DE19603834A1 - Vorrichtung zum Erkennen und Warnen von Personen, die im Stehen in eine herkömmliche Toilette urinieren - Google Patents

Description

Das Problem ist zumindest jeder Hausfrau bekannt: Männer urinieren auf den Toilettenrand und neben die Toilette auf den Boden und gegen die Wände, weil sie sich nicht beim Urinieren hinsetzen. Gegen diese sehr unhygienische Spielart des täglichen Lebens soll diese Erfindung eine Lösung bieten.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Vorgang des nichtsachgemäßen Benutzens einer normalen Toilette automatisch unter der Randbedingung zu erkennen, daß prinzipiell zwei Möglichkeiten der nichtsachgemäßen Nutzung existieren. Mit der Erkennung bzw. Unterscheidung der Benutzungsart ist es dann möglich, geeignete Warn- oder Meldeeinrichtungen auszulösen. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein Gerät praktisch ausführen zu können, das preiswert herstellbar und bequem und hygienisch nutzbar sein soll.

Die hier beschriebene Erfindung besteht aus einer Auswerteeinrichtung 8, einem oder mehreren Sensoren 4, 5, 6, einer Signaleinrichtung 9 und optional aus einer weiteren Auswerteeinrichtung 13. Die Auswerteeinrichtung kann nach dem Stande der Technik mit logischen Schaltungen oder auch mittels eines Mikroprozessors praktisch ausgeführt werden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen im folgenden naher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a-c Skizzierung der Problematik der Erkennung mit einem Ausführungsbeispiel, das eine besonders einfache praktische Ausführung für den Fall des Urinierens bei hochgestellter Toilettenbrille erlaubt (Modus A).

Fig. 2 Prinzipieller Aufbau der Erfindung für den Fall des Urinierens auch durch die aufliegende Toiletten-Brille (Modus B).

Fig. 3a, b Ausführung der Erfindung für den Modus B mit eindeutiger Erkennung der Fehlbenutzung der Toilette.

Anhand der Fig. 1 sollen die Grundlagen zu dieser Erfindung erläutert werden. Die Meßstrecke ist die Toilette, bestehen aus Schüssel 1, Brille 2 und Deckel 3.

Die Problematik der Erkennung einer im Stehen urinierenden Personen besteht darin, daß es zwei Varianten gibt: Im einen Fall (A) uriniert man direkt in die Schüssel; Brille und Deckel sind hochgestellt, im anderen Falle (B) uriniert man durch die Brille, d. h. die Brille bleibt aufgelegt.

Die Erkennung der hochgestellten Brille reicht eigentlich aus, da im Falle der normalen Toilettenbenutzung nicht davon auszugehen ist, daß die Brille zum Hinsetzen hochgeklappt wird.

In Modus A besteht also die recht einfache Möglichkeit der Problemlösung darin, daß die Auswerteeinrichtung 8 erkennt, ob die Brille aufgestellt ist. Wenn die Brille aufgestellt ist, dann ist naturgemäß auch der Deckel aufgestellt.

Ein einfacher Sensor 4, z. B. ein Kontakt, Magnetkontakt oder Kippkontakt wie etwa ein Quecksilberschalter oder andere Vorrichtungen, angebracht an geeigneter Stelle der Toilettenbrille 2, detektiert die Hochstellung der Brille 2. Die Auswerteeinrichtung 8 erkennt diesen Schaltzustand und löst nach einer zweckmäßigen Verzögerungszeit die Meldeeinrichtung 9 aus.

Die Meldeinrichtung seinerseits löst entweder direkt oder in Stufen den Alarm aus, indem sie mittels einer Vorwarnstufe den Personen Gelegenheit gibt, sein Vorhaben abzubrechen und die Toilette normal zu benützen. Im Modus A ist die Zeitverzögerung nicht von großer Bedeutung, da (bis auf die Reinigung der Toilette) immer davon auszugehen ist, daß im Stehen uriniert werden wird.

Die logische Funktion lautet dann:

Ein Gerät zu Betriebsart Modus A ist besonders preiswert und konstruktiv elegant ausführbar, wenn als Sensor ein Neigungssensor eingesetzt wird, wie in Fig. 1c skizziert ist. Auswerte-Einheit einschließlich Neigungssensor und Alarmsignalgeber sind in einem Gehäuse zusammengefaßt. Diese sehr flach ausführbare komplette Einheit 10 wird einfach von unten an die Toilettenbrille 2 montiert. Diese Konzeption hat auch den Vorteil, daß das gesamte Gerät zwecks Reinigung abgenommen werden kann und aufgrund seines gesamten Gehäuses vollständig gekapselt ausgeführt werden kann.

Modus B, die Betriebsart, bei der der Mensch vorhat, bei lediglich hochgestelltem Toilettendeckel 3 durch die Brille 2 zu urinieren, ist komplizierter zu behandeln. Die Erkennung dieser Situation könnte, wie Fig. 1b zeigt, mittels eines zusätzlichen Sensors 4b, ebenfalls einem Kontakt, Magnetkontakt, Neigungs- oder Kippkontakt erfolgen. Die Auswerteeinheit 8 wäre dann imstande festzustellen, ob Deckel oder Brille mit Deckel aufgestellt ist.

Nachteilig ist, daß diese beiden Sensoren angebracht und verdrahtet werden müßten.

Eine wesentlich einfachere und gleichzeitig elegante Möglichkeit der Erkennung dieses Zustandes Typ B erfolgt erfindungsgemäß mithilfe einer photoelektrischen Zelle, etwa einem preiswerten Photowiderstand 5 in Fig. 2.

Bei der Lösung der Problematik mithilfe eines derartigen Sensors macht man sich die Tatsache zunutze, daß

• a) bei geschlossenem Deckel 3 kein oder wenig Licht innerhalb der Schüssel 1 ist und
• b), daß Toilettenbrillen nicht direkt auf der Schüssel aufliegen, sondern mithilfe eines z. B. Kunststoffdämpfers 7 ca. 1 cm oberhalb der Schüssel liegen.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie der photoelektrische Sensor 5 angebracht werden könnte, um das gesteckte Ziel zu erreichen.

Der Sensor 5 wird unterhalb der Brille so angebracht, daß seine lichtempfindliche Seite zum Beispiel nach unten (in die Schüssel hinein) zeigt, außerdem so nahe wie möglich zum Innenrand der Brille hin, damit sein Blick frei nach unten und nicht vom Porzellan der Schüssel behindert ist.

Die Auswerteeinrichtung 8 ist so justiert, daß bei geschlossenem Deckel 3 selbst bei hellster Toilettenbeleuchtung das Ausgangssignal des Lichtsensors 5 nicht zur Alarmauslösung ausreicht. Wird der Deckel 3 hochgestellt, so erhält der Sensor 5 genügend Licht zur Auslösung der Meldeeinheit. Dies trifft naturgemäß insbesondere bei hochgestellter Toilettenbrille 2 zu.

Diese Bedingung genügt aber nicht dem normalen, disziplinierten Toilettenbenutzer, der ja schließlich auch den Deckel zunächst aufstellen muß.

Das Problem der Unterscheidung von diszipliniertem und undiszipliniertem Toilettenbenutzer wird wie folgt gelöst:

Lösung B1

Erkennt die Auswerteeinrichtung, daß innerhalb einer gewissen Zeit nach Aufstellen des Deckels 3 der Lichtsensor 5 wieder Verdunkelung signalisiert, so löst sie keinen Alarm aus. Dies, weil der Benutzer die Toilette durch sein Platznehmen abgedunkelt hat. Wird aber nicht innerhalb dieser Zeit verdunkelt, so löst die Auswerteeinrichtung Alarm aus, entweder wie in Fall A mit Vorwarnung, oder ohne.

Die logische Funktion lautet dann:

Lösung B2

Erkennt die Auswerteeinrichtung, daß innerhalb einer gewissen Zeit nach Aufstellen des Deckels 3 der Lichtsensor 5 wieder Verdunkelung signalisiert, so löst sie keinen Alarm aus. Dies, weil der Benutzer die Toilette durch sein Platznehmen abgedunkelt hat. Wird aber nicht innerhalb dieser Zeit verdunkelt, so löst die Auswerteeinrichtung Alarm aus. Damit aber nach sachgerechter Benutzung wegen Wiedereintritt von Licht kein Alarm ausgelöst wird, weil der Toilettendeckel nicht schnell genug geschlossen wurde, wird die Tatsache, daß vorher platzgenommen wurde, gemerkt (gespeichert) und dadurch in diesem Fall ein Alarm verhindert, oder alternativ der Alarm in anderer Form, nämlich zur Erinnerung daran, daß der Deckel noch offensteht, ausgelöst.

Die logische Funktion lautet dann:

Lösung B3

Erkennt die Auswerteeinrichtung nach Fig. 2 über einen weiteren Sensor 6, z. B. ein Mikrofon mit nachgeschaltetem Frequenz-Spektrum-Analysator 13 oder eine ähnlich geeignete Vorrichtung mit Mustererkennung, daß bei Licht (bzw. Deckel oder Brille offen) Uriniergeräusche bzw. ein Urinierstrahl auftreten, so löst sie Alarm, wie unter B1, aus. Treten Uriniergeräusche bei Verdunkelung auf, so ist das der normale Betriebszustand der Toilette und kein Grund zur Alarm-Auslösung.

Die logische Funktion lautet dann:

Allgemein kann für den Modus B der Sensor 5 funktionell auch durch einen, wie auch immer gearteten Näherungs- oder Positions- Sensor ersetzt werden, etwa induktive oder auf Wärmestrahlung reagierende (z. B. Pyrosensoren, Infrarotsensoren) oder auch Ultraschall- sowie Mikrowellensensoren.

Solche Sensoren bieten dann zum Teil den Vorteil, daß sie nicht unmittelbar an der Toilette, sondern im Toilettenraum angebracht werden können. Dies wäre zum Beispiel ein Näherungssensor an geeigneter Stelle in der Wand oder im Boden.

Es sind bei diesem Gerät aber der Preis und damit die Herstellungskosten niedrig zu halten. Daher wurde das Prinzip anhand eines sehr preiswerten Photowiderstandes erläutert. Ein einfacher Druckschalter 11, der auf Belastung der Toilettenbrille durch den Benutzer reagieren würde und auf einfache Weise z. B. in der Position des Auflagestückes 7 angebracht werden könnte, ist leider nicht funktionell ausreichend, da manche Toilettenbenutzer diese zwar in einer Sitzhaltung benützen, aber über der Toilettenbrille "schweben" und damit nicht den zur Detektierung erforderlichen Druck ausüben. Die am sichersten und eindeutig funktionierende Lösung ist die nach B3, weil hier der Vorgang, um den es geht, nämlich das Urinieren direkt sensorisch erfaßt und zusammen mit Deckel/Brille offen/geschlossen logisch eindeutig ausgewertet werden kann. Diese Lösung setzt eine klare Signal-Analyse voraus. Es handelt sich hierbei um die aufwendigste und wahrscheinlich um die teuerste Lösung. Das Konzept allein mit Sensor 5 als Lichtsensor ist sehr preiswert ausführbar, es besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit von Fehl-Alarm- Auslösungen. Wie Fig. 3b zeigt, läßt sich vorteilhaft das gesamte Gerät 12, bestehend aus Lichtsensor, optionalem Mikrofon und den Auswerteeinrichtungen sowie Stromversorgung und Warneinrichtung aufgrund der Funktionseigenschaften unterhalb der Toilettenbrille abnehmbar anbringen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Erkennen und Warnen von Personen, die im Stehen in eine herkömmliche Toilette urinieren und dabei sehr wahrscheinlich Toilettenteile und Teile des Raumes durch Urinspritzer beschmutzen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorzugsweise elektronische Auswerteeinrichtung (8) automatisch erkennt, daß ein Toilettenbenutzer sich anschickt, die Toilette im Stehen zu benutzten, indem diese mittels eines Sensors (4) wie etwa ein Schalter im Gelenk der Toilettenbrille (2) und einem optionalen Schalter (4b) am Gelenk des Toilettendeckels (3) oder einem Neigungssensor an der Toilettenbrille (2), erkennt, daß die Toilettenbrille (2 ) und Deckel (3) gemeinsam hochgestellt sind oder vorzugsweise über einen optischen Sensor (5), der unterhalb der Toilettenbrille angebracht ist, erkennt, daß der Toilettendeckel (3) allein oder die Toilettenbrille (2) und der Toilettendeckel (3) gemeinsam hochgestellt sind,
und wenn die Auswerteeinrichtung dies erkannt hat,
entweder in der einfachsten Ausführungsform der Erfindung nach einer einstellbaren Zeit die Warneinrichtung (9) auslöst oder - aufwendiger - die Warneinrichtung nur dann auslöst, wenn diese bei hochgeklappter Toilettenbrille oder bei lediglich hochgestelltem Toilettendeckel mittels eines weiteren geeigneten Sensors (6) - wie etwa ein Mikrofon - und einer Mustererkennungsvorrichtung (13) ein Uriniergeräusch, oder mittels beispielsweise einer Lichtschranke oder anderer geeigneter Sensoren einen Urinstrahl erkannt hat.

2. Vorrichtung zum Erkennen und Warnen von Personen, die im Stehen in eine herkömmliche Toilette urinieren nach Anspruch 1 mit optischem Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichervorrichtung innerhalb der Auswerteeinrichtung sich merkt, daß Platzgenommen wurde und dadurch nach dem Aufstehen von der Toilettenbrille bei Wiedereintreffen von Licht eine Alarmauslösung verhindert und erst bei dem nächsten Lichtwechsel die Alarmauslösung wieder freigegeben wird.

3. Vorrichtung zum Erkennen und Warnen von Personen, die im Stehen in eine herkömmliche Toilette urinieren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (5, 6), Auswerteeinrichtung (8), Meldeeinrichtung (9) sowie Stromversorgung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das leicht abnehmbar direkt unterhalb der Toilettenbrille montierbar ist.