JPH06101261A - トイレ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用者が変わるごとに、さらに使用者のその
時の状態によって異なる体温や体型などに最も適した便
座環境（洗浄方向、洗浄温度など）を自動的につくる。 【構成】 使用者の局部ないし局部の周辺から放射され
る熱を検出し熱画像に変換する赤外線検出手段７と、こ
の熱画像情報に基づき洗浄手段３が出力する制御量を調
節する洗浄方向調節手段８が設けられている。これによ
って使用者が変わってもまた、使用者のその時の状態が
変化していても最適な便座環境を手動操作なしで提供で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は便座暖房、人体局部のシ
ャワー洗浄を行うトイレ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のトイレ装置は図６に示すように、
便器１に便座本体２が取り付けられている。便座本体２
には使用者局部の洗浄を行うためにノズルから温水シャ
ワーを噴出させる洗浄手段３が接続され、この洗浄手段
３には運転スイッチ４、ノズル位置を局部位置に手動で
合わせるための洗浄方向操作手段５及び温水シャワーの
温度を手動で調整するための洗浄温度操作手段６が接続
されている。

【０００３】便座本体２に着座した使用者は、排便後運
転スイッチ４を押すことによって洗浄手段３から使用者
の局部に向け温水シャワーをあてることができる。もし
局部の位置と、温水シャワーのあたる位置がずれている
場合、使用者は温水シャワーにあたったまま洗浄方向操
作手段５を操作することによって洗浄方向を変えられ
る。また使用者にとって温水シャワーの温度が高すぎる
か低すぎるような場合、使用者は温水シャワーにあたっ
たまま洗浄温度操作手段６を操作することによって洗浄
温度を変えられる。あるいは運転スイッチ４を押すこと
によって一旦温水シャワーを止め、洗浄方向操作手段５
ないし洗浄温度操作手段６によって適当な洗浄方向ない
し洗浄温度に調整後、再度運転スイッチ４を押して局部
洗浄を再開してもよい構成となっている。一旦手動操作
によって調節されたこれら洗浄方向、洗浄温度などは、
新たに設定を変えない限りそれまでの状態を保持してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、使用者ごとにまた使用者の状態によって体
温や体型などは大きく異なるので、複数の人が本トイレ
装置を使用する場合は、使用者が変わる都度手動操作に
よって洗浄方向、洗浄温度などの設定を変更しなければ
ならないという課題を有していた。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、使用
者ごとにまた使用者の状態によって異なる体温や体型な
どに応じ、自動的に最も適した洗浄方向、洗浄温度など
の便座環境を提供することを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、便器に設けられた便座本体と、この便座本
体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段と、使用
者から放射される熱を検出する温度検出手段と、この温
度検出手段からの信号に基づき便座環境を自動調節する
便座環境制御手段とを備えたものである。

【０００７】また便器に設けられた便座本体と、この便
座本体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段と、
使用者の局部ないし局部周辺から放射される熱を検出し
熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、この熱画像情
報に基づき局部位置を特定し洗浄時に洗浄方向を特定さ
れた局部位置に向ける洗浄方向調節手段とを備えたもの
である。

【０００８】また便器に設けられた便座本体と、この便
座本体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段と、
使用者の局部ないし局部周辺から放射される熱を検出し
熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、この熱画像情
報から得られる局部の表面温度に基づき洗浄時に洗浄温
度を調節する洗浄温度調節手段とを備えたものである。

【０００９】さらに便器に設けられた便座本体と、この
便座本体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段
と、使用者の局部ないし局部周辺から放射される熱を検
出し熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、この熱画
像情報に基づき使用者を特定し、特定された使用者ごと
に洗浄手段が出力する制御量を調節する個別調節手段と
を備えたものである。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成によって本トイレ装置使用の
都度、温度検出部が使用者から放射される熱、例えば使
用者の尻部の表面から放射される熱などを新たに検出
し、この温度検出手段からの信号に基づいて便座環境制
御手段が温水シャワーの方向、温度、流量、送出パター
ンの他、送風量、送風温度、トイレ空間の空調など便座
環境を自動調節する。

【００１１】また赤外線検出手段が使用者の局部ないし
局部周辺から放射される熱を非接触に検出し熱画像情報
に変換する。通常人体の肛門、直腸ないし排泄物の温度
はそれ以外の人体尻部の温度より若干高いため、２次元
化された熱画像情報のうち周囲温度との比べ高温となっ
ている領域の上端部が人体の肛門位置に相当する。この
熱画像情報に基づき局部位置を特定し洗浄時に洗浄方向
を特定された局部位置に向ける洗浄方向調節手段を備え
ることにより、手動での洗浄方向操作なしでも、異なる
使用者の局部位置に応じ温水シャワーを的確にあてるこ
とになる。

【００１２】あるいは赤外線検出手段は使用者の尻部の
表面温度を測定するため、例えば４０℃以下の範囲にお
いて使用者の尻部の平均表面温度より５℃高い洗浄温度
に自動調節するという洗浄温度調節手段を備えることに
より、手動での洗浄温度操作なしでも、使用者の局部の
表面温度に応じた適温の温水シャワーをあてることにな
る。

【００１３】さらに個別調節手段は、赤外線検出手段か
ら得られた熱画像情報に基づき使用者を特定し、特定さ
れた使用者ごとに洗浄手段が出力する制御量を調節す
る。対象となる使用者の尻部とそれ以外の（便座本体な
どの）背景部との形状を切り分けることになる。使用者
の尻部を抽出することから、使用者の体型、使用者の便
座本体への座り方ないし使用者の体温が明らかになり、
特定された使用者ごとに洗浄手段に出力する制御量を調
節することになる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の第１の実施例を図１、図２及び
図３を参照して説明する。図１において、従来例で示し
たものと同一機能を持つブロックには同一番号を付与す
る。従来例同様、便器１には便座本体２が取り付けられ
ている。便座本体２には使用者局部の洗浄を行うために
ノズルから温水シャワーを噴出させる洗浄手段３が接続
され、この洗浄手段３には運転スイッチ４、ノズル位置
を局部位置に手動で合わせるための洗浄方向操作手段５
及び温水シャワーの温度を手動で調整するための洗浄温
度操作手段６が接続されている。７は便座本体２に接続
され、使用者の局部ないし局部周辺から放射される熱を
検出し熱画像情報に変換する赤外線検出手段である。８
は赤外線検出手段７及び洗浄手段３に接続され、赤外線
検出手段７から出力された熱画像情報に基づき局部位置
を特定し洗浄時に洗浄方向を特定された局部位置に向け
る洗浄方向調節手段である。

【００１５】ここで赤外線検出手段７は、使用者から放
射される熱を検出する使用者温度検出手段に対応してお
り、また洗浄方向調節手段８は便座環境を自動調節する
便座環境制御手段に対応している。

【００１６】便座本体２に着座した使用者は、排便後運
転スイッチ４を押すことによって洗浄手段３から使用者
の局部に向け温水シャワーをあてることができる。もし
局部の位置と、温水シャワーのあたる位置がずれている
場合、使用者は温水シャワーにあたったまま洗浄方向操
作手段５を操作することによって洗浄方向を変える。ま
た使用者にとって温水シャワーの温度が高すぎるか低す
ぎるような場合、使用者は温水シャワーにあたったまま
洗浄温度操作手段６を操作することによって洗浄温度を
変える。あるいは運転スイッチ４を押すことによって一
旦温水シャワーを止め、洗浄方向操作手段５ないし洗浄
温度操作手段６によって適当な洗浄方向ないし洗浄温度
に調整後、再度運転スイッチ４を押して局部洗浄を再開
してもよい構成となっている。

【００１７】洗浄方向調節手段８は、人体抽出部８ａ、
人体温度・形状ルール部８ｂ、局部抽出部８ｃ、局部温
度・形状ルール部８ｄ及び洗浄方向指示部８ｅから構成
される。人体抽出部８ａは、人体温度・形状ルール部８
ｂにあらかじめ記憶されている知識をもとに、赤外線検
出手段７から出力された熱画像に人体尻部が映し出され
ているか否かを判定し、人体尻部が映し出されている場
合、この人体尻部の熱画像情報を切り出す。例えば得ら
れた熱画像中央部に所定の大きさを有する２８〜３８℃
の連続した熱源が検出された場合、人体すなわち使用者
が脱衣状態で便座本体２上に着座していると見なすもの
である。次に局部抽出部８ｃは、局部温度・形状ルール
部８ｄにあらかじめ記憶されている知識をもとに、人体
抽出部８ａで切り出された人体尻部の熱画像情報から局
部位置を一点に特定する。例えば人体尻部の熱画像のう
ち幾何図形的にほぼ左右対称となる中央部で周辺温度よ
り数℃だけ高い箇所が局部（肛門）位置と見なすのであ
る。特に周囲温度と比べ高温となっている領域が広がっ
ている場合は、領域の上端部が人体の肛門位置に相当す
ると見なす。これは通常、人体の肛門、直腸ないし排泄
物の温度はそれ以外の人体尻部の温度より若干高いため
である。８ｅは洗浄時に、局部抽出部８ｃで特定された
局部位置に洗浄方向を向けるための洗浄方向指示部であ
る。ところで赤外線検出部７及び洗浄方向調整手段８は
洗浄時も絶えず動作するために、使用者が洗浄中に若干
移動した場合も局部位置をリアルタイムに追尾する。

【００１８】図２は同実施例のトイレ装置の要部断面図
である。図２において１は便器、２は使用者が座る便座
本体、３ａはノズル３ｂを開閉弁３ｃを経由し温水シャ
ワーを供給する洗浄水タンク、３ｄは前記ノズル３ｂを
可動部３ｃを介して上下左右に移動させる位置制御手
段、３ｆは前記ノズル３ｂの伸縮部３ｇの先端付近に設
けられた噴射口で、便器１内を水圧により出没するよう
に構成している。図２における構成は伸縮部３ｇが伸び
た使用時の状態を現している。さらに前記ノズル３ｂの
近傍には使用者局部を監視する赤外線検出手段７が設置
してある。

【００１９】次に赤外線検出手段７の構成について図３
を用いて説明する。赤外線検出手段７は、便座本体２な
いし便座本体２周辺から放射される熱を常時検出し２次
元の熱画像情報に変換している。赤外線検出手段７は複
数個の焦電型赤外線センサ７ａを１次元配列にして、焦
電型赤外線センサ７ａの前にはレンズ７ｂとチョッパ７
ｃを有し、焦電型赤外線センサ７ａの１次元方向と直角
方向に回転して２次元化するように回転駆動部７ｄ及び
回転部７ｅを持った構成としてある。チョッパ７ｃの近
傍には基準温度を得るためのチョッパ温度検出部７ｆを
設けられ、またチョッパ開閉駆動部７ｇによって定期的
に開閉制御されるチョッパ７ｃの動作に連動して焦電型
赤外線センサ７ａから信号が出力される。焦電型赤外線
センサ７ａから出力される複数個の独立した信号は帯域
増幅部７ｈで帯域増幅され熱画像生成部７ｉに伝えられ
る。熱画像生成部７ｉはチョッパ温度検出部７ｆから出
力されるチョッパ温度信号を基準として、被測定対象
（すなわち使用者尻部及びその周辺）を水平及び垂直方
向の各熱画素ごとに区切った表面温度データ群に換算す
るものである。

【００２０】上記構成において、赤外線検出部７が便座
本体２に着座している使用者尻部の表面温度を測定し、
洗浄方向調節手段８が局部位置を特定し洗浄時に洗浄方
向を特定された局部位置に向けるよう作用するので、手
動操作なしでも自動的に最も適した便座環境を提供でき
る。

【００２１】特に便座環境制御手段として洗浄方向調節
手段８を用いたので、異なる使用者の局部位置に応じ温
水シャワーを的確にあてることができる。つまり使用者
が変わる度にいちいち手動で洗浄方向を操作し直さなく
てもその使用者に自動的に適合するので、操作使い勝手
が飛躍的に向上し、より衛生的であるという効果があ
る。さらに洗浄中の温水シャワーの温度も同時に監視で
きるので、洗浄時に温水シャワーが局部位置に性格にあ
たっているか否かを確認し、適切な洗浄が行える。

【００２２】次に本発明の第２の実施例を図４を用いて
説明する。図４において前記第１の実施例と相違する点
は、洗浄方向調節手段８の代わりに洗浄温度調節手段９
を設けたことにある。洗浄温度調節手段９は、人体抽出
部９ａ、人体温度・形状ルール部９ｂ、人体温度平均化
処理部９ｃ及び洗浄温度指示部９ｄから構成される。人
体抽出部９ａは、人体温度・形状ルール部９ｂにあらか
じめ記憶されている知識をもとに、赤外線検出手段７か
ら出力された熱画像に人体尻部が映し出されているか否
かを判定し、人体尻部が映し出されている場合この人体
尻部の熱画像情報を切り出す。例えば、得られた熱画像
中央部に所定の大きさを有する２８〜３８℃の連続した
熱源が検出された場合、人体すなわち使用者が脱衣状態
で便座本体２上に着座していると見なすものである。次
に人体温度平均化処理部９ｃは、人体抽出部９ａで切り
出された人体尻部の熱画像情報から人体尻部の平均温度
を算出する。さらに洗浄温度指示部９ｄは、人体温度平
均化処理部９ｃで求められた人体尻部の温度に基づき洗
浄温度を自動調節する。例えば洗浄時には、４０℃以下
の範囲において使用者尻部の平均表面温度より５℃高い
洗浄温度に自動調節するものである。

【００２３】この構成によれば、赤外線検出部７が便座
本体２に着座している使用者尻部の表面温度を測定し、
手動での洗浄温度操作なしでも洗浄温度調節手段９が使
用者尻部の表面温度に応じた適温の温水シャワーをあて
ることになる。人体の快適感は基本的に、その人体の現
在の温度と温水シャワーの温度差に大きく依存する。赤
外線検出部７及び戦場温度調節手段９を設けることによ
る、手動での洗浄温度操作なしでも使用者のその時々の
状態あるいは異なる使用者尻部の表面温度に応じた適温
の温水シャワーをあてることができる。使用者が変わる
度にいちいち手動で操作し直さなくてもその使用者に自
動的に適合するので操作使い勝手が飛躍的に向上し、ま
たより衛生的であるという効果がある。また洗浄中の温
水シャワーの温度も同時に監視できるので、実際に送出
されている温水シャワーの温度を任意に変化させたり、
均一に保つことが精度よく行える。

【００２４】ここでは使用者の尻部全体の平均温度を基
に洗浄温度を自動調節するとしたが、前記第１の実施例
のようにさらに人体局部を抽出し、この局部温度に対応
してもよい。

【００２５】次に本発明の第３の実施例を図５を用いて
説明する。図５において前記第１の実施例ないし第２の
実施例と相違する点は、洗浄方向調節手段８ないし洗浄
温度調節手段９の代わりに使用者を特定し、特定された
使用者ごとに洗浄方向や洗浄温度など洗浄手段３が出力
する制御量を調節する個別調節手段１０を備えたことに
ある。個別調節手段１０は人体抽出部１０ａ、人体温度
・形状ルール部１０ｂ、局部抽出部１０ｃ、局部温度・
形状ルール部１０ｄ、洗浄方向操作結果記憶部１０ｅ、
洗浄温度操作結果記憶部１０ｆ、個人判別部１０ｇ、洗
浄方向指示部１０ｈ及び洗浄温度指示部１０ｉから構成
される。人体抽出部１０ａ、人体温度・形状ルール部１
０ｂ、局部抽出部１０ｃ及び局部温度・形状ルール部１
１ｄの動作は前記第１の実施例と同様である。但し、人
体検出部１０ａで得られた人体尻部の位置情報、形状情
報、温度分布情報及び局部抽出部１０ｃで得られた人体
局部の位置情報、温度情報は、便座本体２に着座してい
る使用者の特徴量として個別判別部１０ｇに伝える。一
方その使用者が洗浄時に洗浄方向操作手段５で洗浄方向
を手動調節した場合、あるいは洗浄温度操作手段６で洗
浄温度を手動調節した場合これを洗浄方向操作結果記憶
部１０ｅないし洗浄温度操作結果１０ｆで監視・記憶
し、使用者の特徴量・好み量として個人判別部１０ｇに
伝える。便座本体２に着座する使用者はそれぞれ体型や
局部の位置、座り方、体温、温水シャワーの好み温度な
どが違ってくる。そこで個人判別部１０ｇは洗浄方向操
作手段５、洗浄温度操作手段６、赤外線検出手段７から
得られる使用者の個人情報を加工することによって個人
を識別するものである。個人判別部１０ｇの実現手段は
詳述しないが、似通ったデータが再現すれば同一人物で
あるというパターン分類を多変量解析手法や神経回路網
を模した分類手法などを用いて統計的に行う。個人判別
部１０ｇで使用者を特定後、洗浄方向指示部１０ｈでは
特定された使用者が過去に手動調節した洗浄方向を自動
調節で再現する。洗浄温度指示部１０ｉでは特定された
使用者が過去に首都を調節した洗浄温度を自動調節で再
現する。初めての使用者である場合、使用者が特定でき
ない場合、使用者が洗浄方向や洗浄温度を一度も手動操
作していない場合は、暫定的に中央値の洗浄方向・洗浄
温度を出力する。

【００２６】この構成によれば熱画像から使用者の尻部
や局部を抽出することで、使用者の体型、局部の位置、
座り方、体温、温水シャワーの好み温度などが明らかに
なり、特定された使用者ごとに洗浄手段に出力する洗浄
方向や洗浄温度を自動調節することになる。つまり赤外
線検出部７及び個別調節手段１０を設けることにより、
手動での洗浄方向操作・洗浄温度操作なしでも異なる使
用者に応じた方向に適温の温水シャワーをあてることが
できる。使用者が変わる度にいちいち手動で操作し直さ
なくてもその使用者に自動的に適合するので操作使い勝
手が飛躍的に向上し、またより衛生的であるという効果
がある。特に使用者そのものを識別できるので、個々人
に合わせた調節過程を記憶することによって日々の健康
管理に応用することもできる。

【００２７】ここで個別調節手段１０が出力する制御量
は特定された使用者の過去の操作結果を再現するものと
したが、これは個人ごとに前回の操作結果を再現すると
してもよいし、個人ごとの過去の操作結果の平均値を出
力するとしてもよい。またその時の人体温度や局部温度
などの温度状態や季節・時間帯によって出力値を若干補
正してもよい。

【００２８】また個別調節手段１０が洗浄手段３に出力
する制御量として、洗浄方向と洗浄温度を選んだがこれ
に限るものではない。例えば、他にシャワー流量、シャ
ワー出力パターン、洗浄後の乾燥温度、便座本体２の暖
房温度などもある。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明のトイレ装置によれ
ば、次の効果が得られる。

【００３０】（１）手動で操作することなしに使用者の
局部位置に応じて温水シャワーを的確にあてたりあるい
は使用者の尻部の表面温度に応じて自動的に適温の温水
シャワーをあてることができるので複数の人が本トイレ
装置を使用する場合でもその都度設定しなおす必要がな
くなる。言い換えると共有して使うトイレ装置が、個々
人の専用のトイレ装置としてその都度自動調節されるの
で使用者にとって快適で使い勝手が良くなる。

【００３１】（２）手動による操作が全く不要なので、
より衛生的である。 （３）使用者に適した調節を行うので必要以上にシャワ
ー温度を加熱したり、誤った方向へ無駄なシャワーを送
出することもなくシステム全体として省エネルギー化を
図ることができる。

【００３２】（４）特に便座環境制御手段として洗浄方
向調節手段を用いた場合、洗浄中の温水シャワーの温度
も同時に監視できるので、洗浄時に温水シャワーが局部
位置に正確にあたっているか否かを確認し、適切な洗浄
が行える。

【００３３】（５）特に便座環境制御手段として洗浄温
度調節手段を用いた場合、洗浄中の温水シャワーの温度
も同時に監視できるので、実際に送出されている温水シ
ャワーの温度を任意に変化させたり、均一に保つことが
精度よく行える。

【００３４】（６）特に便座環境制御手段として、使用
者そのものを識別できる個別調節手段を用いた場合、個
々人に合わせた調節過程を記憶することによって日々の
健康管理に応用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるトイレ装置のブ
ロック図

【図２】同装置の要部断面図

【図３】同装置における赤外線検出手段の構成図

【図４】本発明の第２の実施例におけるトイレ装置のブ
ロック図

【図５】本発明の第３の実施例におけるトイレ装置のブ
ロック図

【図６】従来のトイレ装置のブロック図

【符号の説明】

１ 便器 ２ 便座本体 ３ 洗浄手段 ５ 洗浄方向操作手段 ６ 洗浄温度操作手段 ７ 赤外線検出手段 ８ 洗浄方向調節手段 ９ 洗浄温度調節手段 １０ 個別調節手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】便器に設けられた便座本体と、前記便座本
   体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段と、前記
   使用者から放射される熱を検出する使用者温度検出手段
   と、前記使用者温度検出手段からの信号に基づき便座環
   境を自動調節する便座環境制御手段とを備えたトイレ装
   置。
2. 【請求項２】便器に設けられた便座本体と、前記便座本
   体に設けられ使用者局部の洗浄を行う洗浄手段と、前記
   使用者の局部ないし局部の周辺から放射される熱を検出
   し熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、前記熱画像
   情報に基づき局部の位置を特定し洗浄時に洗浄方向を特
   定された前記局部の位置に向ける洗浄方向調節手段とを
   備えたトイレ装置。
3. 【請求項３】便器に設けられた便座本体と、前記便座本
   体に設けられ使用者の局部の洗浄を行う洗浄手段と、前
   記使用者の局部ないし局部の周辺から放射される熱を検
   出し熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、前記熱画
   像情報から得られる局部の表面温度に基づき洗浄時に洗
   浄温度を調節する洗浄温度調節手段とを備えたトイレ装
   置。
4. 【請求項４】便器に設けられた便座本体と、前記便座本
   体に設けられ使用者の局部の洗浄を行う洗浄手段と、前
   記使用者の局部ないし局部の周辺から放射される熱を検
   出し熱画像情報に変換する赤外線検出手段と、前記熱画
   像情報に基づき使用者を特定し、特定された使用者ごと
   に前記洗浄手段が出力する制御量を調節する個別調節手
   段とを備えたトイレ装置。