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技術 人体局部洗浄装置

出願人 株式会社ハウステック
発明者 野口剛阿部哲弥
出願日 1997年2月24日 (23年10ヶ月経過) 出願番号 1997-038992
公開日 1998年9月8日 (22年3ヶ月経過) 公開番号 1998-237925
状態 拒絶査定
技術分野 局部洗浄装置・その他の水洗便所用付属品
主要キーワード ポイントマーカ ノズル支持台 伸縮用モータ スイッチアーム 自己補正 モータ停止後 洗浄指令 ノズル駆動装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年9月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

モータを使用して位置制御を行なっている部分の、現在位置を精度良く認識可能な人体局部洗浄装置を提供する。

解決手段

アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するモータと、前記アクチュエータの移動経路に設けた複数のポイントマーカと、前記モータ駆動時に前記アクチュエータが前記ポイントマーカを通過又は非通過することによりアクチュエータの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段から得られるポイントマーカの通過又は非通過信号によりアクチュエータの位置記憶情報更新すると共に、予め設定された位置までアクチュエータが移動すると前記モータを停止又は反転させる位置制御装置とを有し、モータを停止した状態又はアクチュエータが停止した状態であっても、前記ポイントマーカの通過又は非通過を検知した場合には、アクチュエータの位置記憶情報を更新させる。

概要

背景

モータにより駆動されるアクチュエータの位置を制御する方法は様々あるが、代表的なものとして、アクチュエータ近傍にアクチュエータが通過する度にON/OFFするポイントマーカを複数設け、該ポイントマーカの通過回数を積算することにより、アクチュエータを所定位置に移動させるものがある。

図1は、前述したような位置制御ノズルにて行なっている人体局部洗浄装置の斜視図であり、便器1上に、回動自在な便座4及び便蓋5を有した本体ケース3を載置している。図2は、図1に示すノズル2の部分の拡大透視図であり、非洗浄時を示す。ノズル2は、洗浄時には矢印方向へ伸長し、非洗浄時には図示されるようにノズル駆動装置10内に収納されている。使用者が図1に示す操作スイッチ6を操作して洗浄指令を与えると、ノズル伸長用モータ11が回転し、中間ギヤ13、駆動ギヤ14等を介してノズル2を矢印方向へ移動させる。

ノズル2移動時には、図3に示すようにノズル2に設けたリードスイッチ17が、中間ギヤ13に設けたカム15に接触し、且つ、中間ギヤ13の回転に合わせて揺動するスイッチアーム16の先端に設けた磁石18によりON/OFFの信号を検出するようになっている。尚、図3(a)はOFF状態を、(b)はON状態を示す。図4は、ポイントマーカの通過、非通過を示す図面であり、肛門洗浄を行なうのであればポイントマーカを4回通過した時点でノズル2を停止させ、ビデ洗浄を行なうのであればポイントマーカを5回通過した時点でノズル2を停止させることにより所定位置にてノズル2を停止させることができる。

図5は、ノズル位置制御のブロック図を示すものであり、使用者が洗浄スイッチを操作すると、洗浄モード制御手段が動作し、ノズル2の伸長位置をノズル位置比較手段に指示する。ノズル位置比較手段は、前記洗浄モード制御手段からの指示値と現在のノズル位置とを比較し、現在のノズル位置が指示値よりも少ない場合にモータ駆動手段にモータ回転方向及びモータの回転/停止を指示する。

一方、ノズル伸長に伴い、図3に示す磁石18がリードスイッチ17に対して接近/離反する。該接近/離反は、リードスイッチ17のON/OFF信号として検出されるが、ON/OFF信号をノズル伸長位置のポイントマーカ信号として、ポイントマーカ通過検出手段が検出し、通過/非通過検出信号として通過回数更新手段に出力する。通過回数更新手段は、入力された信号のうち通過信号のみをモータの回転方向により加算又は減算し、ノズル位置更新手段に出力する。ノズル位置更新手段は、ノズル2の初期状態からの加算又は減算結果から現在のノズル位置を推定し、ノズル位置信号として前述したノズル位置比較手段に出力する。

以上説明した流れに沿って現在のノズル位置が割り出されるが、ポイントマーカの通過信号は、単なるリードスイッチ17のON/OFF信号であるため、絶対位置を把握できず、電源リセット時には、ノズル2の初期状態を強制的に認識する必要がある。この方法としては、ノズル伸縮用モータ11を一定時間ノズル収納方向に回転させることにより行なわれる。

概要

モータを使用して位置制御を行なっている部分の、現在位置を精度良く認識可能な人体局部洗浄装置を提供する。

アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するモータと、前記アクチュエータの移動経路に設けた複数のポイントマーカと、前記モータ駆動時に前記アクチュエータが前記ポイントマーカを通過又は非通過することによりアクチュエータの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段から得られるポイントマーカの通過又は非通過信号によりアクチュエータの位置記憶情報を更新すると共に、予め設定された位置までアクチュエータが移動すると前記モータを停止又は反転させる位置制御装置とを有し、モータを停止した状態又はアクチュエータが停止した状態であっても、前記ポイントマーカの通過又は非通過を検知した場合には、アクチュエータの位置記憶情報を更新させる。

目的

本発明では、以上のような課題に鑑みて成されたものであり、人体局部洗浄装置が認識しているアクチュエータ、具体的には、ノズル、水流切替装置、便座、便蓋又は水量調整弁等の位置と、実際の位置との誤差を少なくし、使用に支障が出ることのない人体局部洗浄装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するモータと、前記アクチュエータの移動経路に設けた複数のポイントマーカと、前記モータ駆動時に前記アクチュエータが前記ポイントマーカを通過又は非通過することによりアクチュエータの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段から得られるポイントマーカの通過又は非通過信号によりアクチュエータの位置記憶情報更新すると共に、予め設定された位置までアクチュエータが移動すると前記モータを停止又は反転させる位置制御装置とを有し、モータを停止した状態又はアクチュエータが停止した状態であっても、前記ポイントマーカの通過又は非通過を検知した場合には、アクチュエータの位置記憶情報を更新させることを特徴とする人体局部洗浄装置

請求項2

位置記憶情報の更新が、モータ又はアクチュエータを停止する直前運動方向で行われることを特徴とした請求項1記載の人体局部洗浄装置。

請求項3

モータがDCブラシモータであり、該DCブラシモータの制御方法パルス数変調パルス幅変調又は振幅変調により行なうものであり、各ポイントマーカ間は、モータに出力したパルス数により位置記憶情報の更新を行なうことを特徴とする請求項1又は2記載の人体局部洗浄装置。

請求項4

アクチュエータが、人体局部を洗浄するノズルであることを特徴とする請求項1、2又は3記載の人体局部洗浄装置。

請求項5

アクチュエータが、人体局部を洗浄するノズルの先端に回転可能に装着した、洗浄水流切替るための水流切替装置であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の人体局部洗浄装置。

請求項6

アクチュエータが、便座又は便蓋開閉機構であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の人体局部洗浄装置。

請求項7

アクチュエータが、人体局部を洗浄する水量を調整する水量調整弁であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の人体局部洗浄装置。

技術分野

0001

本発明は、用便後等に人体局部を温水により洗浄する人体局部洗浄装置に関する。

背景技術

0002

モータにより駆動されるアクチュエータの位置を制御する方法は様々あるが、代表的なものとして、アクチュエータ近傍にアクチュエータが通過する度にON/OFFするポイントマーカを複数設け、該ポイントマーカの通過回数を積算することにより、アクチュエータを所定位置に移動させるものがある。

0003

図1は、前述したような位置制御ノズルにて行なっている人体局部洗浄装置の斜視図であり、便器1上に、回動自在な便座4及び便蓋5を有した本体ケース3を載置している。図2は、図1に示すノズル2の部分の拡大透視図であり、非洗浄時を示す。ノズル2は、洗浄時には矢印方向へ伸長し、非洗浄時には図示されるようにノズル駆動装置10内に収納されている。使用者図1に示す操作スイッチ6を操作して洗浄指令を与えると、ノズル伸長用モータ11が回転し、中間ギヤ13、駆動ギヤ14等を介してノズル2を矢印方向へ移動させる。

0004

ノズル2移動時には、図3に示すようにノズル2に設けたリードスイッチ17が、中間ギヤ13に設けたカム15に接触し、且つ、中間ギヤ13の回転に合わせて揺動するスイッチアーム16の先端に設けた磁石18によりON/OFFの信号を検出するようになっている。尚、図3(a)はOFF状態を、(b)はON状態を示す。図4は、ポイントマーカの通過、非通過を示す図面であり、肛門洗浄を行なうのであればポイントマーカを4回通過した時点でノズル2を停止させ、ビデ洗浄を行なうのであればポイントマーカを5回通過した時点でノズル2を停止させることにより所定位置にてノズル2を停止させることができる。

0005

図5は、ノズル位置制御のブロック図を示すものであり、使用者が洗浄スイッチを操作すると、洗浄モード制御手段が動作し、ノズル2の伸長位置をノズル位置比較手段に指示する。ノズル位置比較手段は、前記洗浄モード制御手段からの指示値と現在のノズル位置とを比較し、現在のノズル位置が指示値よりも少ない場合にモータ駆動手段にモータ回転方向及びモータの回転/停止を指示する。

0006

一方、ノズル伸長に伴い、図3に示す磁石18がリードスイッチ17に対して接近/離反する。該接近/離反は、リードスイッチ17のON/OFF信号として検出されるが、ON/OFF信号をノズル伸長位置のポイントマーカ信号として、ポイントマーカ通過検出手段が検出し、通過/非通過検出信号として通過回数更新手段に出力する。通過回数更新手段は、入力された信号のうち通過信号のみをモータの回転方向により加算又は減算し、ノズル位置更新手段に出力する。ノズル位置更新手段は、ノズル2の初期状態からの加算又は減算結果から現在のノズル位置を推定し、ノズル位置信号として前述したノズル位置比較手段に出力する。

0007

以上説明した流れに沿って現在のノズル位置が割り出されるが、ポイントマーカの通過信号は、単なるリードスイッチ17のON/OFF信号であるため、絶対位置を把握できず、電源リセット時には、ノズル2の初期状態を強制的に認識する必要がある。この方法としては、ノズル伸縮用モータ11を一定時間ノズル収納方向に回転させることにより行なわれる。

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、前述したような人体局部洗浄装置においては、ノズル2を所定量伸長させた後に、ノズル伸縮用モータ11を停止した場合であっても、ノズル2の慣性によりポイントマーカを通過してしまった場合に問題が起こる。通過回数更新手段は、ノズル伸縮用モータ11が停止しているために、ノズル位置比較手段に現在のノズル位置を出力することができず、ノズル位置比較手段が認識しているノズル位置と、実際のノズル位置との間に大きなずれが生じてしまう。

0009

図6を用いて説明すると、4回目のポイントマーカ通過後にノズル伸縮用モータ11を停止させた場合、人体局部洗浄装置は、現在のノズル位置を収納状態から65mm突出させた位置と認識しているが、実際にはノズル2が慣性により動いてしまい、収納状態から85mm以上突出させた位置にノズル2が存在する。この状態でノズル2を収納しようとすると、人体局部洗浄装置は、ポイントマーカ4回分の移動距離しかノズル2を縮めないために、完全には収納できないということになってしまい、ノズル2に汚物が付着したり、次回作動時に誤作動を起こす可能性がある。

0010

本発明では、以上のような課題に鑑みて成されたものであり、人体局部洗浄装置が認識しているアクチュエータ、具体的には、ノズル、水流切替装置、便座、便蓋又は水量調整弁等の位置と、実際の位置との誤差を少なくし、使用に支障が出ることのない人体局部洗浄装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するモータと、前記アクチュエータの移動経路に設けた複数のポイントマーカと、前記モータ駆動時に前記アクチュエータが前記ポイントマーカを通過又は非通過することによりアクチュエータの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段から得られるポイントマーカの通過又は非通過信号によりアクチュエータの位置記憶情報を更新すると共に、予め設定された位置までアクチュエータが移動すると前記モータを停止又は反転させる位置制御装置とを有し、モータを停止した状態又はアクチュエータが停止した状態であっても、前記ポイントマーカの通過又は非通過を検知した場合には、アクチュエータの位置記憶情報を更新させることを特徴としている。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明でいうアクチュエータとは、人体局部を洗浄する為に用いるノズル2、ソフト洗浄、ハード洗浄等の洗浄水流切替る水流切替装置、回動自在に本体ケースに取り付けられている便蓋及び便座、局部洗浄を行なう洗浄水量を決定する水量調整弁等の可動部分を意味する。

0013

本発明に用いるモータは、ステッピングモータDCブラシモータ何れも使用可能であり、ステッピングモータを用いた場合には、モータパルス数によってポイントマーカ間においても大まかな位置を認識することが可能となる。DCブラシモータの場合であっても、パルス動作を行なわせることにより、ステッピングモータと同様のことが可能となる。

0014

本発明に用いる位置検出手段は、ポイントマーカの通過又は非通過を検出し、その通過回数をカウント可能なものであり、位置記憶情報と同様にコンピュータ等により簡単に回路を組むことが可能である。位置制御装置は、前述した位置検出手段及び位置記憶情報を含み、アクチュエータの動きを制御するものであり、その制御は、実施例にて後述する。

0015

本発明では、モータが停止した後であっても、ポイントマーカの通過/非通過を監視し、ポイントマーカの通過を検知した場合には、アクチュエータの位置記憶情報を更新することにより、アクチュエータの位置を精度よく認識可能となっている。この際、位置記憶情報の更新は、モータが最後(直前)に動作した回転方向を記憶して、加算/減算を行なうようになっている。

0016

以下、本発明の実施例についてアクチュエータがノズル2である場合を取上げて説明する。図7は、本発明の位置制御に関するブロック図であり、前述した従来技術との相違点について説明する。最終回転方向記憶手段は、ノズル位置比較手段から出力される回転方向を記憶するもので、モータ動作中はモータの回転方向をそのまま回転方向として出力し、モータ停止後停止直前の回転方向を出力する。本発明では、最終回転方向記憶手段により、ノズル2が慣性によりモータ停止後に動いた場合でも精度良くノズル位置を把握することができる。

0017

モータ駆動パルス発生手段は、ノズル位置比較手段からのモータ運転停止信号によりモータを離散的に動作させる電力パルスを発生させる。ノズル位置更新手段は、前回のノズル位置記憶情報に関わらず、ポイントマーカの通過回数の積算値が更新される度に、通過回数の積算値とポイントマーカ間の距離を乗じてノズル位置として出力し、ポイントマーカの通過回数の積算値が更新されないときにモータパルスが出力された場合には、前回のノズル位置記憶情報に対して1パルス当たりノズル変位量を加算/減算し、ノズル位置として出力する。尚、モータパルスにより変位量を求める場合には、ポイントマーカ通過時に更新されるノズル位置を越えないように上限及び下限を管理する。

0018

ノズル位置記憶手段は、ノズル位置更新手段から出力されたノズル位置を、次回のノズル位置更新時まで記憶し、該記憶情報をノズル位置比較手段及びノズル位置更新手段に現在のノズル位置として出力する。

0019

図8は、本実施例によるノズル動作のタイムチャートを示している。使用者が洗浄操作を行なうと、パルスによるモータへの電力供給が行なわれ、ノズル2が伸長を開始する。ノズル2の位置は、ポイントマーカを通過する度にノズル位置更新手段によりポイントマーカ位置に更新され、ポイントマーカ間においては、モータのパルス出力の度にノズル位置記憶手段が保持するノズル位置記憶情報を自己補正する。モータが停止した後に、慣性によりノズル2が動いた場合であっても、ポイントマーカを通過することによりノズル位置記憶情報を更新するために、従来に比べ、誤差が 非常に少ない。

0020

図9は、本実施例のフローチャートであり、本発明の制御順序を示している。フローチャートからも理解できるように、本発明では、ノズル2を駆動するモータ回転の有無によらず、ポイントマーカを通過した場合には、ノズル位置の更新が行なわれ、仮にポイントマーカを通過していない場合であっても、モータに出力するパルス数をカウントすることにより補正を行なうために、ノズル位置を精度良く認識することが可能である。

発明の効果

0021

以上説明したとおり、本発明によれば、アクチュエータの移動経路に複数のポイントマーカを配置し、アクチュエータを駆動するモータの停止後にもポイントマーカ信号の監視を行ない、位置記憶情報を更新するために、慣性によりアクチュエータが移動してもその位置を精度良く認識することが可能となる。また、モータをパルス動作させることにより、モータを離散的に位置制御可能とするとともに、ポイントマーカ間は、内部保持した位置記憶情報をモータに出力するパルス数で補正するために、より細かい制御が可能となる。

図面の簡単な説明

0022

図1従来の人体局部洗浄装置を示す斜視図である。
図2従来の人体局部洗浄装置のノズル部分を示す透視図である。
図3従来の人体局部洗浄装置のリードスイッチ部拡大図である。
図4従来の人体局部洗浄装置のポイントマーカ通過を示す図面である。
図5従来の人体局部洗浄装置の制御を示すブロック図である。
図6従来の人体局部洗浄装置のタイムチャートである。
図7本発明の人体局部洗浄装置の制御を示すブロック図である。
図8本発明の人体局部洗浄装置のタイムチャートである。
図9本発明の人体局部洗浄装置のフローチャートである。

--

0023

1.便器2.ノズル3.本体ケース4.便座5.便蓋6.操作スイッチ 10.ノズル駆動装置11.ノズル伸縮用モータ12.ノズル支持台
13.中間ギヤ14.駆動ギヤ15.カム16.スイッチアーム17.リードスイッチ 18.磁石

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