JP7375839B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明は、トイレ装置に関する。

特許文献１は、画像センサを備え、便器の便鉢内を撮影する便座装置を開示している。この便座装置は、撮影時に便鉢内に光を照射する照明装置（以下「撮影用照明装置」ともいう。）をさらに備えている。使用者が便座に着座している際、便鉢内は暗くなり易いが、撮影用照明装置が便鉢内に光を照射することにより、使用者の大便を含む便鉢内の鮮明な画像を得ることが可能になる。このようにして得られた画像に基づいて使用者の大便の状態を判定することにより、使用者の健康管理に資する情報の取得が期待できる。

特許文献２は、便鉢内に光を照射する照明装置（以下「鉢内照明装置」ともいう。）を開示している。鉢内照明装置は、トイレルームの天井等に設けられる照明装置（以下「室内照明装置」ともいう。）の代わりにトイレルームを照らす間接照明装置としても機能し得る。例えば、夜間に、排便のために一時的に起床した使用者がトイレルームに入室した際に、室内照明装置を点灯させることなく鉢内照明装置が便鉢内に光を照射することにより、便鉢や溜水の表面において反射する光でトイレルーム内をほのかに明るくすることができる。これにより、室内照明装置の強い光で使用者を覚醒させることなく、使用者に便器を使用させることが可能になる。

特開２０２１－５５５２２号公報 特開２００８－９５４４６号公報

鉢内照明装置により間接照明を行うトイレ装置においても、画像センサを用いた撮影を行いたいという要請がある。しかしながら、鉢内照明装置に加えて、特許文献１に記載の撮影用照明装置を設けると、便鉢内の照度が過度に高まり、撮影により得られる画像の色彩が実物よりも白くなり（所謂「白飛び」）、使用者の大便の状態を正確に判定できなくなるおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、間接照明と、使用者の大便の状態の判定とを適切に行うことが可能なトイレ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係るトイレ装置は、便器の上方に配置される便座と、便器の便鉢内を撮影する画像センサと、画像センサにより撮影された便鉢内の画像に基づいて使用者の大便の状態を判定する判定手段と、便器の近傍に使用者が存在する場合に使用者検知信号を送信する使用者検知センサと、便鉢内に光を照射するように点灯する第１照明装置及び第２照明装置と、使用者検知信号を受信している場合に第１照明装置を点灯させ、画像センサが便鉢内を撮影する場合に第２照明装置を点灯させる制御装置と、を備え、制御装置は、画像センサが便鉢内を撮影する場合に、第１照明装置を点灯させない。

この構成によれば、便器の近傍に使用者が存在する場合に、第１照明装置が点灯して便鉢内に光を照射するため、この第１照明装置を間接照明に用いることができる。一方、画像センサが便鉢内を撮影する場合は、第１照明装置を点灯させることなく第２照明装置のみを点灯させることにより、便鉢内の照度が過度に高まることを抑制できる。この結果、撮影により得られる画像の色彩を適切なものとし、使用者の大便の状態を適切に判定することが可能になる。

本発明の第２態様に係るトイレ装置は、便座に使用者が着座している場合に着座検知信号を送信する着座検知センサをさらに備え、制御装置は、第１照明装置の点灯中に着座検知信号の受信を開始した場合に、第１照明装置を消灯させるとともに第２照明装置を点灯させる。

この構成によれば、使用者が便座に着座した場合に、それまで間接照明に用いていた第１照明装置を消灯させ、第２照明装置を点灯させて使用者の排便及び便鉢内の撮影に備えることができる。また、点灯する照明装置の切り替えを、便座への着座という使用者の動作をトリガとして行う本構成は、使用者の動作にかかわらず当該切り替えを行う他の構成と比べて、使用者に与える違和感を軽減することができる。

本発明の第３態様に係るトイレ装置では、制御装置は、着座検知信号の受信が終了した場合に、第２照明装置を消灯させるとともに第１照明装置を点灯させ、その後に使用者検知信号の受信が終了した場合に、第１照明装置を消灯させる。

この構成によれば、使用者が便座から離座した場合に、それまで便鉢内の撮影に用いていた第２照明装置を消灯させ、第１照明装置を点灯させて間接照明を再開させることができる。また、その後、使用者がトイレルームから退室して、便器の近傍に使用者が存在しなくなった場合に、第１照明装置を消灯させて間接照明を終了させることができる。つまり、上記構成によれば、排便後の使用者の動作に応じた実用性の高い照明を提供することが可能になる。

本発明によれば、間接照明と、使用者の大便の状態の判定とを適切に行うことが可能なトイレ装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るトイレ装置が設置されたトイレルームを示す斜視図である。 図２は、図１のカバーを除いた便座装置を示す斜視図である。 図３は、図１の便座を示す斜視図である。 図４は、図１の便座装置の平面図である。 図５は、図１のトイレ装置のブロック図である。 図６は、図１の便座装置の側面図である。 図７は、図１の便座装置の側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

＜全体構成＞
まず、図１から図５を参照しながら、本発明の実施形態に係るトイレ装置１の構成について説明する。図１は、トイレ装置１が設置されたトイレルームＲを示す斜視図であり、図２は、カバー３ａを除いた便座装置２を示す斜視図である。図３は、便座４を示す斜視図である。図４は、便座装置２の平面図であり、便座４の裏側の構成を破線で示している。図５は、トイレ装置１のブロック図である。

図１に示すように、トイレルームＲの床面Ｆ上には便器９が設置されている。便器９は、大便器であり、使用者の便を受ける便鉢９１と、便鉢９１の周囲で立設するリム９２と、を有している。例えば、トイレルームＲに設けられた洗浄操作部（不図示）が使用者により操作されると、便鉢９１に洗浄水が供給され、便鉢９１の洗浄及び便鉢９１からの便の排出が行われる。洗浄操作部は、トイレルームＲに設けられる操作レバーや、後述する操作装置７に設けられたスイッチ等、種々の形態を採用し得る。

トイレ装置１は、この便器９に適用される。トイレ装置１は、便座装置２と、操作装置７とを備える。なお、以下の説明では、後述する便座４に着座した使用者から見て前方を「前」、後方を「後」、左方を「左」、右方を「右」という。また、鉛直方向上方を「上」、鉛直方向下方を「下」という。

便座装置２は、便器９の上部に取り付けられ、本体３と、便座４と、ノズル５と、を備えている。便座装置２は、便器９に対して着脱可能に取り付けられてもよいし、便器９と一体となるように取り付けられてもよい。

本体３は、図１に示すカバー３ａと、図２に示すベースプレート３ｂと、を有している。ベースプレート３ｂは、便器９の後部の上面と当接するように配置され、種々の部品が固定されている。ベースプレート３ｂの前面には、本体ＬＥＤ３４，３４が設けられている。

本体ＬＥＤ３４，３４は、電力の供給を受けて点灯する光源であり、本発明の「第１照明装置」の一例である。点灯した本体ＬＥＤ３４，３４が出射する光は強い指向性を示し、その指向角は比較的小さい。指向角の略中心を通る直線を中心軸ＣＡ，ＣＡとすると、本体ＬＥＤ３４，３４は、図４に示すようにこの光の中心軸ＣＡ，ＣＡが前後方向に対して傾斜して延びるように、ベースプレート３ｂに取り付けられている。本体ＬＥＤ３４，３４は、左右方向に互いに間隔を開けて配置され、且つ、前後方向において便鉢９１の後端部９１ａ寄りの位置に設けられている。

カバー３ａは、本体ＬＥＤ３４，３４を露出させた状態でベースプレート３ｂの上方を覆う。図１に示すように、カバー３ａの前面には、使用者検知センサ３２と、着座検知センサ３３とが設けられている。

使用者検知センサ３２は、便器９の近傍に使用者が存在することを検知するために設けられている。使用者検知センサ３２は、例えば焦電型赤外線センサであり、所定サイクルで信号を送信するとともに、使用者が放出する特定波長の赤外線を受けると、その信号に変化が生じるように構成されている。後述する制御装置３１の判定部３１１は、この信号に基づいて、便器９の近傍に使用者が存在するか否かを判定する。本明細書では、使用者検知センサ３２が送信する信号のうち、それに基づいて、便器９の近傍に使用者が存在すると判定部３１１が判定し得るものを、「使用者検知信号」という。

着座検知センサ３３は、使用者が便座４の着座面４ｂに着座していることを検知するために設けられている。着座検知センサ３３は、例えば赤外線を用いる測距センサであり、所定サイクルで信号を送信するとともに、対象物と着座検知センサ３３との距離の変化に応じてその信号に変化が生じるように構成されている。後述する制御装置３１の判定部３１１は、この信号に基づいて、使用者が便座４の着座面４ｂに着座している否かを判定する。本明細書では、着座検知センサ３３が送信する信号のうち、それに基づいて、使用者が便座４の着座面４ｂに着座していると判定部３１１が判定し得るものを、「着座検知信号」という。

便座４は、環状を呈し、その中央部には開口４ａが形成されている。開口４ａは、便座４がリム９２上に載置されているとき、便鉢９１を開放する。便座４の後端部は軸支されており、これにより、便座４は、リム９２上に載置される姿勢と、リム９２から離れて便鉢９１を大きく開放する姿勢との間で回動可能とされている。

図３及び図４に示すように、便座４の底面４ｃには、前脚部４１，４１と、後脚部４２，４２とが設けられている。前脚部４１，４１は、底面４ｃのうち前端部寄りの部位に、開口４ａを挟んで左右方向に互いに対向するように配置されている。後脚部４２，４２は、便座４の底面４ｃのうち後端部寄りの部位に、開口４ａを挟んで左右方向に互いに対向するように配置されている。後脚部４２，４２は、底面４ｃに対して傾斜する後端面４２ａ，４２ａを有している。便座４がリム９２上に載置されているとき、前脚部４１，４１及び後脚部４２，４２は、リム９２の上面に当接する。また、図４に示すように、便座４がリム９２上に載置された姿勢にあるとき、後脚部４２，４２の後端面４２ａ，４２ａは、本体ＬＥＤ３４，３４が出射する光の中心軸ＣＡ，ＣＡ上に配置される。

図３に示すように、便座４の底面４ｃには、凹部４３，４４が形成されている。凹部４３，４４は、底面４ｃのうち開口４ａよりも右側の部位に、前後方向に互いに離間するように形成されている。凹部４３内には、画像センサ４５が配置され、凹部４４内には、便座ＬＥＤ４６が配置されている。

画像センサ４５は、外部から光を入射させて撮影を行うカメラであり、画像信号を送信するように構成されている。便座４がリム９２上に載置された姿勢にあるとき、画像センサ４５は、便鉢９１内を向くように凹部４３内に配置されている。また、図４に示すように、画像センサ４５は、本体ＬＥＤ３４，３４が出射する光の中心軸ＣＡ，ＣＡから離間した位置に配置されている。

便座ＬＥＤ４６は、電力の供給を受けて点灯する光源である。便座ＬＥＤ４６は、本体ＬＥＤ３４，３４よりも小型で、出力が低い。便座４がリム９２上に載置された姿勢にあるとき、便座ＬＥＤ４６は、本体ＬＥＤ３４，３４よりも前方の位置に配置され、便鉢９１内を向くように、凹部４４内に配置されている。便座ＬＥＤ４６は、本発明の「第２照明装置」の一例である。

図１及び図２に示すノズル５は、使用者の局部の洗浄に用いられる。ノズル５は、電動モータ（不図示）により本体３から便鉢９１内に進退可能に構成されている。ノズル５が便鉢９１内に位置しているときに電磁バルブ（不図示）が開かれることにより、ノズル５は、使用者の局部に向けて水を吐出する。

図１に示す操作装置７は、例えばトイレルームＲの壁面に設置される。操作装置７は、便座装置２の複数の動作（例えば、局部洗浄の開始や停止）にそれぞれ対応する複数のスイッチ（不図示）を有している。図５に示すように、操作装置７は、さらに、通信部７１と、表示部７２とを有している。通信部７１は、後述する便座装置２の通信部３１２と無線で信号の送受信を行う。表示部７２は、操作装置７の外側面に設けられた液晶パネルであり、種々の情報を表示する。

図２及び図５に示すように、便座装置２の本体３内には、制御装置３１が配置されている。制御装置３１は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成され、図５に示すように、機能ブロックとして判定部３１１及び通信部３１２を有している。判定部３１１は、制御装置３１が外部から受信した信号等に基づいて種々の判定を行う。通信部３１２は、便座装置２の外部の機器との信号の送受信を行う。判定部３１１は、本発明の「判定手段」の一例である。

なお、制御装置３１に組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図５に示される機能ブロックのように分割されている必要はない。すなわち、実際のアナログ回路やモジュールは、図５に示す複数の機能ブロックの働きをするものとして構成されていてもよいし、更に細分化されていてもよい。制御装置３１の構成は、後述する処理を実行できるように構成されていれば、当業者が適宜変更できる。

制御装置３１は、ノズル５、本体ＬＥＤ３４，３４、画像センサ４５及び便座ＬＥＤ４６に制御信号を送信可能に接続されている。また、制御装置３１は、画像センサ４５、使用者検知センサ３２及び着座検知センサ３３から信号を受信することができる。

＜動作例＞
次に、図６及び図７も参照しながら、トイレ装置１の動作の一例について説明する。図６及び図７は、便座装置２の側面図であり、便器９の内部の便鉢９１や封水部９３を破線で示している。

（間接照明の開始）
使用者がトイレルームＲに入室して便器９に接近すると、使用者検知センサ３２が使用者検知信号の送信を開始する。その使用者検知信号に基づいて、便器９の近傍に使用者が存在すると判定部３１１が判定すると、制御装置３１は、本体ＬＥＤ３４，３４への制御信号の送信を開始する（つまり、本体ＬＥＤ３４，３４への電力供給を開始する）。これにより、本体ＬＥＤ３４，３４が点灯する。

点灯した本体ＬＥＤ３４，３４は、主に、図４に示す中心軸ＣＡ，ＣＡに沿う方向に光を出射する。本体ＬＥＤ３４，３４が中心軸ＣＡ，ＣＡに沿うように出射した光は、図６に矢印Ｌ１で示すように、便座４の後脚部４２，４２の後端面４２ａ，４２ａにおいて反射し、便鉢９１内を指向する。この光は、便鉢９１内のうち、主に、後端部９１ａ近傍の領域Ａ１に照射される。領域Ａ１は、便器９に正対した使用者（つまり、便器９の前方に立って便器９側を向いた使用者）から視認し易い部位となるように設定されている。

領域Ａ１に照射された光が便鉢９１や溜水Ｗの表面において反射し、その反射光がトイレルームＲ内をほのかに照らすことにより、本体ＬＥＤ３４，３４による間接照明が行われる。これにより、夜間に、排便のために一時的に起床した使用者がトイレルームＲ内に入室した場合でも、トイレルームＲの室内照明装置を点灯させることなく、使用者に便器９の位置を確認させることが可能になる。

（間接照明の終了と便座ＬＥＤの点灯）
次に、使用者が便座４に着座すると、着座検知センサ３３が着座検知信号の送信を開始する。その着座検知信号に基づいて、使用者が便座４に着座していると判定部３１１が判定すると、制御装置３１は、本体ＬＥＤ３４，３４への制御信号の送信を停止する（つまり、本体ＬＥＤ３４，３４への電力供給を停止する）とともに、便座ＬＥＤ４６への制御信号の送信を開始する（つまり、便座ＬＥＤ４６への電力供給を開始する）。これにより、本体ＬＥＤ３４，３４が消灯して本体ＬＥＤ３４，３４による間接照明が終了するとともに、便座ＬＥＤ４６が点灯し、光を出射する。

便座ＬＥＤ４６が出射した光は、図７に矢印Ｌ２で示すように便鉢９１内を指向し、主に、封水部９３近傍の領域Ａ２に照射される。領域Ａ２は、本体ＬＥＤ３４，３４が光を照射する領域Ａ１（図６参照）と異なるように設定されているが、領域Ａ１と部分的に重複してもよい。便座ＬＥＤ４６が出射した光は、封水部９３の奥部まで達する。

（局部洗浄）
便座４に着座している使用者が、局部洗浄の開始に対応する操作装置７のスイッチを操作すると、操作装置７の通信部７１がこのスイッチに対応する信号を生成し、無線で便座装置２に送信する。便座装置２は、この信号を制御装置３１の通信部３１２で受信し、制御装置３１は、ノズル５に制御信号を送信する。制御信号を受信したノズル５は、本体３から便鉢９１内に進出するとともに、開かれた電磁バルブから供給される水を、使用者の局部に向けて吐出する。

（画像センサによる便鉢内の撮影）
制御装置３１は、使用者の排便後又は排便中に、画像センサ４５に制御信号を送信し、便鉢９１内を撮影させる。画像センサ４５は、撮影した便鉢９１内の画像に対応する画像信号を制御装置３１に送信する。画像信号を受信した制御装置３１は、判定部３１１において、予め定められたプログラムに基づいて、使用者の大便の有無、大便の色、形、大きさ、及び量のうち少なくとも１つを判定する。制御装置３１の通信部３１２は、この判定結果に対応する信号を生成し、外部のクラウドサービスＣに送信する。医療従事者等は、このクラウドサービスＣにアクセスして上記判定結果を取得することにより、使用者の健康状態を把握し、それに基づく助言をすることが可能になる。

ここで、制御装置３１は、画像センサ４５に制御信号を送信して便鉢９１内を撮影させている間、本体ＬＥＤ３４，３４に制御信号を送信することなく、便座ＬＥＤ４６への制御信号の送信を継続し、便座ＬＥＤ４６のみを点灯させる。これにより、画像センサ４５による便鉢９１内の撮影は、図７に示すように、便座ＬＥＤ４６のみから便鉢９１内に光が照射される状況にて行われる。

（便座ＬＥＤの消灯と間接照明の再開）
画像センサ４５による便鉢９１内の撮影後、使用者が起立して便座４から離座すると、着座検知センサ３３が着座検知信号の送信を停止する。着座検知信号の受信が終了したことに基づいて、使用者が便座４から離座したと判定部３１１が判定すると、制御装置３１は、便座ＬＥＤ４６への制御信号の送信を停止する（つまり、便座ＬＥＤ４６への電力供給を停止する）とともに、本体ＬＥＤ３４，３４への制御信号の送信を開始する。この結果、図６に示すように、便座ＬＥＤ４６が消灯して本体ＬＥＤ３４，３４のみが点灯し、本体ＬＥＤ３４，３４による間接照明が再び行われる。これにより、使用者は、トイレルームＲの室内照明装置を点灯させることなく、トイレルームＲから退室することが可能となる。

（間接照明の終了）
使用者が便器９から所定距離以上離間すると、使用者検知センサ３２は使用者検知信号の送信を停止する。使用者検知信号の受信が終了したことに基づいて、便器９の近傍に使用者が存在しなくなったと判定部３１１が判定すると、制御装置３１は、本体ＬＥＤ３４，３４への制御信号の送信を停止する。これにより、本体ＬＥＤ３４，３４が消灯して本体ＬＥＤ３４，３４による間接照明が終了する。

＜作用効果＞
この構成によれば、便器９の近傍に使用者が存在する場合に、本体ＬＥＤ３４，３４が点灯して便鉢９１内に光を照射するため、この本体ＬＥＤ３４，３４を間接照明に用いることができる。一方、画像センサ４５が便鉢９１内を撮影する場合は、本体ＬＥＤ３４，３４を点灯させることなく便座ＬＥＤ４６のみを点灯させることにより、便鉢９１内の照度が過度に高まることを抑制できる。この結果、撮影により得られる画像の色彩を適切なものとし、使用者の大便の状態を適切に判定することが可能になる。

また、トイレ装置１は、便座４に使用者が着座している場合に着座検知信号を送信する着座検知センサ３３をさらに備えている。制御装置３１は、本体ＬＥＤ３４，３４の点灯中に着座検知信号の受信を開始した場合に、本体ＬＥＤ３４，３４を消灯させるとともに便座ＬＥＤ４６を点灯させる。

この構成によれば、使用者が便座４に着座した場合に、それまで間接照明に用いていた本体ＬＥＤ３４，３４を消灯させ、便座ＬＥＤ４６を点灯させて使用者の排便及び便鉢９１内の撮影に備えることができる。また、点灯する照明装置の切り替えを、便座４への着座という使用者の動作をトリガとして行う本構成は、使用者の動作にかかわらず当該切り替えを行う他の構成と比べて、使用者に与える違和感を軽減することができる。

また、制御装置３１は、着座検知信号の受信が終了した場合に、便座ＬＥＤ４６を消灯させるとともに本体ＬＥＤ３４，３４を点灯させ、その後に使用者検知信号の受信が終了した場合に、本体ＬＥＤ３４，３４を消灯させる。

この構成によれば、使用者が便座４から離座した場合に、それまで便鉢９１内の撮影に用いていた便座ＬＥＤ４６を消灯させ、本体ＬＥＤ３４，３４を点灯させて間接照明を再開させることができる。また、その後、使用者がトイレルームＲから退室して、便器９の近傍に使用者が存在しなくなった場合に、本体ＬＥＤ３４，３４を消灯させて間接照明を終了させることができる。つまり、上記構成によれば、排便後の使用者の動作に応じた実用性の高い照明を提供することが可能になる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１…トイレ装置、３１…制御装置、３１１…判定部（判定手段）、３２…使用者検知センサ、３３…着座検知センサ、３４…本体ＬＥＤ（第１照明装置）、４…便座、４５…画像センサ、４６…便座ＬＥＤ（第２照明装置）、９…便器、９１…便鉢

Claims (3)

1. 便器の上方に配置される便座と、
   前記便器の便鉢内を撮影する画像センサと、
   前記画像センサにより撮影された前記便鉢内の画像に基づいて使用者の大便の状態を判定する判定手段と、
   前記便器の近傍に使用者が存在する場合に使用者検知信号を送信する使用者検知センサと、
   前記便鉢内に光を照射するように点灯する第１照明装置及び第２照明装置と、
   前記使用者検知信号を受信している場合に前記第１照明装置を点灯させ、前記画像センサが前記便鉢内を撮影する場合に前記第２照明装置を点灯させる制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記画像センサが前記便鉢内を撮影する場合に、前記第１照明装置を点灯させないことを特徴とする、トイレ装置。
2. 前記便座に使用者が着座している場合に着座検知信号を送信する着座検知センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１照明装置の点灯中に前記着座検知信号の受信を開始した場合に、前記第１照明装置を消灯させるとともに前記第２照明装置を点灯させることを特徴とする、請求項１に記載のトイレ装置。
3. 前記制御装置は、前記着座検知信号の受信が終了した場合に、前記第２照明装置を消灯させるとともに前記第１照明装置を点灯させ、その後に前記使用者検知信号の受信が終了した場合に、前記第１照明装置を消灯させることを特徴とする、請求項２に記載のトイレ装置。
   
   

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