JP3401659B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用者の局部を洗浄で
きるトイレ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種トイレ装置は、例えば特開
昭５８−１２０９３４号公報に開示され、その構成およ
び動作について図８および図９を参照して説明する。

【０００３】図８において、１０１は便器本体、１０２
は便器本体１０１内を洗浄する水を貯溜するシスター
ン、１０３は便座、１０４は便座１０３に座った使用
者、１０５は使用者１０４の局部に洗浄水を放出する洗
浄ノズル、１０６は洗浄ノズル１０５より噴射する洗浄
水、１０７は給水手段で、シスターン１０２より吸引し
た水を洗浄ノズル１０５に供給する給水ポンプ、制御器
などを内臓している。１０８は排出物検出手段である。

【０００４】図９において、１０９は使用者１０４の局
部の色調を検出する光学センサ、１１０は光学センサ１
０９からの信号を増幅する増幅器、１１１は信号発生手
段１１２からのトリガ信号によって作動し、増幅器１１
０の出力の微分値を検出して微分量が一定レベル以上の
時に出力するレベル判別器で、光学センサ１０９および
増幅器１１０ならびにレベル判別器１１１により排出物
検出手段１０８を形成している。１１３は使用者１０４
が洗浄するために操作する自己復帰型スイッチ、１１４
は自己復帰型スイッチ１１３がオンとなった時に出力
し、オフとなった後も一定時間出力を続ける遅延タイ
マ、１１５は給水手段１０７を制御する制御手段で、排
出物検出手段１０８または信号発生手段１１２の何れか
の出力が入力している時に給水手段１０７を付勢するよ
うな論理和回路により構成されている。

【０００５】使用者１０４が、用便終了後に自己復帰型
スイッチ１１３を押すと、レベル判別器１１１が作動状
態となり、遅延タイマ１１４を介して制御手段１１５に
入力し、給水手段１０７を付勢して洗浄ノズル１０５よ
り局部へ洗浄水１０６を噴射する。光学センサ１０９は
排出物が付着している局部の色調を検出し、洗浄水によ
り排出物が除去されて色調が変化する状況を増幅器１１
０およびレベル判別器１１１により監視して制御手段１
１５へ出力する。洗浄初期の段階では洗浄水による排出
物の除去量が多いので、色調の変化が大きく、増幅器１
１０の出力の微分値も大きくなる。この微分値がレベル
判別器１１１が有する一定レベルよりも大きい間は、増
幅器１１０は出力し、色調変化がなくなって微分値が小
さくなった段階で排出物の洗浄が完了したと判定し、給
水手段１０７を付勢して洗浄を終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のトイレ装置にあ
っては、以下に説明するような問題点を有していた。

【０００７】排出物が付着している使用者の局部の色調
を判定することにより排出物の除去状態を判別している
ため、使用者の皮膚の色、体型、局部状況など個人差に
よる影響で検出に誤差が生じ易く、洗浄の完了を正確に
検出することができ難かった。

【０００８】また、排出物検出手段１０８が固定されて
いたため、使用者により着座位置が異なったり、着座中
に尻部の移動などにより局部の位置が変動したりする
と、検出誤差が発生して洗浄の完了を正確に検出するこ
とができなかった。

【０００９】本発明は、排出物の除去状態を正確に検出
して洗浄の完了を正確に判定できるトイレ装置を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のトイレ装置においては、洗浄水を供給する
洗浄ノズルを有する洗浄手段と、洗浄後の汚水を回収す
る洗浄汚水回収手段と、この洗浄汚水回収手段を前後方
向に移動させる前後駆動手段と、上記洗浄汚水回収手段
を左右方向に移動させる左右駆動手段と、上記洗浄汚水
回収手段の移動軌跡を制御する軌跡制御手段と、上記洗
浄汚水回収手段により回収した洗浄汚水の濁度を計測す
る洗浄汚水分析手段とを有し、この洗浄汚水分析手段よ
りの信号により洗浄の完了を判定するものである。

【００１１】また、洗浄汚水分析手段よりの信号で軌跡
制御手段を動作させることもできる。

【００１２】また、洗浄経過時間を計時する計時手段を
設け、この計時手段よりの信号で洗浄の完了を判定した
り、あるいは、この計時手段よりの信号で軌跡制御手段
を動作させてもよい。

【００１３】さらに、洗浄汚水回収手段に、洗浄汚水の
回収量を計量する洗浄汚水計量手段を設け、この洗浄汚
水計量手段よりの信号で軌跡制御手段を動作させること
もできる。

【００１４】

【作用】上記のように構成された本発明のトイレ装置
は、洗浄水により使用者が局部を洗浄した後で落下する
洗浄汚水の落下位置が一定しておらない場合でも、洗浄
汚水回収手段が、前後駆動手段および左右駆動手段なら
びに軌跡制御手段により、前後左右に移動して洗浄汚水
を確実に回収して洗浄汚水分析手段により濁度を分析す
ることができるので、排出物の除去状況を正確に検出し
て洗浄の完了を判定することができる。

【００１５】また、洗浄汚水分析手段よりの信号で洗浄
汚水の回収量および主流落下位置を推定して軌跡制御手
段を動作させ、洗浄汚水回収手段が前後左右に移動する
範囲の大きさを調整して洗浄汚水の回収率を向上させ、
洗浄の完了を正確に判定できる。

【００１６】また、洗浄の開始時からの洗浄経過時間を
計時手段により測定した信号により、洗浄の完了を判定
することができ、また、洗浄汚水分析手段が故障の時、
あるいは洗浄汚水の回収量が不足で濁度の検出が不可能
な時には、洗浄汚水回収手段の移動を停止させたり、移
動の範囲を拡大したりできる。

【００１７】さらに、洗浄汚水回収量を計量する洗浄汚
水計量手段よりの信号で、洗浄汚水回収量および主流落
下位置を決定して洗浄汚水回収手段の前後左右の移動範
囲の大きさを制御することができ、洗浄汚水の回収率の
向上および洗浄の完了の判定が正確にできる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について図１ないし図７を参
照して説明する。

【００１９】図１において、便器１には温水洗浄便座２
が搭載され、この温水洗浄便座２には水道３と電源４と
が接続され、おしり洗浄機能部５、ビデ洗浄機能部６、
洗浄汚水回収機能部７、洗浄汚水分析機能部８、乾燥機
能部９、脱臭機能部１０、便座暖房機能部１１、トイレ
室内暖房機能部１２など洗浄給水系、洗浄汚水回収系、
制御系の機能部が内蔵されている。温水洗浄便座２に内
蔵されているそれぞれの機能部は、壁面に設置したリモ
コン操作部１３との間で授受する赤外線信号により制御
される。

【００２０】それぞれの機能部の構成について図２を参
照して説明する。洗浄給水系を形成するおしり洗浄機能
部５は、おしり洗浄ノズル１４とこれを使用者の局部下
方へ突出させるおしりノズルシリンダ１５により構成さ
れ、ビデ洗浄機能部６は、ビデ洗浄ノズル１６とこれを
使用者の局部下方へ突出させるビデノズルシリンダ１７
により構成され、洗浄水は、加圧ポンプ１８により付勢
され、電磁止水弁１９によりおしり洗浄ノズル１４に、
また電磁止水弁２０によりビデ洗浄ノズル１６にそれぞ
れ選択給水される。

【００２１】また、洗浄汚水回収系を形成する洗浄汚水
回収機能部７は、洗浄汚水回収セル２１と、この洗浄汚
水回収セル２１を支持して前後方向に移動するステー２
２と、このステー２２の前後方向への移動を支持案内す
る洗浄汚水回収シリンダ２３と、上記ステー２２を前後
方向に移動させる前後駆動モータ２４と、上記ステー２
２を左右方向に移動させる左右駆動モータ２５とにより
構成されている。なお、洗浄汚水回収機能部７において
は、電磁止水弁２６の開閉により所定の制御シーケンス
に基づいて清水を供給することにより、洗浄汚水回収セ
ル２１に清水を充填したり、あるいは洗浄汚水回収セル
２１およびステー２２を清掃したりしている。

【００２２】また、制御系を形成する制御器２７は、加
圧ポンプ１８および電磁止水弁１９、２０、２６の作動
制御をする洗浄制御回路２８と、洗浄汚水回収セル２１
内に設けた光検出素子２９（図３参照）の信号に基づい
て回収した洗浄後の汚水の濁度を分析し、濁度信号なら
びに濁度レベルの時間的変化率すなわち濁度微分値を出
力する洗浄汚水分析回路３０と、前後駆動モータ２４お
よび左右駆動モータ２５の駆動を制御して洗浄汚水回収
セル２１の移動軌跡を制御する軌跡制御回路３１と、洗
浄開始時から積算時間を計時し、所定値に基づき計時信
号を出力する計時回路３２とにより構成されている。洗
浄後の汚水の濁度は、経時的に変化しており、洗浄汚水
回収セル２１内で検出する濁度に変化が生じない場合
は、汚水の回収量がない時であり、濁度が経時的に変化
している場合は、洗浄汚水回収セル２１内で汚水が洗浄
水により置換されている時であるので、濁度の微分値は
汚水回収量を示すパラメータとして制御動作に利用して
いる。

【００２３】洗浄汚水回収機能部７の構成について図３
を参照して詳述すると、洗浄汚水回収セル２１には凹部
３３が形成されており、この凹部３３に溜まった汚水の
濁度は、凹部３３の内壁面に設けられた光検出素子２９
により検出され、その結果は信号線３４を介して洗浄汚
水分析回路３０に送信されて分析処理される。洗浄汚水
回収シリンダ２３には、洗浄汚水回収セル２１を清掃す
るクリーニングノズル３５が設けられ、また前後駆動モ
ータ２４を固定するモータ取付ベース３６が一体に形成
されている。この前後駆動モータ２４は、ピニオンギア
３７およびステー２２に一体に形成したラックギア３８
を介してステー２２と連結され、ステー２２を前後方向
に移動させる。左右駆動モータ２５は、シリンダベース
３９に固定され、ピニオンギア４０およびモータ取付ベ
ース３６に一体に形成したラックギア４１を介してモー
タ取付ベース３６と連結され、モータ取付ベース３６を
左右方向に駆動する。

【００２４】以上に記載した構成による動作について図
４および図５を参照して説明する。使用者がリモコン操
作部１３により、おしり洗浄スイッチを入力しておしり
洗浄操作を行うと、まず電磁止水弁２６が開放され、つ
いで加圧ポンプ１８が運転してクリーニング用清水が洗
浄汚水回収セル２１に供給され、洗浄汚水回収セル２１
の汚れを除去する。この時に凹部３３に溜まった清水を
利用して洗浄汚水分析回路３０の初期清水レベル値は更
新される。

【００２５】つぎに、軌跡制御回路３１により前後駆動
モータ２４を所定値だけ駆動し、洗浄汚水回収セル２１
を使用者の局部の下方部、すなわち洗浄後に汚水の主流
が落下する予定点に前進させ、ついで洗浄汚水回収セル
２１が、所定値Ｇの円軌道半径で軌跡移動するように、
軌跡制御回路３１により前後駆動モータ２４および左右
駆動モータ２５を駆動制御する。このようにして洗浄汚
水回収セル２１を移動させることにより、洗浄後の汚水
の回収範囲は洗浄汚水回収セル２１の受水開口面積以上
に拡大され、汚水の回収率が向上する。

【００２６】つぎに、電磁止水弁２６を閉止し、電磁止
水弁１９を開放すると、おしりノズルシリンダ１５に水
圧が印加され、おしり洗浄ノズル１４が前進して洗浄水
を局部に噴射して局部の洗浄が開始する。

【００２７】このとき、計時回路３２によって洗浄開始
時からの積算時間のカウントアップが開始するが、洗浄
開始直後は、汚水の落下量、位置が不安定であるので、
計時回路３２による積算時間が所定値Ｅに達するまで
は、洗浄汚水回収セル２１の移動は軌跡制御回路３１に
より駆動制御されて上記の状態が保持されている。

【００２８】次に、洗浄汚水回収セル２１により回収し
た洗浄汚水の濁度は、洗浄汚水分析回路３０によって分
析され、洗浄汚水回収量（濁度微分値）を算出し、その
結果に応じてつぎの移動軌跡の制御を行う（図５参
照）。

【００２９】（ａ）洗浄汚水回収量（濁度微分値）が所
定値Ｂより大きい場合には、軌跡制御回路３１により、
洗浄汚水回収セル２１の移動軌跡を停止する。

【００３０】この場合は、洗浄汚水回収セル２１が使用
者の汚水落下主流点に位置して濁度を分析するのに充分
な洗浄汚水回収量があるので、不必要な移動は中止する
ようにしている。

【００３１】（ｂ）洗浄汚水回収量（濁度微分値）が所
定値Ｃより小さい場合には、軌跡制御回路３１により、
洗浄汚水回収セル２１の移動軌跡の円軌道半径を所定値
Ｆに拡大する。

【００３２】この場合は、洗浄汚水回収セル２１が使用
者の汚水落下主流点に位置しておらず、濁度を分析する
のに充分な洗浄汚水回収量を満足していないので、移動
軌跡の回転半径を拡大することにより、回収量の向上を
図るようにしている。

【００３３】（ｃ）洗浄汚水回収量（濁度微分値）が所
定値Ｃより大きく、所定値Ｂより小さい場合には、軌跡
制御回路３１により、洗浄汚水回収セル２１の移動軌跡
の円軌道半径は所定値Ｇに維持する。

【００３４】この場合は、洗浄汚水回収セル２１による
洗浄汚水の回収量が、濁度を分析するのに必要な量を充
分に満足しているので、移動軌跡の回転半径は所定値Ｇ
に保持するようにしている。

【００３５】次に、洗浄汚水回収セル２１により回収し
た洗浄汚水の濁度を洗浄汚水分析回路３０により分析
し、その濁度値を判定する。判定した結果が所定値Ａ以
下の場合は、使用者の局部の洗浄が完了したと判定し、
洗浄終了シーケンスへ移行する。また、判定した結果が
所定値Ａ以上である場合は、洗浄が充分でない場合であ
るので、次に計時回路３２による積算時間を判定し、そ
の結果が所定値Ｄ以上であると洗浄積算時間から洗浄が
完了したとして判定し、洗浄終了シーケンスへ移行す
る。さらに、判定した結果が、所定値Ｄに達していない
場合は、上記移動軌跡の制御の（ａ）の場合に移行し、
洗浄シーケンスを継続する。

【００３６】洗浄終了シーケンスでは、洗浄汚水回収セ
ル２１の移動軌跡を停止し、電磁止水弁１９が閉止して
洗浄水の供給を停止し、おしり洗浄ノズル１４をおしり
ノズルシリンダ１５内へ後退させて収納する。ついで、
電磁止水弁２６を開放して洗浄汚水回収セル２１を収納
位置まで後退させる。この際にステー２２、洗浄汚水回
収セル２１はクリーニングノズル３５から噴出する清水
により清掃される。

【００３７】以上説明した構成によれば、従来のように
使用者に付着した排出物の色調を判定することにより洗
浄の進捗状態を判別するのではなく、回収した洗浄汚水
の濁度を分析することにより洗浄の進捗状態を判別する
ので、使用者の皮膚の色調、局部の状況、体型などの個
人差に影響されることはなくなり、正確に洗浄の終了を
判定することが可能となる。また、検出手段は固定され
たものではなく、洗浄汚水の分析結果により移動する軌
跡を制御されながら可動する汚水回収セル２１により洗
浄汚水を回収しているので、使用者の体型、着座位置に
差があったり、着座中の尻部の微動により局部が変動し
たりしても、確実に洗浄汚水を回収して分析することが
でき、装置の作動精度を向上させることができる。

【００３８】本発明の他の実施例について図６および図
７を参照して説明する。なお、既に述べた構成について
は同一の符号を付してその説明は省略する。

【００３９】洗浄汚水回収セル２１には、洗浄汚水の回
収量を計量する流量センサー４２を設け、制御器２７に
は、流量センサー４２の信号に基づいて流量信号を出力
する洗浄汚水計量回路４３を設けている。洗浄汚水回収
セル２１には、底部には段差を有する凹部４４を設け、
この底部の高い部分からおしり洗浄ノズル１４の外部へ
垂下貫通する流量測定孔４５を設け、この流量測定孔４
５に流量センサー４２を配設している。流量センサー４
２の検出信号は、信号線４６により洗浄汚水計量回路４
３へ送信される。洗浄汚水が洗浄汚水回収セル２１へ落
下すると流量測定孔４５へ流入し、流量センサー４２を
通過することにより汚水回収量が計測できる。

【００４０】つぎにその動作について説明すると、上記
の実施例の場合は、洗浄汚水回収量は濁度微分値を用い
て算出したが、この実施例の場合は、洗浄汚水計量回路
４３により出力される流量信号を、汚水回収量と見なし
て洗浄汚水回収セル２１の移動軌跡の制御を行ってい
る。直接的に計量した流量により信号が得られるので、
汚水回収の位置による汚水の濁度分布に影響されること
はなく、より正確に洗浄汚水回収セル２１の軌跡制御を
行うことができ、洗浄汚水の回収効率を向上させ、装置
の作動精度を高めることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４２】洗浄手段により局部を洗浄した後の汚水
は、前後左右に移動する軌跡が制御される洗浄汚水回収
手段により回収され、ついで洗浄汚水分析手段により濁
度を測定することにより、排出物の除去状況を検出して
いるので、個人差に影響されることなく、洗浄の完了を
正確に判定することができ、さらに、落下位置が定まら
ない洗浄汚水は、前後駆動手段および左右駆動手段なら
びに軌跡制御手段により前後左右の移動が制御されてい
る洗浄汚水回収手段によって確実に回収されるので、正
確に洗浄の完了を判定することができる。

【００４３】洗浄汚水回収手段は、軌跡制御手段により
洗浄した後の汚水の主流が落下する予測点を基準位置と
する所定の円軌道半径で回動し、さらに、洗浄汚水回収
手段によって回収された洗浄汚水の濁度から、洗浄汚水
の回収量、主流の落下位置を推定して回収量が増大する
ように洗浄汚水回収手段の移動範囲を制御できるので、
汚水の回収効率を向上させ、正確に洗浄の完了を判定で
きる。

【００４４】また、洗浄開始時からの洗浄経過時間を計
時する計時手段よりの信号によって洗浄汚水回収手段の
移動軌跡を制御するので、洗浄汚水分析手段が故障した
場合、あるいは洗浄汚水の回収量が不十分な場合でも、
洗浄は確実に完了させることができる。

【００４５】さらに、洗浄汚水回収量を計量する洗浄汚
水計量手段よりの信号によつて洗浄汚水の回収量および
主流落下位置を決定し、回収量が増大するように洗浄汚
水回収手段の移動を制御して洗浄の完了を正確に判定で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるトイレ装置の斜視図

【図２】同トイレ装置の模式図

【図３】同トイレ装置の要部の側断面図

【図４】同トイレ装置の制御フローチャート

【図５】同トイレ装置の制御タイムチャート

【図６】本発明の他の実施例におけるトイレ装置の模式
図

【図７】同トイレ装置の要部の側断面図

【図８】従来におけるトイレ装置の説明図

【図９】同トイレ装置の要部の制御回路図

【符号の説明】

５ おしり洗浄機能部 ７ 洗浄汚水回収機能部 ８ 洗浄汚水分析機能部 １４ おしり洗浄ノズル ２１ 洗浄汚水回収セル ２４ 前後駆動モータ ２５ 左右駆動モータ ３０ 洗浄汚水分析回路 ３１ 軌跡制御回路 ３２ 計時回路 ４３ 洗浄汚水計量回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米久保 寛明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松本 朋秀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大野 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 豊島 基子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−226160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−161538（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03D 9/00 - 9/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄水を供給する洗浄ノズルを有する洗
   浄手段と、洗浄後の汚水を回収する洗浄汚水回収手段
   と、この洗浄汚水回収手段を前後方向に移動させる前後
   駆動手段と、上記洗浄汚水回収手段を左右方向に移動さ
   せる左右駆動手段と、上記洗浄汚水回収手段の移動軌跡
   を制御する軌跡制御手段と、上記洗浄汚水回収手段によ
   り回収した洗浄汚水の濁度を計測する洗浄汚水分析手段
   とを有し、この洗浄汚水分析手段よりの信号により洗浄
   の完了を判定するトイレ装置。
2. 【請求項２】 洗浄汚水分析手段よりの信号で軌跡制御
   手段を動作させる請求項１記載のトイレ装置。
3. 【請求項３】 洗浄経過時間を計時する計時手段を設
   け、この計時手段よりの信号で洗浄の完了を判定する請
   求項１記載のトイレ装置。
4. 【請求項４】 洗浄経過時間を計時する計時手段を設
   け、この計時手段よりの信号で軌跡制御手段を動作させ
   る請求項１記載のトイレ装置。
5. 【請求項５】 洗浄汚水回収手段に、洗浄汚水の回収量
   を計量する洗浄汚水計量手段を設け、この洗浄汚水計量
   手段よりの信号で軌跡制御手段を動作させる請求項１記
   載のトイレ装置。