JP2019526003A - 便器内容物に応答した便器への水量解放の調節を自動化するシステム、そのシステムを含むトイレ、および関連方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国仮特許出願第62/359,696号(2016年7月7日出願)に対する優先権を主張し、上記出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
小規模便器が、図8に見られるように、PVC管をセラミック壁タイルに搭載することによって複製された。STEM Inc.からのピエゾセラミックセンサ(モデルSMD15T21R111WL)が、タイル802の底面上のPVC管800の底部に位置付けられた。PVC管の空洞は、第1の水位「通常」804を達成するために、ある量の水(約1.8kg)で充填され、「通常」ToF測定値が、取得される。図9を参照すると、水のみが空洞内に存在するとき、「開始」と「停止」との間の距離は、計算:流体水位=(TOF×流体音速)/2を使用した飛行時間測定値である。
Claims (49)
- 水洗トイレであって、前記トイレは、
水源と流体連通している便器であって、前記便器は、超音波信号を伝送することが可能な送信機と、超音波信号を受信することが可能な受信機とを備えているセンサを搭載され、前記センサは、前記信号の飛行時間(ToF)を測定し、ToF測定値を取得するように構成されている、便器と、
前記センサに電気的に接続されているマイクロコントローラであって、前記マイクロコントローラは、前記ToF測定値を受信し、それを処理し、便器ステータスを決定するように構成されている、マイクロコントローラと、
前記便器と前記水源との間に配置されている少なくとも1つの水弁と
を備え、
前記少なくとも1つの水弁は、前記マイクロコントローラに電気的に接続され、前記マイクロコントローラは、ある持続時間にわたって第1の位置から第2の位置に移動するように少なくとも1つの水弁に命令し、前記持続時間は、前記便器ステータスに対応している、トイレ。 - 前記センサは、ピエゾセラミックセンサである、請求項1に記載のトイレ。
- 前記センサは、前記便器の外部に搭載されている、請求項1に記載のトイレ。
- 前記センサは、前記便器の内部に搭載されている、請求項1に記載のトイレ。
- 前記センサは、前記便器の底部の中心に搭載されている、請求項1に記載のトイレ。
- 前記送信機は、前記便器の第1の側に搭載され、前記受信機は、前記第1の側と対向する前記便器の第2の側に搭載されている、請求項1に記載のトイレ。
- 前記水弁は、電気機械的に動作させられる弁である、請求項1に記載のトイレ。
- 前記水弁は、ソレノイド弁である、請求項1に記載のトイレ。
- 前記水弁は、洗浄弁である、請求項1に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「液体」、「固体」、および「中間」から選択される、請求項9に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「液体」であり、前記洗浄弁は、ある持続時間にわたって閉鎖位置から開放位置に移動させられ、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項10に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「低水位」であり、前記洗浄弁は、ある持続時間にわたって閉鎖位置から開放位置に移動させられ、水封を復元するために十分な量の水を放出する、請求項9に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「固体」であり、前記洗浄弁は、ある持続時間にわたって閉鎖位置から開放位置に移動させられ、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項10に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「中間」であり、前記洗浄弁は、ある持続時間にわたって閉鎖位置から開放位置に移動させられ、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項10に記載のトイレ。
- 前記水弁は、水源弁である、請求項1に記載のトイレ。
- 前記便器ステータスは、「漏出」、「液体閉塞」、「固体閉塞」、および「物体」から選択される、請求項13に記載のトイレ。
- 前記水弁は、開放位置から閉鎖位置に移動させられる、請求項16に記載のトイレ。
- 前記便器上のユーザまたは前記便器に近接したユーザの存在を検出するための二次センサをさらに備え、前記二次センサは、前記マイクロコントローラに電気的に接続されている、請求項1に記載のトイレ。
- 前記二次センサは、前記便器の正面のユーザの存在を検出するための赤外線(IR)センサである、請求項18に記載のトイレ。
- 前記二次センサは、前記便器の中への便器内容物の堆積を検出するための赤外線(IR)センサである、請求項18に記載のトイレ。
- 水洗トイレ上に搭載するためのシステムであって、前記システムは、
i)マイクロコントローラに電気的に接続されているセンサであって、前記センサは、超音波信号を伝送するための送信機と、前記超音波信号を受信するための受信機とを備え、前記センサは、使用時、前記信号のToF測定値を生成するように構成されている、センサと、
ii)マイクロコントローラと
を備え、
前記マイクロコントローラは、前記ToF測定値を受信し、それを処理し、使用時の便器ステータスを決定するように構成され、水洗トイレの少なくとも1つの水弁に電気的に接続可能である、システム。 - 前記センサは、使用時、前記送信機が前記便器の第1の側に搭載可能であり、前記受信機が前記第1の側と対向する前記便器の第2の側に搭載可能であるように構成されている、請求項21に記載のシステム。
- 前記センサは、ピエゾセラミックセンサである、請求項21に記載のシステム。
- 前記便器上のユーザまたは前記便器に近接したユーザの存在を検出するための二次センサをさらに含み、前記二次センサは、前記マイクロコントローラに電気的に接続可能である、請求項21に記載のシステム。
- 前記二次センサは、前記便器の正面のユーザの存在を検出するための赤外線(IR)センサである、請求項24に記載のシステム。
- 前記二次センサは、前記便器の中への便器内容物の堆積を検出するための赤外線(IR)センサである、請求項24に記載のシステム。
- 水洗トイレにおける便器ステータスに対応するように便器の中に放出される水の量を調節する方法であって、前記方法は、
i)前記便器上に搭載された送信機から前記便器の便器内容物に向かって超音波信号を伝送することと、
ii)受信機によって前記超音波信号を受信し、前記信号のToF測定値を決定することと、
iii)前記ToF測定値をマイクロコントローラに電気的に伝達することであって、前記マイクロコントローラは、前記ToF測定値に対応する便器ステータスを決定し、ある持続時間にわたって第1の位置から第2の位置に移動するように前記便器と流体連通している少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁に電子的に命令し、前記持続時間は、前記便器ステータスに対応している、ことと、
iv)前記持続時間の経過時、前記少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁を前記第2の位置から前記第1の位置に移動させることと
を含む、方法。 - 前記送信機および受信機は、ピエゾセラミックセンサである、請求項27に記載の方法。
- 前記決定される便器ステータスは、「液体」、「固体」、および「中間」から選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁は、洗浄弁であり、前記決定される便器ステータスは、「液体」であり、前記第1の位置は、閉鎖位置であり、前記第2の位置は、開放位置であり、前記持続時間は、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁は、洗浄弁であり、前記決定される便器ステータスは、「固体」であり、前記第1の位置は、閉鎖位置であり、前記第2の位置は、開放位置であり、前記持続時間は、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁は、洗浄弁であり、前記決定される便器ステータスは、「中間」であり、前記第1の位置は、閉鎖位置であり、前記第2の位置は、開放位置であり、前記持続時間は、前記便器を清掃するために十分な量の水を放出する、請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁は、水源弁であり、前記決定される便器ステータスは、「漏出」、「液体閉塞」、「固体閉塞」、および「物体」から選択される、請求項29に記載の方法。
- 前記第1の位置は、開放位置であり、前記第2の位置は、閉鎖位置であり、前記持続時間は、無期限である、請求項29に記載の方法。
- トイレに請求項21に記載のシステムを取り付けることを含む前記水洗トイレの節水を強化する方法。
- 水洗トイレにおける水浪費を検出および改善する方法であって、前記方法は、監視サイクルの周期的起動を含み、前記方法は、
i)便器上に搭載された送信機から前記便器の便器内容物に向かって超音波信号を伝送することと、
ii)前記超音波信号のToF測定値を決定する受信機によって前記超音波信号を受信することと、
iii)前記ToF測定値をマイクロコントローラに電気的に伝達することと
を含み、
前記マイクロコントローラは、前記ToF測定値に対応する便器状態を決定し、前記決定される便器状態が「通常」であるとき、前記サイクルは、終了するが、前記決定される便器状態が「漏出」であるとき、前記マイクロコントローラは、ある持続時間または無期限の持続時間にわたって開放位置から閉鎖位置に移動するように前記便器と流体連通している少なくとも1つの電気機械的に動作させられる弁に電子的に命令する、方法。 - 前記起動は、24時間に1回生じる、請求項36に記載の方法。
- 水洗トイレであって、前記水洗トイレは、
外面と内面とを有する便器と、
前記便器の外面上に位置しているセンサと
を備え、
前記センサは、前記便器の内部空間内の活動を識別するように構成されている、水洗トイレ。 - 前記センサは、前記便器の外面の底部上に位置している、請求項38に記載の水洗トイレ。
- 前記センサは、前記便器の外面の第1の側に位置している送信機と、前記便器の外面の第2の側に位置している受信機とをさらに備え、前記送信機および受信機は、前記便器の外面上の同じ軸方向高さに位置している、請求項38に記載の水洗トイレ。
- 前記センサと通信しているマイクロコントローラをさらに備え、前記マイクロコントローラは、前記活動への応答を開始するように構成されている、請求項38に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、前記便器内の固体廃棄物の存在であり、前記応答は、前記水洗トイレの高量洗浄を実施するために弁を開放することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、前記便器内の液体廃棄物の存在であり、前記応答は、前記水洗トイレの低量洗浄を実施するために弁を開放することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、前記便器の中への漏出であり、前記応答は、水供給弁を閉鎖することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、前記便器内の低水位の存在であり、前記応答は、水供給弁を開放することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、前記便器内の高水位の存在であり、前記応答は、前記水洗トイレの洗浄を防止するために閉鎖することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
- 前記便器内の高水位は、前記水洗トイレ内の固体閉塞物に起因する、請求項46に記載の水洗トイレ。
- 前記便器内の高水位は、前記水洗トイレの上流のライン閉塞物に起因する、請求項46に記載の水洗トイレ。
- 前記活動は、中間内容物の存在であり、前記応答は、前記水洗トイレの低量洗浄を実施することである、請求項41に記載の水洗トイレ。
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