JP2020002676A - 病原菌拡散防止システム及び病原菌拡散防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇口から出る水を切り替えるために、使用者が光センサを手で遮断する操作が必要であるという点において、更に改善する。【解決手段】本開示の病原菌拡散防止システムは、トイレに設置された便器内の貯留水における病原菌を検知する病原菌センサと、使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置と、病原菌センサにより病原菌が検知されると、混入装置を動作させる制御部と、を備えるものである。【選択図】図１

Description

本開示は、病原菌の保有者がトイレを使用したときに感染拡大を防止する病原菌拡散防止技術に関するものである。

従来の病原菌感染防止システムとしては、殺菌水製造装置を備え、出水する液体種類を非接触で選択可能な殺菌水供給システムが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のシステムは、センサユニットの光センサが、使用者によって手で遮断されると、蛇口から出る水が、殺菌水、水道水、又はそれらの混合水に切り替えられるように構成されている。

特開２０１２−８１４４９号公報

しかしながら、上述の従来の技術では、蛇口から出る水を切り替えるために、使用者が光センサを手で遮断する操作が必要であるという点において、更なる改善が必要とされていた。

本開示の一態様にかかる病原菌拡散防止システムは、
トイレに設置された便器内の貯留水における病原菌を検知する病原菌センサと、
使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に前記病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置と、
前記病原菌センサにより前記病原菌が検知されると、前記混入装置を動作させる制御部と、を備えるものである。

本開示の病原菌拡散防止システムによれば、蛇口から出る水を切り替えるために、使用者が光センサを手で遮断する操作が必要であるという点において、更に改善することが可能となる。

第１実施形態に係る病原菌拡散防止システムの構成を概略的に示すブロック図。 トイレの内部を概略的に示す図。 登録情報の一例を示す図。 第１実施形態に係る病原菌拡散防止システムの動作を示すフローチャート。 第１実施形態に係る病原菌拡散防止システムの動作を示すフローチャート。 第２実施形態に係る病原菌拡散防止システムの構成を概略的に示すブロック図。 第２実施形態に係る病原菌拡散防止システムの動作を示すフローチャート。 第３実施形態に係る病原菌拡散防止システムの構成を概略的に示すブロック図。 第４実施形態に係る病原菌拡散防止システムの構成を概略的に示すブロック図。

（本開示に係る一態様を発明するに至った経緯）
まず、本開示に係る一態様の着眼点が説明される。上述のように、上記特許文献１に記載のシステムは、センサユニットの光センサが、使用者によって手で遮断されると、蛇口から出る水が、殺菌水、水道水、又はそれらの混合水に切り替えられるように構成されている。言い換えると、上記従来の特許文献１に記載のシステムでは、使用者が能動的に操作をしなければ、殺菌水を使用することはできない。また、上記特許文献１に記載のシステムでは、使用者が病原菌を保有しているか否か、すなわち殺菌が必要であるか否かについては検討されていない。このため、殺菌の必要性の有無に関係なく、常に殺菌水を生成しておかなければならない。そこで、使用者による操作を要することなく、使用者が病原菌を保有している場合にのみ病原菌を不活化する不活化成分を生成することにより不活化成分を節約しつつ、病原菌の拡散を防止することが望まれる。以上の考察により、本開示の発明者は、以下の発明の各態様を想到するに至った。

本開示の第１態様にかかる病原菌拡散防止システムは、
トイレに設置された便器内の貯留水における病原菌を検知する病原菌センサと、
使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に前記病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置と、
前記病原菌センサにより前記病原菌が検知されると、前記混入装置を動作させる制御部と、を備えるものである。

本開示の第２態様にかかる病原菌拡散防止方法は、
トイレにおいて病原菌の拡散を防止する病原菌拡散防止システムに用いられる病原菌拡散防止方法であって、前記病原菌拡散防止システムのコンピュータが、
病原菌センサを用いて便器内の貯留水における病原菌を検知し、
前記病原菌が検知されると、使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に前記病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置に混入動作を開始させるものである。

第１態様又は第２態様によれば、便器内の貯留水における病原菌が検知されると、蛇口から流出する水道水内に病原菌を不活化する不活化成分が混入される。このため、病原菌を保有する使用者は、自身が病原菌を保有することを意識することなく、また、何ら特別な操作を行うことなく、不活化成分が混入された水道水で、手を洗うことが可能となる。その結果、病原菌の拡散を防止することができる。また、必要なときのみ不活化成分が水道水に混入されるため、不活化成分を節約することができる。

上記第１態様において、例えば、
前記病原菌センサは、前記便器内の貯留水を採取し、採取時点から所定の検知時間内に予め定められた指標が閾値以上になることにより、前記病原菌を検知してもよい。

本態様によれば、便器内の貯留水の採取時点から所定の検知時間内という早期に、病原菌の有無を検知することができる。

上記第１態様において、例えば、
前記便器の便座への着座を検知する着座センサをさらに備えてもよく、
前記制御部は、前記便座への着座が前記着座センサにより検知されると、前記病原菌センサに検知動作を開始させてもよい。

本態様によれば、便座への着座が検知されると病原菌センサの検知動作が開始されるため、病原菌センサが無駄に検知動作を行うのを防止することができる。

上記第１態様において、例えば、
前記便器への排便を検知する排便センサをさらに備えてもよく、
前記制御部は、前記便器への前記排便が前記排便センサにより検知されると、前記病原菌センサに検知動作を開始させてもよい。

本態様によれば、便器への排便が検知されると病原菌センサの検知動作が開始されるため、病原菌センサが無駄に検知動作を行うのを防止することができる。

上記第１態様において、例えば、
登録者の連絡先が予め保存されたメモリと、
前記登録者の連絡先と通信可能に構成された通信インターフェースと、をさらに備えてもよく、
前記制御部は、前記病原菌センサにより前記病原菌が検知されると、前記登録者の連絡先を前記メモリから読み出して、前記通信インターフェースを制御して、前記病原菌が検知されたことを前記登録者の前記連絡先に通知してもよい。

本態様によれば、登録者の連絡先を予めメモリに保存しておくことにより、登録者は、病原菌が検知されたことを直ぐに知ることができる。したがって、登録者は、病原菌の検知に対して対策を講じることが可能になる。

上記第１態様において、例えば、
前記トイレ内に存在する人を検知する人感センサと、
前記トイレのドアを施錠するドアロックと、をさらに備えてもよく、
前記制御部は、前記病原菌センサにより前記病原菌が検知された後で、前記人感センサにより前記トイレ内の人が検知されなくなると、前記ドアロックを制御して、前記トイレのドアを施錠させてもよい。

本態様によれば、病原菌が検知された後で、トイレ内の人が検知されなくなると、ドアロックが制御されて、トイレのドアが施錠されるため、次の使用者が病原菌に感染するのを防止することができる。

上記第１態様において、例えば、
前記混入装置は、前記不活化成分が混入した水道水を前記トイレの空間内に散布する散布機構を含んでもよく、
前記制御部は、前記ドアロックにより前記トイレの前記ドアが施錠されると、前記散布機構の散布動作を開始させてもよい。

本態様によれば、ドアロックによりトイレのドアが施錠されると、散布機構の散布動作が開始されるため、トイレ内の病原菌を除去することができる。また、ドアロックによりトイレのドアが施錠されているため、不活化成分を含む水道水をトイレの空間内に散布しても、不活化成分による害が次の使用者に及ぶことはない。

（実施形態）
以下、本開示の実施の形態が、図面を参照しながら説明される。なお、各図面において、同じ構成要素には同じ符号が用いられ、適宜、説明は省略される。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る病原菌拡散防止システムの構成を概略的に示すブロック図である。図２は、図１の病原菌拡散防止システムの適用対象であるトイレの内部を概略的に示す図である。

図２に示されるように、図１の病原菌拡散防止システム１０の適用対象であるトイレ１２は、排便をするための便器１４と、手を洗うための水道の蛇口１６とを備える。便器１４には、使用者が着座するための便座１８が載せられている。本実施形態では、トイレ１２は、介護施設のトイレである。この介護施設では、各入居者が就寝する各部屋に、それぞれトイレが設けられている場合がある。したがって、トイレ１２は、図２に示されるように個室である。また、このような個室トイレが共用スペースに設置され、入居者が共用する場合もある。

図１に示されるように、病原菌拡散防止システム１０は、着座センサ１００、病原菌センサ１１０、人感センサ１２０、不活化成分センサ１３０、給水装置１４０、不活化成分生成装置２００、ドアロック２１０、通信インターフェース（ＩＦ）２２０、ドア２３０、制御回路３００を備える。不活化成分生成装置２００は、散布機構２０１を含む。制御回路３００は、メモリ３１０、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３２０、周辺回路（図示省略）を含む。制御回路３００は、図２に示されるように、トイレ１２の例えば壁に取り付けられている。制御回路３００と、着座センサ１００、病原菌センサ１１０、人感センサ１２０、不活化成分センサ１３０、給水装置１４０、不活化成分生成装置２００、ドアロック２１０、及び通信ＩＦ２２０と、は無線又は有線で互いに通信可能に接続されている。

図１のメモリ３１０は、例えば半導体メモリ等により構成される。メモリ３１０は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的に消去書き換え可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などを含む。メモリ３１０の例えばＲＯＭは、ＣＰＵ３２０を動作させる第１実施形態の制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ３２０は、メモリ３１０に記憶された第１実施形態の制御プログラムにしたがって動作することによって、着座判定部３２１、病原菌センサ制御部３２２、生成装置制御部３２３、通信制御部３２４、ドアロック制御部３２５として機能する。

着座センサ１００は、例えば発光部及び受光部を備え、使用者が便座１８に着座しているか否かを検出する。着座センサ１００は、図２に示されるように、便器１４の、便座１８に着座した使用者の背中側に配置されている。使用者が便座１８に着座すると、発光部から出射された光が使用者によって反射されて、受光部により受光される。着座センサ１００は、受光部の受光信号を制御回路３００に出力する。

着座判定部３２１は、着座センサ１００の動作を制御する。着座判定部３２１は、所定周期（例えば１秒）で、着座センサ１００の発光部からパルス光を出射させる。着座判定部３２１は、着座センサ１００の受光部から反射光の受光信号が出力されると、使用者が便座１８に着座していると判定する一方、受光部から反射光の受光信号が出力されなければ、使用者が便座１８に着座していないと判定する。

病原菌センサ１１０は、例えば、ノロウイルスなどのウイルス、感染性胃腸炎を引き起こす細菌等の病原菌に対応する試薬を含み、病原菌を検出する。病原菌センサ１１０は、便器１４に溜められている水の一部を採取し、試薬と反応させる。採取した水に病原菌が含まれているときは、抗原抗体反応により、予め定められた指標が急速に増大する。そこで、本実施形態では、病原菌センサ１１０は、指標が所定時間Ｔ１（検知時間の一例に相当）以内に閾値ＴＨ以上に増大すると、検出信号を制御回路３００に出力する。所定時間Ｔ１と閾値ＴＨとは、予め実験等により定められて、メモリ３１０に保存されている。所定時間Ｔ１は、本実施形態では例えば、３０秒である。病原菌センサ制御部３２２（センサ制御部の一例に相当）は、病原菌センサ１１０の動作を制御する。病原菌センサ制御部３２２は、病原菌の検出信号が病原菌センサ１１０から出力されると、その旨を生成装置制御部３２３に通知する。

不活化成分生成装置２００（混入装置の一例に相当）は、水道水に塩化ナトリウムなどを添加して調整された塩素イオン含有水を生成し、この塩素イオン含有水を電気分解して次亜塩素酸を不活化成分として生成する。不活化成分生成装置２００は、生成した次亜塩素酸を蛇口１６から流出される水道水に混入する。散布機構２０１は、例えばポンプを含み、次亜塩素酸が混入された水道水を霧状にしてトイレ１２内の空間に散布する。生成装置制御部３２３（混入装置制御部の一例に相当）は、不活化成分生成装置２００の混入動作及び散布機構２０１の散布動作を制御する。生成装置制御部３２３は、病原菌センサ制御部３２２から病原菌が検出されたことが通知されると、不活化成分生成装置２００に混入動作を行わせる。

人感センサ１２０は、例えば焦電型赤外線センサで構成され、トイレ１２内の人を検出する。人感センサ１２０は、検出信号を制御回路３００に出力する。給水装置１４０は、便器１４に水を流して便を排出する。給水装置１４０は、作動したときに、給水信号を制御回路３００に出力する。なお、給水装置１４０が給水信号を制御回路３００に出力するのに代えて、給水装置１４０の作動を指示する指示信号が制御回路３００に出力されるように構成されてもよい。

不活化成分センサ１３０は、不活化成分生成装置２００による不活化成分（本実施形態では例えば、次亜塩素酸）の生成が終了した後の水道水における不活化成分の濃度、あるいは不活化成分が混入された水道水がトイレ１２の空間に散布された後の空気中の不活化成分の濃度を検出する。不活化成分センサ１３０は、例えば三電極式によりサイクリックボルタモグラムを測定することによって、水中の次亜塩素酸の濃度を検出する。代替的に、不活化成分センサ１３０は、例えば定電位電解式のガスセンサにより作用極と対極との間に流れる電流を測定することによって、空気中の不活化成分（例えば、次亜塩素酸）の濃度を検出してもよい。不活化成分センサ１３０は、検出信号を制御回路３００に出力する。例えばドアロック制御部３２５は、不活化成分センサ１３０により検出された次亜塩素酸の濃度が予め定められた基準濃度以下になると、トイレ１２の空間に散布された次亜塩素酸が除去されたと判定する。

ドアロック２１０は、トイレ１２のドア２３０を施錠する。ドアロック２１０の作動及び解除は、例えばドアロック制御部３２５によって制御される。通信ＩＦ２２０は、外部機器と通信を行う。通信ＩＦ２２０は、本実施形態では例えば、トイレ１２の使用者（例えば介護施設の入居者）を担当する介護士等のスタッフが保有する端末装置（例えばタブレット型コンピュータ、スマートフォン）と、介護施設内のイントラネットワークを介して通信を行う。通信ＩＦ２２０の通信動作は、通信制御部３２４によって制御される。

本実施形態では、メモリ３１０には、種々の情報が予め保存されている。メモリ３１０には、例えば、病原菌センサ１１０が病原菌を検出したと病原菌センサ制御部３２２によって判定されると、使用者の退出後にドアロック２１０を作動させてトイレ１２のドア２３０を施錠するか否かの設定情報が保存されている。また、メモリ３１０には、例えば、ドアロック２１０によってトイレ１２のドア２３０を施錠すると設定されているときに、散布機構２０１を作動させて不活化成分をトイレ１２内の空間に散布するか否かの設定情報が保存されている。また、メモリ３１０には、例えば、病原菌センサ１１０が病原菌を検出したと病原菌センサ制御部３２２によって判定されたときに、その旨を送信する介護士等のスタッフの連絡先の登録情報５００（図３）がメモリ３１０に保存されている。

図３は、登録情報５００の一例を示す図である。登録情報５００は、トイレ識別情報（トイレＩＤ）欄５０１と、氏名欄５０２と、連絡先欄５０３と、を含む。トイレＩＤ欄５０１には、介護施設に設置されている各トイレを特定する固有情報が登録されている。氏名欄５０２には、トイレＩＤ欄５０１のトイレを使用する入居者を担当する介護士等のスタッフ（登録者の一例に相当）の氏名が登録されている。連絡先欄５０３には、介護士等のスタッフが保持する端末装置（例えばタブレット型コンピュータ、スマートフォン）のメールアドレスが登録されている。

図４、図５は、第１実施形態に係る病原菌拡散防止システムの動作を概略的に示すフローチャートである。図４、図５の動作は、一定時間（例えば１秒）毎に実行される。

図４のステップＳ３００において、着座判定部３２１は、使用者が便座１８に着座したことが着座センサ１００により検出されたか否かを判定する。使用者が便座１８に着座していれば（ステップＳ３００でＹＥＳ）、処理はステップＳ３０５に進む。一方、使用者が便座１８に着座していなければ（ステップＳ３００でＮＯ）、図４、図５の動作は終了する。

ステップＳ３０５において、病原菌センサ制御部３２２は、病原菌センサ１１０をオンにし、使用者の着座検出時点からの経過時間をカウントして、所定時間Ｔ０待機する（ステップＳ３１０）。所定時間Ｔ０は、本実施形態では例えば１５秒である。所定時間Ｔ０が経過すると、ステップＳ３１５において、病原菌センサ１１０は、便器１４に溜められている水を採取し、試薬と反応させて病原菌の有無の測定を開始する。病原菌センサ１１０は、内蔵するタイマーを用いて、測定開始からの経過時間をカウントする。

ステップＳ３２０において、病原菌センサ１１０は、予め定められた指標が閾値ＴＨ以上に上昇したか否かを判定する。指標が閾値ＴＨ以上に上昇しなければ（ステップＳ３２０でＮＯ）、処理はステップＳ３２５に進む。一方、指標が閾値ＴＨ以上に上昇すると（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、処理はステップＳ３３５に進む。

ステップＳ３２５において、病原菌センサ制御部３２２は、給水装置１４０から出力される給水信号に基づき、便器１４の水が流されたか否かを判定する。便器１４の水が流されていなければ（ステップＳ３２５でＮＯ）、処理はステップＳ３３０に進む。一方、便器１４の水が流されると（ステップＳ３２５でＹＥＳ）、病原菌センサ１１０は、採取した水を廃棄して、図４、図５の動作は終了する。

ステップＳ３３０において、病原菌センサ１１０は、測定開始から所定時間Ｔ１経過したか否かを判定する。測定開始から所定時間Ｔ１経過していなければ（ステップＳ３３０でＮＯ）、処理はステップＳ３２０に戻って、以上のステップが繰り返される。一方、測定開始から所定時間Ｔ１経過していれば（ステップＳ３３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ３１５に戻って、以上のステップが繰り返される。すなわち、病原菌センサ１１０は、所定時間Ｔ１以内に指標が閾値ＴＨ以上に上昇すると、病原菌を検出したと判定して、病原菌の検出動作を終了する。一方、所定時間Ｔ１以内に指標が閾値ＴＨ以上に上昇しなければ、給水装置１４０により便器１４の水が流されるまで、便器１４の水を採取して病原菌の検出動作を繰り返す。

ステップＳ３３５において、病原菌センサ１１０は、病原菌を検出したことを表す検出信号を制御回路３００に出力する。ステップＳ３４０において、生成装置制御部３２３は、不活化成分生成装置２００をオンにする。不活化成分生成装置２００は、次亜塩素酸を不活化成分として生成して水道水に混入する。

図５のステップＳ４００において、通信制御部３２４は、メモリ３１０に保存されている登録情報５００（図３）に基づき、スタッフの連絡先が登録されているか否かを判定する。メモリ３１０には、トイレ１２を特定する固有情報が予め保存されている。ステップＳ４００において、通信制御部３２４は、メモリ３１０の登録情報５００を読み出して、メモリ３１０に予め保存されているトイレ１２を特定する固有情報に対応する、氏名欄５０２及び連絡先欄５０３が登録されているか否かを判定する。氏名欄５０２及び連絡先欄５０３が登録されているならば（ステップＳ４００でＹＥＳ）、処理はステップＳ４０５に進む。一方、氏名欄５０２及び連絡先欄５０３が登録されていなければ（ステップＳ４００でＮＯ）、処理はステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４０５において、通信制御部３２４は、登録されたスタッフの連絡先に、病原菌が検出されたことを通知する。通知内容は、予め定められメモリ３１０に保存されている。例えば、トイレ１２のトイレＩＤが「ＩＤ２」であれば、通信制御部３２４は、登録された介護士ＢＢの連絡先であるＢＢ＿ｙｙａｊｐ．ｃｏｍに対して、「トイレＩＤが“ＩＤ２”のトイレにおいて、病原菌が検出されました。」とのメッセージを送信する。通知を受けたスタッフは、トイレ１２を清掃するなどの対策を講じることができる。また、病原菌の保有者がトイレ１２から外へ出る前に、スタッフがトイレ１２に到着すると、病原菌の保有者を確実に特定することができる。

ステップＳ４１０において、ドアロック制御部３２５は、メモリ３１０に保存されている設定情報に基づき、ドアロック２１０を作動させてドア２３０を施錠することが設定されているか否かを判定する。ドアの施錠が設定されているときは（ステップＳ４１０でＹＥＳ）、処理はステップＳ４１５に進む。一方、ドアの施錠が設定されていないときは（ステップＳ４１０でＮＯ）、図４、図５の動作は終了する。

ステップＳ４１５において、ドアロック制御部３２５は、人感センサ１２０からの検出信号に基づき、使用者が退出してトイレ１２が無人であるか否かを判定する。トイレ１２が無人であれば（ステップＳ４１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ４２０に進む。一方、トイレ１２が無人でなければ（ステップＳ４１５でＮＯ）、処理はステップＳ４１５に戻って、トイレ１２が無人になるまで待機する。ステップＳ４２０において、ドアロック制御部３２５は、ドアロック２１０を作動させてトイレ１２のドア２３０を施錠する。

ステップＳ４２５において、生成装置制御部３２３は、メモリ３１０に保存されている設定情報に基づき、不活化成分の散布が設定されているか否かを判定する。不活化成分の散布が設定されていれば（ステップＳ４２５でＹＥＳ）、処理はステップＳ４３０に進む。ステップＳ４３０において、生成装置制御部３２３は、散布機構２０１を作動させて、不活化成分を含む水道水をトイレ１２の空間に散布させる。

ステップＳ４３５において、ドアロック制御部３２５は、不活化成分センサ１３０からの検出信号に基づき、トイレ１２の空間に散布された不活化成分が除去されたか否かを判定する。不活化成分が除去されていれば（ステップＳ４３５でＹＥＳ）、処理はステップＳ４４０に進む。不活化成分が除去されていなければ（ステップＳ４３５でＮＯ）、処理はステップＳ４３５に戻って、不活化成分が除去されるまで待機する。ステップＳ４４０において、ドアロック制御部３２５は、ドアロック２１０を解除してトイレ１２のドア２３０を解錠する。

一方、不活化成分の散布が設定されていなければ（ステップＳ４２５でＮＯ）、処理はステップＳ４４５に進む。ステップＳ４４５において、通知を受けたスタッフが、保持するドアロック２１０の専用の集積回路（ＩＣ）カードをトイレ１２のドアのドアロック２１０に近接させると、近距離無線通信によって解錠コマンドがＩＣカードからドアロック２１０に送信され、ドアロック２１０が解除されてトイレ１２のドア２３０が解錠され、図４、図５の動作は終了する。すなわち、ステップＳ４４５において、ＩＣカードからの解錠コマンドが送信されるまで待機することとなる。

なお、ステップＳ４４０では、ドアロック制御部３２５がドアロック２１０を解除するのに限られない。代替的に、不活化成分の散布が設定されているときは（ステップＳ４２５でＹＥＳ）、ＩＣカードからの解錠コマンドの受付けを禁止し、ステップＳ４４０において、ＩＣカードからの解錠コマンドの受付けを許可するようにしてもよい。この場合には、ステップＳ４４０において、ＩＣカードからの解錠コマンドが受信されるまで待機することとなる。

以上説明されたように、第１実施形態によれば、使用者が便座１８に着座したことを検出してから所定時間Ｔ０経過後に、病原菌センサ１１０をオンにし、病原菌センサ１１０は、便器１４の貯留水を採取して、所定の指標が閾値ＴＨ以上に上昇すると、病原菌が検出されたと判定され、不活化成分生成装置２００がオンにされている。したがって、使用者が何ら操作を行わなくても、自動的に不活化成分（本実施形態では次亜塩素酸）が混入された水道水を用いて、手を洗うことが可能になる。このため、病原菌が拡散するのを防止することができる。

また、第１実施形態によれば、病原菌の保有者がトイレ１２から退室すると、ドアロック２１０によりトイレ１２のドア２３０を施錠することができる。このため、他の使用者が病原菌に感染するような事態を未然に防止することができる。その結果、病原菌が拡散するのを、より確実に防止することができる。

また、第１実施形態によれば、トイレ１２のドア２３０の施錠後に、散布機構２０１によって、不活化成分を含む水道水をトイレ１２内の空間に散布することができる。このため、トイレ１２内の空間の病原菌を不活化することができる。これによって、病原菌が拡散するのを更に確実に防止することができる。

また、第１実施形態によれば、不活化成分を含む水道水の散布後、不活化成分センサ１３０の検出結果により、不活化成分が除去されたと判定された後に、ドアロック２１０が解除されている。このため、残留する不活化成分により、次の使用者に悪影響が及ぼされるのを未然に防止することができる。

また、病原菌の拡散防止のみが目的であれば、使用する度に毎回、不活化成分が混入された水道水を用いて手を洗い、不活化成分を含む水道水を散布することが望ましいことになる。しかし、そうすると、不活化成分を生成するためのコストが上昇してしまうという問題が生じる。また、毎回、次亜塩素酸を散布すると、トイレ１２の内装に悪影響を与えたり、悪臭が残存したりする可能性もある。そこで、第１実施形態によれば、病原菌が検出されたときにのみ、不活化成分生成装置２００がオンにされている。これによって、不活化成分を節約することができ、上述の問題を回避することができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ａの構成を概略的に示すブロック図である。第２実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ａは、第１実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０において、排便センサ１５０を更に備え、制御回路３００に代えて制御回路３００Ａを備え、メモリ３１０に代えてメモリ３１０Ａを備え、ＣＰＵ３２０に代えてＣＰＵ３２０Ａを備える。

メモリ３１０Ａは、メモリ３１０と同様に、例えば半導体メモリ等により構成され、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含む。メモリ３１０Ａの例えばＲＯＭは、ＣＰＵ３２０Ａを動作させる第２実施形態の制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ３２０Ａは、メモリ３１０Ａに記憶された第２実施形態の制御プログラムにしたがって動作することによって、着座判定部３２１、病原菌センサ制御部３２２Ａ、生成装置制御部３２３、通信制御部３２４、ドアロック制御部３２５、排便判定部３２６として機能する。

排便センサ１５０は、便座１８に着座した使用者が、便器１４に排便したことを検出する。排便センサ１５０は、発光部及び受光部を備える。排便センサ１５０の発光部は、紫外線等の励起光を出射する。励起光が照射された便等の有機物は、所定波長範囲で所定強度範囲の蛍光を発する。排便センサ１５０の受光部は、便等の有機物により発せられた所定波長範囲で所定強度範囲の蛍光を受光すると、受光信号を制御回路３００に出力する。排便センサ１５０の受光部は、所定波長範囲で所定強度範囲の蛍光を受光しなければ、受光信号を制御回路３００に出力しない。

排便判定部３２６は、排便センサ１５０からの受光信号の有無に基づき、使用者により排便が行われたか否かを判定する。排便判定部３２６は、使用者により排便が行われたと判定すると、その旨を病原菌センサ制御部３２２Ａに通知する。病原菌センサ制御部３２２Ａは、使用者により排便が行われたと排便判定部３２６から通知されると、病原菌センサ１１０の動作を開始させる。

図７は、第２実施形態に係る病原菌拡散防止システムの動作を概略的に示すフローチャートである。なお、図７に続く動作は、上記第１実施形態の図５と同じである。図７、図５の動作は、一定時間（例えば１秒）毎に実行される。

図７のステップＳ３００，Ｓ３０５は、それぞれ、図４のステップＳ３００，Ｓ３０５と同じである。ステップＳ７００において、排便判定部３２６は、排便センサ１５０の動作を開始させる。排便判定部３２６は、例えば排便センサ１５０の発光部から１秒毎に励起光パルスを出射させる。ステップＳ７０５において、排便判定部３２６は、排便センサ１５０の受光部からの受光信号の有無に基づき、便座１８に着座した使用者が排便したか否かを判定する。使用者が排便していれば（ステップＳ７０５でＹＥＳ）、処理はステップＳ７１０に進む。一方、使用者が排便していなければ（ステップＳ７０５でＮＯ）、処理はステップＳ７０５に戻って、使用者が排便するまで待機する。

ステップＳ７１０において、病原菌センサ制御部３２２Ａは、測定回数を表すカウント値Ｉを１にセットする。ステップＳ３１５，Ｓ３２０，Ｓ３２５，Ｓ３３０は、それぞれ、図４のステップＳ３１５，Ｓ３２０，Ｓ３２５，Ｓ３３０と同じである。ステップＳ３３０において、測定開始から所定時間Ｔ１経過していれば（ステップＳ３３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ７１５に進む。

ステップＳ７１５において、病原菌センサ制御部３２２Ａは、カウント値Ｉが２に等しいか否かを判定する。カウント値Ｉが２に等しくなければ（ステップＳ７１５でＮＯ）、処理はステップＳ７２０に進む。一方、カウント値Ｉが２に等しければ（ステップＳ７１５でＹＥＳ）、図７、図５の動作を終了する。

ステップＳ７２０において、病原菌センサ制御部３２２Ａは、カウント値Ｉを１だけインクリメントする。その後、処理はステップＳ３１５に戻って、以上のステップが繰り返される。ステップＳ３３５，Ｓ３４０は、それぞれ、図４のステップＳ３３５，Ｓ３４０と同じである。このように、第２実施形態では、病原菌センサ制御部３２２Ａは、病原菌センサ１１０により２回病原菌の検出動作を行っても病原菌が検出されなければ、病原菌の検出動作を終了している。

以上説明されたように、第２実施形態によれば、使用者の排便が排便センサ１５０により検出されてから、病原菌センサ１１０がオンにされているため、病原菌センサ１１０が無駄に動作するのを未然に防止することができる。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ｂの構成を概略的に示すブロック図である。第３実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ｂは、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、サーバ装置３０と、を備える。トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、サーバ装置３０とは、介護施設内のイントラネットワーク４０を介して、互いに通信可能に構成されている。トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ異なるトイレに設置されており、同じ構成を有している。なお、図８では、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの３個のトイレ制御装置のみが示されているが、第３実施形態では、介護施設内の各トイレにトイレ制御装置が設けられており、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ以外のトイレ制御装置の図示は省略されている。

トイレ制御装置２０Ａは、着座センサ１００、病原菌センサ１１０、人感センサ１２０、不活化成分センサ１３０、給水装置１４０、不活化成分生成装置２００、ドアロック２１０、通信ＩＦ２２０Ｂ、制御回路３００Ｂを備える。不活化成分生成装置２００は、散布機構２０１を含む。制御回路３００Ｂは、メモリ３１０Ｂ、ＣＰＵ３２０Ｂ、周辺回路（図示省略）を含む。通信ＩＦ２２０Ｂは、イントラネットワーク４０を介して、サーバ装置３０と通信を行う。

メモリ３１０Ｂは、メモリ３１０と同様に、例えば半導体メモリ等により構成され、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含む。メモリ３１０Ｂの例えばＲＯＭは、ＣＰＵ３２０Ｂを動作させる第３実施形態の制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ３２０Ｂは、メモリ３１０Ｂに記憶された第３実施形態の制御プログラムにしたがって動作することによって、入力制御部３３１、出力制御部３３２、通信制御部３３３として機能する。

入力制御部３３１は、着座センサ１００、病原菌センサ１１０、人感センサ１２０、不活化成分センサ１３０、給水装置１４０、ドアロック２１０から入力される信号を、それぞれ受け取って、通信制御部３３３に通知する。通信制御部３３３は、入力制御部３３１が受け取った信号を、通信ＩＦ２２０Ｂを介して、サーバ装置３０に送信する。通信制御部３３３は、サーバ装置３０からの信号を受信し、受信した信号を出力制御部３３２に通知する。出力制御部３３２は、サーバ装置３０からの信号に基づき、不活化成分生成装置２００、散布機構２０１、ドアロック２１０、病原菌センサ１１０を制御する。

なお、通信制御部３３３は、信号をサーバ装置３０に送信する際に、トイレＩＤとともに送信する。これによって、サーバ装置３０は、信号の送信元のトイレを特定することができる。

サーバ装置３０は、メモリ３１、ＣＰＵ３２、及び通信ＩＦ３３を備える。通信ＩＦ３３は、イントラネットワーク４０を介して、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと通信を行う。メモリ３１は、例えば半導体メモリ等により構成され、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含む。メモリ３１の例えばＲＯＭは、ＣＰＵ３２を動作させる制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ３２は、メモリ３１に記憶された制御プログラムにしたがって動作することによって、着座判定部３２１、病原菌センサ制御部３２２、生成装置制御部３２３、ドアロック制御部３２５、及び通信制御部３４として機能する。

通信制御部３４は、通信ＩＦ３３を介して、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃから受信した信号を、内容に応じて、着座判定部３２１、病原菌センサ制御部３２２、生成装置制御部３２３、ドアロック制御部３２５に通知する。着座判定部３２１、病原菌センサ制御部３２２、生成装置制御部３２３、ドアロック制御部３２５は、それぞれ、通知された内容に応じた信号を通信制御部３４に通知する。通信制御部３４は、通知された信号を、通信ＩＦ３３を介して、送信元を表すトイレＩＤのトイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに送信する。

以上説明されたように、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第３実施形態によれば、サーバ装置３０は、各トイレに設置されたトイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、それぞれ通信を行うことにより、介護施設に設けられている各トイレにおける制御を、統括して行うことができる。

なお、トイレ制御装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、更に、排便センサ１５０（図６）を備えてもよく、サーバ装置３０のＣＰＵ３２は、更に、排便判定部３２６（図６）として機能してもよい。この構成によれば、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ｃの構成を概略的に示すブロック図である。上記第１実施形態では、登録情報５００（図３）及び設定情報は、予めメモリ３１０に保存されていた。これに対して、登録情報５００（図３）及び設定情報をメモリ３１０に保存する第４実施形態が、図９を用いて説明される。

第４実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０Ｃは、第１実施形態に係る病原菌拡散防止システム１０（図１）の各構成要素と、端末装置５０とを備える。端末装置５０は、介護施設の介護士等のスタッフが保持する通信可能な携帯機器である。端末装置５０は、例えばタブレット型コンピュータ又はスマートフォンで構成される。端末装置５０は、メモリ５１、ＣＰＵ５２、通信ＩＦ５３、及びタッチパネルディスプレイ５４を備える。

タッチパネルディスプレイ５４は、入力機能と表示機能とを兼ね備える周知の機器である。通信ＩＦ５３は、イントラネットワーク４０を介して、通信ＩＦ２２０と通信を行う。メモリ５１は、例えば半導体メモリ等により構成され、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含む。メモリ５１の例えばＲＯＭは、ＣＰＵ５２を動作させる病原菌拡散防止アプリケーションプログラムを記憶する。ＣＰＵ５２は、メモリ５１に記憶された病原菌拡散防止アプリケーションプログラムにしたがって動作することによって、設定制御部５５、及び通信制御部５６として機能する。

設定制御部５５は、ドアロック２１０を作動させてトイレ１２のドア２３０を施錠するか否かを設定するための設定画面をタッチパネルディスプレイ５４に表示する。通信制御部５６は、設定画面に対する指などの接触によって設定内容が決定されると、通信ＩＦ５３を介して、設定内容を通信ＩＦ２２０に送信する。通信制御部３２４は、通信ＩＦ２２０で受信した設定内容をメモリ３１０に保存する。

設定制御部５５は、散布機構２０１を作動させて不活化成分をトイレ１２内の空間に散布するか否かを設定するための設定画面をタッチパネルディスプレイ５４に表示する。通信制御部５６は、設定画面に対する指などの接触によって設定内容が決定されると、通信ＩＦ５３を介して、設定内容を通信ＩＦ２２０に送信する。通信制御部３２４は、通信ＩＦ２２０で受信した設定内容をメモリ３１０に保存する。

設定制御部５５は、病原菌センサ１１０が病原菌を検出したと病原菌センサ制御部３２２によって判定されたときに、その旨を送信する介護士等のスタッフの連絡先の登録情報５００（図３）を登録するための登録画面をタッチパネルディスプレイ５４に表示する。通信制御部５６は、登録画面に対する指などの接触によって登録情報５００が決定されると、通信ＩＦ５３を介して、登録情報５００を通信ＩＦ２２０に送信する。通信制御部３２４は、通信ＩＦ２２０で受信した登録情報５００をメモリ３１０に保存する。

以上のように、第４実施形態によれば、介護士等のスタッフは、保有する端末装置５０を用いることにより、適切な登録情報５００（図３）及び設定情報を、メモリ３１０に保存することが可能になっている。

（変形された実施形態）
（１）上記各実施形態では、混入装置の一例として、次亜塩素酸を生成する不活化成分生成装置２００が設けられているが、不活化成分は、これに限られない。代替的に、例えば放電によりオゾンを不活化成分として生成して水道水に混入する不活化成分生成装置を備えるようにしてもよい。更に代替的に、エタノールを貯留するタンクを有し、エタノールを不活化成分として水道水に混入する混入装置を備えるようにしてもよい。

オゾンを不活化成分として生成して水道水に混入する不活化成分生成装置を備える場合には、不活化成分センサ１３０として、例えば、多孔質ガラス基板の光透過率を測定することによりオゾン濃度を検出するオゾンセンサを用いてもよい。エタノールを不活化成分として水道水に混入する混入装置を備える場合には、エタノールは無害であるので、不活化成分センサ１３０を省略してもよい。

（２）上記各実施形態では、病原菌拡散防止システムは、ドアロック２１０によるドア２３０の施錠後に、散布機構２０１が作動されているが、これに限られない。例えば、病原菌拡散防止システムは、ドアロック２１０を備えていない場合、散布機構２０１が作動している間、入室を禁止する旨の警報メッセージをトイレ１２のドア２３０に表示するように構成されていてもよい。

（３）上記各実施形態では、登録情報５００の連絡先欄５０３には、介護士等のスタッフが保持する端末装置（例えばタブレット型コンピュータ、スマートフォン）のメールアドレスが登録されているが、これに限られない。例えば、スタッフが保持する携帯電話の電話番号が連絡先欄５０３に登録されていてもよい。その場合には、病原菌拡散防止システムは、自動音声でメッセージを読み上げるように構成されていてもよい。

（４）上記各実施形態では、病原菌拡散防止システムは、不活化成分センサ１３０を備え、不活化成分センサ１３０からの検出信号に基づき、トイレ１２の空間に散布された不活化成分が除去されたか否かが判定されているが、これに限られず、不活化成分センサ１３０を備えなくてもよい。例えば、予め定められた不活化成分の散布量から、不活化成分の空中濃度が、人に対して問題を生じないレベルに低下するまでに要する時間を予め計測しておいてもよい。不活化成分の散布終了から、予め計測した時間が経過すると、不活化成分が除去されたと判定されるようにしてもよい。

（５）上記各実施形態では、ステップＳ４４５（図５）において、通知を受けた介護士等のスタッフが、ドアロック２１０の専用のＩＣカードをトイレ１２のドア２３０のドアロック２１０に近接させることにより、ドアロック２１０が解除されてトイレ１２のドア２３０が解錠されているが、これに限られない。例えば、スタッフが保持する端末装置（例えばタブレット型コンピュータ又はスマートフォン）から、ドアロック２１０の解除コマンドが、例えば介護施設内のイントラネットワークを介して、ドアロック制御部３２５に送信されるようにしてもよく、ドアロック制御部３２５は、解除コマンドを受信すると、ドアロック２１０を解除してもよい。

（６）上記第２実施形態では、排便センサ１５０は、紫外線等の励起光を出射する発光部と、励起光が照射された便等の有機物により発せられた所定波長範囲の蛍光を受光する受光部とを備えているが、これに限られない。排便センサ１５０は、排出された便から発せられる匂いを検出する匂いセンサで構成されてもよい。代替的に、排便センサ１５０は、排出された便から発せられる熱を検出する非接触式温度センサで構成されてもよい。更に代替的に、排便センサ１５０は、排出された便の画像を取得する画像センサで構成されてもよい。排便センサ１５０は、排出された便を検出可能なセンサであればよい。

（７）上記各実施形態では、トイレ１２は、個室になっているが、これに限られず、複数の便器１４と、複数の水道の蛇口１６とが設置されたトイレでもよい。その場合、それぞれの蛇口１６に、不活化成分生成装置２００が取り付けられていればよい。

（８）上記各実施形態では、登録情報５００（図３）の氏名欄５０２には、介護施設の介護士等のスタッフが登録され、上記第４実施形態では、端末装置５０は、介護施設の介護士等のスタッフにより保持されているが、介護施設の介護士等のスタッフに限られない。病原菌拡散防止システム１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの適用対象であるトイレが、病院のトイレであれば、病院の看護師等のスタッフであってもよい。病原菌拡散防止システム１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの適用対象であるトイレが、在宅医療を受ける患者が居住する住宅のトイレであれば、同居する家族であってもよい。

（９）上記各実施形態では、不活化成分生成装置２００は、水道の蛇口１６に取り付けられているが、これに限られない。代替的に、不活化成分生成装置２００は、水道の蛇口１６とは別に配置され、水道の蛇口１６から流出される水道水が不活化成分生成装置２００に導かれ、不活化成分生成装置２００において不活化成分が水道水に混入され、不活化成分が混入された水が不活化成分生成装置２００から流出されて、手を洗うように構成されていてもよい。更に代替的に、不活化成分生成装置２００がトイレ１２の壁のなかに配置され、不活化成分生成装置２００で生成された不活化成分が水道水に混入され、不活化成分が混入された水が、水道の蛇口１６から流出されるように構成されていてもよい。

（１０）上記各実施形態では、病原菌センサ１１０は、便器１４に溜められている水の一部を採取し、試薬と反応させる抗原抗体反応により、病原菌を検出しているが、この構成に限られない。例えば、採取した便器１４に溜められている水に光を照射して、非接触で病原菌を検出するバイオセンサを用いてもよい。

本開示に係る病原菌拡散防止システム及び病原菌拡散防止方法は、複数の入居者が入居する介護施設、複数の患者が入院する病院、在宅医療を受ける患者が居住する住宅などのトイレに特に有用である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 病原菌拡散防止システム
１２ トイレ
１４ 便器
１６ 蛇口
１８ 便座
３０ サーバ装置
１００ 着座センサ
１１０ 病原菌センサ
１２０ 人感センサ
１３０ 不活化成分センサ
１４０ 給水装置
２００ 不活化成分生成装置
２０１ 散布機構
２１０ ドアロック
２２０ 通信ＩＦ
２３０ ドア
３１０，３１０Ａ，３１０Ｂ メモリ
３２１ 着座判定部
３２２，３２２Ａ 病原菌センサ制御部
３２３ 生成装置制御部
３２４ 通信制御部
３２５ ドアロック制御部
３２６ 排便判定部

Claims (8)

1. トイレに設置された便器内の貯留水における病原菌を検知する病原菌センサと、
   使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に前記病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置と、
   前記病原菌センサにより前記病原菌が検知されると、前記混入装置を動作させる制御部と、
   を備える病原菌拡散防止システム。
2. 前記病原菌センサは、前記便器内の貯留水を採取し、採取時点から所定の検知時間内に予め定められた指標が閾値以上になることにより、前記病原菌を検知する、
   請求項１に記載の病原菌拡散防止システム。
3. 前記便器の便座への着座を検知する着座センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記便座への着座が前記着座センサにより検知されると、前記病原菌センサに検知動作を開始させる、
   請求項１又は２に記載の病原菌拡散防止システム。
4. 前記便器への排便を検知する排便センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記便器への前記排便が前記排便センサにより検知されると、前記病原菌センサに検知動作を開始させる、
   請求項１又は２に記載の病原菌拡散防止システム。
5. 登録者の連絡先が予め保存されたメモリと、
   前記登録者の連絡先と通信可能に構成された通信インターフェースと、をさらに備え、
   前記制御部は、前記病原菌センサにより前記病原菌が検知されると、前記登録者の連絡先を前記メモリから読み出して、前記通信インターフェースを制御して、前記病原菌が検知されたことを前記登録者の前記連絡先に通知する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の病原菌拡散防止システム。
6. 前記トイレ内に存在する人を検知する人感センサと、
   前記トイレのドアを施錠するドアロックと、をさらに備え、
   前記制御部は、前記病原菌センサにより前記病原菌が検知された後で、前記人感センサにより前記トイレ内の人が検知されなくなると、前記ドアロックを制御して、前記トイレのドアを施錠させる、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の病原菌拡散防止システム。
7. 前記混入装置は、前記不活化成分が混入した水道水を前記トイレの空間内に散布する散布機構を含み、
   前記制御部は、前記ドアロックにより前記トイレの前記ドアが施錠されると、前記散布機構の散布動作を開始させる、
   請求項６に記載の病原菌拡散防止システム。
8. トイレにおいて病原菌の拡散を防止する病原菌拡散防止システムに用いられる病原菌拡散防止方法であって、前記病原菌拡散防止システムのコンピュータが、
   病原菌センサを用いて便器内の貯留水における病原菌を検知し、
   前記病原菌が検知されると、使用者が手を洗うための水道の蛇口から流出する水道水内に前記病原菌を不活化する不活化成分を混入する混入装置に混入動作を開始させる、
   病原菌拡散防止方法。
   

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