JP2023142072A - 性状判定装置及びトイレシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】 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】 性状判定装置は、撮像装置を用いて便器の便鉢内の排泄物を含む対象画像を表す対象画像データを取得する画像取得部と、前記取得済みの前記排泄物の性状判定を実行する判定部と、を備え、前記判定部は、前記撮像装置に汚れが付着している場合に、前記対象画像に含まれる前記汚れを考慮して前記性状判定を実行してもよい。【選択図】図5
Description
本明細書に開示する技術は、排泄物の性状判定を実行する性状判定装置に関する。
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。
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、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、性状判定装置に関する。性状判定装置は、撮像装置を用いて便器の便鉢内の排泄物を含む対象画像を表す対象画像データを取得する画像取得部と、前記取得済みの前記排泄物の性状判定を実行する判定部と、を備え、前記判定部は、前記撮像装置に汚れが付着している場合に、前記対象画像に含まれる前記汚れを考慮して前記性状判定を実行してもよい。
(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。
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。
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。
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)、S24をスキップして、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)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)
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。
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。
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 (10)
- 撮像装置を用いて便器の便鉢内の排泄物を含む対象画像を表す対象画像データを取得する画像取得部と、
前記取得済みの前記排泄物の性状判定を実行する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記撮像装置に汚れが付着している場合に、前記対象画像に含まれる前記汚れを考慮して前記性状判定を実行する、性状判定装置。 - 前記判定部は、前記対象画像に前記汚れが含まれるか否かを特定する、請求項1に記載の性状判定装置。
- 前記判定部は、前記対象画像において、前記排泄物が位置し得ない箇所に物体が含まれている場合に、前記対象画像に前記汚れが含まれていることを特定する、請求項2に記載の性状判定装置。
- 前記判定部は、前記対象画像において、焦点が合っていない物体が含まれている場合に、前記対象画像に前記汚れが含まれていることを特定する、請求項2及び3のいずれか一項に記載の性状判定装置。
- 前記判定部は、ユーザが前記便器が配置されるトイレ室に入室する場合に、前記対象画像に前記汚れが含まれるか否かを特定する、請求項2から4のいずれか一項に記載の性状判定装置。
- 前記判定部は、前記対象画像に前記汚れが含まれる場合に、汚れが含まれ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5のいずれか一項に記載の性状判定装置。
- 前記判定部は、前記ユーザが前記便器に着座中に、前記汚れ関連情報を、前記通知装置を介して前記ユーザに通知させる、請求項6に記載の性状判定装置。
- 前記撮像装置の汚れを除去する清掃処理を清掃装置に実行させる清掃実行部を、さらに備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の性状判定装置。
- 前記清掃実行部は、前記便鉢の洗浄後に、前記清掃装置に前記清掃処理を実行させる、請求項8に記載の性状判定装置。
- 便器と、
画像取得装置と、
通知装置と、を備え、
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、
請求項1から9のいずれか一項に記載の性状判定装置と、を備え、
前記通史装置は、前記性状判定装置によって指定される情報をユーザに通知する、トイレシステム。
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JP2022048756A JP2023142072A (ja) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 性状判定装置及びトイレシステム |
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