JP6891437B2 - 小便器装置 - Google Patents

Description

本発明の態様は、水道水を吐水する洗浄水吐水と機能水を吐水する機能水吐水とを行う小便器装置に関する。

水道水を吐水する洗浄水吐水と機能水を吐水する機能水吐水とを行う小便器装置においては、洗浄水吐水を行うと、機能水がトラップに留まらず下流側に流れてしまい、機能水の効果が薄れてしまうため、機能水吐水はトラップ内の封水がしばらく入れ替わらない状態、すなわち洗浄水吐水がしばらく行われないタイミングを狙って行うことが求められている。

従来、人体検知センサにより人体を検知し、人の有無に合わせた制御として、一日をある時間帯ごとに区分し、区分された時間帯ごとの使用回数の統計からセンサの駆動周期を変更するセンサ装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、所定期間内の使用回数に基づいて、殺菌水の供給タイミングを切替える制御手段を備えた小便器装置が知られている。（例えば、特許文献２）

特開２００３−２７８２００号公報 特開２００５−２９０６７３号公報

しかしながら、特許文献１、２の構成では、パブリックの現場のような、定期的に電源が切断される、つまり、学習期間より短い周期で電源を切られる環境では、電源投入時間内に学習値が取得できないため、次回電源投入後の機能水吐水において、学習値が反映されず、学習制御が行えない問題がある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、定期的に電源が切られる環境においても、機能水の吐水タイミングが不定になることを防止し、長い間機能水がトラップ部内に滞在するタイミングで、所定回数機能水吐水を行うことを目的としている。

前記目的を達成するために請求項１記載の小便器装置においては、水道水を吐水する洗浄水吐水と機能水を吐水する機能水吐水とを行う小便器装置であって、ボウル部と、前記ボウル部の下部と連通しているトラップ部と、前記ボウル部へ水道水及び前記水道水を改質して生成される機能水を吐水する吐水装置と、人体を検知する人体検知センサと、前記人体検知センサからの検知信号に基づいて前記吐水装置の吐止水を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記制御部の電源投入時からの電源が投入されている継続時間を計時する計時手段と、１日を所定時間枠ごとに区分し、区分された所定時間枠ごとの使用回数を前記人体検知センサからの検知信号に基づいて記憶する不揮発性記憶手段と、前記吐水装置から所定回数機能水が吐水されるように前記使用回数が少ない時間枠から前記所定回数に相当する数の時間枠を算出する動作時間枠算出手段と、を有し、前記継続時間が第一所定時間以上である場合、前記動作時間枠算出手段により算出された時間枠において、前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定するものにおいて、前記不揮発性記憶手段は、さらに前記制御部の電源投入時から電源切断時までの時間である電源投入時間を記憶し、前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間未満である場合、前記電源投入時間に基づいて前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定することを特徴とする。
そのため、定期的に電源を切られる（学習期間より短い周期で電源を切られる）環境においても、機能水の吐水タイミングが不定になることを防ぎ、前回の制御部への電源投入時間に応じて、その環境に適した制御を行うので、制御部の電源が切れるまでに機能水の吐水を所定回数行えないことを抑制することに繋がる。
従って、機能水をトラップ部内に長い時間留めておくことで機能水の効果が長持ちする。

また、請求項２記載の小便器装置においては、前記制御部は、前記吐水装置から前記所定回数機能水が吐水されるように前記制御部の電源投入時から連続した前記所定回数に相当する時間枠を算出する動作時間間隔算出手段をさらに有し、前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間より短く設定された第二所定時間未満である場合、前記動作時間間隔算出手段により算出された時間枠で前記吐水装置から所定回数機能水が吐水されるように吐水タイミングを決定し、前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間未満且つ前記第二所定時間以上である場合、前記電源投入時間内における前記動作時間枠算出手段により算出された時間枠で前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定することを特徴とする。
そのため、定期的に電源を切られる（学習期間より短い周期で電源を切られる）環境においても、機能水の吐水タイミングが不定になることを防ぎ、前回の制御部への電源投入時間に応じて、機能水の吐水タイミングを細分化することで、以下の効果を奏する。
第二所定時間未満である場合は、動作時間間隔算出手段により、早い時間帯で所定回数吐水装置から機能水の吐水することができるので、制御部の電源が切られるまでの時間が短くても、電源投入時間内に機能水の吐水を所定回数行えないことを抑制することに繋がる。
第二所定時間以上である場合は、動作時間枠算出手段により、使用者が少ないタイミングで機能水を吐水することができるので、洗浄水吐水が発生しない、すなわちトラップ部内の置換がしばらく発生しないタイミングで所定回数、吐水装置から機能水の吐水を行うことができる。
従って、より精度良く機能水をトラップ部内に長い時間留めておくことで、より効率よく機能水の恩恵を受けることができる。

本発明によれば、定期的に電源を切られる（学習期間より短い周期で電源を切られる）環境においても、機能水の吐水タイミングが不定になることを防ぎ、前回の制御部への電源投入時間に応じて、その環境に適した制御を行うので、機能水吐水を行った直後に、使用者に使用されて洗浄水吐水を行うことを避けることができる。
従って、使用者がしばらく小便器装置を使用しない、換言するとしばらく洗浄水吐水が発生しないタイミングで機能水を吐水でき、機能水をトラップ部内に長い時間留めておくことで機能水の効果が長持ちする。

本発明の実施形態に係る小便器装置の概略側面図である。 本発明の実施形態に係る小便器装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る電源リセット後（再起動時）の制御部の初期動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態で行われる通常時における不揮発性記憶手段への書き込み処理示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る洗浄装置について添付図面を参照しながら説明する。
なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

＜小便器装置の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る洗浄装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る小便器装置の概略側面図である。図２は、本発明の実施形態に係る小便器装置の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、水の流れを実線の矢印で、信号の流れを破線の矢印でそれぞれ示している。

図１に示すように、小便器装置１は、小便器１０と、吐水装置２０と、人体検知センサ３０と、制御部４０と、を備えている。

小便器１０は、ボウル部１２とトラップ部１４とを有している。
ボウル部１２は、使用者の尿を受ける役割を果たしている。トラップ部１４は、ボウル部１２の下方に設けられ、ボウル部１２の下部と連通しており、ボウル部１２に吐水された洗浄水もしくは除菌水（機能水）を一時的に貯留する。

なお、本願明細書において、「除菌水」とは、例えば次亜塩素酸などの殺菌成分を洗浄水（水道水）よりも多く含む液をいうものとする。

吐水装置２０は、ボウル部１２の上方に設けられ、給水源１００から供給される洗浄水洗浄水もしくは除菌水を、ボウル部１２へ吐水する。
トラップ部１４に貯留された水は、排水路１６側からボウル部１２側に悪臭が侵入することを防止しており、吐水装置２０から吐水された洗浄水または除菌水の水量に応じて、トラップ部１４に連通する排水口（図示せず）から適宜排出される。

吐水装置２０からの洗浄水もしくは除菌水の吐水及び止水の制御は、人体検知センサ３０によって使用者を検知され、その検知状態に基づいて制御部４０で行われる。

＜人体検知センサの構成＞
図２に示すように、人体検知センサ３０は、送信部３２と、受信部３４と、検出信号生成部３６と、を有する。送信部３２は、検出対象物、例えば人体や尿流を検出しようとする検出領域に送信波を送信する。送信部３２から送信される送信波は、例えばマイクロ波などの高周波の電波である。そして、検出領域の検出対象物、例えば人体や尿流によって反射された反射波を受信部３４が受信する。

送信部３２から送信される送信波の一部と、受信部３４が受信する反射波は、検出信号
生成部３６にそれぞれ入力される。検出信号生成部３６は、入力された送信部３２から送
信される送信波の一部と、受信部３４が受信する反射波と、に基づいて検出信号を生成す
る。そして、この検出信号が検出信号生成部３６から制御部４０へ出力される。

＜制御部の構成＞
制御部４０は、信号受信手段４１と、洗浄水自動吐水手段４２と、除菌水自動吐水手段４３と、不揮発性記憶手段４４と、動作時間枠算出手段４５と、動作時間間隔算出手段４６と、計時タイマ４７と、を有する。

制御部４０の信号受信手段４１は、検出信号生成部３６から出力される検出信号を受信する。この検出信号に基づいて小便器装置１が使用されたか否かを判定する。信号受信手段４１によって小便器装置１が使用されたと判定されると、洗浄水自動吐水手段４２、除菌水自動吐水手段４３及び不揮発性記憶手段４４に信号が適宜送信される。

洗浄水自動吐水手段４２は、信号受信手段４１から送信される信号を受信すると、その
信号に基づいて後述する洗浄水側電磁弁２１を開閉する制御を行う。例えば、小便器装置
１が使用されたと判定された信号を洗浄水自動吐水手段４２が受信すると、洗浄水側電磁
弁２１が所定時間開かれる。
なお、小便器装置１が使用されたとする判定は、人体検知センサ３０が人体と尿流の両方を検知した場合であってもよいし、人体のみを検知した場合であってもよい。

除菌水自動吐水手段４３は、計時タイマ４７が経過しかつ動作時間枠算出手段４５からの信号を受信するか、計時タイマ４７が経過しかつ動作時間間隔算出手段４６からの信号を受信すると、後述する除菌水側電磁弁２３を開くように制御する。除菌水側電磁弁２３が開かれると、除菌水側吐水部２５からボウル部１２へ除菌水が吐水される。つまり、１日（２４時間）の内に６回、除菌水側吐水部２５からボウル部１２へ除菌水が吐水される。除菌水側電磁弁２３が開いて除菌水を吐水してから所定時間が経過すると、自動で除菌水側電磁弁２３が閉じられる。
また、除菌水が吐水されている状態で、信号受信手段４１により人体が検知された際においても、自動で除菌水側電磁弁２３が閉じられる。
なお、除菌水を吐水する時間は約７０秒間で設定している。

不揮発性記憶手段４４は、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）であり、制御部４０の電源投入時から電源切断時までの時間である電源投入時間４４１を記憶する。電源投入時間４４１の経過情報は２時間ごとに不揮発性記憶手段４４に書き込まれる。
さらに、不揮発性記憶手段４４は、１日（２４時間）を２時間の時間枠ごとに区分し、この区分された２時間の時間枠ごとの小便器装置１の使用回数４４２を記憶する。具体的には、洗浄水自動吐水手段４２によって洗浄水側電磁弁２１が開かれて洗浄水をボウル部１２へ吐水した回数を記憶する。

動作時間枠算出手段４５は、制御部４０の再電源投入時に、不揮発性記憶手段４４に記録されている電源投入時間４４１が１４時間以上である場合、不揮発性記憶手段４４により、２時間の時間枠ごとに区分され、それぞれの時間枠で記憶されている使用回数４４２のデータから、１日の中で小便器装置１の使用回数が少ない時間枠を６枠算出する。この算出された６枠を学習値としている。
そして、動作時間枠算出手段４５から除菌水自動吐水手段４３へ除菌水洗浄時間である旨の信号が送られる。

動作時間間隔算出手段４６は、制御部４０の再電源投入時に、不揮発性記憶手段４４に記録されている電源投入時間４４１が１４時間未満である場合、制御部４０の再電源投入時から間隔をあけずに時間間隔として２時間ごとに連続する６枠を算出する。
そして、動作時間間隔算出手段４６から除菌水自動吐水手段４３へ除菌水洗浄時間である旨の信号が送られる。
なお、時間間隔は２時間に限定されず、制御部４０の電源が切れるまでに所定回数機能水を吐水できればよく、使用者により適宜変更しても良い。

制御部４０は、計時タイマ４７をさらに有し、小便器装置１に電源が投入される、もしくは、制御部４０が起動することによって、この計時タイマ４７による時間の計測が開始される。
計時タイマ４７には、設定されてから２時間（１つの時間枠）が経過したか否かを判断
するための２時間タイマ及び電源投入時間４４１、電源継続時間を計時するタイマが設けられている。
電源継続時間は制御部４０への電源が投入されてから、電源ＯＮ状態の継続時間を指している。

＜吐水部の構成＞
吐水装置２０は、洗浄水の吐水及び止水を行う洗浄水側電磁弁２１と、洗浄水を吐水する洗浄水側吐水部２２と、除菌水の吐水及び止水を行う除菌水側電磁弁２３と、除菌水を生成する電解槽２４と、除菌水を吐水する除菌水側吐水部２５と、を有する。

給水源１００から延びて吐水装置２０に接続されている給水路（図示せず）は、二股に分岐して洗浄水側電磁弁２１と、除菌水側電磁弁２３とにそれぞれ接続される。
給水路を介して給水源１００に接続されている洗浄水側電磁弁２１は、洗浄水自動吐水手段４２からの指令によって開閉制御される。また、洗浄水側電磁弁２１の下流側には、ボウル部１２へ洗浄水を吐水する洗浄水側吐水部２２が設けられている。洗浄水自動吐水
手段４２によって洗浄水側電磁弁２１が開かれると、洗浄水側吐水部２２からボウル部１２へ洗浄水が吐水される。そして、洗浄水が吐水されてから所定時間経過すると、洗浄水自動吐水手段４２によって洗浄水側電磁弁２１が閉じられ、洗浄水側吐水部２２からボウル部１２への洗浄水の供給が停止する。

分岐したもう一方の給水路は除菌水側電磁弁２３に接続されており、除菌水側電磁弁２３は除菌水自動吐水手段４３からの指令によって開閉制御される。また、除菌水側電磁弁２３の下流側には電解槽２４が設けられている。電解槽２４には、給水源１００からの洗浄水が貯留される。この電解槽２４の内部には、一対の電極板（図示せず）が設けられており、これら電極板の間に電圧を印加することにより、水を電気分解する。このとき、片方の電極板が陰極となり、もう一方の電極板が陽極となる。水道水には塩素イオンが含まれているため、水道水を電気分解することにより、陽極側の電極板では塩素が発生する。
このようにして発生した塩素は水に溶解し、さらに水に溶解した塩素イオンが電気分解されることにより、次亜塩素酸が発生する。このようにして、電解槽２４は次亜塩素酸を
含む除菌水を生成することができる。

電解槽２４の下流側には、除菌水側吐水部２５が設けられている。除菌水自動吐水手段
４３によって除菌水側電磁弁２３が開かれると、上流の給水源１００から電解槽２４へ水が流入する。流入した水に押し出されるように、電解槽２４で生成した除菌水が除菌水側吐水部２５からボウル部１２へ吐水される。そして、除菌水が吐水されてから所定時間が経過すると、除菌水自動吐水手段４３によって除菌水側電磁弁２３が閉じられ、除菌水側吐水部２５からボウル部１２への除菌水の供給が停止する。

＜動作＞
以上のように構成された小便器装置において、除菌水吐水処理の動作を、図３乃至図４を用いて具体的に説明する。図３は、本発明の実施形態に係る電源リセット後（再起動時）の制御部の初期動作を示す、フローチャートである。

はじめに、リセット後の制御部４０での初期動作を、図３を用いて説明する。図３に示すように、リセット後の制御部４０での初期動作は、全体としてステップＳ１０１〜Ｓ１０９からなる処理である。

まず、制御部４０への電源が投入されると、ステップＳ１０１の処理が行われる。
ステップＳ１０１において、制御部４０は、不揮発性記憶手段４４から所定時間枠ごとの使用回数４４２を読み込む。

次に、ステップＳ１０２において、制御部４０は、不揮発性記憶手段４４から前回の電源投入時間４４１（電源ＯＮ経過時間）を読み込む。

ステップＳ１０３において、制御部４０は、電源投入時間４４１が２４時間未満か否かを判定する。
２４時間未満である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０５へ進み、２４時間以上である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）は、ステップＳ１０４へ進む。

そのため、定期的に電源を切られる（学習期間より短い周期で電源を切られる）環境においても、除菌水の吐水タイミングが不定になることを防ぎ、前回の制御部４０への電源投入時間４４１に応じて、その環境に適した制御を行うので、制御部４０の電源が切れるまでに機能水の吐水を所定回数行えないことを抑制することに繋がる。
従って、機能水をトラップ部１４内に長い時間留めておくことで機能水の効果が長持ちする。

ステップＳ１０４において、制御部４０は、動作時間枠算出手段４５により算出された時間帯で洗浄を行う。
具体的には、１日の中で小便器装置１の使用回数が少ない時間枠から６枠算出した時間枠で、それぞれ除菌水を吐水する。

ステップＳ１０５において、制御部４０は、電源投入時間４４１が１４時間未満であるか否かを判定する。
１４時間未満である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０６へ進み、１４時間以上である場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）は、ステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０６において、制御部４０は、一定の時間間隔ごとに連続して、除菌水による洗浄を行う。
具体的には、制御部４０への電源投入後、動作時間間隔算出手段４６により算出された早い時間帯で６回除菌水による洗浄を行うために、間隔をあけずに２時間ごとに除菌水を吐水する。

そのため、電源投入時間４４１を参照し、制御部４０の電源が入っている時間が短いと想定される場合においても、制御部４０の電源が切れるまでに除菌水の吐水ができるようにタイミングを割り振るので、除菌水の吐水タイミングが不定になることを防ぎ、制御部４０の電源が切れるまでに除菌水の吐水を所定回数行えないことを抑制することに繋がる。
従って、除菌水をトラップ部１４内に長い時間留めておくことに繋がり、除菌水の効果が長持ちする。

ステップＳ１０７において、制御部４０は、電源投入時間４４１内における所定時間枠ごとの使用回数４４２より算出した時間帯で洗浄を行う。
具体的には、電源投入時間４４１内において、動作時間枠算出手段４５により算出された使用回数が少ない時間枠から６枠でそれぞれ除菌水を吐水する。

そのため、定期的に電源を切られる（学習期間より短い周期で電源を切られる）環境においても、使用者が少ないタイミングで除菌水を吐水することができるので、洗浄水吐水が発生しない、すなわちトラップ部１４内の封水の置換がしばらく発生しないタイミングで所定回数、吐水装置２０から除菌水の吐水を行うことができる。
従って、より精度良く除菌水をトラップ部１４内に長い時間留めておくことで、より効率よく除菌水の恩恵を受けることができる。
なお、使用回数４４２の多い枠、つまり封水の置換頻度が多いタイミングでは、使用者の尿などが滞留する時間が短く、菌が発生せず殺菌する必要性が小さい。つまり、殺菌の必要性が大きいタイミングで、除菌水を吐水することに繋がる。

ステップＳ１０８において、所定時間枠ごとの使用回数４４２を消去する。

ステップＳ１０９において、電源投入時間４４１を消去する。

図４は、通常時における不揮発性記憶手段への書き込み処理を示したフローチャートである。

ステップＳ２００において、制御部４０は、使用回数４４２記録タイミングであるか否かの判定を行う。使用回数４４２記録タイミングであれば（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、すなわち設定されてから２時間（１つの時間枠）経過していればステップ２０１へ進み、使用回数４４２記録タイミングでなければ（Ｓ２００：Ｎｏ）、ステップ２０２へ進む。
なお、使用回数４４２記録タイミングは、一定時間ごとに限らず、洗浄されるたびに上書きして記録しても良い。

ステップＳ２０１において、制御部４０は、不揮発性記憶手段４４に１つの時間枠での使用回数４４２を書き込む。

ステップＳ２０２において、制御部４０は、電源投入時間４４１が記録タイミングであるか否かの判定を行う。記録タイミングであれば（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３へ進み、記録タイミングで無ければ（Ｓ２０２：Ｎｏ）、不揮発性記憶手段４４への書き込み処理を終了する。
なお、この不揮発性記憶手段４４への書き込み処理は一定間隔で繰返し行われる。

ステップＳ２０３において、制御部４０は、不揮発性記憶手段４４に電源投入時間４４１を書き込む。
具体的には、制御部４０の電源が切断した際に、不揮発性記憶手段４４に電源投入時間４４１を書き込む。その後、通常時における不揮発性記憶手段４４への書き込み処理を終了する。
なお、不揮発性記憶手段４４に電源投入時間４４１を書き込むタイミングは、定期的（例えば２時間おき）に上書きして記録しても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定さ
れるものではない。
例えば、機能水は、本実施形態で示したように、水の電気分解等によって生成される次亜塩素酸を含む除菌水に限定されず、菌を減少（菌の増殖を抑制することも含む）させられればよく、銀イオンなどの金属イオンが添加された洗浄水、薬液が添加された洗浄水などでもよい。

１ 小便器装置
１０ 小便器
１２ ボウル部
１４ トラップ部
１６ 排水路
２０ 吐水装置
２１ 洗浄水側電磁弁
２２ 洗浄水側吐水部
２３ 除菌水側電磁弁
２４ 電解槽
２５ 除菌水側吐水部
３０ 人体検知センサ
３２ 送信部
３４ 受信部
３６ 検出信号生成部
４０ 制御部
４１ 信号受信手段
４２ 洗浄水自動吐水手段
４３ 除菌水自動吐水手段
４４ 不揮発性記憶手段
４４１ 電源投入時間
４４２ 使用回数
４５ 動作時間枠算出手段
４６ 動作時間間隔算出手段
４７ 計時タイマ
１００ 給水源

Claims (2)

1. 水道水を吐水する洗浄水吐水と機能水を吐水する機能水吐水とを行う小便器装置であって、
   ボウル部と、
   前記ボウル部の下部と連通しているトラップ部と、
   前記ボウル部へ水道水及び前記水道水を改質して生成される機能水を吐水する吐水装置と、
   人体を検知する人体検知センサと、
   前記人体検知センサからの検知信号に基づいて前記吐水装置の吐止水を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記制御部の電源投入時からの電源が投入されている継続時間を計時する計時手段と、
   １日を所定時間枠ごとに区分し、区分された所定時間枠ごとの使用回数を前記人体検知センサからの検知信号に基づいて記憶する不揮発性記憶手段と、
   前記吐水装置から所定回数機能水が吐水されるように前記使用回数が少ない時間枠から前記所定回数に相当する数の時間枠を算出する動作時間枠算出手段と、を有し、
   前記継続時間が第一所定時間以上である場合、前記動作時間枠算出手段により算出された時間枠において、前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定するものにおいて、
   前記不揮発性記憶手段は、さらに前記制御部の電源投入時から電源切断時までの時間である電源投入時間を記憶し、
   前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間未満である場合、前記電源投入時間に基づいて前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定することを特徴とする小便器装置。
2. 前記制御部は、
   前記吐水装置から前記所定回数機能水が吐水されるように前記制御部の電源投入時から連続した前記所定回数に相当する時間枠を算出する動作時間間隔算出手段をさらに有し、
   前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間より短く設定された第二所定時間未満である場合、前記動作時間間隔算出手段により算出された時間枠で前記吐水装置から所定回数機能水が吐水されるように吐水タイミングを決定し、
   前記不揮発性記憶手段が記憶した前記電源投入時間が前記第一所定時間未満且つ前記第二所定時間以上である場合、前記電源投入時間内における前記動作時間枠算出手段により算出された時間枠で前記吐水装置から吐水される機能水の吐水タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の小便器装置。

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