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JP7183525B2 - toilet seat device - Google Patents
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JP7183525B2 JP2019054356A JP2019054356A JP7183525B2 JP 7183525 B2 JP7183525 B2 JP 7183525B2 JP 2019054356 A JP2019054356 A JP 2019054356A JP 2019054356 A JP2019054356 A JP 2019054356A JP 7183525 B2 JP7183525 B2 JP 7183525B2
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Description

本発明は、便座装置に係り、特に、使用者の排便量を推定するための便座装置に関する。 The present invention relates to a toilet seat device, and more particularly to a toilet seat device for estimating the amount of defecation of a user.

毎日の排便量を測定することは、健康管理を行う上で重要である。この排便量を測定するために、従来から、使用者の体重を測定可能な便座装置を用い、排便前後の体重の変化から排便量を算出するようにしたものが知られている。 Measuring the amount of daily defecation is important for health management. In order to measure the amount of defecation, it is conventionally known to use a toilet seat device capable of measuring the weight of the user and calculate the amount of defecation from the change in body weight before and after defecation.

便座装置を使用して排便量を測定すると、一般の体重計が不要となり、そのため、体重計に必要な収納スペースが不要となり、さらに、体重測定のたびに体重計を収容スペースから取り出す等の手間が掛からないという利点がある。さらに、便座装置が取り付けられる大便器は、毎日使用するものであり、使用者が意識することなく、排便量の管理(健康管理)を行えるという利点もある。 Using a toilet seat device to measure the amount of defecation eliminates the need for a general weight scale, which eliminates the need for a storage space required for the weight scale, and further eliminates the trouble of taking out the weight scale from the storage space each time the weight is measured. There is an advantage that it does not take. Furthermore, since the toilet bowl to which the toilet seat device is attached is used every day, there is an advantage that the amount of defecation can be managed (health management) without the user being conscious of it.

特許文献1には、便器本体の上部に開閉自在の便座を設け、便器本体又は便座に設けられた重量測定器により、便座に着座した使用者の排便前と排便後の体重を測定することができる便座装置が記載されている。この特許文献1の便座装置によれば、排便前の体重から排便後の体重を差し引くことにより、排便量を測定することができる。また、特許文献1には、この便器により、使用者の体重をより正確に測定するために、便座に着座した使用者は足を浮かして体重全体を便座にかけることが好ましい旨も記載されている。 In Patent Document 1, a freely openable and closable toilet seat is provided on the upper part of the toilet bowl body, and the weight of the user seated on the toilet seat before and after defecation can be measured by a weight measuring device provided on the toilet bowl body or the toilet seat. A toilet seat system is described. According to the toilet seat device of Patent Document 1, the amount of defecation can be measured by subtracting the body weight after defecation from the body weight before defecation. In addition, Patent Document 1 also states that in order to more accurately measure the weight of the user using this toilet, it is preferable for the user sitting on the toilet seat to put their entire weight on the toilet seat by lifting their legs. there is

特許文献2にも、便座に荷重センサを組み込み、この荷重センサにより、便座にかかった荷重から使用者の体重を測定し、排便前後の体重変化から排便量を測定するようにした便座装置が記載されている。なお、特許文献2には、便座に設けた荷重センサに加えて、床敷きにも荷重センサを設け(即ち「床体重計」を用い)、便座が受けた荷重と床敷きが受けた荷重を合計することにより、使用者が足を上げなくても、違和感なく正確に体重測定が可能となることも記載されている。 Patent Document 2 also describes a toilet seat device in which a load sensor is incorporated in the toilet seat, the weight of the user is measured from the load applied to the toilet seat by the load sensor, and the amount of defecation is measured from the weight change before and after defecation. It is In Patent Document 2, in addition to the load sensor provided on the toilet seat, a load sensor is provided on the flooring (that is, using a "floor weight scale"), and the load received by the toilet seat and the load received by the flooring are measured. It is also described that by summing up, it is possible to accurately measure body weight without discomfort even if the user does not raise his/her leg.

特開2000-201858号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-201858 特開平11-206622号公報JP-A-11-206622

上述した特許文献1の便座装置において、便座に着座した使用者は足を浮かして体重全体を便座にかけることにより体重測定をする場合には、足を浮かせるという特別な動作を行う必要があるので、使用者が意識することなく排便量の管理(健康管理)を行えるという利点を損ねるという問題がある。 In the above-described toilet seat device of Patent Document 1, when the user sitting on the toilet seat lifts his/her legs and puts the entire weight on the toilet seat to measure the weight, it is necessary to perform a special action of lifting the legs. , there is a problem that the user loses the advantage of being able to manage the amount of defecation (health management) without being conscious of it.

また、上述した特許文献2の便座装置において、床体重計を併用することにより、足を浮かさなくても正確に体重を測定することができるが、床敷きを設けるコストや配置スペース等に問題がある。 In addition, in the toilet seat device of Patent Document 2 described above, by using a floor weight scale together, it is possible to accurately measure the weight without lifting the feet, but there are problems such as the cost of installing the flooring and the installation space. be.

さらに、特許文献1及び特許文献2に記載された従来の便座装置の両者において、体重測定時に使用者が足を浮かせなくても、また、床体重計を使用しなくても、便座に設けた荷重測定器(荷重センサ)により、排便前後の体重を測定し、その体重差から排便量を測定することができるようになっている。
しかしながら、足を浮かすことなく、便座に設けた荷重センサにより使用者の体重を測定しようとする場合、使用者の排便動作に伴う姿勢変動により、便座にかかる荷重が常に変動するので、排便前後の荷重変化から排便量を算出することが実際上難しいという問題がある。
Furthermore, in both of the conventional toilet seat devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, even if the user does not lift their feet when measuring their weight, and even if they do not use the floor weight scale, The weight before and after defecation is measured by a load measuring device (load sensor), and the amount of defecation can be measured from the weight difference.
However, when trying to measure the weight of the user using a load sensor provided on the toilet seat without lifting the leg, the load applied to the toilet seat constantly fluctuates due to the change in posture accompanying the user's defecation movement. There is a problem that it is practically difficult to calculate the amount of defecation from the load change.

そこで、本発明は、上述した従来の装置が持つ問題を解決するためになされたものであり、床体重計を用いることなく正確に排便量を推定することができ、さらに、使用者が意識することなく日々の排便管理を行うことができる便座装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the conventional apparatus described above, and it is possible to accurately estimate the amount of defecation without using a floor weight scale, and furthermore, the user is conscious of To provide a toilet seat device with which daily defecation management can be performed without any need.

上記の目的を達成するために、本発明は、使用者の排便量を推定する便座装置であって、便器本体の上部に設置され使用者が着座する便座と、使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサと、これらの複数の荷重センサにより検出された複数の着座荷重値を演算して使用者の排便量を推定する排便量演算装置と、を有し、排便量演算装置は、使用者が便座に着座しているとき複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定するように構成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサを設け、排便量演算装置により、使用者が便座に着座しているとき複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定するようになっている。
具体的に説明すると、使用者の足がトイレ室の床に着くことにより使用者の体重は分散される。しかしながらこの分散される使用者の体重は、同一姿勢においてほぼ一定となる。この使用者が同一姿勢のとき、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、排便前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の合計値との差を使用者の排便量と推定することができる。ここで、使用者が同一姿勢であると推定される条件は、異なるタイミング毎に算出された比の値が完全に等しいものに限られるわけではなく、ほぼ等しいものも含む。具体的には、複数の荷重センサにより、同時に検出されるそれぞれの着座荷重値の値が、比較対象である異なるタイミングで検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て0.99~1.01倍の範囲に収まる状態である。この条件を満たした場合、使用者は同一姿勢で排便したと推定するので、使用者の足がトイレ室の床に着くことによって使用者の体重が分散されたとしても、排便量を正確に推定することができる。従って、本発明によれば、床体重計を利用することなく正確に排便量を推定し、使用者が意識することなく継続して日々の排便管理を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a toilet seat device for estimating the amount of defecation of a user, comprising a toilet seat that is installed on the upper part of a toilet body and on which the user sits, and a toilet seat that acts on the toilet seat when the user sits on it. a plurality of load sensors for detecting a seat load value to be measured, and a defecation volume calculation device for estimating a user's defecation volume by calculating a plurality of seat load values detected by the plurality of load sensors, The defecation volume calculation device obtains, at different timings, a plurality of seat load values simultaneously detected by a plurality of load sensors when the user is seated on the toilet seat, and calculates a predetermined number of the seat load values detected at the same time. The user's posture is estimated by calculating the ratio by combining the seating load values detected by the plurality of load sensors at different timings, and when the ratio values calculated at different timings are equal, the user is the same. It is estimated that the user defecates from the amount of change per unit time of the total value of the sitting load values obtained by a plurality of load sensors in the ratio calculated when the posture is assumed to be the same. The present invention is characterized by estimating the amount of defecation of the user as the difference between the total value of the seating load values obtained by the plurality of load sensors before defecation and the total value after defecation.
According to the present invention configured as described above, a plurality of load sensors are provided for detecting the seating load value acting on the toilet seat due to the user's seating, and the amount of excretion calculating device detects when the user is seated on the toilet seat. A plurality of seat load values simultaneously detected by a plurality of load sensors are obtained at different timings, and the ratio of the combination of seat load values detected by a plurality of predetermined load sensors among the plurality of simultaneously detected seat load values. is calculated for each different timing to estimate the posture of the user, and when the values of the ratios calculated for each different timing are equal, it is estimated that the user is in the same posture, and when it is estimated to be in the same posture Based on the amount of change per unit time in the total sitting load value from the multiple load sensors in the ratio calculated in , it is estimated that the user has defecated, and the total sitting load value from the multiple load sensors before defecation is calculated. and the total value after defecation is estimated as the amount of defecation of the user.
Specifically, the user's weight is distributed as the user's feet touch the floor of the toilet room. However, the distributed weight of the user is substantially constant in the same posture. When the user is in the same posture, defecation by the user is estimated from the amount of change per unit time in the total seating load value. The difference from the later total value can be estimated as the amount of feces of the user. Here, the conditions under which the user is assumed to be in the same posture are not limited to those in which the ratio values calculated at different timings are completely equal, but include those in which the ratio values are substantially equal. Specifically, the seating load values detected at the same time by the plurality of load sensors are all 0.99 to 0.99 with respect to the seating load values detected at different timings to be compared. This is a state within the range of 1.01 times. When this condition is satisfied, it is assumed that the user defecated in the same posture, so even if the user's weight is distributed by the user's feet touching the floor of the toilet room, the amount of defecation can be accurately estimated. can do. Therefore, according to the present invention, the amount of defecation can be accurately estimated without using a floor weight scale, and daily defecation management can be continuously performed without the user's awareness.

本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第1所定値より小さいとき、使用者による排便があったと推定する。
トイレ利用時の使用者の行動は、例えば、着座、座り直し、排便、局部洗浄装置によるお尻洗浄、ペーパー巻き取り、お尻ふき、離座の順に行われる。この行動のうち、座り直しやお尻拭きによって、足の位置が変わってしまうと、各荷重センサの検出値からは同一姿勢であることが推定されても、実際には異なる姿勢で着座しているため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本発明においては、使用者による座り直しやお尻ふきの動作があった場合には、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が(第1所定値より)大きくなるので、この変化量が第1所定値よりも小さいときの複数の着座荷重値を用いるため、足の位置が不変であること(同一姿勢であること)を条件として、使用者による排便があったと推定することができる。これにより、本発明によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
In the present invention, preferably, the defecation amount calculating device estimates that the user has defecate when the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is smaller than the first predetermined value.
The actions of the user when using the toilet are, for example, sitting down, reseating, defecation, cleaning the bottom with the local cleaning device, rolling up paper, wiping the bottom, and leaving the seat in this order. Among these behaviors, if the position of the legs changes due to re-sitting or wiping the buttocks, even if the detected values of each load sensor indicate that the person is in the same posture, the person actually sits in a different posture. Therefore, it may not be possible to accurately estimate the amount of defecation.
Therefore, in the present invention, when the user re-seats or wipes the bottom, the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values becomes larger (than the first predetermined value). Therefore, in order to use a plurality of seat load values when the amount of change is smaller than the first predetermined value, it is assumed that the user defecates on the condition that the position of the foot remains unchanged (the posture is the same). can be estimated. Thereby, according to the present invention, it becomes possible to estimate the amount of defecation more accurately.

本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第1所定値より小さく且つ第2所定値より大きいとき、使用者による排便があったと推定する。
排便動作が1回のみの場合、同一姿勢における複数の着座荷重値の合計値は排便前と排便後のそれぞれ1パターンのみが存在することになる。一方で、排便が複数回存在する場合、同一姿勢における排便後の複数の着座荷重値の合計値が2パターン以上存在することになる。このとき、その原因が複数回の排便動作によるものか、荷重センサのバラツキなど他の要因によるものか判別できなければ、排便量を正確に推定できない。
そこで、本発明によれば、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第1所定値より小さく且つ第2所定値より大きいとき(即ち、排便前は排便を促すような前傾姿勢(前屈姿勢)となり、排便後は元の姿勢に戻り、排便瞬間はお尻に力を入れるとき)は、使用者による排便があったと推定する。これによって、本発明によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
In the present invention, preferably, the defecation amount calculation device is configured such that when the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is smaller than a first predetermined value and larger than a second predetermined value, the user's defecation is performed. I presume there was.
When the defecation action is performed only once, the total value of a plurality of seating load values in the same posture has only one pattern each before and after defecation. On the other hand, when there are multiple times of defecation, there are two or more patterns of the total value of a plurality of seating load values after defecation in the same posture. At this time, the amount of defecation cannot be accurately estimated unless it can be determined whether the cause is due to multiple defecation movements or due to other factors such as variations in the load sensor.
Therefore, according to the present invention, when the amount of change per unit time of the total value of a plurality of seating load values is smaller than the first predetermined value and larger than the second predetermined value It is assumed that the user defecates when the user assumes a tilted posture (forward bending posture), returns to the original posture after defecation, and puts force on the buttocks at the moment of defecation). Thereby, according to the present invention, it becomes possible to estimate the amount of defecation more accurately.

本発明において、好ましくは、排便量演算装置は、異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する。
排便前後で、荷重センサの検出値の組み合わせによる比が、複数の異なる値(異なる姿勢)で一致するものがある場合、それぞれの比における姿勢は、体動中に偶然一致したものと、静止中に必然一致したものに分けられる。このとき、体動中に偶然一致した比を用いて排便量を算出してしまうと、瞬間的に変動する各荷重センサの検出値のブレの影響を大きく受けてしまうため、排便量を正確に算出できないおそれがある。
そこで、本発明によれば、比が同じ値となりこの同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定するので、排便量推定の精度を上げることができる。
In the present invention, preferably, the stool amount calculation device assumes that the user is in the same posture when the ratios calculated at different timings are the same value and the number of times the same value is obtained is equal to or greater than a predetermined number of times.
If there are multiple different values (different postures) in the ratio of the combination of the detected values of the load sensors before and after defecation, the postures in each ratio will coincide with those during body movement and those during rest. can be divided into those that inevitably correspond to At this time, if the amount of defecation is calculated using the ratio that coincidentally coincides during body movement, it will be greatly affected by fluctuations in the detection values of each load sensor that fluctuate momentarily. It may not be calculated.
Therefore, according to the present invention, when the ratio becomes the same value and the number of times the ratio becomes the same value is equal to or more than a predetermined number of times, it is estimated that the user is in the same posture.

本発明の便座装置によれば、床体重計を用いることなく正確に排便量を推定することができ、さらに、使用者が意識することなく日々の排便管理を行うことができる。 According to the toilet seat device of the present invention, the amount of defecation can be accurately estimated without using a floor weight scale, and the user can manage daily defecation without being conscious of it.

本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a flush toilet in which a toilet seat device according to an embodiment of the present invention is used; FIG. 本発明の実施形態による便座装置を示す側面図である。1 is a side view of a toilet seat device according to an embodiment of the present invention; FIG. 図2に示す便座装置を下方から見た平面図である。It is the top view which looked at the toilet seat apparatus shown in FIG. 2 from the downward direction. 本発明の実施形態による便座装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a toilet seat device according to an embodiment of the invention; FIG. 使用者の排便前後の姿勢変化を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a change in posture of the user before and after defecation. 本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の前半部を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the first half of a defecation amount estimation process executed by the toilet seat device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の後半部を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the second half of the defecation amount estimation process executed by the toilet seat device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による便座装置における使用者の姿勢動作を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing the posture and motion of the user in the toilet seat device according to the embodiment of the present invention; 図7の部分拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7;

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による便座装置を説明する。先ず、図1乃至図4により、本発明の実施形態による便座装置の基本構造を説明する。図1は本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器を示す斜視図である。図2は本発明の実施形態による便座装置を示す側面図である。図3は図2に示す便座装置を下方から見た平面図である。図4は本発明の実施形態による便座装置を示すブロック図である。 Hereinafter, a toilet seat device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the basic structure of a toilet seat device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a flush toilet in which a toilet seat device according to an embodiment of the present invention is used. FIG. 2 is a side view showing a toilet seat device according to an embodiment of the present invention; FIG. FIG. 3 is a plan view of the toilet seat device shown in FIG. 2 as viewed from below. FIG. 4 is a block diagram showing a toilet seat device according to an embodiment of the invention.

図1に示すように、符号1は、本発明の実施形態による便座装置が使用される水洗大便器であり、この水洗大便器1は、便器本体2を備え、この便器本体2の上部には、本発明の実施形態による便座装置4が取り付けられている。この便座装置4の後方側には、局部洗浄装置6の駆動機構やタンク等が収納された機能部8が配置されている。また、機能部8の後方端には、便蓋10が取付けられ、軸10a(図2参照)を中心にして開閉し、便座装置4及び機能部8を覆うようになっている。また、便器本体2の一側面には、排便量推定の演算を開始するためのスイッチ12及び推定した排便量を表示するための排便量表示部13が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a flush toilet in which a toilet seat device according to an embodiment of the present invention is used. , a toilet seat device 4 according to an embodiment of the present invention is attached. On the rear side of the toilet seat device 4, a functional section 8 is arranged in which the driving mechanism of the private washing device 6, a tank, and the like are accommodated. A toilet lid 10 is attached to the rear end of the functional part 8 and opens and closes around a shaft 10 a (see FIG. 2) to cover the toilet seat device 4 and the functional part 8 . On one side of the toilet body 2, a switch 12 for starting calculation for estimating the amount of defecation and a feces amount display section 13 for displaying the estimated amount of defecation are attached.

図2及び図3に示すように、便座装置4は、使用者が着座する便座14と、この便座14の後方端に設けられ便座14を回動させる軸16を備えている。この軸16の両端には、便座14の回動動作を支持するためのヒンジ部材(図示せず)が取り付けられている。
便座装置4の便座14の裏面(下方側の面)には、4個の荷重センサ18a,18b,18c,18d(総称して荷重センサ18ともいう)が取り付けられている。水洗大便器1を前方から見て、荷重センサ18aは前方右側、荷重センサ18bは前方左側、荷重センサ18cは後方右側、荷重センサ18dは後方左側にそれぞれ配置されている。これらの荷重センサ18a,18b,18c,18dにより、使用者が便座14に着座したとき、便座14に作用する使用者の体重(足から逃げる体重は除く)である着座荷重値を測定することができるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the toilet seat device 4 includes a toilet seat 14 on which a user sits, and a shaft 16 provided at the rear end of the toilet seat 14 for rotating the toilet seat 14 . Hinge members (not shown) are attached to both ends of the shaft 16 for supporting the pivoting motion of the toilet seat 14 .
Four load sensors 18 a , 18 b , 18 c , 18 d (generically referred to as load sensors 18 ) are attached to the back surface (lower side surface) of the toilet seat 14 of the toilet seat device 4 . When the flush toilet 1 is viewed from the front, the load sensor 18a is arranged on the front right side, the load sensor 18b is arranged on the front left side, the load sensor 18c is arranged on the rear right side, and the load sensor 18d is arranged on the rear left side. By these load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d, when the user is seated on the toilet seat 14, it is possible to measure a seating load value which is the user's weight acting on the toilet seat 14 (excluding the weight escaping from the feet). It is possible.

本実施形態による便座装置4においては、荷重センサは、上述した4個であるが、荷重センサは複数個設ければよく、他の態様を採用することも可能である。例えば、便座14のヒンジ部材にも荷重センサを取り付けるようにしてもよい。
また、荷重センサ自体は単一のものであっても、複数の箇所の荷重を測定できる機能があれば、複数のセンサを設けたものと同じである。
In the toilet seat device 4 according to the present embodiment, the number of load sensors is four as described above, but a plurality of load sensors may be provided, and other modes may be adopted. For example, a load sensor may be attached to the hinge member of the toilet seat 14 as well.
Further, even if the load sensor itself is a single one, if it has a function of measuring loads at a plurality of points, it is the same as a plurality of sensors.

図4に示すように、便座装置4には、便座装置4に関する種々の制御を行うための演算装置(マイコン)20が内蔵されている。演算装置20には、予め設定された制御プログラムに従って各種演算処理を実行するCPU22と、CPU22で各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データなどが予め格納されたROM24と、同じくCPU22で各種演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされるRAM26と、便座14に備えられた荷重センサ18やスイッチ12からの信号を入力してCPU22の処理可能な信号に変換する入力処理回路28と、CPU22での演算結果に応じて信号を出力する出力処理回路30と、を備えている。そして、排便量を推定するための排便量演算プログラムはROM24に格納されている。さらに、推定された排便量は排便量表示部13に表示されるようになっている。 As shown in FIG. 4 , the toilet seat device 4 incorporates an arithmetic device (microcomputer) 20 for performing various controls related to the toilet seat device 4 . The arithmetic unit 20 includes a CPU 22 for executing various arithmetic processes according to a preset control program, a ROM 24 in which control programs and control data necessary for executing various arithmetic processes by the CPU 22 are stored in advance, and the CPU 22 A RAM 26 that temporarily reads and writes various data necessary for executing various arithmetic processing, and signals from a load sensor 18 and a switch 12 provided on the toilet seat 14 are input and converted into signals that can be processed by the CPU 22. and an output processing circuit 30 for outputting a signal according to the calculation result of the CPU 22 . A feces amount calculation program for estimating the amount of feces is stored in the ROM 24 . Furthermore, the estimated feces volume is displayed on the feces volume display section 13 .

次に、本発明の実施形態の便座装置による排便量推定の考え方について説明する。図5は使用者の排便前、排便中、排便後の姿勢変化を示している。
図5(a)に示すように、排便前における使用者の上半身はほぼ垂直方向に延び、便座14に取付けられた4つの荷重センサ18a,18b,18c,18dの着座荷重値の合計値WTは、WT=WA+WB+WC+WDとなる。
ここで、WAは荷重センサ18aの排便前の着座荷重値を示し、WBは荷重センサ18bの排便前の着座荷重値を示し、WCは荷重センサ18cの排便前の着座荷重値を示し、WDは荷重センサ18dの排便前の着座荷重値を示している。
Next, the idea of estimating the amount of defecation by the toilet seat device of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows the change in posture of the user before, during, and after defecation.
As shown in FIG. 5(a), the upper body of the user before defecation extends in a substantially vertical direction, and the total seating load value W T of the four load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d attached to the toilet seat 14 becomes WT = WA + WB + WC + WD .
Here, W A represents the seating load value of the load sensor 18a before defecation, W B represents the seating load value of the load sensor 18b before defecation, and W C represents the seating load value of the load sensor 18c before defecation. , W D indicate the seating load value of the load sensor 18d before defecation.

また、図5(c)に示すように、排便後も、排便前と同様に、使用者の上半身はほぼ垂直方向に延び、4つの荷重センサ18a,18b,18c,18dの着座荷重値の合計値WT’は、WT’=WA’+WB’+WC’+WD’となる。
ここで、WA’は荷重センサ18aの排便後の着座荷重値を示し、WB’は荷重センサ18bの排便後の着座荷重値を示し、WC’は荷重センサ18cの排便後の着座荷重値を示し、WD’は荷重センサ18dの排便後の着座荷重値を示している。
Moreover, as shown in FIG. 5(c), after defecation, the user's upper body extends substantially vertically in the same manner as before defecation. The value W T ' becomes W T '=W A '+W B '+W C '+W D '.
Here, W A ' indicates the seating load value after defecation of the load sensor 18a, W B ' indicates the seating load value after defecation of the load sensor 18b, and W C ' indicates the seating load after defecation of the load sensor 18c. , and W D ' indicates the seating load value of the load sensor 18d after defecation.

一方、図5(b)に示すように、排便中における使用者の上半身は前傾姿勢(前屈状態)となり、使用者の排便中の重心Gは、排便前及び排便後の重心Gの位置よりも前方に移動した位置となる。
このように、排便前後及び排便中は、使用者の姿勢が変動することにより、使用者の重心位置も変動する。この重心位置の変動に伴い、便座14に設けた荷重センサ18a,18b,18c,18dによって測定される着座荷重値も変動する。
このため、4つの荷重センサ18a,18b,18c,18dから得られる着座荷重値から、使用者の排便量を推定出来ないことが理解できる。
On the other hand, as shown in FIG. 5(b), the user's upper body is in a forward leaning posture (forward bending state) during defecation, and the center of gravity G of the user during defecation is the position of the center of gravity G before and after defecation. It will be a position moved forward from.
Thus, before and after defecation and during defecation, the position of the center of gravity of the user also changes due to the change in the posture of the user. As the position of the center of gravity changes, the seating load values measured by the load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d provided on the toilet seat 14 also change.
Therefore, it can be understood that the amount of defecation of the user cannot be estimated from the seating load values obtained from the four load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d.

これに対し、本発明の発明者らは、使用者の姿勢変化により着座荷重値が変化しても、排便前後において使用者は同一姿勢を取っているため、足から床に逃げる荷重があっても、正確に排便量を推定する(算出する)ことができることを見出した。
即ち、本発明者らは、使用者が同一姿勢をとるとき、複数の荷重センサ18a,18b,18c,18dから検出された着座荷重値の組合せによる比は等しくなることを見出したのである。この組合せによる比は、例えば、以下のようになる。
着座荷重値の前後比:(WA+WB)/WT=(WA’+WB’)/WT
着座荷重値の左右比:(WA+WC)/WT=(WA’+WC’)/WT
In contrast, the inventors of the present invention have found that even if the seating load value changes due to changes in the user's posture, there is a load that escapes from the feet to the floor because the user takes the same posture before and after defecation. also found that the amount of defecation can be accurately estimated (calculated).
That is, the inventors found that when the user assumes the same posture, the combined ratios of the seating load values detected by the plurality of load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d are equal. The ratio of this combination is, for example, as follows.
Seating load value front-rear ratio: (W A + W B )/W T = (W A '+W B ')/W T '
Left-right ratio of seating load values: (W A + W C )/W T = (W A '+W C ')/W T '

この結果、使用者の排便量を推定する際、使用者の体重を正確に測定する必要はなく、以下に示すように、使用者の排便量WFは、排便前の着座荷重値WTから排便後の着座荷重値WT’を引くことにより推定する(算出する)ことができる。
F=WT-WT
As a result, when estimating the amount of defecation of the user, it is not necessary to accurately measure the weight of the user. It can be estimated (calculated) by subtracting the sitting load value W T ' after defecation.
WF = WT - WT '

なお、上述した例では、着座荷重値の組合せによる比に、4つの荷重センサ18a,18b,18c,18dの着座荷重値の合計値WTを使用したが、この合計値WTとして、便座14のヒンジ部材に荷重センサを設け、この荷重センサの着座荷重値を更に加えたものを使用するようにしてもよい。これにより、より精度を高めることができる。 In the above-described example, the total value WT of the seating load values of the four load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d is used as the ratio based on the combination of the seating load values. A load sensor may be provided on the hinge member, and a seat load value added to the load sensor may be used. This makes it possible to further improve the accuracy.

次に、図6A乃至図8により、本実施形態による便座装置4における使用者の排便量の推定方法を詳細に説明する。図6Aは本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の前半部を示すフローチャートであり、図6Bは本発明の実施形態による便座装置が実行する排便量推定工程の後半部を示すフローチャートである。図7は本発明の実施形態による便座装置における使用者の姿勢動作を示すタイムチャートである。図8は図7の部分拡大図である。図6A及び図6Bにおいて、Sは各ステップを示す。 Next, a method for estimating the amount of feces of the user in the toilet seat device 4 according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 6A to 8. FIG. FIG. 6A is a flowchart showing the first half of the feces volume estimation process executed by the toilet seat device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6B shows the latter half of the feces volume estimation process executed by the toilet seat device according to the embodiment of the present invention. It is a flow chart. FIG. 7 is a time chart showing the posture motion of the user in the toilet seat device according to the embodiment of the present invention. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7. FIG. In FIGS. 6A and 6B, S indicates each step.

先ず、図7により、排便の際の使用者の姿勢の変化について説明する。図7において、縦軸は、「複数の荷重センサの合計値(着座荷重値)」、「着座荷重値の前後比」、「着座荷重値の左右比」を示し、横軸は時間(T)を示している。
ここで、「複数の荷重センサの合計値(着座荷重値)」は、上述したWT=WA+WB+WC+WD(排便前)、及び、WT’=WA’+WB’+WC’+WD’(排便後)である。
「着座荷重値の前後比」は、上述した(WA+WB)/WT(排便前)、及び、(WA’+WB’)/WT’(排便後)である。図7(図8も同様)において、前方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると前後比は大きな値となり、後方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると前後比は小さな値となる。
「着座荷重値の左右比」は、上述した(WA+WC)/WT(排便前)、及び、(WA’+WC’)/WT’(排便後)である。図7(図8も同様)において、右方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると左右比は大きな値となり、左方側の荷重センサの着座荷重値が大きくなると左右比は小さな値となる。
First, referring to FIG. 7, the change in the user's posture during defecation will be described. In FIG. 7, the vertical axis indicates the "total value of a plurality of load sensors (seating load value)", the "front-to-back ratio of the seating load value", and the "right-to-left ratio of the seating load value", and the horizontal axis indicates time (T). is shown.
Here, the "total value of a plurality of load sensors (seating load value)" is the above W T =W A +W B +W C +W D (before defecation) and W T '=W A '+W B '+W C '+W D ' (after defecation).
The "front-rear ratio of the seating load value" is (W A +W B )/W T (before defecation) and (W A '+W B ')/W T ' (after defecation). In FIG. 7 (similar to FIG. 8), the front/rear ratio increases as the seating load value of the front load sensor increases, and the front/rear ratio decreases as the seating load value of the rear load sensor increases.
The "left-right ratio of the seating load value" is (W A +W C )/W T (before defecation) and (W A '+W C ')/W T ' (after defecation). In FIG. 7 (similar to FIG. 8), when the seating load value of the load sensor on the right side increases, the left-right ratio becomes a large value, and when the seating load value of the load sensor on the left side increases, the left-right ratio becomes a small value. .

図7に示すように、使用者は、便座14に着座するとき、先ず、「座り直し」姿勢をとり、次に、「排便」姿勢となり、その後、「お尻洗浄」姿勢をとり、最後に、「お尻ふき」姿勢となる。ここで、「排便」姿勢と「お尻洗浄」姿勢の間は、使用者の足が床に掛かり続けている状態となっている。
ここで、使用者が「座り直し」姿勢のときには、使用者は大きく動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Lは大きな値(後述する第1所定値Aより大きな値)となる。また、使用者が「お尻ふき」姿勢のときも、同様に、使用者は大きく動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Mは大きな値(後述する第1所定値Aより大きな値)となる。
As shown in FIG. 7, when the user sits on the toilet seat 14, the user first takes the "re-sitting" posture, then takes the "defecating" posture, then takes the "bottom washing" posture, and finally takes the "bottom washing" posture. , the "buttocks wipe" posture. Here, the user's feet continue to rest on the floor between the "defecating" posture and the "bottom washing" posture.
Here, when the user is in the "re-sitting" posture, the user moves greatly, so the amount of change L per unit time of the total value of the seating load values is a large value (a value larger than a first predetermined value A, which will be described later). becomes. Similarly, when the user is in the "wiping buttocks" posture, the user also moves greatly, so the amount of change M per unit time of the total seating load value is a large value (a first predetermined value A larger value).

次に、図8により、「排便」姿勢中の使用者の状態を説明する。使用者は、一例として、便座14に着座した後、「前傾姿勢(前屈状態)」となり、その後、「体動」状態となり、次に、排便瞬間前に「静止」状態となり、排便瞬間(1回目)を経て、排便瞬間後の「静止」状態となり、この「静止状態」が排便瞬間前の「静止」状態となり、排便瞬間(2回目)を経て、排便瞬間後の「静止」状態となり、最後に、「姿勢戻し」状態となる。 Next, referring to FIG. 8, the state of the user in the "defecating" posture will be described. As an example, after the user sits on the toilet seat 14, the user assumes a "forward leaning posture (forward bending state)", then enters a "body movement" state, and then enters a "stationary" state before the moment of defecation. (1st time), it becomes a "stationary" state after the moment of defecation, this "stationary state" becomes the "stationary" state before the moment of defecation, and after the moment of defecation (2nd time), the "stationary" state after the moment of defecation Finally, the "attitude return" state is reached.

ここで、使用者が前傾姿勢(前屈状態)のときには、使用者は動くので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量Nは静止状態よりも大きな値(後述する第2所定値Bより大きな値)となり、「体動」状態のときにも、使用者は動くので、同変化量Oは静止状態よりも大きな値(後述する第2所定値Bより大きな値)となり、「姿勢戻し」状態のときにも、使用者は動くので、同変化量Rは静止状態よりも大きな値(後述する第2所定値Bより大きな値)となる。
また、「排便瞬間(1回目)」のときには、使用者はほぼ動かないが、排便されることによって着座荷重値の合計値が変化するので、同変化量Pは静止状態よりも大きな値(後述する第2所定値Bより大きな値)となり、「排便瞬間(2回目)」のときにも、同様に、使用者はほぼ動かないが、排便されることによって着座荷重値の合計値が動くので、同変化量Qは静止状態よりも大きな値(後述する第2所定値Bより大きな値)となる。ここで、使用者がほぼ動かない状態とは、複数の荷重センサにより同時に検出されたそれぞれの着座荷重値の値が、その直前に検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て0.99~1.01倍の範囲に収まる状態である。
さらに、使用者は、通常、排便瞬間の前後において、同じ「静止」状態となるので、この「静止」状態は、使用者が排便瞬間の前後において同一姿勢となることを意味している。この「静止」状態のとき(即ち、同一姿勢のとき)、使用者は動かないので、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量は後述する第2所定値Bより小さな値となる。
Here, when the user is in a forward leaning posture (forward bending state), the user moves. value B), and since the user moves even in the "body motion" state, the amount of change O becomes a larger value than in the stationary state (a value larger than a second predetermined value B, which will be described later), and " Since the user moves even in the "posture return" state, the amount of change R becomes a larger value than in the resting state (a value larger than a second predetermined value B, which will be described later).
Also, at the time of the "instantaneous defecation (first time)", the user hardly moves, but the total value of the seating load value changes as the user defecates. is larger than the second predetermined value B), and at the "moment of defecation (second time)", similarly, the user hardly moves, but the total value of the seating load value changes due to defecation. , the amount of change Q becomes a value larger than that in the stationary state (a value larger than a second predetermined value B described later). Here, the state in which the user hardly moves means that the seat load values simultaneously detected by the plurality of load sensors are all 0 relative to the seat load values detected immediately before. It is in the range of 0.99 to 1.01 times.
Furthermore, since the user is normally in the same "stationary" state before and after the moment of defecation, this "stationary" state means that the user is in the same posture before and after the moment of defecation. In this "stationary" state (that is, in the same posture), the user does not move, so the amount of change per unit time of the total seating load value is smaller than a second predetermined value B, which will be described later.

次に、図6A及び図6Bにより、使用者による排便量の推定工程について説明する。スタート後、S1に進み、使用者が便座14に着座したか否かを判定する。着座したと判定された場合(図7の時間t1参照)、S2に進み、荷重センサ18a,18b,18c,18dによりが着座荷重値を検出し、演算装置20が、これらの検出された着座荷重値をRAM26に記憶する。
ここで、S2においては、検出された着座荷重値に加えて、「着座荷重値の組合せによる比」の値も記録する。これにより、同じ比の値が出現した回数(頻度)をカウントすることができる。
Next, a process of estimating the amount of defecation by the user will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. After the start, the process advances to S1 to determine whether or not the user is seated on the toilet seat 14 . When it is determined that the seat is seated (see time t1 in FIG. 7), the process proceeds to S2, where the load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d detect the seating load values, and the computing device 20 calculates the detected seating loads. Store the value in RAM 26 .
Here, in S2, in addition to the detected seating load value, the value of "ratio by combination of seating load values" is also recorded. This makes it possible to count the number of occurrences (frequency) of the same ratio value.

この後、S3~S9において、「着座荷重値毎に姿勢判定」を行う。先ず、S3において、時間Tの4つの荷重センサ18の着座荷重値の合計値と時間T-Δtの4つの荷重センサ18の着座荷重値の合計値の差が、第1所定値Aより小さいか否かを判定する。ここで、「時間Tの着座荷重値の合計値と時間T-Δtの着座荷重値の合計値の差」は、「単位時間当たりの着座荷重値の変化量」から算出する。第1所定値Aは、変化量がこの値より大きい場合には、使用者の大きな動作である「座り直し」や「お尻ふき」の姿勢であると判断するための閾値である。第1所定値Aより小さくない場合(Noの場合)には、S4に進み、時間Tでは「座り直し」や「お尻ふき」の動作が行われていると判定し、S2に戻る。ここで、第1所定値Aは、例えば、5kg/秒である。 After that, in S3 to S9, "posture determination is performed for each seating load value". First, in S3, whether the difference between the sum of the seating load values of the four load sensors 18 at time T and the sum of the seating load values of the four load sensors 18 at time T−Δt is smaller than a first predetermined value A. determine whether or not Here, "the difference between the total value of the seating load values at time T and the total value of the seating load values at time T-Δt" is calculated from the "change amount of the seating load value per unit time". The first predetermined value A is a threshold value for judging that the posture of the user is "re-sitting" or "wiping the buttocks", which are large actions of the user, when the amount of change is greater than this value. If it is not smaller than the first predetermined value A (if No), the process proceeds to S4, it is determined that the action of "re-sitting" or "wiping the buttocks" is being performed at time T, and the process returns to S2. Here, the first predetermined value A is, for example, 5 kg/sec.

S3において、変化量が第1所定値Aより小さい場合(Yesの場合)には、S5に進み、時間Tの4つの荷重センサ18の着座荷重値の合計値と時間T-Δtの4つの荷重センサ18の着座荷重値の合計値の差における単位時間当たりの変化量が、第2所定値Bより大きいか否かを判定する。第2所定値Bは、上述した第1所定値Aよりも小さな値であり(第1所定値A>第2所定値B)、変化量が第2所定値Bより大きくない場合には、静止状態であると判断するための閾値である。
S5において、変化量が第2所定値Bよりも大きくない場合(Noの場合)には、S6に進み、時間Tでは「静止状態」と判定し、S2に戻る。ここで、第2所定値Bは、例えば、100g~200g/秒である。
In S3, if the amount of change is smaller than the first predetermined value A (if Yes), proceed to S5, where the sum of the seating load values of the four load sensors 18 at time T and the four loads at time T−Δt It is determined whether or not the amount of change per unit time in the difference between the total values of the seating load values of the sensor 18 is greater than a second predetermined value B. The second predetermined value B is smaller than the above-described first predetermined value A (first predetermined value A>second predetermined value B). It is a threshold value for determining that it is in a state.
In S5, if the amount of change is not greater than the second predetermined value B (if No), the process proceeds to S6, determines that it is in a "stationary state" at time T, and returns to S2. Here, the second predetermined value B is, for example, 100g to 200g/sec.

S5において、第2所定値Bより大きい場合(Yesの場合)には、S7に進み、「前傾姿勢」が判定されており且つ上述した4つの荷重センサ18による着座荷重値の組合せによる比が同じであり且つ同じ比の出現頻度が所定回数より多いか否かを判定する。ここで、着座荷重値の組み合わせによる比が同じ(ほぼ同じ)とは、4つの荷重センサ18によって同時に検出されたそれぞれの着座荷重値の値が、比較対象である異なるタイミングで検出されたそれぞれの着座荷重値の値に対して、全て0.99~1.01倍の範囲に収まる状態である。
ここで、「前傾姿勢」は、図8の時間t3~t4の間、着座荷重値の前後比が増大している(図8において前後比の増大が前傾姿勢に対応している)ことから判定可能である。また、同じ比の出現頻度が多い(同じ比が所定回数以上である)ことは、使用者が同一姿勢を継続していることを意味している。
If it is greater than the second predetermined value B in S5 (if Yes), the process proceeds to S7, in which it is determined that the "forward leaning posture" is determined, and the ratio of the combined seating load values obtained by the four load sensors 18 described above is It is determined whether or not the frequency of occurrence of the same and the same ratio is greater than a predetermined number of times. Here, the same (substantially the same) ratio due to the combination of the seating load values means that the respective seating load values detected at the same time by the four load sensors 18 are detected at different timings to be compared. All of them fall within the range of 0.99 to 1.01 times the seating load value.
Here, the "forward leaning posture" means that the front-rear ratio of the seating load value increases during the time t3 to t4 in FIG. 8 (the increase in the front-rear ratio corresponds to the forward leaning posture in FIG. 8). can be determined from Moreover, the fact that the same ratio appears frequently (the same ratio is equal to or greater than a predetermined number of times) means that the user continues to maintain the same posture.

S7において、同じ比の出現頻度が多くない場合(Noの場合)には、S8に進み、時間Tでは「体動状態」と判定し、S2に戻る。
S7において、同じ比の出現頻度が多い(同じ比が所定回数以上である)場合(Yesの場合)には、S9に進み、時刻Tでは「排便瞬間」(排便があった)と判定する。
In S7, if the appearance frequency of the same ratio is not high (if No), the process proceeds to S8, and at time T it is determined as "body motion state", and the process returns to S2.
In S7, if the appearance frequency of the same ratio is high (the same ratio is equal to or greater than the predetermined number of times) (Yes), the process proceeds to S9, and at time T, it is determined as "the moment of defecation" (there was defecation).

次に、S10に進み、使用者が便座14を離座したか否かを判定する。離座したと判定されない場合(Noの場合)には、S2に戻る。 Next, in S10, it is determined whether the user has left the toilet seat 14 or not. If it is not determined that the user has left the seat (if No), the process returns to S2.

S10において、離座したと判定された場合には、S11~S15に進む。これらのS11~S15は、排便量を推定するための工程である。
先ず、S11において、「排便瞬間」、「排便瞬間前の静止状態」、「排便瞬間後の静止状態」の3つを全て検出したか否かを判定する。
S10において、3つの全てを検出していないと判定された場合(Noの場合)には、S12に進み、排便量測定不可のエラー報告を行う。
If it is determined in S10 that the user has left the seat, the process proceeds to S11 to S15. These S11 to S15 are steps for estimating the amount of defecation.
First, in S11, it is determined whether or not all three of the "moment of defecation", "state of rest before the moment of defecation", and "state of rest after the moment of defecation" have been detected.
If it is determined in S10 that all three have not been detected (if No), the process advances to S12 to report an error indicating that the amount of feces cannot be measured.

S10において、3つの全てを検出していると判定された場合(Yesの場合)には、S13に進み、排便瞬間前の静止状態での4つの荷重センサの着座荷重値(合計値)Cに関する比と排便瞬間後の静止状態での4つの荷重センサの着座荷重値(合計値)Dに関する比で、等しい比を検出したか否かを判定する。この判定により、着座荷重値(合計値)Cと着座荷重値(合計値)Dが、排便瞬間前後の値であることをより正確に判定することができる。
S13において、等しい比が検出できない場合(Noの場合)には、S12に進み、排便量測定不可のエラー報告を行う。
If it is determined in S10 that all three have been detected (if Yes), the process proceeds to S13, where the seating load value (total value) C of the four load sensors in the stationary state before the moment of defecation is determined. It is determined whether or not an equal ratio is detected between the ratio and the ratio regarding the sitting load value (total value) D of the four load sensors in the stationary state after the moment of defecation. By this determination, it is possible to more accurately determine that the seating load value (total value) C and the seating load value (total value) D are values before and after the instant of defecation.
In S13, if the equal ratio cannot be detected (No), the process proceeds to S12 to report an error indicating that the amount of defecation cannot be measured.

S13において、等しい比が検出された場合(Yesの場合)には、S14に進み、4つの荷重センサ18の着座荷重値(合計値)Cと4つの荷重センサ18の着座荷重値(合計値)Dが検出された間に、着座荷重値の単位時間当たりの変化量として第1所定値A以上の変化を検出したか否かを判定する。この判定により、4つの荷重センサ18の着座荷重値(合計値)Cと4つの荷重センサ18の着座荷重値(合計値)Dが、排便瞬間前後の値であることをより正確に判定することができる。 If equal ratios are detected in S13 (Yes), the process proceeds to S14, where the seating load value (total value) C of the four load sensors 18 and the seating load value (total value) of the four load sensors 18 are determined. While D is detected, it is determined whether or not a change greater than or equal to a first predetermined value A has been detected as the amount of change in the seating load value per unit time. By this determination, it can be determined more accurately that the seating load value (total value) C of the four load sensors 18 and the seating load value (total value) D of the four load sensors 18 are values before and after the instant of defecation. can be done.

S14において、検出されていない場合(Noの場合)には、S15に進み、「排便瞬間前の静止状態での4つの荷重センサの着座荷重値(合計値)C」と「排便瞬間後の静止状態での4つの荷重センサの着座荷重値(合計値)D」との差である「着座荷重値C-着座荷重値D」を排便量の推定値として出力する。 In S14, when it is not detected (No), the process proceeds to S15, where the "seating load value (total value) C of the four load sensors in the stationary state before the moment of defecation" and the "seat load value (total value) C of the "Seating load value C-Seating load value D", which is the difference between the "seating load value (total value) D" of the four load sensors in this state, is output as the estimated value of the amount of defecation.

上述した図6A及び図6Bのフローチャートでは、S10において、離座を検出した後に、S15において、排便量を推定するようにしている。しかしながら、本発明の実施形態の変形例として、離座を検出する前に、排便量を推定するようにしてもよい。この場合には、S11~S15の工程をS10の前に実行するようにすればよい。さらに、排便瞬間が複数あるような場合(図8参照)には、各排便瞬間における排便量の合計が最終的な排便量となる。 In the flow charts of FIGS. 6A and 6B described above, the amount of defecation is estimated in S15 after the departure is detected in S10. However, as a modification of the embodiment of the present invention, the amount of defecation may be estimated before the departure is detected. In this case, steps S11 to S15 should be executed before S10. Furthermore, when there are multiple defecation moments (see FIG. 8), the total defecation volume at each defecation moment becomes the final defecation volume.

なお、使用者が着座中に排尿もする場合があるので、本実施形態においては、この排尿量を測定するためのセンサを別に設けるようにしてもよい。 Since the user may also urinate while sitting, in this embodiment, a separate sensor may be provided to measure the amount of urination.

次に、本発明の実施形態による便座装置による作用効果を説明する。
先ず、本発明の実施形態による便座装置4によれば、使用者の着座により便座14に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサ18a,18b,18c,18dを設け、演算装置20により、使用者が便座14に着座しているとき複数の荷重センサ18により同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、次に、同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、次に、異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、同一姿勢であると推定されたときに算出された比における複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、この排便瞬間前の複数の荷重センサ18による着座荷重値の合計値Cと、排便瞬間後の合計値Dと
Next, the effects of the toilet seat device according to the embodiment of the present invention will be described.
First, according to the toilet seat device 4 according to the embodiment of the present invention, a plurality of load sensors 18a, 18b, 18c, and 18d are provided to detect the seat load value acting on the toilet seat 14 when the user sits down. A plurality of seat load values simultaneously detected by a plurality of load sensors 18 when the user is seated on the toilet seat 14 are obtained at different timings, and then a predetermined number of the seat load values detected at the same time are obtained. The posture of the user is estimated by calculating, at different timings, a ratio obtained by combining the seating load values detected by a plurality of load sensors. is assumed to be in the same posture, and from the amount of change per unit time in the total value of the seating load values obtained by a plurality of load sensors in the ratio calculated when it is assumed to be in the same posture, it is determined that the user has defecated. The total value C of the seating load values obtained by the plurality of load sensors 18 before the moment of defecation and the total value D after the moment of defecation are estimated.

具体的に説明すると、使用者の足がトイレ室の床に着くことにより使用者の体重は分散される。しかしながらこの分散される使用者の体重は、同一姿勢においてほぼ一定となる。この使用者が同一姿勢のとき、着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、排便瞬間前の複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値Cと、排便瞬間後の合計値Dとの差から使用者の排便量を推定することができる。つまり、使用者の足がトイレ室の床に着くことによって使用者の体重が分散されたとしても、排便量を正確に推定することができる。従って、本実施形態による便座装置によれば、床体重計を利用することなく正確に排便量を推定し、使用者が意識することなく継続して日々の排便管理を行うことができる。 Specifically, the user's weight is distributed as the user's feet touch the floor of the toilet room. However, the distributed weight of the user is substantially constant in the same posture. When the user is in the same posture, defecation by the user is estimated from the amount of change per unit time in the total seating load value. , and the total value D after the moment of defecation, the amount of defecation of the user can be estimated. In other words, even if the weight of the user is distributed by the user's feet touching the floor of the toilet room, the amount of defecation can be accurately estimated. Therefore, according to the toilet seat device of the present embodiment, the amount of defecation can be accurately estimated without using a floor weight scale, and the user can continue to manage defecation daily without being conscious of it.

次に、本発明の実施形態による便座装置4において、演算装置20は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第1所定値Aより小さいとき、使用者による排便があったと推定する。 Next, in the toilet seat device 4 according to the embodiment of the present invention, the calculation device 20 determines that when the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is smaller than the first predetermined value A, the user is unable to defecate. I presume there was.

トイレ利用時の使用者の行動は、例えば、着座、座り直し、排便、局部洗浄装置によるお尻洗浄、ペーパー巻き取り、お尻ふき、離座の順に行われる。この行動のうち、座り直しやお尻ふきによって、足の位置が変わってしまうと、各荷重センサの検出値からは同一姿勢であることが推定されても、実際には異なる姿勢で着座しているため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本実施形態による便座装置4においては、使用者による座り直しやお尻ふきの動作があった場合には、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第1所定値Aより大きくなるので、この変化量が第1所定値Aよりも小さいときの複数の着座荷重値を用いるため、足の位置が不変であること(同一姿勢であること)を条件として、使用者による排便があったと推定することができる。これにより、本実施形態による便座装置4によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
The actions of the user when using the toilet are, for example, sitting down, reseating, defecation, cleaning the bottom with the local cleaning device, rolling up paper, wiping the bottom, and leaving the seat in this order. Among these behaviors, if the position of the legs changes due to re-sitting or wiping the buttocks, even if the detected values of each load sensor indicate that the person is in the same posture, the person actually sits in a different posture. Therefore, it may not be possible to accurately estimate the amount of defecation.
Therefore, in the toilet seat device 4 according to the present embodiment, when the user re-seats or wipes the buttocks, the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is changed to the first predetermined value. A, so that a plurality of seating load values are used when this amount of change is smaller than the first predetermined value A. Therefore, on the condition that the position of the foot remains unchanged (the posture is the same), the user It can be presumed that there was defecation due to As a result, the toilet seat device 4 according to the present embodiment can more accurately estimate the amount of defecation.

次に、本発明の実施形態による便座装置4において、演算装置20は、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第1所定値Aより小さく且つ第2所定値Bより大きいとき、使用者による排便があったと推定する。 Next, in the toilet seat device 4 according to the embodiment of the present invention, the computing device 20 determines that the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is less than the first predetermined value A and more than the second predetermined value B. When large, it is presumed that there was a bowel movement by the user.

排便が1回のみの場合、同一姿勢における複数の着座荷重値の合計値は排便前と排便後のそれぞれ1パターンのみが存在することになる。一方で、排便が複数回存在する場合、同一姿勢における排便後の複数の着座荷重値の合計値が2パターン以上存在することになる。このとき、その原因が複数回の排便によるものか、荷重センサのバラツキなど他の要因によるものか判別できなければ、排便量を正確に推定できない。
そこで、本実施形態による便座装置4によれば、複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が第1所定値Aより小さく且つ第2所定値Bより大きいとき(即ち、排便前は排便を促すような前傾状態(前屈姿勢)となり、排便後は元の姿勢に戻り、排便瞬間はお尻に力を入れるとき)は、使用者による排便があったと推定する。これによって、本実施形態による便座装置4によれば、より正確に排便量を推定することが可能となる。
When defecation is performed only once, the total value of a plurality of seating load values in the same posture has only one pattern each before defecation and after defecation. On the other hand, when there are multiple times of defecation, there are two or more patterns of the total value of a plurality of seating load values after defecation in the same posture. At this time, unless it is possible to determine whether the cause is due to multiple defecations or due to other factors such as variations in the load sensor, the amount of defecation cannot be accurately estimated.
Therefore, according to the toilet seat device 4 of this embodiment, when the amount of change per unit time of the total value of a plurality of seating load values is smaller than the first predetermined value A and larger than the second predetermined value B (that is, before defecation) is in a forward leaning state (forward bending posture) that encourages defecation, returns to the original posture after defecation, and puts force on the buttocks at the moment of defecation), it is assumed that the user has defecated. As a result, the toilet seat device 4 according to the present embodiment can more accurately estimate the amount of defecation.

次に、本発明の実施形態による便座装置4において、演算装置20は、異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する。 Next, in the toilet seat device 4 according to the embodiment of the present invention, the computing device 20 determines that the ratios calculated at different timings have the same value, and when the number of times the same value occurs is equal to or greater than a predetermined number of times, the user is in the same posture. We assume that

排便前後で、荷重センサの検出値の組み合わせによる比が、複数の異なる値(異なる姿勢)で一致するものがある場合、それぞれの比における姿勢は、体動中に偶然一致したものと、静止中に必然一致したものに分けられる。このとき、体動中に一致した比を用いて排便量を推定してしまうと、瞬間的に変動する各荷重センサの検出値のブレの影響を大きく受けてしまうため、排便量を正確に推定できないおそれがある。
そこで、本実施形態による便座装置4によれば、比が同じ値となりこの同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定するので、排便量推定の精度を上げることができる。
If there are multiple different values (different postures) in the ratio of the combination of the detected values of the load sensors before and after defecation, the postures in each ratio will coincide with those during body movement and those during rest. can be divided into those that inevitably correspond to At this time, if the defecation amount is estimated using the ratio that matches during body movement, it will be greatly affected by fluctuations in the detection values of each load sensor that fluctuate momentarily, so the defecation amount will be accurately estimated. It may not be possible.
Therefore, according to the toilet seat device 4 according to the present embodiment, when the ratio is the same value and the number of times the same value is obtained is equal to or greater than a predetermined number of times, it is estimated that the user is in the same posture, so the accuracy of estimating the amount of defecation is increased. be able to.

1 水洗大便器
2 便器本体
4 便座装置
12 スイッチ
13 排便量表示部
14 便座
18 荷重センサ
18a 荷重センサ
18b 荷重センサ
18c 荷重センサ
18d 荷重センサ
20 演算装置
22 CPU
24 ROM
26 RAM
1 Flush toilet bowl 2 Toilet body 4 Toilet seat device 12 Switch 13 Defecation amount display unit 14 Toilet seat 18 Load sensor 18a Load sensor 18b Load sensor 18c Load sensor 18d Load sensor 20 Arithmetic device 22 CPU
24 ROMs
26 RAMs

Claims (4)

使用者の排便量を推定する便座装置であって、
便器本体の上部に設置され使用者が着座する便座と、
使用者の着座により便座に作用する着座荷重値を検出する複数の荷重センサと、
これらの複数の荷重センサにより検出された複数の着座荷重値を演算して前記使用者の排便量を推定する排便量演算装置と、を有し、
前記排便量演算装置は、
使用者が便座に着座しているとき前記複数の荷重センサにより同時に検出される複数の着座荷重値を異なるタイミングで複数取得し、
前記同時に検出された複数の着座荷重値のうち所定の複数の荷重センサにより検出された着座荷重値の組み合わせによる比を前記異なるタイミング毎に算出して使用者の姿勢を推定し、
前記異なるタイミング毎に算出された比の値が等しくなるとき使用者が同一姿勢であると推定し、
前記同一姿勢であると推定されたときに算出された前記比における前記複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量から使用者による排便があったと推定し、
この排便前の前記複数の荷重センサによる着座荷重値の合計値と、排便後の前記合計値との差を使用者の排便量と推定するように構成されていることを特徴とする便座装置。
A toilet seat device for estimating the amount of defecation of a user,
A toilet seat that is installed on the upper part of the toilet body and on which the user sits,
a plurality of load sensors for detecting a seating load value acting on the toilet seat when the user sits down;
a defecation amount calculation device for estimating the amount of defecation of the user by calculating a plurality of seat load values detected by the plurality of load sensors;
The defecation volume calculation device is
obtaining, at different timings, a plurality of seat load values simultaneously detected by the plurality of load sensors when the user is seated on the toilet seat;
estimating the posture of the user by calculating, at each of the different timings, a ratio of a combination of the seat load values detected by a plurality of predetermined load sensors among the plurality of seat load values detected at the same time;
estimating that the user is in the same posture when the ratio values calculated for each of the different timings are equal;
estimating that the user has defecated from the amount of change per unit time of the total value of the seating load values obtained by the plurality of load sensors in the ratio calculated when the same posture is assumed;
The toilet seat device is configured to estimate the amount of defecation of the user as a difference between the total value of the seating load values obtained by the plurality of load sensors before defecation and the total value after defecation.
前記排便量演算装置は、前記複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、第1所定値より小さいとき、使用者による排便があったと推定する、請求項1に記載の便座装置。 2. The toilet seat according to claim 1, wherein said defecation amount calculating device estimates that the user has defecated when the amount of change per unit time of the total value of said plurality of seating load values is smaller than a first predetermined value. Device. 前記排便量演算装置は、前記複数の着座荷重値の合計値の単位時間当たりの変化量が、前記第1所定値より小さく且つ第2所定値より大きいとき、使用者による排便があったと推定する、請求項2に記載の便座装置。 The defecation amount calculation device estimates that the user has defecate when the amount of change per unit time of the total value of the plurality of seating load values is smaller than the first predetermined value and larger than the second predetermined value. A toilet seat apparatus according to claim 2. 前記排便量演算装置は、前記異なるタイミング毎に算出された比が同じ値となり、この同じ値となる回数が所定回数以上の場合、使用者が同一姿勢であると推定する、、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の便座装置。 Claims 1 to 3, wherein the defecation amount calculation device estimates that the user is in the same posture when the ratio calculated at each of the different timings has the same value, and the number of times the same value is obtained is equal to or greater than a predetermined number of times. 4. The toilet seat device according to any one of 3.
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