JP2018526166A - トイレ装置及び使用方法 - Google Patents
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Abstract
トイレ装置は、環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を有する排泄物受容ボウルと、撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物と接触させずに使い捨て可能なバッグ内に配置された吸収性媒体及び排泄物を撹拌する撹拌機器と、を含む。トイレ装置は開口部を通して導入される排泄物がバッグによって受容されてバッグ内に保持されるように環状表面に解放可能に固定される上方縁を有する使い捨て可能なバッグをさらに含む。
【選択図】図3
【選択図】図3
Description
関連出願
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連邦支援の研究または開発
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コンパクトディスク付録
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本発明は、概して排泄物管理機器に関し、より詳細には、トイレ装置及びその使用方法に関する。
トイレは、室内用便器とも称され得るが、概して人の排泄物の処理に用いられる機器に関する。水洗トイレは、その分解のための汚水処理タンクシステムのような処理部に対する排泄物の除去を容易にするために水を使用するトイレの一般形式である。しかしながら最近、とりわけそれらの動作に必要な水の使用レベルを低減させる他のトイレ設計が実現されてきた。そのようなトイレの実例は、局所的に排泄物を処理する堆肥化トイレと、それが処理のため別の位置へ動かされ得るまで、排泄物を脱臭するために化学物質を使用する化学に基づいたトイレと、を含む。それにもかかわらず、これらのトイレ設計のそれぞれは、トイレの継続使用のための衛生的な位置への排泄物の安全な運動を確実とするための特別な取り扱い技術を必要とする。他の課題の中でもこれらの課題を考慮し、本開示に係る実施形態が開発された。
1つの実施形態によれば、トイレ装置は、環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を有する排泄物受容ボウルと、撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物と接触させずに使い捨て可能なバッグ内に配置された吸収性媒体及び排泄物を撹拌するための撹拌機器と、を含む。トイレ装置は、開口部を通して導入された排泄物及び吸収性媒体がバッグによって受容されてバッグ内で保持されるように環状表面に解放可能に固定される上方縁を有する使い捨て可能なバッグをさらに含む。撹拌機器は、吸収性媒体及び排泄物に接触せずに吸収性媒体及び排泄物を撹拌する。
別の実施形態によれば、トイレ制御システムは、蓋位置センサを用いてトイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出する制御回路を含み、ここにおいて、トイレは、環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルを含む。制御回路は、バッグセンサを用いて使い捨て可能なバッグがボウル内に配置されたときをさらに検出し、使い捨て可能なバッグは、環状表面に解放可能に固定された上方縁を有する。制御回路は、次いで蓋が開放されてバッグが挿入されたときにバッグ内へ吸収性媒体を分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御し、撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物との接触から離しつつ吸収性媒体及び排泄物を撹拌するように撹拌機器を制御する。
別の実施形態によれば、トイレの制御方法は、トイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときを検出することを含み、ここにおいて、トイレは環状表面を画定する開口部を備える上部部材を備えた排泄物受容ボウルを備える。本方法は、使い捨て可能なバッグがボウル内に配置されたときをさらに検出し、使い捨て可能なバッグは環状表面に解放可能に固定された上方縁を有する。本方法は、次いで蓋が開放されてバッグが挿入されたときに吸収性媒体をバッグ内へ分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御し、撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物との接触から離しつつ吸収性媒体及び排泄物を撹拌するように撹拌機器を制御する。
さらに別の実施形態によれば、方法は、環状表面を画定する開口部を備える上部部材を備えた排泄物受容ボウルを提供することと、開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体がバッグによって受容されてバッグ内に保持されるように上方縁を備える使い捨て可能なバッグを環状表面に解放可能に固定することと、撹拌機器を用いて撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物から離して維持しつつ吸収性媒体及び排泄物を撹拌することと、を含む。
前述のように、現在のトイレ設計は、排泄物の安全且つ衛生的な除去のための特別な取り扱い及び技術を度々必要とする。それにもかかわらず、この課題のために現在実施されている解決策は環境に有害となり得る1つまたは複数の付加的材料の使用を必要とする。たとえば、水洗トイレは、比較的大量の水の使用を度々必要とし、これは特に水が乏しい資源となった地域において価値のある生活必需品として認識されてきた。化学的トイレは、それらの水洗トイレの対抗策より少ない水を使用するが、排泄物がトイレから取り除かれた後であっても典型的には排泄物の効果的な分解を阻害する化学物質の使用を必要とする。さらに、堆肥化トイレは、定位置で排泄物を分解するために1つまたは複数の形式の微生物を使用して良い。しかしながら、これらの微生物によって提供される堆肥化処理は、換気システムのような付加的な機構を必要とし得る好ましくない臭気を度々生成することがあり、したがってこれらの堆肥化トイレが使用され得る位置を限定する。本開示に係る実施形態は、他の課題の中でもこれらの課題に対し、排泄物をトイレ装置の構成要素から分離したままにすることによって、トイレから安全且つ衛生的に排泄物を除去するための、容易に扱うことができる使い捨てのバッグと、通常排泄物と関連した臭気が最小化されるようにトイレ内へと導入されるときに吸収性媒体との排泄物の混合を促進するとともに、排泄物がトイレ内へ侵入する際に排泄物を迅速に脱水することよって強化された殺菌を提供するための機械的振動と、を使用するトイレ装置及び方法を用いた解決策を提供する。
図1Aから2Cは、本開示に係る1つの実施形態による例示的トイレ100を示す。特に、図1A及び2Aは、トイレ100の斜視図を示し、図1B及び2Bはトイレ100の側面図を示す一方で、図1C及び2Cはトイレ100の正面図を示す。トイレ100は、排泄物受容ボウル104を収容するためのハウジング102と、環状座部表面を画定する開口部を備えた上部部材106とを含む。1つの実施形態において、環状座部表面は、上部部材106と蓋110との間に構成された座部108を含んで良い。トイレ100は蓋110も含む。座部108及び蓋110は、ヒンジ連結されるようにハウジング102に固定される。蓋110及び座部108は上部部材106に隣接した閉止位置(図1A、1B、及び1C)から上部部材106から離れた開放位置(図2A、2B、及び2C)へと可動である。図1Aから2Cはトイレ100の様々な特徴を示すが、トイレ100が、本開示に係る精神または範囲から逸脱することなく、付加的な、それらの本明細書に記載のものより少ない、または異なる特徴を含んで良いことを理解されたい。
図3は、本開示に係る1つの実施形態による例示的トイレ100の様々な特徴を示す断面図を示す。概して、ハウジング102とボウル104との間の空間は、振動機構114または他の撹拌機器、真空ポンプ116、及び振動機構114及び真空ポンプ116の動作を制御する制御回路118のような、トイレ100の様々な構成要素を収容するためのチャンバ120を形成する。
トイレ100は、ボウル104内で解放可能に固定され、特定の量の吸収性媒体124を受容して保持するように構成される使い捨て可能なバッグ122によって構成され得る。概して、使い捨て可能なバッグ122は、ボウル104の内側で解放可能に固定することができ、用いられるときに使い捨て可能なバッグ122内へ導入される排泄物との混合のため吸収性媒体124に対して撹拌が生じ得るように吸収性媒体124を部分的に充填されるが、振動機構114または他の撹拌機器のようなトイレの構成要素を使い捨て可能なバッグ122内の排泄物及び吸収性媒体との接触から分離して(すなわち、非接触)維持する。排泄物の導入に続き、使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り除かれ、トイレ100の次の使用のためにボウル104に解放可能に固定された別の使い捨て可能なバッグ122が配置されて良い。
トイレ100の特定の実施形態は従来のトイレ設計によってこれまで認識されていない利点を提供し得る。たとえば、トイレ100の実施形態は、水、化学的処理、及び生物学的分解物質等のような従来のトイレ設計により要求される特定の材料の無関係な使用を低減し、または除外し得る。さらに、使い捨て可能なバッグ122は、排泄物を受容し、安全で衛生的方法での廃棄物の処理のための一時的なチャンバを提供しつつ、吸収性媒体は、少なくとも部分的に排泄物によって生成される臭気が最小化されるような排泄物の容器を提供する。さらに、その動作のために少ない水を必要とし、またはいかなる水も必要としないため、トイレ100は、携帯可能な、離れた環境(たとえば、長距離旅行、キャンプ旅行の間等)のような、水源または排泄物の処理及び除去を管理するための手段が容易に入手可能ではない位置で用いられて良い。
ボウル104及びハウジング102は、概して外側の環境からシールされた閉じられたチャンバ120を形成する。真空ポンプ116が起動されるとき、それは、チャンバ120の内側に真空(たとえば、負の)圧力を生成する。1つの実施形態において、真空ポンプ116は、起動されるときにチャンバ120から周囲の環境へと空気を送る1つまたは複数のファンを含む。さらに、トイレ100の使用の間に生成される臭気を最小化するため、ボウル104からチャンバ120内への空気の流れが生成されるように、特定数の穴がバッグ122によって覆われないままであって良い。しかしながら、真空ポンプ116は、起動したときにチャンバ120の内側に真空状態を生成する、その入口及び出口にチェックバルブを有するピストン駆動のポンプのようないかなる機器を含んでも良い。さらに、真空ポンプ116は真空状態が必要とされない場合、またはトイレ100の動作のために望まれる場合には除かれて良い。
ボウル104は任意の適した材料(たとえば、板金、プラスチック、繊維ガラス、等)で作られて良く、使い捨て可能なバッグを受容して一時的にその表面に対して保持するための任意の所望の形状を有して良い。1つの実施形態において、ボウル104は、板金で円筒形状へと形成された側部部材128を含み、その範囲に沿って構成された穴130を有し、それにより、真空ポンプ116が起動されたとき、使い捨て可能なバッグ122は側部部材128の表面に対して押し出される。さらに、ボウル104は、チャンバ120内で生成された真空圧が使い捨て可能なバッグ122を底部部材132に対して押し出すのを可能とする、空気を透過可能な材料(たとえば、スクリーン、繊維等)で形成された底部部材132を含む。1つの実施形態において、底部部材132は、使い捨て可能なバッグ122内へと導入された排泄物との混合を促進するために吸収性媒体124の運動または撹拌を生じさせるため、振動機構114によって生成された振動エネルギーが吸収性媒体124に伝えられるのを可能とするように、弾性を有し、または伸張可能である。
振動機構114は、使い捨て可能なバッグ122内に配置された吸収性媒体124を撹拌するための撹拌機器を形成する。1つの実施形態において、振動機構114は、線140(たとえば、ロープ、より糸、ストラップ、ケーブル等)を介して底部部材132に結合された偏心して取り付けられたピン138を備えたモーター136を含み、それにより、モーター136の回転は、振動エネルギーを底部部材132において概して鉛直方向(たとえば、上下)に生じさせる。しかしながら、他の実施形態は、振動機構114が吸収性媒体124内へ生じる振動エネルギーを生成する機構を含み得ることを想定する。たとえば、振動機構114は、そのシャフトに偏心して取り付けられた重量を有するモーターであって良く、これは底部部材132に物理的に結合される。吸収性媒体124の鉛直励振を使用するトイレ100の特定の実施形態は、その使用の間にトイレ100によって生じる全体振動に対して吸収性媒体124の振動の励起が最大化され得るという点で好適であり得る。
吸収性媒体124は、振動エネルギーの影響により排泄物と混合する適した形式の材料を含んで良い。1つの実施形態において、吸収性媒体は、砂、軽石、ペットのトイレ砂、ゼオライト、粘土、セピオライト、破砕されたセルロース等)のような顆粒材である。1つの実施形態において、周波数(たとえば、モーターの回転速度)及び/または振動エネルギーの振幅(たとえば、底部部材132によって移動される循環距離)は、吸収性媒体124の寸法及び密度によって選択されて良い。このようにして、振動エネルギーの特定のレベル及び周波数は、生成されて良く、これはその寸法、重量、及び/または弾性(たとえば、跳ね返り度)によって吸収性媒体124を最適に励振する。たとえば、特定の寸法、重量、及び/または弾性を有する特定の形式の吸収性媒体124が選択されたとき、振動機構114の周波数及び/または振幅は、バッグ122内の吸収性媒体124の最適な運動のために変更されて良い。吸収性媒体124の実施形態は、排泄物から効果的に湿気を取り除くことによって殺菌を支援する乾燥剤として機能しても良く、こうして概して有機の排泄物で生じる衛生的危険性を低減するとともに、排泄物によって生成される臭気を最小化する。
振幅及び周波数は、任意の適した方法で変更されて良い。たとえば、モーター136は、シャフトの軸からピン138の角距離を調整することによって周波数を変化させるためにその速度が変更されて、振幅が変更され得る可変速モーターであって良い。たとえば、制御回路118は、バッグ122内に配置された吸収性媒体124の形式によって用いられる特定の周波数及び/または振幅と関連したユーザ入力を受信するためにユーザインタフェース512(図5)を表示して良い。あるいは、制御回路118は、ユーザが、表示されたユーザインタフェースにより、または表示されたユーザインタフェースなしで1つまたは複数の周波数及び/または1つまたは複数の振幅を選択するのを可能とする、1つまたは複数の切替器を有して良い。
1つの実施形態において、ボウル104の底部部材132は、吸収性媒体及び排泄物を重力の力によりボウルの中心へと押し出すための、円錐形状、または他の適した形状を有する。たとえば、円錐形状は、線140により底部部材132において励起される静的張力によって提供されて良い。しかしながら、円錐形状は、適した技術を用いて提供して良い。たとえば、底部部材132は、一貫して弾性を有する板材(たとえば、板金)から形成され、円錐形状に形成され、それを通して空気の流れを可能とするように穿孔されて良い。
1つの実施形態において、蓋110は、吸収性媒体124を保管するための容器134を含む。ラッチドア144または他の選択的に閉止可能な機構は、吸収性媒体124の容器134内への導入を可能とするために提供され、吸収性媒体ディスペンサ146はトイレ100が用いられる毎に特定量の吸収性媒体124を容器134から使い捨て可能なバッグ122内へ移送するために提供される。他の実施形態において、トイレ100は、トイレの後方、トイレの横、またはトイレの下のような、他の位置に配置された容器を含んで良い。
1つの実施形態において、吸収性媒体ディスペンサ146は、蓋110の内側と連通するディスペンサ146内に構成された螺旋刃148を有する螺旋刃組立体を含む。螺旋刃は、モーターが起動されるときに特定量の吸収性媒体124が使い捨て可能なバッグ122内へ分注され得るように、モーター150と回転可能に結合される。1つの実施形態において、ディスペンサ146は、蓋110の閉止を可能とするように回転され得るように、蓋110にヒンジ連結されるように固定される。
1つの実施形態において、螺旋刃148は、ブロック形式(たとえば、れんが)で提供される吸収性媒体124の濃縮量をトイレ100における使用のため伸張された材料へとすりつぶし、細かく砕き、寸断し、微粉砕(たとえば、粉々にする)するために、任意に鋸歯形状または他の適した形状を有して良い。比較的小さな濃縮ブロックとして提供される吸収性媒体124を使用する特定の実施形態は、使用前にそれらの保管に必要な比較的小さな量とともに、伸張された顆粒形式で提供される吸収性媒体124の比較的容易な使用のような特定の利点を提供し得る。しかしながら、吸収性媒体の非ブロック形式は、他の実施形態において使用されて良い。
別の実施形態において、ディスペンサ146は、トイレ100が使用されないときのように、必要とされないまたは望まないときに、望まない吸収性媒体124を抑制または低減するための媒体保持機構を含んで良い。たとえば、ディスペンサの出口または端部は、吸収性媒体124が螺旋刃148から活発に吐出されないときに閉止位置において付勢される、ばね負荷されたバルブを含んで良い。別の実例として、螺旋刃148を駆動するモーター150は、ディスペンサ146内に残る任意の吸収性媒体124が容器134内へ後方駆動され得るように吸収性媒体124の分注に続いて特定時間逆方向回転されて良い。
使い捨て可能なバッグ122は、ボウル104内に適合するように寸法化され、吸収性媒体124及び排泄物を受容して保持する任意の適した材料(たとえば、プラスチック、紙等)で作られる。1つの実施形態において、使い捨て可能なバッグ122は標準的な排泄物処理技術を用いて処理されたときに分解し得る材料で作られる。バッグ122は、適した解放可能な固定機構を用いてトイレ100の上部部材106に解放可能に固定され得る上方縁を含む。1つの実施形態において、解放可能な固定機構は、バッグ122の上部縁がバッグ122を所定の位置に保持するために固定され得るトイレ100の上部部材106において構成された1つまたは複数のタブ142を含む。他の実施形態は、他の形式の解放可能な固定機構が使用され得ることを想定する。たとえば、解放可能な固定機構は、使い捨て可能なバッグ122の上部縁内及びトイレ100の上部部材106において成形されたフックアンドループ(たとえば、ベルクロ(登録商標))ストリップを含んで良い。別の実例として、解放可能な固定機構は、上部部材106への解放可能な固定のため、引きひもを備えたバッグ122、またはその縁の周縁周りに伸張する弾性部材を含んで良い。さらに別の実例として、解放可能な固定機構は、ばね負荷されたクリップ、または使い捨て可能なバッグ122を固定しない他の機構を含んで良い。
トイレ100はその動作を制御するための制御回路118によって用いられ得る1つまたは複数のセンサを含んで良い。たとえば、蓋110が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検知する蓋位置センサ152が提供されて良い。バッグ122がボウル内に配置されたときに検知するバッグ存在センサ154が提供されて良い。さらに、容器134内に保管された吸収性媒体124のレベルを検知するための吸収性媒体レベルセンサ156が提供されて良い。さらに、ユーザがトイレ100を占有するときに検知するための占有センサ174が提供されて良い。任意の適した形式のセンサがセンサ152、154、156、172、または174とともに実現されて良い。たとえば、蓋位置センサ152は、ドア切替器であって良く、バッグ存在センサ154はバッグ122によって覆われたときに異なるレベルの光を検出する光学的センサであってよく、吸収性媒体センサ156は吸収性媒体124と接触するときにその容量レベルを変化させる容量性機器であって良く、占有センサ174は人体の典型的な表面温度を検知する温度センサであって良い。
1つの実施形態において、紫外線ランプ170及び湿度センサ172(たとえば、湿度計)が蓋110の下面に含まれて良い。制御回路118は使用されないときに、または夜に用いられるときに終夜灯のため、トイレ100からのバクテリアまたは他の病原菌の消毒のような様々な目的のために紫外線ランプ170の動作を制御するために湿度センサ172から得られた信号に応じて機能して良い。たとえば、制御回路118は、湿度センサ172を用いてトイレ100内の湿気レベルが紫外線ランプ170を起動するための特定の閾値を超えたときに検知して良い。
図3は様々な例示的特徴を示すが、トイレ100の他の実施形態が本明細書に記載のものより多くの、異なる、またはより少ない特徴を有して良いことが想定される。たとえば、トイレ100は、吸収性媒体124の使い捨て可能なバッグ122内への手動導入が望まれる場合には、容器134及び/またはディスペンサ146なしで蓋110を含んで良い。別の実例として、トイレ100は、必要とされず、または望まれない場合には座部108なしで提供されて良い。さらに別の実例において、トイレ100は、底部部材132に物理的に結合されたソレノイド、または図4を参照して以下に詳細に説明されるもののような、吸収性媒体124を撹拌するための振動機構114とは異なる形式の撹拌機器を含み得る。
図4は、本開示に係る別の実施形態によるトイレ100により実現され得る別の吸収性媒体撹拌機器を示す。示されるように、トイレ100Aは、設計及び構成が図3のハウジング102、ボウル104、座部108、蓋110、真空ポンプ116、制御回路118、及びバッグ122に類似した、ハウジング102A、ボウル104A、蓋110A、座部108A、真空ポンプ116A、制御回路118A、及び使い捨て可能なバッグ122Aを含む。しかしながら、図4のトイレ100Aは、それがモーター164によって回転される偏心して取り付けられたカム162を備えたディスク160から形成された吸収性媒体撹拌機器158を含むという点で異なる。吸収性媒体撹拌機器は、均等にまたは不均等に離間され、ヒンジ168を介してボウル104の周縁に沿ってヒンジ連結されるように固定された複数のレバー166(たとえば、4つのレバー)をさらに含む。モーターがカム162を回転させるときに、吸収性媒体124を撹拌するために底部部材132の連続的領域が上げられるように、それぞれのレバー166を交互に上げるためにそれが複数の離間したレバー166と相互作用する。さらに、バッグ122Aは排泄物及び吸収性媒体が撹拌機器と接触しない(すなわち、非接触)ように吸収性媒体及び排泄物をトイレ100Aの構成要素から分離する。
図4に示される媒体撹拌機器は、トイレ100Aによる使用のための特定の利点を提供して良い。たとえば、レバー166は、図3に関して上述したような振動機器により提供され得るより比較的低い周波数で吸収性媒体の鉛直運動を強化するために提供して良い。そのような撹拌は、絶縁生地のため概して用いられる自由に充填したセルロースまたは他の環境順応された構造のように比較的柔らかく密度の低い吸収性媒体により用いられるときに特に有益である。
図5は、本開示に係る1つの実施形態によるトイレ100の動作を制御するために用いられ得る制御回路118の1つの実例を示す。制御回路118は、メモリ506(たとえば、コンピュータ可読媒体)内に記憶されたトイレ管理アプリケーション504を実行する処理システム502を含む。制御回路118はメモリ506内に記憶され、プロセッサ502によって実行される指令を含むコンピュータベースの設計として示されて説明されるが、制御回路118がディスクリート回路及び/または集積アナログ回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)またはそれらの任意の組み合わせのような他の特定の形式で具現化されて良いことを理解されたい。さらに、制御回路118は、トイレ100の手動動作が望まれる場合には除かれて良い。
処理システム502は、1つまたは複数のプロセッサまたは他の処理デバイス及びメモリを含む。1つまたは複数のプロセッサは、マシン/コンピュータ可読の実行可能な指令及びデータを処理して良く、メモリはアプリケーション504を含む1つまたは複数のアプリケーションを含む、マシン/コンピュータ可読の実行可能な指令及びデータを記憶して良い。プロセッサはハードウェアであり、メモリはハードウェアである。メモリ506は、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び/または他の非一時的メモリ、たとえば、1つまたは複数のフラッシュディスクまたはハードドライブのような非一時的コンピュータ可読媒体を含む。非一時的メモリは、たとえば、磁性及び/または光学的ディスク、及びフラッシュドライブ等を含む任意の有形のコンピュータ可読媒体を含んで良い。
制御回路118は液晶ディスプレイ(LCD)、1つまたは複数の発光ダイオード(LED)、LEDディスプレイ、タッチスクリーン、容量性ディスプレイ、またはアプリケーション504と関連した構成設定を表示する別のディスプレイのようなディスプレイ508をさらに含んでも良い。制御回路118は1つまたは複数のボタン、切替器またはアプリケーション504にユーザ入力を提供するための他の電子機械的機器のような入力デバイス510を含んでも良い。1つの実例において、ディスプレイ508及び入力デバイス510はユーザ入力を受信してアプリケーション504の動作と関連した1つまたは複数の特徴を表示するためのタッチスクリーンディスプレイを含んで良い。1つの実施形態においてディスプレイ508はユーザに情報を表示してユーザからユーザ入力を受信するためのユーザインタフェース512を含んで良い。
概して、処理システム502は、トイレ100の動作を制御するための1つまたは複数のモジュールを備えたトイレ操作アプリケーション504を実行する。特定の実施形態において、アプリケーション504は本明細書に記載のトイレ100の全ての動作態様を制御して良い。他の実施形態において、アプリケーション504は本明細書に記載のトイレ100の動作態様の1つのみまたは一部を制御して良い。
ユーザインタフェースモジュール514は、制御回路118の入力デバイス510からのユーザデータ及び/または他の通信の受信を容易にする。1つの実例において、制御回路118は、ディスプレイ508、または操作状態情報、動力源(たとえば、バッテリー)状態、攪拌器の動作に適用されるタイマー値、真空ポンプ、及び吸収性媒体ディスペンサ等のようなアプリケーション504の1つまたは複数の態様と関連した状態情報を表示するための1つまたは複数の選択可能なフィールド、及び編集スクリーン等を含む他の適したユーザインタフェースメカニズムのようなインタラクティブディスプレイを表示するユーザインタフェース512を生成し、実行する。
センサインタフェースモジュール516は、トイレ100に構成された様々なセンサ152、154、156、及び172を監視し、トイレ100の動作を管理するためにアプリケーション504の1つまたは複数の他のモジュールによって用いられる信号を生成する。たとえば、センサインタフェースモジュール516は蓋位置センサ152を継続的に監視し、撹拌機器(たとえば、振動機構114または吸収性媒体撹拌機器158)及び/または真空ポンプ116それぞれの動作を制御するために攪拌器コントローラモジュール518及び/または真空ポンプコントローラモジュール520によって用いられ得る信号を生成する。別の実例として、センサインタフェースモジュール516は、蓋位置センサ152が蓋110が開放されとことを検出した後及び/または他のときにバッグ存在センサ154を監視して良く、バッグ122が特定時間の後にボウル104内に配置されていない場合にアラームを生成するためにアラームコントローラモジュール524によって用いられ得る信号を生成する。さらに別の実例として、センサインタフェースモジュール516は蓋110内に保管された吸収性媒体124のレベルが特定のレベルまで低減されたかどうかを決定するために吸収性媒体レベルセンサ156を監視して良く、吸収性媒体のレベルが特定のレベルより低いときにアラームコントローラモジュール524によって用いられ得る信号を生成する。さらに別の実例として、センサインタフェースモジュール516は、ボウル104、またはボウル104/バッグ122の内側の湿度レベルにより紫外線ランプ170を選択的にエネルギー付与するために湿度センサ172を監視して良い。
攪拌器コントローラモジュール518は撹拌機器(たとえば、振動機構114、吸収性媒体撹拌機器158、または他の撹拌機構)に結合され、撹拌機器を起動または停止するといった撹拌機器の動作を制御される。たとえば、攪拌器コントローラモジュール518は特定時間後に撹拌機器を起動または停止するタイマーを含んで良い。1つの実施形態において、攪拌器コントローラモジュール518は、撹拌機器をその完全起動におけるわずかな動力で動作させるパルス幅変調(PWM)を介したアルゴリズムのように、撹拌機器を部分的に起動するように構成されて良い。振動器コントローラモジュール518は、異なる寸法、重量及び弾性を有する吸収性媒体の異なる形式の撹拌の最適化のため、複数の部分的に起動した設定を含み得る。
真空ポンプコントローラモジュール520は真空ポンプ116の動作を制御する。たとえば、真空ポンプコントローラモジュール520はセンサインタフェースモジュール516から蓋110が開放位置にあるか、バッグがボウル内へと挿入されたかどうかを示す信号を受信して良く、その場合、ボウル104の側部に対して使い捨て可能なバッグ122が押し出され得るように真空ポンプ116を起動する。真空ポンプコントローラモジュール520は、使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り外され得るようにユーザ入力に応じてポンプを停止するため、またはポンプを起動するために、ユーザインタフェースモジュール514からの信号に応答しても良い。
吸収性媒体分注モジュール522は、容器134から使い捨て可能なバッグ122へと吸収性媒体124を分注するために吸収性媒体ディスペンサ146の動作を制御する。たとえば、吸収性媒体分注モジュール522はセンサインタフェースモジュール516から蓋110が開放位置にあるか、バッグがボウル内へ挿入されたかを示す信号を受信して良く、その場合、特定量の吸収性媒体124が容器134から使い捨て可能なバッグ122内へ、またはユーザインタフェースの選択のために分注され得るように特定時間ディスペンサ146を起動する。たとえば、吸収性媒体ディスペンサ146は吸収性媒体を使い捨て可能なバッグ122内へと分注するために切替器及び/または他の制御回路118ハードウェアに応答して良い。
アラームコントローラモジュール524は、アラーム状態を示す信号を受信するために、他のモジュール(たとえば、ユーザインタフェースモジュール514、センサインタフェースモジュール516、攪拌器コントローラモジュール518、及び真空インタフェースモジュール520)と通信し、それらの信号に基づいてアラーム信号を生成する。たとえば、アラームコントローラモジュール524は、吸収性媒体124を分注するために吸収性媒体分注モジュール522がディスペンサ146を起動するときにセンサインタフェースモジュール516からいかなるバッグ122もボウル104内に存在しないことを示す信号を受信する場合、アラームコントローラモジュール524はアラームを生成し、バッグ122がボウル104内に配置されるまでディスペンサ146を停止するために吸収性媒体ディスペンサコントローラ522と通信しても良い。別の実例として、アラームコントローラモジュール524はセンサインタフェースモジュール516から蓋110内の吸収性媒体124のレベルが特定の閾値レベルより低いことを示す信号を受信して良く、付加的な吸収性媒体124が容器134に付加される必要があることをユーザに警告するためのアラームを生成する。
本明細書に記載のモジュールは単に本発明の説明によるアプリケーション504を実行し得るコンピューティングデバイスの例示として提供され、他のコンピューティングデバイスが同じモジュール、異なるモジュール、付加的なモジュール、または本明細書に記載のものより少ないモジュールを有して良いことに留意されたい。たとえば、図5において説明された1つまたは複数のモジュールは、単一のモジュール内へ結合されて良い。別の実例として、本明細書に記載の特定のモジュールは、制御回路118から分離された別の回路のような他の回路において符号化されて実行されて良い。
図6は、トイレ100の動作を制御するための本開示に係る説明によるアプリケーション504によって実行され得る例示的プロセスを示す。以下の本明細書に記載の例示的プロセスは、メモリ内に実装されてプロセッサによって実行される主にコンピュータベースのアプリケーションに関するが、本明細書に記載のステップは離散した電気的部品を使用するデジタルまたはアナログハードウェア回路のような制御回路の他の形式に適用可能であり得る。
ステップ601において最初に、吸収性媒体容器134は、蓋110を開放位置へ動かし、アクセスドア144を開放し、吸収性媒体124を吸収性媒体容器134内へ注ぐことによって吸収性媒体124を配置され得る。さらに、エアフィルタ172は真空ポンプ116の出口上に配置されて良い。その後、トイレ100及び関連したアプリケーション504が使用のため準備される。
ステップ602において、アプリケーション504は、吸収性媒体ディスペンサ156を用いて吸収性媒体レベルが十分かどうかを決定する。その場合、処理はステップ604において継続し、あるいは、処理は、制御回路118のユーザインタフェース512のような適した出力機構を用いてアラームが生成されるステップ626において継続する。1つの実施形態において、アプリケーション504はユーザインタフェース512において付加的な吸収性媒体を吸収性媒体容器134に付加することをユーザに通知するメッセージを表示しても良い。
ステップ604において、アプリケーション504は、蓋位置センサ152から蓋110が開放位置に動かされたことを示す信号を受信する。蓋位置センサ152からの信号の受信は、概してトイレが使用のために準備されたことを示す。
ステップ606において、アプリケーション504は、バッグセンサ154から受信される信号の前に占有センサ174を用いてユーザがトイレ100を占有していることを示す信号が受信されたかどうかを決定する。そうではない場合、ステップ608において処理を継続し、あるいは、トイレ100が不適切に使用されていることをユーザに警告するためのアラームが生成されるステップ626において処理を継続する。さらに、アプリケーション504がトイレ100を占有する前にバッグ122が挿入されるべきユーザインタフェース512を用いて生成されて良い。
ステップ608において、アプリケーション504は、吸収性媒体の特定量の吸収性媒体をバッグ122内へ分注するためにディスペンサ146を制御する。特定量の吸収性媒体124は、どれくらいの長さでディスペンサ146がエネルギー付与されるか、ディスペンサ146の速度、重量及び/または吸収性媒体124の粒度といった、様々な要因によって設定されて良い。アプリケーション504はディスペンサ146に迅速に吸収性媒体を分注させて良く、または吸収性媒体を分注する前に特定時間(たとえば、おおよそ1から15秒)待っても良い。たとえば、アプリケーション504は、ユーザが解放可能にバッグ122をボウル104に固定することを可能とするために、バッグセンサ154がバッグ122の存在を検知してからおおよそ5秒待つように構成されて良い。別の実施形態において、アプリケーション504は、吸収性媒体を分注するため手動でディスペンサ146を制御するために、ユーザインタフェース512またはハウジング102に取り付けられた切替器のいずれかから入力されたユーザ入力に応答しても良い。
ステップ610及び612において、アプリケーション504は、撹拌機器(たとえば、振動機構114、吸収性媒体撹拌機器158、または他の撹拌機構)及び真空ポンプ116をそれぞれ起動する。たとえば、アプリケーション504は、ディスペンサ146が停止された直後、またはディスペンサ146が停止された後の特定時間の後に、または占有の存在を示す占有センサ174、または他のセンサのような1つまたは複数のセンサ入力に応じて、撹拌機器及び/または真空ポンプ116を起動して良い。別の実施形態において、アプリケーション504は、撹拌機器及び/または真空ポンプ116を起動するために、ユーザインタフェース512またはハウジング102に取り付けられた1つまたは複数の他の切替器のいずれかから入力されるユーザ入力に応答して良い。さらに、撹拌機器は、真空ポンプ116と同時に起動されて良く、または真空ポンプ116が起動されたときとは異なる時間に起動されて良い。
ステップ614において、アプリケーション504は、もはやトイレ100を占有していないことを示す信号を占有センサ174から受信する。その後、アプリケーション504は、ステップ616及び618において振動機構114/吸収性媒体撹拌機構158及び/または真空ポンプ116を停止する。
ステップ620において、アプリケーション504は、バッグセンサ154から受信される使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り外されたことを示す信号の前に、蓋位置センサ152から蓋110が閉止位置に動かされたことを示す信号が受信されたかどうかを決定する。そうではない場合、処理は、ステップ622において継続し、あるいは、処理は、バッグ122がトイレ100から取り外されることを必要とするユーザに警告するためのアラームが生成されるステップ626において継続する。さらに、アプリケーション504は、蓋110を閉止する前に、バッグ122がボウル104から取り外されるべきユーザインタフェース512を用いて生成して良い。
ステップ622において、アプリケーション504は、ボウル104の内側にまだある場合、トイレ100が使用されていないとき、紫外線ランプ170の動作を制御するために、湿度センサ172を用いて継続的にボウル104またはバッグ122の内側の湿気レベルを監視する。たとえば、トイレ100の使用後、特にバッグ122が不注意にボウル104の内側に残っている場合、ボウル104の内側の湿度レベルは、延長された時間上昇したレベルのままであり得る。トイレ100を衛生状態に維持するため、アプリケーション504は細菌及び/またはバクテリアのようないかなる病原菌も低減され、除かれ得るように紫外線ランプ170を起動して良い。
処理は、ステップ602から622を参照しつつ上述されたようなトイレ100の付加的な使用周期で継続する。しかしながら、トイレ100及び関連したアプリケーション504の使用がもはや必要ではなく、または望まれないとき、ステップ624において処理は、終了する。
図7は、制御回路118のような様々なシステムを実行し得る例示的コンピューティングシステム700及びプロセス600のような本明細書に記載の方法を示す。汎用コンピュータシステム700は、コンピュータプロセスを実行するためにコンピュータプログラムプロダクトを実行可能である。データ及びプログラムファイルは、コンピュータシステム700に入力して良く、これは、ファイルを読み、アプリケーション504のようなそのプログラムを実行する。汎用コンピュータシステム700のいくつかの要素は、図7に示され、ここにおいて、処理システム702は、入力/出力(I/O)セクション704、ハードウェア中央処理装置(CPU)706、及びメモリセクション708を有して示される。コンピュータシステム700の処理システム702は、単一のハードウェア中央処理装置706または複数のハードウェア処理装置を有して良い。コンピュータシステム700は、従来のコンピュータ、サーバ、分散コンピュータ、またはクラウドコンピューティングアーキテクチャを介して使用可能な1つまたは複数の外部コンピュータのようなコンピューティングデバイスの他の任意の形式であって良い。ここに記載された技術は、メモリ708内にロードされ、構成されたDVD/CD−ROM710または記憶装置712に記憶され、及び/または有線または無線ネットワークリンク714を介して通信されるソフトウェアデバイスにおいて、任意に実施され、それにより図7のコンピュータシステム700を、記載された操作を実施するための特殊用途のマシンに変換する。
メモリセクション708は、揮発性媒体、不揮発性媒体、取外し可能な媒体、取外し不可能な媒体、及び/または他のハードウェア媒体または汎用または特殊用途のコンピューティングデバイスによってアクセスされ得るハードウェア媒体であって良い。たとえば、メモリセクション708は、非一時的コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んで良い。非一時的コンピュータ記憶媒体は、さらにコンピュータ/マシン可読/実行可能な指令、データ及びデータ構造、エンジン、プログラムモジュール、及び/または他のデータのような情報の記憶(及び回復)のための方法または技術で実施される揮発性、不揮発性、取外し可能な、及び/または取外し不可能な媒体を含んで良い。通信媒体は、たとえば、コンピュータ/マシン可読/実行可能な指令、データ構造、プログラムモジュール、及び/または他のデータを具現化して良い。通信媒体はまた、非一時的情報伝達技術を含んでも良い。通信媒体は、有線及び/または無線接続及び技術を含んで良く、有線及び/または無線通信を送信及び/または受信するために用いられる。
I/Oセクション704は、1つまたは複数の選択的ユーザインタフェースデバイス(たとえば、キーボード716またはユーザインタフェース512のようなユーザインタフェース)、選択的ディスク記憶装置712、選択的ディスプレイ718、及び選択的ディスク駆動ユニット720に接続される。概して、ディスク駆動ユニット720は、DVD/CD−ROM媒体710を読むことのできるDVD/CD−ROMドライブユニットであり、これは概してプログラム及びデータ722を含む。ここに記載された技術によりシステム及び方法を有効にする機構を含むコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータシステム700のDVD/CD−ROM媒体710のディスク記憶装置712または1つまたは複数のデータベース管理プロダクト、ウェブサーバプロダクト、アプリケーションサーバプロダクト、及び/または他の付加的なソフトウェア要素を含むそのようなコンピュータプログラムプロダクトによりクラウドコンピューティングアーキテクチャを介して使用可能な外部記憶装置におけるメモリセクション708内に位置して良い。あるいは、ディスク駆動ユニット720は、フロッピードライブユニット、テープドライブユニット、または他の記憶媒体ドライブユニットによって交換されまたは補完されて良い。選択的ネットワークアダプタ724は、コンピュータシステムがこれを通して指令及びデータを受信できるネットワークリンク714を介してコンピュータシステム700をネットワークに接続できる。そのようなシステムの実例は、パーソナルコンピュータ、インテルまたはパワーPCベースのコンピューティングシステム、AMDベースのコンピューティングシステム、ARMベースのコンピューティングシステム、及びウィンドウズ(登録商標)ベース、ユニックスベース、モバイルオペレーティングシステム、または他のオペレーティングシステムを実行する他のシステムを含む。コンピューティングシステムは、個人用デジタル補助装置(PDA)、携帯電話、タブレットまたはスレート、マルチメディアコンソール、ゲーミングコンソール、セットトップボックス等のような機器を具現化しても良いことを理解されたい。
LANネットワーク環境において使用されるとき、コンピュータシステム700は(有線接続及び/または無線で)ネットワークインタフェースまたはアダプタ724を通してローカルネットワークに接続され、これは通信デバイスの1つの形式である。WANネットワーク環境において用いられるとき、コンピュータシステム700は概してモデム、ネットワークアダプタ、または広域ネットワーク上で通信を確立するための他の形式の通信デバイスを含む。ネットワーク化された環境において、コンピュータシステム700に対して示されるプログラムモジュールまたはその部分は、リモートのメモリ記憶装置内に記憶されて良い。示されるネットワーク接続は、通信デバイスの例示であり、コンピュータ間の通信リンクを確立するための他の手段が用いられ得ることが理解される。
例示的実施態様において、制御回路118複数の内部及び外部データベースによって実行されるソースコードは、制御回路118のメモリ、またはディスク記憶装置712またはDVD/CD−ROM媒体710及び/またはネットワークアーキテクチャを介して使用でき、アクセス可能な他の外部記憶装置のような他の記憶システムに任意に記憶される。制御回路118によって実行されるソースコードは、そのような記憶システムに記憶され、処理システム702によって実行される指令によって具現化されて良い。
本明細書に記載の動作のいくつか、または全ては、処理システム702によって実行されて良く、これはハードウェアである。さらに、ローカルコンピューティングシステム、リモートデータソース及び/またはサービス、及び他の関連したロジックは、システム100及び/または他の構成要素の操作を制御するように構成されたファームウェア、ハードウェア、及び/またはソフトウェアを示す。しかしながら、図7において説明されたシステムは、本開示に係る態様にしたがって使用され得る、または構成され得る1つの可能な例示である。
本開示において、開示された方法は、指令の組としてまたはデバイスによって可読のソフトウェアとして実施されて良い。さらに、開示された方法における特定の順序またはステップの階層は、例示的方法の事例であることが理解される。設計の好みに基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層が開示された主題の範囲内のまま再構成され得ることが理解される。添付の方法クレームは、サンプルの順序における様々なステップの要素を示し、必ずしも示された特定の順序または階層に限定されることを意味しない。
説明された開示は、それに記憶された実行可能な指令を有する非一時的マシン可読媒体を含み得るコンピュータプログラムプロダクトまたはソフトウェアとして提供されて良く、これは、本開示に係るプロセスを実行するためにコンピュータシステム(または他の電子デバイス)をプロググラムするために用いられて良い。非一時的マシン可読媒体は、マシン(たとえば、コンピュータ)によって可読な形式(たとえば、ソフトウェア、処理アプリケーション)で情報を記憶するための任意のメカニズムを含む。非一時的マシン可読媒体は、限定されるものではないが、磁気記憶媒体(たとえば、フロッピーディスケット)、光学式記憶媒体(たとえば、CD−ROM)、磁気光学式記憶媒体、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、消去可能なプロググラム可能なメモリ(たとえば、EPROM及びEEPROM)、フラッシュメモリ、または電子的に実行可能な指令の記憶に適した他の形式の媒体を含んで良い。
上述の記載は、本開示に係る技術を具現化する例示的システム、方法、技術、指令シーケンス、及び/またはコンピュータプログラムプロダクトを含む。しかしながら、説明された開示がこれらの特定の詳細なく実行され得ることが理解される。
本開示及び多くのその付帯する利点は、前述の記載により理解されるものと考えられ、開示された主題から逸脱することなく、またはその材料の利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形式、構成及び配置において、様々な変化が、なされ得ることが明らかとなる。記載された形式は説明にすぎず、続く特許請求の範囲がそのような変形を包含し、含むことを意図する。
本開示は様々な実施形態を参照しつつ説明されてきたが、これらの実施形態は例示にすぎず、開示の範囲はそれらに限定されるものではないことが理解される。多くの変形、変更、付加、及び改良が可能である。概して、本開示による実施形態は、特定の実施態様に関して記載されてきた。機能は、ブロックにおいて本開示の様々な実施形態において異なって分離されまたは結合されて良く、または異なる専門用語で説明される。これらの及び他の変形、変更、付加、及び改良は、続く特許請求の範囲において定義された本開示の範囲内にある。
関連出願
該当なし
該当なし
連邦支援の研究または開発
該当なし
該当なし
コンパクトディスク付録
該当なし
該当なし
本発明は、概して排泄物管理機器に関し、より詳細には、トイレ装置及びその使用方法に関する。
トイレは、室内用便器とも称され得るが、概して人の排泄物の処理に用いられる機器に関する。水洗トイレは、その分解のための汚水処理タンクシステムのような処理部に対する排泄物の除去を容易にするために水を使用するトイレの一般形式である。しかしながら最近、とりわけそれらの動作に必要な水の使用レベルを低減させる他のトイレ設計が実現されてきた。そのようなトイレの実例は、局所的に排泄物を処理する堆肥化トイレと、それが処理のため別の位置へ動かされ得るまで、排泄物を脱臭するために化学物質を使用する化学に基づいたトイレと、を含む。それにもかかわらず、これらのトイレ設計のそれぞれは、トイレの継続使用のための衛生的な位置への排泄物の安全な運動を確実とするための特別な取り扱い技術を必要とする。他の課題の中でもこれらの課題を考慮し、本開示に係る実施形態が開発された。
1つの実施形態によれば、トイレ装置は、開口部を備えた上部部材を有する排泄物受容ボウルと、開口部を通して導入された排泄物及び吸収性媒体を受容して保持するための使い捨て可能なバッグと、を含む。電子的撹拌機器は、吸収性媒体に排泄物を少なくとも実質的に覆わせるように、撹拌機器が吸収性媒体及び排泄物に接触せずに吸収性媒体及び排泄物を撹拌する。
別の実施形態によれば、トイレ制御システムは、蓋位置センサを用いてトイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出する制御回路を含み、トイレは、開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルを含む。制御回路は、バッグセンサを用いて使い捨て可能なバッグがボウル内に配置されたときをさらに検出する。制御回路は、蓋が開放されてバッグが挿入されたときにバッグ内へ吸収性媒体を分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御し、吸収性媒体に排泄物を少なくとも実質的に覆わせるように、吸収性媒体及び排泄物を撹拌するように電子的撹拌機器を制御し、ここにおいて、撹拌機器は吸収性媒体及び排泄物との接触から離されたままである。
さらに別の実施形態によれば、トイレの制御方法は、トイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときを検出することを含み、トイレは開口部を備える上部部材を備えた排泄物受容ボウルを備える。本方法は、使い捨て可能なバッグがボウル内に配置されたときをさらに検出する。本方法は、蓋が開放されてバッグが挿入されたときに吸収性媒体をバッグ内へ分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御し、吸収性媒体に排泄物を少なくとも実質的に覆わせるように、吸収性媒体及び排泄物を撹拌するように電子的撹拌機器を制御し、ここにおいて、撹拌機器は吸収性媒体及び排泄物との接触から離されたままである。
さらに別の実施形態によれば、方法は、開口部を備える上部部材を備えた排泄物受容ボウルを提供することと、開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体を受容して保持するための使い捨て可能なバッグを提供することと、電子的撹拌機器を用いて、吸収性媒体に排泄物を少なくとも実質的に覆わせるように、撹拌機器を吸収性媒体及び排泄物から離して維持しつつ吸収性媒体及び排泄物を撹拌することと、を含む。
さらに別の実施形態によれば、トイレ装置は、開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルと、開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体を受容するための使い捨て可能なバッグと、を含む。電子的撹拌機器は、吸収性媒体及び排泄物に接触せずに吸収性媒体及び排泄物を撹拌する。
さらに別の実施形態によれば、トイレ装置は、開口部及び環状座部表面を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルと、開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体を受容して保持するための使い捨て可能なバッグと、を含む。電子的撹拌機器は、吸収性媒体に排泄物を少なくとも実質的に覆わせるように、電子的撹拌機器が吸収性媒体及び排泄物に接触せずにバッグのより低い部分で吸収性媒体及び排泄物を撹拌する。
前述のように、現在のトイレ設計は、排泄物の安全且つ衛生的な除去のための特別な取り扱い及び技術を度々必要とする。それにもかかわらず、この課題のために現在実施されている解決策は環境に有害となり得る1つまたは複数の付加的材料の使用を必要とする。たとえば、水洗トイレは、比較的大量の水の使用を度々必要とし、これは特に水が乏しい資源となった地域において価値のある生活必需品として認識されてきた。化学的トイレは、それらの水洗トイレの対抗策より少ない水を使用するが、排泄物がトイレから取り除かれた後であっても典型的には排泄物の効果的な分解を阻害する化学物質の使用を必要とする。さらに、堆肥化トイレは、定位置で排泄物を分解するために1つまたは複数の形式の微生物を使用して良い。しかしながら、これらの微生物によって提供される堆肥化処理は、換気システムのような付加的な機構を必要とし得る好ましくない臭気を度々生成することがあり、したがってこれらの堆肥化トイレが使用され得る位置を限定する。本開示に係る実施形態は、他の課題の中でもこれらの課題に対し、排泄物をトイレ装置の構成要素から分離したままにすることによって、トイレから安全且つ衛生的に排泄物の除去するための、容易に扱うことができる使い捨てのバッグと、通常排泄物と関連した臭気が最小化されるようにトイレ内へと導入されるときに吸収性媒体との排泄物の混合を促進するとともに、排泄物がトイレ内へ侵入する際に排泄物を迅速に脱水することよって強化された殺菌を提供するための機械的振動と、を使用するトイレ装置及び方法を用いた解決策を提供する。
図1Aから2Cは、本開示に係る1つの実施形態による例示的トイレ100を示す。特に、図1A及び2Aは、トイレ100の斜視図を示し、図1B及び2Bはトイレ100の側面図を示す一方で、図1C及び2Cはトイレ100の正面図を示す。トイレ100は、排泄物受容ボウル104を収容するためのハウジング102と、環状座部表面を画定する開口部を備えた上部部材106とを含む。1つの実施形態において、環状座部表面は、上部部材106と蓋110との間に構成された座部108を含んで良い。トイレ100は蓋110も含む。座部108及び蓋110は、ヒンジ連結されるようにハウジング102に固定される。蓋110及び座部108は上部部材106に隣接した閉止位置(図1A、1B、及び1C)から上部部材106から離れた開放位置(図2A、2B、及び2C)へと可動である。図1Aから2Cはトイレ100の様々な特徴を示すが、トイレ100が、本開示に係る精神または範囲から逸脱することなく、付加的な、それらの本明細書に記載のものより少ない、または異なる特徴を含んで良いことを理解されたい。
図3は、本開示に係る1つの実施形態による例示的トイレ100の様々な特徴を示す断面図を示す。概して、ハウジング102とボウル104との間の空間は、振動機構114または他の撹拌機器、真空ポンプ116、及び振動機構114及び真空ポンプ116の動作を制御する制御回路118のような、トイレ100の様々な構成要素を収容するためのチャンバ120を形成する。
トイレ100は、ボウル104内で解放可能に固定され、特定の量の吸収性媒体124を受容して保持するように構成される使い捨て可能なバッグ122によって構成され得る。概して、使い捨て可能なバッグ122は、ボウル104の内側で解放可能に固定することができ、用いられるときに使い捨て可能なバッグ122内へ導入される排泄物との混合のため吸収性媒体124に対して撹拌が生じ得るように吸収性媒体124を部分的に充填されるが、振動機構114または他の撹拌機器のようなトイレの構成要素を使い捨て可能なバッグ122内の排泄物及び吸収性媒体との接触から分離して(すなわち、非接触)維持する。排泄物の導入に続き、使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り除かれ、トイレ100の次の使用のためにボウル104に解放可能に固定された別の使い捨て可能なバッグ122が配置されて良い。
トイレ100の特定の実施形態は従来のトイレ設計によってこれまで認識されていない利点を提供し得る。たとえば、トイレ100の実施形態は、水、化学的処理、及び生物学的分解物質等のような従来のトイレ設計により要求される特定の材料の無関係な使用を低減し、または除外し得る。さらに、使い捨て可能なバッグ122は、排泄物を受容し、安全で衛生的方法での廃棄物の処理のための一時的なチャンバを提供しつつ、吸収性媒体は、少なくとも部分的に排泄物によって生成される臭気が最小化されるような排泄物の容器を提供する。さらに、その動作のために少ない水を必要とし、またはいかなる水も必要としないため、トイレ100は、携帯可能な、離れた環境(たとえば、長距離旅行、キャンプ旅行の間等)のような、水源または排泄物の処理及び除去を管理するための手段が容易に入手可能ではない位置で用いられて良い。
ボウル104及びハウジング102は、概して外側の環境からシールされた閉じられたチャンバ120を形成する。真空ポンプ116が起動されるとき、それは、チャンバ120の内側に真空(たとえば、負の)圧力を生成する。1つの実施形態において、真空ポンプ116は、起動されるときにチャンバ120から周囲の環境へと空気を送る1つまたは複数のファンを含む。さらに、トイレ100の使用の間に生成される臭気を最小化するため、ボウル104からチャンバ120内への空気の流れが生成されるように、特定数の穴がバッグ122によって覆われないままであって良い。しかしながら、真空ポンプ116は、起動したときにチャンバ120の内側に真空状態を生成する、その入口及び出口にチェックバルブを有するピストン駆動のポンプのようないかなる機器を含んでも良い。さらに、真空ポンプ116は真空状態が必要とされない場合、またはトイレ100の動作のために望まれる場合には除かれて良い。
ボウル104は任意の適した材料(たとえば、板金、プラスチック、繊維ガラス、等)で作られて良く、使い捨て可能なバッグを受容して一時的にその表面に対して保持するための任意の所望の形状を有して良い。1つの実施形態において、ボウル104は、板金で円筒形状へと形成された側部部材128を含み、その範囲に沿って構成された穴130を有し、それにより、真空ポンプ116が起動されたとき、使い捨て可能なバッグ122は側部部材128の表面に対して押し出される。さらに、ボウル104は、チャンバ120内で生成された真空圧が使い捨て可能なバッグ122を底部部材132に対して押し出すのを可能とする、空気を透過可能な材料(たとえば、スクリーン、繊維等)で形成された底部部材132を含む。1つの実施形態において、底部部材132は、使い捨て可能なバッグ122内へと導入された排泄物との混合を促進するために吸収性媒体124の運動または撹拌を生じさせるため、振動機構114によって生成された振動エネルギーが吸収性媒体124に伝えられるのを可能とするように、弾性を有し、または伸張可能である。
振動機構114は、使い捨て可能なバッグ122内に配置された吸収性媒体124を撹拌するための撹拌機器を形成する。1つの実施形態において、振動機構114は、線140(たとえば、ロープ、より糸、ストラップ、ケーブル等)を介して底部部材132に結合された偏心して取り付けられたピン138を備えたモーター136を含み、それにより、モーター136の回転は、振動エネルギーを底部部材132において概して鉛直方向(たとえば、上下)に生じさせる。しかしながら、他の実施形態は、振動機構114が吸収性媒体124内へ生じる振動エネルギーを生成する機構を含み得ることを想定する。たとえば、振動機構114は、そのシャフトに偏心して取り付けられた重量を有するモーターであって良く、これは底部部材132に物理的に結合される。吸収性媒体124の鉛直励振を使用するトイレ100の特定の実施形態は、その使用の間にトイレ100によって生じる全体振動に対して吸収性媒体124の振動の励起が最大化され得るという点で好適であり得る。
吸収性媒体124は、振動エネルギーの影響により排泄物と混合する適した形式の材料を含んで良い。1つの実施形態において、吸収性媒体は、砂、軽石、ペットのトイレ砂、ゼオライト、粘土、セピオライト、破砕されたセルロース等)のような顆粒材である。1つの実施形態において、周波数(たとえば、モーターの回転速度)及び/または振動エネルギーの振幅(たとえば、底部部材132によって移動される循環距離)は、吸収性媒体124の寸法及び密度によって選択されて良い。このようにして、振動エネルギーの特定のレベル及び周波数は、生成されて良く、これはその寸法、重量、及び/または弾性(たとえば、跳ね返り度)によって吸収性媒体124を最適に励振する。たとえば、特定の寸法、重量、及び/または弾性を有する特定の形式の吸収性媒体124が選択されたとき、振動機構114の周波数及び/または振幅は、バッグ122内の吸収性媒体124の最適な運動のために変更されて良い。吸収性媒体124の実施形態は、排泄物から効果的に湿気を取り除くことによって殺菌を支援する乾燥剤として機能しても良く、こうして概して有機の排泄物で生じる衛生的危険性を低減するとともに、排泄物によって生成される臭気を最小化する。
振幅及び周波数は、任意の適した方法で変更されて良い。たとえば、モーター136は、シャフトの軸からピン138の角距離を調整することによって周波数を変化させるためにその速度が変更されて、振幅が変更され得る可変速モーターであって良い。たとえば、制御回路118は、バッグ122内に配置された吸収性媒体124の形式によって用いられる特定の周波数及び/または振幅と関連したユーザ入力を受信するためにユーザインタフェース512(図5)を表示して良い。あるいは、制御回路118は、ユーザが、表示されたユーザインタフェースにより、または表示されたユーザインタフェースなしで1つまたは複数の周波数及び/または1つまたは複数の振幅を選択するのを可能とする、1つまたは複数の切替器を有して良い。
1つの実施形態において、ボウル104の底部部材132は、吸収性媒体及び排泄物を重力の力によりボウルの中心へと押し出すための、円錐形状、または他の適した形状を有する。たとえば、円錐形状は、線140により底部部材132において励起される静的張力によって提供されて良い。しかしながら、円錐形状は、適した技術を用いて提供して良い。たとえば、底部部材132は、一貫して弾性を有する板材(たとえば、板金)から形成され、円錐形状に形成され、それを通して空気の流れを可能とするように穿孔されて良い。
1つの実施形態において、蓋110は、吸収性媒体124を保管するための容器134を含む。ラッチドア144または他の選択的に閉止可能な機構は、吸収性媒体124の容器134内への導入を可能とするために提供され、吸収性媒体ディスペンサ146はトイレ100が用いられる毎に特定量の吸収性媒体124を容器134から使い捨て可能なバッグ122内へ移送するために提供される。他の実施形態において、トイレ100は、トイレの後方、トイレの横、またはトイレの下のような、他の位置に配置された容器を含んで良い。
1つの実施形態において、吸収性媒体ディスペンサ146は、蓋110の内側と連通するディスペンサ146内に構成された螺旋刃148を有する螺旋刃組立体を含む。螺旋刃は、モーターが起動されるときに特定量の吸収性媒体124が使い捨て可能なバッグ122内へ分注され得るように、モーター150と回転可能に結合される。1つの実施形態において、ディスペンサ146は、蓋110の閉止を可能とするように回転され得るように、蓋110にヒンジ連結されるように固定される。
1つの実施形態において、螺旋刃148は、ブロック形式(たとえば、れんが)で提供される吸収性媒体124の濃縮量をトイレ100における使用のため伸張された材料へとすりつぶし、細かく砕き、寸断し、微粉砕(たとえば、粉々にする)するために、任意に鋸歯形状または他の適した形状を有して良い。比較的小さな濃縮ブロックとして提供される吸収性媒体124を使用する特定の実施形態は、使用前にそれらの保管に必要な比較的小さな量とともに、伸張された顆粒形式で提供される吸収性媒体124の比較的容易な使用のような特定の利点を提供し得る。しかしながら、吸収性媒体の非ブロック形式は、他の実施形態において使用されて良い。
別の実施形態において、ディスペンサ146は、トイレ100が使用されないときのように、必要とされないまたは望まないときに、望まない吸収性媒体124を抑制または低減するための媒体保持機構を含んで良い。たとえば、ディスペンサの出口または端部は、吸収性媒体124が螺旋刃148から活発に吐出されないときに閉止位置において付勢される、ばね負荷されたバルブを含んで良い。別の実例として、螺旋刃148を駆動するモーター150は、ディスペンサ146内に残る任意の吸収性媒体124が容器134内へ後方駆動され得るように吸収性媒体124の分注に続いて特定時間逆方向回転されて良い。
使い捨て可能なバッグ122は、ボウル104内に適合するように寸法化され、吸収性媒体124及び排泄物を受容して保持する任意の適した材料(たとえば、プラスチック、紙等)で作られる。1つの実施形態において、使い捨て可能なバッグ122は標準的な排泄物処理技術を用いて処理されたときに分解し得る材料で作られる。バッグ122は、適した解放可能な固定機構を用いてトイレ100の上部部材106に解放可能に固定され得る上方縁を含む。1つの実施形態において、解放可能な固定機構は、バッグ122の上部縁がバッグ122を所定の位置に保持するために固定され得るトイレ100の上部部材106において構成された1つまたは複数のタブ142を含む。他の実施形態は、他の形式の解放可能な固定機構が使用され得ることを想定する。たとえば、解放可能な固定機構は、使い捨て可能なバッグ122の上部縁内及びトイレ100の上部部材106において成形されたフックアンドループ(たとえば、ベルクロ(登録商標))ストリップを含んで良い。別の実例として、解放可能な固定機構は、上部部材106への解放可能な固定のため、引きひもを備えたバッグ122、またはその縁の周縁周りに伸張する弾性部材を含んで良い。さらに別の実例として、解放可能な固定機構は、ばね負荷されたクリップ、または使い捨て可能なバッグ122を固定しない他の機構を含んで良い。
トイレ100はその動作を制御するための制御回路118によって用いられ得る1つまたは複数のセンサを含んで良い。たとえば、蓋110が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検知する蓋位置センサ152が提供されて良い。バッグ122がボウル内に配置されたときに検知するバッグ存在センサ154が提供されて良い。さらに、容器134内に保管された吸収性媒体124のレベルを検知するための吸収性媒体レベルセンサ156が提供されて良い。さらに、ユーザがトイレ100を占有するときに検知するための占有センサ174が提供されて良い。任意の適した形式のセンサがセンサ152、154、156、172、または174とともに実現されて良い。たとえば、蓋位置センサ152は、ドア切替器であって良く、バッグ存在センサ154はバッグ122によって覆われたときに異なるレベルの光を検出する光学的センサであってよく、吸収性媒体センサ156は吸収性媒体124と接触するときにその容量レベルを変化させる容量性機器であって良く、占有センサ174は人体の典型的な表面温度を検知する温度センサであって良い。
1つの実施形態において、紫外線ランプ170及び湿度センサ172(たとえば、湿度計)が蓋110の下面に含まれて良い。制御回路118は使用されないときに、または夜に用いられるときに終夜灯のため、トイレ100からのバクテリアまたは他の病原菌の消毒のような様々な目的のために紫外線ランプ170の動作を制御するために湿度センサ172から得られた信号に応じて機能して良い。たとえば、制御回路118は、湿度センサ172を用いてトイレ100内の湿気レベルが紫外線ランプ170を起動するための特定の閾値を超えたときに検知して良い。
図3は様々な例示的特徴を示すが、トイレ100の他の実施形態が本明細書に記載のものより多くの、異なる、またはより少ない特徴を有して良いことが想定される。たとえば、トイレ100は、吸収性媒体124の使い捨て可能なバッグ122内への手動導入が望まれる場合には、容器134及び/またはディスペンサ146なしで蓋110を含んで良い。別の実例として、トイレ100は、必要とされず、または望まれない場合には座部108なしで提供されて良い。さらに別の実例において、トイレ100は、底部部材132に物理的に結合されたソレノイド、または図4を参照して以下に詳細に説明されるもののような、吸収性媒体124を撹拌するための振動機構114とは異なる形式の撹拌機器を含み得る。
図4は、本開示に係る別の実施形態によるトイレ100により実現され得る別の吸収性媒体撹拌機器を示す。示されるように、トイレ100Aは、設計及び構成が図3のハウジング102、ボウル104、座部108、蓋110、真空ポンプ116、制御回路118、及びバッグ122に類似した、ハウジング102A、ボウル104A、蓋110A、座部108A、真空ポンプ116A、制御回路118A、及び使い捨て可能なバッグ122Aを含む。しかしながら、図4のトイレ100Aは、それがモーター164によって回転される偏心して取り付けられたカム162を備えたディスク160から形成された吸収性媒体撹拌機器158を含むという点で異なる。吸収性媒体撹拌機器は、均等にまたは不均等に離間され、ヒンジ168を介してボウル104の周縁に沿ってヒンジ連結されるように固定された複数のレバー166(たとえば、4つのレバー)をさらに含む。モーターがカム162を回転させるときに、吸収性媒体124を撹拌するために底部部材132の連続的領域が上げられるように、それぞれのレバー166を交互に上げるためにそれが複数の離間したレバー166と相互作用する。さらに、バッグ122Aは排泄物及び吸収性媒体が撹拌機器と接触しない(すなわち、非接触)ように吸収性媒体及び排泄物をトイレ100Aの構成要素から分離する。
図4に示される媒体撹拌機器は、トイレ100Aによる使用のための特定の利点を提供して良い。たとえば、レバー166は、図3に関して上述したような振動機器により提供され得るより比較的低い周波数で吸収性媒体の鉛直運動を強化するために提供して良い。そのような撹拌は、絶縁生地のため概して用いられる自由に充填したセルロースまたは他の環境順応された構造のように比較的柔らかく密度の低い吸収性媒体により用いられるときに特に有益である。
図5は、本開示に係る1つの実施形態によるトイレ100の動作を制御するために用いられ得る制御回路118の1つの実例を示す。制御回路118は、メモリ506(たとえば、コンピュータ可読媒体)内に記憶されたトイレ管理アプリケーション504を実行する処理システム502を含む。制御回路118はメモリ506内に記憶され、プロセッサ502によって実行される指令を含むコンピュータベースの設計として示されて説明されるが、制御回路118がディスクリート回路及び/または集積アナログ回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)またはそれらの任意の組み合わせのような他の特定の形式で具現化されて良いことを理解されたい。さらに、制御回路118は、トイレ100の手動動作が望まれる場合には除かれて良い。
処理システム502は、1つまたは複数のプロセッサまたは他の処理デバイス及びメモリを含む。1つまたは複数のプロセッサは、マシン/コンピュータ可読の実行可能な指令及びデータを処理して良く、メモリはアプリケーション504を含む1つまたは複数のアプリケーションを含む、マシン/コンピュータ可読の実行可能な指令及びデータを記憶して良い。プロセッサはハードウェアであり、メモリはハードウェアである。メモリ506は、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び/または他の非一時的メモリ、たとえば、1つまたは複数のフラッシュディスクまたはハードドライブのような非一時的コンピュータ可読媒体を含む。非一時的メモリは、たとえば、磁性及び/または光学的ディスク、及びフラッシュドライブ等を含む任意の有形のコンピュータ可読媒体を含んで良い。
制御回路118は液晶ディスプレイ(LCD)、1つまたは複数の発光ダイオード(LED)、LEDディスプレイ、タッチスクリーン、容量性ディスプレイ、またはアプリケーション504と関連した構成設定を表示する別のディスプレイのようなディスプレイ508をさらに含んでも良い。制御回路118は1つまたは複数のボタン、切替器またはアプリケーション504にユーザ入力を提供するための他の電子機械的機器のような入力デバイス510を含んでも良い。1つの実例において、ディスプレイ508及び入力デバイス510はユーザ入力を受信してアプリケーション504の動作と関連した1つまたは複数の特徴を表示するためのタッチスクリーンディスプレイを含んで良い。1つの実施形態においてディスプレイ508はユーザに情報を表示してユーザからユーザ入力を受信するためのユーザインタフェース512を含んで良い。
概して、処理システム502は、トイレ100の動作を制御するための1つまたは複数のモジュールを備えたトイレ操作アプリケーション504を実行する。特定の実施形態において、アプリケーション504は本明細書に記載のトイレ100の全ての動作態様を制御して良い。他の実施形態において、アプリケーション504は本明細書に記載のトイレ100の動作態様の1つのみまたは一部を制御して良い。
ユーザインタフェースモジュール514は、制御回路118の入力デバイス510からのユーザデータ及び/または他の通信の受信を容易にする。1つの実例において、制御回路118は、ディスプレイ508、または操作状態情報、動力源(たとえば、バッテリー)状態、攪拌器の動作に適用されるタイマー値、真空ポンプ、及び吸収性媒体ディスペンサ等のようなアプリケーション504の1つまたは複数の態様と関連した状態情報を表示するための1つまたは複数の選択可能なフィールド、及び編集スクリーン等を含む他の適したユーザインタフェースメカニズムのようなインタラクティブディスプレイを表示するユーザインタフェース512を生成し、実行する。
センサインタフェースモジュール516は、トイレ100に構成された様々なセンサ152、154、156、及び172を監視し、トイレ100の動作を管理するためにアプリケーション504の1つまたは複数の他のモジュールによって用いられる信号を生成する。たとえば、センサインタフェースモジュール516は蓋位置センサ152を継続的に監視し、撹拌機器(たとえば、振動機構114または吸収性媒体撹拌機器158)及び/または真空ポンプ116それぞれの動作を制御するために攪拌器コントローラモジュール518及び/または真空ポンプコントローラモジュール520によって用いられ得る信号を生成する。別の実例として、センサインタフェースモジュール516は、蓋位置センサ152が蓋110が開放されとことを検出した後及び/または他のときにバッグ存在センサ154を監視して良く、バッグ122が特定時間の後にボウル104内に配置されていない場合にアラームを生成するためにアラームコントローラモジュール524によって用いられ得る信号を生成する。さらに別の実例として、センサインタフェースモジュール516は蓋110内に保管された吸収性媒体124のレベルが特定のレベルまで低減されたかどうかを決定するために吸収性媒体レベルセンサ156を監視して良く、吸収性媒体のレベルが特定のレベルより低いときにアラームコントローラモジュール524によって用いられ得る信号を生成する。さらに別の実例として、センサインタフェースモジュール516は、ボウル104、またはボウル104/バッグ122の内側の湿度レベルにより紫外線ランプ170を選択的にエネルギー付与するために湿度センサ172を監視して良い。
攪拌器コントローラモジュール518は撹拌機器(たとえば、振動機構114、吸収性媒体撹拌機器158、または他の撹拌機構)に結合され、撹拌機器を起動または停止するといった撹拌機器の動作を制御される。たとえば、攪拌器コントローラモジュール518は特定時間後に撹拌機器を起動または停止するタイマーを含んで良い。1つの実施形態において、攪拌器コントローラモジュール518は、撹拌機器をその完全起動におけるわずかな動力で動作させるパルス幅変調(PWM)を介したアルゴリズムのように、撹拌機器を部分的に起動するように構成されて良い。振動器コントローラモジュール518は、異なる寸法、重量及び弾性を有する吸収性媒体の異なる形式の撹拌の最適化のため、複数の部分的に起動した設定を含み得る。
真空ポンプコントローラモジュール520は真空ポンプ116の動作を制御する。たとえば、真空ポンプコントローラモジュール520はセンサインタフェースモジュール516から蓋110が開放位置にあるか、バッグがボウル内へと挿入されたかどうかを示す信号を受信して良く、その場合、ボウル104の側部に対して使い捨て可能なバッグ122が押し出され得るように真空ポンプ116を起動する。真空ポンプコントローラモジュール520は、使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り外され得るようにユーザ入力に応じてポンプを停止するため、またはポンプを起動するために、ユーザインタフェースモジュール514からの信号に応答しても良い。
吸収性媒体分注モジュール522は、容器134から使い捨て可能なバッグ122へと吸収性媒体124を分注するために吸収性媒体ディスペンサ146の動作を制御する。たとえば、吸収性媒体分注モジュール522はセンサインタフェースモジュール516から蓋110が開放位置にあるか、バッグがボウル内へ挿入されたかを示す信号を受信して良く、その場合、特定量の吸収性媒体124が容器134から使い捨て可能なバッグ122内へ、またはユーザインタフェースの選択のために分注され得るように特定時間ディスペンサ146を起動する。たとえば、吸収性媒体ディスペンサ146は吸収性媒体を使い捨て可能なバッグ122内へと分注するために切替器及び/または他の制御回路118ハードウェアに応答して良い。
アラームコントローラモジュール524は、アラーム状態を示す信号を受信するために、他のモジュール(たとえば、ユーザインタフェースモジュール514、センサインタフェースモジュール516、攪拌器コントローラモジュール518、及び真空インタフェースモジュール520)と通信し、それらの信号に基づいてアラーム信号を生成する。たとえば、アラームコントローラモジュール524は、吸収性媒体124を分注するために吸収性媒体分注モジュール522がディスペンサ146を起動するときにセンサインタフェースモジュール516からいかなるバッグ122もボウル104内に存在しないことを示す信号を受信する場合、アラームコントローラモジュール524はアラームを生成し、バッグ122がボウル104内に配置されるまでディスペンサ146を停止するために吸収性媒体ディスペンサコントローラ522と通信しても良い。別の実例として、アラームコントローラモジュール524はセンサインタフェースモジュール516から蓋110内の吸収性媒体124のレベルが特定の閾値レベルより低いことを示す信号を受信して良く、付加的な吸収性媒体124が容器134に付加される必要があることをユーザに警告するためのアラームを生成する。
本明細書に記載のモジュールは単に本発明の説明によるアプリケーション504を実行し得るコンピューティングデバイスの例示として提供され、他のコンピューティングデバイスが同じモジュール、異なるモジュール、付加的なモジュール、または本明細書に記載のものより少ないモジュールを有して良いことに留意されたい。たとえば、図5において説明された1つまたは複数のモジュールは、単一のモジュール内へ結合されて良い。別の実例として、本明細書に記載の特定のモジュールは、制御回路118から分離された別の回路のような他の回路において符号化されて実行されて良い。
図6は、トイレ100の動作を制御するための本開示に係る説明によるアプリケーション504によって実行され得る例示的プロセスを示す。以下の本明細書に記載の例示的プロセスは、メモリ内に実装されてプロセッサによって実行される主にコンピュータベースのアプリケーションに関するが、本明細書に記載のステップは離散した電気的部品を使用するデジタルまたはアナログハードウェア回路のような制御回路の他の形式に適用可能であり得る。
ステップ601において最初に、吸収性媒体容器134は、蓋110を開放位置へ動かし、アクセスドア144を開放し、吸収性媒体124を吸収性媒体容器134内へ注ぐことによって吸収性媒体124を配置され得る。さらに、エアフィルタ172は真空ポンプ116の出口上に配置されて良い。その後、トイレ100及び関連したアプリケーション504が使用のため準備される。
ステップ602において、アプリケーション504は、吸収性媒体ディスペンサ156を用いて吸収性媒体レベルが十分かどうかを決定する。その場合、処理はステップ604において継続し、あるいは、処理は、制御回路118のユーザインタフェース512のような適した出力機構を用いてアラームが生成されるステップ626において継続する。1つの実施形態において、アプリケーション504はユーザインタフェース512において付加的な吸収性媒体を吸収性媒体容器134に付加することをユーザに通知するメッセージを表示しても良い。
ステップ604において、アプリケーション504は、蓋位置センサ152から蓋110が開放位置に動かされたことを示す信号を受信する。蓋位置センサ152からの信号の受信は、概してトイレが使用のために準備されたことを示す。
ステップ606において、アプリケーション504は、バッグセンサ154から受信される信号の前に占有センサ174を用いてユーザがトイレ100を占有していることを示す信号が受信されたかどうかを決定する。そうではない場合、ステップ608において処理を継続し、あるいは、トイレ100が不適切に使用されていることをユーザに警告するためのアラームが生成されるステップ626において処理を継続する。さらに、アプリケーション504がトイレ100を占有する前にバッグ122が挿入されるべきユーザインタフェース512を用いて生成されて良い。
ステップ608において、アプリケーション504は、吸収性媒体の特定量の吸収性媒体をバッグ122内へ分注するためにディスペンサ146を制御する。特定量の吸収性媒体124は、どれくらいの長さでディスペンサ146がエネルギー付与されるか、ディスペンサ146の速度、重量及び/または吸収性媒体124の粒度といった、様々な要因によって設定されて良い。アプリケーション504はディスペンサ146に迅速に吸収性媒体を分注させて良く、または吸収性媒体を分注する前に特定時間(たとえば、おおよそ1から15秒)待っても良い。たとえば、アプリケーション504は、ユーザが解放可能にバッグ122をボウル104に固定することを可能とするために、バッグセンサ154がバッグ122の存在を検知してからおおよそ5秒待つように構成されて良い。別の実施形態において、アプリケーション504は、吸収性媒体を分注するため手動でディスペンサ146を制御するために、ユーザインタフェース512またはハウジング102に取り付けられた切替器のいずれかから入力されたユーザ入力に応答しても良い。
ステップ610及び612において、アプリケーション504は、撹拌機器(たとえば、振動機構114、吸収性媒体撹拌機器158、または他の撹拌機構)及び真空ポンプ116をそれぞれ起動する。たとえば、アプリケーション504は、ディスペンサ146が停止された直後、またはディスペンサ146が停止された後の特定時間の後に、または占有の存在を示す占有センサ174、または他のセンサのような1つまたは複数のセンサ入力に応じて、撹拌機器及び/または真空ポンプ116を起動して良い。別の実施形態において、アプリケーション504は、撹拌機器及び/または真空ポンプ116を起動するために、ユーザインタフェース512またはハウジング102に取り付けられた1つまたは複数の他の切替器のいずれかから入力されるユーザ入力に応答して良い。さらに、撹拌機器は、真空ポンプ116と同時に起動されて良く、または真空ポンプ116が起動されたときとは異なる時間に起動されて良い。
ステップ614において、アプリケーション504は、もはやトイレ100を占有していないことを示す信号を占有センサ174から受信する。その後、アプリケーション504は、ステップ616及び618において振動機構114/吸収性媒体撹拌機構158及び/または真空ポンプ116を停止する。
ステップ620において、アプリケーション504は、バッグセンサ154から受信される使い捨て可能なバッグ122がボウル104から取り外されたことを示す信号の前に、蓋位置センサ152から蓋110が閉止位置に動かされたことを示す信号が受信されたかどうかを決定する。そうではない場合、処理は、ステップ622において継続し、あるいは、処理は、バッグ122がトイレ100から取り外されることを必要とするユーザに警告するためのアラームが生成されるステップ626において継続する。さらに、アプリケーション504は、蓋110を閉止する前に、バッグ122がボウル104から取り外されるべきユーザインタフェース512を用いて生成して良い。
ステップ622において、アプリケーション504は、ボウル104の内側にまだある場合、トイレ100が使用されていないとき、紫外線ランプ170の動作を制御するために、湿度センサ172を用いて継続的にボウル104またはバッグ122の内側の湿気レベルを監視する。たとえば、トイレ100の使用後、特にバッグ122が不注意にボウル104の内側に残っている場合、ボウル104の内側の湿度レベルは、延長された時間上昇したレベルのままであり得る。トイレ100を衛生状態に維持するため、アプリケーション504は細菌及び/またはバクテリアのようないかなる病原菌も低減され、除かれ得るように紫外線ランプ170を起動して良い。
処理は、ステップ602から622を参照しつつ上述されたようなトイレ100の付加的な使用周期で継続する。しかしながら、トイレ100及び関連したアプリケーション504の使用がもはや必要ではなく、または望まれないとき、ステップ624において処理は、終了する。
図7は、制御回路118のような様々なシステムを実行し得る例示的コンピューティングシステム700及びプロセス600のような本明細書に記載の方法を示す。汎用コンピュータシステム700は、コンピュータプロセスを実行するためにコンピュータプログラムプロダクトを実行可能である。データ及びプログラムファイルは、コンピュータシステム700に入力して良く、これは、ファイルを読み、アプリケーション504のようなそのプログラムを実行する。汎用コンピュータシステム700のいくつかの要素は、図7に示され、ここにおいて、処理システム702は、入力/出力(I/O)セクション704、ハードウェア中央処理装置(CPU)706、及びメモリセクション708を有して示される。コンピュータシステム700の処理システム702は、単一のハードウェア中央処理装置706または複数のハードウェア処理装置を有して良い。コンピュータシステム700は、従来のコンピュータ、サーバ、分散コンピュータ、またはクラウドコンピューティングアーキテクチャを介して使用可能な1つまたは複数の外部コンピュータのようなコンピューティングデバイスの他の任意の形式であって良い。ここに記載された技術は、メモリ708内にロードされ、構成されたDVD/CD−ROM710または記憶装置712に記憶され、及び/または有線または無線ネットワークリンク714を介して通信されるソフトウェアデバイスにおいて、任意に実施され、それにより図7のコンピュータシステム700を、記載された操作を実施するための特殊用途のマシンに変換する。
メモリセクション708は、揮発性媒体、不揮発性媒体、取外し可能な媒体、取外し不可能な媒体、及び/または他のハードウェア媒体または汎用または特殊用途のコンピューティングデバイスによってアクセスされ得るハードウェア媒体であって良い。たとえば、メモリセクション708は、非一時的コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んで良い。非一時的コンピュータ記憶媒体は、さらにコンピュータ/マシン可読/実行可能な指令、データ及びデータ構造、エンジン、プログラムモジュール、及び/または他のデータのような情報の記憶(及び回復)のための方法または技術で実施される揮発性、不揮発性、取外し可能な、及び/または取外し不可能な媒体を含んで良い。通信媒体は、たとえば、コンピュータ/マシン可読/実行可能な指令、データ構造、プログラムモジュール、及び/または他のデータを具現化して良い。通信媒体はまた、非一時的情報伝達技術を含んでも良い。通信媒体は、有線及び/または無線接続及び技術を含んで良く、有線及び/または無線通信を送信及び/または受信するために用いられる。
I/Oセクション704は、1つまたは複数の選択的ユーザインタフェースデバイス(たとえば、キーボード716またはユーザインタフェース512のようなユーザインタフェース)、選択的ディスク記憶装置712、選択的ディスプレイ718、及び選択的ディスク駆動ユニット720に接続される。概して、ディスク駆動ユニット720は、DVD/CD−ROM媒体710を読むことのできるDVD/CD−ROMドライブユニットであり、これは概してプログラム及びデータ722を含む。ここに記載された技術によりシステム及び方法を有効にする機構を含むコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータシステム700のDVD/CD−ROM媒体710のディスク記憶装置712または1つまたは複数のデータベース管理プロダクト、ウェブサーバプロダクト、アプリケーションサーバプロダクト、及び/または他の付加的なソフトウェア要素を含むそのようなコンピュータプログラムプロダクトによりクラウドコンピューティングアーキテクチャを介して使用可能な外部記憶装置におけるメモリセクション708内に位置して良い。あるいは、ディスク駆動ユニット720は、フロッピードライブユニット、テープドライブユニット、または他の記憶媒体ドライブユニットによって交換されまたは補完されて良い。選択的ネットワークアダプタ724は、コンピュータシステムがこれを通して指令及びデータを受信できるネットワークリンク714を介してコンピュータシステム700をネットワークに接続できる。そのようなシステムの実例は、パーソナルコンピュータ、インテルまたはパワーPCベースのコンピューティングシステム、AMDベースのコンピューティングシステム、ARMベースのコンピューティングシステム、及びウィンドウズ(登録商標)ベース、ユニックスベース、モバイルオペレーティングシステム、または他のオペレーティングシステムを実行する他のシステムを含む。コンピューティングシステムは、個人用デジタル補助装置(PDA)、携帯電話、タブレットまたはスレート、マルチメディアコンソール、ゲーミングコンソール、セットトップボックス等のような機器を具現化しても良いことを理解されたい。
LANネットワーク環境において使用されるとき、コンピュータシステム700は(有線接続及び/または無線で)ネットワークインタフェースまたはアダプタ724を通してローカルネットワークに接続され、これは通信デバイスの1つの形式である。WANネットワーク環境において用いられるとき、コンピュータシステム700は概してモデム、ネットワークアダプタ、または広域ネットワーク上で通信を確立するための他の形式の通信デバイスを含む。ネットワーク化された環境において、コンピュータシステム700に対して示されるプログラムモジュールまたはその部分は、リモートのメモリ記憶装置内に記憶されて良い。示されるネットワーク接続は、通信デバイスの例示であり、コンピュータ間の通信リンクを確立するための他の手段が用いられ得ることが理解される。
例示的実施態様において、制御回路118複数の内部及び外部データベースによって実行されるソースコードは、制御回路118のメモリ、またはディスク記憶装置712またはDVD/CD−ROM媒体710及び/またはネットワークアーキテクチャを介して使用でき、アクセス可能な他の外部記憶装置のような他の記憶システムに任意に記憶される。制御回路118によって実行されるソースコードは、そのような記憶システムに記憶され、処理システム702によって実行される指令によって具現化されて良い。
本明細書に記載の動作のいくつか、または全ては、処理システム702によって実行されて良く、これはハードウェアである。さらに、ローカルコンピューティングシステム、リモートデータソース及び/またはサービス、及び他の関連したロジックは、システム100及び/または他の構成要素の操作を制御するように構成されたファームウェア、ハードウェア、及び/またはソフトウェアを示す。しかしながら、図7において説明されたシステムは、本開示に係る態様にしたがって使用され得る、または構成され得る1つの可能な例示である。
本開示において、開示された方法は、指令の組としてまたはデバイスによって可読のソフトウェアとして実施されて良い。さらに、開示された方法における特定の順序またはステップの階層は、例示的方法の事例であることが理解される。設計の好みに基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層が開示された主題の範囲内のまま再構成され得ることが理解される。添付の方法クレームは、サンプルの順序における様々なステップの要素を示し、必ずしも示された特定の順序または階層に限定されることを意味しない。
説明された開示は、それに記憶された実行可能な指令を有する非一時的マシン可読媒体を含み得るコンピュータプログラムプロダクトまたはソフトウェアとして提供されて良く、これは、本開示に係るプロセスを実行するためにコンピュータシステム(または他の電子デバイス)をプロググラムするために用いられて良い。非一時的マシン可読媒体は、マシン(たとえば、コンピュータ)によって可読な形式(たとえば、ソフトウェア、処理アプリケーション)で情報を記憶するための任意のメカニズムを含む。非一時的マシン可読媒体は、限定されるものではないが、磁気記憶媒体(たとえば、フロッピーディスケット)、光学式記憶媒体(たとえば、CD−ROM)、磁気光学式記憶媒体、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、消去可能なプロググラム可能なメモリ(たとえば、EPROM及びEEPROM)、フラッシュメモリ、または電子的に実行可能な指令の記憶に適した他の形式の媒体を含んで良い。
上述の記載は、本開示に係る技術を具現化する例示的システム、方法、技術、指令シーケンス、及び/またはコンピュータプログラムプロダクトを含む。しかしながら、説明された開示がこれらの特定の詳細なく実行され得ることが理解される。
本開示及び多くのその付帯する利点は、前述の記載により理解されるものと考えられ、開示された主題から逸脱することなく、またはその材料の利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形式、構成及び配置において、様々な変化が、なされ得ることが明らかとなる。記載された形式は説明にすぎず、続く特許請求の範囲がそのような変形を包含し、含むことを意図する。
本開示は様々な実施形態を参照しつつ説明されてきたが、これらの実施形態は例示にすぎず、開示の範囲はそれらに限定されるものではないことが理解される。多くの変形、変更、付加、及び改良が可能である。概して、本開示による実施形態は、特定の実施態様に関して記載されてきた。機能は、ブロックにおいて本開示の様々な実施形態において異なって分離されまたは結合されて良く、または異なる専門用語で説明される。これらの及び他の変形、変更、付加、及び改良は、続く特許請求の範囲において定義された本開示の範囲内にある。
Claims (36)
- トイレ装置であって、
環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルと、
使い捨て可能なバッグであって、前記開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体が前記バッグによって受容されて前記バッグ内に保持されるように前記環状表面に解放可能に固定される上方縁を備えた前記使い捨て可能なバッグと、
前記吸収性媒体及び前記排泄物に接触せずに前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するための撹拌機器と、を備えた、前記トイレ装置。 - 前記環状表面に隣接した閉止位置から前記環状表面から離れた開放位置へと選択的に可動な蓋をさらに備えた、請求項1に記載のトイレ装置。
- 前記吸収性媒体を保持するための容器をさらに備え、前記吸収性媒体が、前記閉止位置から前記開放位置へと動かされる前記蓋に応じて前記バッグ内へ分注される、請求項2に記載のトイレ装置。
- 前記吸収性媒体を前記容器から前記バッグ内へ分注するための螺旋刃をさらに備えた、請求項3に記載のトイレ装置。
- 前記蓋が前記閉止位置から前記開放位置へと動かされたときに前記撹拌機器を起動するための切替器をさらに備えた、請求項2に記載のトイレ装置。
- 前記排泄物受容ボウルを支持するためのハウジングであって前記ハウジング及び前記排泄物受容ボウルがチャンバを形成する、前記ハウジングと、
前記排泄物受容ボウル内に形成された1つまたは複数の穴を介して前記排泄物受容ボウルの内部表面に対して前記バッグを押し出すために前記チャンバ内で圧力真空を生成するための真空生成機器と、をさらに備えた、請求項1に記載のトイレ装置。 - 前記吸収性媒体が顆粒で構成され、
前記撹拌機器が、前記バッグ内の前記顆粒の運動を最適化するための周波数及び振幅を備えた機械的振動を生成する、請求項1に記載のトイレ装置。 - 前記排泄物受容ボウルの前記内部表面が、前記吸収性媒体及び排泄物を重力により前記排泄物受容ボウルの中心へ押し出すための円錐形状を有した、請求項1に記載のトイレ装置。
- 前記撹拌機器が、前記バッグ内の前記吸収性媒体及び前記排泄物に対して振動エネルギーを生成する振動器を備えた、請求項1に記載のトイレ装置。
- 前記撹拌機器が、前記排泄物受容ボウルの底部の周縁に沿って離間された複数のレバーと、
偏心して取り付けられたカムを含むディスクと、
前記バッグ内の前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するために前記カムがそれぞれのレバーを交互に上げるように前記ディスクを回転させるためのモーターと、を備えた、請求項1に記載のトイレ装置。 - 指令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、前記トイレ装置の動作を制御するために前記指令を実行するための少なくとも1つのプロセッサと、を備える制御回路をさらに備えた、請求項1に記載のトイレ装置。
- 湿度レベルが閾値を超えるときに前記排泄物受容ボウル内で紫外線光を生成するための、湿度センサによって制御された紫外線ランプをさらに備えた、請求項1に記載のトイレ装置。
- 前記撹拌機器が、前記排泄物を前記吸収性媒体によって覆わせる、請求項1に記載のトイレ装置。
- 指令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、
前記指令を実行して、
蓋位置センサを用いて前記トイレ装置の蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出し、
バッグセンサを用いて前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに検出し、
前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するように前記撹拌機器を制御する、
少なくとも1つのプロセッサと、をさらに備えた、請求項1に記載のトイレ装置。 - 前記蓋が前記開放位置にあり前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに、前記少なくとも1つのプロセッサが前記吸収性媒体を前記バッグ内へ分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御する、請求項14に記載のトイレ装置。
- 前記吸収性媒体の重量、寸法、または弾性を適合させるように、前記少なくとも1つのプロセッサが前記撹拌の振幅及び/または周波数を調整する、請求項14に記載のトイレ装置。
- 環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルを提供することと、
使い捨て可能なバッグであって、前記開口部を通して導入される排泄物及び吸収性媒体が前記バッグによって受容されて前記バッグ内に保持されるように前記環状表面に解放可能に固定するための上方縁を備える前記使い捨て可能なバッグを提供することと、
撹拌機器を用いて前記撹拌機器を前記吸収性媒体及び前記排泄物に接触させずに前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌することと、を備える方法。 - 前記環状表面に隣接した閉止位置から、前記環状表面から離れた開放位置へと選択的に動かせる蓋をさらに提供する、請求項17に記載の方法。
- 前記閉止位置から前記開放位置へと動かされる前記蓋に応じて容器から前記吸収性媒体を分注することをさらに備えた、請求項18に記載の方法。
- 螺旋刃を用いて前記吸収性媒体を分注することをさらに備えた、請求項19に記載の方法。
- 前記蓋が前記閉止位置から前記開放位置へと動かされたときに前記撹拌機器を起動することをさらに備えた、請求項18に記載の方法。
- ハウジングを介して前記排泄物受容ボウルを支持することであって、前記ハウジング及び前記排泄物受容ボウルがチャンバを形成する、前記排泄物受容ボウルを支持することと、
前記排泄物受容ボウル内に形成された1つまたは複数の穴を介して前記排泄物受容ボウルの内部表面に対して前記バッグを押し出すために前記チャンバ内で圧力真空を生成することと、をさらに備えた、請求項18に記載の方法。 - 鉛直方向に前記撹拌を生成することをさらに備えた、請求項17に記載の方法。
- 前記排泄物受容ボウル内の湿度レベルが特定の閾値を超えるときに前記排泄物受容ボウル内へ紫外線光を生成することをさらに備えた、請求項17に記載の方法。
- 前記排泄物が前記吸収性媒体によって覆われるように前記排泄物を前記吸収性媒体と混合することをさらに備えた、請求項17に記載の方法。
- 蓋位置センサを用いて前記排泄物受容ボウルの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出し、
バッグセンサを用いて前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに検出し、
前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するために前記撹拌機器を制御するように、
少なくとも1つのプロセッサによって指令を実行することをさらに備えた、請求項17に記載の方法。 - 前記蓋が前記開放位置にあり前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに前記吸収性媒体を前記バッグ内へ分注するように、前記少なくとも1つのプロセッサに吸収性媒体ディスペンサをさらに制御させる、請求項17に記載の方法。
- 前記吸収性媒体の重量、寸法、または弾性を適合させるように、前記少なくとも1つのプロセッサに前記撹拌の振幅及び/または周波数をさらに調整させる、請求項17に記載の方法。
- 指令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、
少なくとも1つのプロセッサであって、前記指令を実行して、
蓋位置センサを用いて環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルを備えたトイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出し、
バッグセンサを用いて前記環状表面に解放可能に固定された上方縁を備える使い捨て可能なバッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに検出し、
前記蓋が前記開放位置にあり前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに吸収性媒体を前記バッグ内へと分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御し、
前記吸収性媒体及び前記排泄物に接触させずに前記吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するように前記撹拌機器を制御する、
前記少なくとも1つのプロセッサと、を備えた、トイレ制御システム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記排泄物を前記吸収性媒体によって覆わせるために前記撹拌機器を制御するように前記指令をさらに実行する、請求項29に記載のトイレ制御システム。
- 前記吸収性媒体の重量、寸法、または弾性を適合させるために、前記少なくとも1つのプロセッサが前記撹拌の振幅及び/または周波数を調整するように前記指令をさらに実行する、請求項29に記載のトイレ制御システム。
- 前記排泄物受容ボウル内に形成された1つまたは複数の穴を介して前記排泄物受容ボウルの内部表面に対して前記バッグを押し出すため、前記少なくとも1つのプロセッサが、前記排泄物受容ボウルとハウジングとの間に形成されたチャンバ内で圧力真空を生成するために真空ポンプを制御するように前記指令をさらに実行する、請求項29に記載のトイレ制御システム。
- 少なくとも1つのプロセッサによって環状表面を画定する開口部を備えた上部部材を備える排泄物受容ボウルを備えたトイレの蓋が閉止位置から開放位置へと動かされたときに検出することと、
前記少なくとも1つのプロセッサによって前記環状表面に解放可能に固定された上方縁を備える使い捨て可能なバッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに検出することと、
前記蓋が開放されて前記バッグが前記排泄物受容ボウル内に配置されたときに前記少なくとも1つのプロセッサによって吸収性媒体を前記バッグ内へ分注するように吸収性媒体ディスペンサを制御することと、
前記少なくとも1つのプロセッサによって前記吸収性媒体及び前記排泄物に接触せずに吸収性媒体及び前記排泄物を撹拌するように撹拌機器を制御することと、を備えた、トイレの制御方法。 - 前記排泄物が前記吸収性媒体によって覆われるように前記撹拌機器を制御することをさらに備えた、請求項33に記載のトイレの制御方法。
- 前記吸収性媒体の重量、寸法、または弾性を適合させるように前記撹拌の振幅及び/または周波数を調整することをさらに備えた、請求項33に記載のトイレの制御方法。
- 前記排泄物受容ボウル内に形成された1つまたは複数の穴を介して前記排泄物受容ボウルの内部表面に対して前記バッグを押し出すために、前記排泄物受容ボウルとハウジングとの間に形成されたチャンバ内の圧力真空を生成するように真空ポンプを制御することをさらに備えた、請求項33に記載のトイレの制御方法。
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