JP2023126747A - 排泄物管理システム、排泄情報管理方法、プログラム、エッジサーバ及び便座装置 - Google Patents

排泄物管理システム、排泄情報管理方法、プログラム、エッジサーバ及び便座装置 Download PDF

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Abstract

【課題】排泄物の画像データを解析するクラウドサーバへのデータ通信量を抑制すること。
【解決手段】実施形態に係る排泄物管理システムは、排泄物の情報を収集して管理する排泄物管理システムであって、排泄物を受けるボウル部が形成された大便器と、大便器の内部に向けて光を照射する発光部と、光を受光するイメージセンサを備えた受光部と、受光部が受光した受光データを解析するクラウドサーバ及びエッジサーバと、受光データをクラウドサーバに送信する第１通信装置と、受光データをエッジサーバに送信する第２通信装置と、を備え、クラウドサーバは、受光データを解析することで、排泄物の特徴を判定し、エッジサーバは、受光データを解析することで、第１通信装置によるクラウドサーバへの受光データの送信の可否を判定する。
【選択図】図７

Description

開示の実施形態は、排泄物管理システム、排泄情報管理方法、プログラム、エッジサーバ及び便座装置に関する。
従来、介護施設などでは入居者の健康状態を管理するために、介護スタッフが入居者の排便状況の記録を行っている。このような排便状況の記録にかかる負荷を軽減することが可能な装置として、トイレに排泄された排泄物を画像として撮影し、その画像を解析することによって人体の健康状態を推定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたデータ検出装置は、排泄物の画像を撮影する画像撮影部と、撮影された画像から排泄物の色や形状を解析するデータ処理・解析部と、を備えており、データ処理・解析部が、排泄物の画像から解析された色や形状と、健康状態とを対応付けることにより、人体の健康状態を推定することができる。
特開２００７－２５２８０５号公報
排泄物の画像から色や形状を解析するためには、豊富な計算資源やストレージを備えるクラウドサーバを用いることが好ましい。一方で、画像データは比較的データ量が多いため、画像撮影部により撮影された全ての画像データをクラウドサーバに送信すると、データ通信量が非常に多くなるという課題が生じた。
開示の実施形態は、上述した課題を解決するものであり、排泄物の画像データを解析するクラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能な排泄物管理システム、排泄情報管理方法、プログラム、エッジサーバ及び便座装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムは、排泄物の情報を収集して管理する排泄物管理システムであって、排泄物を受けるボウル部が形成された大便器と、大便器の内部に向けて光を照射する発光部と、光を受光するイメージセンサを備えた受光部と、受光部が受光した受光データを解析するクラウドサーバ及びエッジサーバと、受光データをクラウドサーバに送信する第１通信装置と、受光データをエッジサーバに送信する第２通信装置と、を備え、クラウドサーバは、受光データを解析することで、排泄物の特徴を判定し、エッジサーバは、受光データを解析することで、第１通信装置によるクラウドサーバへの受光データの送信の可否を判定することを特徴としている。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、第１通信装置により受光部が受光した受光データがクラウドサーバに送信される前に、エッジサーバが受光データを解析することにより、その受光データが第１通信装置によりクラウドサーバに送信されるべきか否かを判定することができる。これにより、受光部が受光した全ての受光データがクラウドサーバに送信されることを防止できるため、クラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムにおいて、第１通信装置は、広域情報通信網を利用して受光データをクラウドサーバに送信すると共に、第２通信装置は、構内情報通信網を利用して受光データをエッジサーバに送信する。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、クラウドサーバへの通信は、広域情報通信網を利用している。そのため、豊富な計算資源やストレージを備えるが故にスペースを必要とするクラウドサーバの設置位置の自由度を確保することができる。また、実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、エッジサーバへの通信は構内情報通信網を利用している。そのため、受光部が受光したデータは、データの通信に通信使用料がかからない構内情報通信網を介してエッジサーバに送信することができる。これにより、受光データをエッジサーバに送信するためのデータ通信にかかる通信使用料を削減することができる。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムにおいて、第１通信装置は、クラウドサーバとエッジサーバ間のデータの送受信を行うように構成され、第１通信装置を介して前記クラウドサーバからエッジサーバに送信されるデータ容量は、第１通信装置を介してエッジサーバからクラウドサーバに送信される受光データのデータ容量よりも少ない。
クラウドサーバに送信されるデータは、クラウドサーバが排泄物の特徴を解析するために必要な情報を十分に備えるデータ容量の大きい受光データであるのに対して、クラウドサーバから送信されるデータは、排泄物の特徴に関する解析結果のみでよいため、データ容量の大きい受光データである必要がない。
これに対して、実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、第１通信装置がクラウドサーバとエッジサーバ間のデータの送受信を行うように構成されると共に、クラウドサーバとエッジサーバ間のデータの送受信において、エッジサーバからクラウドサーバに送信されるデータ容量よりも、クラウドサーバからエッジサーバに送信されるデータ容量が小さくなるように構成されている。これにより、クラウドサーバとエッジサーバ間のデータの送受信において、データ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムにおいて、クラウドサーバは、受光データを解析することで、排泄物の色、形及び量からなる３つの特徴量の内、少なくとも１つの特徴量を判定し、エッジサーバは、受光データを解析することで、その受光データに排泄物が含まれているか否かを判定する。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、クラウドサーバは、排泄物の色、形及び量からなる３つの特徴量の内、少なくとも１つの特徴量を判定すると共に、エッジサーバは、受光データに排泄物が含まれているか否かを判定する。これにより、エッジサーバによる受光データの解析をクラウドサーバによる受光データの解析よりも簡易なものとすることができ、クラウドサーバに比して計算資源の小さいエッジサーバを効率的に利用することができる。従って、クラウドサーバに受光データを送信する前に、エッジサーバでの判定を挟むことによる通信遅延を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムにおいて、さらに、大便器を使用する使用者情報を取得する使用者識別装置を備え、第１通信装置は、使用者情報をクラウドサーバに送信しない。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、使用者情報を取得する使用者識別装置を備えるため、クラウドサーバによって判定された排泄物の特徴と、その排泄物を排泄した使用者情報とを紐づけることが可能となる。また、第１通信装置がクラウドサーバに使用者情報を送信しないため、エッジサーバから送信される受光データから使用者情報が除外されるため、エッジサーバからクラウドサーバへの通信容量が削減することができる。また、エッジサーバからクラウドサーバに送信されるデータに個人を特定できる程度の情報が含まれないため、通信経路間における個人情報の漏洩を防止することができる。
本実施形態において「使用者情報」とは、個人を特定できる情報（例えば、名前や住所など）であり、エッジサーバ等によって個人を特定できない程度に匿名化された情報（IDなど）は含まない。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムは、前記クラウドサーバは、予め大便器を使用する使用者情報が記録され、前記エッジサーバにおいて送信可と判定された前記受光データは、前記クラウドサーバにおいて予め記録された前記使用者情報と紐づけられることを特徴とする。
実施形態の一態様に係る排泄物管理システムによれば、使用者情報と受光データとを、クラウドサーバにおいて紐づけることで、受光データ、及びクラウドサーバで解析した排泄物の特徴情報を、使用者の情報端末や医療機関等へ送信することができるため、受光データおよび排泄物の特徴情報の活用性を上げることができる。
実施形態の一態様に係る排泄情報管理方法は、大便器が設けられたトイレルームで収集された排泄物に関する情報をクラウドサーバ上で管理する排泄情報管理方法であって、発光部によって大便器の内部に向けて照射された光に対する排泄物からの反射光を受光部によって受光する検知工程と、検知工程により検知された受光データに基づいて、通信装置による前記クラウドサーバへの前記受光データの送信の可否を判定する解析工程と、を含むことを特徴とする。
実施形態の一態様に係る排泄情報管理方法によれば、発光部によって大便器の内部に向けて照射された光に対する排泄物からの反射光を受光した場合、その受光データを解析することによって、通信装置によるクラウドサーバへの受光データの送信の可否を判定する。これにより、受光データがクラウドサーバ上で管理するに値しないデータであった場合に、通信装置によるクラウドサーバへの受光データの送信を防止することができる。これによって、実施形態の一態様に係る排泄情報管理方法によれば、クラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係るプログラムは、大便器装置とクラウドサーバと通信可能なエッジサーバが実行するプログラムであって、発光部によって大便器の内部に向けて照射された光に対する排泄物からの反射光を受光部によって受光することで検知した受光データを受け付ける受付手順と、この受光データに対する解析結果に基づいて、クラウドサーバに受光データを送信する通信装置を制御する装置に、受光データの送信の可否に対する判定結果を送信する送信手順と、をエッジサーバに実行させることを特徴とする。
実施形態の一態様に係るプログラムによれば、受付手順によって受け付けた受光データを解析し、クラウドサーバに対して受光データの送信を行う通信装置を制御する装置に、受光データの送信の可否に対する判定結果を送信することにより、クラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係るエッジサーバは、クラウドサーバと大便器装置と通信可能なエッジサーバであって、クラウドサーバと通信可能に構成される第１通信装置と、大便器装置と通信可能に構成される第２通信装置と、第２通信装置を介して、大便器装置から送信される光学的に検知された排泄物に関する検知データを記憶するメモリと、メモリに記憶された検知データを解析する演算処理装置と、を備え、演算処理装置は、検知データに基づいて、第１通信装置によるクラウドサーバへの当該検知データの送信の可否を判定することを特徴とする。
実施形態の一態様に係るエッジサーバによれば、大便器装置から送信された排泄物に関する検知データを解析し、第１通信装置によるクラウドサーバへの検知データの送信の可否を判定する。これにより、大便器装置から送信された全ての検知データがクラウドサーバに送信されることを防止できるため、クラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様に係る便座装置は、大便器の上部に設置される便座装置であって、大便器の内部に向けて光を照射する発光部と、光を受光するイメージセンサを備えた受光部と、受光部が受光した受光データを記憶するメモリと、受光データをクラウドサーバに送信する通信装置と、メモリに記憶された受光データを解析する演算処理装置と、を備え、演算処理装置は、受光データに基づいて、クラウドサーバへの当該受光データの送信の可否を判定することを特徴とする。
実施形態の一態様に係る便座装置によれば、便座装置に設けられた受光部が受光した受光データを解析し、通信装置によるクラウドサーバへの受光データの送信の可否を判定する。これにより、受光部によって受光された全ての受光データがクラウドサーバに送信されることを防止できるため、クラウドサーバへのデータ通信量を抑制することが可能となる。
実施形態の一態様によれば、排泄物の画像データを解析するクラウドサーバへのデータ通信量を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの構成の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る検知装置の外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図４の機能構成のブロック図に対応する概念図である。 本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図６の機能構成のブロック図に対応する概念図である。 本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図８の機能構成のブロック図に対応する概念図である。 本発明の一実施形態に係る排泄物管理システムの処理におけるデータの一例を示すブロック図である。 排泄物の形状と量のデータ解析の一例を示す図である。 排泄物の色のデータ解析の一例を示す図である。 排泄物と血との関係の一例を示す図である。 排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。 排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する排泄物管理システム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り排泄された排泄物の情報を収集して管理するための構成および情報処理について説明する。
＜１．トイレルームの外観構成＞
まず、本発明の実施形態に係るトイレルームの外観構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るトイレルームの外観構成の一例を示す模式斜視図である。
図１に示すように、排泄物管理システム１は、大便器装置２と、操作装置１０とを備える。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。便器７の上部には、便座装置３が設けられる。
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である。なお、便器７は図示のような床置き式に限られず、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。また、便器７は、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あってもよい。
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に設けられた便器洗浄用ボタンに対する押圧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。
便座装置３は、便器７の上部に取り付けられ、便蓋４と、便座５と、機能部６とを備える。なお、便座装置３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。
図１に示すように、便座５は、中央に開口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、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機能部６に軸支され、機能部６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３に必要に応じて取り付けられ、便座装置３は、便蓋４を備えていなくても構わない。
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３と一体に設けられてもよい。
操作装置１０は、便座装置３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、便座装置３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。
また、排泄物管理システム１は、操作装置１０に対する使用者の操作により使用者の識別を行ってもよい。操作装置１０は、使用者を識別する使用者識別装置３８（図３参照）として機能してもよい。例えば、操作装置１０は、個人認証により使用者を識別する。操作装置１０は、使用者の指紋や静脈等の生体情報に基づいて、使用者を識別してもよい。この場合、排泄物管理システム１には、使用者識別装置３８として機能する操作装置１０が含まれてもよい。なお、トイレルームRには、使用者が排泄物を排泄するための構成（便器７や便座装置３等）が配置されていれば、操作装置１０はなくてもよい。
＜２．検知装置の機能構成＞
次に、検知装置の機能構成について、図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る検知装置の外観斜視図である。
検知装置１２は、制御装置２０（図３参照）によって制御される電気信号に応じて発光する発光部１４と、発光部１４により照射された光に対する使用者の排泄物からの反射光を受光する受光部１６と、発光部１４及び受光部１６を支えるための筐体１８とを備える。これらの構成により、検知装置１２は、便器内に排泄された排泄物を検知する機能を実現する。検知装置１２は、例えば、使用者から排泄される大便の色、形状及び量からなる３つの特徴量を含むデータを検知する。この検知装置１２によって検知されたデータに対する処理については後述する。
発光部１４は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子（図示略）を備える。なお、発光部１４が備える発光素子は、ＬＥＤに限らず種々の素子が用いられてもよい。また、発光部１４から照射される光は、可視光線の波長を均等に有する白色光に限られず、特定の波長のみを有する有色光や、赤外線といった不可視光であっても構わない。
受光部１６は、レンズ１７と、受光素子（図示略）とを備える。受光素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサが並べられたラインセンサやエリアセンサによって形成される。また、受光部は、分光フィルタ等の分光機能を有する構成であってもよい。
なお、検知装置１２は、便座装置３が備える機能部６や便座５の内部に配置され、便座装置３と一体となるように形成されてもよく、また、便器７のリム部９と便座５との間に引っ掛けて配置され、便座装置３と別体となるように形成されてもよい。
＜３．排泄物管理システムの構成＞
ここで、図３～図９を用いて、排泄物管理システム１の構成について説明する。まず、排泄物管理システム１の機能構成について、図３を参照して説明する。図３は、実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成を示すブロック図である。
図３に示すように、排泄物管理システム１には、大便器装置２と、検知装置１２と、クラウドサーバ３０と、第１通信装置３２と、エッジサーバ３４と、第２通信装置３６と、使用者識別装置３８とを含む。なお、図３では、排泄物管理システム１の機能ごとに装置を分けた構成を示すが、排泄物管理システム１は、複数の機能を実現する装置により構成されてもよい。この点についての詳細は後述する。
大便器装置２は、図１中の便器７や便座装置３を備え、使用者が大便を排泄するための装置として用いられる。
また、大便器装置２が備える便座装置３は、検知装置１２を制御するための制御装置２０として機能する。なお、後述するエッジサーバ３４が備える機能が大便器装置２により実行される場合、制御装置２０は、エッジサーバ３４としても機能する。
制御装置２０は、検知装置１２を制御したり、検知装置１２よって検知されたデータに対して演算処理を実行したりするための演算処理装置２４と、検知装置１２によって検知されたデータを記憶したり、演算処理装置２４が実行するための制御プログラムを記憶したりするためのメモリ２２とを備える。
演算処理装置２４は、例えば、CPU（Central Processing Unit）やMPU（Micro Processing Unit）、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。
メモリ２２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種の構成を有する。
検知装置１２は、図２中の発光部１４や受光部１６を備え、使用者から排泄された大便を光学的に検知する装置として用いられる。
クラウドサーバ３０は、検知装置１２によって検知された受光データに基づいて、排泄物の特徴を判定する機能を実現する。また、クラウドサーバ３０は、検知装置１２によって検知された検知データ、及びクラウドサーバ３０によって判定された判定結果の情報を蓄積して、外部からの要望に応じて情報を提供する機能を実現しても構わない。
クラウドサーバ３０とは、クラウド環境に設けられるサーバであり、演算性能やストレージ（記憶装置）の容量がスケーラブルな仮想サーバである。また、クラウドサーバ３０が、使用者の携帯端末（スマートフォンやパーソナルコンピュータ）に接続される場合、排泄物管理システム１が使用者に情報を提供する方法として、蓄積したデータから演算処理を行い、その結果を広域情報通信網を介して携帯端末に送信するWEBサービス（例えば、ASP（Application service Provider））などの形態をとることができる。この場合、クラウドサーバ３０は、データ蓄積、演算処理、情報の要求に対する応答処理などを行う。
第１通信装置３２は、検知装置１２によって検知されたデータをクラウドサーバ３０に送信する機能を実現する。第１通信装置３２は、広域情報通信網、いわゆるWAN（Wide Area Network）によって構成され、クラウドサーバ３０とエッジサーバ３４間においてデータの送受信を行う。広域情報通信網は、例えば、インターネットや専用回線などの広域な有線通信回線であってもよいし、あるいは、３Ｇ（第３世代移動通信システム）や４G、５G、LTEなどの広域な無線通信回線でもよい。
エッジサーバ３４は、第１通信装置３２を介したクラウドサーバ３０への検知データの送信の可否を判定する機能を実現する。エッジサーバ３４は、広域情報通信網を介してクラウドサーバ３０と通信を行うと共に、構内情報通信網を介して大便器装置２が備える制御装置２０と通信を行うサーバである。なお、エッジサーバ３４によって実現される、クラウドサーバ３０への検知データの送信の可否を判定するための処理については、後述する。
第２通信装置３６は、検知装置１２によって検知されたデータをエッジサーバ３４に送信する機能を実現する。第２通信装置３６は、構内情報通信網、いわゆるLAN（Local Area Network）や近距離無線通信、シリアル通信などによって構成され、エッジサーバ３４と大便器装置２間、あるいはエッジサーバ３４と使用者携帯端末間においてデータの送受信を行う。
構内情報通信網は、例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＭｏｄｂｕｓやＴＣ－ｎｅｔなどのフィールドバス、イーサネット(Ethernet)（登録商標）などのローカルな有線通信回線でもよいし、あるいは、無線ＬＡＮ（Wi-Fi）（登録商標）や９２０ＭＨｚ帯等のローカルな無線通信回線でもよい。
近距離無線通信は、例えば、クラシックBluetoothでもよいし、あるいは、低消費電力で通信を実現可能なBLE（Bluetooth Low Energy）やZigBeeでもよい。
シリアル通信は、例えば、UART通信でもよいし、あるいは、I2C通信やSPI通信といった通信方式でもよい。
使用者識別装置３８は、便器７を使用する使用者を識別する機能を実現する。使用者識別装置３８は、操作装置１０に設けられる各種のセンサにより取得した使用者の指紋や静脈等の生体情報を用いて使用者を識別してもよい。また、使用者識別装置３８は、使用者の携帯端末と各種の通信装置との通信により、通信装置から取得した使用者を識別する情報（ユーザID等）を用いて使用者を特定してもよい。
使用者識別装置３８によって取得された使用者情報が、個人を特定できる情報であるため、セキュリティー対策を施すことが好ましい。そこで、使用者情報は、エッジサーバ３４などによって個人を特定できない程度に匿名化された情報（IDなど）に変換されることが好ましい。これにより、第１通信装置３２が個人を特定できる情報をクラウドサーバ３０に送信しないようにすることができる。そのため、エッジサーバから送信される受光データから使用者情報が除外されるため、エッジサーバ３４からクラウドサーバ３０への通信容量が削減することができる。また、エッジサーバ３４からクラウドサーバ３０に送信されるデータに個人を特定できる程度の情報が含まれないため、通信経路間における個人情報の漏洩を防止することができる。
一方で、使用者情報と受光データとを、クラウドサーバ３０において紐づけることで、受光データ、及びクラウドサーバ３０に保存された処理結果の活用性を上げることができる。この場合、エッジサーバ３４からクラウドサーバ３０に送信される匿名化された使用者情報に関連付けられた個人を特定できる使用者情報をクラウドサーバ３０に予め記録させることによって、例えばエッジサーバから送信される受光データと、クラウドサーバ３０に記録された個人を特定できる使用者情報とを紐づけることができる。
この態様において、クラウドサーバ３０に保存された受光データおよび処理結果は、エッジサーバ３４にて個人を特定できる使用者情報との照合が行われた後、使用者に送信されても良く、また、クラウドサーバ３０にて、保存された受光データおよび処理結果と個人を特定できる使用者情報とを紐づけた後、使用者に送信されても良い。さらには、クラウドサーバ３０にて保存された受光データおよび処理結果と個人を特定できる使用者情報とを紐づけた後、医療機関に送信し、医師の診断等に利用しても良く、検知データ、及びクラウドサーバ３０にて保存された処理結果の活用性を上げることができる。
＜３－１．排泄物管理システムの構成例＞
次に、排泄物管理システム１の構成例について、図４～図９を参照して説明する。図４、図６、図８は、実施形態に係る排泄物管理システムの機能構成の一例を示すブロック図である。図５は、図４の機能構成のブロック図に対応する概念図である。図７は、図６の機能構成に対する概念図である。図９は、図８の機能構成に対する概念図である。
図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、大便器装置２と検知装置１２とが別体となるように構成されている。検知装置１２は、例えば、便器７のリム部９と便座５との間に引っ掛けられるなどしてトイレルームRに配置される。
図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、使用者識別装置３８はトイレルームRに配置され、大便器装置２と通信可能な様に構成される。使用者識別装置３８による使用者の識別は、例えば、トイレルームRに配置される操作装置１０に対する使用者による入力や、トイレルームR内に設けられる各種センサ等によって実現される。
図４及び図５の排泄物管理システム１では、エッジサーバ３４と、クラウドサーバ３０とは、トイレルームR外に配置される。
図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、大便器装置２は、第２通信装置３６を介してエッジサーバ３４と通信可能な様に構成され、エッジサーバ３４は、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０と通信可能な様に構成される。
図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、使用者識別装置３８によって識別された使用者情報と、検知装置１２によって検知されたデータとは、大便器装置２が備える制御装置２０で処理され、第２通信装置３６を介してエッジサーバ３４に送信される。そして、エッジサーバ３４による検知データの解析により、第１通信装置３２によるクラウドサーバ３０への検知データの送信の可否が判定される。これにより、検知装置１２によって検知された全てのデータがクラウドサーバ３０に送信されることを防止できるため、クラウドサーバ３０へのデータ通信量を抑制することが可能となる。
また、図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、１つのエッジサーバ３４に対して、複数の大便器装置２を接続することができる。これにより、排泄物管理システム１において必要なエッジサーバ３４の個数を削減することができるため、排泄物管理システム１を構築するために必要な費用を削減することが可能となる。
さらに、図４及び図５に示す排泄物管理システム１では、エッジサーバ３４に送信された使用者情報は、エッジサーバ３４で個人を特定できない程度に匿名化された後、第１通信装置３２を介して検知データと共にクラウドサーバ３０に送信される。これにより、エッジサーバから送信される受光データから使用者情報が除外されるため、エッジサーバ３４からクラウドサーバ３０への通信容量が削減することができる。また、通信経路間における個人情報の漏洩を防止することができる。
そして、クラウドサーバ３０により解析された排泄物の特徴量に関する判定結果は、第１通信装置３２を介してエッジサーバ３４に送信され、エッジサーバ３４にて使用者情報と紐づけられることで、その使用者識別装置３８が配置されたトイレルームRに設けられる表示装置（図示略）などで表示される。これにより、トイレルームRの使用者は、表示装置に表示された判定結果が自身のものであるか否かを確認することができる。なお、エッジサーバ３４による判定結果の送付先は、トイレルームR内のみに限られず、エッジサーバ３４に予め保存された使用者の携帯端末などに送付されてもよい。
図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、検知装置１２と、エッジサーバ３４とが備える機能が大便器装置２により実現される。検知装置１２は、例えば、便座装置３が備える機能部６や便座５の内部に配置される。また、エッジサーバ３４の機能は、大便器装置２が備える制御装置２０により実現される。
図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、使用者識別装置３８が備える機能が介護施設の介護者等によって利用される携帯端末４０により実現される。携帯端末４０は、例えば、スマートフォンや携帯電話機、タブレット型端末等により構成される。なお、携帯端末４０は、介護者等により携帯されてもよいし、トイレルームR外に配置されてもよい。携帯端末４０による使用者の識別は、使用者を識別するユーザID等によって実現される。
図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、クラウドサーバ３０がトイレルームR外に配置される。
図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、大便器装置２は、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０と通信可能な様に構成される。検知装置１２と携帯端末４０は、第２通信装置３６を介してエッジサーバ３４と通信可能なように構成される。
図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、検知装置１２によって検知されたデータは、シリアル通信などによって構成される第２通信装置３６により、制御装置２０に送信される。また、携帯端末４０によって識別された使用者情報は、近距離無線通信などによって構成される第２通信装置３６により、制御装置２０に送信される。そして、制御装置２０による検知データの解析により、第１通信装置３２によるクラウドサーバ３０への検知データの送信の可否が判定される。これにより、検知装置１２によって検知されたすべてのデータがクラウドサーバ３０に送信されることを防止できるため、クラウドサーバ３０へのデータ通信量を抑制することが可能となる。
また、図６及び図７に示す排泄物管理システム１では、クラウドサーバ３０により解析された排泄物の特徴量に関する判定結果は、第１通信装置３２または第２通信装置３６を介して使用者の携帯端末４０からアクセス可能とすることができる。これにより、使用者の携帯端末４０から排泄物の特徴量に関する判定結果を確認することができる。また、使用者情報は、使用者の携帯端末４０に保存されているため、クラウドサーバ３０で使用者情報を管理しなくても良い。
図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、検知装置１２が備える機能が大便器装置２により実現される。
図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、エッジサーバ３４と、使用者識別装置３８とが備える機能が携帯端末４０により実現される。エッジサーバ３４の機能は、携帯端末４０が備える制御装置２０によって実現される。ここで、携帯端末４０がエッジサーバ３４の機能を実現するためのプログラムは、例えば、クラウドサーバ３０からアプリケーションソフトウェアの形式でダウンロードされる。
図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、クラウドサーバがトイレルームR外に配置される。
図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、使用者の携帯端末４０は、第２通信装置を介して大便器装置２と通信可能な様に構成される。また、使用者の携帯端末４０は、第１通信装置を介してクラウドサーバ３０と通信可能な様に構成される。
図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、検知装置１２によって検知されたデータは、近距離無線通信などによって構成される第２通信装置３６を介して使用者の携帯端末４０に送信され、携帯端末４０に記憶された使用者情報と共に携帯端末４０が備える制御装置２０で処理される。そして、携帯端末４０による検知データの解析により、第１通信装置３２によるクラウドサーバ３０への検知データの送信の可否が判定される。これにより、検知装置１２によって検知された全てのデータがクラウドサーバ３０に送信されることを防止できるため、クラウドサーバ３０へのデータ通信量を抑制することが可能となる。
また、図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、検知装置１２によって検知されたデータを、携帯端末４０に送信する前に、大便器装置２が備える制御装置２０でデータ量が少なくなるように処理することができる。これにより、第２通信装置３６を介した携帯端末へのデータ転送速度を早くすることが可能となる。さらに、図６に示す排泄物管理システム１では、携帯端末４０が備える制御装置２０で、クラウドサーバ３０で行われる排泄物の特徴量に関する解析よりも簡易な解析を行うことができる。例えば、排泄物の有無のみに関する解析を行うことで、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に検知データを送信することなく、携帯端末４０の所有者は自身の排泄周期を把握することが可能となる。
さらに、図８及び図９に示す排泄物管理システム１では、クラウドサーバ３０により解析された排泄物の特徴量に関する判定結果は、第１通信装置３２を介して使用者の携帯端末４０からアクセス可能とすることができる。これにより、使用者の携帯端末４０から排泄物の特徴量に関する判定結果を確認することができる。また、使用者情報は、使用者の携帯端末４０に保存されているため、クラウドサーバ３０で使用者情報を管理しなくても良い。
＜４．排泄物管理システムの処理＞
次に、排泄物管理システム１において収集した排泄物の情報に対する処理について説明する。
＜４－１．データ＞
まず、検知装置１２によって検知されたデータについて、図１０を参照して説明する。図１０は、検知装置によって検知されたデータに対する処理の一例を示す図である。なお、以下ではデータの流れについて必要な構成や処理のみを記載し、発光部の発光などについての説明は省略する。
まず、受光部１６の受光素子が検知を行う。受光部はN画素（Nは任意の数）のアナログデータAD１を検知する。受光部１６により検知されたアナログデータAD１は、大便器装置２や検知装置１２が備える制御装置２０に送信される（ステップS１１）。
制御装置２０は、ＡＤＣｏｎｖｅｒｔｅｒを備え、アナログ値のアナログデータＡＤ１をデジタル値のデジタルデータに変換する。制御装置２０は、ＡＤＣｏｎｖｅｒｔｅｒにＡＤ変換させる画素を判断して、Ｎ画素のアナログデータＡＤ１のうち、ＡＤＣｏｎｖｅｒｔｅｒに変換させる画素を決定する。制御装置２０は、Ｎ以下の値「ｎ」を決定し、ＡＤＣｏｎｖｅｒｔｅｒに変換させる画素数「ｎ」を決定する。例えば、制御装置２０は、Ｎ以下の値を「ｎ」に決定することにより、後にクラウドサーバ３０に送信するデータ量を少なくすることができる。
制御装置２０は、ＡＤ変換したデジタルデータＤＤ１を制御装置２０が備えるメモリ２２に一時的に格納する（ステップＳ１２）。制御装置２０による制御に応じて、制御装置２０が備えるメモリ２２の記憶領域ＦＭ１には、ｎ画素のデジタルデータが格納される。
そして、記憶領域ＦＭ１に格納されたデジタルデータの量が、ｎ画素×ｍ行からなる所定量以上となったとき、大便器装置２や検知装置１２が備える第２通信装置３６を介して、ｎ画素×ｍ行のデジタルデータがエッジサーバ３４に送信される（ステップＳ１３）。ここで、エッジサーバ３４が備える機能が大便器装置２により実行される場合、ｎ画素×ｍ行のデジタルデータは、制御装置２０が備える演算処理装置２４により後述する排泄判定が行われる。
エッジサーバ３４は、制御装置２０から送信されたｎ画素×ｍ行のデジタルデータに対して、排泄物が含まれているか否かを判定する排泄判定を行う。例えば、エッジサーバ３４は、ｎ画素のデジタルデータのうち、ｎ－ｌの所定画素×ｍ行に対して、閾値判定を行う。なお、エッジサーバ３４は、ｎ画素×ｍ行のデジタルデータに対して、閾値判定を行ってもよい。
エッジサーバ３４は、閾値判定の結果に応じて、制御装置２０から送信されたデジタルデータを、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に送信するか否かを判定する。言い換えると、エッジサーバ３４は、第１通信装置３２の機能を実行する装置によるクラウドサーバ３０へのデータの送信の可否を判定する。
エッジサーバ３４による排泄判定の結果、初期データに対して受光素子の出力値が所定値以上変動した画素数が、閾値未満である場合、記憶領域ＦＭ２に示すように、制御装置２０から送信されたデジタルデータを削除する（ステップＳ１４）。すなわち、受光素子が受光した受光データが、排泄物から反射した受光データではないと判定した場合、エッジサーバ３４は、エッジサーバ３４が備える記憶領域ＦＭ２に記憶したデジタルデータ（例えば、ｎ画素×ｍ行のデジタルデータ）を削除する。他にも、受光素子によって連続的に受光されるデータ、例えば、画像データ等に変化がない場合、その画像データを削除するなどの態様をとってもよい。
このように、エッジサーバ３４は、第２通信装置３６を介して送信されたデータが、排泄物から反射した受光データではないと判定した場合、そのデジタルデータを、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に送信しない。つまり、第１通信装置３２を制御する装置によるクラウドサーバ３０へのデータの送信を許可しない。
また、エッジサーバ３４による排泄判定の結果、初期データに対して受光素子の出力値が所定値以上変動した画素数が、閾値以上である場合、制御装置２０から送信されたデータは、記憶領域ＦＭ３に示すように、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に送信される（Ｓ１５）。すなわち、受光素子が受光した受光データが、排泄物から反射した受光データであると判定した場合、エッジサーバ３４は、エッジサーバ３４が備える記憶領域ＦＭ２に記憶したデジタルデータ（例えば、ｎ画素×ｍ行のデジタルデータ）を、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に送信する。例えば、第１通信装置３２を介して送信され、クラウドサーバ３０が備える記憶領域ＦＭ３に記憶されるデータは、エッジサーバ３４による排泄判定の結果、初期データに対して受光素子の出力値が所定値以上変動した画素数のみ（例えば、ｎ－ｌ画素×ｍ列）から構成されたデータとすることにより、クラウドサーバ３０に送信されるデータ量を少なくすることができる。
このように、エッジサーバ３４は、第２通信装置３６を介して送信されたデータが、排泄物から反射した受光データであると判定した場合、そのデジタルデータを、第１通信装置３２を介してクラウドサーバ３０に送信する。つまり、第１通信装置３２を制御する装置によるクラウドサーバ３０へのデータの送信を許可する。
クラウドサーバ３０は、第１通信装置３２を介して送信されたデジタルデータに対して、排泄物の特徴量に関する判定を行う。そして、その結果をクラウドサーバ３０が備える記憶領域ＦＭ３に格納する（Ｓ１６）。なお、クラウドサーバ３０による判定結果は、クラウドサーバ３０に格納されることなく、第１通信装置３２を介してエッジサーバ３４に送信されても構わない。
例えば、クラウドサーバ３０は、排泄物の色、形及び量からなる３つの特徴量に対して判定を行う。クラウドサーバ３０は、排泄物の色に対する判定結果ついて、最大８種類（黄色、茶色、黒、異常（血の赤を含む）等）を判定可能な様に、記憶領域ＦＭ３の３ｂｉｔを使用して格納する。クラウドサーバは、排泄物の形に対する判定結果について、ブリストルスケールの７種類を判定可能な様に、記憶領域ＦＭ３の３ｂｉｔを使用して格納する。クラウドサーバ３０は、排泄物の量に対する判定結果について、多い、普通、少ないからなる少なくとも３種類を判定可能な様に、記憶領域ＦＭ３の２ｂｉｔを使用して格納する。これにより、クラウドサーバ３０は、排泄物の色、形及び量からなる３つの特徴量に対する判定結果について、記憶領域ＦＭ３の１ｂｙｔｅを使用して格納することができる。なお、クラウドサーバ３０による排泄物の特徴量を判定するための処理については後述する。
＜４－２．データ解析＞
ここから、図１１及び図１２を用いて排泄物の特徴量を判定するためのデータ解析について説明する。以下では、排泄物管理システム１のクラウドサーバ３０が、排泄物の色、形及び量に関するデータ解析を実行するときの処理について説明する。
＜４－２－１．排泄物の形状と量＞
まず、排泄物の形状と量に関するデータ解析について図１１を参照して説明する。図１１は、排泄物の形状と量に関するデータ解析の一例を示す図である。
図１１中の対象物ＯＢ１は、検知対象とする排泄物（大便）を模式的に示し、対象物ＯＢ１を一例として、どのように排泄物の形状と量が解析されるかの概要を説明する。なお、以下の説明では、対象物ＯＢ１の長手方向を上下方向とし、長手方向と直交する方向（短手方向）を横方向として説明する。このような対象物ＯＢ１は、上下方向に沿う方向に落下する。
各測定結果ＲＳ１～ＲＳ３は、各画素と、その反射率の関係を示すグラフである。各測定結果ＲＳ１～ＲＳ３は、対象物ＯＢ１の上下方向の各位置に対応する測定結果を示す。測定結果ＲＳ１は、対象物ＯＢ１の上端部に対応する測定結果を示す。測定結果ＲＳ２は、対象物ＯＢ１の上下方向における中央部に対応する測定結果を示す。測定結果ＲＳ３は、対象物ＯＢ１の下端部に対応する測定結果を示す。
クラウドサーバ３０は、受光素子が受光した各画素の反射率を検知する。クラウドサーバ３０は、反射があった画素の中からピーク値を求める。各測定結果ＲＳ１～ＲＳ３では、中央部分がピーク値となる。例えば、クラウドサーバ３０は、測定結果ＲＳ２では、画素Ｘ０がピーク値を有する画像であると特定する。
クラウドサーバ３０は、ピーク値を有する画素と隣り合う画素の反射率の差分を比較して所定値以上または所定値以下の反射率が確認された場合、排泄物からの反射光であると推定する。なお、クラウドサーバ３０は、排泄物の色についても同様に処理する。
クラウドサーバ３０は、排泄物からの反射光であると確認された場合、さらにその画素に対して隣り合う画素に同様の処理を行う。これによって、クラウドサーバ３０は、排泄物の端を見極め、排泄物の幅を推定する。例えば、クラウドサーバ３０は、測定結果ＲＳ２では、画素Ｘ１から画像Ｘ２までの範囲が排泄物であると推定する。例えば、クラウドサーバ３０は、測定結果ＲＳ１では、測定結果ＲＳ２中の画素Ｘ１から画像Ｘ２までの範囲よりも狭い幅Ｌを排泄物の幅であると推定する。
クラウドサーバ３０は、各測定結果ＲＳ１～ＲＳ３等を積層することで、排泄物の形状を解析する。図１１の例では、クラウドサーバ３０は、測定結果ＲＳ２に対応する部分（中央部）が最も幅が広く、測定結果ＲＳ１に対応する部分（上端部）や、測定結果ＲＳ３に対応する部分（下端部）に向かうにつれて幅が狭くなる形状であると解析する。クラウドサーバ３０は、測定結果から解析された排泄物の形状が、ブリストルスケールによって分類される７種類の排泄物（大便）の形状のうち、どの形状に最も近いかを判定し、使用者により排泄された排泄物の形状を判定する。
クラウドサーバ３０は、排泄物からの反射光であると推定された画素数を積算することで、排泄物の量を解析する。なお、使用者から排泄された排泄物（大便）が複数存在する場合、複数個の排泄物の量を積算することで、使用者による１回の排泄行為に伴い排泄された排泄物の量を解析する。
上述した処理により、使用者から便器７のボウル部８に向けて落下する対象物ＯＢ１を検知する。例えば、落下中の排泄物である対象物ＯＢ１は、発光部１４や受光部１６が臨む前方を下端部、中央部、上端部の順に通過することにより、下から上の順に検知される。具体的には、落下中の排泄物である対象物ＯＢ１は、測定結果ＲＳ３、測定結果ＲＳ２、測定結果ＲＳ１の順に検知される。なお、クラウドサーバ３０により解析される排泄物は、落下中の排泄物に限らず、落下後にボウル部８内の水に着水後の排泄物を対象に検知を行ってもよい。
＜４－２－２．排泄物の色＞
まず、排泄物の色に関するデータ解析について図１２を参照して説明する。図１２は、排泄物の色のデータ解析の一例を示す図である。図１２は、排泄物に含まれる血の検知に関するデータ解析の一例を示す図である。なお、図１１と同様の点については、同じ符号を付すことにより、適宜説明を省略する。
図１２中の対象物ＯＢ２は、仮想的な排泄物（大便）を示し、対象物ＯＢ２には中央部に血領域ＢＤが含まれる点で、図１１中の対象物ＯＢ１と相違する。図１２に示す測定結果ＲＳ１～ＲＳ３は、血領域ＢＤがない図１１中の対象物ＯＢ１の測定結果ＲＳ１～ＲＳ３に対応する。
クラウドサーバ３０は、排泄物である対象物ＯＢ２に対して照射された複数の波長の光のうち、血に対して特徴的な反射率を有する波長の光に対するピーク値を有する画素を特定する。例えば、クラウドサーバ３０は、排泄物である対象物ＯＢ２に対して照射された複数の波長の光のうち、血に対して特徴的な反射率を有する６７０ｎｍの光に対するピーク値を有する画素を特定する。
その後、クラウドサーバ３０は、ピーク値を有する画素が検出した他の波長の光に対する反射率を算出する。クラウドサーバ３０は、同画素が検出した６７０ｎｍを含むその他の波長に対する反射率の比から色を推定する。図１２に示す測定結果ＲＳ４が、対象物ＯＢ２のように血領域ＢＤが含まれる箇所に対する測定結果を示す。例えば、図１２に示す測定結果ＲＳ４が、６７０ｎｍを含まない領域の光を、対象物ＯＢ２の血領域ＢＤを含む部分に照射した場合の測定結果を示す。
なお、血に対して特徴的な反射率を有する波長は、６７０ｎｍのみに限られず、６００ｎｍ～８００ｎｍの範囲であっても良い。なぜなら、この波長帯域においては、便に血が付着していた場合、便の色よりも血の色に対する反射率が顕著に検出されるからである。
ここで、排泄物と血との関係について、図１３を参照して説明する。図１３は、排泄物と血との関係の一例を示す図である。図１３に示すグラフＧＲ１は、各波長に対する便の反射と便に付着した血の反射との関係を示す図である。
図１３のグラフＧＲ１中の線ＦＬ１は、排泄物（大便）に対する各波長（約６００ｎｍ～約８７０ｎｍ）の反射率を示す。図１３中の線ＦＬ１に示すように、排泄物（大便）の場合、波長が長くなるにつれて反射率が上昇する。図１３中の線ＦＬ１に示すように、排泄物（大便）の場合、６００ｎｍ付近の反射率が最も低く、８７０ｎｍ付近の反射率が最も高くなる。また、図１０のグラフＧＲ１中の線ＢＤ１は、便に付着した血（血液）に対する各波長（約６００ｎｍ～約８７０ｎｍ）の反射率を示す。図１３中の線ＢＤ１に示すように、便に付着した血（血液）の場合、６７０ｎｍ付近の反射率は線ＦＬ１との差が最も小さくなり、６７０ｎｍから離れるにつれて反射率は線ＦＬ１との差が大きくなる。
図１３中のグラフＧＲ１は、便の反射率に対する便に付着した血の反射率の比が、６７０ｎｍ付近で最も大きくなり、６７０ｎｍから離れるにつれて小さくなる。このように、図１３に示すグラフＧＲ１は、６７０ｎｍの波長においては便の反射率に対する便に付着した血の反射率の比が大きく、８７０ｎｍの波長においては便の反射率に対する血の反射率の比が小さい。
そのため、クラウドサーバ３０は、上述のような各波長の反射率の比を基に、排泄物に含まれる血液を解析することができる。また、クラウドサーバ３０は、上述のような各波長の反射率の比を基に、排泄物の色を解析することができる。この点について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４及び図１５は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。
図１４に示す測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３は、各々異なる色の排泄物（大便）を測定対象とした場合の測定結果を示す。例えば、測定結果ＲＳ１１、ＲＳ１２、ＲＳ１３の順に測定対象となる排泄物（大便）の色が濃くなってもよい。例えば、測定結果ＲＳ１１が黄土色の排泄物（大便）の測定結果であり、測定結果ＲＳ１２が茶色の排泄物（大便）の測定結果であり、測定結果ＲＳ１３が焦げ茶色の排泄物（大便）の測定結果であってもよい。
また、図１４の測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３の各々示すＬＥＤ＃１、ＬＥＤ＃２、及びＬＥＤ＃３の各々は、光を照射する発光素子であり、ＬＥＤ＃１、ＬＥＤ＃２、及びＬＥＤ＃３の各々の曲線は、画素と反射率との関係を示す。なお、ＬＥＤ＃１、ＬＥＤ＃２、及びＬＥＤ＃３の各々は、どのような波長領域の光を照射する発光素子であってもよい。
例えば、大便の色が濃い程、各波長に対する反射率が小さくなる。図１４の例では、測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３のうち、排泄物（大便）の色が最も濃い測定結果ＲＳ１３における各波長に対する反射率が小さくなり、それぞれの反射率の比が大きくなる。
一方で、例えば、大便の色が薄い程、各波長に対する反射率が大きくなる。図１４の例では、測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３のうち、排泄物（大便）の色が最も薄い測定結果ＲＳ１１における各波長に対する反射率が大きくなり、それぞれの反射率の比が小さくなる。例えば、薄い色に近づくほど、各波長の光が強く反射されるため、各波長の反射率の差が小さくなる。
そのため、クラウドサーバ３０は、上述のような波長と反射率との関係性を基に解析することにより、排泄物（大便）の色を分類することができる。例えば、クラウドサーバ３０は、図１５に示す分類結果ＲＳ２１のように、ＬＥＤ＃１、ＬＥＤ＃２、及びＬＥＤ＃３の各々に対する反射率の比を基に、測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３を分類することにより、各測定における排泄物（大便）の色を分類する。
例えば、クラウドサーバ３０は、ＬＥＤ＃１の反射率とＬＥＤ＃２の反射率との比や、ＬＥＤ＃３の反射率とＬＥＤ＃２の反射率との比を用いて、各測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３の排泄物（大便）の色を分類する。例えば、クラウドサーバ３０は、「ＬＥＤ＃１の反射率／ＬＥＤ＃２の反射率」をＸ軸とし、「ＬＥＤ＃３の反射率／ＬＥＤ＃２の反射率」をＹ軸とし、各測定結果ＲＳ１１～ＲＳ１３の位置に応じて各測定における排泄物（大便）の色を分類する。例えば、クラウドサーバ３０は、Ｘ軸方向にＸ１未満かつＹ軸方向にＹ１未満である場合、その測定における排泄物（大便）の色を「黄土色」に分類する。例えば、クラウドサーバ３０は、Ｘ軸方向にＸ１以上Ｘ２未満かつＹ軸方向にＹ１以上Ｙ２未満である場合、その測定における排泄物（大便）の色を「茶色」に分類する。例えば、クラウドサーバ３０は、Ｘ軸方向にＸ２以上かつＹ軸方向にＹ２以上である場合、その測定における排泄物（大便）の色を「焦げ茶色」に分類する。なお、上記は一例であり、クラウドサーバ３０は、どのような方法により、各測定における排泄物（大便）の色を分類してもよい。
１・・・排泄物管理システム
２・・・大便器装置
３・・・便座装置
４・・・便蓋
５・・・便座
６・・・機能部
７・・・便器
８・・・ボウル部
９・・・リム部
１０・・操作装置
１２・・検知装置
１４・・発光部
１６・・受光部
１７・・レンズ
１８・・筐体
２０・・制御装置
２２・・メモリ
２４・・演算処理装置
２６・・電子回路
３０・・クラウドサーバ
３２・・第１通信装置
３４・・エッジサーバ
３６・・第２通信装置
３８・・使用者識別装置
４０・・携帯端末

Claims (10)

  1. 排泄物の情報を収集して管理する排泄物管理システムであって、
    排泄物を受けるボウル部が形成された大便器と、
    前記大便器の内部に向けて光を照射する発光部と、
    光を受光するイメージセンサを備えた受光部と、
    前記受光部が受光した受光データを解析するクラウドサーバ及びエッジサーバと、
    前記受光データを前記クラウドサーバに送信する第１通信装置と、
    前記受光データを前記エッジサーバに送信する第２通信装置と、を備え、
    前記クラウドサーバは、前記受光データを解析することで、排泄物の特徴を判定し、
    前記エッジサーバは、前記受光データを解析することで、前記第１通信装置による前記クラウドサーバへの前記受光データの送信の可否を判定することを特徴とする排泄物管理システム。
  2. 前記第１通信装置は、広域情報通信網を利用して前記受光データを前記クラウドサーバに送信すると共に、前記第２通信装置は、構内情報通信網を利用して前記受光データを前記エッジサーバに送信する請求項１に記載の排泄物管理システム。
  3. 前記第１通信装置は、前記クラウドサーバと前記エッジサーバ間のデータの送受信を行うように構成され、
    前記第１通信装置を介して前記クラウドサーバから前記エッジサーバに送信されるデータ容量は、前記第１通信装置を介して前記エッジサーバから前記クラウドサーバに送信される前記受光データのデータ容量よりも少ない請求項２に記載の排泄物管理システム。
  4. 前記クラウドサーバは、前記受光データを解析することで、排泄物の色、形及び量からなる３つの特徴量の内、少なくとも１つの特徴量を判定し、
    前記エッジサーバは、前記受光データを解析することで、当該受光データに排泄物が含まれているか否かを判定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の排泄物管理システム。
  5. さらに、前記大便器を使用する使用者情報を取得する使用者識別装置を備え、
    前記第１通信装置は、前記使用者情報を前記クラウドサーバに送信しない請求項１乃至４のいずれか一項に記載の排泄物管理システム。
  6. 前記クラウドサーバは、予め大便器を使用する使用者情報が記録され、
    前記エッジサーバにおいて送信可と判定された前記受光データは、前記クラウドサーバにおいて予め記録された前記使用者情報と紐づけられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排泄物管理システム。
  7. 大便器が設けられたトイレルームで収集された排泄物に関する情報をクラウドサーバ上で管理する排泄情報管理方法であって、
    発光部によって前記大便器の内部に向けて照射された光に対する排泄物からの反射光を受光部によって受光する検知工程と、
    前記検知工程により検知された受光データに基づいて、通信装置による前記クラウドサーバへの前記受光データの送信の可否を判定する解析工程と、
    を含むことを特徴とする排泄情報管理方法。
  8. 大便器装置とクラウドサーバと通信可能なエッジサーバが実行するプログラムであって、
    発光部によって大便器の内部に向けて照射された光に対する排泄物からの反射光を受光部によって受光することで検知した受光データを受け付ける受付手順と、
    前記受光データに対する解析結果に基づいて、前記クラウドサーバに当該受光データを送信する通信装置を制御する装置に、前記受光データの送信の可否に対する判定結果を送信する送信手順と、
    をエッジサーバに実行させることを特徴とするプログラム。
  9. クラウドサーバと大便器装置と通信可能なエッジサーバであって、
    前記クラウドサーバと通信可能に構成される第１通信装置と、
    前記大便器装置と通信可能に構成される第２通信装置と、
    前記第２通信装置を介して、前記大便器装置から送信される光学的に検知された排泄物に関する検知データを記憶するメモリと、
    前記メモリに記憶された前記検知データを解析する演算処理装置と、を備え、
    前記演算処理装置は、前記検知データに基づいて、前記第１通信装置による前記クラウドサーバへの当該検知データの送信の可否を判定することを特徴とするエッジサーバ。
  10. 大便器の上部に設置される便座装置であって、
    前記大便器の内部に向けて光を照射する発光部と、
    光を受光するイメージセンサを備えた受光部と、
    前記受光部が受光した受光データを記憶するメモリと、
    前記受光データをクラウドサーバに送信する通信装置と、
    前記メモリに記憶された前記受光データを解析する演算処理装置と、を備え、
    前記演算処理装置は、前記受光データに基づいて、前記クラウドサーバへの当該受光データの送信の可否を判定することを特徴とする便座装置。
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