JP2021134494A - 小便器 - Google Patents

Abstract

【課題】投光された光が反射して、所定外の部分に光像が生じてしまうことを抑制することができる小便器を提供する。【解決手段】ターゲット位置の指示機能を備えた小便器１であって、小便を受けるボウル面２、及びこのボウル面２の底部に設けられた排水口１１を備えたボウル部と、ボウル面２を洗浄するスプレッダ（吐水装置）３と、ボウル面上に所定波長の光を照射する照射装置と、を備え、ボウル面上には、紫外光照射部（照射装置）３ｄからの紫外光を受けて自らが発光する発光部としての蛍光体５が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、起立して小便を行う際に便器周囲に小便が飛散するのを防止するために放尿先の目標（ガイド）となる手段を設けた小便器に係り、特に光学的な目標位置を設けた小便器に関する。

従来、汚損回避トイレとして、例えば便器内の所定位置に目印材の貼付や接着等を行って配置するものが知られている。便器内に目印材があると、心理として小便が目印材に掛かるようにその目印材を狙うので、便器周囲の小便による汚損が少なくなり、便器周囲の汚損軽減及び汚損に伴う清掃作業の負担軽減につながる有効な手段となる。

ところで、目印材を便器表面に取り付けていると、トイレの使用が重なるにつれ、目印材が剥がれたり、目印材自体に汚れが蓄積されてしまう。このように目印材が汚れると便器自体が不衛生な状態となるため、再度目印材を取り付けなければならない、といったメンテナンスなどの点で問題となっていた。

そこで、例えば便器の所定位置に光源を設けるとともに、小便受け部の所要位置に標的を設けた便器であって、光源から発する光線が、小便受け部の所要位置に照射されるように構成した便器が提案されている（特許文献１参照）。

この便器では、光源から発する光線が小便受け部の所要位置に照射され、その光線によって便器の小便受け部に標的が形成されるようになっている。このように、この小便器では、従来の小便受け部の所要位置に標的部材を貼付又は接着する必要がないので、剥がれた標的を貼り直す手間や蓄積した汚れを落とす作業が不要になり、メンテナンスの労力が軽減される。

さらに、例えばマイクロ波センサなどの人感センサにより使用者の接近を検知したとき、光照射装置からボウル面に対してターゲットマークとなる光を照射することで小便を当てる位置をガイドし、小便の小便器外への飛び散りを抑制させる小便器装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、これ以外にも、例えば小便器本体におけるボウル部の上部内面に、ボウル部内に光を照射する照明手段及びボウル部内の放尿位置にレーザ光を照射して表示するポインタ手段を備えるとともに、ポインタ手段は、内蔵されたレーザ光出力部材から所望の色に応じた波長のレーザ光を出力するように構成された小便器も提案されている（例えば特許文献３参照）。

この小便器では、ボウル部内に設定される放尿位置に、常温で透明状態で、かつ加熱時に非透明状態へ遷移する可逆性感熱媒体が設けられており、照射されるレーザ光の熱エネルギーにより透明状態の可逆性感熱媒体を非透明化させて放尿位置を表示可能にした構成のものも開示されている。

特開２０１３−２２０３号公報 特開２０１８−０４０２４０号公報 特開２０１４−１５６７３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の便器にあっては、例えば大小兼用便器の場合、標的部位に大便が付着・固化すると目標設置の光線がうまく到達しない虞がある。また、小便専用の便器にあっては、投光部に尿石が付着して便器裏側からのLED光線が透過できない虞もある。

また、特許文献２及び特許文献３に記載の小便器にあっては、小便器のボウル面は、光沢がある（陶器製である）ものが一般的であり、光を照射して排尿位置をガイドするような場合、ボウル面の写像性（鏡像性）により、投光されたものが別部分に反射して別の光像を生じてしまう虞がある。その結果、使用者の目で視認する際のガイド手段としての機能を著しく阻害する可能性がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、投光された光が反射して、所定外の部分に光像が生じてしまうことを抑制することができる小便器を提供することを目的とする。

本発明に係る小便器は、ターゲット位置の指示機能を備えた小便器であって、小便を受けるボウル面、及びこのボウル面の底部に設けられた排水口を備えたボウル部と、
上記ボウル面を洗浄する吐水装置と、
上記ボウル面上に所定波長の光を照射する照射装置と、
を備え、
上記ボウル面上には、上記照射装置からの光を受けて自らが発光する発光部が設けられているものである。

このような構成の小便器によれば、照射装置からの光を受けて発光部自身が光るようにターゲット位置を表示するため、従来のように、照射された光がボウル面に反射して、指示したいターゲット位置以外に別の光像を生じさせてしまうことを抑制することができる。また、調整を要することなく、信頼性高く光像を実現することができる。

本発明に係る小便器の他の態様は、前記ボウル面上には、釉薬層が形成されているとともに、前記発光部は、ボウル面の一部において、ボウル面と釉薬層との間に塗布される蛍光体によって発光するものである。

このような構成の小便器によれば、釉薬によって、ボウル面に光沢が出る場合において、照射装置からの光が反射して別の光像が生じてしまうことを抑制することができる。また、釉薬層により、蛍光体がボウル面から剥がれてしまうのを防止できる。

本発明に係る小便器の他の態様は、前記照射装置から照射される光は特定波長の紫外線であり、前記発光部は前記蛍光体が前記紫外線を受けて発光するように構成したものである。

このような構成の小便器によれば、小便器のボウル面に紫外線が照射されることによりボウル面の両側などに発光部の鏡像が形成されたとしても、紫外線は可視光領域外の波長であるので、視認される虞がない。

本発明に係る小便器の他の態様は、前記ボウル面の下方は、前側に向かって傾斜若しくは湾曲しているとともに、前記発光部は、下方にいくにしたがって幅が縮小しているものである。

このような構成の小便器によれば、ボウル面の下方は傾斜しているため、照射装置からの距離が変化する。ここで、発光部は、下方にいくにしたがって幅が縮小している。つまり、照射装置から距離が遠くなるほど、幅が小さくなるように構成されている。そのため、照射装置から距離が遠い箇所の発光量が小さい場合でも、発光部の意匠性を維持することができる。また、発光部の形態を下方にいくに従い幅を縮小する形態とすることで、放尿時の到達位置の目安として発光部の幅を利用して尿流率の低下状況の指標とすることもできる。

本発明によれば、照射装置からの光を受けて発光部自身が光るようにターゲット位置を表示するため、従来のように、照射された光がボウル面に反射して、指示したいターゲット位置以外に別の光像を生じさせてしまうことを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る小便器を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る小便器を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る小便器を示す縦断面図である。 本実施形態による小便器に取り付けられているスプレッダ及びその近傍の拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る小便器の背面（裏面）を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤの構造及びＬＥＤからの紫外光の照射状態を示す模式図である。 本発明のＬＥＤの配置構造の変形例を示す模式図である。 （ａ）は本発明の第1の実施形態に係る蛍光体を設けている小便器の断面構造を示す要部拡大断面図、（ｂ）は同図（ａ）の蛍光体及びその近傍と紫外光の照射状態を示す小便器の要部拡大正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るマイクロ波センサの動作原原理を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るマイクロ波センサの動作範囲などを示す説明図である。 本発明の第1の実施形態に係る制御部とこれに接続されるセンサその他との電気的接続を示す構成ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る制御部の制御動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る小便器を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る小便器の蛍光体の形状を示す模式的な説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る蛍光体の形状を定性的に説明するための原理図である。 同様に第２の実施形態に係る蛍光体の形状を説明するための説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る小便器を示す正面図である。

本発明は、ターゲット位置の指示機能を備えた小便器であって、小便を受けるボウル面、及びこのボウル面の底部に設けられた排水口を備えたボウル部と、上記ボウル面を洗浄する吐水装置と、上記ボウル面上に所定波長の光を照射する照射装置と、を備え、上記ボウル面上には、上記照射装置からの光を受けて自らが発光する発光部が設けられているものである。このような構成により、本発明は、照射装置からの光を受けて発光部自身が光るようにターゲット位置を表示するため、従来のように、照射された光がボウル面に反射して、指示したいターゲット位置以外に別の光像を生じさせてしまうことを抑制することができる。
以下、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。

（第１の実施形態）
図１から図５は、本実施形態に係る小便器１を示すものであり、この小便器１は、陶器製の壁掛型のものが用いられており、トイレ室内の床面Ｆに対して特定高さに調整して壁面Ｗに設置されている。なお、本発明に係る各実施形態では、設定位置を明確に規定するため互いに直交する３次元座標を設定しており、具体的には、Ｘ方向は重力加速度と同一向きに、Ｙ方向はトイレの壁面Ｗに対して垂直方向の内部にむかう向きに、残りのＺ方向は右手系で一義的に指定される向きに設定されている。

この小便器１は、大略構成として、ボウル面２と、このボウル面２の上部に設けた略扁平円筒形状を有するスプレッダ３と、を備えているほか、紫外光を出射する照射装置である紫外光照射部３ｄの光源を構成するＬＥＤ（light emitting diode）４と、発光部を構成する蛍光体５と、マイクロ波センサ６と、制御部７（図５及び図１０参照）と、を備えている。なお、図１〜図３、図６〜図８では、符号ＵＶで紫外線の照射領域を示しているが、勿論、可視光領域外であるので、実際には視認可能なものではないが説明の都合上実線で示している。

本実施形態の小便器１は、全体として、壁面Ｗに当接する背面（裏面）から前方下端部にかけて幅が狭くなる固有形状に形成されており、この内側には小便を受けるために湾曲形状のボウル面２を有するボウル部が形成されている。また、この小便器１には、ボウル面２の左右（＋／−Ｚ）方向の中央上部に、吐水装置を構成するスプレッダ３が設置されており、使用者が小用後に、スプレッダ３から吐出される洗浄水によってボウル面２が洗浄されるようになっている。なお、この吐水装置は、マイクロ波センサによる検出信号に基づいて、洗浄水の吐水又は止水を行う。

さらに、この小便器１のボウル部には、表面側上部に設けた後述するボウル面２などの他に、図３に示すように、表面側底部に排水口１１を、また、裏面側下部に排水管１２を備えている。

排水口１１は、略円形形状を有するものであって、ボウル面２が受けた小便及び洗浄水を小便器１から外部に排出するようになっている。排水管１２は、下降管１２ａ及び上昇管１２ｂを介して排水口１１と連通するように構成されており、トイレ室の壁面Ｗに向けて水平に延びるように設置されている。この排水管１２は、図示外の排水配管を介して下水管などに接続されるようになっている。なお、排水配管は、トイレ室の壁内部を通り壁面Ｗからトイレ室内側に突出している。

さらに、小便器１には、ボウル面２の底部に、排水口１１を覆うように円盤状の目皿１３が配置されているとともに、目皿１３には、複数の開口孔が設けられており、小便が直接放出されたときに外部へ飛散するのを防止する機能を有している。また、この目皿１３では、これらの開口孔を介してボウル面２が受けた小便及び洗浄水を集水し、排水口１１に放出させるようになっている。

前述した下降管１２ａ及び上昇管１２ｂは、排水口１１に放出させた小便及び洗浄水がこれらの内部に貯留されるようになっており、これらの貯留された封水により排水口１１と排水管１２及び図示外の排水配管との間を絶縁する、トラップ管路として機能する。

ボウル面２は、壁面Ｗと概ね平行に延びる正面部２ａと、この正面部２ａの両側から、
小便器１の前方下端部に向けて延びる側面部２ｂと、を備えている。このような構成のボウル面２は、両側の側面部２ｂが、図２に示すように、上端から下方に向けて幅が狭くなる略三角形状に形成されていると共に、各側面部２ｂの最上部（−Ｘ方向の最上部）がオープン形状となっており、「天井面」に相当する部分を設けていない。

また、このボウル面２は、正面部２ａが、その上部において平面状に構成されているとともに、下方にかけて前方に向かう先端部側（使用者が立つ側、即ち−Ｙ方向の最先端部）にせり出すように凸状に湾曲して形成されている。このような形状を有するボウル面２の正面部２ａについては、全体形状として、下方に向けて幅が狭まる略逆二等辺三角形状を呈している。

また、ボウル面２は、その正面部２ａの両側が、各斜面状に形成されている側面部２ｂに接続されており、正面部２ａ及び各側面部２ｂを包括した全体形状として略山型に形成されている。また、この小便器１の外周面とボウル面２の外縁を構成する内周面との接続部位は、オープン形状の上端部を除き、恰も山の稜線のように連なる略Ｕ字形に形成されている。

さらに、このボウル面２は、各側面部２ｂの最内縁部である、正面部２ａとの境界部位に、導水棚２ｃが設けられており、この導水棚２ｃは小便器１の後部（＋Ｙ方向）側から前端部（−Ｙ方向）側にかけて斜めに下降するように形成されている。この導水棚２ｃは、各側面部２ｂの最内側に形成された段差形状を呈する壁面で構成されている。このような構成のスプレッダ３から吐出された洗浄水の一部は、各導水棚２ｃに沿って導かれて小便器１の前側下端部に送り込まれ、ボウル面２の前端部側を洗浄して排水口１１（図２）から排出されるようになっている。

スプレッダ３は、この内部にＬＥＤ４を設置しているとともに、小便器１の本体１Ａの裏面の、スプレッダ３近傍にマイクロ波センサ６を設置している。このスプレッダ３は、図３及び図４に示すように、ボウル面２の正面部２ａの左右方向中央に取り付けられている。なお、本実施形態においては、ボウル面２のスプレッダ３が取り付けられている部分（取付面）は、ほぼ鉛直に向けられた平面である。スプレッダ３は、略円柱状の本体部３ａと、吐水部３ｂと、この吐水部３ｂからボウル面２の正面部２ａの裏側へ延びる洗浄水供給部３ｃと、紫外光照射部３ｄと、を有する。

本体部３ａは、内部に紫外光照射部３ｄを収容しており、この紫外光照射部３ｄには後に詳述するＬＥＤ４が設置されている。またこの本体部３ａには、詳細は後述するが、この裏面側下部のボウル面２との間に、吐水部３ｂも設置されている。

吐水部３ｂは、図３に示すように、スプレッダ３の本体部３ａの裏面と、ボウル面２の正面部２ａの上部側表面と、の間に設置されている。即ち、この吐水部３ｂは、より詳細には、洗浄水供給部３ｃから供給される洗浄水が効果的にボウル面２の下方（Ｘ方向）に向けて吐出するよう、吐水口３０ｂが鉛直下方に向けて配置されている。また、この吐水部３ｂ及び紫外光の照射装置を構成する後述の紫外光照射部３ｄは、スプレッダ３の本体部３ａの、小便器１正面視において重合位置に位置決めされて設置されている。換言すれば、これら吐水部３ｂ及び紫外光照射部３ｄは、スプレッダ３の取付面であるボウル面２の表面から異なる高さ位置に位置決めされて設置されている。これにより、吐水部３ｂ及び紫外光の照射装置であるＬＥＤ４は、スプレッダ３の内部にコンパクトに配置できる。

洗浄水供給部３ｃは、水道管ＷＰの一部に設けた電磁弁Ｖを介して洗浄水である水道水を所定のタイミングで吐水部３ｂへ供給させるように構成されている。このため、電磁弁Ｖは、後述する制御部７の制御信号に基づいて、所定のタイミングで開閉される。

電磁弁Ｖは、使用者が小便器１に所定距離内まで接近するときのこの接近動作をマイクロ波センサ６が検知して検知信号（第１検知信号）を制御部７へ出力する場合に、制御部７から出力される所定の制御信号（第１制御信号）を入力すると開弁動作を所定の時間・タイミングで行う。これにより、小便器１のボウル面２には、小用に先立ち洗浄水が流されて、ボウル面２への尿石の形成や臭気の発生を、事前に、かつ、効果的に抑える（これを「予備洗浄動作」とよぶ）ように構成されている。

また、この電磁弁Ｖは、使用者が小用を終わり小便器１から一定距離を超えて離れると、その離間動作（後退動作）をマイクロ波センサ６が検知して検知信号（第２検知信号）を制御部７に出力する。この検知信号（第２検知信号）を入力した制御部７は制御信号（第２制御信号）を出力するとともに、電磁弁Ｖはこの制御信号が入力されると開弁動作を所定の時間・タイミングで行う（これを「本洗浄動作」とよぶ）。

洗浄水供給部３ｃは、ボウル面２の正面部２ａを貫通してトイレ室内の壁面Ｗへ向けて延びる管状部分であり、洗浄水の給水源である水道管ＷＰ（図４参照）に接続される。洗浄水供給部３ｃは、吐水部３ｂと連通・連結するようになっており、水平（−Ｙ）方向に供給された洗浄水を、この洗浄水供給部３ｃの先端側で給水方向を９０度折曲させて下方鉛直（Ｘ）方向に向け、吐水口３０ｂから吐出するように構成されている。吐水口３０ｂは、スプレッダ３の外周面に沿って延びる薄型扁平の開口部分であり、吐水する洗浄水が下方に向けて薄く均等な扇形状に、幅広く、かつ、滑らかに広がるように構成されている。これにより、スプレッダ３から吐出される洗浄水は、ボウル面２の正面部２ａに沿って下方に広がるように滑らかに流れ、その一部は、ボウル面２の側面部２ｂに設けられた導水棚２ｃに落ち込んで、小便器１の前端部まで導かれていく。

紫外光照射部３ｄは、図４に示すように、スプレッダ３の内部に設置された紫外光の照射装置で構成されており、小型チップタイプの面実装型(ＳＭＤ：surface mount device)のＬＥＤ４と、このＬＥＤ４から照射する紫外光ＵＶの発光分布状態(図１、図２、図６参照)を調整して蛍光体５へ向けて効果的に投射するためのレンズＬとを備えている。このＬＥＤ４としては、このＳＭＤタイプのＬＥＤ本体４０に限定されるものではなく旧来の砲弾タイプであっても構わないが、紫外光照射部３ｄ、延いてはスプレッダ３の薄型化を図る上ではＳＭＤタイプの方が好ましい。

なお、この紫外光照射部３ｄとしては、例えば図７に示すように、スプレッダ３´の奥部にＬＥＤ４をセットバックさせた、後退配置にするとともに、配置方向をボウル面２の正面に正対させるように構成し、かつ、そのＬＥＤ４の光軸に合わせてプリズム４３を設置することで、光軸を９０度折曲させるようにすれば、スプレッダ３の更なる薄型化を図ることが可能となる。尚、図７中では、図６と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。

ＬＥＤ４は、ボウル面２の正面部２ａの下方所定位置に設けられた蛍光体５に光を照射することにより、ボウル面２上に小用時の放出目標点となる目印（蛍光マーク：本実施形態では円形状に発光するマーク）を顕在化させるように構成し、使用者が小便を当てるべき目標位置（ターゲット位置）を視覚的に案内・指示するようになっている。

本実施形態のＬＥＤ４は、図６に示すように、プリント基板４１に面実装されているとともに、所定の樹脂４２でモールドされて封止されたパッケージタイプのもので構成されており、所定の固有波長(λ_０：但し、λ_０＜３．８×１０^２ｎｍ)の紫外線を出射するようになっている。本実施形態のＬＥＤ４では、出射する紫外線として例えば近紫外線であって、この波長λ_０の近紫外光を受光する後述の蛍光体５については、この近紫外光を受光することで所定色の波長λ_１(λ_１：但し、３．８×１０^２ｎｍ≦λ_１≦７．６×１０^２ｎｍ)の可視光を放射するように構成されている。

レンズＬは、ＬＥＤから射出される光が、下方に向けて、所定の光軸Ａを中心に所定の広がり角をもって放射されるように配置されている。このレンズＬは、ＬＥＤ４から所定の照射角で出射される近紫外光が、ボウル面２の正面部２ａ中央の所定の位置に設けた蛍光体５を中心とした限られた局所領域にのみ照射されるように近紫外光の配光角を制御するように作用している。

特に、本実施形態のレンズＬとしては、通常の凸レンズを用いてＬＥＤ４からの照射光を集光するように構成している。なお、このレンズＬのタイプとしては、小便器１の利用者に向かう方向への照射を極力回避するため、シリンドリカルレンズを用いてもよい。このシリンドリカルレンズは、具体的には、前後（＋／−Ｙ）方向については広がりを極力抑えるとともに、蛍光体５への照射を確実にさせるために、横方向（＋／−Ｚ）方向については蛍光体５の形成領域を含むようにある程度の広がりを持たせた、固有の扁平形状に波形が加工成形される。また、本実施形態に使用するレンズとしては、このような照射光(本実施形態では近紫外波長域の照射光)を固有の照射形態に制御するシリンドリカルレンズの他に、縦横倍率の異なるトーリックレンズを使用してもよいし、照射光が拡散するのを防止するために平行光を形成するコリメータレンズなどを使用してもよい。

なお、本実施形態においては、蛍光体５の設置場所である小便器１の正面部２ａは下部（＋Ｘ方向）側にいくほど前方（−Ｙ）方向にせりだした形状である。このような事情から、このレンズＬは、図４に示すように、ＬＥＤ４から出射される近紫外光の光軸Ａが、スプレッダ３を取り付ける図示外の基準面に対し、所定の傾斜角度θだけ小便器１の前側（−Ｙ）方向に僅かに傾斜するように調整された状態で配置されている。このように、紫外光の照射装置を構成する紫外光照射部３ｄから射出される照射光の光軸Ａをボウル面２側に近づけて壁側（Ｙ方向）に傾斜させることにより、ＬＥＤ４から出射された光は適切な角度でボウル面２に照射され、ボウル面２上の蛍光体５を中心とした局所部位に適切な大きさの照射領域を狭めて形成することができる。ここでレンズＬには、凸レンズを使用しているため、有害な紫外光がボウル面２で反射後に大きく拡大して拡散し、使用者の目に入射する、といった問題が発生するのを未然に防止できるようになっている。

蛍光体５は、ＬＥＤ４から出射される特定波長λ_αの紫外線（例えば近紫外光）が有する固有の光エネルギーＥ（Ｅ＝ｈ・ν＝ｈ・ｃ／λ 但し、ｈ：プランクの定数（６．６３×１０^−３４（Ｊ・sec）、ν：紫外線の振動数（ν＝ｃ／λ_α≒３×１０^８／λ_α））を吸収して励起状態（高いエネルギー準位の固有状態）となった後、エネルギー準位の低い元の軌道（通常は基底状態）に戻る過程で、励起状態のときとのエネルギー差に対応する、プランクの定数（ｈ）の整数倍のエネルギー値に相当する所定波長λ_βの光、特に本発明では可視光（例えば、３８０〜７６０ｎｍの波長域内の光）を放射するようになっている。

本実施形態の蛍光体５は、適宜の蛍光物質を用いて略真円形状に形成されており、図８に示すように、ボウル面２の正面部２ａ下部中央に形成されている。

マイクロ波センサ６は、使用者が小便器１の一定領域内まで近づいたところでこれを検知する人体検知センサであり、図４に示すように、ボウル面２の裏側の所定位置に配置されている。このマイクロ波センサ６は、ボウル面２の背面（裏面）で、図示外のブラケットなどを介してスプレッダ３に取り付けられている。本実施形態では、このマイクロ波センサ６は、小便器１の正面視において、スプレッダ３の本体部３ａの右側側方、かつ、下方に位置決めされ、斜め下方に向けてマイクロ波（電磁波）を発信するように配向・配置されている。

特に、本実施形態のマイクロ波センサ６は、小便器１の背面（裏面）側からボウル面２を透過させるようにマイクロ波を照射し、小便器１の正面（表面）への使用者の存在を単に検知するのでなく、小便器１に対して一定距離内へ接近する動作、例えば小便器１近傍を単に通過するのではなく、小便器１へ向かって前進してくる使用者を検知する機能を有している。これにより、本実施形態のマイクロ波センサ６は、例えば小便器１に一定距離まで近づいた（接近動作）もののそれよりさらに前方へは前進せずに停止していると、ＬＥＤ５の出射動作が行われない。蛍光体５の発光動作も行われることがない。

即ち、このマイクロ波センサ６は、小便器１を使用するために使用者が所定距離まで近づく場合にはこの状況を正常に検知する。ところが、この小便器１を見慣れない初心者が小用を行うのではなく、単にもの珍しく蛍光体５の発光現象を観察する、といった見物行為を行おうとする際には、小用をする状況ではないことをその接近距離やそこでの停止動作から見抜き、これを制御部７が検知して（見物行為であると判断して）ＬＥＤ４が作動するのを効果的に防止するように構成されている。

そのため、このマイクロ波センサ６は、検知対象である小用使用者の接近・存在などがあると、このような動作行為を使用者からの反射電波を受信して検知信号を後述する制御部７へ出力するように構成されている。

因みに、このマイクロ波センサ６は、ここから出射するマイクロ波（電磁波）である所定周波数の電波が、一般に、陶器製のボウル面２を透過することができるだけの固有エネルギーを有するので、ボウル面２の背面（裏面）側に配置することができるものである。このような事情から、ボウル面２の正面（表面）側にマイクロ波センサ６を配置する必要がない。従って、スプレッダ３には、紫外光照射部３ｄを組み込んだだけでなく、更にマイクロ波センサ６も一緒に組込んだり、スプレッダ３とは別にボウル面２の正面（表面）側にマイクロ波センサ６を設けるといった必要がなく、小便器１のデザインの自由度を拡大できる。このように、マイクロ波センサ６は、スプレッダ３の本体部３ａの側方、かつ、ボウル面２の背面（裏面）側下方に配置するような構成としたことにより、スプレッダ３を構成する金属部品等によりマイクロ波（電磁波）が遮られることがないので、ボウル面２の周囲をすっきりと簡素化させることでき、デサイン性や見栄えの点でも都合がよい。

本実施形態のマイクロ波センサ６は、図９に示すように、発信波(マイクロ波)信号ｓ１を生成出力する発信機６１と、この発信機６１から出力される電波(マイクロ波)である送信波γを放射させる送信アンテナ６２と、使用者Ｕの生体で反射して反射波δを受信する受信アンテナ６３と、この受信アンテナ６３から得られる第１受信信号ｓ２と先の発信波信号ｓ１とを重畳させる第１合波部６４と、受信アンテナ６３から得られる第１受信信号ｓ２を分波させた第２受信信号ｓ３と先の発信波信号ｓ１とを重畳させる第２合波部６５と、第１受信信号を発信波の波長λに対してλ／４（即ち、π／２）分だけ位相をずらした第２受信信号を生成する位相調整部６６と、を備えている。

第１合波部６４は、第１信号Ｐを出力して制御部７へ出力する一方、第２合波部６５は第２信号Ｑを出力して制御部７（図１１参照）へ出力する。この第２信号Ｑは、第１信号Ｐに対してλ／４だけ位相がずれた波形として得られる。

このマイクロ波センサ６は、第１信号Ｐ及び第２信号Ｑを制御部７に伝達する。これにより、制御部７は、第１信号Ｐと第２信号Ｑとに基づいて、使用者Ｕの小便器１の本体１Ａ（マイクロ波センサ６）への接近動作Ｒ又は離反動作Ｓを推定することができる。また、制御部７は、マイクロ波センサ６の出力信号の周波数（送信波γと受信波（反射波δ）との周波数差分）に基づいて、使用者の接近速度を推定することができる。

さらに、例えば図１０において、制御部７は、この接近速度から、基準位置Ｃからの接近距離Ｈを推定することができる。ここで、「接近距離Ｈ」とは、検知境界位置Ｂから小便器１の本体１Ａまでの検知領域Ｇ内に一定距離εだけ入った基準位置Ｃから、小便器１の本体１Ａ側の小便位置Ｄ寄りへ使用者が接近して立ち入ったときの距離のことである。さらに、制御部７は、マイクロ波センサ６は、小便器１の本体１Ａに接近する使用者Ｕの接近速度の変化を検知する機能を備える。マイクロ波センサ６は、使用者Ｕから小便器１の本体１Ａまでの距離（＝Ｇ−（δ＋Ｈ））の変化量の検知機能も有する。

また、マイクロ波センサ６として、上述した２出力式でないドップラー式のマイクロ波センサを適用する場合にも、このマイクロ波センサ６の出力信号の周波数（送信波γと受信波（反射波δ）との周波数差分）に基づいて、制御部７は、使用者の接近速度を推定することができる。さらに、制御部７は、この接近速度に基づいて基準位置からの接近距離を推定することができる。よって、制御部７は、接近停止状態の判定を行うことができる。

なお、制御部７は、図１１に示すように、前述したＬＥＤ４、マイクロ波センサ６、及び電磁弁Ｖの制御を行うものであり、出力が、ＬＥＤ４の入力端子、マイクロ波センサ６の入力端子、及び電磁弁Ｖの入力端子にそれぞれ接続されているとともに、入力がマイクロ波センサ６の出力端子に接続されている。

とくに、この制御部７は、図１２に示すように、ＬＥＤ４、マイクロ波センサ６、及び電磁弁Ｖに制御信号を適宜出力し、これらの制御を所定のタイミングで適宜行うものであり、図示外のマイクロプロセッサ、メモリ、インターフェイス、及びこれらを作動させるプログラムにより構成されている。これにより、マイクロ波センサ６が所定のタイミングでマイクロ波を送信するとともに、ＬＥＤ４が所定パターンの近紫外光を射出させ、かつ、電磁弁Ｖの開動作で予備洗浄及び本洗浄のために洗浄水を吐出させる。

（使用者の動作と制御部の制御について）
次に、本発明の第１の実施形態に係る小便器１の動作について、図１２に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

図１２に示すように、使用者が小便器１の本体１Ａに接近する前の待機状態の時刻ｔ０において、使用者はマイクロ波センサ６の検知領域外に位置し、マイクロ波センサ６は、使用者を検知していない非検知状態となっており、制御部７は使用者が接近状態でないと判定している（接近状態判定なし）。また、制御部７は、待機状態において、紫外光の照射装置を構成するＬＥＤ４を未点灯状態としている。

次に、時刻ｔ１において、使用者が小便器１の本体１Ａに向かって進み、マイクロ波センサ６の検知領域Ｇ（図１０参照）内に入る。基準位置Ｃから検知領域Ｇ内に入り使用者を検知した検知状態となると、これに基づき、時刻ｔ１においてマイクロ波センサ６から検知信号が制御部７に出力される。一方、制御部７は、この検知信号を入力することで使用者が接近状態となったと判定する（接近状態判定あり）。すなわち、制御部７は使用者の接近状態が開始されたと判定する。

時刻ｔ１からマイクロ波センサ６が使用者を検知したことに基づき、このマイクロ波センサ６から検知信号が制御部７に出力されるが、この制御部７からは、一定時間経過した時刻ｔ２において、電磁弁Ｖを開く開放信号を電磁弁Ｖに出力する。これにより、吐水部３ｂの吐水口３０ｂから洗浄水がボウル面２へ放出され、予備洗浄動作が行われる。

なお、時刻ｔ２では、使用者の位置は小便器１の本体１ａにより近づいている状態である。このとき、マイクロ波センサ６は、使用者の速度変化検知機能により使用者の接近速度の変化を検知している。同時に、マイクロ波センサ６は、使用者の距離変化検知機能により使用者の接近距離の変化を検知している。一方、制御部７は、これらの接近速度及び接近距離に関するデータに基づいて、後述するように、使用者が引き続き接近状態であると逐次判定している。換言すれば、制御部７は、接近状態においては、使用者が小便器１の本体１Ａに向けて進む接近途中の状態が継続していると判断できる。

このようにして、予備洗浄動作が所定時間Δｔ_１だけ行われると、時刻ｔ３となる。
なお、この時刻ｔ３において、使用者が小便器１の本体１Ａの小便位置Ｄである放尿位置に到着する場合に、制御部７は、接近停止状態となったと判断する。即ち、制御部７は、使用者が、接近状態(接近動作)が終了した（接近状態にない）と判断する。ここでの接近停止状態は、例えば使用者が放尿のため小便位置Ｄに立ち止まった状態に対応する。

その時間Δｔ_１の経過した時刻ｔ３には、電磁弁Ｖが閉じるように制御部７から弁閉鎖の制御信号が出力される。さらに、制御部７は、電磁弁Ｖが閉鎖したのと略同期して、ＬＥＤ４へ制御信号(制御電流)を出力し、ＬＥＤ４が動作する。即ち、このＬＥＤ４は、電磁弁Ｖが閉じて予備洗浄動作が終了するのと略同期して（若しくは、電磁弁Ｖの終了直前となる電磁弁開放開始時刻から所定時間経過したところで）照射作動を開始するように、制御部７から制御信号（制御電流）がＬＥＤ４へ出力する。このＬＥＤ４の作動により、ＬＥＤ４からは近紫外光ＵＶが蛍光体５のあるボウル面２の正面部２ａ下方に向けて照射される。

この近紫外光ＵＶは、図４に示すレンズＬによって集光され、蛍光体５を含むその周辺領域へ局所的に照射される。これにより、この近紫外光ＵＶを受光した蛍光体５は、その光エネルギーを吸収して励起されエネルギー準位の高い軌道へ遷移するが、その後、軌道を基底状態へ降下させる遷移動作の際に、内部エネルギー差分に相当する所定振動数ν（別言すれば、所定波長λ）の光、特に３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの可視光領域内にある波長λの光（つまり、可視光）を出射する。そのため、略真円形状の蛍光体５がこの形状に合わせて発光するので、この発光する固有色（波長λ）の可視光を、使用者が目で直接確認することができる。

このようにして、本実施形態の小便器１では、使用者がその発光する可視光を目視することができるので、この目印に目掛けて小用を行うように促す（仕向ける）ことができる。従って、小用の使用者は、小便器１のボウル面２から小便が放ち外れることがないように用を足すことができ、小便器１の周囲への汚損を回避させることができる。

また、時刻ｔ４において、使用者が用を足し終えて、小便器１の前から後退して離れるときには、その離間距離がマイクロ波センサ６の検知領域Ｇを超えて離間することで使用者が検知領域Ｇ外に達すると、マイクロ波センサ６は使用者を検知しない非検知状態となるので、検知信号の出力が停止する。

制御部７は、ＬＥＤ４の作動を使用者が所定のマイクロ波センサ６の検知領域Ｇ内に入るまでは動作しないようにタイミングを図った制御を行っているので、まだ立ち止まり状態となっていない（前進動作中の）使用者に対し、使用者の立ち止まりの契機となるような蛍光体５の発光動作を使用者に与えることを抑制させている。同時に、制御部７は、使用者ではない通行人が小便器１の近くを接近して通過する場合に、小用をする状況ではないことをその接近距離やそこでの停止動作から判断し、見物行為を行うことを阻止するためにも、ＬＥＤ４の作動タイミングを制御している。

時刻ｔ４において、使用者が放尿を終えて小便器１の前から立ち去る場合、マイクロ波センサ６が使用者の小便器１からの離間動作（後退動作）を検知する。これにより、マイクロ波センサ６からの検知信号が出力停止となる。その結果、制御部７は、マイクロ波センサ６による使用者の離間動作の検知に基づいてＬＥＤ４の作動を停止する制御を行うため、マイクロ波センサ６による使用者の離間動作検知から所定時間経過した時刻ｔ５で、ＬＥＤ４への制御信号（制御電流）の出力停止を行う。

これにより、時刻ｔ５において、近紫外光ＵＶの照射が停止するので、蛍光体５の発光動作も一定のタイムラグで時刻ｔ６（若しくは直ちに）停止する（小用ガイド動作の停止）。また、これとほぼ同時刻ｔ５で制御部７から電磁弁Ｖへ制御信号が出力され、この制御信号を入力した電磁弁Ｖが開弁動作を所定時間Δｔ２だけ行う、本洗浄動作が開始される。この本洗浄動作により、吐水口３０ｂから洗浄水が吐出され、ボウル面２を洗浄する。この洗浄水により、排水口１１と排水管１２及び図示外の排水配管との間を絶縁する、トラップ管路内の尿が排出されると共に、排水トラップ管路及び図示外の排水配管が洗浄される。

その後、電磁弁Ｖの開弁動作開始から所定時間Δｔ２だけ経過した時刻ｔ７で、電磁弁Ｖへの制御信号の出力が停止するので、ボウル面２への洗浄液の吐出動作が直ちに停止する。

従って、本実施形態の小便器１によれば、ＬＥＤ４から照射される近紫外光ＵＶが蛍光体５に投光されると、この近紫外光ＵＶを受光した蛍光体５が可視光領域内の所定波長λの光を出射する。即ち、略真円形状の蛍光体５がこの形状に合わせて発光する。このため、発光する固有色（波長λ）の目印に目掛けて小用を行うように促す（仕向ける）ことができる。従って、小用の使用者は、小便器１のボウル面２から小便が放ち外れることがないように用を足すことができ、小便器１の周囲への汚損を回避させることができる。

しかも、本実施形態の目印を構成する蛍光体５を発光させる手段となるＬＥＤ４は、紫外光ＵＶであるので、例えば光沢のあるボウル面２による写像性のため左右位置に鏡像を形成して使用者の目を眩惑する、といった不都合を回避できる。

また、本実施形態の蛍光体５は、釉薬１Ｂを塗布する前の陶器製の小便器１の本体１Ａに塗布する構成であるので、別言すれば、この蛍光体５の上から釉薬１Ｂを塗布して釉薬層を形成してあるので、長期間の使用に伴って釉薬層で保護される。このため、蛍光体５が劣化したり、剥離するといったトラブルを回避でき、メンテナスフリーで耐久性の高い目印を実現できる。

さらに、本実施形態では、マイクロ波センサ６が、使用者Ｕが単に小便器１に近づくといった状態ではなく、使用者Ｕが基準位置Ｃよりも小便器１へ接近するときの接近動作を検知して検知信号を制御部７へ出力すると、この信号を入力した制御部７がＬＥＤ４を作動させるように構成している。従って、この小便器１の近くを通過しただけでは、何の反応も起こさずに蛍光体５が発光することがないので、蛍光体５の発光現象を覗き見る見物行為を起こすこともない。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る小便器の第２の実施形態について説明する。
図１３は、本実施形態に係る小便器１´を示す正面図であり、この小便器１´には、蛍光体５´として略液滴形状のものが形成されている。

即ち、本実施形態の蛍光体５´は、図１３に示すように、縦方向、つまり下方（Ｘ）方向に向けて次第に窄まった略細長液滴形状に形成されている。このような形状としてあるのは、図１４に示すように、ボウル面２´の正面部２ａ´が下方に行くにしたがって使用者側、つまり手前側（−Ｙ方向）に突き出してくる特有の形状であることから、また、下方（Ｘ）に向かうにつれて正面部２ａ´の幅が次第に狭くなる形状であることから、これに合わせてターゲットを構成する蛍光体５´の幅も変化する（即ち、その幅がｗ１〜ｗ２となる）ように形成されている。尚、図１４〜図１６において、符号Ｃ．Ｌ．は正面部２ａ´の中央線を示す。

特に、本実施形態の小便器１´では、（第１の実施形態の図３と同一形状を有する）図１４に示すような固有形状のボウル面２´であり、小便を放出する開始点（以下、これを「小便放出点ｐ」とよぶ）からボウル面２´までの距離ｄについては、図１６に示すように、小便放出点ｐから蛍光体５´を構成するターゲット部分の上部側までの距離ｄ１よりも、小便放出点ｐから蛍光体５´を構成するターゲット部分の下部側までの距離ｄ２の方が短い。

このような事情から、図１５に示すように、小便放出点ｐにおける小便の最大放出領域が、仮に水平方向については、水平角度φであるとすれば、小便放出点ｐに近いほどその水平放出領域ｗは狭まる。つまり、
ｄ２＜ｄ１ならば、ｗ２＜ｗ１ ・・・（１）
である。

しかも、前述したように、本実施形態の小便器１´は、図２に示す第１の実施形態の小便器１と同じ形状のものである。即ち、図１３及び図１４に示すように、ボウル面２´が、下方（Ｘ）に向かうほど幅が狭まった略逆二等辺三角形の形状であって、正面部２ａ´の上部側は幅広ｗ１´であり、下部側では幅狭ｗ２´となる形状である。そのため、小便を、ボウル面２´の正面部２ａ´から左右（＋／−Ｚ）方向にはみ出さないようにガイド（案内）するためには、ターゲットを構成する蛍光体５´の幅ｗ´も、正面部２ａ´の下（Ｘ）側に向かうほど狭めることが必要である。つまり、
ｄ２＜ｄ１ならば、ｗ２´＜ｗ１´ ・・・（１）´
であることが必要である。

本実施形態では、こういったターゲット(目印)としての事情を考慮し、蛍光体５´はこれに合わせて、下方へ向かうほど狭まった液滴形状を有しているものである。換言すれば、図１６に示すように、ターゲットの形状的な要求として、下方へ向かうほど左右への許容振れ水平角度φを狭く、つまり以下の条件を
φ２＜φ１ ・・・（２）
満たすことが必要である。

従って、本実施形態によれば、このような条件（１）´、（２）の要求により、液滴形状の蛍光体５´を設けることで、使用者に小便放出標的をガイドすることができる。これにより、ｐ点から放出する小便が、ボウル面２´の正面部２ａ´において、左右に大きく逸れてボウル面２´外側にこぼれ、小便器１´の左右に飛び散るのを極力抑制することができる。また、尿流率（瞬間尿量）が低下すると、尿の飛行距離は短くなり、細い飛沫状の尿流になるので、そのことをターゲットの幅を狭くすることで、使用者は簡便に認知し、図らずも通院の必要性を感じやすくする効果も期待できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る小便器の第３の実施形態について説明する。
図１７は、本実施形態の小便器１´´を示すものであり、この小便器１´´では、ボウル面２´´内に形成する蛍光体５´´が、上から下に向かう方向に沿い、同一真円形状で色の異なる３種の蛍光体５´´が正面部２ａ´´の中央部に形成されている。

この３種３色の蛍光体５´´は、上から準に、青色蛍光体５Ｂ´´、黄色蛍光体５Ｙ´´、赤色蛍光体５Ｒ´´で構成されている。

特に、本実施形態では、このような色並びとしたのは、このような小便器１´´´を使用することで、同時に、使用者の健康状態を小便器１´´の使用の都度、確認することができるようにしてある。即ち、本実施形態の小便器１´´を利用して小便を行う際に小便の放出の勢いなどの放出状況をチェックすることができるものである。

例えば小便の到達地点が、最上位の青色蛍光体５Ｂ´´に達する場合には、健康的な（標準的な）放出の勢いがあるとして健常者であり前立腺肥大などに問題がないと判断できる目安となるものである。一方、小便の到達地点が、中間位置の黄色蛍光体５Ｙ´´に達する場合には、放出の勢いがやや弱まっているとして要注意と判断できる目安となるものである。また、小便の到達地点が最下位の赤色蛍光体５Ｒ´´までしか到達しない場合には、放出の勢いが弱いとして、前立腺肥大その他の何等かの障害や疾病の可能性を考慮するべきであるといった注意喚起を行うことができる。

このように、本実施形態によれば、小便器１´´の使用の都度、誰でも簡単に、しかも何らのコストも掛けずに簡易的な健康状態がこの小便器１´´で直ちに確認できるので、便宜である。

（第４の実施形態）
次に本発明に係る他の実施形態について説明する。尚、本実施形態では、第１の実施形態から第３の実施形態とは一部のみ構成が異なるだけなので、図面を省略した。
この実施形態では、発光部を構成する照射装置として、所定波長領域、例えば３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの波長領域内の光、つまり可視光を出射するＬＥＤで構成しているとともに、このＬＥＤから放射される可視光がボウル面の略全面に亘って照射されるように構成されている。

また、本実施形態のＬＥＤから放射される可視光を受光すると所定波長の可視光(同様に、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの波長領域内の光)で発光する発光部となる蛍光体をボウル面の正面部の中央所定位置に形成してあり、他の実施形態と同様、保護膜となる釉薬で形成した釉薬層で保護されている。

この蛍光体の形状は、第１の実施形態のような真円形状或いは第２の実施形態のような長尺液滴形状で構成することができる。さらに、第３の実施形態のように、この蛍光体として３種類のもの、つまり、青、黄、赤の色で発光する適宜の蛍光物質を用いて上下方向に３種の蛍光体を形成してもよい。その場合には、それらの蛍光体に照射する紫外光照射部３ｄとして、単一の波長を出射する構成のものでもよいが、３種のＬＥＤを同時に或いは微小時間間隔を保持して順次サイクリックに発光する構成としてもよい。

従って、本実施形態の小便器によれば、照射装置を構成するＬＥＤから放射される可視光がボウル面の全面に照射されるので、これを受光して発光する蛍光体が、ボウル面の左右に鏡像を形成したとしても、その鏡像自体はＬＥＤによる照射強度と比較して弱いため顕在化し難くなる。そのため、鏡像で幻惑されることなく蛍光体の発光を目印として確認することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組合せを変更したりした構成、公知発明並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組合せを変更したりした構成等も含まれる。また、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

１ 小便器
１Ａ 本体
１Ｂ 釉薬(釉薬層)
２ ボウル面
２ａ 正面部
２ｂ 側面部
２ｃ 導水棚
３ スプレッダ（吐水装置）
３ａ 本体部
３ｂ 吐水部
３ｃ 洗浄水供給部
３ｄ 紫外光照射部（紫外光の照射装置）
４ ＬＥＤ（light emitting diode）
４０ ＬＥＤ本体
５ 蛍光体（発光部）
５Ｂ´´ 青色蛍光体
５Ｙ´´ 黄色蛍光体
５Ｒ´´ 赤色蛍光体
６ マイクロ波センサ
６１ 発信機
６２ 送信アンテナ
６３ 受信アンテナ
６４ 第１合波部
６５ 第２合波部
６６ 位相調整部
７ 制御部
１１ 排水口
１２ 排水管
１２ａ 下降管
１２ｂ 上昇管
１３ 目皿
Ｃ 基準位置
Ｃ．Ｌ． 正面部の中央線
Ｇ 検知領域内
Ｈ 接近距離
Ｌ レンズ
Ｐ 第１信号
Ｑ 第２信号
Ｒ 接近動作
Ｓ 離反動作
Ｕ 使用者
ＵＶ 紫外線
ｄ 小便放出点からボウル面までの距離
ｓ１ 発信波(マイクロ波)信号
ｓ２ 第１受信信号
ｓ３ 第２受信信号
ｔ１〜ｔ７ 時刻
ｗ１ ボウル面の正面部の上部寄りでの幅
ｗ１´ 蛍光体の上部寄りでの幅
ｗ２ ボウル面の正面部の下部寄りでの幅
ｗ２´ 蛍光体の下部寄りでの幅
ｐ 小便放出点
γ 送信波
δ 反射波
ε 一定距離
θ 傾斜角度
φ 小便の放出領域（水平角度）

Claims (4)

1. ターゲット位置の指示機能を備えた小便器であって、
   小便を受けるボウル面及びこのボウル面の底部に設けられた排水口を備えたボウル部と、
   上記ボウル面を洗浄する吐水装置と、
   上記ボウル面上に所定波長の光を照射する照射装置と、
   を備え、
   上記ボウル面上には、上記照射装置からの光を受けて自らが発光する発光部が設けられている、
   ことを特徴とする小便器。
2. 前記ボウル面上には、釉薬層が形成されているとともに、
   前記発光部は、ボウル面の一部において、ボウル面と釉薬層との間に塗布される蛍光体によって発光する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の小便器。
3. 前記照射装置から照射される光は特定波長の紫外線であり、
   前記発光部は前記紫外線を受けて発光するように構成した、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の小便器。
4. 前記ボウル面の下方は、前方側に向かって傾斜若しくは湾曲しているとともに、
   前記発光部は、下方にいくにしたがって幅が縮小している、
   ことを請求項１乃至４のいずれか１項に記載の小便器。
   
   
   

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