JP2023117524A - Toilet seat device and toilet bowl device - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、便座装置及び便器装置に関する。 The disclosed embodiments relate to toilet seat devices and toilet bowl devices.
従来、便器内に排泄された大便(以下単に「便」ともいう)等の排泄物に関する解析を行う技術が知られている。例えば、排泄に関する判定事項を判定する判定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。例えば、従来技術における判定装置は、排泄における便鉢の内部空間を撮影した対象画像の画像情報を取得する画像情報取得部と、学習済みモデルに画像情報を入力させることによって対象画像について判定事項に関する推定を行う推定部と、推定部による推定結果に基づいて対象画像について判定事項に関する判定を行う判定部を備える。このような判定装置により便器内に排泄された便が検知され、その便に関する判定が行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for analyzing excrement such as stool excreted in a toilet bowl (hereinafter also simply referred to as “stool”) are known. For example, there is known a judgment device for judging judgment items related to excretion (see, for example, Patent Literature 1). For example, the determination device in the prior art includes an image information acquisition unit that acquires image information of a target image that captures the internal space of a toilet bowl during excretion, and a learned model that inputs image information to the target image. An estimating unit that performs estimation, and a determination unit that determines a determination item for the target image based on the estimation result of the estimating unit. Feces excreted into the toilet bowl are detected by such a determination device, and a determination regarding the feces is made.
しかしながら、上述の従来技術には、改善の余地がある。例えば、上述の従来技術では、撮像環境に起因する汚れが撮像されているか否かの判定を行っているが、その汚れが便器に付着したものであるか、センサ側に設けられる窓部に付着したものであるかを判別することが難しい。例えば、汚れが窓部に付着したものであると判定できれば、センサ側への汚れの付着による誤識別を防止したり、使用者へ掃除のタイミングを通知したりする等の処理が可能となる。そのため、窓部への汚れの付着有無を適切に判定することが望まれている。 However, the prior art described above has room for improvement. For example, in the conventional technology described above, it is determined whether or not dirt caused by the imaging environment is captured. It is difficult to determine whether it is For example, if it can be determined that dirt is attached to the window, it is possible to prevent erroneous identification due to dirt attached to the sensor side, and to notify the user of the cleaning timing. Therefore, it is desired to appropriately determine whether or not dirt adheres to the window.
開示の実施形態は、窓部への汚れ付着を適切に判定する便座装置及び便器装置を提供することを目的とする。 An object of the disclosed embodiments is to provide a toilet seat device and a toilet bowl device that can appropriately determine the adhesion of dirt to the window.
実施形態の一態様に係る便座装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された大便器の上部に載置される便座装置であって、使用者が着座する便座と、光を照射する発光素子を有する発光部と、光を受光する受光素子を有する受光部と、前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方の前方に設けられた透明な窓部と、前記発光素子への通電及び前記受光素子に対する電圧の印加を制御する制御部と、前記窓部の前方に設けられ、前記制御部により開閉を制御される開閉自在な蓋部と、を有し、前記蓋部が閉じられた状態で、前記発光部から光を放射し、前記受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、前記窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行することを特徴とする。 A toilet seat device according to one aspect of an embodiment is a toilet seat device placed on top of a toilet having a bowl portion for receiving excrement. a light-receiving part having a light-receiving element for receiving light, a transparent window provided in front of at least one of the light-emitting element and the light-receiving element, and energizing the light-emitting element and the light-receiving element and an openable/closable cover provided in front of the window and whose opening and closing is controlled by the control. Light is emitted from the light emitting unit, and determination processing for determining whether or not dirt adheres to the window is executed according to whether or not the output of the light receiving unit satisfies dirt detection conditions. .
実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光素子及び受光素子の少なくとも一方の前方に設けられ、透明な窓部の前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で、発光部から光を放射し、受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。窓部には、透明窓である透明板部、発光部が有するレンズ、受光部が有するレンズ等が含まれる。例えば、便座装置は、透明窓である透明板部の前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。また、例えば、便座装置は、発光素子に対応するレンズの前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。また、例えば、便座装置は、受光素子に対応するレンズの前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。これにより、便座装置は、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。 According to the toilet seat device according to one aspect of the embodiment, when the cover provided in front of at least one of the light-emitting element and the light-receiving element and provided in front of the transparent window is closed, the light is emitted from the light-emitting section. is emitted, and determination processing is performed to determine whether or not dirt adheres to the window according to whether or not the output of the light receiving section satisfies the conditions for dirt detection. The window portion includes a transparent plate portion as a transparent window, a lens included in the light emitting portion, a lens included in the light receiving portion, and the like. For example, the toilet seat device executes the determination process in a state in which the lid provided in front of the transparent plate portion, which is a transparent window, is closed. Further, for example, the toilet seat device executes the determination process in a state in which the lid provided in front of the lens corresponding to the light emitting element is closed. Also, for example, the toilet seat device executes the determination process in a state in which the lid provided in front of the lens corresponding to the light receiving element is closed. As a result, the toilet seat device can appropriately determine whether dirt has adhered to the window.
例えば、窓部に汚れが付着している場合、大便の形状や色の識別に影響がある。例えば、便や尿などの測定対象物がない状態で、窓部やレンズ等へ汚れが付着しているか否かで受光部の出力に大きく違いが見られる。そこで、例えば、便座装置は、受光部の出力の変化を基準値と比較して一定以上変化があった場合は窓部やレンズ等に汚れが付着していると判断する。例えば、便座装置は、受光部の出力が最も安定状態である開閉窓が閉じられている状態での出力変化から判断する。このように、便座装置は、窓部に汚れが付着しているかどうかを判定することで誤識別を防止するとともに使用者にも報知することで掃除を促すことができる。また、蓋部が閉じられた状態であれば、発光部から放射した光は窓部もしくは蓋部でしか反射されず、受光への影響が少ないため、便座装置は、汚れの付着があるか否かを正確に判定することができる。 For example, if the window is dirty, it affects the ability to distinguish the shape and color of stool. For example, when there is no object to be measured such as feces or urine, there is a large difference in the output of the light-receiving unit depending on whether the window or lens is dirty. Therefore, for example, the toilet seat device compares the change in the output of the light-receiving unit with a reference value, and if there is a change greater than a certain value, it determines that the window, lens, or the like is dirty. For example, the toilet seat device judges from the output change in the state where the opening/closing window is closed, which is the most stable state of the output of the light-receiving unit. In this manner, the toilet seat device can prevent erroneous identification by determining whether or not the window is dirty, and can prompt the user to clean by notifying the user. In addition, when the lid is closed, the light emitted from the light emitting unit is reflected only by the window or the lid, and has little effect on light reception. can be determined accurately.
実施形態の一態様に係る便座装置において、前記便座に前記使用者が着座中においては、前記判定処理を実行しない。 In the toilet seat device according to one aspect of the embodiment, the determination process is not executed while the user is seated on the toilet seat.
実施形態の一態様に係る便座装置によれば、使用者が着座中においては判定処理を実行しないことにより、使用者の排泄が検知され得るタイミングでは、判定処理を実行せず、排泄の検知に関する処理を優先して行う。このように、便座装置は、使用者の使用中は判定処理を実行しないため、便検知制御に専念することができる。したがって、便座装置は、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。 According to the toilet seat device according to one aspect of the embodiment, by not executing the determination process while the user is seated, the determination process is not performed at the timing at which the user's excretion can be detected, and the determination process related to excretion detection is not performed. Give priority to processing. In this way, the toilet seat device does not execute the judgment process while the user is using it, so the user can concentrate on feces detection control. Therefore, the toilet seat device can appropriately determine whether dirt adheres to the window.
実施形態の一態様に係る便座装置において、前記蓋部のうち、少なくとも前記窓部に臨む面の反射率が半分未満である。 In the toilet seat device according to an aspect of the embodiment, at least a surface of the lid facing the window has a reflectance of less than half.
実施形態の一態様に係る便座装置によれば、窓部に臨む蓋部の面の反射率を半分未満、すなわち50%未満にすることにより、蓋部からは極力光が反射させないように構成されるため、窓の汚れによる反射をしっかりと判別しやすくなる。これにより、便座装置は、判定処理の精度を向上させることができる。したがって、便座装置は、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。 According to the toilet seat device according to one aspect of the embodiment, by setting the reflectance of the surface of the lid facing the window to less than half, i.e., less than 50%, light is reflected from the lid as little as possible. Therefore, it becomes easier to distinguish the reflection due to dirt on the window. Thereby, the toilet seat device can improve the accuracy of the determination process. Therefore, the toilet seat device can appropriately determine whether dirt adheres to the window.
実施形態の一態様に係る便器装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された大便器の上部に便座が載置される便器装置であって、使用者が着座する前記便座と、光を照射する発光素子を有する発光部と、光を受光する受光素子を有する受光部と、前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方の前方に設けられた透明な窓部と、前記発光素子への通電及び前記受光素子に対する電圧の印加を制御する制御部と、前記窓部の前方に設けられ、前記制御部により開閉を制御される開閉自在な蓋部と、を有し、前記蓋部が閉じられた状態で、前記発光部から光を放射し、前記受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、前記窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。 A toilet device according to one aspect of an embodiment is a toilet device in which a toilet seat is placed on top of a toilet having a bowl portion for receiving excrement, the toilet seat on which a user sits, and a light emitting device. a light-receiving part having a light-receiving element for receiving light; a transparent window provided in front of at least one of the light-emitting element and the light-receiving element; a controller for controlling application of a voltage to the light receiving element; and a cover provided in front of the window and capable of being opened and closed and controlled to open and close by the controller, wherein the cover is closed. In this state, light is emitted from the light emitting unit, and determination processing is performed to determine whether or not dirt is attached to the window according to whether or not the output of the light receiving unit satisfies dirt detection conditions.
実施形態の一態様に係る便器装置によれば、発光素子及び受光素子の少なくとも一方の前方に設けられ、透明な窓部の前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で、発光部から光を放射し、受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。窓部には、透明窓である透明板部、発光部が有するレンズ、受光部が有するレンズ等が含まれる。例えば、便器装置は、透明窓である透明板部の前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。また、例えば、便器装置は、発光素子に対応するレンズの前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。また、例えば、便器装置は、受光素子に対応するレンズの前方に設けられた蓋部が閉じられた状態で判定処理を実行する。これにより、便器装置は、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。 According to the toilet bowl device according to one aspect of the embodiment, the light is emitted from the light emitting unit in a state in which the lid provided in front of at least one of the light emitting element and the light receiving element and in front of the transparent window is closed. is emitted, and determination processing is performed to determine whether or not dirt adheres to the window according to whether or not the output of the light receiving section satisfies the conditions for dirt detection. The window portion includes a transparent plate portion as a transparent window, a lens included in the light emitting portion, a lens included in the light receiving portion, and the like. For example, the toilet device executes the determination process in a state in which the lid provided in front of the transparent plate portion, which is a transparent window, is closed. Also, for example, the toilet device executes the determination process in a state in which the lid provided in front of the lens corresponding to the light emitting element is closed. Further, for example, the toilet bowl device executes the determination process in a state where the lid provided in front of the lens corresponding to the light receiving element is closed. As a result, the toilet device can appropriately determine whether the window is dirty.
実施形態の一態様によれば、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to appropriately determine whether dirt adheres to the window.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する便座装置及び便器装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、トイレルームの使用者による大便の情報収集に関する処理やその処理を行うための構成について説明するが、最初に前提となる情報処理システムなどの各種構成を説明する。 Hereinafter, embodiments of a toilet seat device and a toilet bowl device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following, processing related to collection of feces information by the user of the toilet room and the configuration for performing the processing will be described.
<1.情報処理システムの構成>
実施形態に係る情報処理システムの構成について図1及び図2を参照して説明する。図1は、実施形態に係るトイレシステムの構成の一例を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る情報処理システムの構成例を示す図である。
<1. Configuration of information processing system>
A configuration of an information processing system according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an information processing system according to the embodiment;
まず、図1を用いて情報処理システム1のうち、トイレルームR内の構成例について説明する。以下、図1及び図2に示すトイレルームR内の構成をトイレシステムTSと総称する場合がある。図1に示すように、トイレルームRには、床面Fに、洋式大便器(以下「便器」と記載する)7が設置される。なお、以下では、床面FからトイレルームRの空間内に臨む向きを上と記載する。便座装置2は、便器7の上部に設けられる。
First, an example of the configuration of the toilet room R in the
便器7は、例えば、陶器製である。便器7には、ボウル部8が形成される。ボウル部8は、下方に凹んだ形状であり、使用者の排泄物を受ける部位(便鉢)である。なお、便器7は、図示のような床置き式に限らず、トイレシステムTSを適用可能であれば、どのような形式でもよく、壁掛け式等のような形式であってもよい。便器7には、ボウル部8が臨む開口の端部の全周にわたってリム部9が設けられる。トイレルームRには、例えば、便器7付近に洗浄水を貯留する洗浄水タンクが設置されてもよいし、洗浄水タンクが設置されない、いわゆるタンクレス式でもよい。
The
例えば、トイレルームRに設けられた洗浄用の洗浄操作部(図示省略)が使用者により操作されると、便器7のボウル部8への洗浄水の供給による便器洗浄が実施される。洗浄操作部は操作レバーや、操作装置10に表示された便器洗浄オブジェクトに対するタッチ操作であってもよい。なお、洗浄操作部は、操作レバーなどのような使用者の手動によって便器洗浄を実施させるものに限らず、着座センサのような使用者を検知するセンサの人体検知によって便器洗浄を実施させるものでもよい。
For example, when a user operates a cleaning operation unit (not shown) for cleaning provided in the toilet room R, the toilet bowl is cleaned by supplying cleaning water to the
便座装置2は、便器7の上部に取り付けられ、本体部3と、便蓋4と、便座5と、洗浄ノズル6とを備える。便座装置2は、排泄物を受けるボウル部8が形成された便器7の上部に載置される。便座装置2は、洗浄ノズル6が洗浄水を噴射する前にボウル部8に進出するように便器7の上部に載置される。なお、便座装置2は、便器7に対して着脱可能に取り付けられてもよいし、便器7と一体化するように取り付けられてもよい。すなわち、例えば便座装置2と便器7とは一体となった便器装置であってもよい。この場合、トイレシステムTSは、便座装置2と便器7とが一体となった便器装置を備える。なお、上述したトイレシステムTSの構成は一例に過ぎず、所望の処理が可能であれば、任意の構成が採用可能である。
The
図1に示すように、便座5は、中央に開口50を有する環状に形成され、リム部9に沿って、便器7の開口に重なる位置に配置される。便座5は、使用者が着座する。便座5は、着座した使用者の臀部を支持する着座部として機能する。また、図1に示すように、便蓋4及び便座5は、それぞれの一端部が本体部3に軸支され、本体部3の軸支部分を中心として回動可能(開閉可能)に取り付けられる。なお、便蓋4は、便座装置2に必要に応じて取り付けられ、便座装置2は、便蓋4を有しなくてもよい。
As shown in FIG. 1 , the
洗浄ノズル6は、洗浄用の水を吐水するためのノズルである。洗浄ノズル6は、洗浄水を噴射可能である。洗浄ノズル6は、使用者に向けて洗浄水を噴射可能である。洗浄ノズル6は、局部洗浄用のノズルである。洗浄ノズル6は、電動モータなどの駆動源(図4中のノズルモータ61等)の駆動により、本体部3の筐体である本体カバー30に対して進退可能に構成される。また、洗浄ノズル6は、図示しない水道管などの水源に接続される。そして、洗浄ノズル6は、図1に示すように、本体部3の筐体である本体カバー30に対して進出した位置(以下「進出位置」ともいう)にあるときに、水源からの水を使用者の身体へ噴出させて局部を洗浄する。
The
図1では、洗浄ノズル6が進出位置にある状態を示す。なお、洗浄ノズル6は、便器7(ボウル部8等)内の洗浄用にも共用されてもよい。洗浄ノズル6は、使用者の局部を洗浄する局部洗浄モードと、便器7内に水を撒く便器洗浄モードとを切り替え可能に用いられてもよい。例えば、洗浄ノズル6は、便座装置2の制御部34(図4参照)による制御に応じて、局部洗浄モードと便器洗浄モードとを切り替え可能に用いられてもよい。
FIG. 1 shows a state in which the
操作装置10は、トイレルームR内に設けられる。操作装置10は、使用者が操作可能な位置に設けられる。操作装置10は、使用者が便座5に着座時において、操作可能な位置に設けられる。図1に示す例において、操作装置10は、便座5に着座した使用者から見て右側方の壁面Wに配置される。なお、操作装置10は、便座5に着座した使用者が利用可能であれば、壁面に限らず、種々の態様により配置されてもよい。例えば、操作装置10は、便座装置2と一体に設けられてもよい。
The operating
ここから、図2を参照しつつ、情報処理システム1の装置構成及び各装置の機能について説明する。図2に示すように、情報処理システム1は、便座装置2及び操作装置10を含むトイレシステムTSと、ユーザ端末200と、サーバ装置400とを有する。情報処理システム1には、複数のトイレシステムTSや、複数のユーザ端末200やサーバ装置400が含まれてもよい。情報処理システム1では、便座装置2が便の性状に関する解析等の各種処理を行い、サーバ装置400が便座装置2による解析結果に関する情報を保存する。
From now on, the device configuration of the
便座装置2は、トイレルームR内に配置される装置である。便座装置2は、操作装置10、ユーザ端末200等との間で通信する。なお、便座装置2は、サーバ装置400と通信可能であってもよい。
The
便座装置2は、トイレルームR内の便器7を利用して排泄を行う使用者を特定するための情報を取得する処理(個人識別)を行う。例えば、便座装置2は、使用者が所有するユーザ端末200との通信や、操作装置10に対する使用者の操作等により、便器7を利用して排泄を行う使用者を特定するための情報を取得し、使用者の個人識別を行う。例えば、便座装置2は、使用者が所有するユーザ端末200との通信し、ユーザ端末200から使用者を特定するための使用者識別情報であるユーザID(単に「ID」ともいう)を受信する。なお、便座装置2は、トイレルームRの便器7を利用して排泄を行う使用者を特定が可能であれば、どのような方法により使用者の特定を行ってもよい。
The
また、便座装置2は、検知した排泄に関する排泄情報をユーザ端末200へ送信する。例えば、便座装置2は、便の性状に関する解析等の各種処理を実行し、解析結果に基づく排泄情報をユーザ端末200へ送信する。ユーザ端末200は、排泄情報とユーザ端末200を利用するユーザ(使用者)を特定するための使用者識別情報とをサーバ装置400に送信する。サーバ装置400は、受信した情報を履歴情報として保存する。サーバ装置400は、受信した使用者識別情報に、受信した排泄情報を対応付けて記憶部に登録してもよい。
The
操作装置10は、使用者による便座装置2の制御に関する操作を受け付けるコンピュータ(リモコン)である。操作装置10は、便座装置2と所定のネットワークを介して、有線または無線により通信可能に接続される。例えば、操作装置10は、Bluetooth(登録商標)やWi‐Fi(登録商標)等の所定の無線通信機能により、便座装置2と通信可能に接続されてもよい。なお、便座装置2と操作装置10とは、情報の送受信が可能であれば、どのような接続であってもよく、有線により通信可能に接続されてもよいし、無線により通信可能に接続されてもよい。例えば、操作装置10は、便座装置2とネットワークNを介して、有線または無線により通信可能に接続されてもよい。
The
操作装置10は、例えばタッチパネル機能により表示面(例えば表示画面11)を介して使用者からの各種操作を受け付ける。また、操作装置10は、スイッチやボタンを備え、スイッチやボタン等により各種操作を受け付けてもよい。表示画面11は、例えば液晶ディスプレイや有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等によって実現されるタブレット端末等の表示画面であり、各種情報を表示するための表示装置である。つまり、操作装置10は、表示画面11により使用者の入力を受け付け、使用者への出力も行う。表示画面11は、各種情報を表示する表示装置である。例えば、操作装置10は、便座装置2から提供される各種情報を表示する表示端末(表示器)として機能してもよい。
The
操作装置10は、便座装置2により実行中の制御を止めるためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、便座装置2による局部洗浄の実行を開始するためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、使用者による洗浄ノズル6への指示を受け付ける。操作装置10は、便座装置2に所定の音を出力させるためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、便座装置2の洗浄ノズル6(図1参照)を除菌水で殺菌する殺菌処理を行うためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、便座装置2による局部洗浄時の吐水の勢いを調整するためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、便座装置2が出力する音の音量を調整するためのユーザの操作を受け付ける。操作装置10は、トイレの利用に関する情報を操作装置10に表示したり音声出力したりする際の言語を選択するためのユーザの操作を受け付ける。
The
例えば、操作装置10は、上述したユーザの操作を受け付けるオブジェクトを表示画面11に表示し、表示したオブジェクトに対するユーザの接触に応じて、各種処理を実行してもよい。例えば、操作装置10は、上述したユーザの操作を受け付けるスイッチやボタン等を有し、スイッチやボタン等に対するユーザの接触に応じて、各種処理を実行してもよい。なお、上記は一例であり、操作装置10は、各種処理を実行するユーザによる操作を受け付けてもよい。
For example, the
ユーザ端末200は、使用者(ユーザ)によって利用される端末装置(コンピュータ)である。ユーザ端末200は、例えば、スマートフォンや、携帯電話機や、PDA(Personal Digital Assistant)、タブレット型端末や、ノート型PC(Personal Computer)等により実現される。例えば、ユーザ端末200は、Bluetooth(登録商標)やWi‐Fi(登録商標)等の所定の無線通信機能により、便座装置2と通信可能に接続される。なお、ユーザ端末200は、便座装置2とネットワークNを介して、有線または無線により通信可能に接続されてもよい。
The user terminal 200 is a terminal device (computer) used by a user. The user terminal 200 is realized by, for example, a smart phone, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a tablet terminal, a notebook PC (Personal Computer), or the like. For example, the user terminal 200 is communicably connected to the
ユーザ端末200は、便座装置2やサーバ装置400との間で情報を送受信する。ユーザ端末200は、便座装置2から排泄に関する排泄情報を受信する。ユーザ端末200は、便座装置2から取得した排泄情報をサーバ装置400へ送信する。例えば、ユーザ端末200は、便座装置2から取得した排泄情報にユーザ端末200を利用するユーザの使用者識別情報を対応付けてサーバ装置400へ送信する。
The user terminal 200 transmits and receives information to and from the
また、ユーザ端末200は、サーバ装置400に情報を要求し、サーバ装置400から取得した情報を表示する。ユーザ端末200は、使用者の排泄に関する情報をサーバ装置400から受信し、受信した情報を表示する。例えば、ユーザ端末200は、使用者の排便データを示すコンテンツをサーバ装置400から受信し、受信したコンテンツを表示する。 Also, the user terminal 200 requests information from the server device 400 and displays the information acquired from the server device 400 . The user terminal 200 receives information about excretion of the user from the server device 400 and displays the received information. For example, the user terminal 200 receives content indicating the user's defecation data from the server device 400 and displays the received content.
ユーザ端末200は、排便データ(排泄データ)等の使用者の排泄に関する各種情報(排泄情報)を表示するディスプレイ(表示装置)を有する。ユーザ端末200は、便座装置2から提供される各種情報を表示する表示端末(表示器)として機能する。ユーザ端末200は、便座装置2またはサーバ装置400から排便データを示す情報を受信し、受信した排便データを示す情報を表示する。例えば、ユーザ端末200は、排便データを、排泄の日時ごとに時系列で表示する。
The user terminal 200 has a display (display device) that displays various types of information (excretion information) related to the user's excretion, such as defecation data (excretion data). The user terminal 200 functions as a display terminal (display) that displays various information provided from the
サーバ装置400は、情報を保存するクラウド(サーバ)として機能するコンピュータである。サーバ装置400は、ユーザ端末200と、インターネット等の所定のネットワーク(ネットワークN)を介して、有線または無線により通信可能に接続される。なお、サーバ装置400は、情報の送受信が可能であれば、ユーザ端末200とどのように接続されてもよく、有線により通信可能に接続されてもよいし、無線により通信可能に接続されてもよい。なお、サーバ装置400は、便座装置2と通信可能であってもよい。
The server device 400 is a computer that functions as a cloud (server) that stores information. The server device 400 is communicably connected to the user terminal 200 by wire or wirelessly via a predetermined network (network N) such as the Internet. Note that the server device 400 may be connected to the user terminal 200 in any way as long as it is capable of transmitting and receiving information. good. Note that the server device 400 may be capable of communicating with the
サーバ装置400は、ユーザ端末200から受信した情報を記憶部に記憶する。サーバ装置400は、ユーザ端末200から取得した排泄情報と使用者識別情報とを対応付けて記憶部に記憶する。 The server device 400 stores the information received from the user terminal 200 in the storage unit. The server device 400 associates the excretion information and the user identification information acquired from the user terminal 200 and stores them in the storage unit.
サーバ装置400は、クラウド(サーバ)に限らず、任意の装置であってもよい。すなわち、サーバ装置400の装置構成及び配置は、所望の処理が実現可能であれば、任意の形態が採用可能である。例えば、サーバ装置400は、情報処理システム1の管理者等が携帯可能なノートパソコン等の携帯端末(デバイス)であってもよい。また、サーバ装置400は、トイレルームR内に配置されてもよい。なお、情報処理システム1は、サーバ装置400を有しなくてもよい。この場合、情報処理システム1は、サーバ装置400を設けず、便座装置2、あるいはユーザ端末200が、サーバ装置400の機能を備えてもよい。
The server device 400 is not limited to the cloud (server), and may be any device. That is, the device configuration and arrangement of the server device 400 can adopt any form as long as the desired processing can be realized. For example, the server device 400 may be a portable terminal (device) such as a notebook computer that can be carried by an administrator of the
なお、上記は一例に過ぎず、情報処理システム1は、所望の処理を実現可能であれば任意の装置構成が採用可能である。例えば、操作装置10が排便データを表示する表示部として機能してもよい。また、操作装置10及びユーザ端末200の両方が表示部として機能する装置として情報処理システム1に含まれてもよい。
It should be noted that the above is merely an example, and the
情報処理システム1は、後述する各種の構成や処理により、使用者の大便の形状や大きさや質や色等の各種の性状を検知する。情報処理システム1は、例えば光学的手段を用いた光学的な方式により使用者の排便を検知することにより、便の情報を取得可能なトイレシステムである。なお、光学的手段を用いる構成は一例であり、情報処理システム1は、所望の情報を取得可能であれば光学的手段に限らず、様々な手段により便の情報を取得してもよい。
The
<2.便座装置の構成>
次に、便座装置2の構成について図3を参照して説明する。図3は、実施形態に係る便座装置の構成の一例を示す斜視図である。具体的には、図3は、便座装置2を前方から見た斜視図である。なお、図3では、便蓋4及び蓋部103の図示を省略する。
<2. Configuration of toilet seat device>
Next, the configuration of the
また、図3では、洗浄ノズル6(図1参照)が本体カバー30内に収納される位置(「収納位置」ともいう)にある状態を示す。なお、図3では、洗浄ノズル6が本体カバー30内に収納されている状態において、洗浄ノズル6を隠蔽するノズル蓋の図示は割愛する。図3に示すように、洗浄ノズル6が収納位置にある場合、ノズル用蓋60は閉じられており、洗浄ノズル6は、ノズル用蓋60の裏に隠されている。洗浄ノズル6による洗浄が行われる場合、ノズル用蓋60が開放するとともに、本体カバー30の開口(図3の閉鎖状態であるノズル用蓋60が塞ぐ開口)から洗浄ノズル6が突出し、洗浄ノズル6は、進出状態に移行する。
3 shows a state in which the cleaning nozzle 6 (see FIG. 1) is in a position (also referred to as a "storage position") in which it is housed inside the
発光部120及び受光部130を有するセンサヘッド110(図5参照)は、本体カバー30の開口31から光学的に露出する。例えば、発光部120は、開口31から便器7内の排泄物に向けて光を照射可能となり、受光部130は、便器7内の排泄物からの反射光を受光可能となる。
A sensor head 110 (see FIG. 5) having a
なお、本体カバー30の開口31には、開閉自在の蓋部103(図5参照)が設けられ、センサユニット100による発光や受光を行う際に蓋部103が開いた状態(以下「開放状態」ともいう)となり、センサユニット100の発光部120や受光部130が開口31から光学的に露出する。また、センサユニット100による発光や受光を行わない際に蓋部103が閉じた状態(以下「閉鎖状態」ともいう)となり、開口31は蓋部103により覆われ、センサヘッド110の前方に蓋部103が位置する。なお、ここでいう閉鎖状態とは、蓋部103によりセンサヘッド110の前面側を覆う状態を示す言葉であり、センサヘッド110の前面以外の箇所を開放した構成も含まれる。
The
例えば、蓋部103は、発光部120及び受光部130を有するセンサヘッド110の前方に位置することが可能であり、蓋として機能する。蓋部103は、センサヘッド110の発光部120の発光面が臨む側(前方)に位置することが可能である。蓋部103は、センサヘッド110の受光部130の受光面が臨む側(前方)に位置することが可能である。例えば、蓋部103が開放状態においては、センサヘッド110の前方に蓋部103が位置しない状態となる。これにより、蓋部103の開放状態においては、センサヘッド110が露出する。そして、蓋部103の開放状態において、センサヘッド110の発光部120は、便器7内の排泄物に向けて光を照射可能となり、センサヘッド110の受光部130は、便器7内の排泄物からの反射光を受光可能となる。上記のように、蓋部103は、閉鎖状態においてセンサヘッド110の前方に位置することにより、センサヘッド110の前方を覆い、開放状態においてセンサヘッド110の前方に位置しないことにより、センサヘッド110の前方を開放する。
For example, the
蓋部103は、センサヘッド110の前方に設けられ、開閉自在である。蓋部103は、蓋部開閉機構102により開放状態と閉鎖状態とに遷移可能である。例えば、蓋部103は、測定時以外は閉鎖状態となり、センサヘッド110の前方に位置する。また、蓋部103は、測定時に開放状態となり、センサヘッド110の前方から他の場所に移動する。これにより、蓋部103は、汚れにより、センサヘッド110の受光部130による検知精度の低下を抑制することができる。蓋部103は、センサユニット100が視認される可能性を低減し、使用者のプライバシに配慮した構成とするために、透明ではない素材で形成されることが好ましい。例えば、蓋部103は、着色により透明ではない状態に形成されてもよい。蓋部103は、透明ではない材料(塗料)が表面に塗布されてもよい。
The
図3に示すように、便座装置2は、洗浄ノズル6に隣接する位置にセンサユニット100を配置した構成である。なお、センサユニット100は、洗浄ノズル6に隣接する位置に限らず、所望の検知が可能であれば、どのような位置に配置されてもよく、例えばセンサユニット100と便座装置2とは別体であってもよい。
As shown in FIG. 3 , the
<3.便座装置の機能構成>
次に、便座装置2の機能構成について図4を参照して説明する。図4は、実施形態に係る便座装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、便座装置2は、人体検知センサ32と、着座検知センサ33と、制御部34と、電磁弁71と、ノズルモータ61と、洗浄ノズル6と、センサユニット100とを備える。なお、図4では、図1で説明した便座装置2の構成の一部(本体部3や便座5や便器7等)についての図示を省略する。
<3. Functional Configuration of Toilet Seat Device>
Next, the functional configuration of the
例えば、人体検知センサ32や着座検知センサ33や制御部34は便座装置2の本体部3に設けられる。なお、図示を省略するが、便座装置2は、ユーザ端末200や操作装置10と通信する通信部を有する。例えば、通信部は、通信回路等によって実現される。例えば、通信部は、所定のネットワークと有線または無線で接続され、ユーザ端末200や操作装置10等の情報処理装置との間で情報の送受信を行う。なお、通信部は、センサユニット100が有してもよい。
For example, the human body detection sensor 32 , the seating detection sensor 33 and the control section 34 are provided in the
人体検知センサ32は、人体を検知する機能を有する。例えば、人体検知センサ32は、赤外線信号を用いた焦電センサ等により実現される。例えば、人体検知センサ32は、μ(マイクロ)波センサ等により実現されてもよい。なお、上記は一例であり、人体検知センサ32は、上記に限らず、種々の手段により人体を検知してもよい。例えば、人体検知センサ32は、トイレルームR(図1参照)内に入室した人(使用者など)を検知する。人体検知センサ32は、検知信号を制御部34へ出力する。なお、便座装置2は、人体検知センサ32を有しなくてもよい。
The human body detection sensor 32 has a function of detecting a human body. For example, the human body detection sensor 32 is realized by a pyroelectric sensor or the like using an infrared signal. For example, the human body detection sensor 32 may be realized by a μ (micro) wave sensor or the like. In addition, the above is an example, and the human body detection sensor 32 may detect a human body by various means without being limited to the above. For example, the human body detection sensor 32 detects a person (such as a user) who has entered the toilet room R (see FIG. 1). The human body detection sensor 32 outputs a detection signal to the controller 34 . Note that the
着座検知センサ33は、便座装置2への人の着座を検知する機能を有する。着座検知センサ33は、使用者が便座5に着座したことを検知する。着座検知センサ33は、便座5に対する使用者による着座を検知可能である。着座検知センサ33は、使用者による便座5からの離座を検知する離座検知センサとしても機能する。着座検知センサ33は、便座5に対する使用者の着座状態を検知する。
The seating detection sensor 33 has a function of detecting a person sitting on the
例えば、着座検知センサ33は、荷重センサにより使用者が便座5に着座したことを検知する。着座検知センサ33は、例えば便座5に着座した使用者の荷重によってON・OFFが切り替わるスイッチ(以下「着座sw」と記載する場合がある)である。また、例えば、着座検知センサ33は、赤外線投受光式の測距センサであり、人(使用者)が便座5に着座する直前において便座5の付近に存在する人体や、便座5に着座した使用者を検知してもよい。なお、上記は一例であり、着座検知センサ33は、上記に限らず、種々の手段により便座装置2への人の着座を検知してもよい。着座検知センサ33は、着座検知信号を制御部34へ出力する。
For example, the seating detection sensor 33 detects that the user is seated on the
制御部34は、例えば各種構成や処理を制御する制御装置であってもよい。制御部34は、ノズルモータ61や電磁弁71を制御する。制御部34は、操作装置10から送信された信号に基づいて、ノズルモータ61や電磁弁71を制御する。制御部34は、操作装置10から送信された局部洗浄に関する制御指示の信号に基づいて、ノズルモータ61を制御する。制御部34は、洗浄ノズル6を進退させるためにノズルモータ61を制御する。制御部34は、電磁弁71の開閉を制御する。
The control unit 34 may be, for example, a control device that controls various configurations and processes. The controller 34 controls the nozzle motor 61 and the solenoid valve 71 . The control unit 34 controls the nozzle motor 61 and the electromagnetic valve 71 based on signals transmitted from the operating
制御部34は、有線により、ノズルモータ61や電磁弁71に制御情報を送信する。なお、制御部34は、無線により、ノズルモータ61や電磁弁71に制御情報を送信してもよい。また、制御部34は、センサユニット100を制御してもよい。制御部34は、センサユニット100に制御情報を送信し、センサユニット100を制御してもよい。この場合、制御部34は、コントローラ101と一体であってもよい。 The control unit 34 transmits control information to the nozzle motor 61 and the electromagnetic valve 71 by wire. Note that the control unit 34 may transmit control information to the nozzle motor 61 and the electromagnetic valve 71 wirelessly. Also, the controller 34 may control the sensor unit 100 . The control section 34 may transmit control information to the sensor unit 100 to control the sensor unit 100 . In this case, the controller 34 may be integrated with the controller 101 .
また、制御部34は、図1に示すような便蓋4や便座5を制御する。制御部34は、操作装置10から送信された信号に基づいて、便蓋4や便座5を制御する。制御部34は、操作装置10から送信された便蓋開閉に関する制御指示の信号に基づいて、便蓋4を制御する。制御部34は、操作装置10から送信された便座5開閉に関する制御指示の信号に基づいて、便座5を制御する。制御部34は、有線により、便蓋4や便座5に制御情報を送信する。なお、制御部34は、無線により、便蓋4や便座5に制御情報を送信してもよい。
The control unit 34 also controls the
制御部34は、人体検知センサ32による使用者の入室が検知されたか否かを判定する。制御部34は、人体検知センサ32によるトイレルームRへの使用者の入室が検知されたか否かを判定する。制御部34は、着座検知センサ33による使用者の着座が検知されたか否かを判定する。制御部34は、着座検知センサ33による便座5への使用者の着座が検知されたか否かを判定する。制御部34は、センサユニット100と通信し、センサユニット100との間で情報の送受信を行う。例えば、制御部34は、人体検知センサ32または着座検知センサ33等の各種のセンサによる検知に基づく判定結果を、センサユニット100に送信する。この場合、センサユニット100のコントローラ101は、制御部34から取得した情報を基に蓋部開閉機構102及びセンサヘッド110を制御する。
The control unit 34 determines whether or not the human body detection sensor 32 has detected that the user has entered the room. The control unit 34 determines whether or not the human body detection sensor 32 has detected that the user has entered the toilet room R. The control unit 34 determines whether or not the seating detection sensor 33 has detected that the user is seated. The control unit 34 determines whether or not the seating detection sensor 33 has detected that the user is seated on the
ノズルモータ61は、洗浄ノズル6を進退駆動する駆動源(モータ)である。ノズルモータ61は、洗浄ノズル6を本体部3の本体カバー30に対して進退させる制御を実行する。ノズルモータ61は、制御部34からの指示に応じて洗浄ノズル6を進退させる制御を実行する。
The nozzle motor 61 is a drive source (motor) that drives the cleaning
電磁弁71は、流体の流れを電磁的方法により制御する弁(バルブ)の機能を有する。電磁弁71は、例えば給水管からの水道水の供給および停止を切り替える。電磁弁71は、制御部34からの指示に応じて開閉の制御を実行する。 The solenoid valve 71 has the function of a valve that electromagnetically controls the flow of fluid. The electromagnetic valve 71 switches between supply and stop of tap water from a water supply pipe, for example. The solenoid valve 71 performs opening/closing control according to instructions from the control unit 34 .
センサユニット100は、コントローラ101、蓋部開閉機構102及びセンサヘッド110を備える。センサユニット100は、排泄物検知装置(排泄物測定装置)として機能する。なお、排泄物検知装置として機能するセンサユニット100は、便座装置2とは独立して構成されてもよい。また、センサユニット100は、ユーザ端末200と通信する通信部を有してもよい。例えば、センサユニット100が有する通信部は、通信回路等によって実現される。例えば、センサユニット100の通信部は、所定のネットワークと有線または無線で接続され、ユーザ端末200との間で情報の送受信を行う。
The sensor unit 100 includes a controller 101 , a lid opening/closing mechanism 102 and a
コントローラ101は、蓋部開閉機構102及びセンサヘッド110を制御する制御部として機能する。例えば、コントローラ101は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のプロセッサや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路等の種々の手段により実現される。
The controller 101 functions as a control unit that controls the lid opening/closing mechanism 102 and the
コントローラ101は、蓋部103を開閉させるための制御を行ってもよい。コントローラ101は、蓋部103を開放状態にするための制御情報を、蓋部103を開閉させる蓋部開閉機構102(アクチュエータ等)に送信する。コントローラ101は、蓋部103を閉鎖状態にするための制御情報を、蓋部開閉機構102に送信する。コントローラ101は、発光部120の点灯や消灯を制御するための制御情報をセンサヘッド110に送信する。
The controller 101 may perform control for opening and closing the
コントローラ101は、受光部130の電子シャッタの機能を制御するための制御情報をセンサヘッド110に送信する。なお、受光部130の電子シャッタは、いわゆるレンズシャッタのような機械的なシャッタとは異なり、受光素子132(撮像素子)を電子的に制御して露光を読み出すシャッタ方式である。すなわち、受光部130の電子シャッタは、いわゆる電子式シャッタや電子制御式シャッタである。コントローラ101は、有線または無線により、センサヘッド110に制御情報を送信する。
The controller 101 transmits control information for controlling the electronic shutter function of the
コントローラ101は、発光部120による光の照射、及び受光部130による受光を制御する。例えば、コントローラ101は、着座検知センサ33によって使用者による便座5への着座が検知されている期間に測定処理を制御する。
The controller 101 controls light irradiation by the
コントローラ101は、発光部120による光の照射を制御する。コントローラ101は、発光素子121への通電、及び受光素子132に対する電圧の印加を制御する。コントローラ101は、受光素子132に対して、電子シャッタを開く制御指示を送り、発光素子121に通電することで、大便からの反射光を受光可能とする受光制御を行う。コントローラ101は、一の受光制御の実行開始後、一の受光制御の次の受光制御を実行するまでの間隔を、制御処理が可能な範囲内で任意の時間(例えば0.2ミリ秒以上等)に制御する。なお、コントローラ101は、測定処理において複数の発光素子121による光の照射を制御するが、この点については図7及び図8において説明する。
The controller 101 controls light emission by the
また、コントローラ101は、受光部130による受光結果から便の性状を判定する。コントローラ101は、光学的な手法により便の性状を検知する種々の技術を適宜用いて、使用者の便の性状を判定する。コントローラ101は、便画像に基づいて、その便画像に対応する形、量、色等の便の性状を判定する。例えば、コントローラ101は、四則演算を用いた演算処理に基づくデータ解析により便の性状を判定する。例えば、コントローラ101は、機械学習を用いた演算処理に基づくデータ解析により便の性状を判定する。例えば、コントローラ101は、AI(人工知能)等の画像処理を用いた演算処理に基づくデータ解析により便の性状を判定する。
Also, the controller 101 determines the nature of the stool from the result of the light received by the
例えば、コントローラ101は、記憶部に記憶された便性状等の判定プログラムを用いて、便の性状を判定する。例えば、記憶部は、便性状等の判定プログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録するコンピュータが読み取り可能な記録媒体である。記憶部は、便の性状等、便に関する判定処理に用いる様々な情報を記憶する。例えば、記憶部は、便に関する判定処理に用いる閾値を記憶する。例えば、便に関する判定に用いる各種のモデル(判定モデル)を記憶する。例えば、便の形状、色、量等の判定に用いる各種の判定モデルを記憶する。コントローラ101は、記憶部に記憶された各種情報を用いて、便の性状を判定する。 For example, the controller 101 determines stool properties using a stool quality determination program stored in the storage unit. For example, the storage unit is a computer-readable recording medium that non-temporarily records data used by a program for determining stool properties and the like. The storage unit stores various types of information used for judgment processing regarding stool, such as properties of stool. For example, the storage unit stores a threshold value used for determination processing regarding flights. For example, it stores various models (determination models) used for determination regarding flights. For example, it stores various determination models used to determine the shape, color, amount, etc. of stool. The controller 101 determines the properties of stool using various information stored in the storage unit.
蓋部開閉機構102は、蓋部103を開放状態や閉鎖状態にする駆動源(モータ)である。蓋部開閉機構102は、コントローラ101からの指示に応じて蓋部103を開放状態にしたり、閉鎖状態にしたりする制御を実行する。例えば、蓋部開閉機構102は、測定を行わない場合等、受光部130による受光が必要ないタイミングでは蓋部103を閉鎖状態にする。
The lid opening/closing mechanism 102 is a drive source (motor) that opens and closes the
蓋部開閉機構102は、蓋部103の開放状態において、発光部120が照射する光の中心軸に交わらない位置に蓋部103を位置固定する。蓋部開閉機構102は、蓋部103の開放状態において、発光部120が照射する光の半値角の領域外に蓋部103を位置固定する。蓋部開閉機構102は、便器7への載置時において蓋部103を上方向に開放する。蓋部開閉機構102は、洗浄ノズル6の動作時に蓋部103を閉鎖状態にする。蓋部開閉機構102は、便器7に配設された洗浄ノズル6の動作時に、蓋部103を閉鎖状態にする。
The lid opening/closing mechanism 102 positions and fixes the
センサヘッド110は、センサケースである筐体部111(図5参照)と、透明窓である透明窓112(図5参照)と、センサ基板である基板113(図5参照)と、発光部120と、受光部130とを備える。センサヘッド110は、受光部130により排泄物の情報を検知する検知部(排泄物検知部)として機能する。例えば、センサヘッド110は、落下している便の情報を検知する検知部である。筐体部111は、前方を開放する態様で、発光部120及び受光部130を格納するするケースである。また、透明窓112は、筐体部111の前面を覆う。なお、センサヘッド110の構成の詳細を含め、センサユニット100の配置構成については図5で説明する。
The
発光部120は、光を照射する。発光部120は、異なる波長帯の光を照射する複数の発光素子121と発光レンズとしてのレンズ122とを有する。発光部120は、レンズ122により複数の発光素子121による光の照射態様を制御する。
The
発光部120は、ボウル部8内に向けて光を照射する。発光部120は、ボウル部8内を落下する排泄物(大便)等の物体に対して光を照射する。例えば、発光部120は、光を照射する発光素子121を有する。発光部120は、下方向に向けて光を照射するように配置される発光素子121を有する。図4の例では、発光部120は、少なくとも3つの発光素子121を有する。例えば、図4に示す3つの発光素子121は、各々異なる波長の光を照射する。各発光素子121は、斜め下方向に向けて光を照射する。
The
例えば、図4に示す3つの発光素子121のうち1つの発光素子121(「第1種の発光素子121」ともいう)は、3つの発光素子121のうち最も短い波長(「第1波長」ともいう)の光を照射する。例えば、第1種の発光素子121は、590nmの波長の光を照射する。なお、第1種の発光素子121が照射する光は、第1波長のみに限らず、第1波長周辺の波長領域(「第1波長領域」ともいう)の光が含まれてもよい。第1波長領域は、黄色~橙に対応する波長領域(波長帯)であってもよい。
For example, one of the three
また、例えば、図4に示す3つの発光素子121のうち、第1種の発光素子121以外の1つの発光素子121(「第2種の発光素子121」ともいう)は、第1波長よりも長い波長(「第2波長」ともいう)の光を照射する。例えば、第2種の発光素子121は、670nmの波長の光を照射する。なお、第2種の発光素子121が照射する光は、第2波長のみに限らず、第2波長周辺の波長領域(「第2波長領域」ともいう)の光が含まれてもよい。第2波長領域は、赤に対応する波長領域(波長帯)であってもよい。
Further, for example, among the three
また、例えば、図4に示す3つの発光素子121のうち、第1種の発光素子121及び第2種の発光素子121以外の1つの発光素子121(「第3種の発光素子121」ともいう)は、3つの発光素子121のうち最も長い波長(「第3波長」ともいう)の光を照射する。例えば、第3種の発光素子121は、870nmの波長の光を照射する。なお、第3種の発光素子121が照射する光は、第3波長のみに限らず、第3波長周辺の波長領域(「第3波長領域」ともいう)の光が含まれてもよい。第3波長領域は、赤外線(例えば近赤外線)に対応する波長領域(波長帯)であってもよい。
Further, for example, one of the three
なお、上述した第1波長、第2波長、及び第3波長の各々の具体的な数値は一例であり、各波長は、これに限定されるものではない。また、上述した第1波長領域、第2波長領域、及び第3波長領域の各々の具体的な数値は一例であり、各波長領域は、これに限定されるものではない。例えば、第1波長、第2波長、及び第3波長は、上述したように第1波長が最も短く、かつ第3波長が最も長いという関係(すなわち、第1波長<第2波長<第3波長)を満たせば、任意の波長が採用可能である。このように、第1波長、第2波長、及び第3波長のうち、第1波長が最も短く、第3波長が最も長ければ、第1波長、第2波長、及び第3波長は、任意の波長が採用可能である。第1種の発光素子121、第2種の発光素子121、及び第3種の発光素子121を特に区別せずに説明する場合は、発光素子121と記載する場合がある。
The specific numerical values of each of the first wavelength, second wavelength, and third wavelength described above are examples, and each wavelength is not limited to this. Moreover, the specific numerical values of each of the first wavelength region, the second wavelength region, and the third wavelength region described above are examples, and each wavelength region is not limited to this. For example, the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength have the relationship that the first wavelength is the shortest and the third wavelength is the longest as described above (that is, the first wavelength < the second wavelength < the third wavelength). ), any wavelength can be adopted. Thus, if the first wavelength is the shortest and the third wavelength is the longest among the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength, the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength are arbitrary. wavelength can be employed. When the first-type light-emitting
上述した例では、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121、及び第3種の発光素子121が各々1つである場合を一例として説明したが、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121、及び第3種の発光素子121の各々は、複数設けられてもよい。例えば、発光部120は、複数の第1種の発光素子121を有してもよいし、複数の第2種の発光素子121を有してもよいし、複数の第3種の発光素子121を有してもよい。すなわち、発光部120は、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121、第3種の発光素子121の各々を少なくとも1つ以上有すれば、任意の数(例えば3つ以上)の発光素子121を有してもよい。
In the above-described example, the case where each of the first type
受光部130は、光を受光する。受光部130は、受光レンズとしてのレンズ131や光を受光する受光素子132を有する。例えば、受光部130は、発光部120により照射された光に対する物体からの反射光を受光する。例えば、受光部130は、落下中の排泄物(大便)等からの反射光を受光する。なお、受光部130は、大便に限らず様々な物体からの反射光を受光する。
The
例えば、受光素子132は、ラインセンサである。例えば、受光素子132は、CCD(Charge Coupled Device)センサ、またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサが一列に並べられたラインセンサである。なお、受光素子132は、ラインセンサ(一次元のイメージセンサ)に限らず、エリアセンサ(二次元のイメージセンサ)等の各種のセンサが用いられてもよい。
For example, the
ここで、コントローラ101の構成の一例について説明する。例えば、コントローラ101は、制御に関する演算を実行する演算部(例えば演算処理装置)や記憶部(例えば後述するメモリ)等の各種の構成を有してもよい。例えば、演算処理装置は、CPUやMPUやASIC等のプロセッサや、FPGA等の集積回路等の種々の手段により実現される。以下では、コントローラ101がADConverter、演算処理装置やROM(Read Only Memory)及びメモリを有する場合を一例として説明する。 Here, an example of the configuration of the controller 101 will be described. For example, the controller 101 may have various configurations such as an arithmetic unit (for example, an arithmetic processing unit) that executes arithmetic operations related to control and a storage unit (for example, a memory to be described later). For example, the arithmetic processing unit is implemented by various means such as processors such as CPU, MPU, and ASIC, and integrated circuits such as FPGA. A case where the controller 101 has an ADConverter, an arithmetic processing unit, a ROM (Read Only Memory), and a memory will be described below as an example.
ADConverterは、いわゆるA/Dコンバータ(アナログ-デジタル変換回路)であり、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換の機能を有する。ADConverterは、アナログ-デジタル変換回路であってもよい。例えば、ADConverterは、受光部130が受光(検知)したアナログデータをデジタルデータに変換する。ADConverterは、アナログデータのうち、所定の範囲のデータを削除したアナログデータをデジタルデータに変換してもよい。例えば、ADConverterは、予め設定された範囲(例えば中央の所定の範囲)の画素に対応するデータだけを残し、残りの範囲の画素に対応するデータを削除してもよい。なお、受光素子132に排泄物検知用に画素数等が設定されたラインセンサ等の専用のセンサが用いられる場合、ADConverterは、所定の範囲のデータの削除を行うことなく、アナログデータ全体をデジタルデータに変換する。
The ADConverter is a so-called A/D converter (analog-digital conversion circuit) and has an A/D conversion function of converting an analog signal into a digital signal. The ADConverter may be an analog-to-digital conversion circuit. For example, the ADConverter converts analog data received (detected) by the
演算処理装置は、CPUやマイコン等の種々の手段により実現され、各種の処理を実行する。例えば、演算処理装置は、ADConverterにより変換されたデジタルデータを用いた各種処理を実行する。演算処理装置は、ROMに記憶されたプログラム(例えば物体判定プログラムや排泄物判定プログラム等の検知処理に関連する各種プログラム)により各種処理を実行する。例えば、演算処理装置は、ROMに記憶されたプログラムが演算処理装置内の一時的に使用される記憶領域等を作業領域として実行されることにより実現される。 The arithmetic processing unit is realized by various means such as a CPU and a microcomputer, and executes various processes. For example, the arithmetic processing unit executes various processes using digital data converted by the ADConverter. The arithmetic processing unit executes various processes according to programs stored in the ROM (for example, various programs related to detection processing such as an object determination program and an excrement determination program). For example, an arithmetic processing unit is realized by executing a program stored in a ROM using a temporarily used storage area or the like in the arithmetic processing unit as a work area.
演算処理装置は、データを解析する。演算処理装置は、メモリに一時的に記憶されたデータを解析する。演算処理装置は、メモリへの受光部130が受光したデータの転送、メモリに記憶されたデータの解析及び削除を実行する。
The processor analyzes the data. The processor analyzes the data temporarily stored in memory. The arithmetic processing unit transfers the data received by the
ROMは、例えば物体判定プログラムや排泄物判定プログラム等の検知処理に関連する各種プログラムを記憶する。 The ROM stores various programs related to detection processing, such as an object determination program and an excrement determination program.
メモリは、各種データを一時的に格納する内部メモリ(記憶装置)である。メモリは、受光部130が受光したデータを記憶する。メモリは、ADConverterにより変換されたデジタルデータを格納する。例えば、メモリは、SRAM(Static Random Access Memory)である。なお、メモリは、SRAMに限らず、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の他のRAM(Random Access Memory)やPROM(Programmable Read Only Memory)等の高速処理が可能なROMが用いられる。
The memory is an internal memory (storage device) that temporarily stores various data. The memory stores data received by the
メモリは、演算処理装置による制御に応じて、データを格納する。例えば、メモリには、96キロバイトや512キロバイト等の記憶容量の記憶装置が用いられる。メモリに一時的に記憶される受光部130が受光したデータには、受光部130により検知された生データ(アナログデータ)や、A/D変換されることによって加工されたデータ(デジタルデータ)が含まれる。
The memory stores data under control of the processor. For example, a storage device with a storage capacity of 96 kilobytes, 512 kilobytes, or the like is used as the memory. The data received by the
<4.センサユニットの構成例>
ここから、センサユニットの各種の構成について図5を参照して説明する。なお、発光部120及び受光部130を含めセンサユニット100の各種構成は、図5に限らず、所望の検知が可能な構成であれば、どのような構成が採用されてもよい。図5は、センサユニットの構成の一例を示す図である。
<4. Configuration example of sensor unit>
Various configurations of the sensor unit will now be described with reference to FIG. Various configurations of the sensor unit 100 including the
センサユニット100の前方側に蓋部開閉機構102及びセンサヘッド110が配置される。図5の例では、コントローラ101の前方に、蓋部開閉機構102及びセンサヘッド110が配置される。また、発光部120及び受光部130は、筐体部111により支持される。筐体部111は、透明ではない素材で形成される。筐体部111は、発光部120や受光部130を支持可能であれば、種々の材料により形成されてもよい。
A lid opening/closing mechanism 102 and a
図5に示す例では、筐体部111は、筐体部111の一面(以下「前面」ともいう)側に発光部120や受光部130が光学的に露出するように、発光部120や受光部130を支持する。例えば、筐体部111は、発光部120のレンズ122や受光部130のレンズ131が光学的に露出するように、発光部120や受光部130を支持する。
In the example shown in FIG. 5, the
筐体部111は、発光部120と、受光部130とを前面側に露出させる態様で、発光部120と、受光部130とを格納するケースである。筐体部111は、発光部120の発光面を前面側に臨む向きで発光部120を格納する。筐体部111は、受光部130の受光面を前面側に臨む向きで受光部130を格納する。透明窓112は、筐体部111の前面側に設けられる透明な窓である。
The
発光部120の各発光素子121は、筐体部111の前面側へ光を照射し、受光部130は、筐体部111の前面側からの光を受光する。例えば、発光部120や受光部130は、筐体部111の前面とは反対面(背面)側で電源装置(図示省略)に接続され、電力が供給される。
Each
図5の例では、発光部120は、4個の発光素子121-1、121-2、121-3、121-4とレンズ122とを有する。図5では、レンズ122は、複数の発光素子121の前に設けられるシリンドリカルレンズである。なお、図5に示すレンズ122は一例に過ぎず、レンズ122は、所望の集光が可能であれば、どのような光学部材であってもよい。
In the example of FIG. 5, the
以下では、発光素子121-1、121-2、121-3、121-4等について、特に区別して説明を行う場合以外は、「発光素子121」と記載する。例えば、発光素子121は、LED(Light Emitting Diode)である。なお、発光素子121は、LEDに限らず、種々の素子が用いられてもよい。なお、4個の発光素子121は例示に過ぎず、発光素子121の数は所望の光を照射可能であれば、4個に限られない。図5では、4個の発光素子121は、基板113に配置される。
Hereinafter, the light-emitting elements 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, etc. are referred to as "light-emitting
例えば、発光素子121-1は第1種の発光素子121であり、発光素子121-2、121-3は、第2種の発光素子121であり、発光素子121-4は、第3種の発光素子121であってもよい。なお、上記は一例に過ぎず、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121、第3種の発光素子121の各々が少なくとも1つ以上あれば、どのような数の組合せであってもよい。
For example, the light emitting element 121-1 is the first type
受光部130は、レンズ131と、ラインセンサである受光素子132とを有する。前面側から見た場合、受光素子132は、レンズ131の奥(後方)に位置する。例えば、受光素子132は、発光素子121と共通の基板113に配置されてもよい。
The
<5.使用者と機器の動作の関係>
ここで、トイレルームRを使用する人(使用者)と機器の動作の関係の一例について、図6を用いて説明する。図6は、使用者と機器の動作の関係の一例を示す図である。蓋部103は、蓋部開閉機構102の駆動により、開放状態と閉鎖状態との間を遷移する。なお、図6においては、機器の動作に応じて、蓋部103-1~103-6として説明するが、特に区別して説明を行う場合以外は、単に「蓋部103」とする。
<5. Relationship between User and Device Operation>
Here, an example of the relationship between the person (user) who uses the toilet room R and the operation of the equipment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the actions of the user and the device. The
まず、図6では、トイレルームRを使用する使用者が便座5へ着座することにより、便座装置2は、人の着座を検知する。なお、この段階では、蓋部103は、図6の蓋部103-1に示すように閉鎖状態である。
First, in FIG. 6, when a user of the toilet room R sits down on the
その後、トイレルームRの使用者が個人認証を行うこと等により、撮影に合意した場合、便座装置2は、蓋部103を開き、便落下検知待ちを開始する。この段階では、蓋部103は、図6の蓋部103-2に示すように開放状態に遷移する。
After that, when the user of the toilet room R performs personal authentication and agrees to the photographing, the
その後、トイレルームRの使用者が排便を行った場合、便座装置2は、便落下を検知し、測定を開始する。測定は、例えば、10秒間継続する。この段階、すなわち測定の期間では、蓋部103は、図6の蓋部103-3に示すように開放状態を維持し、便器7内(ボウル部8)に光が照射される。測定後は、便検知落下待ちを再開する。この段階では、便器7内(ボウル部8)への光の照射は停止し、蓋部103は、図6の蓋部103-2に示すように開放状態を維持する。
Thereafter, when the user of the toilet room R defecates, the
また、トイレルームRの使用者がおしり洗浄を開始した場合、便座装置2は、蓋部103を閉じ、洗浄ノズル6を使用中にして、洗浄ノズル6による洗浄を開始する。この段階、すなわち洗浄ノズル6の使用中の期間では、蓋部103は、図6の蓋部103-4に示すように閉鎖状態となる。
Further, when the user of the toilet room R starts the bottom washing, the
また、トイレルームRの使用者がおしり洗浄を終了した場合、便座装置2は、蓋部103を開き、便落下検知待ちを開始する。この段階では、蓋部103は、図6の蓋部103-5に示すように開放状態に遷移する。
Further, when the user of the toilet room R has finished washing his buttocks, the
また、トイレルームRを使用する使用者が便座5から離座することにより、便座装置2は、人の離座を検知する。そして、便座装置2は、蓋部103を閉じ、便落下検知待ちを終了する。この段階では、蓋部103は、図6の蓋部103-6に示すように閉鎖状態に遷移する。そして、便座装置2は、データの転送及び解析を開始する。なお、上述した処理の流れは一例に過ぎず、トイレルームRを使用する人(使用者)と機器の動作の関係は上記に限られない。例えば、トイレルームRの使用者が数回排便(複数回の排便)をする場合に備え、便座装置2は、便落下を、最大3回検知、測定するように設定する。例えば、トイレルームRを使用する使用者が便座5から離座する前に、3回の測定が終わった場合、その時点で蓋部103を閉じ、便落下検知待ちを終了し、データの転送及び解析を実行してもよい。
Also, when a user using the toilet room R leaves the
なお、図6の例では、蓋部103は、本体カバー30の開口31の上端に隣接する一端部側を軸として、本体カバー30に対して開閉動作を行い、上下方向に開閉動作を行うが、蓋部103の構成は図6の例に限らず、種々の態様であってもよい。例えば、蓋部103は、本体カバー30の開口31の上端側の設けられた収納部に収納される構成であってもよい。例えば、蓋部103は、何枚もの細長い部材を連接したシャッタ(鎧戸)のように構成されてもよい。また、例えば、蓋部103は、本体カバー30の開口31の横方向の端部に隣接する一端部側を軸として、本体カバー30に対して開閉動作を行い、横方向に開閉動作を行ってもよい。また、例えば、蓋部103は、複数のパーツに分離可能であり、片開きの構成に限らず、両開きの構成であってもよい。
In the example of FIG. 6, the
<6.測定処理>
次に、測定処理の具体的動作について図7及び図8を参照して説明する。図7は、測定処理における処理の流れを示す図である。図8は、測定処理におけるタイムチャートの一例を示す図である。まず、図7に示す各要素について説明する。対象物OB1は、検知(測定)対象とする大便排泄物を模式的に示す。また、受光装置PDは、例えばラインセンサ等の受光素子132を有する受光部130である。
<6. Measurement processing>
Next, specific operations of the measurement process will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 is a diagram showing the flow of processing in the measurement processing. FIG. 8 is a diagram showing an example of a time chart in the measurement process. First, each element shown in FIG. 7 will be described. An object OB1 schematically indicates fecal excrement to be detected (measured). Further, the light receiving device PD is a
また、発光装置LE1は、第1種の発光素子121であり、発光装置LE2は、第2種の発光素子121であり、発光装置LE3は、第3種の発光素子121である。例えば、発光装置LE1は、第1波長の光として、590nmの波長の光を照射する。また、発光装置LE2は、第2波長の光として、670nmの波長の光を照射する。また、発光装置LE3は、第3波長の光として、870nmの波長の光を照射する。なお、波長は一例に過ぎず、上述したように第1波長、第2波長、及び第3波長の関係を満たせば、任意の波長が採用可能である。また、以下では、発光装置LE1~LE3を特に区別せずに説明する場合、「発光装置LE」と記載する場合がある。
The light emitting device LE1 is the first type
図7の例では、落下中の対象物OB1に対して発光装置LEからの光を照射し、受光装置PDによる受光の結果を収集する測定処理の処理を概念的に示す。発光装置LEから対象物OB1へ伸びる点線は、発光装置LEから対象物OB1への光の照射を模式的に示し、対象物OB1から受光装置PDへ伸びる点線は、受光装置PDが受光する対象物OB1からの反射光を模式的に示す。また、対象物OB1に重なる横線は、対応する発光及び受光で検知される対象物OB1の範囲(一次元)を模式的に示す。 The example of FIG. 7 conceptually shows the measurement process of irradiating the falling object OB1 with light from the light emitting device LE and collecting the results of the light received by the light receiving device PD. A dotted line extending from the light emitting device LE to the object OB1 schematically shows the irradiation of light from the light emitting device LE to the object OB1, and a dotted line extending from the object OB1 to the light receiving device PD represents the object received by the light receiving device PD. Reflected light from OB1 is shown schematically. A horizontal line overlapping the object OB1 schematically indicates the range (one-dimensional) of the object OB1 detected by corresponding light emission and light reception.
以下、図7を参照して測定の処理の流れについて説明する。図7の例では、落下中の対象物OB1に対して発光装置LEからの光を照射し、受光装置PDによる受光の結果を収集する測定処理の処理を概念的に示す。 The flow of measurement processing will be described below with reference to FIG. The example of FIG. 7 conceptually shows the measurement process of irradiating the falling object OB1 with light from the light emitting device LE and collecting the results of the light received by the light receiving device PD.
まず、図7中のステップS1~S3では、測定処理における発光装置LEの発光及び受光装置PDによる受光を示す。ステップS1では、発光装置LE1が第1波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。図7の例では、発光装置LE1が590nmの波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。 First, steps S1 to S3 in FIG. 7 show light emission by the light emitting device LE and light reception by the light receiving device PD in the measurement process. In step S1, the light emitting device LE1 emits light of the first wavelength, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1. In the example of FIG. 7, the light emitting device LE1 emits light with a wavelength of 590 nm, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1.
そして、ステップS2では、発光装置LE3が第3波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。図7の例では、発光装置LE3が870nmの波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。 Then, in step S2, the light emitting device LE3 emits light of the third wavelength, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1. In the example of FIG. 7, the light emitting device LE3 emits light with a wavelength of 870 nm, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1.
そして、ステップS3では、発光装置LE2が第2波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。図7の例では、発光装置LE2が670nmの波長の光を照射し、対象物OB1からの反射光を受光装置PDが受光する。便座装置2は、所定の期間(例えば10秒間等)が経過するまでステップS1~S3を繰り返し行う。
Then, in step S3, the light emitting device LE2 emits light of the second wavelength, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1. In the example of FIG. 7, the light emitting device LE2 emits light with a wavelength of 670 nm, and the light receiving device PD receives the reflected light from the object OB1. The
ここで、上述した処理の流れを、図8のタイムチャートを用いて説明する。図8では、3.3msである時間t11から時間t12までの処理(以下「スキャン単位処理」ともいう)を所定の期間(例えば10秒間等)が経過するまで行う。図8中のスキャン単位処理は、図7中のステップS1~S3に対応する。このように、便座装置2は、発光装置LEを順次点灯させ、各光源波長に対する反射輝度データを順繰りに取得する。
Here, the flow of the processing described above will be described using the time chart of FIG. In FIG. 8, processing from time t11, which is 3.3 ms, to time t12 (hereinafter also referred to as “scan unit processing”) is performed until a predetermined period (for example, 10 seconds) elapses. Scan unit processing in FIG. 8 corresponds to steps S1 to S3 in FIG. In this way, the
図8の波形LN11は、590nmの光の発光有無を示す。波形LN11は、ONの場合(すなわち立ち上がっている状態の場合)、590nmの光の発光が行われ、OFFの場合(すなわち立ち下がっている状態の場合)、590nmの光の発光が行われていないことを示す。図8の波形LN12は、870nmの光の発光有無を示す。波形LN12は、ONの場合、870nmの光の発光が行われ、OFFの場合、870nmの光の発光が行われていないことを示す。図8の波形LN13は、670nmの光の発光有無を示す。波形LN13は、ONの場合、670nmの光の発光が行われ、OFFの場合、670nmの光の発光が行われていないことを示す。 A waveform LN11 in FIG. 8 indicates whether or not light of 590 nm is emitted. When the waveform LN11 is ON (i.e., in the rising state), light of 590 nm is emitted, and when it is OFF (i.e., in the falling state), light of 590 nm is not emitted. indicates that A waveform LN12 in FIG. 8 indicates whether or not light of 870 nm is emitted. Waveform LN12 indicates that light of 870 nm is emitted when it is ON, and light of 870 nm is not emitted when it is OFF. A waveform LN13 in FIG. 8 indicates whether or not light of 670 nm is emitted. Waveform LN13 indicates that light of 670 nm is emitted when it is ON, and light of 670 nm is not emitted when it is OFF.
図8の波形LN14は、露光有無を示す。波形LN14は、立ち上がっている状態の場合、露光が行われ、立ち下がっている状態の場合、露光が行われていないことを示す。図8の波形LN15は、A/D変換有無を示す。波形LN15は、立ち上がっている状態の場合、A/D変換が行われ、立ち下がっている状態の場合、A/D変換が行われていないことを示す。 A waveform LN14 in FIG. 8 indicates the presence or absence of exposure. Waveform LN14 indicates that exposure is being performed when it is rising, and that exposure is not being performed when it is falling. A waveform LN15 in FIG. 8 indicates the presence or absence of A/D conversion. Waveform LN15 indicates that A/D conversion is being performed when it is rising, and that A/D conversion is not being performed when it is falling.
図8の波形LN16は、データ保存有無を示す。波形LN16は、立ち上がっている状態の場合、内部メモリにデータを保存するための処理が行われ、立ち下がっている状態の場合、内部メモリにデータを保存するための処理が行われていないことを示す。 A waveform LN16 in FIG. 8 indicates whether or not data is saved. The waveform LN16 indicates that the processing for storing data in the internal memory is being performed when it is rising, and the processing for storing data in the internal memory is not being performed when it is falling. show.
図8に示すように、測定処理では、590nm、670nm、870nmの各々の光に関する発光が行われる。スキャン単位処理では、590nm、670nm、870nmの各々について、1回ずつ発光が行われる。すなわち、測定処理では、発光装置LE1、LE2、LE3の各々が順番に光を照射する。なお、図8は一例に過ぎず、スキャン単位処理での発光の順序は、図8の場合に限らず、任意の順序であってもよい。 As shown in FIG. 8, in the measurement process, light is emitted for each of 590 nm, 670 nm, and 870 nm. In the scan unit process, light emission is performed once for each of 590 nm, 670 nm, and 870 nm. That is, in the measurement process, each of the light emitting devices LE1, LE2, and LE3 emits light in order. Note that FIG. 8 is merely an example, and the order of light emission in the scan unit process is not limited to the case of FIG. 8, and may be any order.
また、発光(発光装置LEによる光の照射)に応じて、受光装置PDによる露光が行われる。例えば、受光装置PDは、電子シャッタにより受光素子132(撮像素子)を電子的に制御して露光を行う。なお、上記電子シャッタは一例に過ぎず、受光装置PDは、所望の間隔での露光が可能であれば、どのような手段により露光を行ってもよい。 Further, exposure is performed by the light receiving device PD according to light emission (irradiation of light by the light emitting device LE). For example, the photodetector PD performs exposure by electronically controlling the photodetector 132 (imaging device) with an electronic shutter. Note that the electronic shutter is merely an example, and the light receiving device PD may perform exposure by any means as long as exposure can be performed at desired intervals.
図8の例では、590nm、870nm、670nmの順序で発光及びそれに対応する露光が行われる。受光装置PDによる露光の後、受光装置PDにより検知されたアナログデータのデジタルデータへの変換(A/D変換)を行う。例えば、便座装置2は、受光装置PDによる露光が完了した後、ADConverterにより、アナログデータをデジタルデータへ変換する。
In the example of FIG. 8, light emission and corresponding exposure are performed in the order of 590 nm, 870 nm and 670 nm. After exposure by the photodetector PD, analog data detected by the photodetector PD is converted into digital data (A/D conversion). For example, the
そして、A/D変換が完了した後、便座装置2は、例えば上述のメモリである内部メモリへデータを保存する。例えば、ADConverterによるアナログデータのデジタルデータへの変換が完了した後、メモリへのデータ転送を開始するように、コントローラ101の演算処理装置が制御される。これにより、発光装置LE3が照射する光に対応するデジタルデータがメモリに格納される。そして、便座装置2は、スキャン単位処理を10秒間繰り返し、データを収集する。
Then, after the A/D conversion is completed, the
スキャン単位処理の一例を説明する。図8の例では、便座装置2は、まず590nmの発光及びそれに対応する露光を行う。そして、便座装置2は、受光装置PDにより検知された590nmの発光に対応するアナログデータのデジタルデータへの変換(A/D変換)を行う。A/D変換が完了した後、便座装置2は、内部メモリへ590nmのデジタルデータを保存する。
An example of scan unit processing will be described. In the example of FIG. 8, the
590nmの処理後に、便座装置2は、870nmの発光及びそれに対応する露光を行う。そして、便座装置2は、受光装置PDにより検知された870nmの発光に対応するアナログデータのデジタルデータへの変換(A/D変換)を行う。A/D変換が完了した後、便座装置2は、内部メモリへ870nmのデジタルデータを保存する。
After processing at 590 nm, the
670nmの処理後に、便座装置2は、670nmの発光及びそれに対応する露光を行う。そして、便座装置2は、受光装置PDにより検知された670nmの発光に対応するアナログデータのデジタルデータへの変換(A/D変換)を行う。A/D変換が完了した後、便座装置2は、内部メモリへ670nmのデジタルデータを保存する。その後、10秒間が経過していない場合、便座装置2は、再度スキャン単位処理を繰り返す。
After 670 nm processing, the
上記のように、測定処理においては、便座装置2は、第1波長(例えば590nm)、第2波長(例えば670nm)、及び第3波長(例えば870nm)の3つの波長の光を順に照射し、データを取得する。すなわち、測定処理においては、便座装置2は、第1種の発光素子121(発光装置LE1)、第2種の発光素子121(発光装置LE2)及び、第3種の発光素子121(発光装置LE3)を順に発光させ、データを取得する。
As described above, in the measurement process, the
なお、上記の各モードでの発光波長は一例に過ぎず、任意の発光波長が採用可能であり、便座装置2は、様々な光を照射してもよい。
It should be noted that the emission wavelengths in each of the modes described above are merely examples, and arbitrary emission wavelengths can be employed, and the
<7.測定処理のデータ取得方法>
次に測定処理のデータ取得方法の具体的動作について図9を参照して説明する。図9は、データの取得方法の一例を示す図である。なお、図7及び図8で説明した点と同様の点については適宜説明を省略する。
<7. Data Acquisition Method for Measurement Processing>
Next, specific operations of the data acquisition method for the measurement process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a data acquisition method. Note that description of the same points as those described with reference to FIGS. 7 and 8 will be omitted as appropriate.
まず、対象物OB1及び受光装置PDについては、図7と同様であるため、説明を省略する。また、発光装置LEは、発光素子121である。なお、図9では、説明を簡単にするために、1つの発光装置LE(発光は1つの波長)である場合を一例として説明する。このように、図9では、発光装置LE1~LE3、すなわち第1種の発光素子121、第2種の発光素子121及び第3種の発光素子121のいずれか1つの発光素子121の発光及び受光によりモノクロ画像のデータ取得される処理を例示として模式的に示す。
First, the object OB1 and the light receiving device PD are the same as in FIG. 7, so the description is omitted. Also, the light emitting device LE is the
図9の例では、シーンSN1は、時間t1において、落下中の対象物OB1に対して発光装置LEからの光を照射し、受光装置PDによる受光の処理を概念的に示す。シーンSN1(時間t1)において取得されたデータは、二次元画像EIのうち、一次元画像PI1に対応する。すなわち、シーンSN1(時間t1)での発光及び受光により、便座装置2は、一次元画像PI1を取得(検知)する。
In the example of FIG. 9, the scene SN1 conceptually shows the process of irradiating the falling object OB1 with light from the light emitting device LE and receiving light by the light receiving device PD at time t1 . The data acquired in scene SN1 (time t 1 ) corresponds to the one-dimensional image PI1 of the two-dimensional image EI. That is, the
また、時間t2において取得されたデータは、二次元画像EIのうち、一次元画像PI2に対応する。すなわち、時間t2での発光及び受光により、便座装置2は、一次元画像PI2が取得(検知)する。時間t2のデータは、時間t1のデータの次に取得されたデータである。そのため、便座装置2は、一次元画像PI1に連続させて一次元画像PI2を並べて配置することにより、二次元画像EIを生成する。
Also, the data acquired at time t2 corresponds to the one-dimensional image PI2 of the two-dimensional image EI. That is, the
また、シーンSNiは、時間tiにおいて、落下中の対象物OB1に対して発光装置LEからの光を照射し、受光装置PDによる受光の処理を概念的に示す。シーンSNi(時間ti)において取得されたデータは、二次元画像EIのうち、一次元画像PIiに対応する。すなわち、シーンSNi(時間ti)での発光及び受光により、便座装置2は、一次元画像PIiを取得(検知)する。
Further, the scene SNi conceptually shows the process of irradiating the falling object OB1 with light from the light emitting device LE and receiving light by the light receiving device PD at time t i . The data acquired in the scene SNi (time t i ) correspond to the one-dimensional image PIi of the two-dimensional image EI. That is, the
また、シーンSNjは、時間tjにおいて、落下中の対象物OB1に対して発光装置LEからの光を照射し、受光装置PDによる受光の処理を概念的に示す。シーンSNj(時間tj)において取得されたデータは、二次元画像EIのうち、一次元画像PIjに対応する。すなわち、シーンSNj(時間tj)での発光及び受光により、便座装置2は、一次元画像PIjを取得(検知)する。
A scene SNj conceptually shows the process of irradiating the falling object OB1 with light from the light emitting device LE and receiving light by the light receiving device PD at time tj . Data acquired at scene SNj (time t j ) corresponds to one-dimensional image PIj of two-dimensional image EI. That is, the
便座装置2は、一次元画像(受光データ)が取得された時間の順序に沿って一次元画像を並べて配置することにより、二次元画像(便情報)を生成する。図9では、便座装置2は、一次元画像PI1、PI2…、PIi…、PIj…の順に並べて配置することにより、二次元画像EIを生成する。
The
なお、上述した例では、発光は1波長である場合を一例として説明したが、複数の波長の発光を行う場合、便座装置2は、発光させた波長ごとに経時的に取得したデータ(一次元画像)を時系列で並べて便情報(二次元画像)を生成する。この点について、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121及び第3種の発光素子121の各々の発光及び受光を行う場合を一例として説明する。
In the above-described example, the case where the light emission is of one wavelength has been described as an example. images) are arranged in chronological order to generate flight information (two-dimensional images). Regarding this point, a case where each of the first type
この場合、便座装置2は、第1種の発光素子121を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時間の順序に沿って並べて配置することにより、第1種の発光素子121に対応する二次元画像を生成する。例えば、便座装置2は、590nm等の第1波長を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時系列で並べることにより、第1波長に対応する便情報(第1の二次元画像)を生成する。
In this case, the
また、便座装置2は、第2種の発光素子121を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時間の順序に沿って並べて配置することにより、第2種の発光素子121に対応する二次元画像を生成する。例えば、便座装置2は、670nm等の第2波長を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時系列で並べることにより、第2波長に対応する便情報(第2の二次元画像)を生成する。
In addition, the
また、便座装置2は、第3種の発光素子121を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時間の順序に沿って並べて配置することにより、第3種の発光素子121に対応する二次元画像を生成する。例えば、便座装置2は、870nm等の第3波長を発光させて得た受光データ(一次元画像)を時系列で並べることにより、第3波長に対応する便情報(第3の二次元画像)を生成する。
In addition, the
このように、便座装置2は、第1種の発光素子121、第2種の発光素子121及び第3種の発光素子121の各々に対応する3つの波長ごとの二次元画像を生成することにより、カラー画像を取得することができる。例えば便座装置2は、上述した第1の二次元画像、第2の二次元画像及び第3の二次元画像を合成することにより、カラー画像を生成してもよい。
In this way, the
<8.データ解析方法>
ここから、図10を用いて、データ解析方法の一例を説明する。図10は、データ解析方法の一例を示す図である。図10では、時系列で複数の検知画像が取得された場合を示す。なお、図10では、検知画像P11、P12、P13の3枚の画像を示すが、検知画像は検知回数に応じた枚数であってもよい。
<8. Data analysis method>
An example of the data analysis method will now be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of a data analysis method. FIG. 10 shows a case where a plurality of detection images are acquired in time series. Although FIG. 10 shows three images of detection images P11, P12, and P13, the number of detection images may correspond to the number of times of detection.
検知画像P11は、最初(1回目)の検知で取得された検知画像を示す。具体的には、検知画像P11は、使用者の最初の排便行為で排出された便に対応する対象物OB11及び対象物OB12の2つの物体が含まれる。 A detected image P11 indicates a detected image acquired in the initial (first) detection. Specifically, the detection image P11 includes two objects, an object OB11 and an object OB12 corresponding to the stool discharged by the user's first defecation action.
検知画像P12は、2回目の検知で取得された検知画像を示す。具体的には、検知画像P12は、使用者の2回目の排便行為で排出された便に対応する対象物OB21と、尿に対応する対象物OB22の2つの物体が含まれる。 A detected image P12 indicates a detected image acquired in the second detection. Specifically, the detection image P12 includes two objects, an object OB21 corresponding to feces excreted in the user's second defecation action and an object OB22 corresponding to urine.
検知画像P13は、最後(3回目)の検知で取得された検知画像を示す。具体的には、検知画像P13は、使用者の最後の排便行為で排出された便に対応する対象物OB31と、トイレットペーパーに対応する対象物OB32の2つの物体が含まれる。なお、3回よりも多い回数検知を行う場合は、4回以上検知が行われてもよい。 A detected image P13 indicates a detected image acquired in the last (third) detection. Specifically, the detection image P13 includes two objects, an object OB31 corresponding to feces excreted by the user's last defecation action, and an object OB32 corresponding to toilet paper. It should be noted that when the detection is performed more than three times, the detection may be performed four times or more.
便座装置2は、検知画像P11、P12、P13等の検知画像を解析することにより、便に関する情報を生成する。例えば、便座装置2は、検知画像P11、P12、P13等の検知画像を解析し、便の外周部(端部、輪郭)を検出することにより、便の情報を取得する。これにより、便座装置2は、検知画像から便以外を除いた便画像を生成する。図10では、便座装置2は、検知画像P11、P12、P13の各々から便以外を除いた便画像P21、P22、P23を生成する。
The
便座装置2は、検知画像P11に含まれる2つの便の各々に対応する対象物OB11及び対象物OB12の外周部を検出した便画像P21を生成する。また、便座装置2は、検知画像P12に含まれる2つの対象物OB21、OB22のうち、便以外の対象物OB22を除き、便に対応する対象物OB21の外周部を検出した便画像P22を生成する。また、便座装置2は、検知画像P13に含まれる2つの対象物OB31、OB32のうち、便以外の対象物OB32を除き、便に対応する対象物OB31の外周部を検出した便画像P23を生成する。
The
便座装置2は、便画像P21、P22、P23等の便画像を解析することにより、各種の情報を生成する。例えば、便座装置2は、便画像P21、P22、P23等の検便画像に含まれる便の画像を用いて、特徴を数値化する。図10では、便座装置2は、長さ(高さ)、太さ(幅)、便の数、しわの画素の数、及び各色成分の輝度等の特徴FTを数値化した情報(「特徴情報」ともいう)を生成する。例えば、便座装置2は、対象物OB11、対象物OB12、対象物OB21及び対象物OB31の各便の長さ及び幅を含む特徴情報を生成する。例えば、便座装置2は、対象物OB11、対象物OB12、各便に対応する画素の情報を用いて、各便の長さ及び幅を含む特徴情報を生成する。また、図10では、便座装置2は、対象物OB11、対象物OB12、対象物OB21及び対象物OB31が便であるため、便の数が4個であることを示す特徴情報を生成する。
The
便座装置2は、生成した特徴情報を用いた計算(演算)により、便の性状を示すデータを生成する。例えば、便座装置2は、便の形、便の量、便の色、及び血液付着等の便性状を示す情報(「便性状情報」ともいう)を生成する。図10では、便座装置2は、例えば、7段階で分類される便の形、3段階で分類される便の量、6段階で分類される便の色、及び赤に見えるか否かを示す血液付着等の便性状を示す便性状情報DTを生成する。例えば、便の形は、ブリストルスケールに基づく7種類の分類であってもよい。例えば、便の形は、コロコロ、カチカチ、ひび割れ、バナナ状、やわらか、泥状、及び水状の7種類(段階)の分類であってもよい。例えば、便の量は、少(小)、中、多(大)の3種類(段階)の分類であってもよい。例えば、便の色は、黄、薄黄土、黄土、茶、焦げ茶、濃いこげ茶の6種類(段階)の分類であってもよい。
The
便座装置2は、センサによる検知結果から便の性状を判定する。便座装置2は、光学的な手法により便の性状を検知する種々の技術を適宜用いて、使用者の便の性状を判定する。便座装置2は、便画像に基づいて、その便画像に対応する便の性状を判定する。例えば、便座装置2は、便画像を用いて、その便画像に対応する形、量、色等の便の性状を判定する。例えば、便座装置2は、便画像から抽出した各種の特徴を用いて、その便画像に対応する形、量、色等の便の性状を判定する。例えば、便座装置2は、四則演算を用いた演算処理に基づくデータ解析により便の性状を判定する。例えば、便座装置2は、便画像から抽出した各種の特徴を示す値と閾値との比較結果に応じて、その便画像に対応する形、量、色、血液付着等を分類する。
The
便座装置2は、上述した便の性状を示す情報が生成可能であれば、どのような処理により、便の性状を判定してもよい。例えば、便座装置2は、AI(人工知能)に関する技術を用いて便の性状を判定してもよい。例えば、便座装置2は、機械学習により生成された学習モデル(性状判定モデル)を用いて、便の性状を判定してもよい。この場合、性状判定モデルは、事前に分類判断を示す教師データにより学習される。この教師データには、便画像と、その便画像に含まれる塊(便)の性状(形、量、色等)を示すラベル(正解情報)との組合せを複数含む。例えば、性状判定モデルは、便画像を入力とし、入力された便画像に含まれる塊(便)の性状(形、量、色等)を示す情報を出力するモデルである。例えば、性状判定モデルは、便画像が入力された場合に、入力された便画像に対応するラベル(便の性状)の情報を出力するように学習される。性状判定モデルの学習は、いわゆる教師あり学習に関する種々の手法を適宜用いて行われる。この場合、性状判定モデルは記憶部に格納され、便座装置2は、記憶部に格納された性状判定モデルを用いて、便の性状を判定してもよい。例えば、便座装置2が学習処理を行い、性状判定モデルを生成してもよい。なお、上記は一例に過ぎず、便座装置2は、様々な情報を適宜用いて、便の性状を判定してもよい。
The
<9.窓部の汚れ>
以下では、窓部の汚れに関する各種の構成及び処理について説明する。
<9. Dirt on windows>
In the following, various configurations and processes relating to soiling of the window will be described.
<9-1.構成概要>
まず、図11~図14を用いて、窓部の汚れに関する構成概要の一例について説明する。図11は、便座装置の要部を示す断面図である。図12は、センサユニットの要部を示す分解斜視図である。図13は、蓋部とセンサユニットとの関係を示す図である。図14は、蓋部とセンサユニットとの関係を示す図である。なお、図11~図14に示す構成は、上述した便座装置2の構成と同様であるため、同様の点については同じ符号を付し説明を省略し、窓部の汚れに関連する点について主に記載する。
<9-1. Configuration Overview>
First, with reference to FIGS. 11 to 14, an example of the outline of the configuration regarding dirt on the window will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the essential parts of the toilet seat device. FIG. 12 is an exploded perspective view showing essential parts of the sensor unit. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the lid portion and the sensor unit. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the lid portion and the sensor unit. 11 to 14 is the same as the configuration of the
図11及び図12に示すように、便座装置2は、発光素子121及び受光素子132を含むセンサヘッド110の前方に設けられた透明窓である透明窓112を、透明な窓部として有する。また、便座装置2は、発光素子121への通電及び受光素子132に対する電圧の印加を制御する制御部であるコントローラ101を有する。また、便座装置2は、透明窓112の前方に設けられ、コントローラ101により開閉を制御される開閉自在な蓋部103を有する。なお、窓部は、透明窓112に限らず、レンズ122及びレンズ131等の他の構成であってもよいが、この点については後述する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
<9-1-1.蓋部等の構成及び蓋部の状態に応じた処理>
ここで、図13及び図14を用いて、蓋部103とセンサユニット100の要部について説明する。図13は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)での蓋部103と、センサヘッド110及び透明窓112との関係を示す。図14は、蓋部103が開いた状態(開放状態)での蓋部103と、センサヘッド110及び透明窓112との関係を示す。
<9-1-1. Structure of Lid Part, etc., and Processing Depending on State of Lid Part>
Here, main parts of the
蓋部103のうち、少なくとも窓部に臨む面である表面103aの反射率は半分未満、すなわち50%未満となるように構成される。図13に示すように、蓋部103が閉鎖状態において、蓋部103のうち、透明窓112に臨む面である表面103aの反射率が半分(50%)未満となるように構成される。例えば、蓋部103のうち表面103aに加工を施すことにより、表面103aの反射率が半分未満となるように構成される。
Of the
例えば、反射率が半分未満となる色で蓋部103の表面103aが着色されることにより、表面103aの反射率が半分未満となるように構成されてもよい。例えば、蓋部103の表面103aが黒塗りされることにより、表面103aの反射率が半分未満となるように構成されてもよい。
For example, the
また、例えば、反射率が半分未満となる色のシート部材が表面103aに配置されることにより、表面103aの反射率が半分未満となるように構成されてもよい。例えば、反射率が半分未満となる色のシート部材が表面103aに貼り付けられることにより、表面103aの反射率が半分未満となるように構成されてもよい。なお、上記は一例に過ぎず、蓋部103の表面103aの反射率が半分未満となれば、どのような構成であってもよい。例えば、蓋部103の表面の全面を加工してもよいし、蓋部103の表面の一部のみを加工してもよい。
Further, for example, the reflectance of the
また、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)において、窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理(「汚れ判定処理」ともいう)を実行し、蓋部103が開いた状態(開放状態)では汚れ判定処理を実行しない。すなわち、便座装置2は、蓋部103の状態が図13に示す閉鎖状態において、汚れ判定処理を実行し、蓋部103の状態が図14に示す開放状態では、汚れ判定処理を実行しない。
In addition, the
なお、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)であっても、汚れ判定処理を実行しなくてもよい。例えば、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)であっても、便座装置2が使用者により使用されている間においては、汚れ判定処理を実行しなくてもよい。例えば、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)であっても、便座装置2に使用者が着座中は、汚れ判定処理を実行しなくてもよい。
Note that the
<9-1-2.センサヘッドの構成>
ここで、センサヘッド110の構成について、図13及び図14を参照して説明する。例えば、センサケースである筐体部111と、窓部である透明窓112とは、シール部材(図示せず)でシールされている。このように、便座装置2において、センサヘッド110のうち前面側、すなわちセンサヘッド110のうちボウル部8に臨む側はシール部材によりシールされる。
<9-1-2. Configuration of Sensor Head>
Here, the configuration of the
例えば、蓋部103の閉鎖時の洗浄ノズル6からの洗浄水の跳ね返りや小便が窓部である透明窓112に被水し、透明窓112と筐体部111との隙間から筐体部111内に入り込む可能性が有り、清掃できない部分が汚れたり、センサが故障したりする場合がある。そこで、便座装置2は、センサケースである筐体部111と、窓部である透明窓112とをシール部材(図示せず)でシールすることにより、使用者が清掃できない部分が汚れたり、センサが故障したりすることを抑制することができる。
For example, when the
また、便座装置2は、センサケースである筐体部111と、基板113との間は密閉せずに空気FC1、FC2が通過する通気部を有する。このように、便座装置2において、センサヘッド110のうち背面側、すなわち基板113側は密閉せずに通気性を確保する。
Moreover, the
例えば、気温の低い朝方から気温の高い日中の急激な寒暖差による窓部外側の結露が発生する場合がある。また、発光部と受光部が同一の筐体内にあり発光部の点灯時間が長いため、発光部の発熱によりセンサ内部が膨張して故障したり、寒冷地などで窓部内側に結露が発生したりする場合がある。上記のように、便座装置2は、汚れ防止のため窓部とセンサケースはシールし、基板側はシールしない。便座装置2は、空気FC1、FC2が通過する通気部を有することにより、被水による汚れやセンサ故障を防ぎつつ、寒暖差による結露を抑制することができる。
For example, dew condensation may occur on the outside of the window due to a sudden difference in temperature between early morning when the temperature is low and daytime when the temperature is high. In addition, since the light-emitting part and the light-receiving part are in the same housing, the lighting time of the light-emitting part is long, so the inside of the sensor expands due to the heat generated by the light-emitting part, causing malfunction. may occur. As described above, the
<9-2.発光と受光の関係>
次に、発光と受光の関係について図15を参照して説明する。図15は、発光と受光の関係の一例を示す概念図である。図15は、発光部120及び受光部130の側面図である。具体的には、図15は、受光部130のレンズ131の厚み方向に交差する方向(側部方向)から見た概念図である。なお、上述した各種構成や処理と同様の点については同様の符号を付す等して適宜説明を省略する。
<9-2. Relationship between light emission and light reception>
Next, the relationship between light emission and light reception will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between light emission and light reception. FIG. 15 is a side view of the
図15に示すように、発光部120から放射された光RD1は、透明窓112を透過し、光TL1としてボウル部8内へ放射される。そして、ボウル部8内に大便VFがある場合、大便VFに照射された光TL1は大便VFに反射され、ボウル部8に照射された光TL1がボウル部8に反射された反射光と合わせ、反射光RL1として受光部130により検知される。また、ボウル部8内に大便VFがない場合、ボウル部8に照射された光TL1はボウル部8に反射され、反射光RL2として受光部130により検知される。
As shown in FIG. 15, light RD1 emitted from light emitting
また、透明窓112に汚れが付着している場合、光RD1のうち透明窓112の汚れに照射された光は透明窓112の汚れに反射され、反射光RL3として受光部130により検知される。そのため、透明窓112に汚れが付着している場合、受光部130が、透明窓112の汚れからの反射光RL3も受光してしまうため、大便VFの検知精度を低下させる可能性がある。
If the
上述したような透明窓112等の窓部の汚れを検知するために、窓部への汚れの付着の有無を判定することが望まれる。一方で、蓋部103が開いた状態(開放状態)で窓部への汚れの付着の有無を判定する場合、ボウル部8からの反射光RL2や大便VFからの反射光RL1の影響を受けるため、便座装置2は、窓部への汚れの付着の有無を適切に判定することが難しい。
In order to detect dirt on the window such as the
そこで、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)において、窓部への汚れ付着の有無を判定する汚れ判定処理を実行する。すなわち、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態で汚れ判定処理を実行することで、透明窓112の汚れからの反射光と、蓋部103のうち透明窓112に臨む面である表面103aからの反射光とが受光部130により検知する。上述したように蓋部103の表面103aは、反射率が半分未満となるように構成されるため、便座装置2は、蓋部103が閉じた状態(閉鎖状態)において、窓部への汚れ付着の有無を判定する汚れ判定処理を実行することで、窓部への汚れ付着を適切に判定することができる。
Therefore, the
<9-3.汚れ判定処理の概要>
次に、図16を用いて、窓部への汚れの付着の有無に応じた受光部130の出力の一例を説明する。図16は、汚れの有無に応じた出力の一例を示す図である。便座装置2は、蓋部が閉じられた状態で発光部120から光を放射し、受光部130の図16に示すような出力に応じて、透明窓112等の窓部への汚れ付着の有無を判定する汚れ判定処理を実行する。以下、窓部が透明窓112である場合を一例として説明する。
<9-3. Overview of Dirt Judgment Processing>
Next, with reference to FIG. 16, an example of the output of the
図16中の「汚れあり」の列は、透明窓112に汚れが付着している場合の状態及び受光部130の出力を示す。また、図16中の「汚れ無し」の列は、透明窓112に汚れが付着していない場合の状態及び受光部130の出力を示す。また、図16中の「窓部の汚れ」の行は、透明窓112への汚れを模式的に示す。また、図16中の「受光部の出力」の行は、各波長に対応する受光部130の出力値を示す。
16 indicates the state and the output of the
図16に示すように、透明窓112に汚れが付着している場合の方が、透明窓112に汚れが付着していない場合よりも出力値が大きくなる。例えば、透明窓112に付着する汚れは水垢や尿など、明るい色の汚れが多い。また、便や背景の便器7よりも近い、透明窓112からの反射光を受けるため、出力が大きくなることが多い。また、例えば、透明窓112の全面に汚れが付けば、すべての画素で均一に出力が高くなるが、透明窓112の一部が汚れる場合は、対応する一部の画素のみが局所的に出力が高くなる。そこで、便座装置2は、受光部130の出力が汚れ検出の条件を満たす場合に透明窓112に汚れが付着していると判定する。
As shown in FIG. 16, the output value is larger when the
例えば、受光部130の出力値が所定の閾値以上であることを汚れ検出の条件としてもよい。この場合、便座装置2は、受光部130の出力値が所定の閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。また、便座装置2は、受光部130の出力値が所定の閾値未満である場合、透明窓112に汚れが付着していないと判定する。なお、閾値はどのような情報を用いるかに応じて任意の値(例えば0.5、1.5等)が採用可能である。
For example, the dirt detection condition may be that the output value of the
例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長のうち、閾値以上の出力値となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長のうち、閾値以上の出力値となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。
For example, the
また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の出力値の合算値が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長の出力値の合算値が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の出力値の合算値の平均が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定してもよい。
Further, for example, the
例えば、汚れが付着していない場合の受光部130の出力値を用いてもよい。この場合、便座装置2は、汚れが付着していない場合の受光部130の出力値(「基準出力値」ともいう)と、汚れ判定処理時の受光部130の出力値(「判定時出力値」ともいう)との比較結果に応じて、透明窓112等の窓部への汚れ付着の有無を判定する。例えば、便座装置2は、基準出力値と判定時出力値との差分に応じて、透明窓112等の窓部への汚れ付着の有無を判定してもよい。例えば、便座装置2は、基準出力値に対する判定時出力値の割合に応じて、透明窓112等の窓部への汚れ付着の有無を判定してもよい。
For example, the output value of the
例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長のうち、判定時出力値から基準出力値を減算した値(差分)が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長のうち、判定時出力値から基準出力値を減算した値(差分)が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。
For example, the
また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の基準出力値の合算値(「基準合算値」ともいう)と、所定の波長域の波長の判定時出力値の合算値(「判定時合算値」ともいう)との差分が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長の基準合算値と、500~1000nmの波長域の波長の判定時合算値との差分が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。
Further, for example, the
例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長のうち、基準出力値に対する判定時出力値の割合が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長のうち、基準出力値に対する判定時出力値の割合が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。
For example, the
また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の基準合算値に対する所定の波長域の波長の判定時合算値の割合が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長の基準合算値に対する500~1000nmの波長域の波長の判定時合算値の割合が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。
Further, for example, if there is a wavelength at which the ratio of the judgment time total value of the wavelengths in the predetermined wavelength range to the reference total value of the wavelengths in the predetermined wavelength range is equal to or greater than the threshold value, the
また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の画素間の判定時合算値のばらつき(例えば、標準偏差や分散など)が閾値以上となる波長がある場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。図16では、便座装置2は、例えば500~1000nmの波長域の波長の画素間の判定時合算値のばらつきが閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定する。また、例えば、便座装置2は、所定の波長域の波長の画素間の判定時合算値の標準偏差が閾値以上である場合、透明窓112に汚れが付着していると判定してもよい。また、例えば、便座装置2は、同一画素での波長間の判定時合算値のばらつきで、透明窓112への汚れの付着の有無を判定してもよい。
Further, for example, the
上述した判定は一例に過ぎず、便座装置2は、「汚れあり」「汚れなし」だけでなく、汚れの程度を判定できる汚れ具合判定手段を備えてもよい。例えば、便座装置2は、少し汚れている、汚れている、とても汚れている、の3段階で汚れのレベルを判定してもよい。このように、便座装置2は、汚れのレベルを判定してもよい。また、便座装置2は、画素ごとに汚れの有無を判定して、窓部の汚れの位置を判断してもよい。
The determination described above is merely an example, and the
なお、上述した汚れの付着の有無の判定は一例に過ぎず、便座装置2は、様々な情報を適宜用いて汚れの付着の有無を判定してもよい。
It should be noted that the above-described determination of the presence or absence of dirt is merely an example, and the
<9-4.窓部の他の例>
上述した例では、透明窓である透明窓112が窓部である場合を一例として説明したが、窓部は透明窓112に限られない。すなわち、窓部は、透明窓112に限らず、便座装置2の様々な構成要素であってもよく、例えば、便座装置2の構成要素のうち、汚れの付着の有無を判定する対象となり得る構成要素であれば、どのような構成要素であってもよい。例えば、窓部は、図12に示す発光レンズとしてのレンズ122または受光レンズとしてのレンズ131であってもよい。この場合、便座装置2は、透明窓112を有さず、便座装置2は、レンズ122またはレンズ131への汚れの付着の有無を判定する。なお、レンズ122及びレンズ131の両方が窓部であってもよいし、レンズ122及びレンズ131のいずれか一方のみが窓部であってもよい。また、透明窓112は、透過率100%の窓に限らず、例えば透過率80%など、半透明の窓であっても良い。
<9-4. Other examples of windows>
In the above example, the case where the
例えば、レンズ122が窓部である場合、便座装置2は、発光素子121の前方に設けられたレンズ122を、透明な窓部として有する。この場合、便座装置2は、蓋部103が閉じられた状態で、発光部120から光を放射し、受光部130の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、発光素子121の前方に設けられたレンズ122への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。なお、判定処理については、透明窓112が窓部である場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。
For example, when the
また、例えば、レンズ131が窓部である場合、便座装置2は、受光素子132の前方に設けられたレンズ131を、透明な窓部として有する。この場合、便座装置2は、蓋部103が閉じられた状態で、発光部120から光を放射し、受光部130の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、受光素子132の前方に設けられたレンズ131への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。なお、判定処理については、透明窓112が窓部である場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Further, for example, when the
また、例えば、レンズ122及びレンズ131の両方が窓部である場合、便座装置2は、発光素子121の前方に設けられたレンズ122及び受光素子132の前方に設けられたレンズ131を、透明な窓部として有する。この場合、便座装置2は、蓋部103が閉じられた状態で、発光部120から光を放射し、受光部130の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、発光素子121の前方に設けられたレンズ122及び受光素子132の前方に設けられたレンズ131への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する。この場合、便座装置2は、蓋部103が閉じられた状態で、発光部120から光を放射し、受光部130の出力が汚れ検出の条件を満たす場合、レンズ122及びレンズ131の少なくとも一方への汚れ付着が有ると判定する。なお、判定処理については、透明窓112が窓部である場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Further, for example, when both the
例えば、情報処理システム1は、便座装置2が窓部に「汚れあり」と判定した場合、使用者に掃除を促す表示を行ってもよい。例えば、情報処理システム1において、便座装置2が窓部に「汚れあり」と判定した場合、表示器であるユーザ端末200または操作装置10が使用者に掃除を促す情報を表示してもよい。また、便座装置2が、水や空気で窓部の汚れを自動で除去する自動掃除機能を備えている場合、便座装置2は、窓部に「汚れあり」と判定した場合、自動掃除機能を駆動してもよい。もしくは、情報処理システム1は、便座装置2が窓部に「汚れあり」と判定した場合、使用者に掃除を促す表示を便性状の解析結果とともにユーザ端末200に表示してもよい。例えば、情報処理システム1は、「少し汚れているときの結果でした」といった情報をユーザ端末200に表示してもよい。もしくは、情報処理システム1の便座装置2は、解析結果の信頼性を下げてサーバ(サーバ装置400等)に保存する。例えば、情報処理システム1の便座装置2は、汚れの程度を考慮して便性状を解析する。例えば、情報処理システム1の便座装置2は、汚れの程度を使って解析結果を補正する。
For example, when the
なお、上述してきた各実施形態及び変形例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 It should be noted that the above-described embodiments and modifications can be appropriately combined within a range that does not contradict the processing content.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.
R トイレルーム
1 情報処理システム
2 便座装置
3 本体部
30 本体カバー
31 開口
32 人体検知センサ
33 着座検知センサ
34 制御部(制御装置)
4 便蓋
5 便座
6 洗浄ノズル
60 ノズル用蓋
7 洋式大便器(便器)
71 電磁弁
8 ボウル部
9 リム部
10 操作装置
11 表示画面
100 センサユニット
101 コントローラ(制御部)
102 蓋部開閉機構
103 蓋部
110 センサヘッド(検知部)
120 発光部
121 発光素子
122 レンズ
130 受光部
131 レンズ
132 受光素子(ラインセンサ)
200 ユーザ端末(表示器)
400 サーバ装置(クラウド)
4
71
102 lid opening/
120
200 user terminal (display)
400 server device (cloud)
Claims (4)
使用者が着座する便座と、
光を照射する発光素子を有する発光部と、
光を受光する受光素子を有する受光部と、
前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方の前方に設けられた透明な窓部と、
前記発光素子への通電及び前記受光素子に対する電圧の印加を制御する制御部と、
前記窓部の前方に設けられ、前記制御部により開閉を制御される開閉自在な蓋部と、
を有し、
前記蓋部が閉じられた状態で、前記発光部から光を放射し、前記受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、前記窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する
ことを特徴とする便座装置。 A toilet seat device placed on the upper part of a toilet having a bowl portion for receiving excrement,
a toilet seat on which the user sits;
a light-emitting unit having a light-emitting element that emits light;
a light receiving portion having a light receiving element for receiving light;
a transparent window provided in front of at least one of the light emitting element and the light receiving element;
a control unit that controls energization to the light-emitting element and application of voltage to the light-receiving element;
a freely openable and closable lid provided in front of the window, the opening and closing of which is controlled by the control unit;
has
With the lid closed, light is emitted from the light emitting unit, and the presence or absence of dirt adhering to the window is determined according to whether the output of the light receiving unit satisfies dirt detection conditions. A toilet seat device characterized by executing determination processing.
ことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。 The toilet seat device according to claim 1, wherein the determination process is not executed while the user is seated on the toilet seat.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の便座装置。 The toilet seat device according to claim 1 or 2, wherein the reflectance of at least the surface of the lid facing the window is less than half.
使用者が着座する前記便座と、
光を照射する発光素子を有する発光部と、
光を受光する受光素子を有する受光部と、
前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方の前方に設けられた透明な窓部と、
前記発光素子への通電及び前記受光素子に対する電圧の印加を制御する制御部と、
前記窓部の前方に設けられ、前記制御部により開閉を制御される開閉自在な蓋部と、
を有し、
前記蓋部が閉じられた状態で、前記発光部から光を放射し、前記受光部の出力が汚れ検出の条件を満たすか否かに応じて、前記窓部への汚れ付着の有無を判定する判定処理を実行する
ことを特徴とする便器装置。 A toilet device in which a toilet seat is placed on top of a toilet having a bowl portion for receiving excrement,
the toilet seat on which the user sits;
a light-emitting unit having a light-emitting element that emits light;
a light receiving portion having a light receiving element for receiving light;
a transparent window provided in front of at least one of the light emitting element and the light receiving element;
a control unit that controls energization to the light-emitting element and application of voltage to the light-receiving element;
a freely openable and closable lid provided in front of the window, the opening and closing of which is controlled by the control unit;
has
With the lid closed, light is emitted from the light emitting unit, and the presence or absence of dirt adhering to the window is determined according to whether the output of the light receiving unit satisfies dirt detection conditions. A toilet device characterized by executing determination processing.
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