(57)【要約】  小便器のための対話型装置は、１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサと、計算手段と、ディスプレイとを備える。上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサは、１つ又はそれ以上の区域内で液体の流れを検出し、かつ上記液体の流れが検出された上記ターゲット区域又は複数の区域に対応する信号を出力するように設けられる。上記区域は、小便器容器の近傍に位置する。上記計算手段は、上記信号を上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサから受信し、上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサからの上記信号のうちのいくつか又はすべてを処理して出力信号を発生する。上記出力信号は、上記ディスプレイに出力される。本発明を実行するための対応する方法がまた、開示される。
2011523686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小便器のための対話型装置であって、
上記対話型装置は、
１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサと、
計算手段と、
ディスプレイとを備え、
上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサは、１つ又はそれ以上の区域内で液体の流れを検出し、かつ上記液体の流れが検出された上記ターゲット区域又は複数の区域に対応する信号を出力するように設けられ、
上記区域は、小便器容器の近傍に位置し、
上記計算手段は、上記信号を上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサから受信し、上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサからの上記信号のうちのいくつか又はすべてを処理して出力信号を発生し、
上記出力信号は、上記ディスプレイに出力される対話型装置。
【請求項２】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、小便器容器の外部に位置する請求項１記載の対話型装置。
【請求項３】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、小便器容器の上に位置する請求項２記載の対話型装置。
【請求項４】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、上記液体の流れの存在に起因する検知される温度の変化を検出することによって、上記液体の流れを検出する請求項１から３のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項５】
それぞれの区域内の液体の流れは、上記１つ又はそれ以上のセンサのうちの１つによって検出される請求項１から４のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項６】
それぞれの区域内の上記液体の流れは、上記１つ又はそれ以上のセンサのうちの２つ又はそれ以上によって検出される請求項１から４のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項７】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、３次元である請求項１から６のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項８】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、円錐又は円錐台である請求項７記載の対話型装置。
【請求項９】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、２次元である請求項１から６のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１０】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、ユーザに対して可視状態である手段によって識別される請求項１から９のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１１】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、ユーザに対して可視状態である手段によって識別されない請求項１から９のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１２】
３つ又はそれ以上のセンサを備える請求項１から１１のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１３】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、レンズ付きの光学素子を備える請求項１から１２のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１４】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、１：８以下、好ましくは１：１０以下、さらに好ましくは１：１２以下である上記区域の最も広い部分と、上記センサと上記区域の上記最も広い部分との間の距離との比を設ける請求項１から１３のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１５】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサと、上記ディスプレイと、上記計算手段とは、単一のユニットに含まれる請求項１から１４のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１６】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサと、上記計算手段とは、単一のユニットに含まれる請求項１から１４のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１７】
上記ディスプレイは、モニタ、テレビジョンスクリーン、ＬＣＤパネル、又は同様のものである請求項１から１６のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１８】
小便器ボウル、小便器桶、又は尿のための同様の容器をさらに備える請求項１から１７のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置。
【請求項１９】
上記小便器ボウル、小便器桶、又は尿のための同様の容器は、ユーザに上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上のうちのいくつかの部分のロケーションを示すマーキングを備える請求項１８記載の対話型装置。
【請求項２０】
小便器と、計算手段と、１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサと、ディスプレイとを備えるタイプの対話型装置を動作させる方法であって、
上記方法は、上記１つ又はそれ以上の非接触型センサを動作させて、１つ又はそれ以上の区域内で液体の流れを検出するステップを含み、
上記１つ又はそれ以上の区域は、小便器容器の近傍に位置し、
上記方法は、
上記液体の流れを検出すると、上記１つ又はそれ以上のセンサが、液体が検出された上記区域又は複数の区域を示す１つ又はそれ以上の信号を上記計算手段に送信するステップと、
上記計算手段が、上記１つ又はそれ以上のセンサからの上記１つ又はそれ以上の信号を処理し、かつ制御命令を上記ディスプレイに出力し、それによって上記ディスプレイの動作を制御するステップとを含む方法。
【請求項２１】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、上記液体の流れの存在に起因する検知される温度の変化を検出することによって、上記液体の流れを検出する請求項２０記載の対話型装置を動作させる方法。
【請求項２２】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイの起動を制御する請求項２０又は２１記載の対話型装置を動作させる方法。
【請求項２３】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイのコンテンツを制御する請求項２０から２２のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置を動作させる方法。
【請求項２４】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイに表示されるコンテンツを介してユーザによってナビゲーションを制御する請求項２３記載の対話型装置を動作させる方法。
【請求項２５】
上記ディスプレイは、対話型ゲーム、広告、上記２つの組み合わせ、又は同様のものを表示する請求項２０から２４のうちのいずれか１つの請求項記載の対話型装置を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小便器とともに使用するための対話型装置、及び小便器とともに使用するための対話型装置を動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小便器は、男性用の便所で既知である。さらに、小便器とともに使用するための制御装置の形式もまた、既知である。例えば、小便器の水洗を作動させるために、小便器のユーザが小便器の近傍を離れるときを識別するためのセンサを使うことが一般的である。また、特に、小便器のユーザはとらわれの聴衆（captive audience）を表すので、小便器の近傍に広告媒体を提供することが、近年一般的になっている。さらに、このような広告は、小便器のロケーションに応じて、特定の聴衆を高度に目標とすることができる。広告用材料のディスプレイを起動させるために小便器とともに使用するための検出手段の使用がまた開示されている。その一例は、特許文献１で開示されている。この文献はまた、小便器の中への尿の流れのロケーションを検出するセンサの使用を説明している。尿を検知することは、小便器ボウル（urinal bowl）の内部に必ず取り付けられなければならない機械的な流量センサなどの接触センサを用いて達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４１５０８０号明細書。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ほとんどの従来の小便器ボウルは、陶磁器又は金属で製造され、かつ清掃しやすい人間工学的に形成された表面を含む。細かい表面の造作は通常、それらがより清掃されにくく、したがってあまり衛生的でない可能性があるので、回避される。センサが小便器ボウルの中に置かれる特許文献１の装置の欠点は、センサが、（ａ）小便器ボウルの中で尿と必然的に接触するであろうことと、（ｂ）小便器ボウルの中に小さく細かい造作をもたらすであろうことである。これは、小便器ボウルを清掃するタスクをより困難にし、かつあまり衛生的でない小便器ボウルをもたらすであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、小便器のための対話型装置であって、上記対話型装置は、１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサと、計算手段と、ディスプレイとを備え、上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、１つ又はそれ以上の区域内で液体の流れを検出し、かつ上記液体の流れが検出された上記区域又は複数の区域に対応する信号を出力するように設けられ、上記１つ又はそれ以上の区域は、小便器容器（urinal receptacle）の近傍に位置し、上記計算手段は、上記信号を上記１つ又はそれ以上の受動型赤外線非接触型センサから受信し、上記１つ又はそれ以上の非接触型センサからの上記信号のうちのいくつか又はすべてを処理して出力信号を発生し、上記出力信号は、上記ディスプレイに出力される対話型装置を提供する。
【０００６】
本発明の利点は、小便器容器の外部に置かれることができる非接触型センサの使用を含むことである。これは、（ａ）従来技術よりも衛生的であり、かつ（ｂ）本発明が、小便器容器を変更する必要なく、既存の小便器容器の近傍に簡単にレトロ調での設置（retro-install）を行うことができることを意味する。さらに、センサの位置が目立たず、かつしたがって、本発明の対話型機能に興味を持たないユーザの気を散らすことはないであろう。
【０００７】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、小便器容器の外部に位置することが好ましい。
【０００８】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、小便器容器の上に位置することが好ましい。
【０００９】
上記１つ又はそれ以上の非接触型センサは、上記液体の流れの存在に起因する検知される温度の変化を検出することによって、上記液体の流れを検出することが好ましい。
【００１０】
それぞれの区域内の上記液体の流れは、上記１つ又はそれ以上のセンサのうちの１つによって検出されることが好ましい。
【００１１】
一実施形態では、上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、３次元である。
【００１２】
上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、円錐又は円錐台であることが好ましい。
【００１３】
もう１つの実施形態では、上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上は、２次元である。
【００１４】
いずれかの実施形態では、上記対話型装置は、３つ又はそれ以上のセンサを備えることが好ましい。
【００１５】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、レンズ付きの光学素子（lensed optics）を備えることが好ましい。
【００１６】
上記１つ又はそれ以上のセンサは、１：８以下、好ましくは１：１０以下、さらに好ましくは１：１２以下である上記区域の最も広い部分の直径と、上記センサから上記区域の上記最も広い部分までの距離との比を設けることが好ましい。
【００１７】
上記対話型装置は、小便器ボウル、小便器桶（urinal trough）、又は尿のための同様の容器をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
上記小便器ボウル、小便器桶、又は尿のための同様の容器は、ユーザに上記１つ又はそれ以上の区域のうちの１つ又はそれ以上のうちのいくつかの部分のロケーションを示すマーキングを備えることが好ましい。
【００１９】
本発明の別の態様は、小便器と、計算手段と、１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサと、ディスプレイとを備えるタイプの対話型装置を動作させる方法であって、上記方法は、上記１つ又はそれ以上の非接触型の受動型赤外線センサを動作させて、１つ又はそれ以上の区域内で液体の流れを検出するステップを含み、上記１つ又はそれ以上の区域は、小便器容器の近傍に位置し、上記方法は、上記液体の流れを検出すると、上記１つ又はそれ以上のセンサが、液体が検出された上記区域又は複数の区域を示す１つ又はそれ以上の信号を上記計算手段に送信するステップと、上記計算手段が、上記１つ又はそれ以上のセンサからの上記１つ又はそれ以上の信号を処理し、かつ制御命令を上記ディスプレイに出力し、それによって上記ディスプレイの動作を制御する方法を提供する。
【００２０】
一実施形態では、上記１つ又はそれ以上のセンサは、上記液体の流れの存在に起因する検知される温度の変化を検出することによって、上記液体の流れを検出する。
【００２１】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイの起動を制御することが好ましい。
【００２２】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイのコンテンツを制御することが好ましい。
【００２３】
上記液体の流れを使用して、上記ディスプレイに表示されるコンテンツを介してユーザによってナビゲーションを制御することが好ましい。
【００２４】
上記ディスプレイは、対話型ゲーム、広告、又は同様のものを表示することが好ましい。
【００２５】
次に、本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、例示の目的のみで説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の単一の小便器ボウルを示し、その上に５つの非接触型の受動型赤外線（ＰＩＲ）センサ及びディスプレイが単一のユニットで取り付けられていることを示す本発明の実施形態の概略図である。
【図２】図１に基づいているが、さらに、５つの非接触型センサに対応する（破線内の）５つの区域を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、その位置で従来の小便器２を有する対話型装置１の実施形態を示す。対話型装置は、箱又は壁の一区画などのハウジング３に取り囲まれる。対話型装置は、受動型赤外線（ＰＩＲ）センサの形式の５つの非接触型センサ１１、１２、１３、１４、及び１５と、（ハウジング３内の）計算手段と、ディスプレイ３１とを備える。
【００２８】
図２は図１の特徴のすべてを示し、さらに、図２は、５つの区域２１、２２、２３、２４、及び２５を示す。一般に、「区域」は、単一のセンサ１１、１２、１３、１４、及び１５によってカバーされる領域又は空間の体積であり、かつセンサがその中で尿などのターゲットを検出することができる体積を表す。図２の特定の実施形態では、５つの区域のそれぞれは、楕円形の底面を有する円錐である。区域は、円錐ではなく円錐台であってもよく、かつ円錐又は円錐台の底面は、円形、楕円形、又は任意の他の形状であってもよい。
【００２９】
典型的に、小便器２は、ユーザが立っている床の上の約６１０ｍｍの高さに位置している下部の縁（lower rim）を有する。ＰＩＲは、センサのタイプ及びＰＩＲがレンズを含むか否かに応じて、特定の範囲（coverage）の角度を有する。有用な基準は、区域の最も広い部分の直径と、センサから区域の最も広い部分までの距離との比である。本実施形態では、それぞれの区域は円錐形状のものであり、かつしたがって、区域の最も広い部分は円錐の底面である。この比は、適切なサイズの区域を考慮し、かつ小便器ボウルとセンサとの間の適切な間隔を考慮するために重要であることがわかる。比は、１：８以下、好ましくは１：１０以下、及びさらに好ましくは１：１２以下であることが好ましい。それぞれのターゲット区域は、その最も近い隣接する区域（又は複数の区域）と重なり合ってもよい。
【００３０】
従来の小便器２は、トワイフォード（Twyford）製ＶＣ７００３型カムデン（Camden）小便器などのタイプのものである。適切なＰＩＲセンサ１１、１２、１３、１４、及び１５の例は、任意の温かい物体によって放射される（波長８μｍから１４μｍまでの）長波長放射線を検知するオプトリス（Optris）製ＣＳＰＩＲセンサである。
【００３１】
非接触型センサ１１、１２、１３、１４、及び１５は、ＰＩＲセンサであるので、区域２１、２２、２３、２４、及び２５が小便器ボウル２の内部で他の手段によって画成されていなければ、ユーザが区域２１、２２、２３、２４、及び２５のそれぞれのサイズ、形状、周囲の長さ、又は相対的な位置を識別することは不可能である。例えば、区域が３次元の円錐である場合、識別のための手段は、円錐が小便器ボウルに交差するポイントで、円錐の底面の周囲の長さを示すことであってもよい。必要ではないが、識別のためのこのような手段を提供することが可能であろう。
【００３２】
計算手段は、５つの非接触型のＰＩＲセンサ１１、１２、１３、１４、及び１５から信号を受信し、かつディスプレイに出現するものを決定する出力信号を発生する。計算手段は、マイクロプロセッサチップであってもよい。例えば、計算手段は、標準のＰＩＣマイクロプロセッサであってもよい。代替として、計算手段は、１つより多い構成要素を備えてもよい。例えば、計算手段は、（ａ）センサからの信号を受信しかつ処理するための標準のＰＩＣマイクロプロセッサと、（ｂ）ＰＩＣから導出される処理された信号に応答して、媒体コンテンツを実行するための標準のＰＣとを備えてもよい。
【００３３】
使用時において、ユーザが尿の流れをボウル２に向けるとき、流れは、区域２１、２２、２３、２４、及び２５のうちの１つ又はそれ以上においてボウルに当たるであろう。対応するＰＩＲセンサ又は複数のセンサ１１、１２、１３、１４、及び１５は、尿の温度と部屋の温度との間の差によって、この流れを検出する。信号は、それぞれのセンサ１１、１２、１３、１４、及び１５によって発生され、かつ計算手段に送信される。計算手段は、５つのセンサから５つの信号を受信し、かつ検出アルゴリズムを使用して尿の流れのロケーションを識別する。尿が任意の時点において１つより多い区域で検出される場合、計算手段におけるアルゴリズムは、尿のストリームが存在する最も重要な証拠が存在する１つの区域を決定する。アルゴリズムは、例えばしぶきの戻り（splash back）からの信号の散乱（クラッタ）（signal clutter）に起因する望ましくない副作用を説明するように設計されている。
【００３４】
センサは、尿と周囲との間の温度差が相対的に小さいときに、尿の流れを検知することができる。テストでは、２５ｍｌｓ−１の流量で、３℃ほどの温度差が一貫しかつ信頼性のある検出を可能にするのに十分であることが示されている。
【００３５】
本実施形態では、小便器ステーション（urinal station）に到着したユーザの存在を検出する（図示していない、光学センサ、ＰＩＲセンサ、又は超音波センサなどの）別の近接センサが存在する。このセンサがユーザの存在を検出すると、センサは信号を計算手段に送信する。
【００３６】
計算手段は、コンピュータゲーム又は広告媒体、又は両方の組み合わせを表示するための信号をディスプレイ３１に出力することができる。命令コードは、メモリに予めプログラムされている、又はネットワーク接続を介してリアルタイムに取得可能であってもよい。計算手段はまた、近接センサが、ユーザが小便器ステーションに到着したことを示すときに、スクリーンに表示されるべきウェルカムシーケンス（welcome sequence）を開始する。
【００３７】
計算手段はまた、ネットワーク接続を介して情報を受信して、ディスプレイ３１に示されるべき広告媒体の性質を決定することができる。受信されるデータは、外部の温度及び装置１が設置された施設（establishment）によって販売された生産物の量を含んでもよい。この情報は、時刻及び曜日などの詳細とともに使用されて、ディスプレイ３１に示されるべき広告用材料に影響を与える。さらに、計算手段は、装置の使用及びゲーム並びに広告の人気に関するデータなどの情報を、ネットワークを介して伝送してもよい。
【００３８】
ディスプレイ３１は、液晶ディスプレイ、プラズマスクリーン、又は任意の他の形式のディスプレイであってもよい。ユーザは、尿の流れの方向の制御を用いて、コンピュータゲーム又は広告媒体と対話する。
【００３９】
例えば、本発明がゲームを制御するために使用される場合、ディスプレイ３１は、小便器ボウルへの尿の流れの方向に応答して方向を変化させるアニメーションのキャラクター又はアニメーションの車両を表示してもよい。広告が、ゲームの前、ゲームの間、又はゲームの後に掲載されてもよい。広告がゲームの間に掲載される場合、広告は、周辺に表示される、又はゲームの画像に埋め込まれてもよい。小便器ステーションが使用されていないとき、ディスプレイ３１は、対話型でない（広告を含む）媒体を示すために使用されてもよい。
【００４０】
代替として、ディスプレイが主として広告のために使用される場合、ユーザは、（ａ）広告の次のページに進めるために中央右の区域２４又は最も右の区域２５内に尿の流れを方向付けてもよく、（ｂ）広告の現在のページを保持するために中央の区域２３内に尿の流れを方向付けてもよく、かつ（ｃ）広告の前のページに戻るために中央左の区域２２又は最も左の区域２１内に尿の流れを方向付けてもよい。代替として、例えば、ユーザは、ディスプレイ３１上で左から右に一列に５つのアイコンを提示されてもよく、それぞれのオプションは異なる広告を表す。ユーザはその後、小便器ボウル２における相対的な位置が選択するアイコンの相対的な位置に最も近い区域に、尿の流れを方向付けるであろう。さらに、小便器ステーションが使用されていないとき、ディスプレイ３１は、対話型でない（広告を含む）媒体を示すために使用されてもよい。
【００４１】
本発明の代替の実施形態は、任意の数の非接触型センサを含んでもよい。センサは、光電検出器、又は任意の他の形式の受動型センサであってもよい。センサは受動型センサである必要はない。例えば、センサは、放射線を放射し、かつ小便器ボウル及び尿の流れによって反射された放射線を検出することによって機能してもよい。
【００４２】
センサは、近接する複数の区域の間で重なりが存在しないように設けられてもよい。センサ及び／又は区域は、直線及び行列を含む任意の構成で設けられてもよい。複数の非接触型センサの相対的なロケーションは、複数の対応する区域の相対的なロケーションと同一でなくてもよい。
【００４３】
別の代替の実施形態は、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイとして複数の光電検出器を備える単一のセンサを使用してもよい。
【００４４】
空中にある間に尿を検出することの代替として、センサ又は複数のセンサは、尿の流れが小便器ボウルに接触したときに一度だけ、尿の流れを検出するように設けられてもよい。言い換えると、区域は、３次元の空間の体積ではなく、（小便器ボウルの表面の）２次元の領域であってもよい。
【００４５】
他の代替案は、区域の最も広い部分の直径と、センサと区域の最も広い部分との間の距離とのより大きい比を含んでもよい。
【００４６】
計算手段によって発生される出力信号は、ビデオ信号であってもよく、かつオーディオ信号を含んでもよい。
【００４７】
本発明の代替の実施形態では、対話型装置は、一人よりも多い小便器ユーザによって同時に使用されるのに適した桶型（trough-style）の小便器とともに使用されてもよい。１つよりも多い対話型装置を桶型の小便器とともに使用することがまた可能であろう。
【００４８】
複数の対話型装置が、マルチプレーヤモードでゲームを動作させるように使用されるためにネットワークで接続されることがまた可能であろう。ネットワークで接続された複数の対話型装置は、物理的に近接している、又は任意の別の位置にあってもよい。
【図１】
2011523686.tif 000003
【図２】
2011523686.tif 000004
【国際調査報告】
2011523686.tif 000005
2011523686.tif 000006