JP2006061361A - トイレ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】男性が小便にて便器を使用する際には便蓋とともに便座を開けるトイレ装置を提供する。
【解決手段】便蓋３と、便座４と、便器２の前に人がいることを検知する人体検知手段６と、便器２の前方床面に履物１１があることを検知する履物検知手段７と、人体検知手段と前記履物検知手段の出力によって便蓋と便座の開閉を制御する制御手段１３とを備え、制御手段は人体検知手段が人を検知すると便蓋を開け履物検知手段が履物を検知すると便座を更に開ける構成としたもので、これによって、男性が小便にて便器を使用するのか、女性かまたは男性が大便にて便器を使用するのかを区別でき、男性が小便にて便器を使用する際には便蓋とともに便座を開けることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、便器の使用者を検知し、自動的に便蓋及び便座の開閉を行うトイレ装置に関するものである。

従来よりトイレ装置として、人体検知センサを備え、使用者が便器の前に立ったときにこれを検知して便蓋を自動的に開くようにしたものが知られている。（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−９３２７４号公報

しかしながら、特許文献１に示されている方法は、使用者が便器の前に立ったときに自動的に便蓋を開くようにしているだけで、便座を開けるには使用者がリモコンのスイッチを押す操作が必要である。一般に男性が小便にて便器を使用する場合は便座に着座しないので、便蓋とともに便座も開ける必要がある。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、使用者が男性で小便にて便器を使用するために便器の前に立ったのか、それ以外、即ち使用者が女性かまたは男性で大便にて便器を使用するために便器の前に立ったのかを区別して、男性で小便にて便器を使用する際には便蓋とともに便座を開けるトイレ装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のトイレ装置は、便蓋と、便座と、便器の前に人がいることを検知する人体検知手段と、前記便器前方床面に履物があることを検知する履物検知手段と、前記人体検知手段と前記履物検知手段の出力によって前記便蓋と前記便座の開閉を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記人体検知手段が人を検知すると便蓋を開け前記履物検知手段が履物を検知すると便座を更に開ける構成としたものである。

一般に、使用者が男性で小便にて便器を使用する場合には便器の方に体を向ける。このときには、人体検知手段は使用者がいることを検知すると同時に、履物検知手段が便器前方床面に履物があることを検知する。そして制御手段は便蓋を開けるとともに便座をも更に開ける。また一般に使用者が女性かまたは男性で大便にて便器を使用する場合には便器に背を向ける。このときには、人体検知手段は使用者がいることを検知するが、使用者の足や下半身の衣類が遮るので履物検知手段は履物を検知できない。そして制御手段は便蓋を開けるが便座は開けない。

本発明のトイレ装置は、便器の前に人がいることを検知する人体検知手段と、前記便器前方床面に履物があることを検知する履物検知手段を備えたことにより、使用者が男性で小便にて便器を使用するのか、または使用者が女性かまたは男性で大便にて便器を使用するのかを区別することができる。したがって便器の前に使用者がいると便蓋を開け、その使用者が男性で小便にて便器を使用する際には便蓋とともに便座も開けることが可能となる。

第１の発明は、便蓋と、便座と、便器の前に人がいることを検知する人体検知手段と、前記便器前方床面に履物があることを検知する履物検知手段と、前記人体検知手段と前記履物検知手段の出力によって前記便蓋と前記便座の開閉を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記人体検知手段が人を検知すると便蓋を開け前記履物検知手段が履物を検知すると便座を更に開ける構成としたものである。

これによって、使用者が男性で小便にて便器を使用する場合には便器の方に体を向けるので、人体検知手段は使用者がいることを検知すると同時に、履物検知手段が便器前方床面に履物があることを検知し、制御手段は便蓋を開けるとともに便座をも更に開ける。また使用者が女性かまたは男性で大便にて便器を使用する場合には便器に背を向けるので、人体検知手段は使用者がいることを検知するが、使用者の足や下半身の衣類が遮るので履物検知手段は履物を検知できず、制御手段は便蓋を開けるが便座は開けない。このように便器の前に使用者がいると便蓋を開け、その使用者が男性で小便にて便器を使用する際には便蓋とともに便座も開けることが可能となる。

第２の発明は、特に第１の発明の制御手段を便蓋を開けてからの時間を計時する便蓋タイマーと、便座を開けてからの時間を計時する便座タイマーを有する構成とし、前記便蓋タイマーが所定時間を計時すると便蓋を閉じ、前記便座タイマーが所定時間を計時すると前記便蓋と前記便座を閉じる構成としたものである。

これによって、便蓋と便座とも開けて男性が小便にて便器を使用する場合には便座タイマーが所定時間を計時すると便蓋と便座を閉じ、便蓋を開けて便座を閉じ女性かまたは男性が大便にて便器を使用する場合には便蓋タイマーが所定時間を計時すると便蓋を閉じるので、使用者が閉じることを忘れていても確実に閉じることができる。

第３の発明は、特に第１の発明の履物検知手段を受光手段を有する構成とし、前記受光手段は爪先部分に発光手段を備えた履物から発せられる光を受光する構成としたものであり、これによって男性が小便にて便器を使用する場合には、受光手段は便器前方床面に位置する履物爪先部分からの発光を受光し、女性かまたは男性が大便にて便器を使用する場合には、使用者の足や下半身の衣類が遮るので受光手段は履物爪先部分からの発光を受光せず、男性が小便にて便器を使用する場合を他と区別することができる。

第４の発明は、特に第３の発明の受光手段を便座前方部に設け、便座が閉じられた状態で床面を視野とする角度に取り付けたことにより、履物検知手段が便器前方床面に爪先部分に発光手段を備えた履物があるかどうかを検知でき、男性が小便にて便器を使用する場合を他と区別することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるトイレ装置１を便器２に装着し、便蓋３、便座４を閉じた状態を示す外観図である。ケース５にはトイレ装置１の各種機能部品が収納されている。即ち、便座３を暖房する機能部品、肛門や局部を洗浄する機能部品、更には脱臭する機能部品や室内を冷暖房する機能部品、便器２を洗浄する機能部品などである。これらは本発明と直接関係しないので説明を省略する。更にケース５には便蓋３を開閉する便蓋開閉機構、便座４を開閉する便座開閉機構を収納し、また便器２の前方部に人がいるかどうかを検知する人体検知手段６を収納している。

人体検知手段６はたとえば発光素子と受光素子を持つ光センサであり、ケース５に光を透過するフィルタを介してケース５内部に収納されている。人体検知手段６は便蓋３が閉じた状態で視野が便蓋３により遮られない位置と角度で取り付けられている。

また便座４には履物検知手段７を収納している。履物検知手段７は受光素子よりなり、便座４の底面に光を透過するフィルタを介して、便座４内部に収納されている。履物検知手段７は下向きに視野を持つような位置と角度で便座４の前方に取り付けられている。

図２は男性が小便にて便器を使用するときの人体検知手段と履物検知手段を説明する説明図、図３は女性が便器を使用するか男性が大便にて便器を使用するときの人体検知手段と履物検知手段を説明する説明図である。図２、図３において便蓋開閉機構８は便蓋３を開閉する機構、便座開閉機構９は便座４を開閉する機構であり、それぞれモータやギアを含む構成で便蓋３、便座４を回転させることで開閉する機構でありケース５内部に収納している。

図２において、１０は使用者の足であり、男性が小便にて便器２を使用するので、便器２に向かって立っている。１１は使用者が足１０に履く履物であり、爪先部分に発光手段１２を備えている。この構成でＡは人体検知手段６の視野角であり、使用者の腰から太股部分を検知することができる位置および角度関係にある。またＢは履物検知手段７の受光手段の視野角であり、便座４前方部床面を臨むような位置および角度関係にある。またＣは履物の発光手段１２の視野角であり、上方向に向かって発光する位置および角度関係にある。図２に示す如く、履物検知手段７は履物１１の発光手段１２の発光を検知することができる。また人体検知手段６は使用者を検知することができる。

図３において、１０は使用者の足であり、女性が便器２を使用するかまたは男性が大便にて便器２を使用するので、便器２に背を向けて立っている。この状態で人体検知手段６の視野角Ａは、図２と同様に使用者の腰から太股部分を検知することができる。また履物検知手段７の受光手段の視野角Ｂと、履物１１の発光手段１２の視野角Ｃは重なる領域がなく、しかも履物検知手段７と発光手段１２の間に足１０があるので、発光手段１２からの光が履物検知手段７に到達することはなく、履物１１を検知できない。

図１〜図３で説明したように、この構成により、使用者が便器２前方に近づいたときには人体検知手段６が使用者を検知する。そして使用者が男性で小便にて便器２を使用するような便器２に向かって立ったときには履物検知手段７が履物１１の発光手段１２を検知するが、使用者が女性かまたは男性で大便にて便器２を使用するような便器２に向かって背を向けて立ったときには履物検知手段７は履物１１の発光手段１２を検知しない。

図４により人体検知手段６および履物検知手段７の検知出力に応じて便蓋開閉機構８および便座開閉機構９を制御する制御手段１３について構成ブロック図を用いて説明する。制御手段１３はＣＰＵや電子回路により構成されるものでケース５内部に収納している。
図４において、制御手段１３は便蓋開閉機構８により便蓋の開閉を制御する便蓋開閉制御部１４、便座開閉機構９により便座の開閉を制御する便座開閉制御部１５を備える。また便蓋開閉制御部１４からの出力により便蓋を開けてからの時間をカウントする便蓋タイマー１６と、便座開閉制御部１５からの出力により便座を開けてからの時間をカウントする便座タイマー１７を備えている。

この構成で、人体検知手段６が便器２の前に使用者がいることを検知するとその出力により便蓋開閉制御部１４が便蓋開閉機構８を制御して便蓋３を開ける。また同時に便蓋開閉制御部１４は便蓋タイマー１６の時間カウントをスタートさせる。また、履物検知手段７が履物１１の発光手段１２を検知するとその出力により便座開閉制御部１５が便座開閉機構９を制御して便座９を開ける。また同時に便座開閉制御部１５は便座タイマー１７の時間カウントをスタートさせる。

便座タイマー１７は予め定めた所定時間（例えば５分）をカウントすると便座開閉制御部１５は便座開閉機構９を制御して便座４を閉じ、また便蓋開閉制御部１４が便蓋開閉機構８を制御して便蓋３を閉じる。また便蓋タイマー１６が予め定めた所定時間（例えば２０分）をカウントすると便蓋開閉制御部１４が便蓋開閉機構８を制御して便蓋３を閉じる。

ここで便蓋タイマー１６の所定時間は便蓋を開けている時間なので人が大便に要する時間より十分長めに、また便座タイマー１７の所定時間は便座を開けている時間なので人が小便に要する時間より十分長めに設定すればよい。

制御手段１３をマイクロコンピュータのプログラムなどで実現するときの処理の流れを図５のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１で人体検知手段６が便器２の前に人体が検知できるかどうかを判定し、人体を検知するとステップＳ２に進む一方、人体を検知しなければステップＳ１を繰り返す。人体を検知するとステップＳ２において便蓋開閉機構８を制御して便蓋３を開け、ステップＳ３において便蓋タイマー１６がカウントを開始する。次にステップＳ４において履物検知手段７が履物を検知できるかどうかを判定し、履物を検知できればステップＳ５に進む一方、検知できなければステップＳ１０に進む。履物を検知するとステップＳ５において便座開閉機構１５を制御して便座４を開け、ステップＳ６において便座タイマー１７がカウントを開始し、ステップＳ７へと進む。

ステップＳ７においては便座タイマー１７が所定時間（例えば５分）を経過したかどうかを判定し、経過すればステップＳ８に進む一方、経過していなければステップＳ７を繰り返す。経過するとステップＳ８において便座開閉機構１５を制御して便座５を閉じ、ステップＳ９において便蓋開閉機構９を制御して便蓋を閉じる。そしてステップＳ１に戻り再び人体を検知するか判定する。またステップＳ４において履物を検知しなければステップＳ１０で便蓋タイマー１６が経過したかどうかを判定し、経過すればステップＳ１１に進む一方、経過していなければステップＳ１０を繰り返す。ステップＳ１１では便蓋開閉機構９を制御して便蓋３を閉じる。そしてステップＳ１に戻り再び人体を検知するかを判定する。以上の処理を繰り返す。

本実施の形態においては、図５のフローチャートに示す如く、便器の前に使用者がいることを検知した場合に限り、履物があるかどうかを検知するものとしたが、これは便器を使用した後、使用者が便器前方に履物を脱いでいった場合など、人体検知しないのに履物検知した場合に便座を開けることがないようにしたものであり、これにより不要に便座を開けることを防止できる。

以上、説明した本実施の形態において、便蓋３や便座４を閉じることについては、便蓋タイマー１６や便座タイマー１７を用いて所定時間経過すれば閉じることとしたが、他にも、人体検知手段６が人体を検知しない状態が所定時間（例えば３０秒）継続したことを検知したり、センサを追加して例えば便座に着座しているかどうかを検知したり、便座を開けた状態でも便器の前に人がいるかどうかを検知したりして、着座していないし便器の前に人がいないとなれば閉じるという方法もある。また便器を使用すれば、その後便器を洗浄するのが普通であり、その洗浄の操作を検知して便蓋や便座を閉じる方法もある。

また履物検知手段として受光手段で説明したが、これに限らず他の方法、たとえば画像認識処理や履物が所定範囲に近接したことを検知するような方法であってもよい。

以上のように、本発明にかかるトイレ装置は、使用者が男性で小便にて便器を使用するのか、または使用者が女性かまたは男性で大便にて便器を使用するのかを区別することができるので、便座の開閉制御に利用できるほか、肛門洗浄や局部洗浄の自動化などにも応用できる。

本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の外観図 同実施の形態におけるトイレ装置を男性が小便にて使用する状態を説明する説明図 同実施の形態におけるトイレ装置を女性かまたは男性が大便にて使用する状態を説明する説明図 同実施の形態におけるトイレ装置の制御手段の構成を説明するブロック図 同実施の形態におけるトイレ装置の制御手段の動作の流れを説明するフローチャート

符号の説明

２ 便器
３ 便蓋
４ 便座
６ 人体検知手段
７ 履物検知手段
１３ 制御手段
１６ 便蓋タイマー
１７ 便座タイマー

Claims (4)

1. 便蓋と、便座と、便器の前に人がいることを検知する人体検知手段と、前記便器前方床面に履物があることを検知する履物検知手段と、前記人体検知手段と前記履物検知手段の出力によって前記便蓋と前記便座の開閉を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記人体検知手段が人を検知すると便蓋を開け前記履物検知手段が履物を検知すると便座を更に開けるトイレ装置。
2. 制御手段は便蓋を開けてからの時間を計時する便蓋タイマーと、便座を開けてからの時間を計時する便座タイマーを有し、前記便蓋タイマーが所定時間を計時すると便蓋を閉じ、前記便座タイマーが所定時間を計時すると前記便蓋と前記便座を閉じる請求項１記載のトイレ装置。
3. 履物検知手段は受光手段を有し、前記受光手段は爪先部分に発光手段を備えた履物から発せられる光を受光する請求項１記載のトイレ装置。
4. 受光手段は便座前方部に設け、便座が閉じられた状態で床面を視野とする角度に取り付けたことを特徴とする請求項３記載のトイレ装置。

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