JP2020133244A - 便器装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で、かつ低コストで大便の状態を検出できる便器装置を提供する。【解決手段】便器装置1は、ボウル12内の溜め水部15に向けて超音波を発する超音波センサ21と、超音波センサ21の検知結果により大便の状態を検出する検出部30とを備えている。【選択図】図1
Description
本発明は便器装置に関する。
従来には、ボウル内に排泄された大便を撮影して、その状態から健康状態を推定する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、画像認識では、外乱光や、尿、水面上の泡などが溜め水に対するノイズとなり、撮影した画像だけでは精度よく大便の状態を検出できないおそれがある。また、カメラだけでなく画像解析装置を便器装置に付加すれば、高コストで大がかりなものとなるおそれもある。そもそも、カメラをトイレ室内に設置することに抵抗を感じる利用者が多いものと予想され、画像認識によるものは、かならずしも適切な大便状態検出方法とは言えない。
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、簡易な構成で、かつ低コストで大便の状態を検出できる便器装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の便器装置は、ボウル内の溜め水部に向けて超音波を発する超音波センサと、該超音波センサの検知結果により大便の状態を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
本発明は上述した構成とされているため、簡易な構成で、かつ低コストでボウル内の大便の状態を検出することができる。
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
まず、以下に説明する複数の実施形態に係る便器装置の概略基本構成について記述する。
まず、以下に説明する複数の実施形態に係る便器装置の概略基本構成について記述する。
以下に説明する複数の便器装置1はいずれも、ボウル12内の溜め水部15に向けて超音波を発する超音波センサ21〜24と、超音波センサ21〜24の検知結果により大便の状態を検出する検出部30とを備えた基本構成とされている(図1〜図5参照)。
ここで、超音波センサ21〜24は、センサに内装された送波器(不図示)により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を内装された受波器(不図示)で受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出する機器である。超音波センサ21〜24を用いれば、例えば受波器で受信した超音波の受信強度を、受信パルスの電圧をもとに算出して得ることができる。
この超音波センサ21〜24は、以下の複数の実施形態の説明にあるように、便器装置1内の適宜な位置に配設され、溜め水部15に対して超音波を発信し得る構成とされている。
また、検出部30は、CPUやプログラムなどで構成され、超音波センサ21〜24と電気的に接続され、超音波センサ21〜24が検知した結果にもとづいて大便5の状態、例えば便の有無や量、固さなどを検出する。検出部30はさらに、検出した状態を利用者に紐づけて記憶部(不図示)に保存したり、表示部(不図示)に状態表示したりする動作構成としてもよい。また、検出部30はさらに、検出した状態をネットワークを介して外部に送信する構成としてもよい。なお、検出部30は便器本体10の内部や、リモコン装置(不図示)の内部などに搭載されていればよい。
ついで、第1〜第6実施形態に係る便器装置1の詳細について、図1〜図5をもとに説明する。なお、図1〜図5に図示した便器装置1は模式図であり、便器装置1は簡略的に示してある。また、これらの便器装置1は洋風便器装置とされ、周壁を有した便器本体10にボウル12が組み込まれてなり、ボウル12内には水面16が一定となるように貯水された溜め水部15が形成されている(図1〜図5の各(a)(b)参照)。便器装置1は、さらに便蓋11(図5(a)(b)のみに図示)や便座(不図示)も備えている。
まず、図1(a)〜(d)を参照して、第1実施形態に係る便器装置1について説明する。
この便器装置1の超音波センサ21は、ボウル12の外底側(ボウル12の底部13の外側)に配されている。超音波センサ(外底)21は、図例のようにボウル12の底面における略中央の外底側に配されればよく、あるいは便5が溜め水部15内で安定する底面位置の外底側に配されればよい。
超音波センサ(外底)21が底部13を介して溜め水部15に向けて超音波を発信すれば、その超音波の一部は大便5に当たり、その反射波が超音波センサ(外底)21で受信される。一方、大便5の存在しない箇所に発信した超音波は溜め水部15を通過する(反射波が戻ってこない)。したがって、図1(a)のように便5の量が少なければ、超音波の多くは溜め水部15を通過する一方、反射波は少ない。また、図1(b)のように便5の量が多ければ、反射波が多くなる可能性が高い。
ようするに、図1(a)(b)を比較すれば、図1(a)の例では受信強度は小となり、図1(b)の例では受信強度は大となる。検出部30は、このような反射波の受信強度の大小をもとに、大便の多少(大小)や大便5の有無を検出することができる(図1(c)(d)参照)。
図2に示した第2実施形態に係る便器装置1は、ボウル12の外底側に超音波センサ(外底)21が複数配されている。超音波センサ(外底)21は、例えば外底側に等間隔に併設されればよく、また底部13の面全体において大便5を検知できるように、平面的にバランスよく配設されるようにしてもよい。
この便器装置1によれば、一部の超音波センサ(外底)21だけが便5を検知したり(図2(a)参照)、全部の超音波センサ(外底)21が便5を検知したり(図2(b)参照)することが可能とされる。そのため、検出部30は、便5を検知した超音波センサ(外底)21の数で便5の多少(大小)を検出することができる(図2(c)(d)参照)。また、便5を検知した超音波センサ(外底)21の数だけではなく、それぞれの受信強度を加味して便5の量を判別できるようにしてもよい。
ついで、図3(a)〜(d)を参照して、第3実施形態に係る便器装置1について説明する。
この便器装置1の超音波センサ(外側面)22は、ボウル12の外側面側(ボウル12の側壁部14の外側)の相異なる高さ位置に複数配されている。超音波センサ(外側面)22は、例えば図3(a)(b)の例のように、溜め水部15の水面16の高さ位置と、ボウル12の底面(底部13)の高さ位置との間に等間隔に配されるようにすればよい。
このような超音波センサ(外側面)22の配置によれば、検出部30は、底部13に近い超音波センサ(外側面)22が反射波を検知すれば、その便5が固いものと検出することができる(図3(a)(c)参照)。また検出部30は、水面16に近い超音波センサ(外側面)22が反射波を検知すれば、その便5が柔らかいものと検出することができる(図3(c)(d)参照)。また、複数の超音波センサ(外側面)22が設けてあるため、便5の量の大小を検出することも容易にできる。
つぎに、図4(a)〜(f)を参照して、第4実施形態に係る便器装置1について説明する。
この便器装置1には、図4(a)(b)に示すように、複数の超音波センサ(外側面)22と、1つの超音波センサ(外底)21とが設けてある。なお、図4(c)〜(f)の受信強度のグラフは、複数の超音波センサ(外側面)22、超音波センサ(外底)21の受信強度の合算値で表したものとする。
この便器装置1は、高さ位置の異なる2つの超音波センサ(外側面)22と、1つの超音波センサ(外底)21と、検出部30と、タイマーと31を備えている。そして、便器装置1は、検出部30が超音波センサ21、22の反射波の受信強度を時系列に検出する構成とされている。
図4(a)のように便5がボウル12の底部13に沈んでいる場合、その便5は底部13に近い超音波センサ(外側面)22で検知される。検出部30は、その後の時間経過とともに、反射波の受信強度が小さくかつ変化が遅い(図4(c))、または小さくかつ変化がない(図4(e))ことを検出した場合には、便5の膨張の程度が低いものと判断し、便5が固いことを検出することができる。この検出は、固い便5は膨潤率が小さく膨張しにくいことにもとづくものである。また、図4(c)のように受信強度が段階的に大きくなるように変化すれば、検出部30は固い便5が断続的に排泄されたものと判断することができる。
また、検出部30は柔らかい便5については、つぎのようにして検出することができる。すなわち、柔らかい便5であれば、初期段階で大量に排泄されたり、時間経過とともに徐々に膨張したりする。前者は初期段階より受信強度が大きく(図4(d))、後者は受信強度が徐々に大きくなっていく(図4(f))。検出部30は、これらの受信強度の大小や、時間経過にともなう変化を検出することで、便5が柔らかいと判断することができる。
また、図4の便器装置1は相異なる高さ位置に超音波センサ(外側面)22を備えているため、これによっても、第3実施形態のものと同じように、便5の固さを検出することができる。例えば、検出部30は、初期段階で固い便が排泄され、その後、柔らかい便5が排泄された場合などのケースについても検出することができる。
以上の実施形態の説明では、超音波センサ21、22をボウル12の外底側、外側面側に設けた便器装置1を例示したが、図5(a)に示した第5実施形態に係る便器装置1のように、超音波センサ(便蓋)23を便蓋11の裏面に設けたものとしてもよい。さらに、図5(b)に示した第6実施形態に係る便器装置1のように、超音波センサ(上部)24をボウル12の側壁部14の上部外側に設けたものとしてもよい。
超音波センサ23、24を以上のように配置すれば、上述した第1〜第4実施形態(図1〜図4参照)のもののように底部13や側壁部14などの遮蔽物を介さなくてもよく、超音波を直接溜め水部15に発することができる。したがって、この便器装置1によれば、精度よく大便5の状態を検知することができる。
以上に説明した複数の便器装置1はいずれも、超音波センサ21〜24を用いてボウル12内の大便5を検知する構成とされているため、上述したように、大便5の種々の状態を的確に検出することができる。そのように検出された便5の状態を利用者に紐づけてデータとして記憶部(不図示)に保存してもよく、そのように保存されたデータを検便用のサンプル便の代わりに医師などに提示して、健康状態を判断してもらうこともできる。
また、これらの便器装置1は、画像認識による便検知ではないため、外乱光や、尿による溜め水の変色、水面上の泡などのノイズに邪魔されず、溜め水に薬剤や泡が含まれている場合にも適用することが可能である。さらに、撮影する必要がないためトイレ内にカメラを設置する必要はなく、そのためトイレ内で撮影されているという不安要素をなくすこともでき、その結果、利用されやすくなる。また、カメラや画像解析装置などを必要としないため、大がかりで高価な装置構成とはならず、簡易でかつ製造コストを抑えた装置構成とすることができる。
以上の便器装置1は、大便5の状態検出のために超音波センサ21〜24の受信強度を用いているが、さらに超音波の発信から受信までに要した時間を用いてもよい。つまり、このような時間により、超音波センサ21〜24から大便5までの距離を算出することができる。それにより検出部30が便5の溜め水部15内での高さ位置を算出して、便5の固さを検出することもできる。
また、便器装置1は、上述したような洋風便器装置に限られず和風便器装置であってもよい。その場合、便器本体(ボウル)の適所に超音波センサを設けることができる。例えば、外底側や金隠しなどに超音波センサを設ければよい。
和風便器装置の場合、溜め水は少なく、便の高さ位置はほぼ一定であるが、平面的には広がりがあるため、便器本体の外底側に複数の超音波センサを設置することで、便の有無や量、時間経過による変化を検出することができる。
1 便器装置
12 ボウル
13 底部
14 側壁部
15 溜め水部
21 超音波センサ、超音波センサ(外底)
22 超音波センサ、超音波センサ(外側面)
23 超音波センサ、超音波センサ(便蓋)
24 超音波センサ、超音波センサ(上部)
30 検出部
5 大便、便
12 ボウル
13 底部
14 側壁部
15 溜め水部
21 超音波センサ、超音波センサ(外底)
22 超音波センサ、超音波センサ(外側面)
23 超音波センサ、超音波センサ(便蓋)
24 超音波センサ、超音波センサ(上部)
30 検出部
5 大便、便
Claims (5)
- ボウル内の溜め水部に向けて超音波を発する超音波センサと、該超音波センサの検知結果により大便の状態を検出する検出部とを備えたことを特徴とする便器装置。
- 請求項1において、
前記検出部は、前記超音波センサが検知した超音波の強度により大便の状態を検出することを特徴とする便器装置。 - 請求項1または2において、
前記超音波センサは、前記ボウルの外底側に複数配されていることを特徴とする便器装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項において、
前記超音波センサは、前記ボウルの外側面側の相異なる高さ位置に複数配されていることを特徴とする便器装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項において、
前記検出部は、前記超音波センサが検知した超音波の強度の変化を検出することを特徴とする便器装置。
Priority Applications (2)
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JP2019027956A JP2020133244A (ja) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | 便器装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019027956A JP2020133244A (ja) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | 便器装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019027956A Pending JP2020133244A (ja) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | 便器装置 |
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2019
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