動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法
【課題】使用者の意思に沿って自動的に作動可能な動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法を提供する。
【解決手段】便器本体(2)と、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体(28,38)と、前端側を支点として便座本体を回動させる回動手段(26)と、便座本体に設けられており、前端側に向かう使用者の重心の移動を検出可能な検出素子(48)と、検出素子の検出信号に応じて回動手段を駆動させる制御部(60)とを具備する。
【解決手段】便器本体(2)と、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体(28,38)と、前端側を支点として便座本体を回動させる回動手段(26)と、便座本体に設けられており、前端側に向かう使用者の重心の移動を検出可能な検出素子(48)と、検出素子の検出信号に応じて回動手段を駆動させる制御部(60)とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式の腰掛け式便器に用いられて好適な動作補助機能を有する腰掛け式便器及び動作補助機能の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の腰掛け式便器はその上側に便座を備えており、この便座は便器の後端側を支点し、使用者から離間する方向に向けて回動可能に構成されている。
そして、起立状態で便器を使用する場合には、使用者はその正面を便器に向け、水平位置の便座を使用者から離間する方向に向けて回動させ、便器の上面を露出してから使用する。一方、着座状態で便器を使用する場合には便座を水平位置にし、使用者はその背面を便器に向けてから便座に着座する。
【０００３】
ここで、この着座状態で便器を使用した使用者には、その後、着座姿勢から起立姿勢に至る立ち上がり動作が必要になり、この動作は例えば足腰の弱い高齢者にとって非常に大きな負担になる。そこで、この立ち上がり動作を補助可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２４２００号公報
【特許文献２】特開２００４−１９４７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、腰掛け式便器は、一般家庭の他、公共施設や店舗などにも設置され、多くの人が利用する故に、使用者が触れる箇所は可能な限り少ないことが望まれる。詳しくは、着座しなければならない便座部分を除き、例えば、手すりやスイッチ等には直接に触れさせない措置が必要になる。
しかしながら、上述した従来の技術は、いずれも椅子に関するものであり、当該措置については格別な配慮がなされていないし、また、起立状態で使用する点についても意図されていない。
【０００６】
さらに、上記特許文献１に記載の技術では、上方に向けた負荷が座席に常時作用しており、これでは、前方への重心移動の他、座り直しのために単に腰を浮かせた場合にも起立させられることになる。つまり、当該技術には、使用者の意思に沿って作動させる点においても依然として課題が残されている。
一方、上記特許文献２に記載の技術では、下肢筋や大腿筋の状態などの検出を要しているので、構造が複雑になって腰掛け式便器の設置空間には適用困難である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、使用者の意思に沿って自動的に作動可能な動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、便器本体と、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体と、前端側を支点として便座本体を回動させる回動手段と、便座本体に設けられており、前端側に向かう使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、検出素子の検出信号に応じて回動手段を駆動させる制御部とを具備する。
【０００９】
第１の発明によれば、便座本体は、この便座本体の前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者に追従するように回動可能に構成されている。
ここで、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を検知した場合に、制御部は回動手段を駆動して便座本体を回動させる。つまり、この便座本体は、使用者の立ち上がり動作が検知されると、自動的に回動可能になることから、手すりやスイッチ等にも触れずに済む。
【００１０】
また、この便座本体は、上方に向けた負荷が常時作用しているのではなく、検出素子の検出信号に基づいて回動可能であり、従来の如く座り直しのために単に腰を浮かせた場合であっても起立させられることがない。つまり、立ち上がりたいとの使用者の意思に沿った作動が真に可能になる。
しかも、使用者による前方への重心移動を検知しているので、従来に比して構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
【００１１】
これらの結果、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を、便座本体を備えたユニットのみで確実に補助することができる。したがって、本発明の腰掛け式便器は例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効である。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、便座本体は、回動手段に連結され、その略中央部分に第１孔を有する第１板部と、第１板部の上側に配置され、その略中央部分に第１孔よりも径の小さな第２孔を有する第２板部と、後端側にて第１板部と第２板部とを連結し、略水平位置の第２板部を前端側から離間する方向に向けて回動自在に支持する連結部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、着座状態で便器を使用する場合には、第２板部を水平位置にし、その径の小さな第２孔が使用者に向けて露出する。これに対し、起立状態で便器を使用する場合には、第２板部が後端側を支点として回動され、第１板部による径の大きな第１孔が使用者に向けて露出するので、上述した使用者の立ち上がり動作の補助のみならず、便器本来の機能も奏する。
【００１４】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、回動手段には、アクチュエータが用いられていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、アクチュエータを用いて便座本体を回動させれば、使用者の立ち上がり動作をより確実に補助することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、検出素子は、便座本体に少なくとも２個設けられていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、検出素子が少なくとも２個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明の構成において、各検出素子は、前端側の近傍と、後端側の近傍とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
第５の発明によれば、第４の発明の作用に加えてさらに、上述した少なくとも２個の検出素子は、前端側の近傍に少なくとも１個配置されるのに対し、後端側の近傍にも少なくとも１個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心の移動をより一層確実に検出することができる。
【００１７】
第６の発明は、第１から第５の発明の構成において、便座本体は、使用者が着座する前の時点では、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動され、略水平位置に対する所定の傾斜位置にて保持されていることを特徴とする。
第６の発明によれば、第１から第５の発明の作用に加えてさらに、便座本体の未使用時には使用者を迎えに行く状態、つまり、略水平位置に対し、前端側を支点とした所定の傾斜位置、具体的には、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動した位置で保持されている。よって、この使用者が着座する場合には、その起立姿勢から着座姿勢に至るまでの中間姿勢も補助可能になり、この点も、例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効になる。
【００１８】
第７の発明は、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座と、前端側を支点として便座を回動させる回動手段と、便座に設けられており、使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、回動手段を駆動させる制御部とを備えた動作補助機能の制御方法である。そして、検出素子が、着座した使用者による前端側に向かう重心の移動を一定期間検出するステップと、制御部が、回動手段を駆動して使用者の立ち上がり動作の補助を開始するステップとを備えている。
【００１９】
第７の発明によれば、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動、つまり、使用者の前屈みの動作を一定期間検出した場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、制御部は回動手段を駆動して便座を回動させるので、この便座は、特別な操作を必要とせず、使用者の意思に沿った回動が自動的に可能になる。
【００２０】
第８の発明は、第７の発明の構成において、回動手段が駆動する一方、便座が所定期間回動しない場合には、制御部が、回動手段の駆動を停止し、使用者の立ち上がり動作の補助を解除するステップをさらに備えている。
第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、検出素子が、前端側に向かう使用者の重心移動を一定期間検出し、制御部が、回動手段を駆動して使用者の立ち上がり動作の補助を開始するものの、この使用者がその腰を浮かせない場合には、便座は持ち上がらない。換言すれば、当該腰を浮かせない状態が所定期間継続した場合には、前屈みの姿勢を維持したいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、制御部は回動手段の駆動を停止することから、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
【００２１】
第９の発明は、第７や第８の発明の構成において、検出素子が、使用者の重心が着座時点から前端側にある旨を検出している場合には、制御部は、回動手段の駆動を禁止するステップをさらに備えている。
第９の発明によれば、第７や第８の発明の作用に加えてさらに、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を一定期間検出した場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制できるのに対し、前方への重心移動がなく、その重心が着座時点から前端側にある状態を検出している場合には、この使用者が身長の低い例えば子供であることも想定される。よって、この場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制せず、制御部は回動手段を駆動させないので、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を便座だけで確実に補助可能な動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本実施例に係る腰掛け式便器を右斜め上方からみた図であり、この便器１の前端側が同図の左手前に、便器１の後端側が右奥にそれぞれ対応する。なお、図２で云えば便器１の前端側が同図の左側に、その後端側が右側にそれぞれ対応している。
【００２４】
当該便器１は例えば陶器製の便器本体２を備え、この便器本体２は図示しない排水管に連通した便鉢４を有している（図３）。便器本体２の上面１４には、その略中央部分に略楕円形状の開口６が形成されており、この図３でみて開口６の前側が前面８、開口６の両側が側面１０，１０、そして、開口６の後側が背面１２にそれぞれ囲繞される。
【００２５】
この便器本体２の上方には便座ユニット１６が配置されている。
具体的には、本実施例の便座ユニット１６は、樹脂製の台座１８や便座本体２７、及びアクチュエータ（回動手段）２６、図５の荷重センサ（検出素子）４８，５０、並びに図７のコントローラ（制御部）６０から構成される。
この台座１８は、その裏面が便器本体２の上面１４に対峙しており（図２）、台座１８の略中央部分には、図４に示される如く、当該裏面と表面２０とを貫通した略楕円形状の開口２２が穿設されている。この開口２２は上述した上面１４の開口６よりも小径に形成される。
【００２６】
また、本実施例の台座１８は、この図４でみて開口２２の前側にアクチュエータ２６の保持部２４を備えている。詳しくは、図２にも示されるように、台座１８の前側が下方に向けて窪んでおり、この窪み部分に保持部２４が形成され、アクチュエータ２６が設置されている。
なお、本実施例では、アクチュエータ２６としてモータを用いて説明する。しかしながら、本発明のアクチュエータとしては、便座本体２７が回動可能である限り、例えば、ダンパーやスプリング等の弾性部材の他、カム機構、或いは、ベルト駆動機構など周知の構成が適用可能である。
【００２７】
本実施例の便座本体２７は、載置部（第１板部）２８と、便座（第２板部）３８と、蝶番軸（連結部）５２とからなり（図２）、上述した前端側を支点とし、後端側が便器本体２から離間し、使用者に近接する方向に向けて回動可能に構成されている。
より詳しくは、載置部２８は、その裏面３５が台座１８の表面２０に対峙し、その略中央部分には、台座１８の開口２２よりも小径に形成された略楕円形状の開口（第１孔）３２が裏面３５と表面３０とを貫通して穿設される（図６）。
【００２８】
また、この載置部２８の裏面３５において、開口３２の前側には腕部３６が下方に向けて延びており、この腕部３６がアクチュエータ２６の回転軸に連結されている。
これにより、当該回転軸が図２でみて反時計回りに回転すると、載置部２８は、台座１８の表面２０から離間、より具体的には載置部２８の後側が台座１８の後側から離間し、腕部３６を支点として同図の反時計回りに回動する。
【００２９】
一方、再び図６に戻り、載置部２８の表面３０において、開口３２の後側には上方に向けて延びた回動支持片３４，３４が形成され、便座３８に連結可能に構成されている。
この便座３８は、図５に示されるように、略Ｏ型状の裏面４５が載置部２８の表面３０に対峙しており、便座３８の略中央部分にもまた、裏面４５と座面４０とを貫通した略楕円形状の開口（第２孔）４２が穿設されている。この開口４２は上述した載置部２８の開口３２よりも小径に形成される。なお、これら座面４０や裏面４５は、略Ｏ型状の他、略Ｕ型状で形成されていても良い。
【００３０】
便座３８の裏面４５において、開口４２の後側にも回動支持片４６，４６が形成される。この回動支持片４６，４６は、下方に向けて延び、載置部２８の回動支持片３４，３４の間にそれぞれ配置されており、また、これら回動支持片４６と回動支持片３４とは蝶番軸５２を介して回動できる。
これにより、使用者が便座３８の前端側を持ち上げると、便座３８が図２の時計回りに回動するので、便座３８は、載置部２８の表面３０から離間、より詳しくは便座３８の前側が載置部２８の前側から離間し、回動支持片４６，４６を支点として同図の時計回りに回動する。
【００３１】
なお、便座ユニット１６の上方には便ふた５４が設けられている。この便ふた５４は、座面４０を遮蔽する遮蔽部５６を有し、この遮蔽部５６の後側には回動支持部５７が形成されている（図１）。そして、例えば、表示部５８に設置された図示しないセンサが使用者を検出すると、便ふた５４は、図示しない駆動モータによって便座３８の前側から離間し、回動支持部５７を支点として図２の時計回りに回動することができる。
【００３２】
ところで、本実施例の便座３８の裏面４５には、計４個の荷重センサ４８，５０が設置されている。
具体的には、図５に示されるように、上記前端側の近傍、詳しくは、開口４２の中心を通る短軸よりも前寄りに２個の荷重センサ４８，４８が設けられており、これら各センサ４８は、この開口４２の中心を通る長軸を対称軸とした線対称の位置にそれぞれ配置される。
【００３３】
これに対し、２個の荷重センサ５０，５０は、上記後端側の近傍、つまり、当該短軸よりも後寄りであって、上記の長軸を対称軸とした線対称の位置にそれぞれ配置されている。
これら荷重センサ４８，５０はコントローラ６０に電気的に接続される。具体的には、図７に示されるように、このコントローラ６０は、Ａ／Ｄコンバータ６２やＣＰＵ６４を有しており、このＣＰＵ６４はコンバータ６２からの信号をリアルタイムで演算し、着座検出部７０が使用者による現在の重心位置を特定する。このデータはメモリ６６のＲＡＭに格納される。
【００３４】
また、このメモリ６６のＲＯＭには、各種の制御プログラムが格納されており、出力制御部７２は、使用者の重心位置に応じて所定のプログラムを実行し、その駆動信号をアクチュエータ２６に出力している。
より詳しくは、図８は、プログラムがコントローラ６０に実行させる処理を示しており、以下、上記の如く構成された腰掛け式便器１の本発明に係る作用について説明する。
【００３５】
まず、使用者が便器１に近づくと、図９に示される如く便ふた５４が開く。
ここで、仮に、この使用者が起立状態で便器１を使用したい場合には、便座３８の前端側を持ち上げ、便座３８を便ふた５４に近接する方向に向けて回動させる（図１０）。これにより、載置部２８の開口３２が露出し、その表面３０が使用者に対峙する。
【００３６】
一方、この使用者が着座状態で便器１を使用したい場合には、便座３８が略水平位置、つまり、便座３８の開口４２が露出し、その座面４０が使用者に対峙していることを確認し、使用者の背面を便ふた５４に向けてから便座３８に腰を下ろす。
続いて、同図のステップＳ８０１では、使用者が便座３８に座っているか否かを判別する。
【００３７】
着座検出部７０が荷重センサ４８，５０の検出信号に基づいて座面４０に着座していると判定した場合、すなわちＹＥＳのときにはステップＳ８０２に進み、現在の荷重センサ４８，５０の検出信号を取り込んで当該使用者の重心位置を測定し、さらに、このデータを基本データとしてメモリ６６に保存する（ステップＳ８０３）。
【００３８】
次いで、荷重センサ４８，５０の検出信号を継続して取り込み、ステップＳ８０４では、着座検出部７０が使用者の重心位置が移動しているか否かを判別する。
メモリ６６に保存された基本データと比較した結果、使用者の重心位置が移動していると判定した場合、すなわちＹＥＳのときにはステップＳ８０５に進み、着座検出部７０は、当該重心位置の移動が便座３８の前方に向けて移動しているか否かを判別する。
【００３９】
そして、図１１（ａ）にて矢印で示されるように、使用者の重心位置が便座３８の前方に向けて移動し、この状態が一定期間継続していた場合、すなわちＹＥＳのときには、立ち上がりたいとの使用者の意思が擬制可能になるので、ステップＳ８０６に進む。
このステップＳ８０６では、着座検出部７０が当該重心の移動量が大きいか否かを判別する。
【００４０】
例えば、上述の荷重センサ５０の検出値が小さくなり、且つ、荷重センサ４８の検出値が大きくなった場合、或いは、荷重センサ５０の検出値のみが小さくなった場合や、荷重センサ４８の検出値のみが大きくなった場合のように、前方への重心の移動量が大きい旨を判定した場合にはステップＳ８０７に進む。
これにより、出力制御部７２はアクチュエータ２６に駆動信号を出力して補助開始状態になり、便座本体２７には回動するためのトルクが付与される。なお、この補助開始と同時に、図示しないタイマが起動する。
【００４１】
次いで、ステップＳ８０８では、当該使用者がその腰を座面４０から浮かせようとしているか否かを判別する。
具体的には、トルクの付与された便座本体２７、より詳しくは、載置部２８が使用者の体重に抗して僅かながらも台座１８から持ち上がり、着座検出部７０が荷重センサ４８，５０の検出値、特に、荷重センサ５０の検出値がさらに小さくなった旨を判定した場合には、使用者の立ち上がり動作を認識できる。
【００４２】
そこで、ステップＳ８０９に進んで補助を継続すると、載置部２８はその腕部３６が支点となり、便座３８とともに、その後端側が使用者の背面に近接する方向に向けてさらに回動し、この座面４０が使用者のでん部を便器１の前方に向けて押し上げる。
この便座本体２７による補助は、図１１（ｂ）に示すような、便座３８及び載置部２８が略水平位置から所定の傾斜位置に到達するまで継続する（ステップＳ８１０）。その後、便座本体２７が当該傾斜位置に到達すると、この補助動作を終了し（ステップＳ８１１）、便座本体２７が略水平位置に戻って一連のルーチンを抜ける。なお、この補助動作は、使用者のでん部が座面４０から離れたときに終了しても良い。
【００４３】
一方、着座検出部７０が、上述したステップＳ８０４で重心位置の移動を検出しない、若しくは、ステップＳ８０５で当該重心位置の移動が便座３８の前方に向けて移動していない、又は、ステップＳ８０６で重心の移動量が小さい旨を判定したときには、ステップＳ８０２に戻り、アクチュエータ２６の駆動を禁止する。つまり、現在の荷重センサ４８，５０の検出信号を再び取り込み、出力制御部７２はアクチュエータ２６に駆動信号を出力しない。
【００４４】
これは、重心位置の移動が検出されない場合には、使用者はその上半身を動かしていないか、若しくは、使用者が身長の低い例えば子供の如く、その重心が着座時点から同じ位置（例えば前端側）にあることが想定されるからである。
また、当該重心位置の移動が前方ではない場合には、その上半身を後方や側方に向けて反らしており、さらに、重心の移動量が小さい場合には、その上半身を単に揺らしており、いずれも着座状態を維持したいとの使用者の意思を擬制できるからである。
【００４５】
さらにまた、上述したステップＳ８０８にて、載置部２８が僅かながらも台座１８から持ち上がらなかった場合にはステップＳ８１２に進み、着座検出部７０は上記タイマの起動期間を読み込む。
そして、この補助に要した期間が、立ち上がりたいとの使用者の意思が初めから存在しなかったものと擬制可能な規定期間を超えるまではステップＳ８０９に進み、上述したステップＳ８１０からステップＳ８０７に戻ることになるが、当該規定期間を超えた場合、すなわちＮＯと判定したときには、出力制御部７２はアクチュエータ２６への駆動信号の出力を停止する。
【００４６】
このように、便座本体２７にトルクが付与されても、使用者の腰が座面４０から浮かず、便座本体２７が回動しない場合には、前屈みの姿勢を維持したい、例えば新聞などを読む姿勢を維持したいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、この場合の出力制御部７２はアクチュエータ２６の駆動を停止し（ステップＳ８１１）、使用者の立ち上がり動作の補助を解除して一連のルーチンを抜けることになる。
【００４７】
ところで、上述した実施例の便座本体２７は、補助動作の終了後に略水平位置に戻っているが、この便座本体２７は、図１１（ｂ）に示した傾斜位置に到達した後、そのままの位置で保持されていても良い。次の使用者の着座に有用な姿勢になるからである。
以上のように、本発明は、腰掛け式便器の使用者の重心移動をセンシングし、適切にアシストする点に着目したものである。
【００４８】
そして、本実施例は、上面１４に開口６を有する便器本体２と、この上面１４の前寄りの位置に形成された腕部３６を有する便座本体２７と、この腕部３６を支点として便座本体２７を回動させるアクチュエータ２６と、便座本体２７に設けられており、使用者の着座姿勢を検出するための荷重センサ４０，５０と、アクチュエータ２６を駆動制御するコントローラ６０とを備えた腰掛け式便器１である。
【００４９】
このコントローラ６０は、荷重センサ４０，５０の検出信号に応じて、アクチュエータ２６を駆動させることにより、便座本体２７を回動させ、使用者の立ち上がり動作を補助している。
より詳しくは、便座本体２７は、この便座本体２７の前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者に追従するように回動可能に構成されている。
【００５０】
ここで、荷重センサ４０，５０が着座した使用者による前方への重心の移動を検知した場合に、コントローラ６０はアクチュエータ２６を駆動して便座本体２７を回動させる。つまり、この便座本体２７は、使用者の立ち上がり動作が検知されると、自動的に回動可能になることから、手すりやスイッチ等にも触れずに済む。
【００５１】
また、この便座本体２７は、上方に向けた負荷が常時作用しているのではなく、荷重センサ４０，５０の検出信号に基づいて回動可能であり、従来の如く座り直しのために単に腰を浮かせた場合であっても起立させられることがない。つまり、立ち上がりたいとの使用者の意思に沿った作動が真に可能になる。
しかも、使用者による前方への重心の移動を検知しているので、下肢筋や大腿筋の状態に応じて動作する従来に比して、構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
【００５２】
これらの結果、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を、便座本体２７を備えた便座ユニット１６のみで確実に補助することができ、本発明の腰掛け式便器は例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効である。
【００５３】
また、着座状態で便器１を使用する場合には、便座３８を水平位置にし、その径の小さな開口４２が使用者に向けて露出するのに対し、起立状態で便器１を使用する場合には、便座３８が後端側を支点として回動され、載置部２８による径の大きな開口３２が使用者に向けて露出するので、上述した使用者の立ち上がり動作の補助のみならず、便器本来の機能も奏し、使用者の着座や起立のいずれの状態にも容易に利用可能になる。
【００５４】
さらに、アクチュエータ２６を用いて便座本体２７を回動させれば、使用者の立ち上がり動作をより確実に補助することができる。
さらにまた、荷重センサ４０，５０が少なくとも２個、本実施例で云えば計４個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になるし、また、これら計４個の荷重センサ４０，５０は、上述した前端側の近傍に２個配置されるのに対し、後端側の近傍にも２個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心移動をより一層確実に検出することができる。
【００５５】
さらに、便座本体２７の未使用時には使用者を迎えに行く状態、つまり、略水平位置に対し、前端側を支点とし、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動した所定の傾斜位置にて保持されていれば、この使用者が着座する場合には、その起立姿勢から着座姿勢に至るまでの中間姿勢も補助可能になり、この点も、例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効になる。
【００５６】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施例では、台座１８の表面２０にアクチュエータ２６の保持部２４が形成されている。しかし、必ずしもこの例に限定されるものではなく、この台座１８を省略し、上述した載置部２８の裏面３５でアクチュエータ２６を保持しても良い。
【００５７】
さらに、上記実施例では、荷重センサ４０，５０が便座３８の裏面４５に配置されているが、この荷重センサ４０，５０は載置部２８の裏面３５に配置されていても良い。
さらにまた、計４個の荷重センサ４０，５０にも限定されるものではなく、１個の荷重センサでも達成可能であるし、また、本発明の検出素子は、使用者の重量や圧力を測定できる限り、この荷重センサの他、静電容量式やピエゾ式の圧力センサ、圧電素子等であっても良い。
【００５８】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、使用者の意思に沿って自動的に作動するとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施例に係る腰掛け式便器の外観斜視図である。
【図２】図１の便器の部分断面図である。
【図３】図１の便器本体の平面図である。
【図４】図１の台座の平面図である。
【図５】図１の便座の底面図である。
【図６】図１の載置部の平面図である。
【図７】図１の便器の制御ブロック図である。
【図８】図７のコントローラによるパワーアシスト制御の動作フローチャートである。
【図９】図１の便器による便ふたの開状態を示す図である。
【図１０】図１の便器による便ふた及び便座の開状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は図１の便器にて前方への重心移動を示し、（ｂ）は当該便器による立ち上がり動作の補助状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 腰掛け式便器
２ 便器本体
２６ アクチュエータ（回動手段）
２７ 便座本体
２８ 載置部（第１板部）
３２ 開口（第１孔）
３８ 便座（第２板部）
４２ 開口（第２孔）
４８，５０ 荷重センサ（検出素子）
５２ 蝶番軸（連結部）
６０ コントローラ（制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式の腰掛け式便器に用いられて好適な動作補助機能を有する腰掛け式便器及び動作補助機能の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の腰掛け式便器はその上側に便座を備えており、この便座は便器の後端側を支点し、使用者から離間する方向に向けて回動可能に構成されている。
そして、起立状態で便器を使用する場合には、使用者はその正面を便器に向け、水平位置の便座を使用者から離間する方向に向けて回動させ、便器の上面を露出してから使用する。一方、着座状態で便器を使用する場合には便座を水平位置にし、使用者はその背面を便器に向けてから便座に着座する。
【０００３】
ここで、この着座状態で便器を使用した使用者には、その後、着座姿勢から起立姿勢に至る立ち上がり動作が必要になり、この動作は例えば足腰の弱い高齢者にとって非常に大きな負担になる。そこで、この立ち上がり動作を補助可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２４２００号公報
【特許文献２】特開２００４−１９４７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、腰掛け式便器は、一般家庭の他、公共施設や店舗などにも設置され、多くの人が利用する故に、使用者が触れる箇所は可能な限り少ないことが望まれる。詳しくは、着座しなければならない便座部分を除き、例えば、手すりやスイッチ等には直接に触れさせない措置が必要になる。
しかしながら、上述した従来の技術は、いずれも椅子に関するものであり、当該措置については格別な配慮がなされていないし、また、起立状態で使用する点についても意図されていない。
【０００６】
さらに、上記特許文献１に記載の技術では、上方に向けた負荷が座席に常時作用しており、これでは、前方への重心移動の他、座り直しのために単に腰を浮かせた場合にも起立させられることになる。つまり、当該技術には、使用者の意思に沿って作動させる点においても依然として課題が残されている。
一方、上記特許文献２に記載の技術では、下肢筋や大腿筋の状態などの検出を要しているので、構造が複雑になって腰掛け式便器の設置空間には適用困難である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、使用者の意思に沿って自動的に作動可能な動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、便器本体と、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体と、前端側を支点として便座本体を回動させる回動手段と、便座本体に設けられており、前端側に向かう使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、検出素子の検出信号に応じて回動手段を駆動させる制御部とを具備する。
【０００９】
第１の発明によれば、便座本体は、この便座本体の前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者に追従するように回動可能に構成されている。
ここで、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を検知した場合に、制御部は回動手段を駆動して便座本体を回動させる。つまり、この便座本体は、使用者の立ち上がり動作が検知されると、自動的に回動可能になることから、手すりやスイッチ等にも触れずに済む。
【００１０】
また、この便座本体は、上方に向けた負荷が常時作用しているのではなく、検出素子の検出信号に基づいて回動可能であり、従来の如く座り直しのために単に腰を浮かせた場合であっても起立させられることがない。つまり、立ち上がりたいとの使用者の意思に沿った作動が真に可能になる。
しかも、使用者による前方への重心移動を検知しているので、従来に比して構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
【００１１】
これらの結果、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を、便座本体を備えたユニットのみで確実に補助することができる。したがって、本発明の腰掛け式便器は例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効である。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、便座本体は、回動手段に連結され、その略中央部分に第１孔を有する第１板部と、第１板部の上側に配置され、その略中央部分に第１孔よりも径の小さな第２孔を有する第２板部と、後端側にて第１板部と第２板部とを連結し、略水平位置の第２板部を前端側から離間する方向に向けて回動自在に支持する連結部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、着座状態で便器を使用する場合には、第２板部を水平位置にし、その径の小さな第２孔が使用者に向けて露出する。これに対し、起立状態で便器を使用する場合には、第２板部が後端側を支点として回動され、第１板部による径の大きな第１孔が使用者に向けて露出するので、上述した使用者の立ち上がり動作の補助のみならず、便器本来の機能も奏する。
【００１４】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、回動手段には、アクチュエータが用いられていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、アクチュエータを用いて便座本体を回動させれば、使用者の立ち上がり動作をより確実に補助することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、検出素子は、便座本体に少なくとも２個設けられていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、検出素子が少なくとも２個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明の構成において、各検出素子は、前端側の近傍と、後端側の近傍とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
第５の発明によれば、第４の発明の作用に加えてさらに、上述した少なくとも２個の検出素子は、前端側の近傍に少なくとも１個配置されるのに対し、後端側の近傍にも少なくとも１個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心の移動をより一層確実に検出することができる。
【００１７】
第６の発明は、第１から第５の発明の構成において、便座本体は、使用者が着座する前の時点では、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動され、略水平位置に対する所定の傾斜位置にて保持されていることを特徴とする。
第６の発明によれば、第１から第５の発明の作用に加えてさらに、便座本体の未使用時には使用者を迎えに行く状態、つまり、略水平位置に対し、前端側を支点とした所定の傾斜位置、具体的には、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動した位置で保持されている。よって、この使用者が着座する場合には、その起立姿勢から着座姿勢に至るまでの中間姿勢も補助可能になり、この点も、例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効になる。
【００１８】
第７の発明は、便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座と、前端側を支点として便座を回動させる回動手段と、便座に設けられており、使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、回動手段を駆動させる制御部とを備えた動作補助機能の制御方法である。そして、検出素子が、着座した使用者による前端側に向かう重心の移動を一定期間検出するステップと、制御部が、回動手段を駆動して使用者の立ち上がり動作の補助を開始するステップとを備えている。
【００１９】
第７の発明によれば、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動、つまり、使用者の前屈みの動作を一定期間検出した場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、制御部は回動手段を駆動して便座を回動させるので、この便座は、特別な操作を必要とせず、使用者の意思に沿った回動が自動的に可能になる。
【００２０】
第８の発明は、第７の発明の構成において、回動手段が駆動する一方、便座が所定期間回動しない場合には、制御部が、回動手段の駆動を停止し、使用者の立ち上がり動作の補助を解除するステップをさらに備えている。
第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、検出素子が、前端側に向かう使用者の重心移動を一定期間検出し、制御部が、回動手段を駆動して使用者の立ち上がり動作の補助を開始するものの、この使用者がその腰を浮かせない場合には、便座は持ち上がらない。換言すれば、当該腰を浮かせない状態が所定期間継続した場合には、前屈みの姿勢を維持したいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、制御部は回動手段の駆動を停止することから、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
【００２１】
第９の発明は、第７や第８の発明の構成において、検出素子が、使用者の重心が着座時点から前端側にある旨を検出している場合には、制御部は、回動手段の駆動を禁止するステップをさらに備えている。
第９の発明によれば、第７や第８の発明の作用に加えてさらに、検出素子が着座した使用者による前方への重心移動を一定期間検出した場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制できるのに対し、前方への重心移動がなく、その重心が着座時点から前端側にある状態を検出している場合には、この使用者が身長の低い例えば子供であることも想定される。よって、この場合には、立ち上がりたいとの使用者の意思を擬制せず、制御部は回動手段を駆動させないので、この点も使用者の意思に沿った動作に寄与する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を便座だけで確実に補助可能な動作補助機能を有する腰掛け式便器と動作補助機能の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本実施例に係る腰掛け式便器を右斜め上方からみた図であり、この便器１の前端側が同図の左手前に、便器１の後端側が右奥にそれぞれ対応する。なお、図２で云えば便器１の前端側が同図の左側に、その後端側が右側にそれぞれ対応している。
【００２４】
当該便器１は例えば陶器製の便器本体２を備え、この便器本体２は図示しない排水管に連通した便鉢４を有している（図３）。便器本体２の上面１４には、その略中央部分に略楕円形状の開口６が形成されており、この図３でみて開口６の前側が前面８、開口６の両側が側面１０，１０、そして、開口６の後側が背面１２にそれぞれ囲繞される。
【００２５】
この便器本体２の上方には便座ユニット１６が配置されている。
具体的には、本実施例の便座ユニット１６は、樹脂製の台座１８や便座本体２７、及びアクチュエータ（回動手段）２６、図５の荷重センサ（検出素子）４８，５０、並びに図７のコントローラ（制御部）６０から構成される。
この台座１８は、その裏面が便器本体２の上面１４に対峙しており（図２）、台座１８の略中央部分には、図４に示される如く、当該裏面と表面２０とを貫通した略楕円形状の開口２２が穿設されている。この開口２２は上述した上面１４の開口６よりも小径に形成される。
【００２６】
また、本実施例の台座１８は、この図４でみて開口２２の前側にアクチュエータ２６の保持部２４を備えている。詳しくは、図２にも示されるように、台座１８の前側が下方に向けて窪んでおり、この窪み部分に保持部２４が形成され、アクチュエータ２６が設置されている。
なお、本実施例では、アクチュエータ２６としてモータを用いて説明する。しかしながら、本発明のアクチュエータとしては、便座本体２７が回動可能である限り、例えば、ダンパーやスプリング等の弾性部材の他、カム機構、或いは、ベルト駆動機構など周知の構成が適用可能である。
【００２７】
本実施例の便座本体２７は、載置部（第１板部）２８と、便座（第２板部）３８と、蝶番軸（連結部）５２とからなり（図２）、上述した前端側を支点とし、後端側が便器本体２から離間し、使用者に近接する方向に向けて回動可能に構成されている。
より詳しくは、載置部２８は、その裏面３５が台座１８の表面２０に対峙し、その略中央部分には、台座１８の開口２２よりも小径に形成された略楕円形状の開口（第１孔）３２が裏面３５と表面３０とを貫通して穿設される（図６）。
【００２８】
また、この載置部２８の裏面３５において、開口３２の前側には腕部３６が下方に向けて延びており、この腕部３６がアクチュエータ２６の回転軸に連結されている。
これにより、当該回転軸が図２でみて反時計回りに回転すると、載置部２８は、台座１８の表面２０から離間、より具体的には載置部２８の後側が台座１８の後側から離間し、腕部３６を支点として同図の反時計回りに回動する。
【００２９】
一方、再び図６に戻り、載置部２８の表面３０において、開口３２の後側には上方に向けて延びた回動支持片３４，３４が形成され、便座３８に連結可能に構成されている。
この便座３８は、図５に示されるように、略Ｏ型状の裏面４５が載置部２８の表面３０に対峙しており、便座３８の略中央部分にもまた、裏面４５と座面４０とを貫通した略楕円形状の開口（第２孔）４２が穿設されている。この開口４２は上述した載置部２８の開口３２よりも小径に形成される。なお、これら座面４０や裏面４５は、略Ｏ型状の他、略Ｕ型状で形成されていても良い。
【００３０】
便座３８の裏面４５において、開口４２の後側にも回動支持片４６，４６が形成される。この回動支持片４６，４６は、下方に向けて延び、載置部２８の回動支持片３４，３４の間にそれぞれ配置されており、また、これら回動支持片４６と回動支持片３４とは蝶番軸５２を介して回動できる。
これにより、使用者が便座３８の前端側を持ち上げると、便座３８が図２の時計回りに回動するので、便座３８は、載置部２８の表面３０から離間、より詳しくは便座３８の前側が載置部２８の前側から離間し、回動支持片４６，４６を支点として同図の時計回りに回動する。
【００３１】
なお、便座ユニット１６の上方には便ふた５４が設けられている。この便ふた５４は、座面４０を遮蔽する遮蔽部５６を有し、この遮蔽部５６の後側には回動支持部５７が形成されている（図１）。そして、例えば、表示部５８に設置された図示しないセンサが使用者を検出すると、便ふた５４は、図示しない駆動モータによって便座３８の前側から離間し、回動支持部５７を支点として図２の時計回りに回動することができる。
【００３２】
ところで、本実施例の便座３８の裏面４５には、計４個の荷重センサ４８，５０が設置されている。
具体的には、図５に示されるように、上記前端側の近傍、詳しくは、開口４２の中心を通る短軸よりも前寄りに２個の荷重センサ４８，４８が設けられており、これら各センサ４８は、この開口４２の中心を通る長軸を対称軸とした線対称の位置にそれぞれ配置される。
【００３３】
これに対し、２個の荷重センサ５０，５０は、上記後端側の近傍、つまり、当該短軸よりも後寄りであって、上記の長軸を対称軸とした線対称の位置にそれぞれ配置されている。
これら荷重センサ４８，５０はコントローラ６０に電気的に接続される。具体的には、図７に示されるように、このコントローラ６０は、Ａ／Ｄコンバータ６２やＣＰＵ６４を有しており、このＣＰＵ６４はコンバータ６２からの信号をリアルタイムで演算し、着座検出部７０が使用者による現在の重心位置を特定する。このデータはメモリ６６のＲＡＭに格納される。
【００３４】
また、このメモリ６６のＲＯＭには、各種の制御プログラムが格納されており、出力制御部７２は、使用者の重心位置に応じて所定のプログラムを実行し、その駆動信号をアクチュエータ２６に出力している。
より詳しくは、図８は、プログラムがコントローラ６０に実行させる処理を示しており、以下、上記の如く構成された腰掛け式便器１の本発明に係る作用について説明する。
【００３５】
まず、使用者が便器１に近づくと、図９に示される如く便ふた５４が開く。
ここで、仮に、この使用者が起立状態で便器１を使用したい場合には、便座３８の前端側を持ち上げ、便座３８を便ふた５４に近接する方向に向けて回動させる（図１０）。これにより、載置部２８の開口３２が露出し、その表面３０が使用者に対峙する。
【００３６】
一方、この使用者が着座状態で便器１を使用したい場合には、便座３８が略水平位置、つまり、便座３８の開口４２が露出し、その座面４０が使用者に対峙していることを確認し、使用者の背面を便ふた５４に向けてから便座３８に腰を下ろす。
続いて、同図のステップＳ８０１では、使用者が便座３８に座っているか否かを判別する。
【００３７】
着座検出部７０が荷重センサ４８，５０の検出信号に基づいて座面４０に着座していると判定した場合、すなわちＹＥＳのときにはステップＳ８０２に進み、現在の荷重センサ４８，５０の検出信号を取り込んで当該使用者の重心位置を測定し、さらに、このデータを基本データとしてメモリ６６に保存する（ステップＳ８０３）。
【００３８】
次いで、荷重センサ４８，５０の検出信号を継続して取り込み、ステップＳ８０４では、着座検出部７０が使用者の重心位置が移動しているか否かを判別する。
メモリ６６に保存された基本データと比較した結果、使用者の重心位置が移動していると判定した場合、すなわちＹＥＳのときにはステップＳ８０５に進み、着座検出部７０は、当該重心位置の移動が便座３８の前方に向けて移動しているか否かを判別する。
【００３９】
そして、図１１（ａ）にて矢印で示されるように、使用者の重心位置が便座３８の前方に向けて移動し、この状態が一定期間継続していた場合、すなわちＹＥＳのときには、立ち上がりたいとの使用者の意思が擬制可能になるので、ステップＳ８０６に進む。
このステップＳ８０６では、着座検出部７０が当該重心の移動量が大きいか否かを判別する。
【００４０】
例えば、上述の荷重センサ５０の検出値が小さくなり、且つ、荷重センサ４８の検出値が大きくなった場合、或いは、荷重センサ５０の検出値のみが小さくなった場合や、荷重センサ４８の検出値のみが大きくなった場合のように、前方への重心の移動量が大きい旨を判定した場合にはステップＳ８０７に進む。
これにより、出力制御部７２はアクチュエータ２６に駆動信号を出力して補助開始状態になり、便座本体２７には回動するためのトルクが付与される。なお、この補助開始と同時に、図示しないタイマが起動する。
【００４１】
次いで、ステップＳ８０８では、当該使用者がその腰を座面４０から浮かせようとしているか否かを判別する。
具体的には、トルクの付与された便座本体２７、より詳しくは、載置部２８が使用者の体重に抗して僅かながらも台座１８から持ち上がり、着座検出部７０が荷重センサ４８，５０の検出値、特に、荷重センサ５０の検出値がさらに小さくなった旨を判定した場合には、使用者の立ち上がり動作を認識できる。
【００４２】
そこで、ステップＳ８０９に進んで補助を継続すると、載置部２８はその腕部３６が支点となり、便座３８とともに、その後端側が使用者の背面に近接する方向に向けてさらに回動し、この座面４０が使用者のでん部を便器１の前方に向けて押し上げる。
この便座本体２７による補助は、図１１（ｂ）に示すような、便座３８及び載置部２８が略水平位置から所定の傾斜位置に到達するまで継続する（ステップＳ８１０）。その後、便座本体２７が当該傾斜位置に到達すると、この補助動作を終了し（ステップＳ８１１）、便座本体２７が略水平位置に戻って一連のルーチンを抜ける。なお、この補助動作は、使用者のでん部が座面４０から離れたときに終了しても良い。
【００４３】
一方、着座検出部７０が、上述したステップＳ８０４で重心位置の移動を検出しない、若しくは、ステップＳ８０５で当該重心位置の移動が便座３８の前方に向けて移動していない、又は、ステップＳ８０６で重心の移動量が小さい旨を判定したときには、ステップＳ８０２に戻り、アクチュエータ２６の駆動を禁止する。つまり、現在の荷重センサ４８，５０の検出信号を再び取り込み、出力制御部７２はアクチュエータ２６に駆動信号を出力しない。
【００４４】
これは、重心位置の移動が検出されない場合には、使用者はその上半身を動かしていないか、若しくは、使用者が身長の低い例えば子供の如く、その重心が着座時点から同じ位置（例えば前端側）にあることが想定されるからである。
また、当該重心位置の移動が前方ではない場合には、その上半身を後方や側方に向けて反らしており、さらに、重心の移動量が小さい場合には、その上半身を単に揺らしており、いずれも着座状態を維持したいとの使用者の意思を擬制できるからである。
【００４５】
さらにまた、上述したステップＳ８０８にて、載置部２８が僅かながらも台座１８から持ち上がらなかった場合にはステップＳ８１２に進み、着座検出部７０は上記タイマの起動期間を読み込む。
そして、この補助に要した期間が、立ち上がりたいとの使用者の意思が初めから存在しなかったものと擬制可能な規定期間を超えるまではステップＳ８０９に進み、上述したステップＳ８１０からステップＳ８０７に戻ることになるが、当該規定期間を超えた場合、すなわちＮＯと判定したときには、出力制御部７２はアクチュエータ２６への駆動信号の出力を停止する。
【００４６】
このように、便座本体２７にトルクが付与されても、使用者の腰が座面４０から浮かず、便座本体２７が回動しない場合には、前屈みの姿勢を維持したい、例えば新聞などを読む姿勢を維持したいとの使用者の意思を擬制できる。そこで、この場合の出力制御部７２はアクチュエータ２６の駆動を停止し（ステップＳ８１１）、使用者の立ち上がり動作の補助を解除して一連のルーチンを抜けることになる。
【００４７】
ところで、上述した実施例の便座本体２７は、補助動作の終了後に略水平位置に戻っているが、この便座本体２７は、図１１（ｂ）に示した傾斜位置に到達した後、そのままの位置で保持されていても良い。次の使用者の着座に有用な姿勢になるからである。
以上のように、本発明は、腰掛け式便器の使用者の重心移動をセンシングし、適切にアシストする点に着目したものである。
【００４８】
そして、本実施例は、上面１４に開口６を有する便器本体２と、この上面１４の前寄りの位置に形成された腕部３６を有する便座本体２７と、この腕部３６を支点として便座本体２７を回動させるアクチュエータ２６と、便座本体２７に設けられており、使用者の着座姿勢を検出するための荷重センサ４０，５０と、アクチュエータ２６を駆動制御するコントローラ６０とを備えた腰掛け式便器１である。
【００４９】
このコントローラ６０は、荷重センサ４０，５０の検出信号に応じて、アクチュエータ２６を駆動させることにより、便座本体２７を回動させ、使用者の立ち上がり動作を補助している。
より詳しくは、便座本体２７は、この便座本体２７の前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者に追従するように回動可能に構成されている。
【００５０】
ここで、荷重センサ４０，５０が着座した使用者による前方への重心の移動を検知した場合に、コントローラ６０はアクチュエータ２６を駆動して便座本体２７を回動させる。つまり、この便座本体２７は、使用者の立ち上がり動作が検知されると、自動的に回動可能になることから、手すりやスイッチ等にも触れずに済む。
【００５１】
また、この便座本体２７は、上方に向けた負荷が常時作用しているのではなく、荷重センサ４０，５０の検出信号に基づいて回動可能であり、従来の如く座り直しのために単に腰を浮かせた場合であっても起立させられることがない。つまり、立ち上がりたいとの使用者の意思に沿った作動が真に可能になる。
しかも、使用者による前方への重心の移動を検知しているので、下肢筋や大腿筋の状態に応じて動作する従来に比して、構造が複雑にならず、簡便で分かり易いし、使用者の立ち上がり動作を補助するタイミングも無理がなく極めて自然である。
【００５２】
これらの結果、使用者が立ち上がり動作を行おうとした際に、この立ち上がり動作を、便座本体２７を備えた便座ユニット１６のみで確実に補助することができ、本発明の腰掛け式便器は例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効である。
【００５３】
また、着座状態で便器１を使用する場合には、便座３８を水平位置にし、その径の小さな開口４２が使用者に向けて露出するのに対し、起立状態で便器１を使用する場合には、便座３８が後端側を支点として回動され、載置部２８による径の大きな開口３２が使用者に向けて露出するので、上述した使用者の立ち上がり動作の補助のみならず、便器本来の機能も奏し、使用者の着座や起立のいずれの状態にも容易に利用可能になる。
【００５４】
さらに、アクチュエータ２６を用いて便座本体２７を回動させれば、使用者の立ち上がり動作をより確実に補助することができる。
さらにまた、荷重センサ４０，５０が少なくとも２個、本実施例で云えば計４個設けられていることから、使用者の立ち上がり動作をより確実に検出可能になるし、また、これら計４個の荷重センサ４０，５０は、上述した前端側の近傍に２個配置されるのに対し、後端側の近傍にも２個配置されているので、前端側に向かう使用者の重心移動をより一層確実に検出することができる。
【００５５】
さらに、便座本体２７の未使用時には使用者を迎えに行く状態、つまり、略水平位置に対し、前端側を支点とし、後端側が着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動した所定の傾斜位置にて保持されていれば、この使用者が着座する場合には、その起立姿勢から着座姿勢に至るまでの中間姿勢も補助可能になり、この点も、例えば足腰の弱い高齢者の介護や補助に非常に有効になる。
【００５６】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、上記実施例では、台座１８の表面２０にアクチュエータ２６の保持部２４が形成されている。しかし、必ずしもこの例に限定されるものではなく、この台座１８を省略し、上述した載置部２８の裏面３５でアクチュエータ２６を保持しても良い。
【００５７】
さらに、上記実施例では、荷重センサ４０，５０が便座３８の裏面４５に配置されているが、この荷重センサ４０，５０は載置部２８の裏面３５に配置されていても良い。
さらにまた、計４個の荷重センサ４０，５０にも限定されるものではなく、１個の荷重センサでも達成可能であるし、また、本発明の検出素子は、使用者の重量や圧力を測定できる限り、この荷重センサの他、静電容量式やピエゾ式の圧力センサ、圧電素子等であっても良い。
【００５８】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、使用者の意思に沿って自動的に作動するとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施例に係る腰掛け式便器の外観斜視図である。
【図２】図１の便器の部分断面図である。
【図３】図１の便器本体の平面図である。
【図４】図１の台座の平面図である。
【図５】図１の便座の底面図である。
【図６】図１の載置部の平面図である。
【図７】図１の便器の制御ブロック図である。
【図８】図７のコントローラによるパワーアシスト制御の動作フローチャートである。
【図９】図１の便器による便ふたの開状態を示す図である。
【図１０】図１の便器による便ふた及び便座の開状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は図１の便器にて前方への重心移動を示し、（ｂ）は当該便器による立ち上がり動作の補助状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 腰掛け式便器
２ 便器本体
２６ アクチュエータ（回動手段）
２７ 便座本体
２８ 載置部（第１板部）
３２ 開口（第１孔）
３８ 便座（第２板部）
４２ 開口（第２孔）
４８，５０ 荷重センサ（検出素子）
５２ 蝶番軸（連結部）
６０ コントローラ（制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体と、
該便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体と、
前記前端側を支点として該便座本体を回動させる回動手段と、
前記便座本体に設けられており、前記前端側に向かう前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、
該検出素子の検出信号に応じて前記回動手段を駆動させる制御部と
を具備することを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項２】
請求項１に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、
前記回動手段に連結され、その略中央部分に第１孔を有する第１板部と、
該第１板部の上側に配置され、その略中央部分に前記第１孔よりも径の小さな第２孔を有する第２板部と、
前記後端側にて前記第１板部と前記第２板部とを連結し、略水平位置の該第２板部を前記前端側から離間する方向に向けて回動自在に支持する連結部と
を備えていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記回動手段には、アクチュエータが用いられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記検出素子は、前記便座本体に少なくとも２個設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項５】
請求項４に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記各検出素子は、前記前端側の近傍と、前記後端側の近傍とにそれぞれ設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、前記使用者が着座する前の時点では、前記後端側が該着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動され、略水平位置に対する所定の傾斜位置にて保持されていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項７】
便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座と、前記前端側を支点として該便座を回動させる回動手段と、前記便座に設けられており、前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、前記回動手段を駆動させる制御部とを備えた動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、着座した使用者による前記前端側に向かう重心の移動を一定期間検出するステップと、
前記制御部が、前記回動手段を駆動して該使用者の立ち上がり動作の補助を開始するステップと
を備えた動作補助機能の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記回動手段が駆動する一方、前記便座が所定期間回動しない場合には、前記制御部が、前記回動手段の駆動を停止し、前記使用者の立ち上がり動作の補助を解除するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、前記使用者の重心が着座時点から前記前端側にある旨を検出している場合には、前記制御部は、前記回動手段の駆動を禁止するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。
【請求項１】
便器本体と、
該便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座本体と、
前記前端側を支点として該便座本体を回動させる回動手段と、
前記便座本体に設けられており、前記前端側に向かう前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、
該検出素子の検出信号に応じて前記回動手段を駆動させる制御部と
を具備することを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項２】
請求項１に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、
前記回動手段に連結され、その略中央部分に第１孔を有する第１板部と、
該第１板部の上側に配置され、その略中央部分に前記第１孔よりも径の小さな第２孔を有する第２板部と、
前記後端側にて前記第１板部と前記第２板部とを連結し、略水平位置の該第２板部を前記前端側から離間する方向に向けて回動自在に支持する連結部と
を備えていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記回動手段には、アクチュエータが用いられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記検出素子は、前記便座本体に少なくとも２個設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項５】
請求項４に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記各検出素子は、前記前端側の近傍と、前記後端側の近傍とにそれぞれ設けられていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の動作補助機能を有する腰掛け式便器であって、
前記便座本体は、前記使用者が着座する前の時点では、前記後端側が該着座前の使用者の背面に近接する方向に向けて回動され、略水平位置に対する所定の傾斜位置にて保持されていることを特徴とする動作補助機能を有する腰掛け式便器。
【請求項７】
便器本体の上側に配置されており、その前端側を支点とし、その後端側が着座した使用者の背面に近接する方向に向けて回動可能な便座と、前記前端側を支点として該便座を回動させる回動手段と、前記便座に設けられており、前記使用者の重心の移動を検出可能な検出素子と、前記回動手段を駆動させる制御部とを備えた動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、着座した使用者による前記前端側に向かう重心の移動を一定期間検出するステップと、
前記制御部が、前記回動手段を駆動して該使用者の立ち上がり動作の補助を開始するステップと
を備えた動作補助機能の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記回動手段が駆動する一方、前記便座が所定期間回動しない場合には、前記制御部が、前記回動手段の駆動を停止し、前記使用者の立ち上がり動作の補助を解除するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の動作補助機能の制御方法であって、
前記検出素子が、前記使用者の重心が着座時点から前記前端側にある旨を検出している場合には、前記制御部は、前記回動手段の駆動を禁止するステップと
をさらに備えた動作補助機能の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２８５２５６（Ｐ２００９−２８５２５６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４２１２２（Ｐ２００８−１４２１２２）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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