振动检测装置和马桶座圈装置的制作方法

专利名称：振动检测装置和马桶座圈装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种马桶座圈，所述马桶座圈可以通过包括压敏传感器来检测心率等，更特别的是，本发明涉及一种安装线状压电传感器的技术。
另外，本发明涉及一种用于检测传送至刚性体的振动的振动检测装置，特别涉及一种通过将具有一定挠性的压电传感器的振动检测传感器等安装于马桶座圈的刚性体等上并放大以检测传送至所述刚性体的振动来精确地检测使用者的诸如心跳等的身体运动的装置。
另外，本发明涉及一种振动检测装置，该装置用于通过具有一定挠性的压电传感器检测来自于传送至刚性体的振动的多个信息，特别涉及一种安装于马桶座圈等的刚性体上的装置，该装置用于精确地检测使用者的生物信息或使用者的运动信息。
背景技术：
在背景技术中，存在一种通过将压敏传感器安装到马桶座圈从而对人体的存在与否甚至人体心率进行检测的马桶座圈装置(例如参考专利文献1)。
图10示出上面所述的专利文献1中公开的马桶座圈装置。
根据如图所示的马桶座圈装置800，当人体落座时，因为人体的身体运动，包括在马桶座圈810中的作为压敏传感器的呈线状的压电传感器820被变形，并且当产生对应于所述变形的信号时，信号处理单元830处理该输出信号，因此对人体的存在与否、人体的心率等进行检测。
(专利文献1)JP-A-05-091955根据所述马桶座圈装置800，压电传感器820被包含在马桶座圈810中，马桶座圈是硬制树脂模制部件并且压电传感器难以接收马桶座圈810的变形/振动，因此来自于压电传感器820的输出是非常小的，并且其难以提供具有希望信号强度的输出。
本发明正是基于上述情况而进行的，并且本发明的目的在于提供一种可以稳定地提供传感器输出从而有利于心率检测等的马桶座圈装置。
另外，作为背景技术的代表性振动检测装置，有一种将压电传感器作为振动检测传感器安装在座椅处的人体检测装置(例如参考专利文献2)。图38示出如上所述在专利文献2中公开的人体检测装置，压电传感器4安装在蒙皮2下表面，聚氨酯泡沫3在座椅1中，坐在座椅1上的人体的身体运动振动了有极高弹性的蒙皮2和聚氨酯泡沫3，同时使蒙皮2和聚氨酯泡沫3局部变形，结果，压电传感器也可以被变形。基于根据所述变形由压电传感器产生的输出，使用者的存在与否、心率等被检测到。
(专利文献2)JP-A-08-282358上述背景技术结构易于适用在诸如汽车座椅等具有垫子的座椅。另一方面，在没有为刚性体提供缓冲性能的情况下(例如，马桶座圈等)，即使当一个人坐在其上时，刚性体也不会根据那个人的身体形状而变形，因身体运动造成的局部变形难以出现，因此压电传感器无法变形并且振动无法象能够检测到使用者的存在与否或心跳那样精确地被检测到。
另外，上述背景技术结构易于适用在诸如汽车座椅等具有垫子的座椅。另一方面，在没有为刚性体提供缓冲性能的情况下(例如，马桶座圈等)，即使当一个人坐在其上时，所述刚性体也不会根据那个人的身体形状而变形，因身体运动造成的局部变形难以出现，因此压电传感器无法变形并且难以提供大的输出。另外，在刚性体的情况下，身体运动等的振动传播到所述刚性体的整体，因此安装在所述刚性体的传感器产生相似的振动，以及不会提供相对于所述传感器的所述刚性体的振动。尽管为了检测振动，需要将振动提供给本质上保持在非振动状态吓的传感器，但所述传感器不能进入非振动状态。因此，难以象能够检测使用者的存在与否或心跳那样精确地检测振动。
本发明是用于解决所述问题的，并且其目的在于提供一种振动检测装置，用于精确地检测传送到一刚性体的振动。
另外，本发明是用于解决所述问题的，并且其目的在于提供一种振动检测传感器，用于通过使至少一部分的振动检测传感器接近于非振动状态来精确地检测传递到刚性体的振动。
另外，本发明的目的在于提供一种马桶座圈，用于精确地检测传送到马桶座圈的使用者的身体运动。
另外，根据背景技术的一代表性振动检测装置，存在一种基于某种运动通过安装在马桶座圈上的压电传感器输出的大小(参考专利文献3)确定运动信息以及生物信息(心率)的马桶座圈装置，其中所述运动包括人的站起或坐下(存在与否的检测)。根据所述装置，构造出一种结构，该结构通常过滤和放大压电传感器的输出，并且单独地具有仅用于确定心率的操作装置。
(专利文献3)日本专利公开No.2734832。
根据上述背景技术结构，尽管仅描述了通过一压电传感器可以确定来自于一个人的身体运动的运动信息、生物信息等多种信息，但是没有对用于从单个压电传感器确定多个信息所需的确定装置的结构进行明确地描述，并且各个信息无法被精确地和有效地输出。
本发明在于解决所述问题，并且其目的在于提供一种能够从压电传感器所检测到的振动精确地和有效地确定运动信息和生物信息的振动检测装置。
另外，本发明的目的在于提供一种马桶座圈装置，其可以从传送到马桶座圈的使用者的身体运动精确地和有效地检测运动信息和生物信息。

发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明的振动检测装置是以如下的结构构成的，这种结构包括用于放大传送至刚性体的振动的放大装置以及用于检测所述被放大的振动的振动检测传感器。
另外，本发明的振动检测装置是由通过将振动检测传感器设置在包括有上盖和基板的壳体上的结构所构成的，上盖包括刚性体，并且包括用于放大传送至刚性体的振动的放大装置以及用于检测经放大的振动的振动检测传感器。
因此，即使当传送至刚性体的振动难以使刚性体变形时，传送至刚性体的振动可由所述放大装置放大，被放大的振动可由振动检测传感器检测到，因此传送至刚性体的振动可以被精确地检测。
另外，本发明的马桶座圈装置是由这样的结构构成，其中刚性体是马桶座圈的上盖，传送至马桶座圈的使用者的身体运动由振动检测装置所检测。
因此，即使当传送至马桶座圈的使用者的身体运动难以使马桶座圈变形时，传送至马桶的身体运动也可以由所述放大装置放大，被放大的振动可由振动检测传感器检测到，因此传送至的马桶座圈的使用者的身体运动可以被精确地检测。
另外，为了解决现有技术中的问题，本发明的振动检测装置是以这样的结构形成的，该结构在用于固定刚性体的固定部分的附近支撑用于检测传送至所述刚性体的振动的振动检测传感器。
另外，本发明的振动检测装置是以这样结构形成的，该结构在包括刚性体的壳体中设置振动检测传感器，在壳体的底面处提供作为固定部分的腿部，并且在所述腿部的附近支撑所述振动检测传感器。
由此，在所述固定部分的附近振动刚性体是最难以被振动的，因此至少在支撑部分处可以防止在固定部分附近所支撑的振动检测传感器被振动。由此，传送至刚性体的振动可以在所述振动检测传感器本质上不振动的情况下被精确地检测到。
另外，本发明的马桶座圈装置是由这样的结构构成的，该结构包括由马桶座圈构成的刚性体、由连接到马桶座圈下表面的垫片所构成并且能够通过与马桶上表面接触而固定马桶座圈以及通过振动检测装置检测传送到马桶座圈的使用者的身体运动的固定部分。
因此，通过在垫片的附近固定于马桶，马桶座圈难以被振动，因此由垫片附近支撑的振动检测传感器在至少被支撑部分可以被防止振动。因此，传送到马桶座圈的使用者的身体运动可以在振动检测传感器本质上不振动的环境中被精确地检测到。
为了解决现有技术中的问题，本发明的振动检测传感器是由这样一种结构构成的，其包括用于检测振动的具有一定挠性的压电传感器，用于在基于压电传感器的输出确定运动信息之后确定生物信息的确定装置。
因此，不需要等到确定运动信息之后再确定生物信息，因此用来等待生物信息的电能消耗可以被防止，从而实现高效的形式，由无用电流产生的电子噪声可以类似地被防止并且可以改善确定的精确性。
另外，本发明的马桶座圈装置是由这样的结构所构成的，该结构通过振动检测装置检测传送到马桶座圈的使用者的身体移动，从而确定运动信息和生物信息。
因此，在确定了使用者抬起盖或坐在马桶座圈上的运动信息之前，无需等待落坐的使用者的心率、呼吸等生物信息，因此高效形式的效果和精确性的改善可以类似地获得。
另外，为了获得上述目标，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，马桶座圈装置在壳体上设置了本发明的振动检测装置的振动检测传感器，壳体包括上盖和基板，其中振动检测传感器是呈线状的压电传感器。
根据所述结构，呈线状的压电传感器可以产生大的输出以及具有挠性，并且即使当冲击持续地施加在其上时也难以被破坏，并且输出有利于区别人和物体的检测信号，因此落座等检测可以被稳定地执行。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，呈线状的压电传感器根据当振动施加于其上时的振动加速度输出一电信号。
根据所述结构，呈线状的压电传感器根据振动加速度输出所述电信号。因此，压电传感器能够容易地检测到即使是轻微的人体运动。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，呈线状的压电传感器连接到上盖和基板的其中之一，还包括用于通过在马桶座圈被坐下的情况下与呈线状的压电传感器相接触产生输出的挤压装置。
根据所述结构，提供通过人体等的落座与呈线状的压电传感器进行接触的挤压装置，因此通过对轻微振动做出反应，所述压电传感器可以稳定地输出电信号。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，所述挤压装置是由从壳体的内表面突出到设置在壳体中的呈线状的压电传感器的突起所构成。
根据所述结构，通过由所述突起构成的挤压装置，可以简化操作所述压电传感器的结构。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，所述突起是由安装到基板下表面的并与马桶主体的上面弹性接触的用于吸收冲击的垫片构成的，所述垫片被设置成通过传统基板的通孔可与呈线状的压电传感器进行接触。
根据所述结构，通过仅轻微地改变背景技术产品的形状用于吸收冲击的所述垫片就可施行，所述垫片可以不进行大的投资而进行生产。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，呈线状的压电传感器在与壳体的内表面分开的状态下受到支撑，并且所述突起沿线缆纵向交替地设置于上盖和基板。
根据所述结构，各突起交替地从上至下挤压压电传感器，因此对人体存在与否等的检测可以通过增加压电传感器的输出得到保障。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，上盖的外表面是以周边槽凹进的，所述挤压装置是由安装在周边槽中的弹性体形成的，所述呈线状的压电传感器被设置成容纳在弹性部件中。
根据所述结构，当弹性体受到挤压时，其变形直接地作用于压电传感器，从而易于使压电传感器弯曲，因此所述压电传感器可以通过检测即使是轻微的振动而输出电信号。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，所述电信号被用于控制清洁装置的热水的温度、水压，马桶座椅中的加热器的温度或用于检测心率等。
根据本发明，构成一种结构，其中利用由压电传感器检测到的电信号来控制用于控制热水温度的控制器，用来控制水压的水压控制器，用于监控控马桶座圈中加热器温度的加热器控制器等，当不使用时所述装置的运行可以通过诸如定时器等被停止，可以有效地节省电能。另外，当心率等基于由压电传感器检测到的电信号被检测时，马桶座圈装置有利于健康控制。
另外，根据本发明的马桶座圈装置的特征在于，电信号通过经由通信装置被输出到外部监视器而被使用。
根据本发明，例如，心率等可以经由外部监视器被检测到，因此即使无法被直接监测到的医院等中休息室里的行为总是可以被监测到。


图1是根据本发明的马桶装置的分解透视图；图2是用在马桶座圈装置中的呈线状的压电传感器的外观的透视图；图3是使用马桶座圈装置的马桶总体的透视图；图4是马桶座圈装置的一主要部分的剖视图；图5是使用图3所示马桶的状态的侧视图；图6是马桶座圈装置中控制单元的结构框图；图7是在马桶座圈装置中运动和传感器输出的时间图表；图8是根据本发明第二实施例的马桶座圈装置的一主要部分的剖视图；图9是根据本发明第三实施例的马桶座圈装置的部分断裂透视图；图10是背景技术的马桶座圈装置的外观的透视图；图11(a)和11(b)示出马桶座圈装置的一主要部分的剖视图；图12(a)至12(c)示出马桶座圈装置的另一模式的一主要部分的剖视图；图13(a)至13(c)示出马桶座圈装置的另一模式的一主要部分的剖视图；图14(a)和14(b)示出马桶座圈装置的另一模式的一主要部分的剖视图；图15(a)至15(c)示出根据本发明的浴盆的一部分的结构示图；图16是浴盆装置的主要部分的剖视图；图17(a)和17(b)示出浴盆装置的另一模式的一主要部分的剖视图；图18(a)和18(c)示出根据本发明的一部分淋浴装置的结构图；图19是淋浴装置的主要部分的剖视图；图20是淋浴器装置的另一主要部分的剖视图；图21(a)至21(c)示出马桶座圈装置的另一模式的主要部分的剖视图；图22(a)至22(c)示出马桶座圈装置的另一模式的主要部分的剖视图；图23(a)和23(b)示出马桶座圈装置的另一模式的主要部分的剖视图；图24是浴盆装置的一主要部分的剖视图；图25是沐浴装置的一主要部分的剖视图；图26是沐浴装置的另一模式的一主要部分的剖视图；图27(a)和27(b)示出根据本发明的马桶座圈装置的主要部分的剖面的结构图；图28(a)和28(b)示出马桶座圈装置的另一模式的主要部分的剖面的结构图；图29是马桶座圈装置中控制装置的结构框图；图30是在马桶座圈装置中处于静止时刻的压电传感器的特性要素图；图31是在马桶座圈装置中的过滤器输出的特性要素图；图32是在马桶座圈装置中自动修正系数的特性要素图；图33是在马桶座圈装置中计算心跳周期的流程图；图34是在浴盆装置中的控制装置的结构框图；图35是根据本发明的儿童座椅的结构图；
图36是根据本发明的汽车座椅的结构图；图37是根据本发明的铺盖的结构图；图38是背景技术的部分人体检测装置的结构图。
另外，在附图中，附图标记5指代马桶座圈，附图标记6指代上盖(刚性体)，附图标记7指代基板，附图标记8指代壳体，附图标记9、45、53指代压电传感器(振动检测传感器)，附图标记27、35、36、37、39、40、41、42、54指代挤压装置(放大装置)，附图标记28、46、49指代突起部分(放大部分)，附图标记34、52指代振动检测装置，附图标记43指代浴盆(刚性体)，附图标记50指代座椅(刚性体)，附图标记58指代第一挤压装置(放大装置)，附图标记59指代第二挤压装置，附图标记213、251指代控制装置，附图标记229、252指代第一确定装置(确定装置)，附图标记230、253指代第二确定装置(确定装置)，附图标记232、238、255、262指代放大装置，附图标记236、259、266指代电源装置，附图标记242、270指代显示装置，附图标记244、269指代通知装置，附图标记245指代振动检测装置，附图标记268指代热水供应装置(供水和排放装置)，附图标记500指代上部衣物，附图标记501指代使用者，以及附图标记502指代蜂鸣器。
具体实施例方式
以下将通过参考附图详细解释本发明的实施例。
(第一实施例)正如图1所示，根据本发明一实施例的马桶座圈装置5是通过将构成压敏传感器的呈线状的压电传感器9设置于壳体8的基板7而构成的，所述壳体8包括由树脂模制而成的上盖6和基板7。
上盖6形成壳体8的上部，包括在剖视图中呈半圆形的主体部分10。主体部分10的顶板11的下表面与用于加热的加热器12相连。另外，加热器12连接到后面所提及的控制单元13，控制单元通过手动被设置在希望的温度。
基板7形成壳体8的下部，包括在剖视图中呈通道形的主体部分14。主体部分14的底板15的上表面与压电传感器9相连。
上盖6和基板7通过在传感器14上形成空间、通过从形成于基板7的通孔16至形成于上盖6的锁定部分17中安装螺钉(未示出)而整合。
这里，正如图2所示，简单地描述使用在本实施例中的呈线状的压电传感器9，传感器14是一种使用压电成分材料的线缆型传感器，并且由在轴向方向上设置在中心处的芯线18(中心电极)、覆盖在芯线18周围的压电成分材料19，设置在压电成分材料19周围的外部电极20，以及用于覆盖最外围的PVC21(聚氯乙烯树脂)构成。
压电传感器9使用具有可以经受大约120度周围温度的热阻性的压电成分材料19，另外，压电传感器9通过使用由具有一定挠性的树脂、压电陶瓷和挠性电极构成的压电成分材料19而相比于普通乙烯芯具有一定的挠性。另外，压电传感器9具有相比于聚合体压电元件的高的敏感性，并且在用于检测人体心率(10Hz或更低)的低频区域中获得特别的敏感性。这是因为由于压电成分材料19的介电常数(specific inductive capacity)(大约55)大于多聚合体压电成分材料的介电常数(大约10)敏感性即使在低频区域中的减少也是小的。
以用压电成分材料19模制的方式所设置的呈线状的压电传感器9没有压电功能，因此需要执行某种处理，通过将几KV/mm的直流高压应用于压电成分材料19而为压电成分材料19提供压电功能(极化处理)。通过在形成芯线18和外部电极20之后在两个电极18、20之间应用直流电压而对压电成分材料19执行所述的极化处理。
正如图3所示，基板7安装有4片用于吸收冲击的垫片23，该垫片23附着到底板15的后表面，并且当类似于背景技术的装置使用该马桶座圈时通过设置在马桶座圈装置5和马桶主体22之间、具有用来吸收基板7和马桶主体22之间冲击的弹性力。另外，马桶座圈装置5安装有盖元件25，盖元件可以与马桶座圈装置5一起被提升至水箱24的一侧。
根据本实施例，呈线状的压电传感器9通过多个彼此分开设置的保持器26固定地设置于基板7。正如图4所示，垫片23设置有穿过形成在基板7上的通孔280的突出部分290，从而可以和保持器26之间的压电传感器9进行接触以构成用于使线状压电传感器9变形的挤压装置。另外，上盖12的内表面被固定有如上所述的加热器12。
正如图5所示，在使用具有上述构造的马桶座圈装置5中，当马桶座圈装置5被设置在马桶主体22上并且施加以坐在其上的人体M的重量时，在通过接收来自于马桶主体22的压力而压缩垫片23的同时，突出部分290从通孔280向上突出并如图4中双点线所示的那样挤压压电传感器9。结果，与没有提供挤压元件的背景技术相比较，压电传感器14经由垫片23被施加有根据人体运动的振动，并且稳定地输出电信号。
根据振动加速度所设置的电信号被供应到控制单元13。
但是，根据所述的马桶座圈装置5，从压电传感器9输出的电信号被控制单元13所掩蔽，从而使得在使用马桶座圈装置5的过程中由驱动清洗喷嘴、运作吹风机或冲水等产生的振动不会对检测人体的存在与否、心率等构成噪声。
通过这种方式，压电传感器9通过挤压垫片23产生电信号，因此所述压电传感器9可以产生大于背景技术的用于检测马桶座圈装置本身变形的信号。
如图6所示，控制单元13在控制部分29中设置有未示出的滤波电路、放大装置、平滑装置、确定装置等，并且安装有用于基于平滑装置的输出信号计算心率的心率计算装置30，用于显示心率计算装置30输出信号的显示装置31，用于将心率计算装置30的计算输出和设定值进行比较的比较装置32，以及基于比较的结果用于发出警报的警告发生装置33，压电传感器9的检测信号输出到控制单元13。
当压电传感器9检测到人体M的身体运动并且输出一电信号时，所述控制单元13通过滤波电路对所述电信号进行过滤，此后，由放大装置对所述电信号进行放大并且通过平滑装置对所述电信号进行平滑。
正如图7所示，当一物体安装在马桶座圈装置上或所述身体移动时，在人体M落座在马桶座圈装置5的那一时刻，大的输出波形从平滑装置输出。另一方面，当人体M落座在其上时，随之而来进入一静止状态，因由心脏动作和呼吸作用传播的人体的小的身体运动，通过平滑装置输出具有相对低电平的输出波形。与之相反的是，当人体M不存在时，或当一个物体安装在其上时，在输出一较大输出波形后，通过平滑装置输出的波形在恒定时间段后不出现。
因此，所述确定装置将平滑装置的输出V和预先确定的两个设定数值Va、Vb比较以进行确定。即，当V＜Va时，可以确定的是人体M或一物体不存在(非存在输出H)。当Va≤V＜Vb时，可以确定的是人体以静止状态存在(存在输出H)。另外，当Vb＜V时，可以确定的是人体M产生身体运动(身体运动输出H)。当一物体被安装在人体M所处位置时，可临时确定的是人体落座于其上或人体被移动了，在处于将物体设置在其上的情况下，由于在人体M中因心跳作用或呼吸作用所传播的低电平振动没有出现，因此确定人体M不存在。
当确定装置确定一个人落座时，防臭装置和加热装置开始运行。所述运行在确定了人不存在时就停止。另外，加热装置监控加热器12的温度控制。
另外，当人体M以静止状态落座时因心脏动作传播的小信号从平滑装置输出。基于所述信号，心率计算装置30进行计算从而输出心率。计算的结果通过作为外部监视器的显示装置31显示出来。正如图6所示，控制单元13安装有用于比较心率计算装置30的输出信号和先前所确定的设定数值的比较装置32，并且可以在心率等于或大于设定值时发出警报。特别地，当人用力排泄时心率增加，会存在带来脑出血的忧虑，但是控制单元13可以通过预见这种疾病的发生而利于健康控制。在这种情况下，当控制单元13通过诸如在医院等中的网络被连接时，不仅使用在医院中的马桶座圈装置可以被集中监视，而且无法被直接诊断到的休息室中的行为总是可以被监视到。
此外，到达显示装置31的信号可以经由通信装置由线缆装置或无线装置进行传送。
根据上述马桶座圈装置5，通过稳定地向控制单元13提供根据振动加速度的电信号，压电传感器9因易于检测到即使是人体的轻微运动而获得高的可靠性。另外，压电传感器9有一定的挠性，并且即使当冲击持续作用其上时也难于被破坏，另外，易于区别人和物体的所述电信号被输出，因此可以确保对落座的检测或类似的检测。
此外，根据所述马桶座圈装置5，突出部分290被设置成通过从基板7的底板5突出而能够与压电传感器9接触，因此压电传感器9根据响应于即使是来自于人体的非常小的振动加速度可以稳定地输出电信号。
此外，通过稍稍改变背景技术产品的形状，用于吸收冲击的垫片23也可以作为挤压装置使用，所述垫片可以不进行大规模的投资而进行生产。
此外，尽管根据上述实施例，存在与否、心率等可以通过对来自于压电传感器9的输出信号进行平滑处理而被确定下来，但可能构成一种结构，其中来自于压电传感器9的输出信号按照需要被放大，此后，由微型计算机等通过AD转换被转换成数字数据，存在与否是基于通过在微型计算机中使数字数据移动平均所形成的数值而被确定的，或者心率等可以通过计算所述数字数据的自动修正系数而被算出的。
(第二实施例)下面，将会参考附图8详细描述根据本发明的马桶座圈装置的第二实施例。
图8是示出根据本发明的马桶座圈装置的第二实施例的主要部分的剖视图。另外，具有类似于第二实施例的各实施例d结构和操作并且此后已经解释过的部件使用相同的附图标记或相应的附图标记，因此所述解释被简化或被省略了。
根据所述实施例的马桶座圈装置600，正如图8所示，呈线状的压电传感器9由保持器610以或多或少向上与基板7的底板15分离的状态支撑着，并且构成挤压装置的突起620突出来，从而可以和基板7的底板15上的压电传感器9接触。
还有在上述结构中，根据所述马桶座圈装置600，当人体M落坐于其上时，基板7通过接收来自于马桶主体22的挤压力被弯曲到上盖6的一侧，与此同时，所述突起620与压电传感器9接触从而以如图8中的双点线所示的那样变形所述压电传感器。
在这种情况下，正如图8中虚线所示，构成挤压装置的突起630可以被设置在上盖6的顶板11处，而不是处于所述基板13中。结果，当人体M坐在上盖16上时，通过或多或少地变形上盖6下压至基板7的一侧的所述突起630强有力地与接近上盖6所述侧的压电传感器9接触，并且所述电信号进一步稳定地从所述压电传感器9输出。
另外，尽管根据上述实施例，所述突起620、630被设置在上盖6或基板7，但是通过构成使各个突起620、630沿呈线状的压电传感器9的纵向交替设置于各个上盖6和基板7的结构，所述压电传感器9的输出可以通过增加压电传感器9的变形得到进一步的确保。
(第三实施例)下面，将会参考附图9详细描述根据本发明的马桶座圈装置的第三实施例。
图9是示出根据本发明的马桶座圈装置的第三实施例的部分断开的透视图。根据所述实施例的马桶座圈装置700，正如图9所示，呈凹形的周边槽710被形成在上盖6的外表面，以及设置成在其内容纳呈线状的压电传感器9的弹性体720被安装在周边槽710中。即，所述弹性体720作为挤压装置被操作，用于通过人体坐在所述座圈上被变形而使压电传感器9弯曲。
通过以这种方式形成，所述弹性体720构成挤压装置，用来通过与人体进行接触易于弯曲压电传感器9，因此所述压电传感器9精密地检测非常小的人体运动，并且可以进一步稳定地输出电信号。
另外，当所述弹性部件720以不同于上盖6的颜色形成时，从设计的角度也可以改善美感。
本发明不限于上述的各个实施例，而是可以被适当地修改或改善。此外，只要本发明可以实现，在上述各实施例中设置各组成部件的材料、形状、模式是任意的，并且是没有限制的。
例如，尽管构成了在基板的不同于安装加热器表面的一侧上安装压电传感器的结构，但是由于用在各实施例中的压电传感器设置有如上所述的热阻，因此所述压电传感器也可以被设置在与所述加热器相同的表面上。
(第四实施例)根据所述实施例，特别对使用挤压装置的例子作出解释，所述挤压装置具有弹性，并且其中它相对于振动检测传感器的表面的形状不同于放大装置。
图1是示出根据本发明第四实施例的马桶座圈装置的分解透视图，图2是用在图1中马桶座圈装置中的振动传感器的外观的透视图，图3是使用图1中所示的马桶座圈装置的马桶总体的透视图，图11示出图1的马桶座圈装置的剖视图，图5是图3所示马桶的使用状态的侧视图，图6是马桶座圈装置中控制单元的结构框图，以及图7是在马桶座圈装置中传感器输出和运作的时序图。
正如图1所示，根据本发明的所述实施例的马桶座圈装置5是通过将呈线状具有一定挠性的压电传感器9作为振动检测传感器设置在壳体8的基板7处而构成的，所述壳体8包括刚性体的上盖6通过树脂模制而成的基板7。
上盖6通过包括在剖面上呈半圆形的主体部分10而形成壳体8的上部。主体部分10的顶板11的下表面安装有用于加热的加热器12。另外，所述加热器12连接到控制单元13，正如后面所述，并且通过手动操作被设定成希望的温度。
基板7通过包括在剖面上呈通道状的主体部分14而形成壳体8的下部。压电传感器9连接于主体部分14的底板15的上面。
上盖6和基板7通过将螺钉(未示出)从形成在基板7上的通孔16安装到形成在上盖6上的锁定部分17而被整合在一起。另外，压电传感器9连接到类似于加热器12的控制单元13。
此处，正如图2所示，简单描述在本实施例中使用的呈线状的压电传感器9，传感器9是一种使用压电成分材料的呈线缆状的传感器，并且由在轴线方向上设置在中心处的芯线(中心电极)18，覆盖在芯线18周围的压电成分材料19，设置在压电成分材料19周围的外部电极20以及用于覆盖最外围的PVC(聚氯乙稀树脂)21所构成。
压电传感器9使用具有可以承受大约120度周围温度的热阻率的压电成分材料19，并且与普通乙烯芯线相比，压电传感器9通过使用由具有一定挠性(挠性性能)的树脂、压电陶瓷和挠性电极构成压电成分材料19而被提供有一定的挠性(挠性性能)。
另外，与多聚体压电成分材料相比，压电传感器9设置有较高敏感性，并且在为了检测人体心率的低频区域中(10Hz或更低)获得特别高的灵敏性。这是因为由于压电成分材料19的介电常数(大约55)大于多聚体压电成分材料的介电常数(大约10)，因此敏感性即使在低频区域中也降低很小。
以用压电成分材料19模制的方式所设置的呈线状的压电传感器9没有压电功能，因此需要执行某种处理，通过将几KV/mm的直流高压应用于压电成分材料19为压电成分材料19提供压电功能。对压电成分材料19的所述极化处理在形成芯线18和外侧电极20后通过在两个电极18、20之间施加直流电压而执行。
正如图3所示，基板7安装有4片用于吸收冲击的垫片23，该垫片附着到底板15的后表面，并且当类似于背景技术使用该马桶座圈时，通过设置在马桶座圈装置5和马桶主体22之间具有用来吸收与马桶主体22的冲击的弹性力。另外，马桶座圈装置5安装有盖元件25，盖元件可以与马桶座圈装置5一起提至水箱24的一侧。
根据本实施例，呈线状的压电传感器9通过由多个彼此分开设置的保持器26定位和支撑而固定地安装在基板7上。
正如图11所示的放大垫片23之上，构成一种结构，该结构包括安装到作为刚性体的上盖6的内表面的具有弹性的挤压装置(放大装置)27，以及安装在基板7上的刚性体的突起28(放大装置)，并且通过挤压装置27和突起28夹住压电传感器9。图11(a)示出在整合上盖6和基板7之前的状态，以及图11(b)示出将上盖6和基板7螺钉整合在一起时的状态。当使用者坐在马桶座圈装置5上时，自然地会出现图11(b)所示的状态，上盖6和基板7由刚性体构成，使得马桶座圈装置5即使在身体重量被施加在其上时不会被破坏。
这里，所述刚性体被定义成这样一种部件，也就是，即使当至少人的身体重量施加在其上时该部件也不会变形而超过其强度，特别地，所述刚性体让人没有感觉到变形，使得在人坐在其上时臀部下沉，即使用者不会为强度感到不安。用于它的材料不特别受到限制，而可以是一种树脂绝缘材料、或陶瓷等，或者可以是金属导体等，但可以增加的是，背景技术的马桶座圈通常是由树脂制成的。
现在，尽管在使用者坐在马桶座圈上的情况下，使用者的所有身体重量被施加在马桶座圈上，但是，由于上盖6是由刚性体所构成的，因此上盖难于部分地变形。但是，可以想到的是，马桶座圈整体由使用者的身体运动而被振动，尽管这种振动是轻微的。下表面将会对马桶座圈的振动如何被放大以及被转送到压电传感器9给出详细的解释。
首先，挤压装置27被设置在上盖6和压电传感器9之间，因此挤压装置27通过振动上盖6而被振动，但是，所述振动的特征是相当复杂的。因为上盖6由刚性体构成，挤压装置27是具有弹性的部件，因此，尽管挤压装置27(连接到上盖6的那部分附近)类似于上盖6振动，挤压装置27的下部(连接到压电传感器9的那部分的附近)稍微迟延地振动，而不同于上盖6而重复振动。因此，压电传感器9不仅被传送有作为刚性体的上盖6和基板7的振动而且被传送有挤压装置27带来的不同的振动，挤压装置27执行所谓的上盖6的振动放大。因此，挤压装置27可以被认为是一种放大装置。
接着，挤压装置27和压电传感器9以彼此不同的形状彼此相对。构成这样的结构，其中，压电传感器9在图11的左右方向上较长，而挤压装置27在图11的深度方向上较长，另外，尽管压电传感器9因线缆状以弯曲面相对于挤压装置27，挤压装置27相对于一平面。由此，压电传感器9具有不与挤压装置27接触的部分及与挤压装置27接触的部分，并且在与挤压装置27接触的部分中，从强力挤压的部分到挤压不显著的部分，存在着具有不同挤压状态的各部分。因此，压电传感器9接收各部分不同的振动，使得在不与挤压装置27接触的部分处，压电传感器9主要接收作为刚性体的振动，而在强力挤压于挤压装置27的部分处，压电传感器9接收由挤压装置27所产生的不同于所述刚性体的振动。压电传感器整体不接收相同的振动，而是接收因各部分而不同的振动，这一振动等同于压电传感器9的部分变形，因此可以增加压电传感器的输出。结果，压电传感器9因来自于难以变形的刚性体的振动而被变形，因此，所述刚性体的振动被放大。由此，彼此相对的挤压装置27和压电传感器9的表面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。
接着，突起28和压电传感器9以彼此不同的形状而相互面对。由此，压电传感器9设置有不与突起28接触的部分以及与突起28接触的部分。因此，相对地，根据其所述各部分压电传感器9接收振动或不接收振动，使得在不与突起28接触的部分，作为刚性体的振动不被过多的接收，而在与所述突起28接触的部分，压电传感器9接收由类似于基板7或上盖(刚性体)6的突起28作为刚性体的振动。压电传感器的整体不接收相同的振动但是压电传感器的整体根据各部分接收振动或不接收振动，这种振动等于压电传感器9被部分地变形，压电传感器的输出可以被增加。结果，尽管来自于难以变形的刚性体的振动所导致的变形是轻微的，但是压电传感器9可以被变形，因此所述刚性体的振动被放大。由此，彼此相对的突起28和压电传感器9的表面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。但是，正如上面所述，突起28所导致的放大效果要小于挤压装置27的放大效果。
接着，挤压装置27和突起28以彼此不同的形状而相互面对，特别是，挤压装置27的面积较大。由于突起28是由刚性体所构成的，仅有挤压装置27的中心部分被压缩，并且在压缩的中心部分，挤压装置27的弹性受到阻碍，以及接近刚性体的振动在中心部分处被执行。另外，一个力通过挤压装置27和突起28被作用于压电传感器9，压电传感器9在某种程度上被固定。力的大小也可以通过挤压装置27的弹性以及当上盖6和基板7整合在一起时它们之间的距离而被改变。当挤压装置27的弹性低时或当上盖6和基板7之间的距离短时，压电传感器9被进一步施加所述力并且被牢固地固定。另一方面，由于所述弹性得以维持，挤压装置27的周围的一侧(与突起28不相对的部分)可以不同于刚性体被振动。因此，挤压装置27的中心部分被固定从而执行接近于刚性体的振动，而挤压装置27的周围的一侧(不与突起28相对的部分)通过仅由挤压装置27所挤压而执行不同于刚性体的振动。在这种情况下，需要注意的是，执行接近于刚性体的振动的部分以及进行不同于所述刚性体的振动的部分被设置在压电传感器9中彼此非常靠近的位置。在彼此非常靠近的位置处接收彼此之间不同的振动，这等同于压电传感器9被局部地变形，因此压电传感器的输出可以被增加。结果，尽管来自于难以变形的刚性体的振动所导致的变形是轻微的，但压电传感器9可以被变形，因此所述刚性体的振动被放大。因此，挤压装置27和突起28的表面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。这里，突起28可能不是刚性体。因为即使当突起28由弹性体构成时，弹性可以由通过增加挤压装置27或突起28的高度或缩短上盖6和基板7之间的距离来在中心部分强有力地挤压所述挤压装置27而被阻碍。
这里，对于挤压装置27的弹性，所述弹性可以高于上盖的弹性，并且获得作为放大装置的上述效果。例如，由此可以使用代表性的缓冲材料，并且所述挤压装置27可以由橡胶或海棉构成。
正如图5所示，在使用具有上述构造的马桶座圈装置5中，当马桶座圈装置5设置在马桶主体22上并且被施加以坐在其上的人体M的重量时，正如上所述的那样，压电传感器9被挤压。结果，对应于人体M运动的振动被放大，从而施加在压电传感器9上，以稳定地输出电信号。
根据振动加速度提供的电信号被供应到控制单元13。
但是，从压电传感器9输出的电信号由控制单元13所掩蔽，从而在使用马桶座圈装置5中，通过驱动清洁喷嘴、操作风机或冲水等产生的振动不会构成用于检测人体存在与否、心率等的噪声。
正如图6所示，控制单元13在控制部分29的内侧设置有未示出的滤波电路、放大装置、平滑装置、确定装置等，并且安装有用来基于平滑装置的输出信号计算心率的心率计算装置30，用于显示输出计算装置30的输出信号的显示装置31，用于将心率计算装置30的计算输出与设定值进行比较的比较装置32，以及用来基于比较结果发出警报的警报发出装置33，压电传感器9的检测信号被输入到所述控制单元13。
当压电传感器9检测到人体M的身体移动并输出电信号时，控制单元13由滤波电路过滤所述电信号，随后，由放大装置放大所述电信号，另外，由平滑装置对所述电信号进行平滑。
正如图7所示，在人体M坐在马桶座圈装置5上的那一时刻，当物体安装在其上时，或当人体移动时，大的输出波形从平滑装置被输出。在另一方面，在人体M坐在其上，出现静止状态时，因心脏动作或呼吸作用产生的人体的小身体运动，相对低电平的波形输出从平滑装置被输出。
与之相对的是，当人体M没有出现或当物体安装在其上时，在输出大的输出波形后，通过平滑装置输出波形不以恒定时间间隔被示出。
因此，确定装置将平滑装置的输出V与预先确定的两个设定值Va、Vb按照如下进行比较，从而进行确定。即，当V＜Va时，可以确定的是人体M或物体不存在(不存在输出H)。当Va≤V＜Vb时，可以确定的是人体以静止状态存在(存在输出H)。另外，当Vb＜V时，可以确定的是人体M产生身体运动(身体运动输出H)。当物体被安装在人体M所处位置时，尽管对落座或身体移动的确定是临时进行的，但由于当人体M不存在时因心跳作用或呼吸作用所传播的低极振动不会出现，所以通过对放置物体的状态的确定，可以确定的是人体M不存在。
当确定装置确定人的落座时，除臭装置和加热装置开始起动。当确定出人不存在时，所述操作停止。
另外，所述加热装置操纵加热器12的温度控制。
另外，当人体M以静止状态坐在其上时由心跳动作所传播的小信号从所述平滑装置输出。基于所述信号，通过心率计算装置30计算所述心率从而输出。计算结果由作为外部监视器的显示装置31显示。另外，正如图6所示，控制单元13安装有用于将心率计算装置30的输出信号与预先设定的数值进行比较的比较装置32，以及用于通过比较装置32的输出而发出警报的警报发出装置33，该装置在心率等于或大于设定值时可以发出警报。特别地，当人在排泄时用力时，心率增加并且会存在对出现脑出血的忧虑，但是，控制单元13通过预测这种突发事件而利于健康控制。在这种情况下，当控制单元13通过网络被连接到诸如医院等时，不仅使用在医院中的马桶座圈装置5可以被集中监视，而且无法被直接诊断的休息室中的行为总是可以被监视到。
另外，到达显示装置31的信号可以经由通信装置以有线装置或无线装置被传送。
根据上述马桶座圈装置5，压电传感器9通过稳定地向控制单元13供应根据振动加速度的电信号易于检测非常轻微的人体运动而获得高的可靠性。另外，由于压电传感器9是挠性的，并且即使在冲击持续作用在其上时也难以被破坏而且输出有利于区别人和物体的检测信号，所述压电传感器9可以稳定地检测落座等。
另外，尽管根据上述的实施例，通过平滑来自于压电传感器9的输出信号可以确定存在与否、心率等，但是可以构造这样一种结构，其中压电传感器9的输出信号按需要被放大，并且随后由微型计算机等通过AD转换被转换成数字数据，存在与否是基于通过将所述数字数据在所述微机中进行移动平均而确定的，或者心率大小等是通过计算数字数据的自动修正系数而计算出来的。
将会对上述实施例的效果进行总结。
构成了一种结构，其包括用于放大传递到上盖6(刚性体)的振动的挤压装置(放大装置)27、突起(放大装置)28以及包括用于检测被放大的振动的压电传感器(振动检测传感器)9、以及由挤压装置(放大装置)27、突起(放大装置)28和压电传感器(振动检测传感器)9所形成的振动检测装置34。
由此，尽管上盖(刚性体)6难以由传送到上盖(刚性体)6的振动所变形，传送到上盖(刚性体)6的振动由放大装置所放大并且由振动检测传感器34进行检测，因此传送到上盖(刚性体)6的振动可以精确地被检测到。
另外，作为放大装置，可以构造一种结构，该结构包括挤压装置27，所述装置具有用于挤压压电传感器9(振动检测传感器)的弹性。
因此，挤压装置27通过上盖6(刚性体)的振动而被振动，由于挤压装置27被提供有弹性，压电传感器(振动检测传感器)9可以被大于上盖(刚性体)6的振动的被放大的振动所挤压。
另外，作为放大装置，构成这样一种结构，该结构包括挤压装置27，该挤压装置27通过使其相对于压电传感器的表面具有不同于压电传感器的表面的形状来挤压压电传感器9(振动检测传感器)。
因此，由于彼此相对的压电传感器(振动检测传感器)9和挤压装置27的表面的形状彼此不同，在压电传感器9(振动检测传感器)处，会出现因上盖6(刚性体)振动由挤压装置27强力挤压的部分以及没有被过分挤压的部分，并且与压电传感器(振动检测传感器)9在所有表面被均匀挤压的情况相比较，所述压电传感器(振动检测传感器)9可以被放大的振动所挤压。
另外，振动检测传感器由具有挠性的压电传感器9所构成。
因此，当压电传感器9接收振动时，压电传感器9易于变形，产生对应于所述变形的输出，因此对应于所述振动的输出可以被精确地输出。
另外，根据具有振动检测装置34的马桶座圈装置5，构造了这样一种结构，其中刚性体是上盖6(刚性体)，基板7，以及传送到马桶的使用者的身体运动被检测到。
因此，即使当马桶座圈难以由传送到马桶座圈的使用者的身体运动所变形时，传送到马桶座圈的使用者的身体运动由放大装置所放大，并且由压电传感器(振动检测装置)9所检测，因此传送到马桶座圈的使用者的身体运动可以被精确地检测到。
另外，根据马桶座圈装置5，构造了这样一种结构，该结构用于检测来自于使用者身体运动的落座、心跳、呼吸中的至少其中之一。
因此，对于检测落座来说是容易的，即是否使用者坐在其上的运动信息或基于精确检测身体运动的使用者的心率或呼吸的生物信息是容易的，并且可以实现能够全面利用检测信息的多功能马桶座圈装置5。
另外，与图11所示的相比较，将会对特别使用具有一定弹性并且具有相对于振动检测传感器的不同形状的表面的挤压装置作为放大装置的其它示例进行解释。
首先，图12(a)至12(c)示出具有不同结构的示例。图12(a)示出在各个位置处设置挤压装置(放大装置)27和突起(放大装置)28的结构。图12(b)示出使用具有一定弹性的挤压装置35作为放大装置来取代刚性体的突起的结构，其中挤压装置27和挤压装置35的右端位置被对齐并且它们的左端位置因此彼此错开。在图12(c)中，压电传感器9(振动检测传感器)被设置在上盖(刚性体)6的相对于挤压装置36的一侧上，并且特别地直接固定于所述上盖(刚性体)6。
图13(a)至13(c)示出这样的示例，其中，彼此相对的挤压装置(放大装置)和压电传感器(振动检测传感器)的表面的形状彼此不同。在图13(a)中，凹进部分38形成在挤压装置(放大装置)37处。自然地，可以设置一突起部分。在图13(b)中，设置多个挤压装置(放大装置)39。在图13(c)中，挤压装置40以平面相对于压电传感器9，而所述压电传感器(振动检测传感器)9是弯曲的。
图14(a)和14(b)示出具有弹性的挤压装置(放大装置)的其它示例。在图14(a)中，一弹簧用作挤压装置41(放大装置)。图14(b)的挤压装置42(放大装置)通过弯曲和固定由金属制成的薄弹性元件而具有弹性。
(实施例5)根据本实施例，将会对特别使用没有弹性并且具有相对于振动检测传感器的不同形状的表面的挤压装置作为放大装置的示例进行解释。
图15(a)是示出根据本发明第五实施例的浴盆装置的一部分的结构图，而图16是图15(a)的主要部分的剖面图。
正如图15(a)所示，根据本发明实施例的浴盆装置在刚性体的浴盆43和盖44之间设置有具有一定挠性呈线状的、作为振动检测传感器的压电传感器45。另外，所述浴盆装置包括从浴盆43向压电传感器45突出的突起46，用于在盖44处支撑压电传感器45的保持器47，所述压电传感器45通过保持器47的孔48被定位。
这里，突起46和压电传感器45彼此相对，它们的形状彼此不同。构成这样一种结构，其中压电传感器9在图16的左右方向上较长，而所述突起46在图16的深度方向上较长，鉴于压电传感器9因线缆状而具有弯曲面，并且以恒定的形状在左右方向上相对，所述突起46被构造成这样的形状，其中心部分在左右方向上进一步突出。因此，所述压电传感器45具有不与突起46接触的部分和与所述突起46接触的部分，另外，在与所述突起46接触的部分，从强力受压的部分(中心)到没有受到太大挤压的部分会出现各种具有不同受压状态的部分。
除了这里所述的，尽管压电传感器45经由保持器47被连接到盖44，状态由所述盖44是否是刚性体或弹性体，另外，是否保持器47是刚性体或弹性体而有所变化。
首先，当盖44没有一体固定于浴盆43上时，无论盖44的材料或保持器47的材料如何，尽管浴盆43由使用者的身体运动而被振动，但盖44没有被振动。浴盆43的振动仅从突起46被传送到压电传感器45，因此压电传感器45仅接收来自于其与突起46相接触的部分的振动，而其不与突起46相接触的部分不接收振动。压电传感器45的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器45接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器45的部分变形，因此压电传感器45的输出可以被增强。结果，所述压电传感器45可以通过难于变形的浴盆43(刚性体)的振动而被变形，因此浴盆(刚性体)43的振动被放大了。因此，彼此相对的突起46和压电传感器45的面的形状之间的差异可以被认作是一种放大装置。
接着，当盖44被一体地固定于浴盆43并且盖44和保持器47至少其中之一由弹性体构成时，浴盆43因使用者的身体运动被振动，由盖44和保持器47所进行的振动因弹性元件振动而由不同于浴盆43的振动而构成。尽管浴盆43的振动从突起46被传送到压电传感器45，还有盖44和保持器47所进行的振动被传送到压电传感器46，因此压电传感器45接收到因与突起46接触的部分和与保持器47接触的部分不同的振动。压电传感器45的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器45接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器45的部分变形，因此压电传感器45的输出可以被增强。结果，所述压电传感器45可以通过难于变形的浴盆43(刚性体)的振动而被变形，因此浴盆(刚性体)43的振动被放大了。因此，突起46、盖44、保持器47可以被认作构成一种放大装置。
最后，在盖44一体地固定于所述浴盆43以及盖44和保持器47由刚性体构成的情况下，当浴盆43由使用者的身体运动被振动时，看上去从突起46传送到压电传感器45的振动和由盖44和保持器47所进行的振动是由相同的振动所构成的。但是，从微观上讲，它们之间存在着无法由人所决定的轻微差别。即，当浴盆43振动时，突起46立刻振动，但是，保持器47不会立即振动。在浴盆43振动后，盖47经由处在浴盆43周围的连接部分被振动，并且此后保持器47开始进一步的振动。即，传送振动的路径长度较长。因此，压电传感器45由与突起46相接触的部分和与保持器47相接触的部分接收稍稍不同的振动。压电传感器45的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器45接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器45的部分变形，因此压电传感器45的输出可以被增强。结果，所述压电传感器45可以通过难于变形的浴盆43(刚性体)的振动而被变形，因此浴盆(刚性体)43的振动被放大了。因此，突起46、盖44、保持器47可以被认作构成一种放大装置。但是，在这种情况下，所述放大功能小于上述情况下的放大功能，因此建议使用处理传感器输出的电路以增加放大系数等。
现在，本实施例包括具有放大功能的其它结构。
首先，所述压电传感器45是弹性的。所述具有挠性(挠性性能)的压电传感器45也具有弹性，因此所述压电传感器45本质上可以由与压电传感器45保持接触的突起46的振动和来自于保持器47的振动所振动，特别地，因压电传感器45的弹性，可以产生这种不同于原始振动的振动。即，这是这样一种机构，其中当产生相对于所提供的原始振动的输出时，通过产生实质上由压电传感器45产生的不同振动其它输出仍会产生。
以下，压电传感器45安装在被施加以一定张力的状态中。在图16中，压电传感器45被支撑在被施加所述张力的状态中，即处于被紧拉的状态中。在此时，振动在压电传感器45中比没有施加张力的情况传播得更远。当压电传感器45被施加某种程度上的张力时，来自于突起46的振动，来自于与压电传感器45接触的保持器47的振动在压电传感器45中传播得更远，结果，在压电传感器45中，所述输出可以从各种位置产生。根据这一点，可以构想的是，可以获得与增加传感器敏感度相同的效果，即放大振动。另外，对于优选地施加何等程度的张力，优选的是构成一范围，其中至少压电传感器45的机械强度不会退化，特别是可以维持弹性的范围。另外，图17(a)示出使用挤压装置的其它例子，该装置没有弹性，并且其中相对于振动检测传感器的表面的形状不同于放大装置。
在图17(a)中，突起(放大装置)49形成在盖44的一侧上，以及保持器47形成在浴盆43的一侧上。另外，图17(a)示出使用挤压装置的其它例子，该装置没有弹性，并且其中相对于振动检测传感器的表面的形状不同于放大装置。
另外，尽管根据本实施例，所述浴盆作为刚性体被示出，但从历史上看，所述浴盆由各种材料制成。所述材料是由木材，树脂，不锈钢金属等，大理石、岩石，瓦片等。用于浴盆的刚性体可以是适用的，只要所述刚性体是由不会在正常淋浴中出现可由使用者感觉到的显著变形的材料所构成，振动发生在所述材料中。
(实施例6)
根据本实施例，将会对特别使用挤压装置作为放大装置的示例进行解释，所述挤压装置中设置有弹性，并且其中相对于振动检测传感器的挤压装置的表面的形状是相等的。
图18(a)是示出本发明第六实施例的沐浴装置的结构图，图19是图18(a)主要部分的剖视图。
根据本发明实施例的沐浴装置，正如图18(a)所示，所述沐浴器可以使用在落座高度，并且一个人可以在座于座椅50的状态下用从多个沐浴喷嘴51喷出的热水进行冲洗。在刚性体的座椅50的内部整合有振动检测装置52，并且振动检测装置52包括具有弹性的呈片状的压电传感器53作为振动检测传感器，并且具有弹性的挤压装置54作为放大装置。正如图19所示，即使当挤压装置54和压电传感器53的彼此相对的表面的形状是平的从而彼此相等，通过在挤压装置54的中心处构成具有腔室53的结构，所述放大作用被放大。考虑到用于挤压压电传感器53的挤压部分56且在二者之间没有插入腔室55的情况，以及用于挤压压电传感器53的挤压部分57且在二者之间插入腔室55的情况，所述挤压部分56对压电传感器53的挤压更强，但挤压部分57对压电传感器53的挤压较弱，这可以被认作是具有类似于图13(a)(b)功能的结构。
即，在压电传感器53中，存在一个部分，该部分接收由挤压部分56的强力挤压所产生的强力振动，还存在一个部分，该部分没有接收太多的由挤压部分57的不太多的挤压所产生的振动。压电传感器53的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器53接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器53的部分变形，并且因此压电传感器53的输出可以被增强。结果，所述压电传感器53可以通过难于变形的刚性体(座椅50)的振动而被变形，因此刚性体的振动被放大了。结果，挤压装置54通过腔体55、挤压部分56、57可以进一步放大振动。
另外，图20示出特别使用挤压装置作为放大装置的其它实施例，所述挤压装置设置有弹性，并且其中相对于振动检测传感器的挤压装置的表面的形状是相等的。
在图20中，提供有具有不同弹性的作为挤压装置的第一挤压装置(放大装置)58和第二挤压装置(放大装置)59，并且不同的振动因各弹性之间的差异被传送到各挤压装置相对于压电传感器53的表面上。压电传感器53的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器53接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器53的部分变形，并且因此压电传感器53的输出可以被增强。所述压电传感器53可以通过难于变形的刚性体(座椅50)的振动而被变形，刚性体的振动被放大了。结果，第一挤压装置(放大装置)58和第二挤压装置(放大装置)59之间的弹性差异可以被当作用于放大所述刚性体(座椅50)振动的放大装置。
另外，本实施例的压电传感器53没有以线缆状构成，而通过将压电成分材料连接到压电片60以及将作为电极的导电橡胶61连接到压电片60的两个表面以片状构成的。
另外，尽管在图12、13、14、17(a)、19、20中，在挤压装置和所述突起以及压电传感器之间存在间隙，类似于图11(a)，为了简化解释设置一间隙，并且所述间隙设置成在实际使用时两个部件彼此接触。
(实施例7)根据本实施例，将会对在刚性体(马桶座圈)内部安装振动检测传感器以及在刚性体的外侧构成固定部分的示例进行解释。
图1是示出根据本发明第七实施例的马桶座圈装置的分解透视图，图2是用在图1中马桶座圈装置中的振动传感器的外观的透视图，图3是使用图1中所示的马桶座圈装置的马桶总体的透视图，图11示出图1的马桶座圈装置的主要部分的剖视图，图5是图3所示马桶的使用状态的侧视图，图6是马桶座圈装置中控制单元的结构框图，以及图7是在马桶座圈装置中传感器输出以及运作的时序图。
正如图1所示，根据本发明的所述实施例的马桶座圈装置5是通过将呈线状具有一定挠性的压电传感器9作为振动检测传感器设置在壳体8的基板7而构成的，所述壳体8包括通过树脂模制而成的刚性体的上盖6和基板7。
上盖6通过包括在剖面上呈半圆形的主体部分10来形成壳体8的上部。主体部分10的顶板11的下表面与用于加热的加热器12相连。另外，所述加热器12连接到后面所述的控制单元13，并且通过手动操作被设定成希望的温度。
基板7通过包括在剖面上呈通道状的主体部分14来形成壳体8的下部。压电传感器9安装于主体部分14的底板15的上表面。
上盖6和基板7通过将螺钉(未示出)从形成在基板7的通孔16安装到形成在上盖6的锁定部分17而被整合在一起。另外，压电传感器9连接到类似于加热器12的控制单元13。
此处，正如图2所示的对在本实施例中使用的呈线状的压电传感器9的简单描述，传感器9是一种使用压电成分材料的呈线缆状的传感器，并且通过在轴线方向上设置在中心处的芯线(中心电极)18，覆盖在芯线18周围的压电成分材料19，设置在压电成分材料19周围的外部电极20以及用于覆盖最外围的PVC(聚氯乙稀树脂)21所构成。
压电传感器9使用具有可以承受大约120度周围温度的热阻的压电成分材料19，并且与普通的乙烯芯线相比，通过使用由具有一定挠性(挠性性能)的树脂、压电陶瓷和挠性电极构成的压电成分材料19，压电传感器9被提供有挠性(挠性性能)。
另外，与多聚体压电成分材料相比，压电传感器9被提供有高敏感性，并且在为了检测人体心率的低频区域中(10Hz或更低)获得特别高的灵敏性。这是因为由于压电成分材料19的介电常数(大约55)大于多聚体压电成分材料的介电常数(大约10)，敏感性即使在低频区域中降低也很小。
以用压电成分材料19模制的方式所设置的呈线状的压电传感器9没有压电功能，因此需要执行某种处理，通过将几kV/mm的直流高压应用于压电成分材料19为压电成分材料19提供压电功能。对压电成分材料19的所述极化处理在形成芯线18和外侧电极20后通过在两个电极18、20之间施加直流电压而执行。
正如图3所示，基板7安装有4片用于吸收冲击的垫片23，该垫片23附着到底板15的后表面，并且具有当使用类似于背景技术装置的马桶座圈时通过设置在马桶座圈装置5和马桶主体22之间用来吸收与马桶主体22的碰撞的弹性力。尽管所述垫片23是马桶座圈装置5的腿部，所述垫片23还是一种用于固定马桶主体22的马桶座圈装置5固定部分，当使用者坐在其上时，身体的重量施加在其上，垫片23通过以被挤压到比马桶座圈硬的马桶主体22上的状态被固定。因此，当马桶座圈因接收使用者的身体振动而被振动时，垫片23的附近因被固定于马桶主体22而被保持在难以被振动的状态下。
另外，马桶座圈装置5安装有盖元件25，盖元件可以与马桶座圈装置5一起提升至水箱24的一侧。
根据本实施例，呈线状的压电传感器9通过由多个彼此分开设置的保持器26定位和支撑而被安装在基板7上。
正如图11所示，当四个垫片23其中一个的周边放大时，有一种结构，该结构包括具有连接到上盖6(刚性体)的内表面并具有弹性的挤压装置27，以及连接在基板7(刚性体)上的刚性体的突起28，用于通过挤压装置27和突起28夹着压电传感器9。图11(a)示出在整合上盖6和基板7之前的状态，以及图11(b)示出将上盖6和基板7螺纹连接而整合在一起时的状态。当使用者坐在马桶座圈装置5上时，自然地会出现图11(b)所示的状态，上盖6和基板7由刚性体构成，使得马桶座圈装置5即使在身体重量被施加在其上时也不会被破坏。
这里，所述刚性体被限定成这样一种部件，即使当至少人的身体重量施加在其上时该部件不会变形而超过其强度，特别地，所述刚性体被限定成这样一种部件，该部件使得在人坐在其上时臀部下沉，人没有感觉到变形，即是这样一种部件，使用者不会为所述强度感到忧虑。但是材料不特别受到限制，而可以是一种树脂、陶瓷等绝缘材料，或者可以是金属导体等，可以增加的是，背景技术的马桶座圈通常是由树脂制成的。
现在，在附图11(b)中，当使用者坐在其上时，垫片23构成因被固定于马桶主体22难以被振动的固定部分，连接到垫片23的基板7和突起28都是由刚性体构成，因此基板7和突起28难于被振动并且可以在难于从压电传感器下表面振动压电传感器9的状态下支撑着压电传感器9。但是，由于基板7的形状是大的，越远离垫片23，越易于振动。在另一方面，看上去由于上盖(刚性体)6直接接触使用者，振动易于在上盖6(刚性体)中传送，并且上盖6根据身体运动被振动，并且构成这样一种结构，即将振动经由挤压装置27传送到压电传感器9的上面。因此，在将下表面保持于难以被振动的状态下的同时，由于压电传感器9接收来自于上面的上盖6(刚性体)的振动，压电传感器9可以精确地检测振动。特别地，使用在所述实施例中的压电传感器9根据提供到压电成分材料的变形的加速度产生一信号，因此通过仅振动上表面而没有振动下表面，有效收缩和延伸压电成分材料的变形加速度可以被接收并且可以产生大的输出信号。
现在，在使用者坐在马桶座圈的状态下，尽管使用者的总体重量施加在马桶座圈上，由于上盖6是由刚性体构成的，上盖6难以部分地变形。但是，看上去尽管振动是小的，马桶座圈的整体由使用者的身体运动被振动。对于马桶座圈的振动如何被放大并被传送到压电传感器9，以下会对此给出详细的解释。
首先，由于挤压装置27被设置在上盖6和压电传感器9之间，挤压装置27通过振动上盖6而被振动，所述振动特征变得非常的复杂。虽然上盖6是由刚性体构成的，但挤压装置27由具有一定弹性的部件所构成，因此，虽然挤压装置27的上部(连接到上盖6的那一部分的附近)类似于上盖6被振动，挤压装置27的下部(连接到压电传感器9的那一部分的附近)被稍微延迟地振动，以重复不同于上盖6的振动。因此，压电传感器9不仅被传送有作为刚性体的上盖6的振动，而且被传送有由挤压装置27所产生的不同振动，并且挤压装置27放大所谓的上盖6的振动。因此，挤压装置27可以被认作是一种放大装置。
下面，挤压装置27和压电传感器9以彼此不同的形状彼此相对。在所构成的结构中，压电传感器9在图11的左右方向上较长，而挤压装置27在图11的深度方向上大，并且构成这样一种结构，其中虽然压电传感器9因线缆状的弯曲而以曲面相对于挤压装置27，但挤压装置27相对于一平面。由此，压电传感器9具有不与挤压装置27接触的部分以及与挤压装置27接触的部分，以及在与挤压装置27接触的部分中，从强力挤压的部分到挤压不显著的部分，存在着具有不同挤压状态的各种部分。因此，根据压电传感器9，振动因各部分而不同，这使得在不与挤压装置27接触的部分处，压电传感器9没有接收太多的振动，而在由挤压装置27强力挤压的部分处，压电传感器9接收强有力的振动。压电传感器整体不接收相同的振动而是接收因各部分而不同的振动，这一振动等同于压电传感器9的部分变形，因此压电传感器的输出可以增加。结果，压电传感器9因来自于难以变形的刚性体的振动而被变形，因此所述刚性体的振动被放大。因此，彼此相对的挤压装置27和压电传感器9的表面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。
以下，突起28和压电传感器9以彼此不同的形状而彼此相对。因此，压电传感器9设置有不与突起28接触的部分以及与突起28接触的部分。因此，压电传感器9在与突起28相接触的部分不会太多的被固定并易于从挤压装置27接收振动，而在与突起28相接触的部分，经由基板7被固定于垫片23，并难于接收来自于挤压装置27的振动。即，压电传感器9接收和不接收振动取决于所述各部分。压电传感器的整体不接收相同的振动，但是压电传感器的整体根据各部分接收振动或不接收振动，这种振动等于压电传感器9被部分地变形，压电传感器的输出可以被增加。结果，尽管来自于难以变形的刚性体的振动是轻微的，但是压电传感器9可以被变形，所述刚性体的振动被放大。因此，彼此相对的突起28和压电传感器9的面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。但是，看上去突起28所导致的放大效果要小于上述挤压装置27的放大效果。
下面，挤压装置27和突起28以彼此不同的形状彼此相对，特别是，挤压装置27的面积是大的。由于突起28是由刚性体构成，仅有挤压装置27的中心部分被压缩，在压缩的中心部分，挤压装置27的弹性受到阻碍，因此接近于上盖6振动的振动在中心部分处被执行。另外，力通过挤压装置27和突起28被作用于压电传感器9，压电传感器9在某种程度上被固定。力的大小也可以通过挤压装置27的弹性以及当上盖6和基板7整合在一起时它们之间的距离而被改变。当挤压装置17的弹性低时并且当上盖6和基板7之间的距离短时，压电传感器9被进一步施加所述力并且被牢固地固定。在另一方面，在挤压装置27的周围的一侧上(不与突起28相对的部分)，由于所述弹性得以维持，不同于上盖6的振动可以被执行。因此，在挤压装置27的中心部分，压电传感器9进行接近于上盖6振动的振动，并且在挤压装置27的周围的一侧(不与突起28相对的那个部分)，压电传感器9进行振动，该振动不同于仅通过由挤压装置27的挤压造成的上盖6的振动。在这种情况下，需要注意的是，进行接近于上盖6振动的振动的部分以及进行不同于上盖6振动的振动的部分被设置在压电传感器9中彼此非常靠近的位置。压电传感器9在彼此非常靠近的位置处接收彼此之间不同的振动，这等同于压电传感器9被局部地变形，因此压电传感器的输出可以被增加。结果，尽管来自于难以变形的刚性体的振动是轻微的，但压电传感器9可以被变形，因此所述刚性体的振动被放大。因此，彼此相对的挤压装置27和突起28的面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。
在这种情况下，突起28可以不是刚性体。因此即使在突起28由弹性体所构成时，通过增加挤压装置27或突起28的高度，或缩短上盖6和基板7之间的距离，通过在中心部分处强有力地压缩挤压装置27，所述弹性可以被阻碍。
这里，对于挤压装置27的弹性，所述弹性可以优选地高于上盖6的弹性，上述效果作为放大装置获得。例如，可以使用代表性缓冲材料，可以使用盖、海棉等。
根据具有上述结构的马桶座圈装置5，如图5所示，在使用马桶座圈装置5中，当马桶座圈装置5被安装在马桶主体22上以及人体M的重量通过落座施加在其上时，正如上面所述，压电传感器9被挤压。结果，根据人体M运动的振动被放大并且施加在压电传感器9上，且电信号被稳定地输出。
根据振动加速度所提供的电信号被供应到控制单元13。
但是，从压电传感器9输出的电信号由控制单元13所掩蔽，从而使得在使用马桶座圈装置5的过程中由驱动清洗喷嘴、运作吹风机或冲水等产生的振动不会对检测人体的存在与否、心率等构成噪声。
如图6所示，控制单元13在控制部分29中设置有未示出的滤波电路，放大装置，平滑装置，确定装置等，并且安装有心率计算装置30，用于基于平滑装置的输出信号计算心率，用于显示心率计算装置30输出信号的显示装置31，用于比较心率计算装置30的计算输出和设定值的比较装置32，以及基于比较的结果用于发出警报的警告发生装置33，压电传感器9的检测信号输出到控制单元13。
当压电传感器9检测到人体M的身体运动并且输出电信号时，控制单元13通过滤波电路对所述电信号进行过滤，随后，通过放大装置放大所述电信号，并且通过平滑装置平滑所述电信号。正如图7所示，在人体M坐在马桶座圈装置5上、当物体被安装在其上、或当身体移动的那一时刻，大的输出波形从平滑装置被输出。在另一方面，在人体M坐在其上之后的静止状态中，因心脏动作和呼吸动作所传播的人体的小的身体运动，相对低的输出波形从平滑装置被输出。
与之相对，当人体M不存在或当物体安装在其上时，在平滑装置输出大的输出波形之后，输出波形不在恒定时间段后出现。
因此，确定装置将平滑装置的输出V与预先确定的两个设定值Va、Vb按照如下进行比较，从而进行确定。即，当V＜Va时，可以确定的是人体M或物体不存在(非存在输出H)。当Va≤V＜Vb时，可以确定的是人体以静止状态存在(存在输出H)。另外，当Vb＜V时，可以确定的是人体M产生身体运动(身体运动输出H)。当物体被安装在人体M所处位置时，尽管对落座或身体移动的确定是临时进行的，但由于当人体M不存在时通过心跳的作用或呼吸作用所传播的低程度振动不会出现，所以通过对设置物体的状态的确定，可以确认的是人体M不存在。
当确定装置确定人落座时，除臭装置和加热装置开始起动。当确定出人不存在时，所述操作停止。
另外，所述加热装置操纵加热器12的温度控制。
另外，当人体M以静止状态坐在其上时，因心跳动作所传播的小信号从所述平滑装置输出。基于所述信号，通过心率计算装置30进行计算从而输出心率。计算结果由作为外部监视器的显示装置31显示。另外，正如图6所示，控制单元13安装有用于将心率计算装置30的输出信号与预先设定的数值进行比较的比较装置32，以及用于由比较装置32的输出发出警报的警报发出装置33，该装置在心率等于或大于设定值时可以发出警报。特别地，当人在排泄用力时，心率增加并且会有对出现脑出血的忧虑，控制单元13通过预测这种突发事件而有利于健康控制。在这种情况下，当控制单元13在医院等中通过网络被连接时，不仅使用在医院中的马桶座圈装置5可以被集中地监视，而且无法被直接诊断的休息室中的行为总是可以被监视到。
另外，到达显示装置31的信号可以经由通信装置由有线装置或无线装置传送。
根据上述马桶座圈装置5，通过将根据振动加速度的电信号稳定地向控制单元13供应，而易于检测非常轻微的人体运动，由此压电传感器9获得高的可靠性。另外，由于压电传感器9具有挠性并且即使在冲击持续作用在其上时也难于被破坏，另外输出利于区别人和物体的检测信号，压电传感器9可以稳定地检测人等的落座。
另外，尽管根据上述的实施例，存在与否、心率等通过平滑来自于压电传感器9的输出信号而得以确定，可以构造这样一种结构，其中压电传感器9的输出信号按需放大，并且随后由微型计算机等通过AD转换被转换成数字数据，存在与否是基于通过将所述数字数据在所述微机中进行移动平均而确定的，或者心率大小等是通过计算数字数据的自动修正系数而计算的。
将会对上述实施例的效果进行总结。所述振动检测装置34通过构成这样一种结构而形成，即在用于将马桶座圈装置5固定于马桶主体的垫片23(固定部分)的附近，支撑用于检测传送到马桶座圈装置5的上盖6(刚性体)或基板7(刚性体)的振动的压电传感器9(振动检测传感器)。
由此，振动最难以在垫片23(腿部(固定部分))的附近出现，因此借助突起28在垫片23(腿部(固定部分))附近支撑的压电传感器9至少在所述支撑部分被防止振动。因此，传送到上盖6(刚性体)的振动可以在这样的环境中精确地被检测到，其中压电传感器(振动检测传感器)9实际上是不振动的。
另外，构成这样一种结构，该结构包括四个垫片(腿)部分(固定部分)23，并且在各个垫片的附近支撑压电传感器(振动检测传感器)9。
由此，即使当限制振动的功能在四个垫片(腿部分(固定部分))23中是不同的，压电传感器9(振动检测传感器)还是被具有最高限制振动功能的垫片(腿部分(固定部分))所支撑，因此可以精确地检测到传送到上盖(刚性体)6的振动。例如，当使用者弯腰且其重心前倾时，可以理解的是，由于在后侧上的垫片没有被施加太多的身体重量，振动难以被限制，还在这种情况下，身体重量施加在前侧的垫片上，因此振动可以被限制。结果，当传感器由所有垫片支撑时，忽略所述重心的位置，需要至少一个或多个通过被施加身体重量可以限制振动的垫片，因此在所述垫片处，压电传感器9(振动检测传感器)的振动可以被限制，并且可以精确地检测到该振动。偶然地，当在本实施例中使用呈线缆状的压电传感器时，即使当存在多个垫片的固定部分时，所述传感器可由它们中的单独一个所构成。
另外，所述压电传感器9(振动检测传感器)形成在垫片(固定部分)23的振动源6的一侧(上盖的一侧上)上。
由此，上盖6的振动可以在振动源的所述侧上(上盖6的一侧上)被检测到，同时防止压电传感器9(振动检测传感器)在垫片23(腿部分(固定部分))所述侧上的振动，因此传送到上盖6的振动可以通过简单的结构被精确地检测到，这种结构简单到具有挤压装置27和突起28的程度。
另外，振动检测传感器是由具有一定挠性的压电传感器9构成的。
由此，当压电传感器9接收振动并且根据所述变形产生输出时，压电传感器9易于变形，因此根据振动的所述输出可以被精确地输出。
另外，在具有振动检测装置34的马桶座圈装置5中，构成这样一种结构，其中刚性体由马桶座圈(上盖6，基板7)构成，所述固定部分由连接到马桶座圈下表面7(基板)的垫片(腿部分(固定部分))23构成，并且垫片可以通过与马桶主体22的上表面进行接触对马桶座圈进行固定，传送到马桶座圈的使用者的身体振动被检测到。
因此，马桶座圈装置5的基板7在垫片23的周围被固定于马桶主体22，并且最难以被振动，因此可以至少在支撑部分防止由垫片23附近支撑的压电传感器9(振动检测传感器)被振动。因此，在本实施例中传送到马桶座圈装置5的上盖6的使用者的身体运动可以被精确地检测到，其中压电传感器9(振动检测传感器)实际上不振动。
另外，在马桶座圈装置5中，构成这样一种结构，其检测来自于使用者身体运动的落座、心跳、呼吸的至少其中之一。
由此，基于被精确检测的身体运动，易于检测落座的运动信息，即是否使用者坐在其上，或使用者的心跳或呼吸的生物信息，通过全面利用检测到的信息而实现多功能的马桶座圈装置5。
另外，将会对在刚性体(马桶座圈)内部安装振动检测传感器以及在刚性体的外侧构成固定部分的示例进行解释，同时与图11进行比较。
首先，图21示出不同结构的示例。图21(a)示出在各位置处设置挤压装置27和突起28的结构，挤压装置27被设置成向垫片23的左侧偏移，而突起28被设置成向垫片23的右侧偏移。图21(b)示出一种结构，该结构使用具有挠性的挤压装置35取代刚性体的突起，且挤压装置27和挤压装置35的右端位置对齐，而它们的左端位置彼此偏移。另外，在这种情况下，所述垫片23以大于挤压装置27、挤压装置25的形状构成。在图21(c)中，压电传感器9(振动检测传感器)被设置在靠近挤压装置36的上盖6(刚性体)的一侧上，并且特别地直接固定于上盖6(刚性体)。在这种情况下，构成一种结构，其中压电传感器9的整个上面根据上盖6被振动，而仅仅压电传感器9的下表面的一部分(由挤压装置36挤压的部分)的振动被阻碍。
图22示出若干示例，其中彼此相对的压电传感器(振动检测传感器)的挤压装置的表面的形状是彼此不同的。在图22(a)中，凹部38形成在挤压装置37。自然地，可以设置突出部分。在图22(b)中，设置多个挤压装置39。在图22(c)中，挤压装置40以平面相对，而压电传感器9(振动检测传感器)被弯曲。
图23示出具有弹性的挤压装置的其它示例。在图23(a)中，弹簧用作挤压装置41。图23(b)的挤压装置42通过弯曲且固定由金属制成的薄弹簧材料而具有弹性。
(实施例8)根据本实施例，将会对在刚性体(浴盆)和固定部分之间安装振动检测传感器的示例进行解释。
图15(b)是示出根据本发明第八实施例的浴盆装置一部分的结构图，图24是图15(b)的主要部分的剖视图。
正如图15(b)所示，根据本发明实施例的浴盆装置设置有在刚性体的浴盆43和作为固定部分的外部框架144之间作为振动检测传感器具有一定挠性呈线状的压电传感器45，所述固定部分重于且厚于浴盆43，并且难于传送振动。另外，设置用于支撑从浴盆43突出到压电传感器45的突起46的保持器47、处于外部框架(固定部分)144处的压电传感器45，且压电传感器45经由保持器47的孔48被定位。
这里，突起46和压电传感器45彼此相对，它们的形状彼此不同。可以构造一种结构，其中压电传感器9在图24的左右方向上较长，而所述突起46在图24的深度方向上较长，另外，尽管压电传感器9因线缆状而具有弯曲面，压电传感器9以在左右方向上恒定的形状与其相对，所述突起46以其在左右方向上的中心部分进一步突出而构成。因此，所述压电传感器45设置有不与突起46接触的部分以及与所述突起46接触的部分，另外，在与所述突起46接触的部分中，从强力受压的部分(中心)到没有受到太大挤压的部分会出现各种具有不同受压状态的部分。从上所述，浴盆43的振动经由突起46被传送到压电传感器45。
在另一方面，压电传感器45经由保持器47被安装到外部框架144(固定部分)。构成这样一种结构，其中所述外部框架(固定部分)144仅在其边缘处与浴盆43接触，并且即使当振动出现在浴盆43内部时，振动没有被传送到外部框架144(固定部分)。因此，由于外部框架(固定部分)144不振动，所以由压电传感器45的保持器47支撑的那部分难以被振动。因此，由于压电传感器45从它与突起46相接触的表面接收浴盆43的振动，同时维持其与突起46的接触的表面在难以被振动的状态，振动可以被精确地检测到。特别地，在本实施例中使用的压电传感器9根据提供到压电成分材料的变形加速度产生信号，因此通过仅振动突起46而不振动与保持器47相接触的表面，有效收缩或拉伸压电成分材料的变形的加速度可以被接收并且可以产生大的输出信号。
现在，本实施例包括具有放大振动功能的其它结构。
首先，提供压电传感器45的弹性。所述具有挠性(挠性性能)的压电传感器45也具有弹性，因此来自于与压电传感器45相接触的突起46的振动本身振动压电传感器45，并且特别地，不同于原始振动的振动可由压电传感器45的弹性所产生。即，构成这样一种机构，其中在产生所提供的原始振动的输出的同时，通过由压电传感器45自身产生的不同振动，产生了其它的输出。
接着，压电传感器45在被施加张力的状态下被安装。在图24中，压电传感器45在施加张力的状态下被支撑，即，紧拉住压电传感器45。在这一情况下，与没有对压电传感器45施加张力的情况相比较，振动在压电传感器45中被传播得较远。当所述压电传感器45被施加以某种程度的张力时，来自于与压电传感器45相接触的突起46的振动在压电传感器45中被传播得较远，结果，所述输出可以从压电传感器45中的各位置处产生。据此，可以理解的是，可以获得与增加传感器灵敏度相同的效果，即实现了放大所述振动。另外，对于优选地施加何等程度上的张力，优选的是构成一个范围，其中至少压电传感器45的机械强度没有恶化，特别地，处于可以维持弹性的范围内。
图17(b)示出在所述刚性体(浴盆)和固定部分之间安装振动检测传感器的其它示例。
在图17(b)中，突起49形成在外部框架144的一侧上，并且保持器47形成在浴盆43的一侧上。
另外，尽管根据本发明，所述浴盆作为所述刚性体被示出，但从历史的角度上看，所述浴盆是由各种材料构成的。所述材料包括木材，树脂，不锈钢金属等，大理石、岩石，瓦片等。用于浴盆的刚性体可以是适用的，只要所述刚性体是由不会在正常淋浴中出现可由使用者感觉到的显著变形的材料所构成，振动在所述刚性体中传送。
另外，对于作为固定部分的外部框架，尽管由于外部框架包括比浴盆重和厚的刚性体，外部框架不传送振动，但可以设想的是，构成不与浴盆相接触的外部框架。当外部框架没有与浴盆相接触时，振动不会被传送，因此，无需将所述材料限制为又重又厚。
(实施例9)根据本实施例，将会对在刚性体的内部安装振动检测传感器以及在刚性体的外部构成可移动类型的固定部分的示例进行解释。图18(b)是沐浴装置的结构图，其示出根据本发明第九实施例，图25是图18(b)的主要部分的剖视图。
根据本发明实施例的沐浴装置，正如图18(b)所示，所述沐浴器可以使用在落座姿势，并且一个人可以在坐于座椅150的状态下用从多个沐浴喷嘴51喷出的热水进行冲洗。座椅150被形成为可相对于沐浴装置主体152以轴153为中心旋转，支撑板(固定部分)154被形成为可相对于座椅150以轴155为中心旋转，并且支撑板被形成为在使用时如图18(b)所示通过支撑板(固定部分)154支撑所述座椅150，而在不使用时通过抬升座椅150以与沐浴装置主体152相平行从而折叠支撑板154。
振动检测装置156被整合到刚性体的座椅150的内部，所述振动检测装置156包括作为振动检测传感器的具有弹性的呈片状的压电传感器157以及作为放大装置的具有弹性的挤压装置158。正如图25所示，即使当彼此相对的挤压装置158和压电传感器157的表面的形状是平的从而彼此相同时，通过在挤压装置158的中心处构成具有腔室159的结构，放大效果被放大了。考虑在没有插入腔室159的情况下的用于挤压压电传感器157的挤压部分160以及在插入腔室159的情况下的用于挤压压电传感器157的挤压部分161，压电传感器157从挤压部分160受到强有力的挤压，但压电传感器157由挤压部分161受到弱的挤压，这可以被设想成构成了一种具有类似于图22(a)、(b)功能的结构。
即在压电传感器157处，存在一个接收由挤压部分160的强力挤压所产生的强力振动的部分，以及一个没有接收太多由挤压部分161的不大的挤压所产生的振动的部分。压电传感器157的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器157接收了根据各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器157的部分变形，因此压电传感器157的输出可以被增强。结果，所述压电传感器157可以通过难以变形的刚性体(座椅150)的振动而被变形，刚性体(座椅150)的振动被放大了。结果，挤压装置158可以通过腔体159、挤压部分160、161进一步放大振动。
另外，支撑板154经由轴155被传送有施加在座椅150上的负载，因此，构成这样一种结构，其中支撑板154被牢固地固定在座椅150和底面之间，并且难以被振动。另外，构成这样一种结构，其中连接到轴155的轴承162被强有力地按压于轴155，因此轴承162难以振动，结果，压电传感器157的底面也难以被振动。
因此，由于座椅150的振动从其与挤压装置158相接触的表面被接收，同时保持轴承152一侧上的表面处于难以被振动的状态中，压电传感器157可以精确地检测振动。
另外，图26示出在刚性体(座椅)的内部中安装振动检测传感器以及在刚性体的外部构成可移动类型固定部分的其它示例。
在图26中，提供有具有不同弹性的作为挤压装置的第一挤压装置(放大装置)163以及第二挤压装置(放大装置)164，用于将不同的振动以各弹性之间的差异传送到与其相对的压电传感器157的表面。压电传感器157的整体没有接收相同的振动，而是取决于各部分压电传感器157接收不同的振动，这等价于压电传感器157的部分变形，压电传感器157的输出可以被增强。所述压电传感器157可以通过难于变形的刚性体(座椅150)的振动而被变形，刚性体的振动被放大了。结果，挤压装置163和第二挤压装置164之间的弹性差异可以被当作用于放大所述刚性体(座椅150)振动的放大装置。另外，本实施例的压电传感器157不是以线缆状构成的，而是以片状构成的，这是通过将作为电极的导电橡胶166连接到由呈片状的压电成分材料模制而成的压电片165的两侧构成的。
(实施例10)根据本实施例，将会对把振动检测传感器安装到刚性体(马桶座圈)内部、在刚性体的外部构成固定部分以及不仅在固定部分的附近而且还在其它部分处支撑所述振动检测传感器的示例进行说明。
图27是一马桶座圈装置的结构图，其中压电传感器9(振动检测传感器)被固定地安装在垫片23(固定部分)和形成在垫片之间的位置处的保持器67、68上。图27(a)示出没有被振动的状态，而图17(b)示出这样一种状态，其中上盖(刚性体)6，基板(刚性体)7通过振动被向下弯曲。尽管上盖6和基板7由刚性体构成，从微观上可以理解的是，上盖6和基板7由使用者的身体运动如图所示被弯曲。但是，所述附图被夸张地示出以利于理解，实际上，所述弯曲是某一程度上的小弯曲，实际上使用者无法察觉到。
现在，在图27(b)中，与图27(a)相比，通过向下弯曲基板(刚性体)7，保持器68被向下拉动，保持器67通过垫片23被固定，因此保持器67难于被移动。因此，压电传感器9被拉动从而以向下变形保持器68移动的量。相反地，当基板7被振动向上弯曲时，保持器68被抬升，压电传感器9被向上拉动从而变形。当上下运动由使用者的身体运动产生时，压电传感器9通过被拉动和松驰在相应的时间重复变形，并且据此产生信号。看上去信号的产生可以被实现，因为所述传感器不仅被固定在垫片23(固定部分)的附近，而且被固定在垫片之间的位置处。另外，在这种情况下，即使没有来自于上盖6一侧的挤压装置时，振动也可以被检测到，并且振动检测装置可以独立于上盖6而构成。
与图27所示相比，图28示出将保持器68形成于上盖6(刚性体)一侧的示例并且如图28(b)所示当向下弯曲时，保持器68被向下拉，但是，压电传感器9不仅受拉而且被加入收缩方向上的变形。即，构成这样一种结构，其中变形方向与图27中所示的方向相反。
另外，尽管在图21、图22、图23、图17(b)、图25、图26中，在挤压装置之间或突起和压电传感器之间有间隙，类似于图11(a)，间隙的设置用于简化解释，正是所述间隙的加入使得在实际使用中，两个部件彼此接触。
(实施例11)图1是示出根据本发明第十一实施例的马桶座圈装置的分解透视图，图2是用在马桶座圈装置中的振动传感器的外观的透视图，图3是使用图1中所示的马桶座圈装置的马桶的总体透视图，图11示出图1的马桶座圈装置的主要部分剖视图，图5是图3所示马桶的使用状态的侧视图，图29是马桶座圈装置中控制单元的结构框图，图7是在马桶座圈装置中传感器输出以及运作的时间图表，图30示出处于静止时的传感器输出，图31示出通过过滤器处理的传感器输出所构成的信号，图32是通过过滤器处理的信号的自动修正系数的特征框图，图33是用于计算心率周期的流程图。
正如图1所示，根据本发明的所述实施例的马桶座圈装置5是通过将呈线状具有一定挠性的压电传感器9作为振动检测传感器设置在壳体8的基板7处而构成的，所述壳体8包括通过树脂模制而成的刚性体的上盖6和基板7。
上盖6通过包括在剖面上呈半圆形的主体部分10来形成壳体8的上部。主体部分10的顶板11的下表面与用于加热的加热器12相连。另外，所述加热器12连接到后面所述的控制单元213，并且通过手动操作被设定成希望的温度。
基板7通过包括在剖面上呈通道状的主体部分14来形成壳体8的下部。所述压电传感器9连接到主体部分14的底板15的上表面。
上盖6和基板7通过将螺钉(未示出)从形成于基板7的通孔16至形成于上盖6的锁定部分17中安装而整合。另外，类似于加热器12，压电传感器9被连接到控制装置213。
这里，如图2所示，简单地描述使用在本实施例中的呈线状的压电传感器9，传感器9是一种使用压电成分材料的线缆型传感器，并且由在轴向方向上设置在中心处的芯线18(中心电极)、覆盖在芯线18周围的压电材料19，设置在压电材料19周围的外部电极20，以及用于覆盖最外围的PVC21(聚氯乙烯树脂)构成。
压电传感器9使用具有可以经受大约120度周围温度的热阻性的压电成分材料19，并且与普通乙烯芯相比，通过使用由具有一定挠性的树脂和挠性电极形成的压电成分材料19，而使之具有挠性(挠性性能)。
另外，与聚合体压电元件相比，压电传感器9具有高敏感性，并且在用于检测人体心率的低频区域中(10Hz或更低)获得特别高的敏感性。这是因为由于压电成分材料19的介电常数(大约55)大于多聚体压电成分材料的介电常数(大约10)，所以即使在低频区域中敏感性的减少也是小的。
以与压电成分材料19模制的方式所设置的呈线状的压电传感器9没有压电功能，因此需要执行某种处理，通过将几kV/mm的直流高压应用于压电成分材料19来为压电成分材料19提供压电功能。在形成芯线18和外侧电极20之后，通过在两个电极18、20之间应用直流电压而在压电成分材料19处执行极化处理。
正如图3所示，基板7安装有4片用于吸收冲击的垫片23，该垫片23附着到底板15的后表面上，并且在所述马桶座圈类似于背景技术的装置使用时，具有通过设置在马桶座圈装置5和马桶主体22之间吸收与马桶主体22冲击的弹性力。另外，马桶座圈装置5安装有盖元件25，盖元件可与马桶座圈装置5一起提至水箱24的一侧。
根据本实施例，呈线状的压电传感器9通过被多个彼此分开设置的保持器26定位和支撑而安装在基板7上。
正如图11所示，放大垫片23，构成一种结构，该结构包括连接到作为刚性体的上盖的内表面的具有弹性的挤压装置27以及连接在基板7上的刚性体的突起28，并且通过挤压装置27和突起28夹着压电传感器9。图11(a)示出在整合上盖6和基板7之前的状态以及图11(b)示出将上盖6和基板7螺纹整合在一起时的状态。当使用者坐在马桶座圈装置205上时，自然地会出现图11(b)的状态，上盖6和基板7由刚性体构成，使得马桶座圈装置5即使在身体重量被施加在其上时也不会被破坏。
这里，所述刚性体被限定成这样一种部件，也就是即使当至少人的身体重量施加在其上时，该部件也不会变形而超过其强度，特别地，所述刚性体被限定成这样一种部件，该部件使得在人坐在其上时臀部下沉，人没有感觉到变形，即是这样一种部件，即使用者不会对该部件为强度感到忧虑。尽管所述材料不特别受到限制，但可以是一种树脂、或陶瓷等绝缘材料，或者可以是金属导体等，所补充的是，背景技术的马桶座圈通常是由树脂制成的。
现在，在使用者坐在马桶座圈上的情况下，使用者的总的身体重量被施加在马桶座圈上，但是，上盖6由于是由刚性体而难以部分地被变形。但是，可以想到的是，马桶座圈整体由使用者的身体运动而振动，尽管这种振动是轻微的。下表面将会对马桶座圈的振动如何被放大从而转送到压电传感器9给出详细的解释。
首先，由于挤压装置27被设置在上盖6和压电传感器9之间，因此，挤压装置27因上盖6的振动而被振动，但是，所述振动的特征是非常复杂的。因为上盖6由刚性体构成，挤压装置27是具有弹性的部件，因此挤压装置27的上部(连接到上盖6的那部分的附近)类似于上盖6被振动，挤压装置27的下部(连接到压电传感器9的那部分的附近)稍微迟延地振动，以重复不同于上盖6的振动。因此，压电传感器9不仅被传送有作为刚性体的上盖6和基板7的振动而且传递有各挤压装置27带来的不同振动，并且挤压装置27放大上盖6的所谓振动。因此，挤压装置27可以被认为是一种放大装置。
接着，挤压装置27和压电传感器9以彼此不同的形状彼此相对。在所构成的结构中，压电传感器9在图11的左右方向上较长，而挤压装置27在图11的深度方向上较大，压电传感器9因线缆状以曲面相对于挤压装置27，而挤压装置27相对于一平面。因此，在压电传感器9中，具有不与挤压装置27接触的部分以及与挤压装置27接触的部分，以及在与挤压装置27接触的部分中，从强力挤压的部分到挤压不显著的部分，存在着具有不同挤压状态的各种部分。因此，压电传感器9接收取决于各部分不同的振动，使得在不与挤压装置27接触的部分处，压电传感器9主要接收刚性体的振动，而在由挤压装置27强力挤压的部分处，压电传感器9主要接收由挤压装置27所产生的不同于所述刚性体的振动。压电传感器整体不接收相同的振动而是接收因各部分而不同的振动，这一振动等同于压电传感器9的部分变形，因此压电传感器的输出可以增加。结果，压电传感器9因来自于难以变形的刚性体的振动而被变形，因此所述刚性体的振动被放大。因此，彼此相对的挤压装置27和压电传感器9的面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。
接着，突起28和压电传感器9以彼此不同的形状而相互面对。由此，在压电传感器9中，具有不与突起28接触的部分以及与突起28接触的部分。因此，压电传感器9根据所述各部分接收振动或不接收振动，使得在不与突起28接触的部分，压电传感器9不过多的接收作为刚性体的振动，而在与所述突起28接触的部分，压电传感器9通过突起28接收作为刚性体的振动，即类似于基板7或上盖(刚性体)6的振动。压电传感器的整体不接收相同的振动但是压电传感器的整体根据各部分接收振动或不接收振动，这等于压电传感器9被部分地变形，因此压电传感器的输出可以被增加。结果，压电传感器9可以通过来自于难以变形的刚性体的振动被变形，尽管变形是轻微的，所述刚性体的振动被放大。因此，彼此相对的突起28和压电传感器9的表面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。但是，突起28所导致的放大效果要小于如上所述的挤压装置27的放大效果。
下面，挤压装置27和突起28以彼此不同的形状而相互面对，特别是，挤压装置27的面积较大。由于突起28是刚性体，仅有挤压装置27的中心部分被压缩，并且在压缩的中心部分挤压装置27的弹性受到阻碍，执行接近刚性体振动的振动。另外，力通过挤压装置27和突起28被作用于压电传感器9，压电传感器9在某种程度上被固定。力的大小也可以通过挤压装置27的弹性以及当上盖6和基板7整合在一起时它们之间的距离而被改变。当挤压装置27的弹性低时或当上盖6和基板7之间的距离短时，压电传感器9被进一步施加所述力并被牢固地固定。另一方面，在挤压装置27的周围的一侧(与突起28不相对的部分)，所述弹性被维持，因此所述侧可以不同于刚性体的振动被振动。因此，在挤压装置27的中心部分，压电传感器9被固定并进行接近于刚性体振动的振动，以及在挤压装置27的周围的一侧(不与突起28相对的部分)，压电传感器9执行不同于仅由挤压装置27进行挤压的刚性体振动的振动。在这种情况下，需要注意的是，进行接近于刚性体振动的振动部分以及进行不同于所述刚性体振动的振动部分被设置在压电传感器9中彼此非常靠近的位置。在彼此非常靠近的位置处压电传感器9接收彼此之间不同的振动，这等同于压电传感器9被局部地变形，因此压电传感器的输出可以被增加。结果，压电传感器9可以被来自于难以变形的刚性体的振动所变形，尽管所导致的变形是小的，因此所述刚性体的振动被放大。由此，彼此相对的挤压装置27和突起28的面的形状之间的不同可以被认作为一种放大装置。这里，突起28可能不是刚性体。即使当突起28由弹性体构成时，可以通过增加突起28的高度或缩短上盖6和基板7之间的距离，强有力地在中心部分处压缩所述挤压装置27来阻碍所述弹性。
这里，对于挤压装置27的弹性，所述弹性可以高于上盖6的弹性，并且获得作为放大装置的上述效果。例如，可以使用代表性的垫片部件，或者可以使用橡胶或海棉。正如图5所示，在使用所述马桶座圈装置中，当具有上述构造的马桶座圈装置205被设置在马桶主体22上时，并且人体M的重量通过落座被施加在其上时，如上所述的那样，压电传感器9被挤压。结果，对应于人体M运动的振动被放大，并且应用在压电传感器9上，电信号被稳定地输出。
根据加速度或振动设置的电信号被供应到控制装置213。
但是，当使用马桶座圈装置5时，从压电传感器9输出的电信号由控制单元213所掩蔽，从而使得由驱动作为清洁装置的清洗喷嘴、操作作为干燥装置的吹风机或冲水等产生的振动不会对检测人体的存在与否、心率等构成噪声。
正如图29所示，控制装置213的内部包括用于确定人体运动信息的第一确定装置229以及用于确定生物信息的第二确定装置230。
第一确定装置229被构成为接收压电传感器的输出，通过具有滤波装置231和放大装置232的信号处理装置233处理压电传感器的输出信号，基于所述信号通过运动信息计算装置234计算人的运动信息(人是如何操作的)。这里，外部电源部分235经由供电装置236向信号处理装置235供应电能，并且总是等待由人体的身体运动所产生的振动。
第二确定装置230被构成为接收来自于信号处理装置233的信号，通过具有滤波装置237和放大装置238的信号处理装置239处理所述信号，基于所述信号通过生物信息计算装置240计算人的生物信息(心跳、呼吸等)。这里，外部电源部分235经由供电装置236向信号处理装置235供应电能，以及当供电装置236的开关241是关时，供应到信号处理装置239的电源被切断，并且无法确定生物信息。
当不使用时，仅通过第一确定装置229，开关241被设定成关以等待通过人体运动产生的振动。另外，当由人使用时，该使用者需要执行“抬升盖元件225”的运动以及“坐在马桶座圈装置205”的运动，因此抬升盖元件225的振动以及坐在马桶座圈装置205上的大的振动在马桶座圈装置205上产生。因此，压电传感器9从不出现振动的状态动态地急剧改变到接收大振动的状态，因此，位移加速度是大的并且大的输出从此处产生。压电传感器9的大输出作为基于由滤波装置231和放大装置232所产生的运动信息的信号被传送到运动信息计算装置234，结果，第一确定装置229确定出现了“抬升盖元件225”的运动以及“座在马桶座圈装置205上”的运动等。另外，在由第一确定装置229对“座在马桶座圈装置205上”进行确定之后，控制装置213通过供电装置236使开关241开启。然后，电能也被供应到信号处理装置239，因此信号处理装置239接收来自于信号处理装置233的信号，另外通过滤波装置237和放大装置238等对所述信号进行处理，并且将所述信号传送到生物信息计算装置240。另外，当使用者静止时，由先前“抬升盖元件225”的运动以及“座在马桶座圈装置205”的运动所产生的大振动在短时间内停止，随后仅有根据使用者生物信息的弱振动，即心跳、呼吸等会持续。尽管根据所述生物信息的振动是弱的，因此压电传感器9的输出是小的，所述输出作为在经由两级放大装置232、238的放大信号被传送到生物信息计算装置240，因此所述输出可以作为具有相关大小的信号由生物计算装置240所处理。另外，即使在相同的生物信息中，对于因心跳的振动和因呼吸的振动来说，心跳的频率是高的而呼吸的频率是低的，因此两者可以由过滤器237分开。在这种情况下，作为检测心跳的结构，在生物信息计算装置240的内部，心率周期通过计算自动修正系数被计算出来，从而算出心率。另外，安装有用于显示经计算过的心率的显示装置244，用于计算所述心率与预先设定心率数值的比较装置243，以及用来基于比较结果发出警报的通知装置244。所述通知装置244在所述心率等于或大于设定值时发出警报。特别地，当人在排泄用力时，心率增加并且会有对脑出血的忧虑，但是控制装置293可以通过预见来自于心率变化的攻击有利于健康控制。在这种情况下，当控制装置293通过网络连接于诸如医院等时，不仅使用在医院中的马桶座圈装置205可以被集中监测到，而且无法被直接诊断到的休息室中的行为也总是可以被监视到。
另外，到达显示装置242的信号可以经由通信装置由有限装置或无线装置传送。
这里，对于用来确定运动信息的第一确定装置，当关注于信号处理装置233的输出大小时，正如图7所示，在人体M坐在马桶座圈装置205上(或在人体M站起的那一时刻)、或当盖元件等的物体被安装在其上(或当物体被移走)、或当人体即使在人体M保持坐在其上的状态中被移动时的那一时刻，大的输出波形被输出。在另一方面，当在人体M坐在其上之后出现静止状态时，因为心脏的动作或呼吸作用传播的人体的小的身体运动，相对低电平的输出波形被输出。
与之相反的是，当人体M不存在时，或当物体被安装在其上时，输出波形在输出大的波形后恒定时间段不出现。
因此，信号处理装置233的输出V和先前确定的两个数据Va，Vb可以进行比较并按如下被确定。即，当V＜Va时，可以确定的是人体M或物体不存在(非存在输出H)。当Va≤V＜Vb时，可以确定的是人体以静止状态存在(存在输出H)。另外，当Vb＜V时，可以确定的是人体M产生身体运动(身体运动输出H)。当物体被安装在人体M所处位置时，尽管对落座或身体移动的确定是临时进行的，由于当人体M不存在时通过心跳的作用或呼吸作用所传播的低水平振动不会出现，所以通过对设置物体的状态的确定，可以确定的是人体M是不存在的。
另外，当第一确定装置确定人的存在时，除臭装置和加热装置开始起动。当确定出人不存在时，所述操作停止。另外，马桶座圈加热装置是所述加热器12。
在另一方面，对于用于确定生物信息的第二确定装置来说，心跳是从图7所谓的静止时间中的输出变化取得的。实际上，在静止时间中的压电传感器9的输出波形如图30所示。
现在，在信号处理装置239中，滤波装置237是一种低通滤波器，其具有特别用来消除60Hz噪声分量的30Hz的截止频率，并且是一种高通滤波器，其具有特别用来消除由呼吸所产生的振动分量的0.5Hz的截止频率。图31示出在通过滤波装置237后的输出波形。
下面，在生物信息计算装置240中，首先，计算0至tmax秒之间的自动修正系数。图32示出经过计算的自动修正系数的示例。
接着，基于所计算的自动修正系数F(t)确定周期。图33以流程图示出计算所述周期的操作。操作由峰值检测构成。
当从0以小时间周期dt增加t时，从步骤2至步骤4，确定F(t)中的减少，并且从步骤5至步骤7确定F(t)中的增加。在完成所述增加后t和F(t)在步骤8被存储。通过重复所述步骤检测峰值，直到移动时间t变成tmax，并且在完成检测后，在步骤9，在峰值中指示最大值的t被限定为所述周期。根据图32的数据，所述周期是t1秒。下面，计算心率。从计算出的周期可以计算出心率，所述心率是S＝60/t1。在所述数据示例中，S＝60/t1。如上所述，在生物信息计算装置240中计算心率S。
偶然地，根据本实施例，放大装置232的放大系数可以被设定成10，并且放大装置238的放大系数可以被设定成200。
另外，第一确定装置可以被使用者有意地作为输入装置使用，所述输入装置用于前进马桶座圈装置205的控制步骤。
例如，作为马桶座圈装置205的普通功能，在排泄后，冲水或吹出干燥的风。但是，在这种情况下，所述操作无需以相应的时间周期或数量执行。例如，相当难通过检测清洁臀部的程度或检测干燥程度来停止清洁，因此停止和启动通过以预先设定的平均时间周期驱动马桶座圈装置205或由使用者下压开关来频繁地控制。
因此，可以理解的是，通过由第一确定装置检测诸如“摇动臀部”的运动信息来控制启动和停止。可能的是当臀部由在完成排泄后停留坐在马桶上的使用者摇动时，清洗用水开始冲洗，当臀部连续地摇动时，清洗用水停止冲洗，开始吹出干燥风，接着，当臀部摇动时，停止吹出干燥风。根据所述方法，使用者可以用优选的时间周期和数量清洁和干燥臀部，因此，可以消除因时间周期和数量不够所造成的不好感觉，并且可以防止时间周期和数量过多而造成浪费。另外，与用手通过触摸开关的操作进行比较，手不用触摸任何地方，因此，这种操作是最干净的。
根据上述的马桶座圈装置205，通过根据振动加速度向控制装置213稳定地供应电信号，因而易于检测非常轻微的人体运动，压电传感器9可获得高的可靠性。另外，压电传感器9设置有挠性，并且即使当冲击持续被施加于其上时，也难以被破坏，另外，压电传感器9输出有利于区别人和物体的检测信号，因此，可以确保对落座等的检测。
另外，尽管根据上述的实施例，已经对通过平滑来自于压电传感器9的输出信号而对存在与否进行确定以及通过计算自动修正系数计算所述心率的结构作出了解释，但是还可以理解的是，可以经由计算机等通过AD转换将输出信号转换成数字数据，并且基于通过将所述数字数据在微机进行移动平均所构成的数值对存在与否进行检测。
对上面所述实施例的效果进行总结。
如图29所示振动检测装置245通过将压电传感器9和控制装置251相结合而构成，压电传感器9具有用于检测振动的挠性，控制装置251用于在基于压电传感器9的输出确定运动信息后来确定生物信息。
因此，在确定运动信息之前无需等待生物信息，因此用于等待生物信息的电能消耗可以被防止以获得高效的形式，可以类似地防止由无用电流所产生的电子噪声并且改善确定的精确性。
另外，振动来源于人体的身体运动，确定装置被构成为在确定了作为运动信息的人体存在之后确定作为生物信息的心跳、呼吸等。
因此，由于当人体不存在时，心跳、呼吸等生物信息不会产生，因此在确定了人体存在后仅通过确定生物信息，就可以足够精确地确定生物信息。在确定人体的存在之前，无需等待生物信息，因此可以获得高效的形式和精度改善的效果。
另外，构成一种结构，该结构包括用于确定运动信息的第一确定装置229以及用于确定生物信息的第二确定装置230。
因此，各个运动信息和生物信息可以被适当确定，并且改善了确定的精确性。
另外，构成一种结构，该结构包括用于向第一确定装置229和第二确定装置230提供电能的供电装置236，其中供电装置236在确定运动信息中不向第二确定装置230供电。
因此，在由第一确定装置229确定了运动信息之前，消耗在第二确定装置230的电能可以被减少并且获得电能的高效利用。在这种情况下，由第二确定装置所消耗的电流产生的电子噪声可以相似地被防止并且改善了确定的精确性。
另外，构成一种结构，其中确定装置229、230包括用于放大压电传感器9的输出的放大装置232、238，且在确定生物信息中的放大系数(2000)大于在确定运动信息中的放大系数(10)。
因此，由于生物信息导致的振动显著地小于由运动信息所导致的振动，通过在确定生物信息中增加放大系数，生物信息可以被精确地决定。
另外，构成通过检测传送到马桶座圈的使用者的身体运动确定运动信息和生物信息的所述结构。
因此，在确定运动信息之前，无需等待落座的使用者的心跳、呼吸等生物信息，其中使用者抬升盖元件205或座在马桶座圈上，因此获得了高效的形式和精确性改善的效果。
另外，构成一种结构，该结构包括基于运动信息和生物信息用来控制显示装置242、通知装置244、通信装置、清洁装置、干燥装置、马桶加热装置(加热器)12、给排水装置，室内空气调节装置、通风装置，除臭装置等至少其中之一的控制装置。
因此，通过有效地和精确地确定的运动信息和生物信息易于执行各种控制，并且可以实现全面利用运动信息和生物信息的多功能马桶座圈装置205。
(实施例12)图15(c)是示出根据本发明第十二实施例的浴盆装置的截面的结构图，图34是在浴盆装置中的控制装置的结构框图。
正如图15(c)所示，根据本发明实施例的浴盆装置被设置有处在刚性体的浴盆246和盖247之间具有一定挠性的呈线状的压电传感器248。另外，所述浴盆装置包括从浴盆246向压电传感器248突出的突起249，以及用于通过盖247支撑压电传感器248的保持器250，所述压电传感器248经由所述保持器250被定位。
这里，突起249和压电传感器248彼此相对，它们的形状彼此不同。可以构造一种结构，其中压电传感器248在平行于图15(c)的纸面方向上较长，而所述突起29在图15(c)的深度方向上较长。因此，所述压电传感器248具有不与突起249接触的部分以及与所述突起249接触的部分，在与所述突起249接触的部分，从强力受压的部分(中心)到没有受到太大挤压的部分会出现各种具有不同受压状态的部分。
除了这里所述的，尽管压电传感器248经由保持器250被连接到盖247，但是状态由所述盖247是否整体固定浴盆246，盖247是否由刚性体或弹性体构成，以及保持器250是否由刚性体或弹性体构成而有所变化。
首先，当盖247没有整合固定于浴盆246时，无论盖247的材料或保持器250的材料如何，尽管浴盆246由使用者的身体运动而被振动，但盖247没有被振动。浴盆246的振动仅从突起249被传送到压电传感器248，因此，仅与突起249相接触的压电传感器258的一部分被振动，而不与突起249相接触的部分没有振动。压电传感器248的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器248接收了依各部分而不同的振动，所述振动等于压电传感器248的部分变形，因此压电传感器248的输出可以被增强。结果，所述压电传感器248可以通过难于变形的浴盆246(刚性体)的振动而被变形，因此浴盆(刚性体)246的振动被放大了。由此，彼此相对的突起249和压电传感器248的面的形状可以被认作是一种放大装置。
下面，当盖247被整合地固定于浴盆246并且盖247和保持器250至少其中之一由弹性体构成时，浴盆246因使用者的身体运动被振动，并且经由盖247和保持器250的振动因弹性元件所带来的振动而执行不同于浴盆246的振动。尽管浴盆246的振动从突起249被传送到压电传感器248，还有经由盖247和保持器250的振动被传送到压电传感器248，由此压电传感器248接收到因与突起249相接触的部分和与保持器250相接触的部分而不同的振动。压电传感器248的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器248接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器248的部分变形，并且因此压电传感器248的输出可以被增强。结果，所述压电传感器248可以通过难于变形的浴盆246(刚性体)的振动而被变形，因此，浴盆(刚性体)246的振动被放大了。由此，突起249、盖247、保持器250可以被认为构成了一种放大装置。
最后，在盖247整合地固定于所述浴盆246以及盖247和保持器250由刚性体构成的情况下，当浴盆246由使用者的身体运动被振动时，看上去所述振动从突起249传送到压电传感器248，并且经由盖247和保持器250的振动是由相同的振动构成的。但是，从微观上讲，它们之间存在着某种程度上的不同，即这种不同无法由人所决定。即，当浴盆246振动时，突起249立刻振动，但是，保持器250不会立即振动。在浴盆246振动后，盖247通过连接到浴盆246周围的部分被振动，并且随后保持器250开始进一步的振动。即，传送振动的路径长度较长。因此，压电传感器248接收因与突起249相接触的部分和与保持器250相接触的部分而稍稍不同的振动。压电传感器248的整体没有接收相同的振动，而是压电传感器248接收了各部分不同的振动，所述振动等于压电传感器248的部分变形，并且因此压电传感器248的输出可以被增强。结果，所述压电传感器248可以通过难以变形的浴盆246(刚性体)的振动而被变形，因此浴盆(刚性体)246的振动被放大了。因此，突起249、盖247、保持器250可以被认作构成一种放大装置。但是，在这种情况下，放大功能小于上述情况中的放大功能，因此处理传感器输出的电路需要被设计成用于增加放大系数。
现在，本实施例包括具有放大功能的其它结构。
首先，所述结构包括所述压电传感器248的弹性。所述具有挠性(挠性性能)的压电传感器248也具有弹性，因此所述压电传感器248本身可以由与压电传感器248保持接触的突起249的振动和来自于保持器250的振动所振动，特别地，这种振动不同于由压电传感器248的弹性所产生的原始振动。即，构成这样一种机构，其中在产生相对于所提供的原始振动的输出的同时，其它输出仍会通过由压电传感器248本身执行不同的振动而产生。
以下，压电传感器248在被施加以一定张力的状态中被安装。在图15(c)中，压电传感器248在被施加所述张力的状态中被支撑，即处于被紧拉的状态中。在这种情况下，与压电传感器248没有被施加所述张力的情况相比较，在压电传感器248中的振动被远距离传播。当施加某种程度上的张力时，来自于与压电传感器248接触的突起249、保持器250的振动在压电传感器248中传播得更远，结果所述输出可以在压电传感器248中从各种位置产生。可以看出的是，获得了与增加传感器的敏感度相同的效果，即放大振动。另外，关于优选地施加何等程度的张力，优选地构成一范围，其中至少压电传感器248的机械强度不会退化，特别是在可以维持弹性的范围中。
正如图34所示，在控制装置251的内部包括第一确定装置252和第二确定装置253，第一确定装置252用于确定人体的运动信息，第二确定装置253用于确定生物信息。
第一确定装置252被构成为接收压电传感器248的输出，通过具有滤波装置254和放大装置255的信号处理装置256处理压电传感器248的输出信号，基于所述信号由运动信息计算装置257计算人的运动信息(人是如何操作的)。另外，外部电源部分258经由供电装置259向信号处理装置256供应电能，并且可以通过开关260控制电源的开/关。当供电装置259的开关260是开时，所述信号可通过供应电能被供应到信号处理装置256，并且运动信息可以由运动信息计算装置257所确定。当供电装置259的开关260是关时，供应到信号处理装置256的电能被切断并且无法确定运动信息。
第二确定装置253被构成为接收压电传感器248的输出，通过具有滤波装置261和放大装置262的信号处理装置263处理所述压电传感器248的输出信号，基于所述信号由生物信息计算装置264计算人的生物信息(心跳、呼吸等)。这里，外部电源部分265经由供电装置266向信号处理装置263供应电能，并且通过开关267控制电源的开/关。当供电装置266的开关267是开时，所述信号可以通过向信号处理装置263供应电能被处理，并且可以通过生物信息计算装置264确定生物信息。当供电装置266的开关267是关时，供应到信号处理装置263的电能被切断，并且生物信息无法被确定。
下面的控制通过基于以上所述的控制装置251是可以想到的。尽管在不使用时，两个开关260、267是关的并且不等待运动信息和生物信息，但是会出现这样一种状态，即通过仅将开关260切换到开并结合完成自动地向浴盆填充热水或完成加热浴盆，等待运动信息。当人在浴盆246中移动时，基于“在浴盆246中移动”的运动的大振动产生在浴盆246中。因此，压电传感器248动态地从没有出现振动状态改变到接收大振动的状态，因此变形的加速度是大的并且产生了大的输出。压电传感器248的大输出由滤波装置254和放大装置255作为运动信息的信号被传送到操作信息计算装置257，结果，第一确定装置252确定出现了“在浴盆246中移动”的操作。另外，在通过第一确定装置252确定出现了“在浴盆246中移动”之后，控制装置251通过供电装置266使开关267开。然后，电能也被供应到信号处理装置263，所述信号处理装置263接收来自于压电传感器248的信号，由滤波装置261、放大装置262等进一步处理所述信号，并将所述信号传送到生物信息计算装置264。另外，当使用者保持静止时，“在浴盆246中移动”的在先运动所产生的大振动在短时间内停止，此后，仅有根据使用者生物信息的弱振动，即心跳、呼吸等会持续。由于根据生物信息的振动是弱的，压电传感器248的输出是弱的，但是，所述输出作为由放大装置262所放大的信号被传送到生物信息计算装置264，因此，所述输出可以作为具有相当大小的信号由所述生物信息计算装置264所处理。另外，尽管相同的生物信息，对于心跳产生的振动和呼吸产生的振动来说，心跳的频率较高而呼吸的频率较低，因此两者可由滤波器261等分开。这里，例如，血压的升高或血液急流到沐浴者头部的程度可以通过心跳、呼吸等的生物信息所确定，供水装置268可以被控制通过在确定后倾泻水以降低热水的温度。另外，当通过生物信息可以确定若干沐浴者时，溺死的危险可以预先通过设置在其它房间的通知装置269用无线通信将危险通知给家人而得到避免。
另外，第一确定装置可以被使用者有意地用作浴盆装置的控制输入装置。
例如，作为浴盆装置的普通功能，执行自动热水填充、额外的加热、倾泻热水，产生具有放松作用的汽泡，或通风，干燥，冷却和加热浴室等。另外，一般地，沐浴者通过开关操作控制各种功能。
因此，可以想到的是，通过由本发明的第一确定装置252检测“在浴盆246的敲击”的运动信息执行所述控制。所述浴盆246整体上构成刚性体，并且大于生物信息的振动可以由仅在其边缘处的轻击所提供。另外，“在浴盆246的敲击”的运动可以被形成为对应于因时间因素和时间数量的各种功能的切换。例如，构成一种使用方法，即当浴盆246以在单位时间内以一次被敲击时，倾泄热水，而当浴盆246被敲击两次时，会产生汽泡。另外，也是可能的是，用于显示在浴室内的保持温度的设定值以及设定温度上升和下降数值的显示装置270分别由在浴盆246处的敲击数量所改变，使得当浴盆246被强有力敲击时，设定温度处在上升方向以及当浴盆246被弱敲击时，设定温度处在下降方向。在这种情况下，所述保持温度可由沐浴者所改变，同时通过显示装置270显示确认。
如上所述，当压电传感器被用作浴盆装置的输入装置时，无需单独地在浴室中提供开关，而对于开关来说，防水措施不是必需的。当所有开关可由压电传感器所代替时，无需将遥控器等的控制器连接在浴室的墙壁上，因此布线或结构工程是没有必要的。
根据本实施例，第二确定装置252与第一确定装置253并行连接，因此第一和第二确定装置可以彼此独立地进行确定。即通过开关260、261的开/关的组合，第一确定装置253对运动信息的确定以及第二确定装置252对生物信息的确定可以同时进行或执行所述装置中的其中之一。当所述确定被同时执行时，一外部装置可以总地通过根据两信息执行确定而受到控制，而其它确定可以通过其中一个确定的信息而受到控制。当仅有其中一个确定执行时，另一个的电源消耗可以被防止，因此浪费的电能可能不被使用，因此可以获得改善效率的效果，并且由于噪声可以被防止提高了确定的精确性。
另外，尽管根据本实施例，所述浴盆作为刚性体被示出，当从历史上看，所述浴盆由各种材料制成。所述材料是由木材，树脂，不锈钢金属等，大理石、岩石，瓦片等。用于浴盆的刚性体可以是适用的，只要所述刚性体是由不会在正常淋浴中出现可由使用者感觉到的显著变形的材料所构成，在所述刚性体中传导振动。
(实施例13)图18(c)是示出根据本发明第十三实施例的沐浴装置的结构图。
正如图18(c)所示，根据本发明实施例的沐浴装置可以在落座姿势使用沐浴器，并且在座椅271的内部设置有压电传感器272。类似于实施例11，使用者的存在与否、身体运动以及心跳、呼吸等生物信息被确定从而对沐浴器等的控制是有用的。
特别的，当心跳或呼吸在使用者被确定落座后被确定时，所述沐浴装置是有效的并且可以改善确定的精确性。
(实施例14)图35是示出根据本发明第十四实施例的儿童座椅的结构图。
正如图35所示，根据本发明实施例的儿童座椅在具有高缓冲性能的儿童座椅主体273处设置有片状的压电传感器274。挤压婴儿胸部的状态是基于人体运动等的运动信息以及婴儿的心跳、呼吸等生物信息确定的，以对控制皮带的张力等是有用的。
特别地，在确定婴儿坐在其上之后，当心跳或呼吸被确定时，所述装置是有效的并且确定的精确性可以被提升。
另外，在具有高缓冲性能座椅的情况下，可以减少确定装置的放大系数。
另外，本实施例的压电传感器274不是以线缆状构成的，而是以片状通过将作为电极的导电橡胶连接到压电片的两个表面而构成的，所述压电片是通过模制呈片状的压电成分材料构成的。
(实施例15)图36是示出根据本发明第十五实施例的汽车座椅的结构图。
正如图36所示，根据本发明实施例的汽车座椅在具有高缓冲性能的汽车座椅275内部设置有多个压电传感器76。驾驶者的瞌睡或心理状态是基于驾驶者等的身体运动的运动信息和心跳、呼吸等的生物信息所确定的，从而通知驾驶者或者对车辆内部的冷却和加热的控制是有用的。
特别地，在确定驾驶启动之后确定心跳或呼吸时，所述确定是有效的并且可以改善确定的精确性。
(实施例16)图37是示出根据本发明第十六实施例的铺盖的结构图。
根据本发明实施例的铺盖，正如图37所示，具有高缓冲性能的床垫安装有压电传感器278。本实施例基于身体运动等的移动信息和人的心跳、呼吸等的生物信息确定睡眠开始或人的物理状况，从而通知人或家庭或者可以对控制室内的冷却和加热是有用的。
另外，通过作为生物信息的呼吸或打鼾的振动，在睡眠中的非呼吸状态也可以被确定，并且当非呼吸状态持续了一段相当长的时间，人可以通过亮光或警报被唤醒或被通知到。
特别地，在确定了人上了床或沉睡后，当心跳或呼吸被确定时，本实施例是有效的，并且可以改善确定的精确性。
另外，睡衣可以是床或可以是蒲团等，并且也适用于毯子或地毯。
尽管本发明已经通过参考实施例并且进行详细的解释，但是对本领域技术人员来说，本发明可以在不背离本发明精神和范围的前提下进行各种改变或修改。
本发明是基于2003年6月20日提交的日本专利申请No.2003-176677，2003年10月6日提交的日本专利申请No.2003-346815，2003年10月6日提交的日本专利申请No.2003-346816，以及2003年10月7日提交的日本专利申请No.2003-348200，并且其内容结合于此以备参考。
(工业应用)正如上面详细所述，根据本发明的马桶座圈装置，呈线状的压电传感器可以稳定地检测因落座等坐在挤压装置所施加的振动，并且可以根据加速度或振动输出一定强度的电信号。另外，所述压电传感器具有挠性，易于设置，即使当碰撞持续地施加在其上时也难以被破坏，另外，可以输出确保区别人和物体的电信号，因此提供高的可靠性。
另外，根据本发明的振动检测装置以及马桶座圈装置，即使当所述刚性体难以由传送到所述刚性体的振动所变形，但传送到所述刚性体的振动由放大装置放大，并且由振动检测传感器检测，因此，可以精确地检测到传送到刚性体的振动。因此，本发明获得的效果不仅用于马桶座圈装置，浴盆装置，沐浴装置，而且用于具有小弹性的座椅以及可以被用于轮椅。另外，本发明可应用于使用者坐在其上的结构之外的结构，只要使用者与其相接触从而提供振动即可，本发明对当人站起时、弯腰时以及躺下时使用的结构是有效的。作为一个示例，可以指出的是重量计、物理长度计、床、担架、手术躺椅等。
另外，根据本发明的振动检测装置以及马桶座圈装置，振动刚性体在一固定部分的附近是最难以被振动，由挤压部分的附近所支撑的振动检测传感器至少在所述支撑部分可以被防止振动。因此，传送到刚性体的振动在振动检测传感器实际上没有被振动的环境中可以被精确地检测到。因此，本发明不仅在马桶座圈装置，浴盆装置，沐浴装置中获得效果，而且在具有小弹性的座椅中获得效果并且可以被用于轮椅。另外，本发明可应用于使用者坐在其上的结构之外的结构，只要使用者与其相接触从而提供振动即可，本发明对当人站起时、弯腰时以及躺下时使用的结构是有效的。作为一个示例，可以指出的是重量计、物理长度计、床、担架、手术躺椅等。
另外，根据本发明的振动检测装置以及马桶座圈装置，本发明具有挠性并且在基于用于检测振动的压电传感器的输出确定运动振动后对生物信息进行确定，因此，直到确定了运动信息无需等待生物信息，因此，用于等待生物信息所需的电能消耗可以被防止并且获得有效的结构，无用电流产生的电子噪声可以类似地被防止并且确定的精确性被提高。
因此，本发明不仅可用于马桶座圈装置，浴盆装置，沐浴装置、儿童座椅，床罩，而且用于轮椅。另外，本发明可应用于使用者坐在其上的结构之外的结构，只要使用者与其相接触从而提供振动即可，本发明对当人站起时、弯腰时以及躺下时使用的结构是有效的。作为一个示例，可以指出的是重量计、物理长度计、床、担架、手术躺椅等。
权利要求
1.一种振动检测装置，其包括用于放大传递到刚性体的振动的第一放大装置和用于检测所述被放大的振动的振动检测传感器。
2.根据权利要求1所述的振动检测装置，其中所述振动检测传感器被设置于一壳体，所述壳体包括上盖和基板，所述上盖包括刚性体。
3.根据权利要求1或2所述的振动检测装置，其中第一放大装置由包括挤压装置的结构所构成，所述挤压装置具有用于挤压振动检测传感器的弹性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的振动检测装置，其中第一放大装置由包括挤压装置的结构所构成，所述挤压装置用于以其相对于振动检测传感器的面以不同于振动检测传感器形状的形状挤压振动检测传感器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的振动检测装置，其中振动检测传感器是由具有挠性的压电传感器构成的。
6.根据权利要求1所述的振动检测装置，其中振动检测传感器是由通过用于固定所述刚性体的固定部分的附近所支撑的结构所构成的。
7.根据权利要求6所述的振动检测装置，其中振动检测传感器是由被设置在壳体中的结构所构成，所述壳体包括刚性体并且在壳体的底面设置一作为固定部分的腿部，用于在腿部的附近支撑振动检测传感器。
8.根据权利要求6或7所述的振动检测装置，其中振动检测装置是由包括多个固定部分并且在多个固定部分的附近支撑振动检测传感器的结构所构成的。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的振动检测装置，其中振动检测传感器被形成在固定部分的振动源的一侧上。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的振动检测装置，其中振动检测传感器是由具有挠性的压电传感器构成的。
11.根据权利要求1所述的振动检测装置，其中振动检测传感器是由具有挠性的压电传感器构成的，还包括在基于所述压电传感器的输出确定运动信息之后用于确定生物信息的确定装置。
12.根据权利要求11所述的振动检测装置，其中所述振动起源于人体的身体运动，并且确定装置被构成为在确定了作为运动信息的人体存在与否后确定作为生物信息的心率、呼吸等。
13.根据权利要求11或12所述的振动检测装置，其中确定装置是由包括用于确定运动信息的第一确定装置和用于确定生物信息的第二确定装置构成的。
14.根据权利要求13所述的振动检测装置，还包括用于向第一确定装置和第二确定装置供应电能的电源装置，并且所述电源装置是由这样的结构构成的，即，在确定移动信息中该结构不向第二确定装置供应至少一部分的电能，或者在确定生物信息中不向第一确定装置供应至少一部分的电能。
15.根据权利要求11或14中任一项所述的振动检测装置，其中所述确定装置由包括用于放大压电传感器输出的第二放大装置的结构所构成，在确定生物信息中的放大系数大于在确定运动信息中的放大系数。
16.一种马桶座圈装置，其特征在于，马桶座圈装置在包括上盖和基板的壳体处设置有根据权利要求1至10中任一项所述的振动检测装置的振动检测传感器；其中振动检测传感器是呈线状的压电传感器。
17.一种马桶座圈装置，其特征在于，马桶座圈装置在包括上盖和基板的壳体处设置有根据权利要求11至15中任何一项所述的振动检测装置的振动检测传感器；其中振动检测传感器是呈线状的压电传感器。
18.根据权利要求17所述的马桶座圈装置，其构造成包括基于所述运动信息和生物信息用来控制显示装置、通知装置、通信装置、清洁装置、干燥装置、马桶座圈加热装置、给排水装置，室内空气调节装置、通风装置、除臭装置等中的至少一个装置的控制装置。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的马桶座圈装置，其中在压电传感器被施加以振动时，呈线状的压电传感器根据振动加速度输出电信号。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的马桶座圈装置，其中呈线状的压电传感器被连接到上盖和基板的其中之一上，所述壳体包括挤压装置，用于通过在马桶座圈被落座时与呈线状的压电传感器相接触来产生输出。
21.根据权利要求20所述的马桶座圈装置，其中挤压装置是从壳体的内表面突出到设置在壳体中的呈线状的压电传感器的突起。
22.根据权利要求21所述的马桶座圈装置，其中所述突起是由安装到基板下表面并且与马桶主体的上表面弹性接触的用来吸收冲击的垫片所构成，所述垫片被设置成能够通过穿透基板的通孔与呈线状的压电传感器接触。
23.根据权利要求21所述的马桶座圈装置，其中呈线状的压电传感器以与壳体的内表面分开的状态被支撑，并且所述突起沿着线缆纵向方向被交替地设置于上盖和基板。
24.根据权利要求20所述马桶座圈装置，其中上盖的外表面以周边槽凹进，所述挤压装置由配合在所述周边槽中的弹性体形成，并且呈线状的压电传感器被设置成容纳在所述弹性体中。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的马桶座圈装置，其中所述电信号用于控制清洁装置的热水的温度、水压、马桶座圈中的加热器的温度，或者用于检测心率等。
26.根据权利要求25所述的马桶座圈装置，其中所述电信号通过经由通信装置被输出到外部监视器来被使用。
全文摘要
本发明公开一种振动检测传感器，其用于高精确性地检测传送到刚性体的振动，特别是公开一种马桶座圈装置，该装置用于高精确性地检测传送到马桶座圈的使用者的身体运动。振动检测装置具有挤压装置(放大装置)，该装置用于放大传送到马桶座圈装置(5)的上盖(刚性体)(6)的使用者的身体运动所导致的振动，并且具有用于检测所述被放大的振动的压电传感器(9)(振动检测传感器)。使用这一结构，传送到马桶座圈的使用者的身体运动由所述压电传感器(振动检测传感器)在由挤压装置(放大装置)(27)放大后被检测出来。结果，即使传送到马桶座圈的使用者的身体运动几乎没有使马桶座圈变形，所述身体运动也可以以高精度被检测到。
文档编号A61B5/11GK1809313SQ20048001727
公开日2006年7月26日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月20日
发明者植田茂树, 荻野弘之, 吉野浩二, 松田正人 申请人:松下电器产业株式会社