JP6890574B2 - スマート便座装置 - Google Patents

Description

本発明は、スマート便座装置に関するものであって、より詳細には、ユーザが水を流す際に排水レバーを押圧することなく、便座に座った状態でリモコン方式にて排水信号を印加することにより、自動的に水流しすることが可能で、更に、便座や便蓋を手で触ることなく開閉することが可能であるため、障害者も手軽に利用できるスマート便座装置に関するものである。

便座装置は、男女ユーザが大便または小便をする際に利用される。通常の便座装置は、ボディと、ボディに結合され、ユーザが座る便座と、便座を覆う便蓋と、を有する。便座は、男女ユーザが大便をする際に、もしくは、女性ユーザが小便をする際に使われる。

ボディの後方には、洗浄のための水が貯蔵される水槽が設けられる。ユーザは用便を済ませてから、水槽の前方又は側方に設けられた排水レバー又は排水ボタンを所定の時間をかけて押圧することにより排水を行うが、ユーザが座った状態で用便をした場合は、腕を後ろに向けて捻り、排水レバー又は排水ボタンを数秒ほど押圧しなければならないため、その姿勢が可笑しく不便であり、障害者や高齢者、けが人等にとっては体力の負担が少なくない。

また、ユーザが立っているとしても、排水レバーや排水ボタンが手の届きにくい水槽に設けられているため、健常者はさておき、障害者や高齢者、けが人の場合は、姿勢をしゃがませて該排水レバーや排水ボタンを数秒以上押圧しなければならず、利用時に不便であり、更に不健康になる問題がある。

便座装置は男女ユーザが大便または小便をする際に利用される。通常、便座装置は、ボディと、ボディに結合され、ユーザが座る便座と、便座を覆う便蓋と、を有する。便座は、男女ユーザが大便をする際に、もしくは、女性ユーザが小便をする際に使われる。

ところで、従来の便座装置を利用して男性が立って小便をする際に、ボディの表面や便座に小便を零したり、小便がトイレの床まで飛んでしまったりすることがあった。そこで、近年は、家庭では便座に座って小便をする男性が増えている。

そして、便座や便蓋を手で開閉する際に指で触ることになるので、便座を頻繁に掃除しない限り、指の接触で衛生上の問題が生じかねない。また、排水レバー又は排水ボタンを使用時の不便さと同様に、便座や便蓋を開くためには体がしゃがまされるため、不健康なことになりかねない。

本発明の目的は、前述の課題を解決するため、便座で用便を済ませて座った姿勢から腕を後ろに向けて捻らず、座ったままの自然な姿勢で排水信号を印加できるスマート便座装置を提供することである。

即ち、本発明の目的は、ユーザがスマートホンやリモコン等の機器を携わらず、手軽に水流しを実現すると共に、便座や便蓋を開閉可能なスマート便座装置を提供することである。

本発明の上記目的やメリットは、該技術分野における熟練者ならば、本発明の実施形態から更に明確であろう。

本発明の目的は、スマート便座装置により達成できる。本発明に係るスマート便座装置は、トイレに設けられ、水槽115が取り付けられるボディ110と、前記ボディ110の上部に回動可能に接続される便座120と、前記便座120の上部に回動可能に接続される便蓋130と、前記便座120が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便座120を回動させる便座開閉モータ123と、前記ボディ110の一方側に設けられ、ユーザの手振りより前記水槽115から前記ボディ110への排水信号の入力を受ける排水信号入力部160と、前記水槽115に設けられ、前記排水信号入力部160に前記排水信号が印加されると、排水レバー141を押圧することにより、前記水槽115の水が前記ボディ110に供給されるように構成される排水レバー駆動部140と、を有し、前記排水レバー駆動部140は、前記排水信号入力部160に有線または無線にて前記排水信号が印加されるかどうかに応じて、正逆駆動される押圧用モータ143と、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動につれて上下に往復直線移動をし、前記排水レバー141に対し所定の時間をかけて押圧するか、又は押圧を解除するレバー押圧バー145と、前記押圧用モータ143と前記レバー押圧バー145の間に設けられ、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動を前記レバー押圧バー145に伝達する伝動手段144と、を有することを特徴とする。

一実施例によると、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動は、回転運動としての駆動であり、前記伝動手段144は、前記押圧用モータ143における回転運動を前記レバー押圧バー145における直線運動に変換して伝達することを特徴とする。

一実施例によると、前記押圧用モータ143はリニアモータであり、前記伝動手段144は、前記リニアモータの内部における回転運動を前記レバー押圧バー145における直線運動に変換して伝達することを特徴とする。

一実施例によると、前記便蓋130が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便蓋130を回動させる便蓋開閉モータ133と、前記ボディ110から垂直方向のトイレ天井又は前記ボディ110の近辺に位置し、ユーザの指の模様をスキャンする手振り読取スキャナー150と、前記手振り読取スキャナー150にてスキャンした手振りが前記便座120の開閉および/又は前記便蓋130の開閉に対応するように設定された手振りかどうかを判断し、設定された手振りの場合、当該手振りに沿って前記便座120の開閉および/又は前記便蓋130の開閉が行われるように、前記便座開閉モータ123および/又は前記便蓋開閉モータ133を制御する制御部180と、を更に有することを特徴とする。

一実施例によると、前記便座120を開くように設定された手振りは、手のひらを広げる動作２回であり、前記便蓋130を開くように設定された手振りは、手のひらを広げる動作１回であり、前記便座120を閉じるように設定された手振りは、拳を握る動作１回であり、前記便蓋130を閉じるように設定された手振りは、拳を握る動作２回であって良い。

一実施例によると、前記排水信号入力部160は、指によるノック動作の入力を既定の回数で受けるか、指のタッチを感知するか、又は、基準時間の間に指による圧力の印加を受けることにより、前記排水信号の入力を受けるように構成されて良い。

一実施例によると、トイレの内壁面に側壁排水信号入力部160aを更に含んで良い。側壁排水信号入力部160aによると、体の姿勢をしゃがまずに排水信号を印加できる。

また、本発明に係るスマート便座装置の別の実施例では、トイレに設けられ、水槽115が取り付けられるボディ110と、前記ボディ110の上部に回動可能に接続される便座120と、前記便座120の上部に回動可能に接続される便蓋130と、前記便座120が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便座120を回動させる便座開閉モータ123と、前記水槽115に設けられ、ユーザの手振りより前記水槽115から前記ボディ110への排水信号が印加されると、排水レバー141を押圧することにより、前記水槽115の水が前記ボディ110に供給されるように構成される排水レバー駆動部140と、を有し、前記排水レバー駆動部140は、前記排水信号が印加されるかどうかに応じて、正逆駆動される押圧用モータ143と、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動につれて上下に往復直線移動し、前記排水レバー141に対し所定の時間をかけて押圧するか、又は押圧を解除するレバー押圧バー145と、前記押圧用モータ143と前記レバー押圧バー145の間に設けられ、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動を前記レバー押圧バー145に伝達する伝動手段144と、を有することを特徴とする。

その一実施例によると、前記排水レバー駆動部140は、指のタッチを感知するか、又は、基準時間の間に指による圧力の印加を受けることにより、前記排水信号の入力を受けるように構成されて良い。

本発明に係るスマート便座装置は、ユーザが印加する排水信号により、押圧用モータが排水レバーを自動的に押圧し、排水が行われる。そして、排水信号入力部がユーザの座った姿勢から手の届きやすい位置に設けられ、ユーザが腕を後ろに向けて捻る従来の不便さが解消される。

ここで、排水信号入力部は、着脱可能に設けられるため、配設位置を都合に応じて便利な箇所に変更できるメリットを有する。

また、排水信号入力部は、ノックをするか、手で触るか、又は軽く押すことにより、排水信号が印加可能であるため、暫くの間に排水レバーに押圧をかけなければならない従来の不便さを解消できる。

また、本発明に係るスマート便座装置は、手振り読取スキャナーがユーザの手振りをスキャンし、便座や便蓋の開閉が自動的に行われる。このため、ユーザが不潔な便座や便蓋を手で触らなくてよい。

本発明に係るスマート便座装置が設けられたトイレの構成を示す斜視図である。 本発明に係るスマート便座装置の構成を示す斜視図である。 本発明に係るスマート便座装置の内部構成を概略的に示すブロック図である。 本発明に係るスマート便座装置の便座及び便蓋の開閉に関わる構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るスマート便座装置の排水レバー駆動部の構成を示す内部斜視図である。 本発明に係るスマート便座装置の便座及び便蓋の開閉プロセスを示すフローチャートである。 本発明に係るスマート便座装置の使用プロセスを概略的に示す例示図(その１)である。 本発明に係るスマート便座装置の使用プロセスを概略的に示す例示図(その２)である。

本発明の理解を助けるため、本発明の望ましい実施例を、添付図面を参考にして説明する。本発明の実施例は様々の形態に変更可能で、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるものではない。本実施例は、当業界において平均の知識を有する者にとって、本発明の理解を助けるために提供されるものである。従って、添付図面での要素の形状等については、より分かりやすくするため、実際のスケールより大きく示す場合がある。また、各図面において同一の部材は同一の符号により示す場合がある。また、本発明の要旨を分かりにくくする可能性があると判断された公知の機能や構成に関しては、その詳細な説明を省略する場合がある。

図1は、本発明に係るスマート便座装置100が設けられたトイレ10の構成を示す例示図であり、図2は、本発明に係るスマート便座装置100の構成を示す斜視図であり、図3は、本発明に係るスマート便座装置100の内部構成を示すブロック図である。

図1及び図2に示されたように、本発明に係るスマート便座装置100は、ボディ110と、ボディ110の上部に開閉可能に接続される便座120と、便座120の上部に開閉可能に接続される便蓋130と、ボディ110の一方側に設けられ、排水レバー141を駆動する排水レバー駆動部140と、便座120及び便蓋130の開閉に関わるユーザの手振りを感知する手振り読取スキャナー150と、ボディ110の一方側に設けられ、ユーザからの排水信号の入力を受ける排水信号入力部160と、手振り読取スキャナー150と排水信号入力部160からそれぞれ入力された感知値と入力信号に沿って、便座120及び便蓋130の開閉や排水するかどうかを制御する制御部180を有する。

本発明に係るスマート便座装置100は、トイレ10の内部でユーザが便座装置の上方の上空エリアに向けて手を伸ばして行う手振りを感知し、該手振りに沿って自動的に便座120や便蓋130の開閉が行われる。これにより、ユーザが便座120や便蓋130を手で掴まったり触ったりする開閉プロセスを省略できる。

また、水槽115の前方に設けられた排水レバー141をユーザが押圧する必要がなく、ユーザが排水信号入力部160を介して排水信号を印加すると、押圧用モータ143が排水レバー141に対し自動的に所定の時間をかけて押圧することにより、排水が行われる。これにより、ユーザが楽な姿勢から排水信号を入力できるため、障害者や高齢者、けが人等にとって体力の負担を軽減し、トイレを便利に利用できるメリットがある。

ボディ110は、便が収まるスペースを有し、下部には、浄化槽と接続して便を浄化槽に排出する糞尿排出管110が設けられる。ボディ110と水槽115の間には、便座120及び便蓋130の開閉手段が収容される駆動部ハウジング113が設けられる。

ボディ110の後方には、ボディ110を洗浄する水が貯蔵される水槽115が設けられる。排水レバー141が押圧されているかどうかに応じて、水の水槽115からボディ110への供給が制御される。排水レバー141が上昇している状態では、水の供給が止まり、排水レバー141が下方に向けて押されると、水が供給される。

本発明における排水レバー141は、排水レバー駆動部140の動作により、押圧または押圧解除される。排水レバー駆動部140の構成については、下記にて詳細に説明する。

便座120は、ボディ110の上部に開閉可能に接続される。便座120は、女性が大便または小便をする際、または、男性が大便をする際に、ボディ110に向けて回動し、男性や女性がその上に座ることが可能になる。

便蓋130は、便座120の上部に、ボディ110に対して開閉可能に接続される。便蓋130は、開いたボディ110の上部を覆い、ボディ110の汚染を防止する。

図4は、便座120及び便蓋130の駆動部の構成を示す分解斜視図である。示されたように、便座120の両側には、それぞれ便座駆動軸123aと便座回動軸125が挿入される便座回動軸挿入孔121が形成される。

駆動部ハウジング113の内部には、制御部180の制御信号により作動し、便座120を回動させて開閉させる便座開閉モータ123が設けられる。便座開閉モータ123には便座駆動軸123aが接続され、便座駆動軸123aの反対方向には、便座回動軸125が軸受けでアイドル回動するように設けられる。

制御部180の制御信号により、便座開閉モータ123が駆動されると、便座開閉モータ123により便座駆動軸123aが回動し、便座回動軸125は便座駆動軸123aの回動につれてアイドル回動し、便座120が開く又は閉じられる。

便座開閉モータ123の後方には、便蓋開閉モータ133が設けられる。便蓋開閉モータ133には便蓋駆動軸133aが設けられ、便蓋駆動軸133aとは反対方向には、便蓋回動軸135がアイドル回動するように設けられる。便蓋駆動軸133a及び便蓋回動軸135はそれぞれ便蓋130の便蓋回動軸挿入孔131に係合し、便座130が回動することになる。

本発明に係るスマート便座装置100は、ユーザから便蓋130及び便座120への開閉に関する独立したコマンドに沿った駆動のために、便蓋130と便座120のシャフトが別途のものとなっている（Double Axles）。

図5は、排水レバー駆動部140の作動プロセスを示す例示図である。図2及び図5に示されたように、排水レバー駆動部140は水槽115の一方側、即ち、排水レバー141が位置した側に接続される。

排水レバー駆動部140は、排水信号入力部160に排水信号が印加されたかどうかに沿って、排水レバー141に対し自動的に押圧または押圧解除をする。排水信号入力部160に排水信号が印加された場合は、水槽115の水がボディ110に供給され、ボディ110が洗浄される。

排水レバー駆動部140は、水槽115の外面に取り付けられる筐体142と、筐体142の内部に設けられる押圧用モータ143と、排水レバー141の上面に上下に乗降可能に設けられるレバー押圧バー145と、押圧用モータ143の回転力をレバー押圧バー145の上下運動に変換する伝動手段144と、を有する。

また、排水レバー駆動部140は、制御部180の制御基板として、例えば、PCB(Printed Circuit Board、図示せず)が押圧用モータ143に接続し、PCBは、例えば、排水信号入力部160からの排水信号が排水レバー駆動部140の無線信号感知部(図示せず)を介して入力されると、押圧用モータ143の正方向駆動を命令する。

また、PCBは、排水信号入力部160からの排水信号が途切れると、押圧用モータ143の逆方向駆動を命令する。

即ち、押圧用モータ143は、排水信号が印加されたかどうかに沿って、制御部180の制御により正逆駆動される。

押圧用モータ143が正方向に駆動されると、図5の(b)に示されたように、レバー押圧バー145が下降し、排水レバー141を押圧することにより、水槽115の水がボディ110に供給される。一方で、押圧用モータ143が逆方向に駆動されると、図5の(a)に示されたように、レバー押圧バー145が上昇し、排水レバー141は水平の状態を維持する。この際に、排水レバー141はレバー回動軸141aを中心に回動し、レバー回動軸141aにはトーションばね(図示せず)が設けられるため、レバー押圧バー145が上昇すると、排水レバー141は弾性により初期位置に戻る。

伝動手段144は、例えば、ラック(rack)とピニオン(pinion)や、ウォームギア(worm gear)と傘歯車(bevel gear)等の組み合わせからなるギアボックスであって、押圧用モータ143における回転力をレバー押圧バー145の上下の直線運動に変換する。

押圧用モータ143は、制御部180の制御により、設定された時間の間に駆動されるため、ユーザが排水信号入力部160をどのくらい押圧するかに関わらず、水槽115の水がボディ110に供給される。

ここで、押圧用モータ143としては、リニアモータを始めとする市販の様々なモータが便座装置の排水機能に有効に用いられる。

なお、排水信号は、排水信号入力部160を介さず、排水レバー駆動部140に直接入力されることも可能である。即ち、本発明においては、排水信号入力部160が設けられなくても良い。

この場合は、例えば、ユーザが、排水レバー駆動部140に設けられ、圧電センサを有するボタン部(図示せず)をタッチするか、又は、所定の時間の間にボタン部に押圧をかける(手動式)と、それに応じて上述のPCBが押圧用モータ143の正方向駆動を命令する。また、ユーザが、タッチまたは押圧を止めると、PCBは押圧用モータ143の逆方向駆動を命令することになる。

この際、押圧用モータ143の駆動により排水レバー141が作動する手順については、排水信号入力部160が設けられている場合と同様で良い。

このような手動式の場合は、近づいて指で排水レバー駆動部140のボタン部をタッチするか、又はボタン部に押圧をかけなければならないだけに不便ではあるものの、排水信号入力部160を設けないことからコストが低減可能で、且つ、手動式とはいえども従来の排水レバーに押圧をかける方式に比べ、排水を行うための押圧時間を10倍以上大幅に短縮できる。

また、このような手動式は、排水信号入力部160を設けている場合においても、例えば排水レバー駆動部140の電源が切れるなど、アクシデントが起きたときに、手動操作により排水機能を遅れることなく実行できる観点からも有用である。

手振り読取スキャナー150は、図1に示されたように、トイレ10の天井に設けられ、トイレ10に入ったユーザの手振りをスキャンし、制御部180に伝送する。手振り読取スキャナー150は、図3に示されたように、カメラ151を含む。カメラ151はユーザの手振りを撮影し、制御部180に伝送する。

排水信号入力部160は、ユーザから、水槽115の水を排水するかどうかに関する入力を受ける。本発明に係るスマート便座装置100では、排水信号入力部160が、図2に示されたように、ボディ110の側面に設けられる。

排水信号入力部160は、ユーザが便座120に座った場合に右手または左手の届く範囲内に位置する。これにより、ユーザが腕を後ろに向けて捻り排水レバーを押圧しなければならない従来の不便さを解消できる。

本発明に係る排水信号入力部160は、表面に感知領域161が形成され、ユーザの行う感知領域161における既定の行為から排水信号の入力を受ける。ここで、既定の行為については、手によるノック動作の入力を既定の回数で受けるか、指のタッチを感知するか、又は、基準時間の間に指による圧力の印加を受けることで良い。

一例として、ユーザが感知領域161において２回のロックをする行為や、指のジェスチャーから、排水信号入力部160は排水信号を感知できる。又は、感知領域161を指でタッチするだけでも排水信号を感知できる。又は、感知領域161を手で、例えば、2-3秒程度押圧する行為から排水信号を感知できる。

排水信号入力部160は、上記の開閉や排水に関する３つの行為全てを感知するように、若しくは、例えば、３つの行為のうちいずれかのみを感知するように構成されて良い。

３つの行為ともに簡単な動作であるため、健常人はもちろん、障害者や高齢者、けが人にも上記行為は容易くできる。

排水信号入力部160は、３つの行為のうちいずれかを感知すると、排水信号の入力を受けたことを制御部180に伝送する。３つの行為はいずれも短い間に行われるため、ユーザの体力消耗を要しない。

制御部180は、排水信号入力部160から排水信号の入力を受けると、設定された時間の間に押圧用モータ143が駆動されることにより、排水がスムーズに行われる。

ここで、本発明の望ましい実施例に係るスマート便座装置100は、排水信号入力部160と排水レバー駆動部140が無線にてつながるが、場合によっては有線にてつながっても良い。

なお、本発明に係る排水信号入力部160は、ボディ110の側面に固定されても良いが、場合によっては、利便性のために着脱可能に設けられても良い。これにより、ユーザは、都合に合わせて排水信号入力部160の取付位置が変更可能であり、若しくは、前述のように、排水信号入力部160を設けない場合もある。

排水信号入力部160を設けない場合における排水信号の感知については、排水信号入力部160ではなく、排水レバー駆動部140の、例えば、ボタン部を指でタッチするか、指で1秒程度押圧することにより、排水信号を押圧用モータ143に伝達して駆動することができる。

また、本発明に係るスマート便座装置100は、直立状態で小便をする男性ユーザのため、図1に示されたように、トイレの内壁面において側壁排水信号入力部160aを更に含んでも良い。これにより、立って小便をする男性ユーザが体をしゃがませず、立ったまま側壁排水信号入力部160aを利用して排水信号を印加できる。

制御部180は、手振り読取スキャナー150で感知された動作を伝送されると、既定の便座120及び便蓋130の開閉に関わる動作であるかどうかを分析し、便座開閉モータ123と便蓋開閉モータ133を駆動することにより、便座120及び便蓋130が開閉される。

制御部180には、ユーザの便座120及び便蓋130の開閉に対応する手振りが保存される保存部181が設けられる。本発明の望ましい実施例に係る保存部181では、便蓋130が開くことは、手のひらを広げる動作１回に、便座120が開くことは、手のひらを広げる動作２回に、便座120が閉じられることは、拳を握る動作１回に、便蓋130が閉じられることは、拳を握る動作２回にそれぞれ対応するように設定される。

しかし、これは一例に過ぎず、便座120及び便蓋130の開閉に対応するように設定される手振りは、習慣の異なる国や地域によっては、指を利用したジェスチャー入力は変更され得る。

制御部180は、手振り読取スキャナー150から感知した動作が、保存部181に保存されているどの動作に対応するのかを検索し、検索された動作を実行するように便座開閉モータ123及び便蓋開閉モータ133を作動させる。

図6は、制御部1810が便座120及び便蓋130の開閉を制御する制御のフロー示したフローチャートである。

ユーザは、通常、トイレ10に入ってすぐ手振りをすることはなく、壁に貼ってある説明文を読んだりしてトイレ使用法を理解してから手振りをすることから、ユーザが入ったことを感知して例えば3秒〜5秒後に手振り読取スキャナー150が駆動される(S111)。

手振り読取スキャナー150は、ユーザの手振りを撮影して制御部180に伝送する。制御部180は、伝送された映像を分析し、手のひらを広げる動作かどうかを判断する(S113)。手のひらを広げる動作と判断される場合、１回であるか２回連続であるかを更に判断する(S115)。

２回連続で手のひらを広げる動作である場合は、便座120が開くように便座開閉モータ123を制御し(S119)、１回のみ手のひらを広げる動作である場合は、便蓋130が開くように便蓋開閉モータ133を制御する(S117)。

一方で、手のひらを広げる動作でない場合、制御部180は、ユーザの動作が拳を握る動作かどうかを判断する。拳を握る動作が２回連続で行われた場合は、便蓋130が閉じられるように便蓋開閉モータ133を制御する(S123)。それとも、拳を握る動作が１回のみ行われた場合は、便座120が閉じられるように便座開閉モータ123を制御する(S125)。

このような制御部180の制御フローにより、ユーザは、トイレに入って便蓋130や便座120を手で掴まったりしないで、ノータッチ(No-Touch)方式にて便蓋130や便座120を開閉することができる。

一方で、制御部180は、排水信号入力部160に排水信号が受信されるかどうかに応じて、押圧用モータ143を正方向または逆方向に駆動し、レバー押圧バー145が上下に移動し、排水レバー141を押圧または押圧解除することにより、水がボディ110に供給されて洗浄が進んだり洗浄が止まったりする。

このような構成を有する本発明に係るスマート便座装置100の使用プロセスについて、図7及び図8を参照して説明する。

図7は、男性ユーザが小便をする際のプロセスを示した例示図である。図7の(a)に示されたように、トイレ10にユーザがいない場合は、便座120と便蓋130は共に閉じられた状態で維持される。

この状態から、図7の(b)に示されたように、制御部180は、手振り読取スキャナー150をアクティベートさせる。手振り読取スキャナー150がアクティベートされた状態から、ユーザが手のひらを広げる動作を２回連続で行うと、手振り読取スキャナー150がこれを感知し、制御部180に伝送する。

制御部180は、２回連続で手のひらを広げる動作に対応して便座120の開く動作が行われるように、便座開閉モータ123と便蓋開閉モータ133を同時に回動するように制御する。これにより、便座120及び便蓋130が共に開くと、図7の(c)に示されたように、ユーザは小便をすることができる。

この状態から、ユーザは、図7の(d)に示されたように、側壁に位置する側壁排水信号入力部160aに排水信号を印加する。ユーザは、ノックを２回する動作、指を当てる動作、指で押圧する動作のうち、いずれかを実行することにより、排水信号入力部160は排水信号を制御部180に伝送する。

制御部180は押圧用モータ143を駆動し、押圧用モータ143の駆動により、レバー押圧バー145が排水レバー141を押圧することになり、水が水槽115内へ供給される。

排水信号を印加したユーザは、図7の(e)に示されたように、拳を握る動作を２回行い、手振り読取スキャナー150はこの動作をスキャンする。制御部180は、この動作に沿って便蓋130が閉じられるように、便蓋開閉モータ133及び便座開閉モータ123を同時に制御する。

そして、ユーザがトイレを出ると、手振り読取スキャナー150と排水信号入力部160に印加される電源供給は遮断される。

一方で、図8は、男性ユーザが大便をする場合、又は女性ユーザが使用する場合を示した例示図である。

便座120及び便蓋130が共に開いている状態から、図8の(a)に示されたように、ユーザがトイレ内で、手振りのうち拳を握る動作を１回のみ行う場合、開いていた便座120が閉じられる。

そして、図8の(b)に示されたように、ユーザが便座120に座って用便をする。用便を済ませた後、座ったままの状態で排水信号入力部160から排水信号を印加する。その後、立ち上がり衣服を着直して、図8の(c)に示されたように、拳を握る動作を２回行うと、便蓋130が閉じられる。

以上から説明したように、本発明に係るスマート便座装置は、ユーザが印加する排水信号により、押圧用モータが排水レバーを自動的に押圧し、排水が行われる。そして、排水信号入力部が、ユーザの座った姿勢から手の届きやすい位置に設けられることにより、ユーザが腕を後ろに向けて捻らなければならない従来の不便さを解消できる。

また、排水信号入力部は、ノックをするか、手を当てるか、又は軽く押すことにより、排水信号が印加可能であるため、暫くの間に排水レバーに押圧をかけなければならない従前の不便さを解消できる。

また、本発明に係るスマート便座装置は、ユーザが手で行う駆動コマンドの手振りを手振り読取スキャナーがスキャンすることにより、便座及び便蓋の開閉が自動的に行われる。これにより、ユーザは不潔な便座や便蓋を手で触らなくても良い。

以上の本発明に係るスマート便座装置の実施例は、例示に過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者ならば、該実施例から様々な変更を加えて均等な範囲の他の実施例を創り出すことが可能である。そのため、本発明は、本明細書に記載された形態に限定されるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想により定まるものである。また、本発明は、添付された特許請求の範囲より定まる本発明の意義やその範囲内にある全ての変更物、均等物、代替物等を含むものである。

本願は2018年9月5日に出願した韓国特許出願第10-2018-0105988号に基づきその優先権を主張するものであり、同韓国出願の全内容を参照することにより本願に援用する。

10：トイレ
11：ドア
100：スマート便座装置
110：ボディ
111：糞尿排出管
113：駆動部ハウジング
115：水槽
120：便座
121：便座回動軸挿入孔
123：便座開閉モータ
123a：便座駆動軸
125：便座回動軸
130：便蓋
131：便蓋回動軸挿入孔
133：便蓋開閉モータ
133a：便蓋駆動軸
135：便蓋回動軸
140：排水レバー駆動部
141：排水レバー
141a：レバー回動軸
142：筐体
143：押圧用モータ
143a：駆動軸
144：伝動手段
145：レバー押圧バー
150：手振り読取スキャナー
151：カメラ
160：排水信号入力部
160a：側壁排水信号入力部
161：感知領域
180：制御部
181：保存部

Claims (10)

1. トイレに設けられ、水槽115が取り付けられるボディ110と、
   前記ボディ110の上部に回動可能に接続される便座120と、
   前記便座120の上部に回動可能に接続される便蓋130と、
   前記便座120が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便座120を回動させる便座開閉モータ123と、
   前記便蓋130が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便蓋130を回動させる便蓋開閉モータ133と、
   前記ボディ110から垂直方向のトイレ天井又は前記ボディ110の近辺に位置し、カメラ151により撮影されたユーザの指のジェスチャーをスキャンする手振り読取スキャナー150と、
   前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉に対応するように設定された指のジェスチャーが保存された保存部181を有し、前記手振り読取スキャナー150にてスキャンした指のジェスチャーが前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉に対応するように設定された指のジェスチャーかどうかを判断し、設定された指のジェスチャーの場合、当該指のジェスチャーに沿って前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉が行われるように、前記便座開閉モータ123及び/又は前記便蓋開閉モータ133を制御する制御部180と、
   前記ボディ110の一方側に設けられ、ユーザの指の手振りより前記水槽115から前記ボディ110への排水信号の入力を受ける排水信号入力部160と、
   前記水槽115に設けられ、前記排水信号入力部160に前記排水信号が印加されると、排水レバー141を押圧することにより、前記水槽115の水が前記ボディ110に供給されるように構成される排水レバー駆動部140と、を有することを特徴とするスマート便座装置。
2. 前記排水レバー駆動部140は、
   前記排水信号入力部160に有線または無線にて前記排水信号が印加されるかどうかに応じて、正逆駆動される押圧用モータ143と、
   前記押圧用モータ143に対する正逆駆動につれて上下に往復直線移動をし、前記排水レバー141に対し所定の時間をかけて押圧するか、又は押圧を解除するレバー押圧バー145と、
   前記押圧用モータ143と前記レバー押圧バー145の間に設けられ、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動を前記レバー押圧バー145に伝達する伝動手段144と、を有することを特徴とする請求項1に記載のスマート便座装置。
3. 前記押圧用モータ143に対する正逆駆動は、回転運動としての駆動であり、
   前記伝動手段144は、前記押圧用モータ143における回転運動を前記レバー押圧バー145における直線運動に変換して伝達することを特徴とする請求項2に記載のスマート便座装置。
4. 前記押圧用モータ143はリニアモータであり、
   前記伝動手段144は、前記リニアモータの内部における回転運動を前記レバー押圧バー145における直線運動に変換して伝達することを特徴とする請求項2又は3に記載のスマート便座装置。
5. 前記便座120を開くように設定された指のジェスチャーは、手のひらを広げる動作２回であり、
   前記便蓋130を開くように設定された指のジェスチャーは、手のひらを広げる動作１回であり、
   前記便座120を閉じるように設定された指のジェスチャーは、拳を握る動作１回であり、
   前記便蓋130の閉じるように設定された指のジェスチャーは、拳を握る動作２回であることを特徴とする請求項1に記載のスマート便座装置。
6. 前記排水信号入力部160は、指によるノック動作の入力を既定の回数で受けるか、指のタッチを感知するか、又は、基準時間の間に指による圧力の印加を受けることにより、前記排水信号の入力を受けるように構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの一項に記載のスマート便座装置。
7. トイレの内壁面に側壁排水信号入力部160aを更に有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの一項に記載のスマート便座装置。
8. トイレに設けられ、水槽115が取り付けられるボディ110と、
   前記ボディ110の上部に回動可能に接続される便座120と、
   前記便座120の上部に回動可能に接続される便蓋130と、
   前記便座120が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便座120を回動させる便座開閉モータ123と、
   前記便蓋130が前記ボディ110に対して開閉するように、前記便蓋130を回動させる便蓋開閉モータ133と、
   前記ボディ110から垂直方向のトイレ天井又は前記ボディ110の近辺に位置し、カメラ151により撮影されたユーザの指のジェスチャーをスキャンする手振り読取スキャナー150と、
   前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉に対応するように設定された指のジェスチャーが保存された保存部181を有し、前記手振り読取スキャナー150にてスキャンした指のジェスチャーが前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉に対応するように設定された指のジェスチャーかどうかを判断し、設定された指のジェスチャーの場合、当該指のジェスチャーに沿って前記便座120の開閉及び/又は前記便蓋130の開閉が行われるように、前記便座開閉モータ123及び/又は前記便蓋開閉モータ133を制御する制御部180と、
   前記水槽115に設けられ、ユーザの指の手振りより前記水槽115から前記ボディ110への排水信号が印加されると、排水レバー141を押圧することにより、前記水槽115の水が前記ボディ110に供給されるように構成される排水レバー駆動部140と、を有することを特徴とするスマート便座装置。
9. 前記排水レバー駆動部140は、
   前記排水信号が印加されるかどうかに応じて、正逆駆動される押圧用モータ143と、
   前記押圧用モータ143に対する正逆駆動につれて上下に往復直線移動し、前記排水レバー141に対し所定の時間をかけて押圧するか、又は押圧を解除するレバー押圧バー145と、
   前記押圧用モータ143と前記レバー押圧バー145の間に設けられ、前記押圧用モータ143に対する正逆駆動を前記レバー押圧バー145に伝達する伝動手段144と、を有することを特徴とする請求項8に記載のスマート便座装置。
10. 前記排水レバー駆動部140は、指のタッチを感知するか、又は、基準時間の間に指による圧力の印加を受けることにより、前記排水信号の入力を受けるように構成されることを特徴とする請求項8又は9に記載のスマート便座装置。

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