JP2020133244A - 便器装置 - Google Patents

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）。

特開２００７−２５２８０５号公報

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。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る便器装置を模式的に図示した説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係る便器装置を模式的に図示した説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３実施形態に係る便器装置を模式的に図示した説明図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の第４実施形態に係る便器装置を模式的に図示した説明図である。 （ａ）（ｂ）は、本発明の第５、第６実施形態に係る便器装置を模式的に図示した説明図である。

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。

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

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
   
   

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