JP2023142067A - 画像取得装置及びトイレシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者自身が撮像装置の汚れを除去せずに済む技術を提供する。【解決手段】 画像取得装置は、便器の便鉢内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の汚れを除去する清掃処理を実行する清掃機構と、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる制御装置と、を備えていてもよい。【選択図】図５

Description

本明細書に開示する技術は、便鉢内を撮像する画像取得装置に関する。

特許文献１に、便鉢内を撮像する画像センサが開示されている。画像センサは、便座の裏面に設置されている。

特開２０２１－５５５２２号公報

例えば画像センサのような撮像装置に汚れが付着すると、便鉢内において、使用者が意図する画像を撮像することが難しい。使用者は、適宜、自ら撮像装置の汚れを除去する必要がある。本明細書では、使用者自身が撮像装置の汚れを除去せずに済む技術を提供する。

本明細書に開示の技術は、画像取得装置に関する。画像取得装置は、便器の便鉢内を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の汚れを除去する清掃処理を実行する清掃機構と、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる制御装置と、を備えていてもよい。

本明細書に開示の技術は、トイレシステムに関する。トイレシステムは、便器と、上記した画像取得装置と、を備えていてもよい。

水洗式便器の概要斜視図を示す。 画像取得装置と操作装置とセンサユニットとの構成を示す。 図１のIII-III断面の断面図を示す。 レンズと清掃装置との位置関係を表す拡大図を示す。 第１実施形態の画像取得装置が実行する処理のフローチャートを示す。 第２実施形態の画像取得装置が実行する処理のフローチャートを示す。

（第１実施形態）
図１に示すように、トイレシステム２は、便器ユニット１０と、操作装置８０と、を備える。図２に示すように、トイレシステム２は、さらに、センサユニット７０を備える。図１に示すように、便器ユニット１０は、便器１２と、便座１４と、を備える。便器ユニット１０は、図示省略された便蓋及びタンクをさらに備える。便器ユニット１０は、例えば、人体の臀部を洗浄する洗浄機能、温風乾燥機能、脱臭機能等の機能を実行する機能部を有していてもよい。便器１２は、便鉢１２ａを備える。便鉢１２ａは、排泄物を受け止める。便器１２の上方には、便座１４が便器１２に対して回転可能に配置されている。

（画像取得装置の構成）
便器ユニット１０は、さらに、画像取得装置２０を備える、便座１４には、画像取得装置２０が取り付けられている。図２に示すように、画像取得装置２０は、撮像装置３０と、清掃装置４０と、制御装置５０と、通信モジュール６０と、を備える。

撮像装置３０は、便鉢１２ａ内を撮像し、画像データを生成する。撮像装置３０は、生成済みの画像データを処理することによって、処理結果を出力する。撮像装置３０は、レンズ３２と、撮像素子３６と、照明部３８と、を備える。撮像装置３０では、撮像素子３６が、被写体からレンズ３２を介して入射する光を用いて画像データを生成する。撮像素子３６は、エリアセンサ及びラインセンサの少なくとも一方を含む。レンズ３２と撮像素子３６とは、便座１４に収容されている。図３に示すように、レンズ３２は、便座１４の裏面１４ａから便鉢１２ａ内に向けられている。レンズ３２の外面は、便鉢１２ａに露出している。便座１４には、さらに、照明部３８が収容されている。照明部３８は、ＬＥＤを有する。照明部３８は、便鉢１２ａ内を照射する。照明部３８のＬＥＤが点灯されると、便鉢１２ａ内が照らされる。撮像装置３０では、撮像範囲ＡＲ１内の物体が撮像される。

図４に示すように、便座１４の裏面には、清掃装置４０が撮像装置３０と隣接して配置されている。図２に示すように、清掃装置４０は、吐出管４２と、切替弁４４と、制御部４６と、を備える。吐出管４２は、上水管から水の供給を受ける。吐出管４２の一端は、裏面１４ａにおいて、レンズ３２に向けて開口している。吐出管４２には、切替弁４４が配置されている。切替弁４４は、吐出管４２を連通状態と非連通状態とに切り替える。切替弁４４が開弁されている状態では、吐出管４２は連通状態で維持される。これにより、上水管から吐出管４２を通って、水が吐出管４２の一端から吐出される。吐出管４２から吐出される水は、レンズ３２に衝突する。レンズ３２は、吐出管４２から吐出される水によって清掃される。レンズ３２に衝突した水は、便鉢１２ａ内に流れる。切替弁４４が閉弁されている状態では、吐出管４２は、非連通状態で維持される。これにより、吐出管４２の開口からの水の吐出は停止される。制御部４６は、切替弁４４を制御するためのＣＰＵ及びメモリを備える。メモリは、例えばハードディスク、ＲＯＭ及びＲＡＭの少なくとも１種類のメモリを有する。メモリは、制御部４６が処理を実行するためのコンピュータプログラム及びデータを格納する。制御部は、メモリに格納されているコンピュータプログラムに従った処理をＣＰＵが実行することによって、切替弁４４を制御する。

撮像素子３６と照明部３８と清掃装置４０とは、それぞれ、制御装置５０に通信可能に接続されている。制御装置５０は、便座１４に収容されている。制御装置５０は、ＣＰＵ５２と、メモリ５４と、を含む。メモリ５４は、例えばハードディスク、ＲＯＭ及びＲＡＭの少なくとも１種類のメモリを有する。メモリ５４は、制御装置５０が処理を実行するためのコンピュータプログラム及びデータを格納する。制御装置５０は、メモリ５４に格納されているコンピュータプログラムに従った処理をＣＰＵ５２が実行することによって、撮像装置３０、即ち撮像素子３６、照明部３８及び清掃装置４０を制御する。

制御装置５０は、通信モジュール６０を介して、画像取得装置２０と他の装置とを通信可能に接続するためのインターフェイスを備える。他の装置は、センサユニット７０と、操作装置８０と、を含む。例えば、通信モジュール６０は、周知の通信規格に従った有線通信及び無線通信の少なくとも一方を実行するためのインターフェイスを備えていてもよい。

センサユニット７０は、便器ユニット１０を使用するユーザを検出するための１個以上のセンサを含む。センサユニット７０は、ユーザが便座１４に着座していることを検出する着座センサを備える。着座センサは、便器ユニット１０に配置される。着座センサは、ユーザが便座１４に着座するとオフからオンに切り替わり、ユーザが便座１４から脱座するとオンからオフに切り替わるスイッチを含む。着座センサは、ユーザが便座１４に着座している状態と着座していない状態で静電容量が変化する静電容量式センサ、及び、赤外線を用いた測距センサの少なくとも一方を含んでいてもよい。

センサユニット７０に含まれる１個以上のセンサのそれぞれは、通信モジュール６０を介して制御装置５０と通信可能に接続されている。１個以上のセンサは、検出結果を制御装置５０に送信する。着座センサは、オンとオフとが切り替わると、スイッチがオンであるかオフであるかを表す信号を、制御装置５０に送信する。

操作装置８０は、トイレ室の壁面に取り付けられる。操作装置８０は、便器ユニット１０を操作するために用いられる。操作装置８０は、操作ボタン８２と、出力部８４と、制御部８６と、通信モジュール８８と、を備える。操作ボタン８２は、便器ユニット１０を操作するための複数のボタンを含む。操作ボタン８２は、便器ユニット１０を洗浄するための便器洗浄ボタン８２ａと、例えば人体の臀部を洗浄する洗浄機能等、機能部を動作させるための機能操作ボタン８２ｂと、を含む。

通信モジュール８８は、操作装置８０と他の装置とを通信可能に接続するためのインターフェイスを備える。他の装置は、便器ユニット１０と、画像取得装置２０と、を含む。例えば、通信モジュール８８は、通信モジュール６０と同様の構成を有する。

出力部８４は、表示部と、点灯部と、音声出力部と、を備える。表示部は、液晶ディスプレイを備える。表示部は、様々な情報を液晶ディスプレイに表示する。点灯部は、ＬＥＤを備える。点灯部は、ＬＥＤを点灯及び消灯することによって、ユーザに通知する。音声出力部は、スピーカを備える。音声出力部は、音声データによって表される音声を出力する。出力部８４は、表示部と、点灯部と、音声出力部と、のうちの少なくとも１個の構成を備えていてもよい。

制御部８６は、操作ボタン８２と、出力部８４と、通信モジュール８８と、図示省略した配線によって接続されている。制御部８６は、ＣＰＵ８６ａと、メモリ８６ｂと、を含む。メモリ８６ｂは、例えばハードディスク、ＲＯＭ及びＲＡＭの少なくとも１種類のメモリを有する。メモリ８６ｂは、制御部が処理を実行するためのコンピュータプログラム及びデータを格納する。制御部８６は、メモリに格納されているコンピュータプログラムに従った処理をＣＰＵ８６ａが実行することによって、操作ボタン８２と、出力部８４と、通信モジュール８８と、を制御する。

制御部８６は、ユーザによる操作ボタン８２の操作に応じた信号を、通信モジュール８８を介して便器ユニット１０に送信する。制御部８６は、通信モジュール８８を介して便器ユニット１０から受信されるデータによって表される情報を、出力部８４に出力させる。

（画像取得装置が実行する処理）
制御装置５０は、撮像装置３０に便鉢１２ａ内のユーザの排泄物を撮像させ、撮像装置３０から排泄物の画像を表す画像データを取得する。制御装置５０は、取得済みの画像データによって表される排泄物の特徴（例えば便の性状）を判定する。制御装置５０は、例えば判定された便の性状を表す性状情報を、通信モジュール６０を介して、操作装置８０に送信する。操作装置８０の制御部８６は、性状情報が受信されると、性状情報によって表される便の性状を、出力部８４に出力させる。具体的には、制御部８６は、便の性状を表示部に表示させる処理、便の性状に対応する色のＬＥＤを点灯させる処理、及び、便の性状を表す音声を出力させる処理、の少なくとも１個の処理を実行する。制御装置５０は、便の性状以外に、例えば、尿の色から尿の性状を判定してもよい。

図５を参照して、制御装置５０が実行する清掃及び性状判定処理を説明する。制御装置５０は、便器ユニット１０の電源がオンである間、清掃及び性状判定処理を継続的に実行する。本処理では、制御装置５０は、便の性状を判定する処理を実行する。制御装置５０は、便の性状以外の排泄物の特徴を判定してもよい。

清掃及び性状判定処理では、Ｓ１２において、制御装置５０は、センサユニット７０から、便器使用終了情報を受信することを待機している。具体的には、制御装置５０は、センサユニット７０の着座センサから、スイッチがオンからオフに切り替わったことを示すオフ切替信号を受信することを待機している。制御装置５０は、着座センサからオフ切替信号が受信されると、便器使用終了情報を取得したと判断する（Ｓ１２でＹＥＳ）。

便器使用終了情報が受信されると、Ｓ１４では、制御装置５０は、撮像装置３０から、撮像装置３０で撮像される便鉢１２ａ内の画像を表す画像データを取得する。Ｓ１６では、制御装置５０は、取得済みの画像データで表される画像の中に、汚れが含まれているか否かを判断する。レンズ３２は、便鉢１２ａに露出している。レンズ３２には、排泄物、便鉢１２ａの洗浄水、及び、人体の臀部を洗浄することによる飛沫等の汚れが付着する場合がある。レンズ３２に汚れが付着している状態では、撮像装置３０で撮像されるユーザの排泄物の画像に、汚れが含まれる場合がある。この場合、便の性状を正確に判定することができない場合がある。

Ｓ１６において、制御装置５０は、Ｓ１４で取得済みの画像データによって表される画像（以下「判断画像」と呼ぶ）を用いて、画像中に汚れが含まれているか否かを判断する。具体的には、制御装置５０のメモリ５４には、予め、第１指標５４ａ及び第２指標５４ｂを含む複数の指標が格納されている。複数の指標は、便器ユニット１０の製造者によって予めメモリ５４に格納されている。第１指標５４ａは、画像データによって表される画像における所定の異常領域を規定する。異常領域は、性状判定処理において判定すべきユーザからの排泄物が存在し得ない領域、即ち、便鉢１２ａにおいて排泄物が付着し得ない領域を含む。異常領域は、判断画像のうち、中央部を除く周縁領域である。制御装置５０は、判断画像の異常領域に、便器１２の色とは異なる色の画像が含まれている場合、画像中に汚れが含まれていると判断する（Ｓ１６でＹＥＳ）。

第２指標５４ｂは、判断画像のうち、便器１２の色彩以外の色彩の領域が占める割合を示す閾値を規定する。Ｓ１４において、判断画像を表す画像データが取得されるタイミングでは、ユーザは便器ユニット１０を使用していない。レンズ３２に汚れが付着していなければ、判断画像には、便器１２が含まれるが、便器１２の色彩以外の色彩が含まれない。第２指標５４ｂとして、例えば閾値＝５．０％が規定されている。制御装置５０は、判断画像のうち、便器１２の色彩以外の色彩の領域が占める割合が閾値以上である場合、画像中に汚れが含まれていると判断する（Ｓ１６でＹＥＳ）。制御装置５０は、判断画像の異常領域に、便器１２の色とは異なる色の画像が含まれておらず、かつ、判断画像のうち、便器１２の色彩以外の色彩の領域が占める割合が閾値未満である場合、画像中に汚れが含まれていないと判断する（Ｓ１６でＮＯ）。

Ｓ１６でＹＥＳの場合、Ｓ１８において、制御装置５０は、清掃装置４０に清掃処理を開始させて、Ｓ２０に進む。具体的には、制御装置５０は、制御部４６に、清掃処理を実行するための指示信号を送信する。制御部４６は、指示信号を受信する場合、切替弁４４を、閉弁状態から開弁状態に切り替える。切替弁４４が開弁状態で維持されている間、吐出管４２からレンズ３２に向けて、水が吐出される。これにより、レンズ３２の汚れが除去される。Ｓ１６でＮＯの場合、Ｓ１８がスキップされて、Ｓ２０に進む。清掃装置４０の制御部４６は、清掃処理を開始してから予め決められた清掃期間が経過すると、清掃処理を停止して、制御装置５０に、清掃処理が終了したことを表す終了信号を送信する。清掃期間は、吐出管４２からレンズ３２に向けて水を吐出させて清掃する期間である。清掃期間は、予め制御部４６に格納されている。

Ｓ２０では、制御装置５０は、清掃期間に亘って、画像データを取得するタイミングであるか否かを判断する。画像データを取得するタイミングは、ユーザが便器１２を使用するタイミングである。制御装置５０は、清掃期間において、センサユニット７０から、ユーザが便器１２を使用すること示す使用開始信号の受信を待機している。使用開始信号は、着座センサから取得される、スイッチがオフからオンに切り替わったことを示すオン切替信号である。

清掃期間の間に、オン切替信号が受信される場合、制御装置５０は、画像データを取得するタイミングであると判断する（Ｓ２０でＹＥＳ）。Ｓ２０でＹＥＳの場合、Ｓ２２において、制御装置５０は、清掃処理が実行中であるか否かを判断する。判断画像中に汚れが含まれていると判断される場合（Ｓ１６でＹＥＳの場合）、Ｓ１８において清掃処理が開始される。この場合、制御装置５０は、清掃装置４０から終了信号が受信されるまで、清掃処理が実行中であると判断することができる。判断画像中に汚れが含まれていないと判断される場合（Ｓ１６でＮＯの場合）、Ｓ１８の処理がスキップされ、清掃処理が開始されていない。この場合、Ｓ２２の処理が実行されるタイミングで、清掃処理が実行されていない。清掃処理が実行中であると判断される場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ２４に進み、清掃処理が実行中でないと判断される場合（Ｓ２２でＮＯ）、Ｓ２６に進む。Ｓ２４において、制御装置５０は、清掃装置４０に、清掃処理を中止させて、Ｓ２６に進む。具体的には、制御装置５０は、制御部４６に、清掃処理を中止することを示す中止信号を送信する。制御部４６は、中止信号を受信すると、切替弁を閉弁することによって、清掃処理を中止する。

Ｓ２６では、制御装置５０は、ユーザが便器１２を使用している間、撮像装置３０によって撮像される画像を表す画像データを取得する。詳細には、制御装置５０は、着座センサからスイッチがオンからオフに切り替わったことを示すオフ切替信号を受信するまで、撮像装置３０によって撮像される画像を表す画像データを連続的に取得する。撮像装置３０は、例えば、１秒間に所定回数（例えば１００回）に亘って撮像された画像データを制御装置５０に供給する。

制御装置５０は、オフ切替信号が受信されると、画像データの取得を終了して、Ｓ２８に進む。Ｓ２８では、制御装置５０は、Ｓ２６で取得済みの画像データによって表される画像を用いて、画像中に汚れが含まれているか否かを判断する。具体的には、制御装置５０は、Ｓ２６の処理が終了する直前に取得された複数枚の画像データで表される複数の画像に対して、第１指標５４ａを用いて、Ｓ１６と同様の処理を実行することによって、汚れが付着しているか否かを判断する。Ｓ２８では、Ｓ１６と異なって、第２指標５４ｂを用いて汚れが含まれているか否かの判断は実行されない。これにより、画像に含まれるユーザの排泄物が汚れであると判断される事態を回避することができる。

画像に汚れが含まれていると判断される場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、Ｓ３０において、制御装置５０は、汚れが含まれていると判断された画像を用いて、第１便性判定処理を実行する。具体的には、制御装置５０では、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Networkの略）のディープラーニングが実行されている。ディープラーニングには、予め汚れと便とが識別されている多数の画像データが用いられる。制御装置５０は、ＣＮＮによって、Ｓ２６で取得済みの複数の画像データのそれぞれについて、汚れを表すデータと、便を表すデータと、を特定する。制御装置５０は、便を表すデータを用いて、便の性状を判定する。

Ｓ３２では、制御装置５０は、レンズ３２に汚れが付着していることを示す汚れ有情報を、操作装置８０に送信して、Ｓ３６に進む。操作装置８０の制御部８６は、画像取得装置２０から汚れ有情報を受信すると、出力部８４に、レンズ３２に汚れが付着している旨の情報を出力させる。具体的には、制御部８６は、レンズ３２に汚れが付着していることを示す画像を表示部に表示させる処理、レンズ３２に汚れが付着していることに対応する態様でＬＥＤを点灯及び点滅の一方を実行させる処理、及び、レンズ３２に汚れが付着していることを表す音声を出力させる処理、の少なくとも１個の処理を実行する。

Ｓ２８において、画像に汚れが含まれていないと判断される場合（Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ３４において、制御装置５０は、汚れが含まれないと判断された画像を用いて、便の性状を判定する第２便性判定処理を実行する。具体的には、制御装置５０は、Ｓ２６で取得済みの複数の画像データのそれぞれについて、排泄物を表すデータを特定する。制御装置５０は、排泄物を表すデータを用いて、便の性状を判定して、Ｓ３６に進む。Ｓ３４では、汚れを表すデータを特定しない。Ｓ３６では、制御装置５０は、Ｓ３０及びＳ３４のいずれか一方で判定済みの便の性状を表すデータを、操作装置８０に送信して、Ｓ１２に戻る。

操作装置８０の制御部８６は、画像取得装置２０から便の性状を表すデータを受信すると、出力部８４に、便の性状を出力させる。

Ｓ２０において、清掃期間に亘って、オン切替信号が受信されない場合（Ｓ２０でＮＯ）、Ｓ４０において、制御装置５０は、清掃装置４０から終了信号を受信されたか否かを判断する。終了信号が受信されたと判断される場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、Ｓ４２に進む。終了信号が受信されていないと判断される場合（Ｓ４０でＮＯ）、Ｓ４１において、制御装置５０は、Ｓ２２と同様に、制御装置５０は、清掃処理が実行中であるか否かを判断する。清掃処理が実行中であると判断される場合（Ｓ４１でＹＥＳ）、Ｓ２０に戻り、清掃処理が実行中でないと判断される場合（Ｓ４１でＮＯ）、Ｓ１２に戻る。Ｓ４１において、終了信号が受信されておらず（Ｓ４０でＮＯ）、かつ、清掃処理が実行中でない（Ｓ４１でＮＯ）状況では、Ｓ１６において判断画像に汚れが含まれておらず（Ｓ１６でＮＯ）、清掃処理を実行する必要が無い状況である。

清掃処理が終了すると、制御装置５０は、Ｓ４２及びＳ４４において、Ｓ１４及びＳ１６の処理と同様に、画像データを取得して、汚れが含まれているか否かを判断する。汚れが含まれると判断される場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、Ｓ４８において、制御装置５０は、Ｓ３２と同様に、汚れ有情報を、操作装置８０に送信する。制御部８６は、画像取得装置２０から汚れ有情報を受信すると、出力部８４に、レンズ３２に汚れが付着している旨の情報を出力させる。汚れが含まれないと判断される場合（Ｓ４４でＮＯ）、Ｓ４６において、制御装置５０は、清掃処理が完了したことを示す清掃完了情報を、操作装置８０に送信する。制御部８６は、画像取得装置２０から清掃完了情報を受信すると、出力部８４に、レンズ３２の清掃が完了した旨の情報を出力させる。

（効果）
清掃装置４０がレンズ３２に対して清掃処理を実行することによって、レンズ３２に付着した汚れを除去することができる。これにより、ユーザが自らレンズ３２の清掃を行わなくて済む。

清掃装置４０は、ユーザが便器１２を使用していない状況において、清掃処理を実行する。ユーザが便器１２を使用するまでに、清掃処理を実行することによって、レンズ３２から汚れを除去しておくことができる。ユーザが便器１２を使用する際に、清掃処理によって排泄物を適切に撮像することができない事態を回避することができる。

清掃装置４０は、清掃処理の間に、排泄物の画像を表す画像データを取得するタイミングが到来する場合に（Ｓ２０でＹＥＳ）、清掃処理を中止する。これにより、画像データを取得するタイミングが到来した場合に、清掃処理によって、排泄物を適切に撮像することができない事態を回避することができる。

便の性状を判定する際に、レンズ３２に汚れが付着している事態、即ち、撮像装置３０によって撮像される画像を表す画像データに汚れが含まれていると判断される場合、制御装置５０は、汚れを考慮して、便の性状を判定する（Ｓ３０）。これにより、レンズ３２に付着した汚れによって、便の性状が適切に判定されない事態を回避することができる。制御装置５０は、便の性状を判定する際に、レンズ３２に汚れが付着していないと判断される場合、汚れを考慮せず、即ち、画像データから汚れを表すデータを区別せずに便の性状を判定する（Ｓ３４）。レンズ３２に汚れが付着していないと判断される場合、レンズ３２に汚れが付着していると判断される場合と比較して、判定処理時の制御装置５０の処理負荷を軽減することができる。

制御装置５０は、清掃処理終了後（Ｓ４０でＹＥＳ）及び清掃処理中止後（Ｓ２４）に、レンズ３２に汚れが付着していると判断される場合（Ｓ４４でＹＥＳ及びＳ２８でＹＥＳ）に、レンズ３２に汚れが付着していることを、操作装置８０を利用してユーザに通知させる。ユーザは、レンズ３２に汚れが付着していることを認識することができる。次に画像取得装置２０によって画像が取得されるまでに、ユーザが自らレンズ３２を清掃することができる。レンズ３２に汚れが付着していることが繰り返し通知される場合、即ち、清掃処理終了後（Ｓ４０）及び清掃処理中止後（Ｓ２４）に、レンズ３２に汚れが付着していると判断され（Ｓ４４でＹＥＳ及びＳ２８でＹＥＳ）、事態が繰り返し発生している場合、ユーザは、除去が困難な汚れがレンズ３２に付着していると判断することができる。制御装置５０は、清掃処理終了後（Ｓ４０でＹＥＳ）及び清掃処理中止後（Ｓ２４）に、レンズ３２に汚れが付着していると判断される場合（Ｓ４４でＹＥＳ及びＳ２８でＹＥＳ）と、清掃処理が実行されずに汚れが付着していると判断される場合（Ｓ４４でＹＥＳ及びＳ２８でＹＥＳ）と、によって、操作装置８０に送信する情報を変えてもよい。具体的には、汚れ有情報に加えて、清掃処理が実行された後であるか実行されていないかを示す情報を、操作装置８０に送信してもよい。操作装置８０は、制御装置５０から受信される情報に従って、出力部８４に出力させてもよい。

（対応関係）
制御装置５０においてオン切替信号が受信されてからオフ切替信号が受信されるまでの期間が、「第１期間」の一例である。オフ切替信号が「終了情報」の一例である。出力部８４が「通知装置」の一例であり、レンズ３２に汚れが付着していることを示す画像、レンズ３２に汚れが付着していることに対応する態様でＬＥＤの点灯及び点滅の一方、レンズ３２に汚れが付着していることを表す音声によって表される情報が「汚れ関連情報」の一例である。

（第２実施形態）
図６を参照して、本実施形態の便器ユニット１０を説明する。本実施形態では、制御装置５０が実行する清掃及び性状判定処理が、第１実施形態と異なる。本実施形態における便器ユニット１０の各構成の参照符号は、第１実施形態と同一の参照符号を用いる。以下で特に説明する場合を除き、本実施形態における便器ユニット１０の各構成は、第１実施形態の便器ユニット１０の各構成と同一である。

制御装置５０は、便器ユニット１０の電源がオンである間、清掃及び性状判定処理を継続的に実行する。清掃及び性状判定処理では、Ｓ５２において、制御装置５０は、ユーザが便器ユニット１０が配置されているトイレ室に入室したか否かを判断する。具体的には、センサユニット７０は、便器ユニット１０が配置されているトイレ室の扉が開閉されることを検出する開閉センサを含む。制御装置５０は、センサユニット７０の開閉センサから、扉が開かれたことを表す信号を受信することを待機している。制御装置５０は、開閉センサから扉が開かれたことを表す信号が受信されると、ユーザが入室したと判断する（Ｓ５２でＹＥＳ）。

Ｓ５４では、制御装置５０は、Ｓ１４と同様に、撮像装置３０から、撮像装置３０で撮像される便鉢１２ａ内の画像を表す画像データを取得する。Ｓ５６では、制御装置５０は、取得済みの画像データで表される画像の中に、汚れが含まれているか否かを判断する。具体的には、制御装置５０は、判断画像に、焦点が合っていない画像が含まれているか否かを判断する。撮像装置３０では、排泄物を撮像するために、便鉢１２ａの底面付近にレンズ３２の焦点が設定されている。レンズ３２に付着する汚れに対しては、レンズ３２の焦点が合っておらず、ぼやけた画像として撮像される。制御装置５０は、判断画像に、輪郭がぼやけている画像が含まれている場合に、汚れが含まれていると判断する。変形例では、制御装置５０は、Ｓ１６と同様の処理が実行してもよい。判断画像中に汚れが含まれていると判断される場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、Ｓ５８において、制御装置５０は、Ｓ１８と同様に、清掃装置４０に清掃処理を開始させて、Ｓ６０に進む。清掃装置４０の制御部４６は、清掃期間が経過すると、清掃処理を停止して、制御装置５０に、清掃処理が終了したことを表す終了信号を送信する。

Ｓ６０では、制御装置５０は、ユーザが着座したか否かを判断する。具体的には、制御装置５０は、Ｓ２０と同様に、着座センサから、スイッチがオフからオンに切り替わったことを示すオン切替信号を受信するか否かを判断する。オン切替信号が受信される場合、ユーザが着座したと判断して（Ｓ６０でＹＥＳ）、Ｓ６１に進む。制御装置５０は、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ３４及びＳ３６の処理と同様に、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６４、Ｓ６５、Ｓ６６、Ｓ６７、Ｓ６８及びＳ６９の処理を実行して、Ｓ８８に進む。

Ｓ６０において、センサユニット７０からオン切替信号が受信されない場合（Ｓ６０でＮＯ）、Ｓ７０に進む。制御装置５０は、Ｓ４０、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４４、Ｓ４６及びＳ４８の処理と同様に、Ｓ７０、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ７４、Ｓ７６及びＳ７８の処理の処理を実行する。制御装置５０は、Ｓ７６の処理が実行されると、Ｓ５２に戻る。制御装置５０は、Ｓ７８の処理が実行されると、Ｓ９０に進む。

Ｓ８８では、制御装置５０は、Ｓ１２と同様に、センサユニット７０から、便器使用終了情報を取得することを待機している。便器使用終了情報を取得される場合（Ｓ８８でＹＥＳ）、Ｓ９０において、制御装置５０は、Ｓ５８と同様に、清掃装置４０に清掃処理を実行させて、Ｓ５２に戻る。

具体的な実施形態を詳細に説明した。これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上述の実施形態の変形例を以下に列挙する。

（１）センサユニット７０は、着座センサとともに別のセンサを備えていてもよく、着座センサに替えて別のセンサを備えていてもよい。例えば、センサユニット７０は、トイレ室内のユーザを検出する人感センサ、モーションセンサ、トイレ室の扉の開閉を検出するセンサ、トイレ室の扉のノックを検出するセンサ、トイレ室の外部及び内部の音を検出するセンサ、トイレ室のユーザの荷重を検出する荷重センサ、トイレ室に近づくユーザを検出する測距センサ、便器１２からの排水の流速を検出する流速センサ、臭気センサ、及び、トイレ室の明るさを検出する照度センサの少なくとも１個のセンサを備えていてもよい。荷重センサは、トイレ室の床、トイレ室のスリッパ内、トイレ室に敷かれているマットに配置されていてもよい。

（２）制御装置５０は、センサユニット７０以外に、トイレ室外に配置されるカメラ、ユーザの携帯端末の位置情報、ＧＰＳ端末、及び、位置特定可能な無線端末等の外部デバイスと通信可能であってもよい。制御装置５０は、外部デバイスから取得される画像データ及び位置情報の少なくとも一方を用いて、ユーザがトイレ室に入室するか否か、ユーザが便器１２を使用するか否か、及び、ユーザが便器１２に排泄物を排泄するか否かを、判断してもよい。

（３）制御装置５０は、便器ユニット１０のうち、人体の臀部を洗浄する洗浄機能、脱臭機能、便器洗浄等を実行する各部のうちの少なくとも一部と通信可能に接続されていてもよい。制御装置５０は、通信可能な各部の動作の開始及び終了の少なくとも一方を知らせる信号を取得してもよい。

上記の実施形態及び変形例（１）から（３）の少なくともいずれか構成を用いて、制御装置５０は、Ｓ１２、Ｓ２０、Ｓ５２、Ｓ６０、及び、Ｓ８８の少なくとも１個の処理において、ユーザの入室、便器の使用開始、使用終了、便座１４への着座、便座１４からの脱座、排便開始、及び、便器洗浄の少なくとも１個の状況を判断してもよい。

第１実施形態において、Ｓ１２では、制御装置５０は、ユーザが脱座してから予め決められた期間に亘って再度着座が検出されない場合に、便器使用終了情報を取得したと判断してもよい。あらかじめ決められた期間は、例えばユーザが一旦立ち上がって再度着座するように、ユーザが便器１２の使用を終了していない状況において、ユーザが便器１２の使用を終了したことを検出する事態を回避するように設定された期間であってもよい。ユーザの脱座は、便鉢１２ａ内の照度が上昇したことによって検出してよい。Ｓ１２では、第１実施形態において、制御装置５０は、便器洗浄が実行されたこと、人体の臀部を洗浄する洗浄が実行されたこと、脱臭が実行されたこと、便蓋が閉じられたこと、トイレットペーパが使用されたこと、トイレ室内のユーザが検知されなくなってから予め決められた期間が経過したこと、の少なくとも１個の事態が検出される場合に、便器使用終了情報を取得したと判断してもよい。

第１実施形態において、Ｓ２０では、制御装置５０は、ユーザがトイレ室に入室すること、ユーザが便器１２の使用を開始すること、ユーザが便座１４に着座すること、及び、ユーザが排泄物を排泄すること、の少なくとも１個の事態が検出される場合に、画像データを取得するタイミングであると判断してもよい。トイレ室内のユーザを検知すること、トイレ室の扉が開かれたこと、ユーザがトイレ室に入室すること、ユーザがトイレ室に向かって移動すること、トイレ室の扉がノックされたこと、トイレ室内で音が検出されたこと、トイレ室内でユーザが荷重が検出されたこと、トイレ室の照度が上がったこと、の少なくとも１個の事態が検出される場合に、ユーザがトイレ室に入室するために、画像データを取得するタイミングであると判断してもよい。ユーザがトイレ室に入室すること及びトイレ室に向かって移動することは、人感センサの検出結果、カメラによって撮像される画像に含まれるユーザの動作、外部デバイスの位置、及び、ユーザとトイレ室との距離の少なくともいずれかによって検出されてもよい。

便蓋が開かれたこと及びユーザが着座することの少なくとも１個の事態が検出される場合に、便器１２の使用を開始するために、画像データを取得するタイミングであると判断してもよい。着座センサ以外に、便器１２周辺においてユーザの荷重が検出されること、便鉢１２ａ内の照度が低下すること、及び、ユーザの動作（即ち人感センサ、モーションセンサ、外部デバイスの位置、ＧＰＳ端末及び通信端末の少なくとも一方の位置）の少なくとも１個の事態が検出される場合に、ユーザが着座すると判断されてされてもよい。制御装置５０は、便蓋が開かれてから、所定期間以内は着座前、所定期間経過後に、着座が検知できない場合、ユーザは、トイレ室に入室したが、着座しないと判断してもよい。

撮像装置３０から取得される画像データによって表される画像に排泄物が含まれること、便器１２からの排水の流速が上昇したこと、着座から所定期間が経過したこと、排泄物が便器１２に落下する音が検出されたこと、臭い、及び、撮像装置３０から取得される画像データによって表される画像における便器１２内の溜め水の水面の揺らぎ及び波形の少なくとも一方、の少なくとも１個の事態が検出される場合に、ユーザが排泄物を排泄すると判断してもよい。

第２実施形態のＳ６０では、上述した構成の少なくとも１個の構成を利用して、ユーザが排泄物の排泄を開始することを判断してもよい。

（４）清掃装置４０は、吐出管４２からレンズ３２に空気等の気体を噴射することによって、汚れを除去する清掃処理を実行してもよい。清掃装置４０は、吐出管４２からレンズ３２に空気等の洗剤等の薬品を噴射することによって、清掃処理を実行してもよい。清掃装置４０は、レンズ３２の表面上を往復移動するワイパ及びブラシの少なくとも一方を備えていてもよい。清掃装置４０は、ワイパ及びブラシの少なくとも一方をレンズ３２の表面上を往復移動させることによって、清掃処理を実行してもよい。清掃装置４０は、ワイパ及びブラシの少なくとも一方を往復移動させる際に、吐出管４２から水及び洗剤等の液体を吐出してもよい。清掃装置４０は、レンズ３２を振動させることによって、清掃処理を実行してもよい。

（５）レンズ３２は、超撥水加工されていてもよい。レンズ３２は、超親水加工されていてもよい。レンズ３２は、交換可能であってもよい。

（６）Ｓ１６、Ｓ２８、及びＳ４４のうちの少なくとも１個の処理は、Ｓ６６及びＳ７４と同様の処理であってもよい。制御装置５０は、Ｓ１６、Ｓ２８、Ｓ４４、Ｓ６６及びＳ７４のうちの少なくとも１個の処理において、予め汚れが識別されている多数の画像データを用いたディープラーニングによって学習され、判断画像から汚れが含まれているか否かを判断してもよい。制御装置５０は、判断画像を用いずに、レンズ３２に汚れが付着しているか否かを判断してもよい。例えば、清掃装置４０がワイパ及びブラシの少なくとも一方を備える場合、制御装置５０は、ワイパ及びブラシの少なくとも一方の移動の抵抗力が、レンズ３２が汚れていない状態での抵抗力を表す所定の閾値よりも高い場合に、レンズ３２に汚れが付着していると判断してもよい。例えば、制御装置５０は、固液界面の表面自由エネルギー変化からレンズ３２に汚れが含まれているか否かを判断してもよい。

（７）Ｓ３０の汚れ込み判定処理では、制御装置５０は、画像データにおいて、第１指標５４ａに規定される異常領域に含まれる画素のデータは無視してもよい。

（８）便器１２は、出力部８４と同様の出力部を備えていてもよい。制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ６７、Ｓ７６及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、便器１２の出力部に、出力部８４と同様の出力を実行させてもよい。本変形例では、便器１２の出力部が「通知装置」の一例であり、便器１２の出力部によって出力される情報が「汚れ関連情報」の一例である。便座１４等の便器１２の少なくとも一部は、振動してもよい。本変形例では、便器１２が「通知装置」の一例であり、便器１２の振動によって表される情報が「汚れ関連情報」の一例である。制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ６７、Ｓ７６及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、トレイ室外の外部デバイスに、情報を送信してもよい。外部デバイスは、例えば、トイレ室が配置されている建物内の家電機器、ＰＣ、スマートフォン、ウェアラブル端末等の通信端末、及び、トイレ室の外側の扉及び外壁の少なくとも一方に配置される出力装置の少なくとも１個の出力部に出力させてもよい。本変形例では、外部デバイスが「通知装置」の一例であり、外部デバイスの出力部から出力される情報が「汚れ関連情報」の一例である。

（９）制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ６７、Ｓ７６及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、ユーザ以外の人間に対して情報を出力させてもよい。例えば、制御装置５０は、便器ユニット１０の管理者が使用する管理端末、便器ユニット１０の清掃を担当する清掃会社の通信端末、及び、ユーザ、管理者等によって予め設定される所定の端末の出力部に、出力させてもよい。

（１０）制御装置５０は、判断画像を出力部に出力させてもよい。

（１１）制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４８、Ｓ６７及びＳ７８の汚れ有情報を出力させる場合と、Ｓ４６及びＳ７６の清掃完了情報を出力させる場合と、で、異なる態様で出力させてもよい。例えば、出力部８４は、ＬＥＤにおいて、汚れ有情報を出力すべき場合に赤色に点灯させ、清掃完了情報を出力させる場合に青色に点灯させてもよい。出力部８４は、汚れ有情報を出力すべき場合に「汚れ」等、汚れが付着していることを連想させるような文字列を表示させ、清掃完了情報を出力させる場合に「きれい」等、清掃が完了したことを連想されるような文字列を表示させてもよい。

（１２）制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４８、Ｓ６７及びＳ７８の処理を実行する一方、Ｓ４６及びＳ７６の処理を実行しなくてもよい。清掃が完了している場合には、出力部８４に出力させなくてもよい。

（１３）制御装置５０と制御部４６とは、別個のＣＰＵで構成されていてもよいし、１個のＣＰＵで構成されていてもよい。

（１４）制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ６７、Ｓ７６及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、時間帯、曜日等、時期に応じて、出力させるか否かを判断してもよい。例えば、制御装置５０は、例えば、９時から１８時までの間等、ユーザ、管理者及び清掃業者の少なくとも誰かが便器１２に訪れることができる時間帯に出力させ、それ以外の時間帯に出力させなくてもよい。

（１５）制御装置５０は、清掃及び性状判定処理において、汚れが含まれているか否かを判断しなくてもよい。例えば、第１実施形態において、Ｓ２８の処理を実行しなくてもよい。この場合、制御装置５０は、汚れの有無に関わらず、Ｓ３０の汚れ込み判定処理を実行してもよい。

（１６）便器ユニット１０は、清掃装置４０を備えていなくてもよい。この場合、制御装置５０は、第１実施形態の清掃及び性状判定処理において、Ｓ１２からＳ１８、Ｓ２４、Ｓ４０からＳ４８の処理を実行しなくてもよい。

（１７）制御装置５０は、Ｓ８４において、第２便性判定処理の替わりに第１便性判定処理を実行してもよい。

（１８）制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４８、Ｓ６７及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、汚れ有情報と共に清掃を促す情報及び汚れの程度を表す情報の少なくとも一方を送信してもよい。制御装置５０は、Ｓ３２、Ｓ４８、Ｓ６７及びＳ７８の少なくとも１個の処理において、汚れ有情報に替えて、清掃を促す情報及び汚れの程度を表す情報の少なくとも一方を送信してもよい。出力部８４は、受信された情報に対応する態様で受信された情報を出力してもよい。本変形例では、出力部８４によって出力される清掃を促す情報及び汚れの程度を表す情報に対応する態様で通知される情報が「汚れ関連情報」の一例である。

（１９）制御装置５０は、画像取得装置２０によって取得される画像を用いて、便器１２の詰まりを検出してもよい。制御装置５０は、便器１２の詰まりを検出する場合に、清掃処理を実行してもよい。制御装置５０は、便の性状を判定するモードと、便器１２の詰まりを検出するモードに切り替え可能であってもよい。この構成によると、便器１２の詰まりを検出する場合に、レンズ３２の汚れを除去することができる。

（２０）撮像装置３０は、便座１４に収容される、便座内蔵タイプでなくてもよい。例えば、撮像装置３０は、便座１４に後付けで取り付けられていてもよい。

本明細書及び図面の少なくとも一方に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。本明細書及び図面の少なくとも一方に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：トイレシステム、１０：便器ユニット、１２：便器、１２ａ：便鉢、１４：便座、２０：画像取得装置、３０：撮像装置、３２：レンズ、４０：清掃装置、４２：吐出管、４４：切替弁、５０：制御装置、７０：センサユニット

Claims (8)

1. 便器の便鉢内を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置の汚れを除去する清掃処理を実行する清掃機構と、
   前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる制御装置と、を備える、画像取得装置。
2. 前記撮像装置は、撮像される対象物が前記便鉢内に存在し得る第１期間において、前記対象物を撮像し、
   前記制御装置は、前記第１期間以外の期間において、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる、請求項１に記載の画像取得装置。
3. 前記制御装置は、前記清掃処理中に前記第１期間が到来する場合に、前記清掃機構に前記清掃処理を終了させる、請求項２に記載の画像取得装置。
4. 前記制御装置は、
   前記第１期間が終了したことを示す終了情報を取得し、
   前記終了情報が取得される場合に、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる、請求項２から３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
5. 前記制御装置は、
   前記撮像装置に付着する汚れを検出し、
   前記撮像装置に付着する汚れが検出される場合に、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させ、
   前記清掃処理が実行された後に、前記撮像装置に付着する汚れが検出される場合に、前記清掃処理の終了後に前記撮像装置に汚れが付着していることに関連する汚れ関連情報を、通知装置を介して前記ユーザに通知させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像取得装置。
6. 前記対象物は、ユーザの排泄物を含む便器の内部であり、
   前記制御装置は、
   ユーザが前記便器が配置される便室に入室する場合に、前記清掃機構に前記清掃処理を実行させ、
   前記ユーザが排泄物の排泄を開始するまでに、前記清掃機構に前記清掃処理を終了させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像取得装置。
7. 前記制御装置は、前記清掃処理の終了後に前記撮像装置に汚れが付着していることに関連する汚れ関連情報を、通知装置を介して前記ユーザに通知させる、請求項６に記載の画像取得装置。
8. 便器と、
   画像取得装置と、を備え、
   前記画像取得装置は、
   前記便器の便鉢内を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置の汚れを除去する清掃処理を実行する清掃機構と、
   前記清掃機構に前記清掃処理を実行させる制御装置と、を備える、トイレシステム。
   
   

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