JP2004285764A - Urinal device having automatic cleaning function - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から排泄される尿流を検知し洗浄水の制御を行う自動洗浄機能付き小便器装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、赤外線などで小便器の前に人がいることを検出し、その人がいなくなったときにフラッシュバルブを開き洗浄を行う装置が用いられている。しかし、赤外線検出器はそこにいる人の目に留まりやすく、監視されている印象をその小便器を利用する利用者に与えてしまう。また、赤外線を通過するプラスチックの窓が必要となり、悪戯や汚れなどによる検出不具合が発生して好ましくない。このため近年は器具の内部からマイクロ波を送信し、このマイクロ波が人体から反射されてきた信号(ドップラ信号)を検出し、検出信号の高域周波数および低域周波数が所定時間以上継続した後にフラッシュバルブを開き洗浄を行っている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、マイクロ波を送信し、このマイクロ波が人体から反射されてきた信号(ドップラ信号)を検出し、検出信号のパワースペクトルを求め、このパワースペクトルのピークの変移や継続時間から、人体が小便器に対して近づいてきたのか退去したものかを判断する方法もある(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
さらに、小便器トラップ内に尿成分が残存していることによる悪臭の発生や、排水管内に尿石が付着するのを防止する手段として、使用頻度のデータから、次に使用者が現れるまでの時間を算出し、その時間に応じて洗浄水量を可変したり、最終使用者から一定時間経過することにより、洗浄を行うなどの方法もある。(例えば、特許文献3参照)
【0005】
【特許文献1】
実開昭63−145973号公報(第4−9頁、第2図)
【特許文献2】
特開平9−80150号公報(第3−7頁、第2図)
【特許文献3】
特開平13−3434号公報(第2頁、第3図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
自動洗浄型小便器における利用者の検出では、小便器の正面直前のエリアに人が居るか居ないかを正確に検知することが重要であるが、小便器の前方を人が通過しただけで、これを利用者と誤認して無駄な洗浄水を流してしまうことがある。
また、尿流を検出して洗浄制御を行う自動洗浄型小便器では、ある一定の閾値以上の信号が得られたときに洗浄を行い、その信号が得られる時間に応じて洗浄時間を可変すれば、尿量に比例した洗浄水を流すことが可能になり、節水効果も得られるが、閾値以上の信号が得られなかった場合、すなわち、少量しか排尿が行われなかった場合には洗浄が行われないために、少量の排尿が複数回行われたり、また、少量の排尿が行われた後に長時間に渡り洗浄に至る使用者が現れない場合には、トラップ部に残存している尿成分による悪臭が発生し、また不衛生であった。
【0007】
従って、本発明の目的は、排尿が少ない場合にも便器を衛生的に保ち、なおかつ節水効果が得られる自動洗浄機能付き小便器を提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、使用者の尿流を検知するセンサ部を設け、前記センサ部は使用者の尿流を検出することにより出力信号を出力し、前記出力信号が一定時間以上出力されることにより、その出力時間に応じて洗浄する制御部を備えた自動洗浄機能付き小便器において、前記制御部は、出力信号が一定時間以上出力されずに未洗浄と複数回判断した場合、洗浄を行うことを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、尿流を検出する出力信号が一定時間以上出力されない場合、尿量が少ないと判断し、洗浄する尿量が少ないことと、節水効果の面から「未洗浄」と判断する制御フローとなっている。しかしながら、少ない尿量であっても、「未洗浄」の回数が重なることによりトラップ部に残存する尿量成分も増加し、また長時間放置されることにより、悪臭が発生したり、排水管内に尿石が付着するなど不衛生であったが、「未洗浄」と複数回判断したときに洗浄を行うことにより、定期的に便器内および排水管内に洗浄水が流れるので、尿による悪臭の発生を防止し、排水管内の尿石付着の防止になる。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の自動洗浄機能付き小便器において、前記制御部は洗浄を行う場合、未洗浄と判断した回数により洗浄水量を決定することを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、尿流を検出することにより出力する出力信号が一定時間以上出力されないことにより「未洗浄」と判断するため、「未洗浄」の判断回数と尿量とが比例関係にあると推測される。そこで「未洗浄」の判断回数から洗浄水量を決定することで、トラップ部に残存する尿を流すに必要最小限の洗浄水だけ流せばよく、悪臭の発生を防止し、排水管内の尿石付着の防止になるだけでなく、節水効果が得られることにもなる。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の自動洗浄機能付き小便器において、前記制御部は洗浄を行う場合、未洗浄と判断したときの出力信号の出力時間の総和により洗浄水量を決定することを特徴とする。
【0013】
上記構成によれば、尿流を検出することにより出力する出力信号が一定時間以上出力されないことにより「未洗浄」と判断するため、「未洗浄」と判断したときに出力された出力信号の時間が、排尿していた時間ということになる。すなわち、出力された出力信号の時間が、尿量と比例関係にあると推測されるため、未洗浄時の出力信号の出力総和時間から、洗浄水量を決定することで、トラップ部に残存する尿を流すに必要最小限の洗浄水だけ流せばよく、尿により悪臭の発生を防止し、排水管内の尿石付着の防止になるだけでなく、節水効果が得られることにもなる。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3記載の自動洗浄機能付き小便器において、前記センサ部は人体から小便器内へ排泄される尿流を検知するための手段であり、送信する伝播波として所定周波数の電波を使用するドップラセンサであることを特徴とする。
【0015】
上記構成によれば、センサ部は使用者の尿流を検出して出力信号を出力するものであり、電波を使用したドップラセンサを用いることにより、電波が陶器を透過する特性と、非接触で尿流を検知できることから、センサ部の耐久性および信頼性を保つことができるとともに、既存の小便器に対しても容易に後付けできることが可能となる。
【0016】
以上、説明したように、出力信号が一定時間以上出力されずに「未洗浄」と判断した回数により、未洗浄時にも関わらず洗浄を行うことにより、定期的にトラップ部に残存した尿を流し出すことが可能となり、悪臭の発生を抑え、排水管内に尿石が付着するのを防ぐだけでなく、節水効果を得ることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を、添付図面により詳細に説明する。
【0018】
本発明の要旨である、自動洗浄機能付き小便器装置の吐水洗浄を行う制御部について、センサ部として送信波が所定周波数の電波を使用するドップラセンサを例に取り、詳しく説明する。
上記制御部は、使用者の尿流を検出することにより信号を出力し、前記出力信号が一定時間以上出力されることにより、その出力時間に応じて洗浄を行うものであり、図1に示すように、出力時間、すなわち尿流の検出された時間に応じて洗浄時間を決定するものである。
例えば、図1によれば、尿流検知時間がt1以下であれば洗浄水量はL1、尿流検知時間がt1以上t2以下であれば洗浄水量はL2といった具合に、尿流検知時間と洗浄水量の間には1対1の相関関係があるデータテーブルがあり、制御部は前記データテーブルを基に洗浄水量を決定している。
また、尿流の検出時間は図2に示すように、センサ部であるドップラセンサより出力される出力信号21が、ある閾値22以上の振幅値で一定時間以上出力される23ことにより尿流と判断する。ドップラセンサによる出力信号21は、動作するものに対して信号が出力されるため、ノイズ成分や、単発的な人体の動きを尿流と判断しないためにも、ある一定の閾値22を設け、その閾値以上の振幅が現れ、且つ、一定時間以上続くことにより尿流と判断することが望ましい。また、人体の動きによるドップラセンサの出力周波数帯域は約70Hz前後であり、尿流によるドップラセンサの出力周波数帯域は約150Hz前後であるので、150Hz前後の周波数帯域は通し、70Hz前後の周波数帯域を除去するフィルタを構成することにより、尿流検出信号のみを取り出すことが可能となり、誤検知の防止になる。
【0019】
前記閾値22以上の振幅が現れたにも関わらず、一定時間以上続かなかった場合には、排尿時間が少ない、すなわち排尿量が少ないので「未洗浄」と判断し、便器があまり汚れていないことと無駄水を流さないことにより便器洗浄は行わない。
【0020】
しかしながら、排尿量を少ないと判断した後、短時間ののちに次の使用者の排尿を検出して洗浄動作を行う場合には問題ないが、次の使用者が排尿するまでの時間が、長期にわたる場合や、複数人続けて排尿量が少ないと判断した場合には、小便器トラップ部に尿成分が長時間にわたり流されずに残ってしまう状況となる。
このよな状況下において、尿成分が悪臭を発生させる恐れがあり、また長時間にわたり洗浄水が流されないために、排水管内に尿石が付着する恐れがあり、衛生上問題があった。
【0021】
そこで、図3に本発明の第1の実施に関わる制御フローチャートを示し、前記フローチャートに示すような洗浄制御を行うことにより上記問題点を解消することが可能となる。
すなわち、センサ部であるドップラセンサより、ある一定閾値以上の信号(以後、尿流検知信号)が出力されることにより尿流検知を開始S31する。(初期値の未洗浄回数カウント値nは0リセットされていることとする。)前記尿流検知信号が一定時間以上出力されることにより「尿流有り」と判断S32し、尿流検知時間に応じた洗浄制御S33を行い、未洗浄回数カウンタ値nは0リセットS34し、次の使用者の尿流検知に備える。前記尿流検知信号が一定時間以上出力されないことにより「尿流無し」と判断S32された場合には、未洗浄回数カウンタ値nをカウントアップS35(n←n+1)する。ここで未洗浄回数カウンタ値nが所定設定値kよりも小さい場合S36には、そのまま次の使用者の尿流検知に備えるが、未洗浄回数カウンタ値nが所定設定値kよりも大きかった場合S36には、尿成分がトラップ部に溜まっていると判断して洗浄水制御S33を行い、未洗浄回数カウンタ値nを0リセットS34して次の使用者の尿流検知に備える。
【0022】
ここで、所定設定値kの決定方法であるが、使用頻度の高い小便器装置であれば、「未洗浄」と判断した場合においても比較的短時間で次の使用者が現れる可能性があり、使用頻度の低い小便器装置の場合には、「未洗浄」と判断した場合には、短時間に次の使用者が現れる可能性が低いため、使用頻度の高い小便器装置の所定設定値kは使用頻度の低い所定設定値kよりも大きいことが望ましい。
さらに、使用頻度の低い場所などでは、所定設定値kを小さい値を設定したにも関わらず「未洗浄」と判断してから、次の使用者が現れるまでの時間が長時間にわたったり、使用頻度の高い場所であっても、夜間時間帯には閉鎖してしまうようなトイレであれば、その最終使用者が未洗浄であり、長時間の未使用時間帯域に入ることにより悪臭などが発生する恐れがあるため、「未洗浄」と判断する回数のみならず、最初に「未洗浄」と判断してから一定時間洗浄動作が行われない場合には洗浄制御を行うようにしておけば、悪臭の発生や排水管への尿石の付着を防止することが可能となる。
【0023】
次に、図4に本発明の第2の実施に関わる「未洗浄」と判断した回数と洗浄水量の関係を示す関係図を、図5に本発明の第2の実施例に関わる洗浄水制御の制御フローチャートを示す。
「未洗浄」と判断するのは、尿流があるにも関わらず一定時間以上、信号が出力されないためであり、その判断回数と尿量にはある程度の比例関係が存在すると思われる。そこで図4に示すような未洗浄判断回数、すなわち所定設定値kに対応する洗浄水量をデータテーブルとして制御部に持つことにより、未洗浄回数に応じた洗浄水量を流すことが可能となり、トラップ部に残存する尿成分を残すこと無く洗浄することが可能となる。
例えば、図4に示すように、所定設定値がk1、k2のときには洗浄水量はL1、所定設定値がk3、k4のときには洗浄水量はL2というように所定設定値と洗浄水量の間に相関関係を持たせる。所定設定値kを設置場所に応じてディップスイッチなどで可変する場合においても、kの値に応じた洗浄水量のデータテーブルを制御部内に持つことで、その変更が容易になる。
【0024】
図5に示すフローチャートにより、その洗浄水制御について説明する。
尿流検知開始後の未洗浄回数nのカウントや、未洗浄回数カウント値nによる洗浄水制御までのフローは、図3のフローチャートと同様であるが、本発明の第2の実施形態では洗浄水制御ルーチンに入った後にその制御方法が異なる。
洗浄水制御ルーチンに入った後、まず未洗浄回数カウンタ値nと所定設定値kの値を比較S52し、未洗浄回数カウンタ値が所定設定値kよりも小さい場合には、通常洗浄と判断して、その尿流の検出した時間、すなわち尿量に応じた洗浄水量を決定し、洗浄を行うS501フローとなる。
次に未洗浄回数カウンタ値nが所定設定値kよりも大きい場合には、尿量は少ないがトラップ部に溜まった尿成分の除去を目的とした洗浄と判断し、設定されている所定設定値kの値を確認S53〜S55し、そのk値に応じた洗浄水量を決定し、洗浄を行うS56〜S59制御となる。
上記構成にすることにより、トラップ部に残存する尿量を流すに必要最小の洗浄水だけを流すことにより、悪臭の発生や尿石の付着を抑えるだけでなく、節水効果にも寄与することが可能となり、尿量に応じた洗浄水量を決定する自動洗浄機能付き小便器の性能を低下させることがなく、好ましいものである。
【0025】
また、本実施の形態では、「未洗浄」と判断した回数と洗浄水量を相関させたデータテーブルを使用した場合について述べたが、さらに第1の実施の形態と同様に、未洗浄と判断してからの時間との関係を関連付けることにより、使用頻度の低い小便器装置や、深夜に閉鎖してしまう小便器装置などにおいても同様の効果を得ることが可能となり、好ましいものである。
【0026】
次に、図6に本発明の第3の実施に関わる出力信号波形図を、図7に本発明の第3の実施に関わる制御水制御のフローチャートを示す。
図6は、尿流検知信号が出力されたにも関わらず、一定時間以上の出力信号が得られなかったために「未洗浄」と判断したときの出力波形図61a〜61dである。「未洗浄」と判断する場合であっても、全く排尿が行われていないわけではなく、尿量が少ないために「未洗浄」と判断しているだけある。しかしながら、1人1人の尿量はX1、X2、X3、...と少量であっても、この「未洗浄」が複数人連続して起こることにより、その尿量はX=x1+x2+x3+…+Xnとなり、普通に排尿したときと同量、若しくはそれ以上の量になっている可能性も考えられる。
この状態で、未洗浄回数nが所定設定値kよりも大きくなったので洗浄するだけでは、トラップ部に残存している尿成分が多いにも関わらず、それを流すに満たない洗浄水量しか流さなかったり、逆に、トラップ部に残存している尿量が少ないにも関わらず、必要以上の洗浄水を流してしまったりと、尿量に応じた洗浄水制御を行って節水効果を得ているにも関わらず、無駄な洗浄水を流してしまったり、定期的に洗浄を行うことにより小便器装置、および排水管内を衛生的に保つ意図に反してしまう恐れがある。
【0027】
そこで本発明の第3の実施形態によれば、排尿量が少なくて「未洗浄」と判断した使用者が複数人連続で訪れても、その尿量の総量(X=X1+X2+X3+…+Xn)に応じて必要最小な洗浄水量を決定するため、トラップ部に残存した尿成分をすべて流すことが可能となり、小便器や排水管内を衛生的に保つだけでなく、節水効果を損なうことなく防止することも可能である。
【0028】
次に図7を用いて、本発明の第3の実施形態に関わる洗浄水制御について説明する。
洗浄水制御ルーチンに入った後、まず未洗浄回数カウンタ値nと所定設定値kの値を比較S72し、未洗浄回数カウンタ値が所定設定値kよりも小さい場合には、通常洗浄と判断して、その尿流の検出した時間、すなわち尿量に応じた洗浄水量を決定S702し、洗浄S701を行う。
次に未洗浄回数カウンタ値nが所定設定値kよりも大きい場合には、尿量は少ないがトラップ部に溜まった尿成分の除去を目的とした洗浄と判断し、未洗浄カウンタ値n回でトラップ部に溜まったと想定される尿量Xを確認S73〜S75し、そのX値に応じた洗浄水量を決定S76〜S79し、洗浄S701を行うフローとなる。
上記構成にすることにより、トラップ部に溜まっている尿量を流すに必要最小の洗浄水だけを流すことにより、悪臭の発生や尿石の付着を抑えるだけでなく、節水効果にも寄与することが可能となり、尿量に応じた洗浄水量を決定する自動洗浄機能付き小便器の性能を低下させることがなく、好ましいものである。
【0029】
さらに、第2の実施の形態同様に、本実施の形態においても、「未洗浄」と判断してからの経過時間を考慮することにより、その小便器を衛生的に保つ効果が向上することは言うまでもない。
【0030】
上述のように、本実施の形態においては、尿流を検知するセンサ部として送信する伝播波として所定周波数の電波を使用するドップラセンサについて述べてきたが、尿流を検出できるものであれば、電波を使用するドップラセンサに限定されるものではない。
【0031】
例えば、本発明による自動洗浄機能付き小便器装置の尿流を検知するセンサ部として、圧力素子を用いたときの実施の形態について説明する。
図8は、センサ部として圧力素子を小便器に取付けた設置例であり、図9は、圧力素子による出力信号の波形図である。
図8のように、センサ部として使用する圧力素子82は、小便器81ボール面内に設置され、排尿による尿流が小便器面に取付けられた圧力素子82に当たることにより、その圧力あるいは振動により信号が得られる。圧力素子82により出力される信号波形は、図9に示すような波形91であり、電波によるドップラセンサ同様に、圧力がかかっていない状態、すなわち尿流を検知していない場合においても、多少の振幅があり、またノイズによる突発的な信号が得られることを想定し、ある一定の閾値以上の出力信号が、一定時間以上出力されることにより尿流検知と判断し、一定閾値以上の出力信号が得られた場合であっても、一定時間以上出力信号が継続されない場合には、尿量が少ないので「未洗浄」と判断する。
洗浄水制御に関わる方法は、上述ドップラセンサを使用したときと同様であり、尿量を測定する場合には、一定閾値以上の信号が得られた時間を計測することにより算出することが可能である。
【0032】
また、本発明による自動洗浄機能付き小便器装置の尿流を検知するセンサ部として、静電容量の変化により尿流を検知するときの実施の形態について説明する。
静電容量方式の尿流検知の方法としては、静電容量を測定する電極を、小便器トラップ内に設置し、初期の静電容量を計測しておく。その後、排尿が行われることによりトラップ内の尿量が増加し、それに伴い静電容量も変化する。この静電容量が変化に閾値を設けておき、閾値以上の変化があったときには、尿流検知と判断し、閾値以上の変化が無かったときには排尿量が少ないと判断し、「未洗浄」とすることが可能である。
上記静電容量方式による構成によれば、前記静電容量の変化による尿流検知判断閾値以下のときに「未洗浄」とした場合、静電容量が閾値以上に変化することにより洗浄制御を行うフローにしておくことで、ほぼ決まった量の尿量を検出したときのみに洗浄を行う制御フローとすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動洗浄機能付き小便器装置における、尿流検知時間と洗浄水量の関係図。
【図2】本発明の自動洗浄機能付き小便器装置におけるセンサ部として電波を使用したドップラセンサを用いたときの尿流検知出力波形図。
【図3】本発明の第1の実施形態に関わる洗浄フローを示したフローチャート。
【図4】本発明の第1の実施形態に関わる、所定設定値と洗浄水量との関係図。
【図5】本発明の第2の実施形態に関わる洗浄水制御の制御フローを示したフローチャート。
【図6】本発明の第2の実施形態に関わる尿流の出力波形図。
【図7】本発明の第3の実施形態に関わる洗浄水制御の制御フローを示したフローチャート。
【図8】本発明の自動洗浄機能付き小便器装置における、尿流を検出するセンサ部として、圧力センサを用いた実施例。
【図9】本発明の自動洗浄機能付き小便器装置における、尿流を検出するセンサ部として、圧力センサを用いたときの尿流検知信号。
【符号の説明】
21:尿流検知信号、22:閾値、23:尿流信号検知時間、61a〜61d:尿流検出信号、62a〜62d:閾値、81:小便器装置、82:圧力センサ、91:尿流検出信号、92:閾値、93:尿流信号検知時間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a urinal device with an automatic flushing function for detecting urine flow excreted from the human body and controlling flush water.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a device that detects the presence of a person in front of a urinal using infrared rays or the like and opens a flush valve when the person is gone to perform cleaning. However, infrared detectors tend to catch the eye of the person there, giving the user of the urinal a monitored impression. Further, a plastic window that allows infrared rays to pass through is required, which is not preferable because mischief or dirt may cause detection failure. For this reason, in recent years, microwaves are transmitted from the inside of the device, and the microwaves detect a signal reflected from the human body (Doppler signal), and after the high frequency and the low frequency of the detection signal continue for a predetermined time or more, The flush valve is opened to perform cleaning (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In addition, a microwave is transmitted, a signal (Doppler signal) reflected from the human body is detected from the microwave, and a power spectrum of the detected signal is obtained. There is also a method of determining whether the toilet is approaching or leaving the toilet (for example, see Patent Document 2).
[0004]
Furthermore, as a means to prevent the generation of offensive odor due to the urine component remaining in the urinal trap and the adhesion of urinary stones in the drainpipe, data on the frequency of use indicates that the There are also methods such as calculating the time and varying the amount of cleaning water according to the time, or performing cleaning after a certain period of time from the end user. (For example, see Patent Document 3)
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-145973 (page 4-9, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-9-80150 (page 3-7, FIG. 2)
[Patent Document 3]
JP-A No. 13-3434 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the detection of a user in an automatic flush type urinal, it is important to accurately detect whether or not there is a person in the area immediately in front of the urinal, but only when a person passes in front of the urinal. In some cases, this is mistaken for a user and wasteful washing water is flown.
In an automatic flush type urinal that detects urine flow and performs flush control, flushing is performed when a signal equal to or greater than a certain threshold value is obtained, and the flushing time is varied according to the time at which the signal is obtained. If it is not possible to obtain a signal above the threshold, i.e. if only a small amount of urine has been excreted, washing will be possible. If a small amount of urination is performed several times because no such operation is performed, or if no user who leads to cleaning for a long time after a small amount of urination is performed, the urine remaining in the trap section An unpleasant odor was generated due to the components, and the product was unsanitary.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to propose a urinal having an automatic flushing function that can keep a toilet sanitary even when urination is small and that can obtain a water-saving effect.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0009]
According to the above configuration, when the output signal for detecting the urine flow is not output for a certain period of time or more, it is determined that the urine volume is small, and it is determined that the urine volume to be cleaned is small and “unwashed” in terms of the water saving effect. It is a control flow. However, even if the amount of urine is small, the number of "unwashed" times increases, so that the amount of urine components remaining in the trap section increases. Although it was unsanitary, such as the adhesion of urine stones, washing was performed multiple times when it was judged to be “unwashed”, and the washing water periodically flowed into the toilet bowl and the drain pipe, resulting in the generation of odor due to urine. To prevent urine stones from adhering to the drainage pipe.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the urinal with an automatic cleaning function according to the first aspect, when performing the cleaning, the control unit determines the amount of flush water based on the number of times that it is determined that the flush is not performed.
[0011]
According to the above configuration, since the output signal to be output by detecting the urine flow is not output for a certain period of time or more, it is determined to be “unwashed”. Therefore, the number of times of determination of “unwashed” and the urine volume are in a proportional relationship. It is presumed. Therefore, by determining the amount of washing water from the number of times of “unwashed”, only the minimum amount of washing water required to drain the urine remaining in the trap section is required, preventing the generation of offensive odor and the adhesion of urine stones in the drain pipe. Not only does this prevent water pollution, but also saves water.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the urinal having the automatic cleaning function according to the first aspect, when performing the cleaning, the control unit determines the amount of cleaning water based on the total output time of the output signal when it is determined that cleaning is not performed. It is characterized by the following.
[0013]
According to the above configuration, since the output signal output by detecting the urine flow is not output for a certain period of time or more, the output signal is determined to be “unwashed”. Therefore, the time of the output signal output when determined to be “unwashed” However, it is the time when urinating. That is, since the time of the output signal output is estimated to be proportional to the amount of urine, the amount of urine remaining in the trap unit is determined by determining the amount of washing water from the total output time of the output signal when not washed. It is sufficient to flush only the minimum required amount of washing water to prevent the generation of offensive odor due to urine, not only to prevent urine stones from adhering to the drain pipe, but also to obtain a water saving effect.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the urinal having an automatic cleaning function according to any one of the first to third aspects, the sensor unit is a unit for detecting a urine flow excreted from a human body into the urinal, and transmits the transmitted signal. It is a Doppler sensor using a radio wave of a predetermined frequency as a wave.
[0015]
According to the above configuration, the sensor unit detects the urine flow of the user and outputs an output signal.By using a Doppler sensor using radio waves, the characteristic that radio waves pass through pottery and non-contact Since the urine flow can be detected, the durability and reliability of the sensor unit can be maintained, and it is possible to easily attach the sensor unit to an existing urinal.
[0016]
As described above, according to the number of times that the output signal is not output for a certain period of time or longer and is determined to be “unwashed”, the washing is performed even when the washing is not performed, so that the urine remaining in the trap unit is periodically flushed. As a result, it is possible to suppress the generation of offensive odor, to prevent urine stones from adhering to the drainage pipe, and to obtain a water-saving effect.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0018]
A control section for performing flushing of a urinal device with an automatic flushing function, which is a gist of the present invention, will be described in detail by taking a Doppler sensor whose transmission wave uses a radio wave of a predetermined frequency as an example as a sensor section.
The control unit outputs a signal by detecting the urine flow of the user, and performs the washing in accordance with the output time when the output signal is output for a predetermined time or more, as shown in FIG. As described above, the washing time is determined according to the output time, that is, the time at which the urine flow is detected.
For example, according to FIG. 1, if the urine flow detection time is less than t1, the washing water amount is L1, and if the urine flow detection time is t1 or more and t2 or less, the washing water amount is L2. There is a data table having a one-to-one correlation between them, and the control unit determines the amount of washing water based on the data table.
As shown in FIG. 2, the detection time of the urine flow is determined by the output signal 21 output from the Doppler sensor, which is a sensor unit, at an amplitude value equal to or greater than a certain threshold 22 and output for a certain time or longer 23. to decide. An output signal 21 from the Doppler sensor is output as a signal to an operating object, so that a certain threshold value 22 is provided in order not to judge a noise component or a sporadic movement of the human body as a urine flow. It is desirable that the urine flow is determined when an amplitude greater than or equal to the threshold appears and continues for a certain period of time or longer. Also, the output frequency band of the Doppler sensor due to the movement of the human body is about 70 Hz, and the output frequency band of the Doppler sensor due to urine flow is about 150 Hz, so the frequency band of about 150 Hz is passed, and the frequency band of about 70 Hz is passed. By configuring a filter for removal, it is possible to extract only a urine flow detection signal, thereby preventing erroneous detection.
[0019]
If the amplitude does not continue for a certain period of time despite the appearance of the amplitude equal to or greater than the threshold value 22, the urination time is short, that is, the urination volume is small, so that it is determined to be “unwashed” and the toilet bowl is not so dirty. Toilet flushing is not performed by not flushing waste water.
[0020]
However, if it is determined that the urination volume is small and then the urine of the next user is detected and the washing operation is performed after a short time, there is no problem, but the time until the next user urinates is long. If it is determined that the urination volume is low for a plurality of persons consecutively, urine components remain in the urinal trap portion without flowing for a long time.
Under such circumstances, the urine component may generate a bad smell, and since the washing water is not allowed to flow for a long time, urine stones may adhere to the drainage pipe, causing a hygienic problem.
[0021]
Therefore, FIG. 3 shows a control flowchart according to the first embodiment of the present invention, and the above problem can be solved by performing the cleaning control as shown in the flowchart.
That is, when a signal (hereinafter, a urine flow detection signal) equal to or more than a certain threshold is output from the Doppler sensor serving as a sensor unit, urine flow detection is started S31. (It is assumed that the initial unwashed count n is reset to 0.) When the urine flow detection signal is output for a certain period of time or more, it is determined that there is a urine flow S32, and the urine flow detection time is reached. The corresponding washing control S33 is performed, and the unwashed number counter value n is reset to 0 to prepare for the next user's urine flow detection. If it is determined that there is no urine flow because the urine flow detection signal is not output for a certain period of time or longer (S32), the counter value n of the number of unwashed times is counted up S35 (n ← n + 1). Here, if the unwashed number counter value n is smaller than the predetermined set value k, the process proceeds to step S36 to prepare for detecting the urine flow of the next user, but if the unwashed number counter value n is larger than the predetermined set value k. In S36, it is determined that the urine component has accumulated in the trap section, and the washing water control S33 is performed, and the unwashed number counter value n is reset to 0 to prepare for the detection of the urine flow of the next user.
[0022]
Here, the method of determining the predetermined set value k is that if the urinal device is frequently used, the next user may appear in a relatively short time even if it is determined to be “unwashed”. In the case of a urinal device that is infrequently used, when it is determined that the urine device is “unwashed”, it is unlikely that the next user will appear in a short time. It is desirable that k is larger than a predetermined setting value k that is not frequently used.
Further, in a place where the frequency of use is low, for example, even though the predetermined set value k is set to a small value, it takes a long time until the next user appears after judging “not cleaned”, Even if the place is frequently used, if the toilet is closed during the night hours, the end user is not cleaned, and entering the long unused time zone may cause odors. Since there is a risk of occurrence, not only the number of times that it is judged as “unwashed” but also the washing control should be performed if the washing operation is not performed for a certain period of time after the initial judgment of “unwashed”. In addition, it is possible to prevent the generation of offensive odor and the adhesion of urite to the drain pipe.
[0023]
Next, FIG. 4 is a relationship diagram showing the relationship between the number of times of “unwashed” determined according to the second embodiment of the present invention and the amount of washing water, and FIG. 5 shows the washing water control according to the second embodiment of the present invention. 3 shows a control flow chart of FIG.
The reason for judging "unwashed" is that no signal is output for a certain period of time even though there is a urine flow, and it seems that there is a certain proportional relationship between the number of times of judgment and the urine volume. Therefore, by providing the control unit with the number of times of unwashing as shown in FIG. 4, ie, the amount of washing water corresponding to the predetermined set value k, as a data table, it becomes possible to flow the amount of washing water according to the number of times of unwashing. It is possible to wash without leaving the urine component remaining in the water.
For example, as shown in FIG. 4, when the predetermined set values are k1 and k2, the cleaning water amount is L1, and when the predetermined set values are k3 and k4, the cleaning water amount is L2. To have. Even in the case where the predetermined set value k is changed by a dip switch or the like according to the installation location, the change is facilitated by having a data table of the amount of cleaning water according to the value of k in the controller.
[0024]
The washing water control will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The flow up to the count of the number of unwashed times n after the start of the urine flow detection and the flow up to the control of the wash water based on the count value n of the number of unwashed times are the same as those in the flowchart of FIG. 3. After entering the control routine, the control method is different.
After entering the washing water control routine, first, the unwashed number counter value n is compared with the predetermined set value k in step S52. If the unwashed number counter value is smaller than the predetermined set value k, it is determined that the washing is normal. Then, the time when the urine flow is detected, that is, the washing water amount according to the urine amount is determined, and the flow is S501 for washing.
Next, when the unwashed number counter value n is larger than the predetermined set value k, it is determined that cleaning is performed for the purpose of removing urine components accumulated in the trap portion although the urine volume is small, and the set predetermined set value is set. The values of k are confirmed in steps S53 to S55, the washing water amount is determined in accordance with the k value, and the washing is performed in steps S56 to S59.
With the above configuration, by flowing only the minimum necessary amount of washing water for flowing the amount of urine remaining in the trap portion, it is possible to not only suppress the generation of offensive odor and adhesion of urine stones, but also to contribute to a water saving effect. This is preferable since the performance of the urinal having an automatic cleaning function for determining the amount of flush water according to the amount of urine is not reduced.
[0025]
Further, in the present embodiment, the case where the data table in which the number of times determined as “uncleaned” and the amount of cleaning water are used is described. However, similar to the first embodiment, it is determined that the cleaning is not performed. By associating the relationship with the elapsed time, a similar effect can be obtained in a urinal device that is infrequently used or a urinal device that closes at midnight, which is preferable.
[0026]
Next, FIG. 6 shows an output signal waveform diagram according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a flowchart of control water control according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an output waveform diagram 61a-61d when it is determined that "unwashed" because an output signal for a certain period of time or more has not been obtained despite the output of a urine flow detection signal. Even if it is determined to be "unwashed", it does not mean that urination is not performed at all, and it is determined that "unwashed" because the urine volume is small. However, the urine output of each person is X1, X2, X3,. . . Even if the amount is small, the “unwashed” occurs continuously for a plurality of people, and the urine volume becomes X = x1 + x2 + x3 +... + Xn, which is equal to or larger than that when urinating normally. It is possible that there is.
In this state, since the number of unwashed times n has become larger than the predetermined set value k, rinsing is sufficient to flush only a small amount of flushing water even though there are many urine components remaining in the trap portion. There is no, or conversely, even though the amount of urine remaining in the trap part is small, flushing water more than necessary is performed, and washing water control according to urine volume is performed to obtain water saving effect Nevertheless, there is a risk that wasteful flushing water may be flushed out, or regular cleaning may be contrary to the intention of keeping the urinal device and the inside of the drain pipe sanitary.
[0027]
Therefore, according to the third embodiment of the present invention, even if a plurality of users who have determined that the amount of urination is small and “unwashed” have visited continuously, according to the total amount of urine (X = X1 + X2 + X3 +... + Xn). In order to determine the minimum required amount of washing water, it is possible to flush all the urine components remaining in the trap section, not only to keep the urinal and drainage pipe sanitary, but also to prevent the water saving effect without impairing the water saving effect It is possible.
[0028]
Next, control of cleaning water according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
After entering the cleaning water control routine, first, the unwashed number counter value n is compared with a predetermined set value k in step S72. If the unwashed number counter value is smaller than the predetermined set value k, it is determined that the washing is normal. Then, the time at which the urine flow is detected, that is, the amount of washing water according to the amount of urine is determined S702, and washing S701 is performed.
Next, when the unwashed number counter value n is larger than the predetermined set value k, it is determined that washing is performed for the purpose of removing urine components accumulated in the trap portion although the urine volume is small, and the unwashed counter value n times The urine amount X assumed to be accumulated in the trap portion is confirmed S73 to S75, the washing water amount is determined in accordance with the X value in steps S76 to S79, and the washing S701 is performed.
With the above configuration, not only the generation of odor and adhesion of urine stones can be suppressed, but also the contribution of a water saving effect by flowing only a minimum amount of washing water necessary for flowing the amount of urine accumulated in the trap portion. This is preferable because the performance of the urinal with an automatic cleaning function for determining the amount of flush water according to the amount of urine is not reduced.
[0029]
Furthermore, as in the second embodiment, also in this embodiment, the effect of keeping the urinal sanitary improved by taking into account the elapsed time from the determination of “not washed”. Needless to say.
[0030]
As described above, in the present embodiment, a Doppler sensor using a radio wave of a predetermined frequency as a propagation wave transmitted as a sensor unit for detecting a urine flow has been described. It is not limited to a Doppler sensor using radio waves.
[0031]
For example, an embodiment in which a pressure element is used as a sensor unit for detecting a urine flow of a urinal device with an automatic cleaning function according to the present invention will be described.
FIG. 8 is an installation example in which a pressure element is attached to a urinal as a sensor unit, and FIG. 9 is a waveform diagram of an output signal by the pressure element.
As shown in FIG. 8, a pressure element 82 used as a sensor unit is installed in the urinal 81 ball surface, and the urine flow due to urination impinges on the pressure element 82 attached to the urinal surface, so that the pressure or vibration causes the urine flow. A signal is obtained. The signal waveform output from the pressure element 82 is a waveform 91 as shown in FIG. 9. Like the Doppler sensor using radio waves, even when no pressure is applied, that is, when the urine flow is not detected, the signal waveform is slightly increased. Assuming that there is an amplitude and that a sudden signal due to noise is obtained, an output signal of a certain threshold or more is output for a certain time or longer, and it is determined that urine flow is detected, and an output signal of a certain threshold or more is determined. Even if is obtained, if the output signal is not continued for a certain period of time or more, the urine volume is small, so that it is determined to be "not washed".
The method relating to the washing water control is the same as when the above-mentioned Doppler sensor is used, and when measuring the urine amount, it can be calculated by measuring the time during which a signal equal to or higher than a certain threshold is obtained. is there.
[0032]
Further, an embodiment in which a urine flow is detected by a change in capacitance as a sensor unit for detecting a urine flow of the urinal device with an automatic cleaning function according to the present invention will be described.
As a method of detecting the urine flow of the capacitance type, an electrode for measuring the capacitance is installed in a urinal trap, and the initial capacitance is measured. Thereafter, urination is performed to increase the amount of urine in the trap, and the capacitance changes accordingly. This capacitance is provided with a threshold value for the change, and when there is a change equal to or more than the threshold value, it is determined that the urine flow is detected. It is possible to do.
According to the above-described configuration based on the capacitance method, when “unwashed” is performed when the urine flow is not more than the threshold value for determining the urine flow due to the change in the capacitance, the cleaning control is performed by changing the capacitance to the threshold value or more. By setting the flow, a control flow in which washing is performed only when a substantially determined amount of urine is detected can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a urine flow detection time and a flush water amount in a urinal device with an automatic flush function according to the present invention.
FIG. 2 is a urine flow detection output waveform diagram when a Doppler sensor using radio waves is used as a sensor unit in the urinal device with an automatic cleaning function of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a cleaning flow according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a predetermined set value and a cleaning water amount according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a control flow of cleaning water control according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an output waveform diagram of a urine flow according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a control flow of cleaning water control according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows an embodiment using a pressure sensor as a sensor unit for detecting urine flow in the urinal device with an automatic cleaning function of the present invention.
FIG. 9 shows a urine flow detection signal when a pressure sensor is used as a sensor unit for detecting urine flow in the urinal device with an automatic cleaning function of the present invention.
[Explanation of symbols]
21: urine flow detection signal, 22: threshold value, 23: urine flow signal detection time, 61a to 61d: urine flow detection signal, 62a to 62d: threshold value, 81: urinal device, 82: pressure sensor, 91: urine flow detection Signal, 92: threshold, 93: urine flow signal detection time
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