JP6850633B2

JP6850633B2 - 便座装置

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Publication number: JP6850633B2
Application number: JP2017038079A
Authority: JP
Inventors: 江美上田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: WO2018159367A1; JP2018143269A

Description

本発明は、便座装置に関するものである。

人体等の生体の***物には、その生体の健康状態が反映される。特に、大便には、消化器系の健康状態（腸内環境）が反映される。したがって、大便の性状を把握することは、腸内環境の把握に役立てられる。このため、カメラで大便を撮影し、その性状を推定することが従来行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の装置は、生体データを取得して健康状態を推定する。この装置は、画像撮影部と、データ解析部と、を備えている。画像撮影部は、トイレの便器に設けられ、生体の***物を撮影する。データ解析部は、画像撮影部による撮影画像を解析する。また、データ解析部は、撮影画像の解析により***物の性状に関する生体データを取得し、この取得した生体データから生体の健康状態を推定する。

特開２００７−２５２８０５号公報

しかし、特許文献１の装置では、***物としての大便と小便を区別するのが困難であった。このため、大便と同様に便鉢内に***される小便を大便として誤検知し、健康状態の誤判定をしてしまうおそれがあった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、大便を精度良く検知することができる便座装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の便座装置は、便鉢部及び前記便鉢部の下方に連なる溜水部を有する便器本体の上方に配置され、前記便鉢部内の後方領域のみを通過する便を検知するセンサを備えたことを特徴とする。

この便座装置は、便器本体の上方に配置されたセンサによって、便器本体の便鉢部内の後方領域のみを通過する便を検知する。このため、便鉢部の前方領域に***されることが通常である小便は検知されにくくすることができ、大便を好適に検知することができる。

したがって、本発明の便座装置は、大便を精度良く検知することができる。

実施例１に係る便座装置を示す斜視図である。実施例１に係る便座装置を示す側面図である。実施例１に係る便座装置を示す平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。実施例１〜３に係るセンサを示す斜視図である。実施例２に係る便座装置を示す側面図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。実施例３に係る便座装置を示す側面図である。図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。他の実施形態に係る便座装置を説明するための図である。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明の便座装置において、前記センサは左右後方に配置され得る。この場合、大便をより好適に検知することができる。

本発明の便座装置において、前記センサは前記便鉢部内の後方領域のみに向けた指向性を有し得る。この場合、便鉢部内の後方領域のみを好適に検知することができる。

本発明の便座装置において、前記センサは検知方向が斜め下方を向いて配置され得る。この場合、センサによって使用者の身体が検知されるのを回避することができる。これにより、大便の検知精度をより向上させることができるとともに、プライバシーに配慮した検知を行うことができる。

本発明の便座装置は、便座と、
前記便器本体と前記便座との間に配置され、前記センサ及びこのセンサを制御する制御部が組み込まれた検知ユニットと、
を有し得る。この場合、便座と検知ユニットとを機能別に分割したことで、無理のない配置とすることができる。

次に、本発明の便座装置を具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、前後方向、左右方向、上下方向とは、便器に着座した状態の使用者から見た前後方向、左右方向、上下方向を夫々示すものとする。

＜実施例１＞
実施例１の便座装置１は、図１〜図４に示すように、便器本体１０の上方に配置されている。便器本体１０は便鉢部１１及び溜水部１２を有している。便鉢部１１はすり鉢状の内面を有して形成されている。溜水部１２は便鉢部１１の下方に連なって形成されており、洗浄水を滞留させる。溜水部１２は、便鉢部１１の後方領域の下方に設けられている。便鉢部１１の上端にはリム１３が形成されている。リム１３の下方の便鉢部１１内には図示しない吐水口が設けられている。便鉢部１１は吐水口から吐出される洗浄水が流通して内面を洗浄される。便鉢部１１内を流通した洗浄水は、溜水部１２の下方に連なる排水路（図示せず）から排出される。

便座装置１はセンサ２０を備えている。また、便座装置１は、便座３０、便蓋４０、及び便座装置本体５０を備えている。図３に示すように、便座３０は、平面視において略楕円形状をなしているとともに、その内側が開口した環状に形成されている。便座３０は、便器本体１０のリム１３の上縁部に沿うように配置される。便蓋４０は、便座３０を上方から覆い、便座３０及び便鉢部１１の開口を塞ぐことが可能に設けられている。便座装置本体５０は、便鉢部１１の後方に配置されており、便器本体１０に着脱自在に固定されている。便座装置本体５０は、便座３０及び便蓋４０を回動自在に軸支するとともに、その内部に局部洗浄装置等の機能部品やセンサ２０を制御する制御部６０等を収納している。

センサ２０は便器本体１０の上方に配置されており、便鉢部１１内の後方領域のみを通過する便を検知する。これにより、センサ２０は、便鉢部１１の後方領域に***された便の情報を取得する。本実施例１において、センサ２０は赤外線ラインセンサを採用している。図５に示すように、センサ２０は、複数の受光素子を水平方向に直線状に配列した受光部２１と、この受光部２１の前面に配されたレンズ２２とを有している。また、センサ２０には発光部２３が設けられている。発光部２３は、検知の対象となる便に向かって赤外線を照射する。これら受光部２１及び発光部２３は、直方体形状をなすセンサ２０の一面である検出面２０Ａに配されている。すなわち、センサ２０は、検出面２０Ａの前方に対する検出感度に指向性を有している

図３及び図４に示すように、本実施例１のセンサ２０は左後方に配置されている。換言すると、センサ２０は、平面視における便鉢部１１の後部側左方に対応する位置に配置されている。また、センサ２０は、便鉢部１１内の後方領域のみに向けた指向性を有している。本実施例の場合、センサ２０は、検出面２０Ａを便鉢部１１の後方領域に向けて配置することによりこれを実現している。また、センサ２０は検知方向が斜め下方を向いて配置されている。具体的には、センサ２０は検出面２０Ａを斜め下方に向けて配置している。図４に示すように、センサ２０は、溜水部１２の上方を検知範囲として、落下中、すなわち、体外に放出されてから溜水部１２の水面に到達するまでの***物を検知する。

本実施例１では、センサ２０は便座３０内に組み込まれている。図４に示すように、便座３０はその下面に窓部３０Ａを形成している。窓部３０Ａは便座３０の左後方に配されている。窓部３０Ａは、その表面が便座３０の下面の表面に連続する形態で便座３０の下面に面一に形成されている。センサ２０は便座３０内の窓部３０Ａの内側に配置されており、窓部３０Ａを介して検知を行う。窓部３０Ａは、センサ２０の検知対象の赤外線を透過する材質で形成されている。

センサ２０は、便鉢部１１内に***された落下中の便を所定の時間間隔で検知する。すなわち、センサ２０は、***されてから溜水部１２に落下するまでの便について所定の時間間隔で検知し、各時間におけるデータ（フレームデータ）を検知結果として取得する。センサ２０は、４０９６個の赤外線受光素子を有するとともに、最大４０９６個の赤外線受光素子を用いて、最大２６ｋＨｚ（毎秒２６０００回）のフレームレートでデータを取得することができる。センサ２０は、１フレームにおいて各受光素子が受光した赤外線の受光量（強度）の夫々を含んだデータを１つのフレームデータとして制御部６０に出力する。

制御部６０は、センサ２０により取得した検知信号であるフレームデータに基づいて、大便の性状の判定を行う。具体的には、制御部６０は、得られたフレームデータから検知対象の大便の特徴量を抽出する。抽出する特徴量とは、具体的には、各フレームデータにおける大便に相当する画素の数、大便が検知されたフレームの数、１つの便領域内に存在する高輝度領域の数等である。これらの特徴量は、大便の横幅（直径）、長さ、表面の凹凸の多さを夫々表す指標となる。そして、制御部６０は、これらの特徴量に基づいて大便の性状の判定を行う。

なお、本実施例において、大便の性状とは硬さ（軟らかさ）であり、この大便の性状としての硬さを複数に大別された性状パターンのいずれかに分類する。具体的には、制御部６０は、センサ２０により取得した大便のフレームデータから特徴量を抽出し、これらの特徴量を予め性状パターンが既知の複数の大便について抽出した特徴量と比較することにより、所定の性状パターンのうちの１つであると判定する。

また、本実施例において、制御部６０による判定結果等は図示しない表示端末に有線又は無線でデータ送信される。本便座装置１の使用者は、この表示端末により、判定結果を確認することができる。また、本実施例では、表示端末には、制御部６０による判定結果に基づいた便性改善アドバイスも表示可能となっている。表示端末は、本装置専用の端末を設けるようにしてもよいし、スマートフォン、タブレット、ＰＣ等を利用してもよい。また、判定結果データは、表示端末に直接転送するようにしてもよいし、クラウドサーバー等の他のデータストレージを介して転送するようにしてもよい。更に、過去の判定結果データを記憶させるようにして、随時確認できるようにしてもよい。

次に、このような構成を有する便座装置１の作用効果について説明する。

大便の性状を判定するにあたっては、最初に、センサ２０により便鉢部１１内に***された落下中の大便を検知する。センサ２０は、発光部２３から赤外線を照射し、受光部２１によりその反射光を受光する。これら発光部２３及び受光部２１はセンサ２０の検出面２０Ａに配されている。そして、センサ２０は検出面２０Ａを便鉢部１１内の後方領域に向けて配置している。すなわち、センサ２０は便鉢部１１内の後方領域のみに向けた指向性を有している。

このようにして、センサ２０は、便鉢部１１内の後方領域のみを通過する便を検知する。このため、通常は便鉢部の前方領域に***される小便は検知することなく、後方領域に***される大便のみを検知する。また、センサ２０は、便座３０の左後方に配置されている。さらに、センサ２０は、検知方向が斜め下方を向いて配置されている。具体的には、受光部２１及び発光部２３が配されたセンサ２０の一面を、溜水部１２の上方を向けて斜め下方に配置している。したがって、便鉢部１１内の後方領域のみを通過する便の好適な検知が実現され、大便を精度良く検知する。

また、赤外線ラインセンサであるセンサ２０により取得されるデータは、２次元の画像データとは異なり、直接的に形状等を把握できるものではない。このため、***物が画像として撮影されることや、使用者の局部等の身体が画像内に写り込むことへの使用者の抵抗感が軽減される。また、センサ２０自体が便座３０内に配されているとともに、検出対象の光として視認不能な赤外線を採用しており、大便を検知しようとしていること、大便が検知されていることを装置使用者に意識させることなく検知を行う。このように、便座装置１では、使用者のプライバシーに配慮した大便の検知が行われる。

なお、***物の飛散等による汚れが付着した場合には、局部洗浄装置等を利用した自動洗浄を行うことができる。この場合、センサ２０が便座３０の下面に形成された窓部３０Ａの内側に配置されていることにより、便座３０の下面に向けて洗浄水を噴射したとしても、便座３０の上面をぬらすことなく洗浄できるとともに、洗浄に用いた水を便鉢部１１内にそのまま落下させることができて好適である。

以上より、実施例１の便座装置１は、便器本体１０の上方に配置されたセンサ２０によって、便器本体１０の便鉢部１１内の後方領域のみを通過する便を検知する。このため、便鉢部１１の前方領域に***されることが通常である小便は検知されにくくすることができ、大便を好適に検知することができる。

したがって、便座装置１は、大便を精度良く検知することができる。

また、センサ２０は便座３０の左側後方に配置されているので、大便をより好適に検知することができる。

また、センサ２０は便鉢部１１内の後方領域のみに向けた指向性を有しているので、便鉢部１１内の後方領域のみを好適に検知することができる。

また、センサ２０は検知方向が斜め下方を向いて配置されている。このため、センサによって使用者の身体が検知されるのを回避することができる。その結果、大便の検知精度をより向上させることができるとともに、プライバシーに配慮した検知を行うことができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２に係る便座装置２０１について、図６、図７等を参照しつつ説明する。なお、実施例２において、上記実施例１の便座装置と略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用及び効果の説明は省略する。実施例２では、次の点が実施例１と相違している。

実施例２の便座装置２０１は、センサ２０の配置形態において実施例１と相違する。便座装置２０１は、図６に示すように、検知ユニット７０を備えている。検知ユニット７０は、平面視において略楕円形状をなしているとともにその内側が開口した環状に形成されており、便器本体１０のリム１３の上縁部に沿うように配置される。検知ユニット７０は、便鉢部１１の後方において便器本体１０に着脱自在に固定されている。

検知ユニット７０の上方には、便座１１０、便蓋１２０及び便座装置本体１３０を備える他の便座装置１００が載置されている。すなわち、検知ユニット７０は、便器本体１０と便座装置１００との間に配置されている。そして、センサ２０は、センサ２０を制御する制御部６０とともに、検知ユニット７０に組み込まれている。すなわち、便座装置２０１は、センサ２０及び制御部６０が組み込まれた検知ユニット７０を備えて構成されている。図７に示すように、検知ユニット７０の開口は他の便座装置１００の便座１１０の開口よりも大きく形成されている。

本実施例２では、センサ２０及び制御部６０は検知ユニット７０内に組み込まれている。図７に示すように、検知ユニット７０は、その下面に実施例１の窓部３０Ａと同様の窓部７０Ａが形成されている。窓部７０Ａは検知ユニット７０の左後方に配されている。窓部７０Ａは、その表面が検知ユニット７０の下面の表面に連続する形態で、検知ユニット７０の下面に面一に形成されている。センサ２０は検知ユニット７０内の窓部７０Ａの内側に配置されており、窓部７０Ａを介して検知を行う。センサ２０は、実施例１と同様に、検出面２０Ａを、便鉢部１１の後方領域に向けて配置しているとともに、斜め下方に向けて配置している。制御部６０は、便鉢部１１の後方の検知ユニット７０に配置されている。

上記構成の実施例２の便座装置２０１もまた、実施例１と同様の作用効果を奏する。また、実施例２の便座装置２０１は、他の便座装置１００と便器本体１０の間に配置して使用される。したがって、便座装置２０１の上に載置する便座装置を、色や形状などのデザインを使用者の嗜好に合わせて自由に選択することができる。

＜実施例３＞
次に、実施例３に係る便座装置３０１について、図８、図９等を参照しつつ説明する。なお、実施例３において、上記実施例１の便座装置と略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用及び効果の説明は省略する。実施例３では、次の点が、実施例１と相違している。

実施例３の便座装置３０１は、センサ２０の配置形態において実施例１と相違する。便座装置３０１は、図８に示すように、便座３０と便座装置本体３５０とを備えている。便座装置本体３５０は、本体部３５１及び検知ユニット部３５２を有している。センサ２０は、この便座装置本体３５０の検知ユニット部３５２内に配置されている。すなわち、便座装置３０１は、便座３０と、本体部３５１及び検知ユニット部３５２を有する便座装置本体３５０とを備え、センサ２０が検知ユニット部３５２に組み込まれて構成されている。

本体部３５１は、便鉢部１１の後方に配置されて便器本体１０に着脱自在に固定されている。本体部３５１内には局部洗浄装置等の機能部品やセンサ２０を制御する制御部６０等が収納されている。検知ユニット部３５２は、本体部３５１から前方に延びて設けられている。検知ユニット部３５２は、平面視において略楕円形状をなしているとともに、その内側が開口した環状に形成されており、便器本体１０のリム１３の上縁部に沿うように配置される。検知ユニット部３５２の上方には便座３０が配されている。すなわち、検知ユニット部３５２は、便器本体１０と便座３０との間に配置されている。そして、センサ２０は、検知ユニット部３５２内に配置されている。

図９に示すように、検知ユニット部３５２は、その下面に実施例１の窓部３０Ａと同様の窓部３５２Ａが形成されている。窓部３５２Ａは検知ユニット部３５２の左後方に配されている。窓部３５２Ａは、その表面が検知ユニット部３５２の下面の表面に連続する形態で、検知ユニット部３５２の下面に面一に形成されている。センサ２０は検知ユニット部３５２内の窓部３５２Ａの内側に配置されており、窓部３５２Ａを介して検知を行う。センサ２０は、実施例１と同様に、検出面２０Ａを、便鉢部１１の後方領域に向けて配置しているとともに、斜め下方に向けて配置している。

上記構成の実施例３の便座装置３０１もまた、実施例１と同様の作用効果を奏する。また、実施例３の便座装置３０１は、センサ２０を便座装置本体３５０の検知ユニット部３５２内に配置している。このように、便座３０とは別に検知ユニット部３５２を設けたことにより、着座する部位と検知する部位を機能別に分割して無理のない配置とすることができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１〜３では、センサとして、４０９６個の赤外線受光素子を有するとともに、最大４０９６個の赤外線受光素子を用いて、最大２６ｋＨｚ（毎秒２６０００回）のフレームレートでデータを取得することができる赤外線ラインセンサを利用したが、受光素子の数や受光素子の配列方向、フレームレート等はこれに限定されるものではない。また、センサとしては、２次元画像を取得するカメラ等を採用してもよい。また、検出対象となる光線も赤外線に限らず、可視光線や他の不可視光線であってもよい。さらに、光学式センサに限らず、超音波等を検出するセンサを用いてもよい。
（２）実施例１〜３では、センサが便鉢部材の後方領域のみに向けた指向性を有する形態を例示したが、これは必須ではない。また、このような指向性を有する形態を実現する場合には、上記実施例の構成以外の構成であってもよい。
（３）実施例１〜３では、センサを左後方に配置する形態を例示したが、これは必須ではない。センサは、右後方など、他の位置に配置してもよい。なお、図３の２点鎖線で囲んだ領域は、センサの配置に好ましい領域である。
（４）実施例１〜３では、センサを便座等の下面に配置する形態を例示したが、これは必須ではない。センサは、便座や検知ユニット、検知ユニット部の内周面に配置してもよい。例えば、図１０に示すように、検知ユニット７１は実施例２の検知ユニット７０と同様の構成であるが、その内周面に窓部７１Ａが形成され、この窓部７１Ａの内側にセンサ２０が配置されているものである。このように、センサを検知ユニット又は検知ユニット部の内周面に配置する場合には、便座の内側開口よりも検知ユニット又は検知ユニット部の内側開口を大きく形成することにより、センサが便座に覆われて視認し難くなり好適である。

１，２０１，３０１…便座装置
１０…便器本体
１１…便鉢部
１２…溜水部
１３…リム
２０…センサ
２０Ａ…検出面
２１…受光部
２２…レンズ
２３…発光部
３０…便座
３０Ａ，７０Ａ，７１Ａ，３５２Ａ…窓部
４０…便蓋
５０，３５０…便座装置本体
６０…制御部
７０，７１…検知ユニット
１００…他の便座装置
１１０…他の便座装置の便座
１２０…他の便座装置の便蓋
１３０…他の便座装置の便座装置本体
３５１…本体部
３５２…検知ユニット部

Claims

便鉢部及び前記便鉢部の下方に連なる溜水部を有する便器本体の上方に配置され、前記便鉢部内の後方領域のみを通過する大便を検知するセンサを備え、
前記センサは左右いずれかの後方に配置されており、検知方向を側方に向けることによって、前記便鉢部内の後方領域のみに向けた指向性を有している便座装置。
前記センサは検知方向が斜め下方を向いて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の便座装置。
便座と、
前記便器本体と前記便座との間に配置され、前記センサ及びこのセンサを制御する制御部が組み込まれた検知ユニットと、
を有していることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の便座装置。