CN113785554A - 排泄物管理系统、排泄信息管理方法、程序、边缘服务器以及便座装置 - Google Patents

排泄物管理系统、排泄信息管理方法、程序、边缘服务器以及便座装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于抑制向解析排泄物的图像数据的云服务器的数据通信量。本发明的实施方式的排泄物管理系统是收集并管理排泄物的信息的排泄物管理系统，其特征在于，具备：大便器，形成有承接排泄物的盆部；发光部，向大便器的内部照射光；受光部，具备接收光的图像传感器；云服务器和边缘服务器，解析受光部接收光的受光数据；第一通信装置，将受光数据发送到云服务器；以及第二通信装置，将受光数据发送到边缘服务器，云服务器通过解析受光数据来判定排泄物的特征，边缘服务器通过解析受光数据来判定第一通信装置能否向云服务器发送受光数据。

Description

排泄物管理系统、排泄信息管理方法、程序、边缘服务器以及 便座装置
技术领域
本发明的实施方式涉及排泄物管理系统、排泄信息管理方法、程序、边缘服务器以及便座装置。
背景技术
以往，护理设施等为了管理入住者的健康状态，护理人员会对入住者的排便状况进行记录。作为能够减轻这样的排便状况的记录带来的负荷的装置，已知一种装置，将排泄到卫生间的排泄物拍摄为图像，通过解析该图像来推定人体的健康状态(例如，参照专利文献1)。
专利文献1中所记载的数据检测装置具备对排泄物的图像进行拍摄的图像拍摄部和从拍摄到的图像对排泄物的颜色、形状进行解析的数据处理/解析部，数据处理/解析部通过将从排泄物的图像解析出的颜色、形状与健康状态建立对应，能够推定人体的健康状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-252805号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了从排泄物的图像解析颜色、形状，优选使用具备丰富的计算资源、存储器的云服务器。另一方面，图像数据的数据量比较多，因此，当将由图像拍摄部拍摄到的所有图像数据发送到云服务器时，会产生数据通信量非常大的问题。
本发明的实施方式用于解决上述问题，其目的在于提供一种能够抑制向解析排泄物的图像数据的云服务器的数据通信量的排泄物管理系统、排泄信息管理方法、程序、边缘服务器以及便座装置。
用于解决问题的方案
实施方式的一个方案的排泄物管理系统是收集并管理排泄物的信息的排泄物管理系统，其特征在于，具备：大便器，形成有承接排泄物的盆部；发光部，向大便器的内部照射光；受光部，具备接收光的图像传感器；云服务器和边缘服务器，解析受光部接收光的受光数据；第一通信装置，将受光数据发送到云服务器；以及第二通信装置，将受光数据发送到边缘服务器，云服务器通过解析受光数据来判定排泄物的特征，边缘服务器通过解析受光数据来判定第一通信装置能否向云服务器发送受光数据。
根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，在由第一通信装置将受光部接收光的受光数据发送到云服务器之前，边缘服务器通过解析受光数据，能够判定是否应该将该受光数据由第一通信装置发送到云服务器。由此，能够防止受光部接收光的所有受光数据被发送到云服务器，因此能够抑制向云服务器的数据通信量。
在实施方式的一个方案的排泄物管理系统中，第一通信装置利用广域信息通信网将受光数据发送到云服务器，并且第二通信装置利用驻地信息通信网将受光数据发送到边缘服务器。
根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，向云服务器的通信利用广域信息通信网。因此，能够保证由于具备丰富的计算资源、存储器而需要空间的云服务器的设置位置的自由度。此外，根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，向边缘服务器的通信利用驻地信息通信网。因此，受光部接收光的数据能够经由对数据的通信不收取通信使用费的驻地信息通信网发送到边缘服务器。由此，能够削减用于将受光数据发送到边缘服务器的数据通信所需的通信使用费。
在实施方式的一个方案的排泄物管理系统中，第一通信装置构成为收发云服务器与边缘服务器之间的数据，经由第一通信装置从所述云服务器向边缘服务器发送的数据容量比经由第一通信装置从边缘服务器向云服务器发送的受光数据的数据容量少。
发送到云服务器的数据是充分具备云服务器解析排泄物的特征所需的信息的数据容量大的受光数据，相对于此，从云服务器发送的数据可以仅是关于排泄物的特征的解析结果，因此，无需是数据容量大的受光数据。
相对于此，根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，第一通信装置构成为收发云服务器与边缘服务器之间的数据，并且构成为在云服务器与边缘服务器之间的数据的收发中，与从边缘服务器发送到云服务器的数据容量相比，从云服务器发送到边缘服务器的数据容量少。由此，在云服务器与边缘服务器之间的数据收发中，能够抑制数据通信量。
在实施方式的一个方案的排泄物管理系统中，云服务器通过解析受光数据来判定由排泄物的颜色、形状以及量构成的三个特征量内的至少一个特征量，边缘服务器通过解析受光数据来判定该受光数据中是否包含排泄物。
根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，云服务器判定由排泄物的颜色、形状以及量构成的三个特征量内的至少一个特征量，并且边缘服务器判定受光数据中是否包含排泄物。由此，能够使边缘服务器对受光数据的解析比云服务器对受光数据的解析更简易，能够有效地利用比云服务器的计算资源小的边缘服务器。因此，能够抑制在向云服务器发送受光数据之前插入边缘服务器的判定所导致的通信延迟。
在实施方式的一个方案的排泄物管理系统中，还具备使用者识别装置，取得使用大便器的使用者信息，第一通信装置不向云服务器发送使用者信息。
根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，具备取得使用者信息的使用者识别装置，因此，能够将云服务器判定的排泄物的特征与排泄该排泄物的使用者信息建立关联。此外，第一通信装置不向云服务器发送使用者信息，因此，从边缘服务器发送的受光数据中排除使用者信息，因此，能够削减从边缘服务器向云服务器的通信容量。此外，从边缘服务器向云服务器发送的数据中不包含能够确定个人的程度的信息，因此，能够防止通信路径之间的个人信息的泄漏。
在本实施方式中，“使用者信息”是能够确定个人的信息(例如姓名或地址等)，不包含不能通过边缘服务器等确定个人的程度的匿名化的信息(ID等)。
实施方式的一个方案的排泄物管理系统的特征在于，所述云服务器预先记录有使用大便器的使用者信息，将在所述边缘服务器中判定为能发送的所述受光数据与在所述云服务器中预先记录的所述使用者信息建立关联。
根据实施方式的一个方案的排泄物管理系统，通过将使用者信息与受光数据在云服务器中建立关联，能够将受光数据以及通过云服务器解析的排泄物的特征信息发送给使用者的信息终端或医疗机构等，因此，能够提高受光数据和排泄物的特征信息的有效利用性。
实施方式的一个方案的排泄信息管理方法是在云服务器上管理在设有大便器的卫生间收集到的关于排泄物的信息的排泄信息管理方法，其特征在于，包括：感测工序，通过受光部接收排泄物对由发光部向大便器的内部照射的光进行反射的反射光；以及解析工序，基于通过感测工序感测到的受光数据，判定通信装置能否向所述云服务器发送所述受光数据。
根据实施方式的一个方案的排泄信息管理方法，在接收到排泄物对由发光部向大便器的内部照射的光进行反射的反射光的情况下，通过解析该受光数据，判定通信装置能否向云服务器发送受光数据。由此，在受光数据是不值得在云服务器上管理的数据的情况下，能够防止通信装置向云服务器发送受光数据。由此，根据实施方式的一个方案的排泄信息管理方法，能够抑制向云服务器的数据通信量。
实施方式的一个方案的程序是由能够与大便器装置和云服务器通信的边缘服务器执行的程序，其特征在于，使边缘服务器执行：接收过程，通过受光部接收排泄物对由发光部向大便器的内部照射的光进行反射的反射光，由此，对感测到的受光数据进行接收；以及发送过程，基于针对该受光数据的解析结果，向对将受光数据发送到云服务器的通信装置进行控制的装置，发送针对能否发送受光数据的判定结果。
根据实施方式的一个方案的程序，对通过接收过程接收到的受光数据进行解析，通过向控制对云服务器发送受光数据的通信装置的装置发送针对能否发送受光数据的判定结果，能够抑制向云服务器的数据通信量。
实施方式的一个方案的边缘服务器是能够与云服务器和大便器装置通信的边缘服务器，其特征在于，具备：第一通信装置，构成为能够与云服务器通信；第二通信装置，构成为能够与大便器装置通信；存储器，存储经由第二通信装置从大便器装置发送的光学上感测到的关于排泄物的感测数据；以及运算处理装置，对存储于存储器的感测数据进行解析，运算处理装置基于感测数据来判定第一通信装置能否向云服务器发送该感测数据。
根据实施方式的一个方案的边缘服务器，解析从大便器装置发送的关于排泄物的感测数据来判定第一通信装置能否向云服务器发送感测数据。由此，能够防止从大便器装置发送的所有感测数据被发送到云服务器，因此能够抑制向云服务器的数据通信量。
实施方式的一个方案的便座装置是设置在大便器的上部的便座装置，其特征在于，具备：发光部，向大便器的内部照射光；受光部，具备接收光的图像传感器；存储器，存储受光部接收光的受光数据；通信装置，将受光数据发送到云服务器；以及运算处理装置，对存储于存储器的受光数据进行解析，运算处理装置基于受光数据来判定能否向云服务器发送该受光数据。
根据实施方式的一个方案的便座装置，对设在便座装置的受光部接收光的受光数据进行解析来判定通信装置能否向云服务器发送受光数据。由此，能够防止受光部接收光的所有受光数据被发送到云服务器，因此能够抑制向云服务器的数据通信量。
发明效果
根据实施方式的一个方案，能够抑制向解析排泄物的图像数据的云服务器的数据通信量。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的构成的一个例子的立体图。
图2是本发明的一实施方式的感测装置的外观立体图。
图3是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的功能构成的框图。
图4是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的功能构成的一个例子的框图。
图5是与图4的功能构成的框图对应的概念图。
图6是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的功能构成的一个例子的框图。
图7是与图6的功能构成的框图对应的概念图。
图8是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的功能构成的一个例子的框图。
图9是与图8的功能构成的框图对应的概念图。
图10是表示本发明的一实施方式的排泄物管理系统的处理中的数据的一个例子的框图。
图11是表示排泄物的形状和量的数据解析的一个例子的图。
图12是表示排泄物的颜色的数据解析的一个例子的图。
图13是表示排泄物与血的关系的一个例子的图。
图14是表示排泄物的颜色的数据分析的一个例子的图。
图15是表示排泄物的颜色的数据分析的一个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本申请公开的排泄物管理系统的实施方式。需要说明的是，本发明不受以下所示的实施方式的限制。以下，对用于收集并管理由卫生间的使用者排泄的排泄物的信息的构成和信息处理进行说明。
<1.卫生间的外观构成>
首先，参照图1说明本发明的实施方式的卫生间的外观构成。图1是表示实施方式的卫生间的外观构成的一个例子的立体图。
如图1所示，排泄物管理系统1具备大便器装置2和操作装置10。如图1所示，在卫生间R内，在底板F设置西式大便器(以下记载为“坐便器”)7。需要说明的是，以下，将从底板F面向卫生间R的空间内的朝向记载为上。在坐便器7的上部设有便座装置3。
坐便器7例如是陶器制的。在坐便器7形成有盆部8。盆部8是向下方凹陷的形状，是承接使用者的排泄物的部位。需要说明的是，坐便器7不限于如图所示的落地式，也可以是壁挂式等形式。在坐便器7的盆部8所面向的开口的端部的整周上设有盆缘部9。此外，坐便器7既可以设置储存清洗水的清洗水箱，也可以是不设置清洗水箱的所谓无箱式。
例如，当使用者操作设在卫生间R的清洗用的清洗操作部(图示省略)时，通过向坐便器7的盆部8供给清洗水来实施坐便器清洗。清洗操作部可以是对操作杆或设在操作装置10的坐便器清洗用按钮的按压操作。需要说明的是，清洗操作部不限于通过如操作杆等这样的使用者的手动来实施坐便器清洗，也可以通过如就座传感器这样的感测使用者的传感器的人体感测来实施坐便器清洗。
便座装置3安装在坐便器7的上部，具备坐便器盖4、便座5和功能部6。需要说明的是，便座装置3可以可拆装地安装于坐便器7，也可以与坐便器7一体化地安装。
如图1所示，便座5形成为中央具有开口的环状，沿着盆缘部9配置在与坐便器7的开口重叠的位置。便座5作为支承就座的使用者的臀部的就座部发挥功能。此外，如图1所示，坐便器盖4和便座5各自的一端部轴支承于功能部6，以功能部6的轴支承部分为中心而可转动(可开闭)地安装。需要说明的是，坐便器盖4可根据需要安装于便座装置3，便座装置3也可以不具备坐便器盖4。
操作装置10设在卫生间R内。操作装置10设在使用者就座在便座5时能够操作的位置。在图1所示的例子中，操作装置10配置于从就座于便座5的使用者观察时处于右侧的壁面W。需要说明的是，如果就座于便座5的使用者能够利用，则操作装置10不限于配置在壁面，也可以通过各种方案配置。例如，操作装置10也可以与便座装置3一体地设置。
操作装置10与便座装置3经由预定的网络通过有线或无线可通信地连接。例如，只要可进行信息的收发，便座装置3和操作装置10可以是任何连接方式，可以通过有线可通信地连接，也可以通过无线可通信地连接。
此外，排泄物管理系统1可以通过使用者对操作装置10的操作来进行使用者的识别。操作装置10可以作为识别使用者的使用者识别装置38(参照图3)发挥功能。例如，操作装置10通过个人认证来识别使用者。操作装置10可以基于使用者的指纹或静脉等生物体信息来识别使用者。在这种情况下，排泄物管理系统1可以包含作为使用者识别装置38发挥功能的操作装置10。需要说明的是，在卫生间R中，只要配置有用于使用者排泄排泄物的构成(坐便器7、便座装置3等)，就可以没有操作装置10。
<2.感测装置的功能构成>
接着，参照图2对感测装置的功能构成进行说明。图2是实施方式的感测装置的外观立体图。
感测装置12具备：发光部14，响应于由控制装置20(参照图3)控制的电信号而发光；受光部16，接收使用者的排泄物对由发光部14照射的光进行反射的反射光；以及壳体18，用于支撑发光部14和受光部16。通过这些构成，感测装置12实现感测排泄在坐便器内的排泄物的功能。感测装置12例如感测包括由使用者排泄的大便的颜色、形状和量构成的3个特征量的数据。将在后文叙述针对通过该感测装置12感测到的数据的处理。
发光部14例如具备LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等发光元件(图示省略)。需要说明的是，发光部14所具备的发光元件不限于LED，也可以使用各种元件。此外，从发光部14照射的光不限于均匀地具有可见光的波长的白光，也可以是仅具有特定波长的有色光或红外线之类的不可见光。
受光部16具备透镜17和受光元件(图示省略)。受光元件例如由排列有电荷耦合装置(Charge Coupled Device，CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)传感器的线性传感器或区域传感器形成。此外，受光部也可以是具有光谱过滤器等的分光功能的构成。
需要说明的是，感测装置12可以配置在便座装置3所具备的功能部6或便座5的内部，与便座装置3成为一体地形成，或者，也可以配置为卡挂于坐便器7的盆缘部9与便座5之间，与便座装置3成为分体地形成。
<3.排泄物管理系统的构成>
在此，使用图3至图9对排泄物管理系统1的构成进行说明。首先，参照图3对排泄物管理系统1的功能构成进行说明。图3是表示实施方式的排泄物管理系统的功能构成的框图。
如图3所示，排泄物管理系统1包括大便器装置2、感测装置12、云服务器30、第一通信装置32、边缘服务器34、第二通信装置36以及使用者识别装置38。需要说明的是，在图3中，按每个排泄物管理系统1的功能示出将装置分开的构成，但是排泄物管理系统1也可以由实现多个功能的装置构成。将在后文叙述这一点的详细情况。
大便器装置2具备图1中的坐便器7和便座装置3，作为用于使用者排泄大便的装置使用。
此外，大便器装置2所具备的便座装置3作为用于控制感测装置12的控制装置20发挥功能。需要说明的是，在由大便器装置2执行后述的边缘服务器34所具备的功能的情况下，控制装置20也作为边缘服务器34发挥功能。
控制装置20具备：运算处理装置24，用于控制感测装置12或对感测装置12感测到的数据执行运算处理；以及存储器22，用于存储由感测装置12感测到的数据或存储用于运算处理装置24执行的控制程序。
运算处理装置24例如通过中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processing Unit，MPU)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)等处理器、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等集成电路等的各种单元来实现。
存储器22例如具有只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等各种构成。
感测装置12具备图2中的发光部14、受光部16，作为光学上感测使用者排泄的大便的装置而使用。
云服务器30基于由感测装置12感测到的受光数据来实现判定排泄物的特征的功能。此外，云服务器30也可以实现以下功能：积累由感测装置12感测到的感测数据和由云服务器30判定的判定结果的信息，根据来自外部的要求提供信息。
云服务器30是设在云环境中的服务器，是运算性能和存储器(存储装置)的容量可扩展的虚拟服务器。此外，在云服务器30连接到使用者的便携终端(智能手机或个人计算机)的情况下，作为排泄物管理系统1向使用者提供信息的方法，能够采取根据积累的数据进行运算处理，经由广域信息通信网将其结果发送到便携终端的WEB服务(例如，应用服务提供商(Application service Provider，ASP))等方式。在这种情况下，云服务器30进行数据积累、运算处理、对信息请求的响应处理等。
第一通信装置32实现将感测装置12感测到的数据发送到云服务器30的功能。第一通信装置32由广域信息通信网、即所谓的WAN(Wide Area Network)构成，在云服务器30与边缘服务器34之间进行数据的收发。广域信息通信网例如可以是互联网或专用线路等广域的有线通信线路，或者也可以是3G(第3代移动通信系统)或4G、5G、LTE等广域的无线通信线路。
边缘服务器34实现判定能否经由第一通信装置32向云服务器30发送感测数据的功能。边缘服务器34是经由广域信息通信网与云服务器30进行通信，并且经由驻地信息通信网与大便器装置2所具备的控制装置20进行通信的服务器。需要说明的是，将在后文叙述由边缘服务器34实现的用于判定能否将感测数据发送到云服务器30的处理。
第二通信装置36实现将感测装置12感测到的数据发送到边缘服务器34的功能。第二通信装置36由驻地信息(Premises communication)通信网、即所谓的LAN(Local AreaNetwork：局域网)或近场通信、串行通信等构成，在边缘服务器34与大便器装置2之间或者边缘服务器34与使用者便携终端之间进行数据的收发。
驻地信息通信网可以是例如Profibus、Modbus或TC-net等现场总线、以太网(Ethernet)(注册商标)等本地的有线通信线路，或者可以是无线LAN(Wi-Fi)(注册商标)或920MHz频带等本地的无线通信线路。
近场通信例如可以是经典蓝牙，或者可以是能够以低功耗实现通信的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE)或紫蜂(ZigBee)。
串行通信可以是例如UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter：通用异步收发传输器)通信，或者I2C通信或SPI通信之类的通信方法。
使用者识别装置38实现识别使用坐便器7的使用者的功能。使用者识别装置38可以使用通过设于操作装置10的各种传感器取得的使用者的指纹或静脉等生物体信息来识别使用者。此外，使用者识别装置38也可以使用通过使用者的便携终端与各种通信装置的通信从通信装置取得的识别使用者的信息(用户ID等)，来确定使用者。
由使用者识别装置38取得的使用者信息是能够确定个人的信息，因此优选实施安全措施。因此，使用者信息优选变换为通过边缘服务器34等不能确定个人的程度的匿名化的信息(ID等)。由此，第一通信装置32能够设为不向云服务器30发送能够确定个人的信息。因此，从边缘服务器发送的受光数据中排除使用者信息，因此，能够削减从边缘服务器34向云服务器30的通信容量。此外，从边缘服务器34向云服务器30发送的数据中不包含能够确定个人的程度的信息，因此，能够防止通信路径之间的个人信息的泄漏。
另一方面，通过将使用者信息与受光数据在云服务器30中建立关联，能够提高受光数据以及保存在云服务器30中的处理结果的有效利用性。在这种情况下，通过使云服务器30预先记录与从边缘服务器34发送到云服务器30的匿名化的使用者信息关联的能够确定个人的使用者信息，例如能够将从边缘服务器发送的受光数据与云服务器30中记录的能够确定个人的使用者信息建立关联。
在该方案中，保存在云服务器30中的受光数据和处理结果可以在边缘服务器34中与能够确定个人的使用者信息进行核对后，发送给使用者，或者，也可以在云服务器30中将保存的受光数据和处理结果与能够确定个人的使用者信息建立关联后，发送给使用者。而且，可以在云服务器30中将保存的受光数据和处理结果与能够确定个人的使用者信息建立关联后，发送给医疗机构，用于医生的诊断等，能够提高感测数据和在云服务器30中保存的处理结果的有效利用性。
<3-1.排泄物管理系统的构成例>
接着，参照图4至图9对排泄物管理系统1的构成例进行说明。图4、图6、图8是表示实施方式的排泄物管理系统的功能构成的一个例子的框图。图5是与图4的功能构成的框图对应的概念图。图7是针对图6的功能构成的概念图。图9是针对图8的功能构成的概念图。
在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，大便器装置2和感测装置12构成为分体。感测装置12例如设为卡挂在坐便器7的盆缘部9与便座5之间等而配置在卫生间R。
在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，使用者识别装置38配置于卫生间R，构成为能够与大便器装置2通信。由使用者识别装置38实现的使用者的识别例如通过使用者对配置在卫生间R的操作装置10的输入或设于卫生间R内的各种传感器等来实现。
在图4和图5的排泄物管理系统1中，边缘服务器34和云服务器30配置在卫生间R外。
在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，大便器装置2构成为能够经由第二通信装置36与边缘服务器34通信，边缘服务器34构成为能够经由第一通信装置32与云服务器30通信。
在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，由使用者识别装置38识别的使用者信息和由感测装置12感测到的数据被大便器装置2所具备的控制装置20处理，并经由第二通信装置36发送给边缘服务器34。然后，通过边缘服务器34对感测数据的解析，判定第一通信装置32能否向云服务器30发送感测数据。由此，能够防止感测装置12感测到的所有数据被发送到云服务器30，因此能够抑制向云服务器30的数据通信量。
此外，在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，对于一个边缘服务器34，能够连接多个大便器装置2。由此，能够削减在排泄物管理系统1中所需的边缘服务器34的个数，因此能够削减构建排泄物管理系统1所需的费用。
而且，在图4和图5所示的排泄物管理系统1中，发送到边缘服务器34的使用者信息被匿名化到边缘服务器34不能识别个人的程度后，与感测数据一起经由第一通信装置32发送到云服务器30。由此，从边缘服务器发送的受光数据中排除使用者信息，因此，能够削减从边缘服务器34向云服务器30的通信容量。此外，能够防止通信路径之间的个人信息的泄漏。
然后，由云服务器30解析的关于排泄物的特征量的判定结果经由第一通信装置32发送到边缘服务器34，通过在边缘服务器34与使用者信息建立关联，由设于配置有该使用者识别装置38的卫生间R的显示装置(图示省略)等显示。由此，卫生间R的使用者能够确认显示装置所显示的判定结果是否是自身的。需要说明的是，边缘服务器34的判定结果的发送目的地不仅限于卫生间R内，也可以发送给预先保存于边缘服务器34的使用者的便携终端等。
在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，由大便器装置2实现感测装置12和边缘服务器34所具备的功能。感测装置12例如配置在便座装置3所具备的功能部6或便座5的内部。此外，边缘服务器34的功能由大便器装置2所具备的控制装置20来实现。
在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，使用者识别装置38所具备的功能由护理设施的护理者等所使用的便携终端40实现。便携终端40例如由智能手机、便携电话机、平板型终端等构成。需要说明的是，便携终端40可以由护理者等携带，也可以配置在卫生间R外。便携终端40对使用者的识别通过识别使用者的用户ID等来实现。
在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，云服务器30配置在卫生间R外。
在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，大便器装置2构成为能够经由第一通信装置32与云服务器30通信。感测装置12和便携终端40构成为能够经由第二通信装置36与边缘服务器34通信。
在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，由感测装置12感测到的数据通过由串行通信等构成的第二通信装置36发送到控制装置20。此外，由便携终端40识别的使用者信息通过由近场通信等构成的第二通信装置36发送到控制装置20。然后，通过控制装置20对感测数据的解析，判定第一通信装置32能否向云服务器30发送感测数据。由此，能够防止感测装置12感测到的所有数据被发送到云服务器30，因此能够抑制向云服务器30的数据通信量。
此外，在图6和图7所示的排泄物管理系统1中，由云服务器30解析的关于排泄物的特征量的判定结果能够设为能够经由第一通信装置32或第二通信装置36从使用者的便携终端40访问。由此，能够从使用者的便携终端40确认关于排泄物的特征量的判定结果。此外，使用者信息保存在使用者的便携终端40中，因此可以不在云服务器30中管理使用者信息。
在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，由大便器装置2实现感测装置12所具备的功能。
在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，边缘服务器34和使用者识别装置38所具备的功能由便携终端40来实现。边缘服务器34的功能由便携终端40所具备的控制装置20来实现。在此，便携终端40用于实现边缘服务器34的功能的程序例如以应用软件的形式从云服务器30下载。
在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，云服务器配置在卫生间R外。
在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，使用者的便携终端40构成为能够经由第二通信装置与大便器装置2通信。此外，使用者的便携终端40构成为能够经由第一通信装置与云服务器30通信。
在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，由感测装置12感测到的数据经由以近场通信等构成的第二通信装置36发送到使用者的便携终端40，与存储在便携终端40的使用者信息一起被便携终端40所具备的控制装置20处理。然后，通过便携终端40对感测数据的解析，判定第一通信装置32能否向云服务器30发送感测数据。由此，能够防止感测装置12感测到的所有数据被发送到云服务器30，因此能够抑制向云服务器30的数据通信量。
此外，在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，在将由感测装置12感测到的数据发送到便携终端40之前，能够以数据量变少的方式被大便器装置2所具备的控制装置20处理。由此，能够加快经由第二通信装置36向便携终端的数据传输速度。而且，在图6所示的排泄物管理系统1中，能够在便携终端40所具备的控制装置20中进行比在云服务器30中进行的关于排泄物的特征量的解析更简易的解析。例如，通过仅对有无排泄物进行解析，无需经由第一通信装置32向云服务器30发送感测数据，便携终端40的所有者就能够掌握自身的排泄周期。
而且，在图8和图9所示的排泄物管理系统1中，由云服务器30解析的关于排泄物的特征量的判定结果能够设为能够经由第一通信装置32从使用者的便携终端40访问。由此，能够从使用者的便携终端40确认关于排泄物的特征量的判定结果。此外，使用者信息保存在使用者的便携终端40中，因此可以不在云服务器30中管理使用者信息。
<4.排泄物管理系统的处理>
接着，说明针对在排泄物管理系统1中收集到的排泄物的信息的处理。
<4-1.数据>
首先，参照图10对由感测装置12感测到的数据进行说明。图10是表示针对感测装置感测到的数据的处理的一个例子的图。需要说明的是，以下仅记载数据的流动所需的构成和处理，省略对发光部的发光等的说明。
首先，受光部16的受光元件进行感测。受光部感测N像素(N为任意的数)的模拟数据AD1。将由受光部16感测到的模拟数据AD1发送到大便器装置2或感测装置12所具备的控制装置20(步骤S11)。
控制装置20具备AD转换器(Analog-to-Digital Converter：模数转换器)，将模拟值的模拟数据AD1变换为数字值的数字数据。控制装置20判断使AD转换器进行AD变换的像素，确定N个像素的模拟数据AD1中的使AD转换器进行变换的像素。控制装置20确定N以下的值“n”，确定使AD转换器进行变换的像素数“n”。例如，控制装置20能够通过将N以下的值确定为“n”来减少后续发送到云服务器30的数据量。
控制装置20将AD变换后的数字数据DD1暂时存储在控制装置20所具备的存储器22中(步骤S12)。响应于控制装置20的控制，在控制装置20所具备的存储器22的存储区域FM1中存储n个像素的数字数据。
然后，在存储区域FM1中存储的数字数据的量为由n像素×m行构成的预定量以上时，经由大便器装置2或感测装置12所具备的第二通信装置36，将n像素×m行的数字数据发送到边缘服务器34(步骤S13)。在此，在边缘服务器34所具备的功能由大便器装置2执行的情况下，由控制装置20所具备的运算处理装置24对n像素×m行的数字数据进行后述的排泄判定。
边缘服务器34对从控制装置20发送的n像素×m行的数字数据进行判定是否包含排泄物的排泄判定。例如，边缘服务器34对n像素的数字数据中的n-1的预定像素×m行进行阈值判定。需要说明的是，边缘服务器34也可以对n像素×m行的数字数据进行阈值判定。
边缘服务器34根据阈值判定的结果，判定是否将从控制装置20发送的数字数据经由第一通信装置32发送到云服务器30。换言之，边缘服务器34判定能否由执行第一通信装置32的功能的装置向云服务器30发送数据。
在边缘服务器34的排泄判定的结果是受光元件的输出值相对于初始数据变动了预定值以上的像素数小于阈值的情况下，如存储区域FM2所示，删除从控制装置20发送的数字数据(步骤S14)。即，在判定受光元件接收光的受光数据不是从排泄物反射的受光数据的情况下，边缘服务器34删除存储在边缘服务器34所具备的存储区域FM2中的数字数据(例如，n像素×m行的数字数据)。另外，也可以采用下述方案：在由受光元件连续地接收光的数据、例如图像数据等没有变化的情况下，删除该图像数据等。
如此，在判定经由第二通信装置36发送的数据不是从排泄物反射的受光数据的情况下，边缘服务器34不经由第一通信装置32将该数字数据发送到云服务器30。就是说，不允许控制第一通信装置32的装置向云服务器30发送数据。
此外，在边缘服务器34的排泄判定的结果是受光元件的输出值相对于初始数据变动了预定值以上的像素数为阈值以上的情况下，如存储区域FM3所示，从控制装置20发送的数据经由第一通信装置32发送到云服务器30(S15)。即，在判定受光元件接收光的受光数据是从排泄物反射的受光数据的情况下，边缘服务器34将存储在边缘服务器34所具备的存储区域FM2中的数字数据(例如，n像素×m行的数字数据)经由第一通信装置32发送到云服务器30。例如，通过将经由第一通信装置32发送并存储在云服务器30所具备的存储区域FM3中的数据，设为仅由边缘服务器34的排泄判定的结果中受光元件的输出值相对于初始数据变动了预定值以上的像素数(例如，n-l像素×m列)构成的数据，能够减少发送到云服务器30的数据量。
如此，在判定经由第二通信装置36发送的数据是从排泄物反射的受光数据的情况下，边缘服务器34经由第一通信装置32将该数字数据发送到云服务器30。就是说，允许控制第一通信装置32的装置向云服务器30发送数据。
云服务器30对经由第一通信装置32发送的数字数据进行关于排泄物的特征量的判定。然后，将其结果存储在云服务器30所具备的存储区域FM3中(S16)。需要说明的是，云服务器30的判定结果可以不存储在云服务器30中，而经由第一通信装置32发送到边缘服务器34。
例如，云服务器30对由排泄物的颜色、形状和量构成的3个特征量进行判定。云服务器30使用存储区域FM3的3比特(bit)来存储针对排泄物的颜色的判定结果，以便最多能够判定8种(黄色、茶色、黑色、异常(包括血的红色)等)。云服务器使用存储区域FM3的3比特来存储针对排泄物的形状的判定结果，以便能够判定布里斯托分类法(Bristol Scale)的7种。云服务器30使用存储区域FM3的2比特来存储针对排泄物的量的判定结果，以便能够判定由多、普通、少构成的至少3种。由此，云服务器30能够使用存储区域FM3的1字节(byte)来存储对由排泄物的颜色、形状和量构成的3个特征量的判定结果。需要说明的是，将在后文叙述用于云服务器30对排泄物的特征量进行判定的处理。
<4-2.数据解析>
从这里开始，使用图11和图12对用于判定排泄物的特征量的数据解析进行说明。以下，对排泄物管理系统1的云服务器30执行关于排泄物的颜色、形状和量的数据解析时的处理进行说明。
<4-2-1.排泄物的形状和量>
首先，参照图11对关于排泄物的形状和量的数据解析进行说明。图11是表示关于排泄物的形状和量的数据解析的一个例子的图。
图11中的对象物OB1示意地表示作为感测对象的排泄物(大便)，以对象物OB1作为一个例子，说明如何解析排泄物的形状和量的概要。需要说明的是，在以下的说明中，将对象物OB1的长尺寸方向设为上下方向，将与长尺寸方向正交的方向(短尺寸方向)设为横向方向来进行说明。这样的对象物OB1沿上下方向下落。
各测定结果RS1～RS3是表示各像素与其反射率的关系的曲线图。各测定结果RS1～RS3表示与对象物OB1的上下方向的各位置对应的测定结果。测定结果RS1表示与对象物OB1的上端部对应的测定结果。测定结果RS2表示与对象物OB1的上下方向的中央部对应的测定结果。测定结果RS3表示与对象物OB1的下端部对应的测定结果。
云服务器30检测受光元件接收光的各像素的反射率。云服务器30从有反射的像素中求出峰值。在各测定结果RS1～RS3中，中央部分为峰值。例如，云服务器30在测定结果RS2中确定像素X0是具有峰值的图像。
云服务器30将具有峰值的像素与相邻的像素的反射率的差进行比较，在确认到预定值以上或预定值以下的反射率的情况下，推定是来自排泄物的反射光。需要说明的是，云服务器30也同样地对排泄物的颜色进行处理。
在确认是来自排泄物的反射光的情况下，云服务器30进一步对该像素的相邻像素进行同样的处理。由此，云服务器30查明排泄物的端部，推定排泄物的宽度。例如，在测定结果RS2中，云服务器30推定从像素X1到图像X2的范围是排泄物。例如，在测定结果RS1中，云服务器30推定比测定结果RS2中的像素X1到图像X2的范围窄的宽度L是排泄物的宽度。
云服务器30通过将各测定结果RS1～RS3等进行层叠，来解析排泄物的形状。在图11的例子中，云服务器30解析为以下形状：与测定结果RS2对应的部分(中央部)的宽度最大，越接近与测定结果RS1对应的部分(上端部)和与测定结果RS3对应的部分(下端部)，宽度越窄。云服务器30判定从测定结果解析出的排泄物的形状最接近由布里斯托分类法分类的7种排泄物(大便)的形状中的哪种形状，来判定使用者排泄的排泄物的形状。
云服务器30通过对推定为是来自排泄物的反射光的像素数进行累积，来解析排泄物的量。需要说明的是，在存在多个使用者排泄的排泄物(大便)的情况下，通过对多个排泄物的量进行累积，来解析伴随着使用者的一次排泄行为排泄出的排泄物的量。
通过上述处理，感测从使用者向坐便器7的盆部8下落的对象物OB1。例如，作为下落中的排泄物的对象物OB1以下端部、中央部、上端部的顺序通过发光部14和受光部16所面向的前方，由此，以从下到上的顺序被感测。具体而言，以测定结果RS3、测定结果RS2、测定结果RS1的顺序感测作为下落中的排泄物的对象物OB1。需要说明的是，由云服务器30解析的排泄物不限于下落中的排泄物，也可以将下落后着水于盆部8内的水后的排泄物作为对象进行感测。
<4-2-2.排泄物的颜色>
首先，参照图12对关于排泄物的颜色的数据解析进行说明。图12是表示排泄物的颜色的数据解析的一个例子的图。图12是表示关于排泄物中所含的血的感测的数据解析的一个例子的图。需要说明的是，对于与图11相同的点，通过附上相同的附图标记，适当地省略说明。
图12中的对象物OB2表示假想的排泄物(大便)，在对象物OB2的中央部包含血区域BD这一点上，不同于图11中的对象物OB1。图12所示的测定结果RS1～RS3对应于没有血区域BD的图11中的对象物OB1的测定结果RS1～RS3。
云服务器30确定下述像素，该像素是在对作为排泄物的对象物OB2照射的多个波长的光中，对针对血具有特征性反射率的波长的光具有峰值的像素。例如，云服务器30确定下述像素，该像素是在对作为排泄物的对象物OB2照射的多个波长的光中，对针对血具有特征性反射率的670nm的光具有峰值的像素。
然后，云服务器30计算具有峰值的像素对检测到的其他波长的光的反射率。云服务器30根据同一像素对检测到的包含670nm的其它波长的反射率之比来推定颜色。图12所示的测定结果RS4表示对如对象物OB2那样的包含血区域BD的部位的测定结果。例如，图12所示的测定结果RS4表示在将不包含670nm的区域的光照射到对象物OB2的包含血区域BD的部分的情况下的测定结果。
需要说明的是，对血具有特征性反射率的波长不仅限于670nm，也可以是600nm～800nm的范围。这是因为，在该波长带中，在便附着有血的情况下，与便的颜色相比，更显著地检测出对血的颜色的反射率。
在此，参照图13说明排泄物与血的关系。图13是表示排泄物与血的关系的一个例子的图。图13所示的曲线图GR1是表示便对各波长的反射与附着在便上的血的反射的关系的图。
图13的曲线图GR1中的线FL1表示各波长(约600nm～约870nm)对排泄物(大便)的反射率。如图13中的线FL1所示，在排泄物(大便)的情况下，随着波长变长，反射率上升。如图13中的线FL1所示，在排泄物(大便)的情况下，600nm附近的反射率最低，870nm附近的反射率最高。此外，图10的曲线图GR1中的线BD1表示各波长(约600nm～约870nm)对附着在便上的血(血液)的反射率。如图13中的线BD1所示，在附着在便上的血(血液)的情况下，在670nm附近与线FL1的反射率之差最小，越远离670nm，与线FL1的反射率之差越大。
在图13中的曲线图GR1中，附着在便上的血的反射率与便的反射率之比在670nm附近最大，越远离670nm越小。如此，在图13所示的曲线图GR1中，在670nm的波长上，附着在便上的血的反射率与便的反射率之比大，在870nm的波长上，血的反射率与便的反射率之比小。
因此，云服务器30能够基于如上那样的各波长的反射率之比来解析排泄物中所含的血液。此外，云服务器30能够基于如上那样的各波长的反射率之比来解析排泄物的颜色。使用图14和图15来说明这一点。图14和图15是表示排泄物的颜色的数据分析的一个例子的图。
图14所示的测定结果RS11～RS13表示将各种不同颜色的排泄物(大便)作为测定对象时的测定结果。例如，可以按照测定结果RS11、RS12、RS13的顺序，作为测定对象的排泄物(大便)的颜色变浓。例如，测定结果RS11可以是黄土色的排泄物(大便)的测定结果，测定结果RS12可以是茶色的排泄物(大便)的测定结果，测定结果RS13可以是焦茶色的排泄物(大便)的测定结果。
此外，图14的测定结果RS11～RS13中分别示出的LED#1、LED#2以及LED#3分别是照射光的发光元件，LED#1、LED#2以及LED#3的各个曲线表示像素与反射率的关系。需要说明的是，LED#1、LED#2以及LED#3分别可以是照射任何波长区域的光的发光元件。
例如，大便的颜色越深，对各波长的反射率越小。在图14的例子中，测定结果RS11～RS13中，排泄物(大便)的颜色最浓的测定结果RS13中的对各波长的反射率变小，各自的反射率之比变大。
另一方面，例如，大便的颜色越浅，对各波长的反射率越大。在图14的例子中，测定结果RS11～RS13中，排泄物(大便)的颜色最浅的测定结果RS11中的对各波长的反射率变大，各自的反射率之比变小。例如，越接近浅色，各波长的光越被强烈反射，因此各波长的反射率的差越小。
因此，云服务器30能够通过基于如上那样的波长与反射率的关系性进行解析，来对排泄物(大便)的颜色进行分类。例如，如图15所示的分类结果RS21那样，云服务器30基于对LED#1、LED#2以及LED#3各自的反射率之比，通过对测定结果RS11～RS13进行分类，对各测定中的排泄物(大便)的颜色进行分类。
例如，云服务器30使用LED#1的反射率与LED#2的反射率之比、LED#3的反射率与LED#2的反射率之比，对各测定结果RS11～RS13的排泄物(大便)的颜色进行分类。例如，云服务器30将“LED#1的反射率/LED#2的反射率”设为X轴，将“LED#3的反射率/LED#2的反射率”设为Y轴，根据各测定结果RS11～RS13的位置对各测定中的排泄物(大便)的颜色进行分类。例如，在X轴方向上小于X1且在Y轴方向上小于Y1的情况下，云服务器30将该测定中的排泄物(大便)的颜色分类为“黄土色”。例如，在X轴方向上大于等于X1小于X2且在Y轴方向上大于等于Y1小于Y2的情况下，云服务器30将该测定中的排泄物(大便)的颜色分类为“茶色”。例如，在X轴方向上大于等于X2且在Y轴方向上大于等于Y2的情况下，云服务器30将该测定中的排泄物(大便)的颜色分类为“焦茶色”。需要说明的是，以上是一个示例，云服务器30可以通过任何方法来对各测定中的排泄物(大便)的颜色进行分类。
附图标记说明：
1：排泄物管理系统；2：大便器装置；3：便座装置；4：坐便器盖；5：便座；6：功能部；7：坐便器；8：盆部；9：盆缘部；10：操作装置；12：感测装置；14：发光部；16：受光部；17：透镜；18：壳体；20：控制装置；22：存储器；24：运算处理装置；26：电子电路；30：云服务器；32：第一通信装置；34：边缘服务器；36：第二通信装置；38：使用者识别装置；40：便携终端。

Claims (10)

1.一种排泄物管理系统，收集并管理排泄物的信息，其特征在于，具备：
大便器，形成有承接排泄物的盆部；
发光部，向所述大便器的内部照射光；
受光部，具备接收光的图像传感器；
云服务器和边缘服务器，解析所述受光部接收光的受光数据；
第一通信装置，将所述受光数据发送到所述云服务器；以及
第二通信装置，将所述受光数据发送到所述边缘服务器，
所述云服务器通过解析所述受光数据来判定排泄物的特征，
所述边缘服务器通过解析所述受光数据来判定所述第一通信装置能否向所述云服务器发送所述受光数据。
2.根据权利要求1所述的排泄物管理系统，其中，
所述第一通信装置利用广域信息通信网将所述受光数据发送到所述云服务器，并且所述第二通信装置利用驻地信息通信网将所述受光数据发送到所述边缘服务器。
3.根据权利要求2所述的排泄物管理系统，其中，
所述第一通信装置构成为收发所述云服务器与所述边缘服务器之间的数据，
经由所述第一通信装置从所述云服务器向所述边缘服务器发送的数据容量比经由所述第一通信装置从所述边缘服务器向所述云服务器发送的所述受光数据的数据容量少。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的排泄物管理系统，其中，
所述云服务器通过解析所述受光数据来判定由排泄物的颜色、形状以及量构成的三个特征量内的至少一个特征量，
所述边缘服务器通过解析所述受光数据来判定所述受光数据中是否包含排泄物。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的排泄物管理系统，还具备：使用者识别装置，取得使用所述大便器的使用者信息，
所述第一通信装置不向所述云服务器发送所述使用者信息。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的排泄物管理系统，其特征在于，
所述云服务器预先记录有使用大便器的使用者信息，
将在所述边缘服务器中判定为能发送的所述受光数据与在所述云服务器中预先记录的所述使用者信息建立关联。
7.一种排泄信息管理方法，在云服务器上管理在设有大便器的卫生间收集到的关于排泄物的信息，其特征在于，包括：
感测工序，通过受光部接收排泄物对由发光部向所述大便器的内部照射的光进行反射的反射光；以及
解析工序，基于通过所述感测工序感测到的受光数据，判定通信装置能否向所述云服务器发送所述受光数据。
8.一种程序，由能够与大便器装置和云服务器通信的边缘服务器执行，其特征在于，使边缘服务器执行：
接收过程，通过受光部接收排泄物对由发光部向大便器的内部照射的光进行反射的反射光，由此，对感测到的受光数据进行接收；以及
发送过程，基于针对所述受光数据的解析结果，向对将所述受光数据发送到所述云服务器的通信装置进行控制的装置，发送针对能否发送所述受光数据的判定结果。
9.一种边缘服务器，能够与云服务器和大便器装置通信，其特征在于，具备：
第一通信装置，构成为能够与所述云服务器通信；
第二通信装置，构成为能够与所述大便器装置通信；
存储器，存储经由所述第二通信装置从所述大便器装置发送的光学上感测到的关于排泄物的感测数据；以及
运算处理装置，对存储于所述存储器的所述感测数据进行解析，
所述运算处理装置基于所述感测数据来判定所述第一通信装置能否向所述云服务器发送所述感测数据。
10.一种便座装置，设置在大便器的上部，其特征在于，具备：
发光部，向所述大便器的内部照射光；
受光部，具备接收光的图像传感器；
存储器，存储所述受光部接收光的受光数据；
通信装置，将所述受光数据发送到云服务器；以及
运算处理装置，对存储于所述存储器的所述受光数据进行解析，
所述运算处理装置基于所述受光数据来判定能否向所述云服务器发送所述受光数据。
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