JP2008002137A - 洋風便器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】便器内部の汚れの発生を客観的に判別して自動報知する洋風便器装置を提供することにある。
【解決手段】便器内部１４の汚れの発生を判別して自動報知する機能を備えた洋風便器装置１０であって、便蓋１１の裏面、便座１２の裏面のうち少なくともいずれか一方に配設して前記便器内部を撮影する撮像カメラ２２と、報知手段２１ａ、２１ｂと、所定のタイミングで、前記撮像カメラで撮影された該便器内部の画像２６ａを、予め準備された基準画像２６ｂと比較し、該便器内部の汚れが所定の基準を超えたときに、前記報知手段を作動して汚れ検知を報知する汚れ判別／制御手段２０とを備えた構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、洋風便器装置に関し、詳しくは、便器内部の汚れの発生を判別して自動報知する機能を備えた洋風便器装置に関するものである。

従来、洋風便器装置では、便器内部の汚れの発生に対しては、目視で汚れの度合いを確認し、使用者の主観的な判断により、清掃の要、不要を判断している。
このような使用者の判断では、汚れの発生に気付かない場合もあり、便器を清潔に保つことが困難であった。

特に、ショッピングセンターやホテルなどの公共のスペースに設置される便器では、便器の汚れの度合いを客観的に判断し、汚れの発生を判別して清潔に保つために清掃を促すことが望まれる。
一般家庭においても主観的判断ではなく、客観的な判断に基づいて清掃を促すことにより、便器を清潔に保つことが望まれる。
また、便器内部の汚れの度合いを目視で確認する場合は、便器内部を執拗に見廻す必要があるなど清掃をする者にとって、決して好ましい作業ではなかった。

特許文献１では、図４に示すように、便座１の裏面に、便座１と一体的に、便器４に排泄された排泄物を撮影する撮像手段２と、撮像された画像を表示するリモコン３とを備え、使用者は着座姿勢のまま、排泄物の大きさ、色、硬さの様子を簡単に視認することができる洋風便器装置が提案されている。
特開２００６−６１２９６号公報

しかし、前記特許文献１で提案されている洋風便器装置では、便器内部の排泄物を撮影し、表示部に表示された画像によって、排泄物の様子を確認できるに留まり、便器内部の汚れの発生を判別できるものではなく、すなわち、便器内部の様子を画像により視認できるとしても、結局は汚れの発生の判別は使用者の主観的な判断に基づく他なく、このような使用者の判断では、前述のように汚れの発生に気付かない場合もあり、便器を清潔に保つことが困難であった。

本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、便器内部の汚れの発生を客観的に判別して自動報知する洋風便器装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の洋風便器装置は、便器内部の汚れの発生を判別して自動報知する機能を備えた洋風便器装置であって、便蓋の裏面、便座の裏面のうち少なくともいずれか一方に配設して前記便器内部を撮影する撮像カメラと、報知手段と、所定のタイミングで、前記撮像カメラで撮影された該便器内部の画像を、予め準備された基準画像と比較し、該便器内部の汚れが所定の基準を超えたときに、前記報知手段を作動して汚れ検知を報知する汚れ判別／制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２では、請求項１において、前記撮像カメラは、前記便蓋、前記便座が閉じた状態で前記便器内部を撮影することを特徴とする。

請求項３では、請求項１または２において、前記汚れ判別／制御手段は、一定の時間経過毎、あるいは便器の使用回数が所定値に達する毎に、前記撮像カメラを駆動して現画像を撮影し、更にその現画像と予め準備された前記基準画像とを比較することで、前記便器内部における汚れの発生を判別するようにしていることを特徴とする。

請求項４では、請求項１乃至３のいずれか１項において、汚れリセット操作スイッチを更に備えており、前記汚れ判別／制御手段は、リセット操作される毎に、前記便器内部の画像を撮影して、前記基準画像として更新する構成にしていることを特徴とする。

請求項５では、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記報知手段は、前記汚れ判別／制御手段が汚れを検知判別したときに、アラーム、音声メッセージを出力する構成にしていることを特徴とする。

請求項１乃至５に記載の洋風便器装置によれば、便蓋の裏面、便座の裏面のうち少なくともいずれか一方に配設した撮像カメラで撮像された便器内部の画像を、予め準備された基準画像と比較し、便器内部の汚れが所定の基準を超えたときに、報知する構成としているので、使用者の主観的な判断ではなく、便器内部の汚れの発生を客観的に判別して清掃を促すことができる。

請求項２では、撮像カメラによる便器内部の撮影を、便蓋、便座が閉じた状態で行うので、外光の変化などによる影響を受けずに便器内部の撮影をすることができ、外光の変化などによる明暗補正などを行う必要がないものとできる。

請求項３では、一定の時間経過毎、あるいは便器の使用回数が所定値に達する毎に、撮像カメラを駆動して便器内部の現画像を撮影する構成としているので、省電力化を図ることができる。

請求項４では、リセット操作される毎に、基準画像を更新する構成としているので、経年変化により除去できない汚れが発生した場合などでも、柔軟に対応できるものとなる。

請求項５では、汚れ検知の報知をアラーム、音声メッセージの出力により行う構成としているので、より使用者や清掃をする者に清掃の必要性の注意を喚起することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１乃至図３は、本実施形態に係る洋風便器装置を示し、図１は、本実施形態の洋風便器装置を示す概略斜視図、図２は、本実施形態に係る洋風便器装置の内部構成を示すブロック図、図３は、本実施形態に係る洋風便器装置で実行される便器内部の汚れ検知、報知機能の基本動作を示すフローチャートである。

図１に示す洋風便器装置１０では、便器本体の後部に排水タンクを備えていない、水道配管直結方式、いわゆるタンクレスタイプのものを図示しているが、排水タンクを備えたものにも適用可能である。
図例の洋風便器装置１０は、便器内部１４と、便器内部１４の外周に形設されたスカート部１３と、便器内部１４の後方に位置する便蓋・便座設置部１６に回動自在に枢着された便座１２及び便蓋１１と、スカート部１３の後方位置に各種装置や便器内部１４への排水を供給する吐出口などを内包するサイドカバー１５を備えている。

さらに本実施形態では、便蓋１１の裏面に便器内部１４を撮影する撮像カメラ（ＣＣＤ）２２と、撮像カメラ２２の駆動に対応して便器内部１４を照射する光源（ＬＥＤ）２４が配設され、サイドカバー１５には、後述する汚れリセット操作スイッチ２３及び報知手段を構成する報知用ＬＥＤ２１ｂを備えた表示・操作部が形設されるとともに、報知手段を構成するスピーカー２１ａが形設されている。
また、スカート部１３の前方（立姿使用者近接側）に、人体の在、不在を検知する人体検知センサ２５が形設されている。

尚、便器内部１４を撮影する撮像カメラ２２として本実施形態では、ＣＣＤ型のカメラを適用しているが、これに限られず、公知のものが適用でき、例えば、ＭＯＳ型、ＣＭＯＳ型など、どのようなものでも適用可能である。
また、本実施形態では、撮像カメラ２２を、便蓋１１の裏面に配設しているが、便座１２の裏面、あるいは便蓋１１の裏面と便座１２の裏面の両方に、撮像カメラを配設する構成としてもよい。
さらに、光源２４としては、撮像カメラ２２の駆動に対応して便器内部１４を照射するものであれば、どのようなものでもよく、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、蛍光灯など公知のものが適用可能である。

また、詳述は省略するが、洋風便器装置１０は、便器内部１４に排泄された排泄物を流すための給水システム及び排水システムなどの便器装置として必要な他の構成を備えていることは当然である。

次に、本実施形態に係る洋風便器装置１０の内部構成を図２に基づいて説明する。
撮像カメラ２２は、所定のタイミングで便器内部１４を撮影する。撮影された画像は、撮像カメラ２２に内蔵されているバッファメモリ（不図示）に蓄積され、Ａ／Ｄ変換器（不図示）によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて、記憶手段２６に現画像データ２６ａとして記憶される。

ここで、撮像カメラ２２が便器内部１４を撮影する所定のタイミングは、便器を使用する毎に、例えば、人体検知センサ２５により人体の在を検知した後の不在を検知した使用後のタイミングや、使用後に手動・自動による便蓋１１や便座１２が閉じられた後のタイミング、手動・自動による排水動作の後のタイミングなど、使用を検知する毎に撮影してもよい。
これらのタイミングの検知には、各種公知のセンサなどが適用可能であり、例えば、便蓋１１、便座１２の起倒（開閉）回動が、人体を検知してモーターの駆動により自動的になされる場合は、そのモーターへの通電の有無を検知することにより便蓋１１、便座１２が閉じられるタイミングを検知でき、また、便蓋１１、便座１２の起倒回動が、手動でなされる場合は、便蓋１１、便座１２の回転軸部分にその回転角を検知するための角度センサなどを設けることにより便蓋１１、便座１２が閉じられるタイミングを検知できる。

また、後述するＣＰＵ２０にクロックタイマを設け、一定の時間経過毎に、例えば、２４時間毎に撮影するなどとしてもよく、あるいは、ＣＰＵ２０に計数カウンタを設け、前述のような各種センサの検知により便器の使用回数を計数して、所定値に達する毎に、例えば、５０回使用される毎に撮影するなどとしてもよい。
これにより、使用の度に撮影する場合と比べて、省電力化を図ることができる。

尚、撮像カメラ２２による便器内部１４の撮影は、便蓋１１が開いた状態でなされるようにしてもよいが、前記のように便蓋１１の閉じられるタイミングを検知して、便蓋１１が閉じた状態でなされるようにすることが好ましい。
これにより、外光の変化などによる影響を受けずに便器内部１４の撮影をすることができ、外光の変化などによる明暗補正などを行う必要がないものとできる。
また、便器内部１４の全体が撮影できるように撮像カメラ２２の視野角を設定することが好ましい。この場合、便蓋１１が開いた状態、閉じた状態のいずれかで便器内部１４の撮影をする場合は、それぞれに応じた視野角として設定する、あるいは、撮像カメラ２２に駆動手段を設けて、便蓋１１の状態（開いた状態、閉じた状態）に併せて、自動的に位置調整を行う構成としてもよい。
尚、便蓋１１が閉じた状態で撮影がなされる場合は、撮像カメラ２２の駆動に対応させて、光源２４により便器内部１４を照射することが好ましい。
さらに、撮像カメラ２２に駆動手段を設けて、便器内部１４全体を一度に撮影するのではなく、例えば、２度に分けて撮影し、便器内部１４の画像を２分割としてもよい。

ＣＰＵ２０は、洋風便器装置１０の各種装置を制御するとともに、汚れ判別／制御手段を構成し、撮像カメラ２２で撮影された便器内部１４の画像（現画像データ２６ａ）を、所定のタイミングで、予め準備された基準画像（基準画像データ２６ｂ）と比較し、便器内部１４の汚れが所定の基準を超えたときに、報知手段２１ａ、２１ｂを作動して汚れ検知を報知する構成としている。
ここで、現画像データ２６ａと基準画像データ２６ｂとを比較し検知する所定のタイミングは、前記した撮像カメラ２２の撮影のタイミングに併せて、その都度、行うようにしてもよく、また、撮影は便器の使用毎に行い、ＣＰＵ２０にクロックタイマを設け、一定の時間経過毎に、例えば、２４時間毎に比較し検知するなどとしてもよく、あるいは、ＣＰＵ２０に計数カウンタを設け、前述のような各種センサの検知により便器の使用回数を計数して、所定値に達する毎に、例えば、５０回使用される毎に比較し検知するなどとしてもよい。

記憶手段２６には、予め準備された基準画像データ２６ｂが記憶されており、撮像カメラ２２で撮影された現画像データ２６ａが記憶され、前記したＣＰＵ２０により比較され汚れの発生の検知、報知がされる。
ここで、基準画像データ２６ｂは、撮像カメラ２２で撮影されたものに限られず、例えば、製造時に他の撮像手段で便器内部１４を撮影し、記憶手段２６に予め記憶させる構成としてもよい。

また、現画像データ２６ａと基準画像データ２６ｂとの比較は、公知の画像認識技術を適用でき、例えば、濃淡処理によりデジタル信号に変換され、画素毎に白から黒までの濃淡が２５６階調の輝度値で現されている場合、基準画像データ２６ｂの輝度値と、現画像データ２６ａの輝度値を比較することにより行う構成としてもよい。

その場合、詳述は省略するが、各画像データにおける輝度値の平均値、標準偏差、最大値や最小値を計算し、濃淡の比較を行う。
例えば、２５６階調の輝度値を黒が０として、数字が増えるにつれて、灰色から最終的に白となり、白を２５５とすると、画素毎に処理された各画像データの輝度値の平均値をそれぞれ計算し、基準画像データ２６ｂの輝度値の平均値と、現画像データ２６ａの輝度値の平均値を比較する。
この際、便器内部１４の画像データを分割し、特に汚れやすい部分を特徴箇所として抽出し、その部分のみの比較を行う構成としても良い。

前記のように輝度値の平均値を比較し、基準画像データ２６ｂの平均値よりも現画像データ２６ａの平均値が低い、すなわち、濃いと判断された場合は、汚れの発生があると判断し、予め設定された所定の基準を超えているかを判別する。
ここで、所定の基準は、基準画像データ２６ｂの輝度値の平均値と同じとして設定してもよいが、ある程度の幅を持たせて、基準画像データ２６ｂの輝度値の平均値に、一定の値を加えたものを所定の基準としてもよい。
これにより、便器の設置場所等に併せて、汚れの検知、報知の幅を持たせることができる。
尚、前記したように基準画像データ２６ｂと現画像データ２６ａとの比較、判別は、これに限られず、公知の画像認識技術が適用でき、また、撮像手段の種類、解像度などに応じて適用するのが好ましい。

報知手段を構成するスピーカー２１ａ及び報知用ＬＥＤ２１ｂは、ＣＰＵ２０の制御により、汚れ検知を報知する。
ここで、汚れ検知の報知は、スピーカー２１ａからアラーム、音声メッセージなどを出力させて報知する構成としてもよい。これにより、より使用者や清掃をする者に清掃の必要性の注意を喚起することができる。
また、報知用ＬＥＤ２１ｂを点灯、点滅させることにより報知してもよく、それらの音、光を組み合わせて報知する構成としてもよい。
ここで、本実施形態では、報知用として、ＬＥＤ２１ｂを適用しているが、これに限られず、ハロゲンランプ、蛍光灯など、点灯、点滅により報知するものであれば、どのようなものでも適用できる。

さらに、スピーカー２１ａ及び報知用ＬＥＤ２１ｂの設置場所は、図１で示したものに限られず、例えば、便蓋・便座設置部１６の上面や、スカート部１３などに設けてもよい。
さらにまた、例えば、スカート部１３やサイドカバー１５などが透光性の樹脂材で成形されている場合は、それらの内部に報知用ＬＥＤ２１ｂを設け、その点灯、点滅により報知する構成としてもよい。この場合、例えば、便器のインテリア照明として兼用してもよく、あるいは、発光色を換えるなどすれば、特に、公共のスペースや来客が多い個人宅などに便器が設置される場合にも、清掃担当者や家主以外の第三者などに、汚れの発生を認識させることなく使用させることができるとともに、清掃担当者や家主などには、より清掃の必要性の注意を喚起することができる。
また、洋風便器装置１０が、便器本体とは離れた箇所のトイレ室内に、リモートコントローラを備えている場合は、そのリモートコントローラにスピーカー２１ａ、報知用ＬＥＤ２１ｂを設けて、報知する構成としてもよい。
これにより、使用者に清掃の必要性をより容易に認識させることができる。

汚れリセット操作スイッチ２３は、ＣＰＵ２０の制御により、リセット操作される毎に、便器内部１４の画像を撮影して、基準画像として更新するために設けられている。
ここで、前記した所定の基準、すなわち、前記のように各画像データの輝度値の平均値を比較することにより、汚れの発生を判別する場合は、更新された基準画像データ２６ｂから輝度値の平均値を再計算し、一定の値を加えたものを所定の基準として、同様に更新される構成とすることが好ましい。
これにより、便器内部１４に、例えば経年変化等による除去できない汚れが発生した場合でも、便器内部１４の清掃後などにリセット操作をすると、基準画像が更新されるので、柔軟に対応できるものとなる。

尚、更に、操作部などに、報知手段２１ａ、２１ｂから出力される報知を停止する報知リセットボタンを設けて、便器内部１４の汚れが所定の基準を超えたことを検知し、報知手段２１ａ、２１ｂを作動させても、報知リセットボタンの押下がなされない場合は、報知リセットボタンの押下がなされるまで、便器の使用を検知する毎に、報知手段２１ａ、２１ｂを作動して報知する構成としてもよい。
前記動作において、報知リセットボタンは、便器の汚れの発生が報知され、それを確認して、操作されるので、その後は、便器の清掃作業が行われることが想定できる。
また、報知リセットボタンが操作された後に、後述するステップ１１０（図３参照）のように、撮像カメラ２２を駆動して、便器内部１４の現画像を撮影し、その撮影された現画像を基準画像として記憶し、更に、便器の使用回数をリセットする構成とすれば、便器内部１４の経年変化を加味した汚れ判別が可能となる。

次に、前記のように構成された本実施形態に係る洋風便器装置１０で実行される便器内部１４の汚れ検知、報知機能の基本動作を図３に基づいて説明する。

まず、便器の使用を検知すると、ＣＰＵ２０の計数カウンタに１を加算し、便器使用回数が予め設定された所定回数以上となったかどうかを判断する（ステップ１００〜１０２）。
便器の使用を検知せず、汚れリセット操作スイッチ２３の押下げもなされない場合は、便器の使用を検知するまで待機する（ステップ１００、１０９）。
汚れリセット操作スイッチ２３の押下げがなされた場合は、便蓋１１が閉じられたかどうかを判別して、便蓋１１が所定時間内に閉じられたことを検知すると、撮像カメラ２２を駆動して、便器内部１４の現画像を撮影し、その撮影された現画像を基準画像として記憶、更新し、更に、便器の使用回数をリセットし、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する一方、便蓋１１が所定時間以上、閉じられなければ、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する（ステップ１００、１０９〜１１３）。

便器使用回数が所定回数以上となると、便蓋１１が閉じられたかどうかを判別して、便蓋１１が所定時間内に閉じられたことを検知すると、撮像カメラ２２を駆動して、便器内部１４を撮影し、その画像を現画像として記憶し、現画像と基準画像を前記したように比較する一方、便器使用回数が所定回数以上でない場合は、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機し、また、便蓋１１が所定時間以上、閉じられなければ、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する（ステップ１０２〜１０５、１１４）。
ここで、便器内部１４の撮影は、便器使用回数が所定値に達する毎に行い、基準画像と比較、判別を行うのではなく、前記したように、便器の使用がなされる毎に行う構成としてもよく、また、一定の時間経過毎に行う構成としてもよく、さらに、便蓋１１が開いた状態で、撮像カメラ２２を駆動して便器内部１４を撮影する構成としてもよい。
尚、前記したように、便蓋１１が閉じた状態で、撮像カメラ２２を駆動して便器内部１４を撮影する場合は、撮像カメラ２２の駆動に対応させて、光源２４により便器内部１４を照射する構成とすることが好ましい。

次に便器内部１４の汚れが所定基準以上と判断すると、前記したように報知手段２１ａ、２１ｂにより汚れ検知を報知する一方、汚れが所定基準以上でない場合は、便器の使用回数をリセットし、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する（ステップ１０６、１０７、１１５）。
ここで、汚れ検知の報知は、汚れが所定基準以上と判断した後、直ぐに報知する構成としてもよいが、次回、便器の使用を検知した際に、報知する構成としてもよい。
これにより、特に、前記したような一定の時間経過毎に、撮影、比較、判別を行う場合でも、使用者や清掃する者が、便器近傍にいない場合は報知されず、省電力化を図ることができるとともに、確実に汚れの発生を認識させることができる。

次いで、報知が行われている間に汚れリセット操作スイッチ２３の押下げがなされた場合は、便蓋１１が閉じられたかどうかを判別して、便蓋１１が所定時間内に閉じられたことを検知すると、撮像カメラ２２を駆動して、便器内部１４の現画像を撮影し、その撮影された現画像を基準画像として記憶、更新し、更に、便器の使用回数をリセットする一方、便蓋１１が所定時間以上、閉じられなければ、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する（ステップ１０８、１１０〜１１３）。
報知が行われている間に汚れリセット操作スイッチ２３の押下げがなされない場合は、所定時間経過後、報知を停止させ、便器の使用を検知、あるいは汚れリセット操作スイッチ２３の押下まで待機する一方、所定時間経過していない場合は、報知を継続させる（ステップ１０７、１０８、１１６）。

前記構成によれば、撮像カメラ２２で撮影された便器内部１４の画像を、現画像２６ａとして登録し、予め準備された基準画像２６ｂと比較し、便器内部１４の汚れが所定の基準を超えたときに、報知する構成としているので、使用者の主観的な判断ではなく、便器内部の汚れの発生を客観的に判別して清掃を促すことができる。

本発明に係る洋風便器装置の実施形態の一例を示す概略斜視図である。 本発明の洋風便器装置の一実施例における内部構成を示すブロック図である。 本発明で実行される便器内部の汚れ検知、報知機能の基本動作を示すフローチャートである。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ 洋風便器装置
１１ 便蓋
１２ 便座
１４ 便器内部
２０ ＣＰＵ（汚れ判別／制御手段）
２１ａ スピーカー（報知手段）
２１ｂ 報知用ＬＥＤ（報知手段）
２２ 撮像カメラ
２３ 汚れリセット操作スイッチ
２６ａ 現画像データ（現画像）
２６ｂ 基準画像データ（基準画像）

Claims (5)

1. 便器内部の汚れの発生を判別して自動報知する機能を備えた洋風便器装置であって、
   便蓋の裏面、便座の裏面のうち少なくともいずれか一方に配設して前記便器内部を撮影する撮像カメラと、報知手段と、所定のタイミングで、前記撮像カメラで撮影された該便器内部の画像を、予め準備された基準画像と比較し、該便器内部の汚れが所定の基準を超えたときに、前記報知手段を作動して汚れ検知を報知する汚れ判別／制御手段とを備えたことを特徴とする洋風便器装置。
2. 請求項１において、
   前記撮像カメラは、前記便蓋、前記便座が閉じた状態で前記便器内部を撮影することを特徴とする洋風便器装置。
3. 請求項１または２において、
   前記汚れ判別／制御手段は、一定の時間経過毎、あるいは便器の使用回数が所定値に達する毎に、前記撮像カメラを駆動して現画像を撮影し、更にその現画像と予め準備された前記基準画像とを比較することで、前記便器内部における汚れの発生を判別するようにしていることを特徴とする洋風便器装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   汚れリセット操作スイッチを更に備えており、
   前記汚れ判別／制御手段は、リセット操作される毎に、前記便器内部の画像を撮影して、前記基準画像として更新する構成にしていることを特徴とする洋風便器装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、
   前記報知手段は、前記汚れ判別／制御手段が汚れを検知判別したときに、アラーム、音声メッセージを出力する構成にしていることを特徴とする洋風便器装置。

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