特開 2023-110323 便器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023110323

(43)【公開日】2023-08-09

(54)【発明の名称】便器装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 9/00 20060101AFI20230802BHJP

【ＦＩ】

E03D9/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022011693

(22)【出願日】2022-01-28

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002686

【氏名又は名称】協明国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】西村 健志

(72)【発明者】

【氏名】宮本 真人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 真悟

(72)【発明者】

【氏名】柿田 幸佑喜

【テーマコード（参考）】

2D038

【Ｆターム（参考）】

2D038GA00

2D038JC00

2D038KA00

2D038KA02

2D038KA08

2D038ZA03

(57)【要約】

【課題】開閉機構を設けることなく、ボウル部内を撮像する光学センサに汚れや水滴の付着する可能性を低減する便器装置を提供する。
【解決手段】排泄物を受けるボウル部２２を有する便器装置１であって、前記ボウル部の上端部には、内部に空洞２２ａを有するリム部２２が形成されており、前記リム部の内部に前記ボウル部内を撮像する光学センサ１３が配されており、前記リム部における、前記光学センサが前記ボウル部の内部を臨む部位が透明部２４とされる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排泄物を受けるボウル部を有する便器装置であって、
前記ボウル部の上端部には、内部に空洞を有するリム部が形成されており、
前記リム部の内部に前記ボウル部内を撮像する光学センサが配されており、
前記リム部における、前記光学センサが前記ボウル部の内部を臨む部位が透明部とされることを特徴とする便器装置。

【請求項2】

請求項１において、
外部の通信端末と無線接続する通信部を備えており、
前記光学センサが撮像した画像により前記透明部の汚れの程度を監視する構成とされ、
前記透明部の汚れの程度が所定以上であれば、前記通信部を介して前記通信端末に警告を通知することを特徴とする便器装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２において、
前記透明部は、その表面に親水性処理が施されていることを特徴とする便器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、便器装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来には、排泄物に関するデータを収集するセンサが設けられた便器装置が知られている。

【0003】

この種の便器装置では、局部洗浄部の洗浄ノズルからの噴出水や、排泄物が溜め水に落下することで飛散する汚物片や水滴によってセンサが汚れてセンサの検知精度が低下するおそれがある。これを解決するために下記特許文献１では、アクチュエータによって開閉自在な蓋部がセンサの前方に設けられた便器装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７７７２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の便器装置は、センサが光を照射して排泄物からの反射光を受光するときにはアクチュエータが駆動して蓋部が開き、便器に設けられた洗浄ノズルが駆動するときにはアクチュエータが駆動して蓋部が閉じる開閉機構を備える構成となっている。洗浄ノズルが駆動して洗浄水を噴射するときにはセンサの前方に設けられた蓋部が閉じる構成となっているので、センサに汚れや水滴の付着する可能性を低減することができる。

【0006】

しかしながら、便器装置は、ほぼ毎日使用されるものであるので特許文献１のような蓋部の開閉機構が便器装置に設けられていると、日々繰り返し行われる蓋部の開閉動作により、アクチュエータなどの開閉機構の故障が生じるおそれがある。

【0007】

本開示は、上記事情を鑑みて提案されたもので、開閉機構を設けることなく、ボウル部内を撮像する光学センサに汚れや水滴の付着する可能性を低減する便器装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本開示の便器装置は、排泄物を受けるボウル部を有する便器装置であって、前記ボウル部の上端部には、内部に空洞を有するリム部が形成されており、前記リム部の内部に前記ボウル部内を撮像する光学センサが配されており、前記リム部における、前記光学センサが前記ボウル部の内部を臨む部位が透明部とされることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本開示の便器装置は上述した構成とされるため、開閉機構を設けることなく、ボウル部内を撮像する光学センサに汚れや水滴の付着する可能性を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）は本開示の一実施形態に係る便器装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は同便器装置の概略縦断面図である。

【図2】（ａ）は同便器装置における光学センサ及び透明部の設置位置の例を示す模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ’線矢視断面図である。

【図3】同便器装置における透明部の汚れの程度を監視する処理の一例の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示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。
図１に示す便器装置１は、排泄物を受けるボウル部２２を有し、ボウル部２２の上端部には、内部に空洞２３ａを有するリム部２３が形成されている。便器装置１は、リム部２３の内部にボウル部２２内を撮像する光学センサ１３が配されており、リム部２３における、光学センサ１３がボウル部２２の内部を臨む部位が透明部２４とされる。
以下、詳しく説明する。

【0012】

便器装置１は、図１（ａ）に示すように、各種プログラムの実行制御をなす制御部１１を備えている。制御部１１は、ＣＰＵなどで構成されており、各種プログラムとともに便器装置１の各部の動作を制御、監視をする。

【0013】

便器装置１は、制御部１１に加え、人感センサ１２、光学センサ１３、通信部１４、着座センサ２６、便器洗浄部３０、局部洗浄部３１などを備えている。

【0014】

人感センサ１２は、トイレ室内の人の有無状態を検知するセンサであり、信号の状態変化の検知により入室／退室タイミングを検出することができる。人感センサ１２としては、例えば、便座２５の軸部近傍に設けた赤外線センサや超音波センサ、電波センサなどが挙げられる。

【0015】

光学センサ１３は、排泄物を受けるボウル部２２の内部を所定周期で撮像する。この光学センサ１３は、撮影制御をなす制御回路（不図示）を備えている。光学センサ１３の制御回路は、受光素子（不図示）に対して、２０～２４０回／秒の間隔、望ましくは２０～１２０回／秒の間隔で電子シャッタを開く制御を行って撮像する構成となっている。光学センサ１３は、ボウル部２２の内部を撮像することによって、ボウル部２２内に排泄済みの排泄物や、ボウル部２２に落下中の排泄物を撮像することができる。

【0016】

便器装置１は、外部の通信端末４と無線接続する通信部１４を備えている。通信部１４が無線接続する外部の通信端末４としては、例えばスマートフォンなどの携帯端末が想定される。また、無線接続としては、例えば赤外線、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉなどが想定され、通信部１４と通信端末４とが中継器を介することなく、直接通信を行う。

【0017】

また、便器装置１は、光学センサ１３が撮像した画像により透明部２４の汚れの程度を監視するための監視部をさらに備えている。本実施形態では制御部１１が監視部１１としての機能を備え、監視部１１は、透明部２４の汚れの程度が所定以上であれば、通信部１４を介して通信端末４に警告を通知する。

【0018】

便器装置１は、上述の構成に加え、光学センサ１３が撮像した画像に基づいて、利用者の健康観察を行うために排泄物の分析情報を生成する分析部を備えてもよい。また、便器装置１は、光学センサ１３が撮像した画像や分析部が生成した分析情報などを保存する不揮発性のメモリを有する記憶部を備える構成であってもよい。また、光学センサ１３が撮像した画像や分析部による分析情報などを通信部１４を介して外部の通信端末４に送信する構成であってもよい。

【0019】

次に、便器洗浄部３０やその他便器内外部構造の各部、局部洗浄部３１について、図１（ｂ）を参照しながら説明する。便器装置１は、トイレ空間内の床５や壁などに固定される腰掛式の洋風便器装置である。この便器装置１の便器本体２０は、上方に向けて開口したボウル部２２がスカート部２１に囲まれるように内装される。ボウル部２２は、ボウル部２２が受けた排泄物がボウル部２２の表面に沿って下方に流れるように縦断面が略すり鉢状に形成されている。また、ボウル部２２の下部には、排水口２２ａが設けられている。

【0020】

ボウル部２２の上端部には、内部に空洞２３ａを有するリム部２３がボウル部２２の開口の縁部に沿って形成されている。リム部２３の下部（ボウル部２２内空間に接する下面）は、ボウル部２２の平面視内側から外側に向けて降下傾斜した傾斜部２３Ａとされる。この傾斜部２３Ａは空洞２３ａ側に凹湾曲状に形成されている。そして、リム部２３は、傾斜部２３Ａの内側端部より略垂直状に起立した縁壁部２３Ｂを有する。

【0021】

リム部２３の空洞２３ａ内には、光学センサ１３が配されている。また、リム部２３における光学センサ１３がボウル部２２の内部を臨む部位が透明部２４とされる。つまり、光学センサ１３とボウル部２２の内部空間との間のリム部２３の一部が透明部２４とされる。光学センサ１３及び透明部２４の設置位置などについては後述する。また、このリム部２３の上面に対し起倒自在とした、相互に同一の回転軸とした便座２５、便蓋２７が設けられている。

【0022】

スカート部２１の内部空間には、ボウル部２２内の汚水を排出するとともに、給水口３２ａからボウル部２２内に洗浄水を供給しボウル部２２内を洗浄する便器洗浄部３０が配されている。この便器洗浄部３０は給水機構と排水機構とを有する。

【0023】

給水機構は、給水口３２ａと、水道管（不図示）から供給される洗浄水をボウル部２２内に給水口３２ａを通じて供給する洗浄水供給路３２と、洗浄水供給路３２の途中に配され、ボウル部２２への給水を供給又は遮断する給水弁３３とを備えている。

【0024】

便器装置１は、排水機構として図１（ｂ）に示す可動式のトラップ３４を有している。このトラップ３４は、ボウル部２２の排水口２２ａに連通して設けられ、駆動部３５によって回動されて排水状態または封水状態を形成する。図例のトラップ３４は封水状態での位置にあり、排水状態ではトラップ３４の開放端３４ａが外部排水口３７を向くように回動する。このトラップ３４はトラップケース３６に囲まれて、汚水や臭気が周囲に漏れないようになっている。また、排水機構としては、サイホン式やサイホンゼット式、サイホンボルテックス式、洗い落とし式などであってもよい。また図例では、便器装置１を、水洗タンク（ロータンク）を備えていない、水道直結式のタンクレスタイプとした例を示しているが、水洗タンクを備えた構成であってもよい。

【0025】

局部洗浄部３１は、便座２５の軸部近傍に、ボウル部２２の中央部に向けて出没自在とした洗浄ノズル（不図示）を有し、その洗浄ノズルより水が吐出され、その吐出水により人体の局部を洗浄できるようになっている。

【0026】

着座センサ２６は便座２５に対する人の着座／離座を検知するセンサであり、信号の状態変化の検知により着座／離座タイミングを検出することができる。なお、便器装置１は、離座タイミングを検出することでボウル部２２の自動洗浄を実施する構成であってもよい。

【0027】

また、便器装置１は、便器本体２０とは別体でありトイレ室内の壁などに設置されるリモコン装置（不図示）を備える。リモコン装置は、ボウル部２２の洗浄指示を制御部１１を介して便器洗浄部３０に対して出力する大便用洗浄ボタン及び小便用洗浄ボタンや、各種の操作や設定などができる操作スイッチや操作ボタンなどが設けられている。リモコン装置としては赤外線通信のものが好適に用いられる。リモコン装置には送信部（不図示）、便器本体２０には受信部（不図示）が設けられている。

【0028】

次に、光学センサ１３及び透明部２４の設置位置について、図２（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図２（ａ）は、ボウル部２２と、ボウル部２２の上端部に形成されたリム部２３と、リム部２３の内部の空洞２３ａに配された光学センサ１３とを示す模式縦断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＸ－Ｘ'線矢視断面図である。なお、図２（ａ）（ｂ）では、スカート部２１などの便器本体２０の部材の一部の図示を省略している。また、図２（ｂ）では、透明部２４越しに見える光学センサ１３の図示を省略している。

【0029】

図２（ａ）に示すように、光学センサ１３は、リム部２３の内部の空洞２３ａにおける便器装置１の後部側に配されている。この光学センサ１３は、光を受光する受光部１３ａがボウル部２２内において所定の水位を保つ溜め水の水面Ａ側を向くように配されている。

【0030】

上述したように、リム部２３における、光学センサ１３がボウル部２２の内部を臨む部位が透明部２４とされる。この透明部２４は、リム部２３の一部が透明材料で置換されたものである。透明部２４を構成する透明材料としては、板厚が約１～２ｍｍ程度の無色透明なアクリル板が好適に用いられる。図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態ではリム部２３の下部の傾斜部２３Ａの一部が、透明部２４とされる。透明部２４はリム部２３の下面側の傾斜部２３Ａに設けられているため、上方から見下ろした利用者には視界に入りにくく、よって当然に透明部２４の奥側に配された光学センサ１３も視界に入りにくい。したがって、利用者は光学センサ１３の存在を意識することはほとんどなく、排泄物が撮像されることの心理的抵抗感を覚えることもほとんどない。また、透明部２４は、便座２５が閉状態のときには、便座２５によって上方から見下ろした利用者にはより一層視界に入りにくくなっている。

【0031】

透明部２４は、その表面に親水性処理が施されている。透明部２４の表面に親水性処理が施されていることにより、透明部２４の表面に付着した水滴は、透明部２４の表面に薄く広がりやすくなる。その結果、透明部２４の表面に水滴の跡や水垢などの発生が抑制され、光学センサ１３による正確な画像の撮像がされる。そして、透明部２４は、周囲のリム部２３と略面一に構成され、リム部２３と透明部２４との間に段差が略無い構成とされる。そのため、雑巾などの布やシート状の清掃具などでリム部２３の全体の拭き掃除をする際に、スムーズにリム部２３と透明部２４とを拭くことができる。

【0032】

また、透明部２４はリム部２３の湾曲した傾斜部２３Ａに設けられているので、透明部２４の表面は、傾斜部２３Ａと略面一になるようにリム部２３の空洞２３ａに向けて凹んだ湾曲状に形成されている。なお、透明部２４は湾曲せずに直線的に傾斜した形状であってよい。また、透明部２４が設けられているリム部２３の傾斜部２３Ａは、図２（ａ）に示すような縦断面が湾曲状に限定されず、湾曲せずに直線的に傾斜した形状であってもよい。傾斜部２３Ａが直線状に傾斜して形成されることで、布などによる拭き掃除の際に拭きやすくなり、リム部２３の手入れが容易となる。その場合は、透明部２４の表面も傾斜部２３Ａと略面一になるように直線状に傾斜して形成されるのが望ましい。

【0033】

また、図２（ｂ）に示すように、局部洗浄部３１の洗浄ノズルが出没する蓋部３１ａがリム部２３の縁壁部２３Ｂに設けられている。そして、局部洗浄部３１の洗浄ノズルやアクチュエータなどの内部機構との干渉を防ぐために、光学センサ１３及び透明部２４は、蓋部３１ａからリム部２３の周方向の離れた位置に設けられている。また、局部洗浄部３１の洗浄ノズルは、洗浄ノズル自体を洗浄する予備洗浄を行う。この予備洗浄は、局部を洗浄するときの位置よりも後部側で行う。洗浄ノズルの予備洗浄での噴出水による汚れが付着することを防ぐために、透明部２４は、蓋部３１ａからリム部２３の周方向の離れた位置に設けられている。

【0034】

本実施形態の便器装置１は、リム部２３における、光学センサ１３がボウル部２２の内部を臨む部位が透明部２４とされる。光学センサ１３の前方に設けられた開閉機構により開閉する蓋部とは異なり、本便器装置１の透明部２４はリム部２３の一部として固着された板体にすぎず、よって開閉機構の故障は当然に発生し得ない。また、局部洗浄部３１の洗浄ノズルからの噴出水や、排泄物が溜め水に落下することで飛散する汚物片や水滴が光学センサ１３に付着することを透明部２４が抑制するので、光学センサ１３の検知精度が低下することを抑制することができる。

【0035】

なお図例では、光学センサ１３はリム部２３の空洞２３ａ内に一つ配されている状態を図示しているが、これに限定されずリム部２３の空洞２３ａ内に複数配されてもよい。また、リム部２３の空洞２３ａ内における光学センサ１３の設置位置も便器装置１の後部側に限定されることもない。また、光学センサ１３の受光部１３ａの向きは、図示したものに限定されることはなく、溜め水の水面Ａ側を向いていなくてもよい。

【0036】

また、透明部２４は、リム部２３の傾斜部２３Ａに設けられることに限定されず、縁壁部２３Ｂに設けられてもよい。また、傾斜部２３Ａと縁壁部２３Ｂにかけて透明部２４が設けられる構成であってもよい。また図２（ｂ）では、透明部２４の面部は略矩形状に図示されているが、面部が円形状であってもよい。また、リム部２３の形状は、図示したものに限定されない。リム部２３が図示した形状と異なるものであれば、リム部２３内に配された光学センサ１３がボウル部２２内を撮像できるように透明部２４が設けられればよい。

【0037】

次に、光学センサ１３が撮像した画像による透明部２４の汚れの程度を監視する処理の一例について、図３のフローチャートのステップＳ１００～Ｓ１０６に沿って説明する。なお、以下の説明では、図３の動作ステップについて、「ステップＳ×××」と記述するところを、符号のみの「Ｓ×××」と略記した。また、図３のフローチャートの動作例は一例であり、図３のフローチャートの動作に限定されるものではない。

【0038】

まず、光学センサ１３は、人感センサ１２による入室者の不検知から検知への状態変化がトリガーとなって駆動し、上述したような２０～１２０回／秒などの所定周期で繰り返し撮像を行う（Ｓ１００、Ｓ１０１）。そして、人感センサ１２による入室者の検知から不検知への状態変化がトリガーとなって光学センサ１３はボウル部２２内の撮像を終了する（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。

【0039】

なお、入室者の検知は、人感センサ１２によるものに限定されることはなく、例えば、トイレ室の照明の点灯によって入室者を検知する構成としてもよい。また、便器装置１は、便蓋２７の閉状態から開状態への状態変化を検知することによって入室者を検知する構成であってもよい。入室者の検知が人感センサ１２以外によるものであれば、入室者の検知から不検知への状態変化の検知、すなわち入室者の退室の検知も当然に人感センサ１２以外のものによってされる。

【0040】

光学センサ１３による撮像が終了した後、便器装置１は、光学センサ１３が撮像した画像を分析する。光学センサ１３の撮像方向には撮像対象であるボウル部２２内空間を遮るように透明部２４が配されており、この透明部２４を通してボウル部２２内が光学センサ１３により撮像される。そのため、光学センサ１３は、ボウル部２２の内部を撮像する際に併せて透明部２４の撮像も行う。これにより、便器装置１は、光学センサ１３がボウル部２２内を撮像した画像によって、透明部２４の汚れの有無を判別することができる。便器装置１は、透明部２４の汚れの程度が所定以上であれば、通信部１４を介して通信端末４に警告を通知する。上述したように本実施形態では、透明部２４の汚れの程度の監視を監視部１１（制御部１１）が行っている。監視部１１は、画像を分析して得た分析情報から、透明部２４の表面に汚れが付着しているかを判断する。監視部１１は、汚れあり（汚れの程度が所定以上）と判断すれば、通信部１４を介して外部の通信端末４に警告を通知して処理を終了する（Ｓ１０４のＹ、Ｓ１０５、Ｓ１０６）。また、監視部１１は、汚れなし（汚れの程度が所定未満）と判断すれば、警告を発することなく処理を終了する（Ｓ１０５のＮ、Ｓ１０６）。図３のＳ１０４において分析される画像は、図３のＳ１０１～Ｓ１０３の間において、撮像された日時が最も新しい画像である。

【0041】

監視部１１による汚れ有無の判断は、例えば直近（最新）の画像、つまり退室タイミングで終了した撮像の最後の１または複数の画像でなされればよい。なお、図３のＳ１０２で人感センサ１２が退室を検知したときでも、ボウル部２２内で洗浄水の流れが止まっていない場合があり、その場合には水滴が飛散し透明部２４に付着する可能性がある。そのため、確実に水の流れが止まっていると想定される退室後一定時間後に、光学センサ１３による撮像を行って、その撮像画像にもとづいて透明部２４の汚れを分析してもよい。また、撮像は退室タイミングで終了せずに、退室後一定時間後まで継続させて、その撮像が終了した後に監視部１１による汚れ有無の判断を行ってもよい

【0042】

監視部１１からの警告の通知を受信した通信端末４は、アプリ画面や通知アラームなどを通じて通信端末４の所有者などの利用者に通知する。通知を受けた利用者は、透明部２４が汚れていることを知り、透明部２４を清掃するようになる。このように便器装置１は、通信部１４を介して通信端末４に警告を通知することによって、便器装置１の利用者に透明部２４の清掃を促すことができる。

【0043】

なお、便器装置１（監視部１１）が透明部２４の汚れの程度を監視するタイミングは、透明部２４に汚物が付着している可能性のある入室者の退室直後に限定されることはない。例えば入室者の便器装置１の利用によって透明部２４に水滴が付着した場合、入室者の退室直後では透明部２４は汚れていないと判断しても、時間の経過とともに水滴が乾いて透明部２４に水滴の跡が付着するおそれがある。そのため、便器装置１は、退室してから所定時間の経過後や、人の利用が少ない時間帯、例えば夜中の定時などに光学センサ１３に撮像を行わせて、撮像した画像から透明部２４の汚れの程度を監視する構成であってもよい。

【0044】

なお、便器装置１の利用者に透明部２４の汚れを通知する手段は上述のものに限定されることはない。たとえば、便器装置１は、通信部１４に加えてまたは通信部１４に代えて、透明部２４の汚れの程度が所定以上であれば周囲に報知する報知部を備える構成であってもよい。報知部としては、例えば点灯や点滅するランプやＬＥＤ、警告音やアナウンスを発するスピーカーなどであってもよい。また、便器装置１は、光学センサ１３が撮像した画像に写された排泄物を分析する分析部を備えているものであれば、分析部が分析した情報から透明部２４の汚れの程度を監視する構成であってもよい。また、上述の実施形態では、透明部２４の汚れの有無は、ボウル部２２内を撮像する光学センサ１３が撮像した画像から判断されているがこれに限定されることはない。便器装置１は、ボウル部２２内を撮像する光学センサ１３に代わって透明部２４の汚れを撮像するための光学センサ（カメラ）が別に設けられてもよく、透明部２４の汚れを検出する超音波センサなどの別のセンサが設けられてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 便器装置
１３ 光学センサ
１４ 通信部
２２ ボウル部
２３ リム部
２３ａ 空洞
２４ 透明部
４ 通信端末

【図1】

【図2】

【図3】