WO2021040015A1 - 便座装置及び排泄物検知装置 - Google Patents

便座装置及び排泄物検知装置 Download PDF

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WO2021040015A1
WO2021040015A1 PCT/JP2020/032734 JP2020032734W WO2021040015A1 WO 2021040015 A1 WO2021040015 A1 WO 2021040015A1 JP 2020032734 W JP2020032734 W JP 2020032734W WO 2021040015 A1 WO2021040015 A1 WO 2021040015A1
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WO
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light
light emitting
light receiving
toilet seat
excrement
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Application number
PCT/JP2020/032734
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English (en)
French (fr)
Inventor
大井 亮
高木 健
直哉 竹内
仁郎 樋口
正道 戸崎
永石 昌之
雄太 酒井
里子 木塚
Original Assignee
Toto株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47KSANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K13/00Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/24Parts or details not covered in, or of interest apart from, groups A47K13/02 - A47K13/22, e.g. devices imparting a swinging or vibrating motion to the seats
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a toilet seat device and an excrement detection device.
  • Patent Document 1 a toilet seat device provided with a sensor capable of detecting excrement excreted in a toilet bowl is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the sensor used in the toilet seat device in the above-mentioned prior art is a color sensing unit in which a light emitting unit capable of irradiating excrement with light and a light receiving unit capable of receiving reflected light from the excrement are provided in the same housing. It is possible to obtain biological information on the user's health condition based on excrement.
  • the light emitting portion is arranged behind the light receiving portion in the positional relationship between the light emitting portion and the light receiving portion arranged in the same housing, irradiation is performed from the rear inside the housing.
  • the reflected light reflected by the reflected light in the housing is received by the light receiving unit arranged in front of the housing.
  • the reflected light reflected in the housing is not attenuated more than the reflected light from the excrement, so that the light intensity is high. Therefore, the reflected light reflected in the housing may cause data based on the reflected light from the excrement to be buried (information loss error, etc.), which causes a problem that the detection accuracy for the excrement is lowered. It was. Therefore, it is desired to suppress a decrease in detection accuracy in detecting a detection target such as excrement.
  • An object of the disclosed embodiment is to provide a toilet seat device and an excrement detection device that suppress the risk of deterioration of detection accuracy.
  • the toilet seat device is a toilet seat device that is placed on the upper part of a toilet bowl having a bowl portion for receiving excrement, and irradiates a toilet seat on which the user sits and light in front of the toilet seat. It has a light emitting unit provided with one or more light emitting elements, a light receiving unit provided with a light receiving element for receiving light, and a housing in which the light emitting unit and the light receiving unit are arranged. One or a plurality of light emitting elements are arranged in parallel with the light receiving portion or in front of the light receiving portion in the side view or the top view of the housing.
  • one or more light emitting elements provided in the light emitting unit for irradiating light are the same housing as the light receiving element provided in the light receiving unit for receiving light.
  • the light emitting element and the light receiving element are arranged in parallel, or the light emitting element is arranged in front of the light receiving element in the side view or the top view of the housing. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the light receiving element detects the reflected light that the light emitted from the light emitting element is reflected in the housing.
  • the light emitting unit is provided with the one or more light emitting elements that irradiate light forward toward excrement excreted by the user, and the light receiving unit is provided with the light receiving unit. , Receives the reflected light from the excrement with respect to the light emitted by the light emitting unit.
  • the excrement excreted by the user when the toilet is placed on the upper part of the toilet bowl, the excrement excreted by the user is irradiated with light, and the reflected light from the excrement with respect to the irradiated light.
  • the reflected light from the excrement By receiving light, it is possible to acquire information on excrement excreted in the toilet bowl. This makes it possible to suppress the possibility that the detection accuracy for excrement will decrease.
  • At least one of the light emitting elements irradiates a wavelength of 450 nm or more.
  • the toilet seat device it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of color identification of excrement by irradiating at least one of the light emitting elements with a wavelength of 450 nm or more. For example, by providing a plurality of light emitting elements provided in the light emitting portion of the toilet seat device and irradiating the excrement with a wavelength of 450 nm or more by at least one of the light emitting elements, the color of the excrement can be accurately identified.
  • the light receiving unit includes a lens for condensing light in front of the light receiving element, and the one or more light emitting elements may be viewed from a side view of the housing or In top view, it is placed in parallel with the lens or in front of the lens.
  • the light emitting element and the lens provided in front of the light receiving element are arranged in parallel, or the light emitting element is provided in front of the light receiving element.
  • the light emitting element is provided in front of the light receiving element.
  • the reflecting means for giving the light emitted by the one or more light emitting elements forward unidirectionality around the one or more light emitting elements Is provided.
  • the reflecting means for giving the light emitted by the light emitting element forward unidirectionality is provided around the light emitting element, the light is irradiated by the light emitting element. It is possible to reduce the possibility that the emitted light is reflected in the housing. As a result, the light receiving unit receives the data based on the reflected light in the housing, so that the data based on the reflected light from the excrement is buried, and the possibility that the detection accuracy for the excrement is lowered is further suppressed. It becomes possible.
  • a cover is provided around the light receiving element to suppress the incident light from other than the front of the light receiving element.
  • the toilet seat device since a cover for suppressing the light emitted by the light emitting element from being incident from other than the front is provided around the light receiving element, the light is incident from the front. It is possible to reduce the risk of detecting light other than the reflected light from the incoming excrement. As a result, the light receiving unit receives the data based on the reflected light in the housing, so that the data based on the reflected light from the excrement is buried, and the possibility that the detection accuracy for the excrement is lowered is further suppressed. It becomes possible.
  • the toilet seat device is a toilet seat device that is placed on the upper part of a toilet bowl in which a bowl portion for receiving excrement is formed, and irradiates a toilet seat on which a user sits and light in front of the toilet seat. It has a light emitting unit provided with one or a plurality of light emitting elements, a light receiving unit provided with a light receiving element for receiving light, and a housing in which the light emitting unit and the light receiving unit are arranged. A cover for suppressing the incident of light from other than the front of the light receiving element is provided around the element.
  • the reflecting means for giving the light emitted by the light emitting element forward unidirectionality is provided around the light emitting element, the light is irradiated by the light emitting element. It is possible to reduce the possibility that the emitted light is reflected inside the housing, and a cover is provided around the light receiving element to prevent the light emitted by the light emitting element from entering from other than the front. Therefore, it is possible to reduce the possibility of detecting light other than the reflected light from the excrement incident from the front.
  • the light receiving unit receives the data based on the reflected light in the housing, so that the data based on the reflected light from the excrement is buried, and the possibility that the detection accuracy for the excrement is lowered is further suppressed. It becomes possible. In this way, it is possible to suppress the possibility that the detection accuracy is lowered.
  • the excrement detection device is an excrement detection device arranged in a toilet bowl having a bowl portion for receiving excrement, and emits light in front of one or more light sources.
  • the one or a plurality of light emitting elements having a light emitting unit provided with an element, a light receiving unit provided with a light receiving element for receiving light, and a housing in which the light emitting unit and the light receiving unit are arranged. Is arranged in parallel with the light receiving portion or in front of the light receiving portion in the side view or the top view of the housing.
  • the light emitting element provided in the light emitting unit for irradiating light is the same as the light receiving element provided in the light receiving unit for receiving the reflected light from the excrement.
  • the light emitting element and the light receiving element are arranged in parallel or the light emitting element is arranged in front of the light receiving element in the side view or the top view of the housing. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the light receiving element detects the reflected light that the light emitted from the light emitting element is reflected in the housing.
  • the excrement detection device is an excrement detection device arranged in a toilet bowl having a bowl portion for receiving excrement, and emits light in front of one or more light sources. It has a light emitting unit provided with an element, a light receiving unit provided with a light receiving element for receiving light, and a housing in which the light emitting unit and the light receiving unit are arranged. A cover is provided for suppressing the incident light from other than the front of the light receiving element.
  • the excrement detection device since a cover for suppressing the light emitted by the light emitting element from entering from other than the front is provided around the light receiving element, the front It is possible to reduce the possibility of detecting light other than the reflected light from the excrement incident from the. As a result, the light receiving unit receives the data based on the reflected light in the housing, so that the data based on the reflected light from the excrement is buried, and the possibility that the detection accuracy for the excrement is lowered is further suppressed. It becomes possible. In this way, it is possible to suppress the possibility that the detection accuracy is lowered.
  • the amount of reflected light from the excrement received by the light receiving unit largely depends on the light emitted by the light emitting unit. At this time, if the amount of reflected light from the excrement received by the light receiving unit is insufficient, there is a problem that information on the excrement may not be accurately acquired. Therefore, it is desired to suppress the insufficient amount of light irradiating the detection target such as excrement.
  • the toilet seat device is a toilet seat device that is placed on the upper part of a toilet bowl in which a bowl portion for receiving excrement is formed, and is a toilet seat on which the user sits and light emission that irradiates light forward. It has a unit and a light receiving unit that receives light, and the light emitting unit is characterized in that the central axis of the light emitting unit is arranged so as to be inclined in a direction approaching the central axis of the light receiving unit on the front side. To do.
  • the inventors of the present invention have diligently studied the configuration for suppressing the possibility that the amount of reflected light from the stool (excrement) received by the light receiving unit is insufficient. As a result, it has been found that it is useful to receive the reflected light from the stool with respect to the light emitted along the central axis of the light emitting unit having the largest amount of light among the light emitted by the light emitting unit.
  • the direction of the central axis of the light emitting portion is not arranged so that the direction of the central axis of the light emitting portion and the direction of the central axis of the light receiving portion are parallel to each other.
  • the light emitting part is arranged so as to be tilted diagonally with respect to the central axis of the light receiving part.
  • the light emitted along the central axis of the light emitting portion having the largest amount of light is the center of the light receiving portion. It will reflect toward the axis. Therefore, it is possible to suppress the possibility that the amount of reflected light from the stool (excrement) received by the light receiving unit is insufficient. In this way, it is possible to suppress the shortage of the light amount of the irradiated light and the possibility of the light amount of the reflected light of the irradiated light being insufficient.
  • the light emitting unit irradiates light forward toward the stool excreted by the user, and the light receiving unit emits light from the stool with respect to the light emitted by the light emitting unit. Receives the reflected light of.
  • the excrement excreted by the user is irradiated with light, and the reflected light from the excrement with respect to the irradiated light is received to be excreted in the toilet bowl. It becomes possible to acquire information on the excrement to be produced. As a result, it is possible to suppress the insufficient amount of light emitted to the stool (excrement) and suppress the possibility of insufficient light amount of the reflected light from the stool (excrement).
  • the light emitting unit includes a plurality of light emitting elements that irradiate light, and the plurality of the light emitting elements can irradiate light having different wavelengths, and the plurality of the light emitting elements.
  • the half-value angle regions of the light emitted by the toilet seat are arranged so as to overlap in the opening of the toilet seat in the plan view of the toilet seat.
  • a method of irradiating the stool with white light including all wavelengths in the visible light range and dispersing the reflected light from the stool on the light receiving part side A method (first method) and a method (second method) of sequentially irradiating stool with light of a plurality of different wavelengths are assumed.
  • the second method has an advantage that the cost can be suppressed at a lower cost than the first method, but the amount of the reflected light from the stool varies with respect to the light of a plurality of different wavelengths. There is a demerit that it must be suppressed.
  • a plurality of stools excreted from the user are expected to fall within a region.
  • the light emitting elements are arranged so that the half-value angle regions in which the amount of light emitted from the light emitting element of the above is relatively high overlap each other. This makes it possible to suppress variations in the amount of reflected light from the stool with respect to light of a plurality of different wavelengths.
  • the plurality of the light emitting elements have a half-value angle region of light emitted by the plurality of the light emitting elements with respect to a virtual drop position of stool excreted from the user. They are arranged so that they overlap each other.
  • half-value angle regions having a relatively high amount of light emitted from a plurality of light emitting elements overlap each other with respect to the virtual drop position of the stool excreted from the user.
  • a light emitting element is arranged in. This makes it possible to suppress variations in the amount of reflected light from the stool with respect to light of a plurality of different wavelengths.
  • the plurality of the light emitting elements are arranged around the light receiving portion.
  • the central axis of the light emitting portion is arranged so as to be inclined toward the light receiving portion. , It is possible to make the irradiation angle of light by a plurality of light emitting elements uniform. As a result, it is possible to further suppress variations in the amount of light reflected from the stool with respect to the light emitted by the plurality of light emitting elements.
  • the toilet seat device is a toilet seat device that is placed on the upper part of a toilet bowl in which a bowl portion for receiving excrement is formed, and includes a toilet seat on which a user sits and a light emitting portion that irradiates light.
  • the light emitting unit is provided with a plurality of light emitting elements that irradiate light having the same wavelength.
  • the light emitting portion is provided with a plurality of light emitting elements that irradiate light of the same wavelength, when the stool is detected while the user is seated, the stool is treated. It is possible to irradiate light of the same wavelength from a plurality of light emitting elements all at once. This makes it possible to suppress the possibility that the amount of reflected light from the stool received by the light receiving unit is insufficient. In this way, it is possible to suppress the shortage of the light amount of the irradiated light and the possibility of the light amount of the reflected light of the irradiated light being insufficient.
  • the excrement detection device is an excrement detection device arranged in a toilet bowl having a bowl portion for receiving excrement, and has a light emitting portion that irradiates light forward and receives light.
  • the light emitting unit is arranged so that the central axis of the light emitting unit is inclined toward the central axis of the light receiving unit on the front side.
  • the light emitting unit is not arranged so that the direction of the central axis of the light emitting unit and the direction of the central axis of the light receiving unit are parallel to each other, but the central axis of the light emitting unit.
  • the light emitting part is arranged so that the direction of the light is inclined with respect to the central axis of the light receiving part.
  • the excrement detection device is an excrement detection device arranged in a toilet bowl having a bowl portion for receiving excrement, and has a light emitting portion that irradiates light and a light receiving portion that receives light. It is characterized in that a plurality of light emitting elements for irradiating light having the same wavelength are provided in the light emitting unit.
  • the light emitting portion is provided with a plurality of light emitting elements that irradiate light of the same wavelength, when the stool is detected while the user is seated, the stool can be used.
  • the stool can be used.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet seat device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet seat device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet seat device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the opening / closing operation of the lid portion.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical unit having a window portion.
  • FIG. 7 is a side view showing an example of the configuration of the toilet system according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet seat device according to the
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 13 is a side view showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 14 is a diagram showing another example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 15 is a side view showing another example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of a light emitting unit and a light receiving unit using a cylindrical lens.
  • FIG. 17 is a side view showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit using the cylindrical lens.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet system related to the processing of excretion information collection.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram showing a control flow of the process of collecting excretion information.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of the processing procedure in the standby mode.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a time chart in the standby mode.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the processing procedure in the measurement mode.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a time chart in the measurement mode.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of data in the process of collecting excretion information.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of data analysis of the shape of excrement.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of data analysis of excrement color.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of the relationship between excrement and blood.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example of data analysis of excrement color.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of data analysis of excrement color.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of a virtual drop position of stool.
  • FIG. 31 is a conceptual diagram showing a first arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 31 is a conceptual diagram showing a first arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 32 is a conceptual diagram showing a second arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 33 is a conceptual diagram showing a third arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 34 is a conceptual diagram showing a fourth arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 35 is a diagram showing the relationship between the wavelength of light and the reflectance of simulated stool of each color.
  • FIG. 36 is a perspective view of a main part showing an example in which light irradiations of a plurality of light emitting elements overlap.
  • FIG. 37 is a diagram showing an example of a time chart relating to light irradiation.
  • FIG. 38 is a conceptual diagram showing the relationship between the arrangement of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the first embodiment.
  • the toilet system 1 includes a toilet seat device 2 and an operating device 10.
  • a toilet seat device 2 As shown in FIG. 1, in the toilet room R, a Western-style toilet bowl (hereinafter referred to as “toilet bowl”) 7 is installed on the floor surface F. In the following, the direction from the floor surface F to the space of the toilet room R is described as upward.
  • the toilet seat device 2 is provided on the upper part of the toilet bowl 7.
  • the toilet bowl 7 is made of pottery, for example.
  • a bowl portion 8 is formed on the toilet bowl 7.
  • the bowl portion 8 has a downwardly recessed shape and is a portion that receives excrement from the user.
  • the toilet bowl 7 is not limited to the floor-standing type as shown in the figure, and may be of any type as long as the toilet system 1 can be applied, or may be of any type such as a wall-mounted type.
  • the toilet bowl 7 is provided with a rim portion 9 over the entire circumference of the end portion of the opening facing the bowl portion 8.
  • a washing water tank for storing washing water may be installed in the vicinity of the toilet bowl 7, or a so-called tankless type in which the washing water tank is not installed may be installed.
  • the cleaning operation unit (not shown) provided in the toilet room R for cleaning is operated by the user
  • the toilet bowl is cleaned by supplying the cleaning water to the bowl portion 8 of the toilet bowl 7.
  • the cleaning operation unit may be a touch operation on the operation lever or the toilet bowl cleaning object displayed on the operation device 10.
  • the cleaning operation unit is not limited to the one that manually cleans the toilet bowl by the user, such as an operation lever, but also the one that cleans the toilet bowl by detecting the human body of a sensor that detects the user, such as a seating sensor. Good.
  • the toilet seat device 2 is attached to the upper part of the toilet bowl 7, and includes a main body 3, a toilet lid 4, a toilet seat 5, and a cleaning nozzle 6.
  • the toilet seat device 2 is placed on the upper part of the toilet bowl 7 in which the bowl portion 8 for receiving excrement is formed.
  • the toilet seat device 2 is placed on the upper part of the toilet bowl 7 so that the washing nozzle 6 advances to the bowl portion 8 before injecting the washing water.
  • the toilet seat device 2 may be detachably attached to the toilet bowl 7 or may be attached so as to be integrated with the toilet bowl 7.
  • the toilet seat 5 is formed in an annular shape having an opening 50 in the center, and is arranged along the rim portion 9 at a position overlapping the opening of the toilet bowl 7.
  • the user sits on the toilet seat 5.
  • the toilet seat 5 functions as a seating portion that supports the buttocks of the seated user.
  • one end of each of the toilet lid 4 and the toilet seat 5 is pivotally supported by the main body 3, and is rotatably (openable and closable) attached around the shaft support of the main body 3. ..
  • the toilet lid 4 is attached to the toilet seat device 2 as needed, and the toilet seat device 2 does not have to have the toilet lid 4.
  • the cleaning nozzle 6 is a nozzle for discharging water for cleaning.
  • the cleaning nozzle 6 can inject cleaning water.
  • the cleaning nozzle 6 can inject cleaning water toward the user.
  • the cleaning nozzle 6 is a nozzle for local cleaning.
  • the cleaning nozzle 6 is configured to be able to move forward and backward with respect to the main body cover 30 which is the housing of the main body 3 by driving a drive source (nozzle motor 61 or the like in FIG. 4) such as an electric motor. Further, the cleaning nozzle 6 is connected to a water source such as a water pipe (not shown). Then, as shown in FIG.
  • the cleaning nozzle 6 draws water from the water source when it is in a position advanced (hereinafter, also referred to as “advanced position”) with respect to the main body cover 30 which is the housing of the main body 3. It is sprayed onto the user's body to clean the local area.
  • FIG. 1 shows a state in which the cleaning nozzle 6 is in the advanced position.
  • the cleaning nozzle 6 may also be shared for cleaning the inside of the toilet bowl 7 (bowl portion 8 or the like).
  • the cleaning nozzle 6 may be used so as to be able to switch between a local cleaning mode for cleaning the local area of the user and a toilet bowl cleaning mode for sprinkling water in the toilet bowl 7.
  • the cleaning nozzle 6 may be used so as to be able to switch between the local cleaning mode and the toilet bowl cleaning mode according to the control by the control device 34 (see FIG. 4) of the toilet seat device 2.
  • the operation device 10 is provided in the toilet room R.
  • the operating device 10 is provided at a position where the user can operate it.
  • the operating device 10 is provided at a position where the user can operate the toilet seat 5 when the user is seated on the toilet seat 5.
  • the operating device 10 is arranged on the wall surface W on the right side when viewed from the user seated on the toilet seat 5.
  • the operating device 10 is not limited to the wall surface and may be arranged in various modes as long as it can be used by the user seated on the toilet seat 5.
  • the operating device 10 may be provided integrally with the toilet seat device 2.
  • the operating device 10 is communicably connected to the toilet seat device 2 via a predetermined network (for example, network N in FIG. 11) by wire or wirelessly.
  • a predetermined network for example, network N in FIG. 11
  • the toilet seat device 2 and the operation device 10 may be connected in any way as long as information can be transmitted and received, may be connected by wire, or may be connected by wireless. You may.
  • the operation device 10 receives various operations from the user via the display surface (for example, the display screen 11) by, for example, a touch panel function. Further, the operation device 10 may include switches and buttons, and may accept various operations by the switches and buttons.
  • the display screen 11 is a display screen of a tablet terminal or the like realized by, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display, and is a display device for displaying various information. That is, the operation device 10 receives the input of the user on the display screen 11 and also outputs the input to the user.
  • the display screen 11 is a display device that displays various types of information.
  • the operation device 10 receives a user's operation for stopping the control being executed by the toilet seat device 2.
  • the operating device 10 accepts a user's operation for starting the execution of local cleaning by the toilet seat device 2.
  • the operating device 10 receives an instruction from the user to the cleaning nozzle 6.
  • the operation device 10 accepts a user's operation for causing the toilet seat device 2 to output a predetermined sound.
  • the operation device 10 accepts a user's operation for performing a sterilization process for sterilizing the cleaning nozzle 6 (see FIG. 1) of the toilet seat device 2 with sterilizing water.
  • the operation device 10 accepts a user's operation for adjusting the momentum of water discharge during local cleaning by the toilet seat device 2.
  • the operation device 10 accepts a user's operation for adjusting the volume of the sound output by the toilet seat device 2.
  • the operation device 10 accepts a user's operation for selecting a language when displaying information on the use of the toilet on the operation device 10 or outputting voice.
  • the operating device 10 may display an object that accepts the above-mentioned user's operation on the display screen 11 and execute various processes according to the user's contact with the displayed object.
  • the operating device 10 may have a switch, a button, or the like that accepts the above-mentioned user's operation, and may execute various processes in response to the user's contact with the switch, the button, or the like.
  • the above is an example, and the operating device 10 may accept operations by a user who executes various processes.
  • the toilet system 1 detects various properties such as the shape, size, quality, and color of the user's excrement (stool) by various configurations and treatments described later.
  • the toilet system 1 detects the user's defecation by an optical method. That is, the toilet system 1 is a toilet system capable of detecting information on excrement (feces) by optical means.
  • the toilet system 1 enters the standby mode, which will be described later, by personal authentication after the user sits on the toilet seat 5 or by operating the operation device 10, and automatically enters the measurement mode by excretion of the user.
  • the toilet system 1 may provide information to a terminal device such as a user's smartphone based on the measurement result.
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views showing an example of the configuration of the toilet seat device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a case where the lid 110 of the optical unit 100 is in a closed state (hereinafter, also referred to as a “closed state”).
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the lid 110 of the optical unit 100 is removed.
  • the configuration of the optical unit 100 other than the lid 110 (light emitting unit 120, light receiving unit 130, etc. in FIGS. 3 and 5) is behind the lid 110.
  • the closed state referred to here is a term indicating a state in which the light receiving portion 130 is not exposed to water by the lid portion 110, and includes a configuration in which a portion where the light receiving portion 130 is not exposed to water is opened.
  • the lid 110 In the closed state of the lid 110, the lid 110 is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130. As described above, the lid portion 110 is located in front of the light receiving portion 110 in the closed state.
  • the lid portion 110 in the closed state of the lid portion 110, the lid portion 110 is located in the direction facing the inside of the toilet bowl 7 from the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are covered with the main body cover 30 and the lid portion 110.
  • the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 are arranged on the main body cover 30 which is a housing.
  • the lid 110 is formed of a non-transparent (low) material like the main body cover 30 is shown, but the lid 110 is made of a material different from the main body cover 30. May be good.
  • the lid 110 may be made of a permeable material, and details on this point will be described later.
  • FIG. 2 shows a state in which the cleaning nozzle 6 (see FIG. 1) is stored in the main body cover 30 (hereinafter, also referred to as “storage position”).
  • the nozzle lid 60 is closed, and the cleaning nozzle 6 is hidden behind the nozzle lid 60.
  • the nozzle lid 60 is opened, the cleaning nozzle 6 protrudes from the opening 31b (see FIG. 5) of the main body cover 30, and the cleaning nozzle 6 shifts to the advanced state.
  • the lid 110 when the lid 110 is removed, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 of the optical unit 100 are exposed from the opening 31 of the main body cover 30.
  • the lid 110 when the lid 110 is open (hereinafter, also referred to as “open state”), as shown in FIG. 3, the lid 110 is not located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are exposed.
  • the light emitting unit 120 can irradiate the excrement in the toilet bowl 7 with light
  • the light receiving unit 130 can receive the reflected light from the excrement in the toilet bowl 7. .
  • the lid 110 covers the front of the light receiving unit 110 by being located in front of the light receiving unit 110 in the closed state, and is not located in front of the light receiving unit 110 in the open state. Open the front.
  • the lid portion 110 can be opened and closed with respect to the light receiving portion 110 between a position that covers the front of the light receiving portion 110 and a position that opens the front of the light receiving portion 110. The details of the open state of the lid 110 will be described later.
  • the toilet seat device 2 has a configuration in which the optical unit 100 is arranged at a position adjacent to the cleaning nozzle 6.
  • the optical unit 100 is not limited to the position adjacent to the cleaning nozzle 6, and may be arranged at various positions, which will be described later.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet seat device according to the first embodiment.
  • the toilet seat device 2 includes a human body detection sensor 32, a seating detection sensor 33, a control device 34, a solenoid valve 71, a nozzle motor 61, a cleaning nozzle 6, and an optical unit 100. ..
  • FIG. 4 a part of the configuration of the toilet seat device 2 described with reference to FIG. 1 (main body 3, toilet seat 5, toilet bowl 7, etc.) is not shown.
  • the human body detection sensor 32, the seating detection sensor 33, and the control device 34 are provided in the main body 3 of the toilet seat device 2.
  • the toilet seat device 2 has a communication device (for example, the communication device 35 in FIG. 11) that communicates with the operation device 10.
  • a communication device is realized by a communication circuit or the like.
  • the communication device is connected to a predetermined network (for example, network N in FIG. 11) by wire or wirelessly, and transmits / receives information to / from an information processing device such as the operation device 10.
  • the main body 3 may have a storage unit (second memory 20 or the like in FIG. 18) outside the control device 34. In this case, the toilet seat device 2 may transmit data from the control device 34 to the second memory 20 and store the data in the second memory 20, but the details of this point will be described later.
  • the human body detection sensor 32 has a function of detecting the human body.
  • the human body detection sensor 32 is realized by a pyroelectric sensor or the like using an infrared signal.
  • the human body detection sensor 32 may be realized by a ⁇ (micro) wave sensor or the like.
  • the above is an example, and the human body detection sensor 32 is not limited to the above, and may detect the human body by various means.
  • the human body detection sensor 32 detects a person (user or the like) who has entered the toilet room R (see FIG. 1).
  • the human body detection sensor 32 outputs a detection signal to the control device 34.
  • the seating detection sensor 33 has a function of detecting the seating of a person on the toilet seat device 2.
  • the seating detection sensor 33 detects that the user has been seated on the toilet seat 5.
  • the seating detection sensor 33 can detect the user's seating on the toilet seat 5.
  • the seating detection sensor 33 also functions as a seating detection sensor that detects the user's departure from the toilet seat 5.
  • the seating detection sensor 33 detects the seated state of the user with respect to the toilet seat 5.
  • the seating detection sensor 33 detects that the user has been seated on the toilet seat 5 by the load sensor.
  • the seating detection sensor 33 is an infrared light emitting / receiving type ranging sensor, and can detect a human body existing near the toilet seat 5 immediately before a person (user) is seated on the toilet seat 5 or a user seated on the toilet seat 5. It may be detected.
  • the above is an example, and the seating detection sensor 33 is not limited to the above, and may detect the seating of a person on the toilet seat device 2 by various means.
  • the seating detection sensor 33 outputs a seating detection signal to the control device 34.
  • the control device 34 functions as a control unit that controls various configurations and processes.
  • the control device 34 controls the nozzle motor 61, the solenoid valve 71, and the optical unit 100.
  • the control device 34 controls the nozzle motor 61, the solenoid valve 71, and the optical unit 100 based on the signal transmitted from the operation device 10.
  • the control device 34 controls the nozzle motor 61 based on the signal of the control instruction regarding the local cleaning transmitted from the operation device 10.
  • the control device 34 controls the nozzle motor 61 in order to advance and retreat the cleaning nozzle 6.
  • the control device 34 controls the opening and closing of the solenoid valve 71.
  • the control device 34 controls the optical unit 100 in order to open and close the lid 110.
  • the control device 34 transmits control information for opening the lid 110 to the optical unit 100.
  • the control device 34 transmits control information for closing the lid 110 to the optical unit 100.
  • the control device 34 transmits control information for controlling the lighting and extinguishing of the light emitting unit 120 to the optical unit 100.
  • the control device 34 controls the lid 110 in the closed state at a timing when the light receiving unit 130 does not need to receive light, such as before the user is seated or when sufficient data is obtained.
  • the control device 34 transmits control information for controlling the function of the electronic shutter of the light receiving unit 130 to the optical unit 100.
  • the electronic shutter of the light receiving unit 130 is a shutter method in which the light receiving element 132 (imaging element) is electronically controlled to read out the exposure, unlike a mechanical shutter such as a so-called lens shutter. That is, the electronic shutter of the light receiving unit 130 is a so-called electronic shutter or an electronically controlled shutter.
  • the control device 34 transmits control information to the nozzle motor 61, the solenoid valve 71, and the optical unit 100 by wire.
  • the control device 34 may wirelessly transmit control information to the nozzle motor 61, the solenoid valve 71, and the optical unit 100.
  • the control device 34 controls the opening / closing operation of the lid 110.
  • the control device 34 opens the lid 110 after the user is seated detected by the seating detection sensor 33, and closes the lid 110 before the seating detection sensor 33 detects the user's departure. ..
  • the control device 34 closes the lid 110 based on the light receiving unit 130 receiving the reflected light from the excrement.
  • the control device 34 closes the lid 110 in conjunction with an instruction given by the user to the operating device 10 to operate the cleaning nozzle 6.
  • the control device 34 closes the lid portion 110 based on the light receiving portion 130 receiving the reflected light from the cleaning nozzle 6 that has advanced to the bowl portion 8.
  • the control device 34 opens the lid 110 so that the central axis of the light emitted by the light emitting unit 120 and the lid 110 do not overlap during the control of opening the lid 110.
  • the control device 34 controls the lid 110 at a position that does not intersect the central axis of the light emitted by the light emitting unit 120 in the open state of the lid 110.
  • the control device 34 controls the lid 110 outside the half-value angle region of the light emitted by the light emitting unit 120 in the open state of the lid 110.
  • the control device 34 controls the light emitting unit 120 so as to irradiate light having the same wavelength all at once.
  • control device 34 opens the lid 110 by setting the position closer to the closed position than the state in which the lid 110 is completely opened (fully open state) to the open state.
  • control device 34 opens the lid 110 by setting the lid 110 outside the half-value angle region of each light emitting element 121 and setting the position before the fully opened position to the open state.
  • the control device 34 closes the lid 110 in conjunction with the operation of the cleaning nozzle 6.
  • the control device 34 controls the lid 110 starting from the user's operation on the operation device 10 that controls the cleaning nozzle 6.
  • the control device 34 detects the operation of the cleaning nozzle 6 (advancement of the nozzle into the bowl portion) and controls the lid portion 110.
  • the control device 34 controls the lid 110 so as to open upward when it is placed on the toilet bowl 7.
  • the control device 34 controls the lid 110 to be closed when the cleaning nozzle 6 is operated.
  • the control device 34 controls the lid 110 to be closed when the cleaning nozzle 6 provided on the toilet bowl 7 is operated.
  • the control device 34 has a measurement mode of irradiating light having a wavelength in the visible light region and light having a wavelength in the invisible light region during a period in which the seating detection sensor 33 detects seating on the toilet seat 5.
  • it has a measurement standby mode (standby mode) in which light having a wavelength closer to the invisible light region than the wavelength of the light irradiated in the measurement mode is irradiated.
  • the control device 34 switches the operation mode by switching between the measurement mode and the standby mode.
  • the control device 34 executes the standby mode until the light receiving unit 130 receives the reflected light from the stool, and executes the measurement mode based on the light receiving unit 130 receiving the reflected light from the stool.
  • the control device 34 controls the irradiation of light by the light emitting unit 120.
  • the control device 34 controls energization of the light emitting element 121 and application of a voltage to the light receiving element 132.
  • the control device 34 sends a control instruction to open the electronic shutter to the light receiving element 132, and energizes the light emitting element 121 to perform light receiving control so that the reflected light from the stool can be received.
  • the control device 34 controls the interval from the start of execution of one light receiving control to the execution of the next light receiving control of one light receiving control to 0.2 milliseconds or more.
  • the control device 34 controls the interval from the start of execution of one light receiving control to 10 milliseconds or less until the next light receiving control is executed.
  • the control device 34 energizes only one light emitting element 121 among the plurality of light emitting elements 121 in one light receiving control, and each time the one light receiving control is completed, the control device 34 energizes the light emitting element 121 in the next light receiving control.
  • the interval from the start of execution of one light receiving control to the execution of the next light receiving control is controlled to 1.6 milliseconds or less.
  • the control device 34 makes the energization time of the light emitting element 121 different for each wavelength irradiated by the light emitting element 121.
  • control device 34 controls the toilet lid 4 and the toilet seat 5 as shown in FIG.
  • the control device 34 controls the toilet lid 4 and the toilet seat 5 based on the signal transmitted from the operation device 10.
  • the control device 34 controls the toilet lid 4 based on a control instruction signal regarding opening and closing of the toilet lid transmitted from the operation device 10.
  • the control device 34 controls the toilet seat 5 based on a control instruction signal regarding opening / closing of the seating portion transmitted from the operation device 10.
  • the control device 34 transmits control information to the toilet lid 4 and the toilet seat 5 by wire.
  • the control device 34 may wirelessly transmit control information to the toilet lid 4 and the toilet seat 5.
  • the control device 34 determines whether or not the user's entry into the room is detected by the human body detection sensor 32.
  • the control device 34 determines whether or not the user's entry into the toilet room R is detected by the human body detection sensor 32.
  • the control device 34 determines whether or not the seating of the user is detected by the seating detection sensor 33.
  • the control device 34 determines whether or not the seating of the user on the toilet seat 5 is detected by the seating detection sensor 33.
  • the control device 34 has various configurations such as a calculation processing device 342 (see FIG. 18) for executing the above-described control-related calculation and a storage unit.
  • the arithmetic processing unit 342 includes various means such as a processor such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). Is realized by. The details of the configuration of the control device 34 will be described later.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the solenoid valve 71 has a function of a valve that controls the flow of fluid by an electromagnetic method.
  • the solenoid valve 71 switches between supplying and stopping tap water from, for example, a water supply pipe.
  • the solenoid valve 71 executes opening / closing control in response to an instruction from the control device 34.
  • the nozzle motor 61 is a drive source (motor) that drives the cleaning nozzle 6 forward and backward.
  • the nozzle motor 61 executes control for moving the cleaning nozzle 6 forward and backward with respect to the main body cover 30 of the main body 3.
  • the nozzle motor 61 executes control for advancing and retreating the cleaning nozzle 6 in response to an instruction from the control device 34.
  • the optical unit 100 includes a lid 110, an actuator 111, a light emitting unit 120, and a light receiving unit 130.
  • the optical unit 100 functions as an excrement detection device (excrement measurement device).
  • the optical unit that functions as the excrement detection device may be separate from the toilet seat device, but this point will be described later.
  • the lid 110 can be located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130, and functions as a lid.
  • the lid portion 110 can be located on the side (front) facing the light emitting surface of the light emitting portion 120.
  • the lid 110 can be located on the side (front) facing the light receiving surface of the light receiving unit 130.
  • the lid 110 is preferably made of a non-transparent material in order to reduce the possibility that the optical unit 100 is visible and to give consideration to the privacy of the user.
  • the lid 110 may be formed in a non-transparent state by coloring.
  • a non-transparent material (paint) may be applied to the surface of the lid 110.
  • the lid 110 is not limited to a non-transparent configuration, and may be transparent.
  • the lid portion 110 is provided in front of the light receiving portion 130 and can be opened and closed.
  • the lid 110 can be transitioned between an open state and a closed state by the actuator 111, and is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130, and exposes the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid 110 is closed at a timing when the light receiving unit 130 does not need to receive light, such as before the user is seated or when sufficient data is obtained. As a result, the lid portion 110 can suppress a decrease in detection accuracy due to the light receiving portion 130 due to dirt.
  • the lid portion 110 does not intersect the central axis of the light emitted by the light emitting portion 120 in the open state.
  • the lid portion 110 is located outside the half-value angle region of the light emitted by the light emitting portion 120 in the open state.
  • the lid 110 opens upward when it is placed on the toilet bowl 7.
  • the lid 110 is in a closed state when the cleaning nozzle 6 is operated.
  • the lid 110 is in a closed state when the cleaning nozzle 6 provided on the toilet bowl 7 is operated.
  • the actuator 111 is a drive source (motor) that opens or closes the lid 110.
  • the actuator 111 executes control to open or close the lid 110 in response to an instruction from the control device 34.
  • the actuator 111 closes the lid 110 at a timing when the light receiving unit 130 does not need to receive light, such as before the user is seated or when sufficient data is obtained.
  • the actuator 111 fixes the lid 110 at a position that does not intersect the central axis of the light emitted by the light emitting unit 120 in the open state of the lid 110.
  • the actuator 111 fixes the position of the lid 110 outside the half-value angle region of the light emitted by the light emitting unit 120 in the open state of the lid 110.
  • the actuator 111 opens the lid 110 upward when it is placed on the toilet bowl 7.
  • the actuator 111 closes the lid 110 when the cleaning nozzle 6 operates.
  • the actuator 111 closes the lid 110 when the cleaning nozzle 6 provided on the toilet bowl 7 operates.
  • the light emitting unit 120 irradiates light.
  • the light emitting unit 120 has a light emitting element 121 (see FIG. 5) that irradiates light.
  • the light emitting unit 120 irradiates the excrement excreted by the user with light.
  • the light emitting unit 120 irradiates the stool excreted by the user with light.
  • the light emitting unit 120 irradiates the falling stool with light.
  • the light emitting unit 120 is provided with a light emitting element 121 that irradiates light.
  • the light emitting unit 120 is provided with a light emitting element 121 that irradiates light forward.
  • the light emitting unit 120 is provided with a light emitting element 121 that irradiates light forward toward excrement excreted by the user.
  • the light emitting unit 120 irradiates light forward.
  • the light emitting unit 120 is arranged so that the central axis of the light emitting unit 120 is parallel to the central axis of the light receiving unit 130 or is inclined in a direction approaching the central axis of the light receiving unit 130 on the front side.
  • the central axis of the light receiving unit 130 referred to here is a line that passes through the center of the lens 131 and intersects the lens 131 perpendicularly.
  • the light emitting unit 120 is arranged so that the direction of the central axis of the light emitting unit 120 is inclined obliquely with respect to the central axis of the light receiving unit 130.
  • the central axis of the light receiving unit 130 may be, for example, a central axis extending in the thickness direction of the lens 131 of the light receiving unit 130 and passing through the center of the lens 131.
  • the central axis of the light receiving unit 130 may be, for example, a central axis extending in the thickness direction of the light receiving element 132 of the light receiving unit 130 and passing through the center of the light receiving element 132. ..
  • the light emitting unit 120 is arranged so that the direction of the central axis of each light emitting element 121 is inclined obliquely with respect to the central axis of the light receiving element 132.
  • the light emitting unit 120 irradiates light forward toward the stool excreted by the user.
  • the light emitting unit 120 includes a plurality of light emitting elements 121.
  • the light emitting unit 120 includes a plurality of light emitting elements 121 that irradiate light.
  • the light emitting unit 120 is provided with a plurality of light emitting elements 121 that irradiate light having the same wavelength.
  • the light emitting unit 120 irradiates the falling stool excreted by the user with light.
  • the light emitting unit 120 includes a plurality of light emitting elements 121 for irradiating light having different wavelengths.
  • Each light emitting element 121 is arranged so that the direction of the central axis is inclined with respect to the central axis of the light receiving element 132.
  • the light emitting element 121 is arranged in parallel with the light receiving unit 130 or in front of the light receiving unit 130 in the side view or the top view of the main body cover 30 which is a housing.
  • the light emitting element 121 is arranged in parallel with the lens 131 or in front of the lens 131 in the side view or the top view of the main body cover 30 which is a housing.
  • a reflecting means for giving the light emitted by the light emitting element 121 forward unidirectionality is provided.
  • the reflecting means may be an inclined surface formed by an inclined member, or a concave surface (outer surface of the concave portion) formed around the light emitting element 121.
  • the plurality of light emitting elements 121 can irradiate light having different wavelengths.
  • Half-value angular regions of light emitted by the plurality of light emitting elements 121 are arranged so as to overlap within the opening 50 of the toilet seat 5 in a plan view of the toilet seat 5.
  • the plurality of light emitting elements 121 are arranged so that the half-value angle regions of the light emitted by the plurality of light emitting elements 121 overlap each other with respect to the virtual drop position of the stool excreted from the user.
  • the plurality of light emitting elements 121 are arranged around the light receiving unit 130.
  • the light emitting element 121 used in the standby mode is arranged above the light emitting element 121 used only in the measurement mode when it is placed on the toilet bowl 7.
  • the number of light emitting elements 121 used in the standby mode is smaller than the number of light emitting elements 121 used in the measurement mode.
  • the plurality of light emitting elements 121 are arranged above the light receiving unit 130 when placed on the toilet bowl 7. The details of the configuration of the light emitting unit 120 and the light emitting element 121 will be described later.
  • the light receiving unit 130 receives light.
  • the light receiving unit 130 includes a lens 131 (see FIG. 5) and a light receiving element 132 (see FIG. 13) that receives light.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the excrement with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the stool with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the falling stool with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the light receiving unit 130 is provided with a light receiving element 132 that receives light.
  • the light receiving unit 130 includes a lens 131 for condensing light in front of the light receiving element 132.
  • a case 133 which is a cover for suppressing the incident light from other than the front of the light receiving element 132, is provided around the light receiving element 132.
  • a case 133 is provided, which is a cover for suppressing light other than the light passing through the lens 131 arranged in front of the light receiving element 132 from entering the light receiving element 132.
  • a case 133 which is a cover for suppressing the incident light from the side direction of the light receiving element 132, is provided around the light receiving element 132.
  • the case 133 functions as an incident suppression cover that blocks or attenuates light from other than the front of the light receiving element 132.
  • the case 133 is colored in a color that does not easily transmit light, such as black. In the case 133, various materials such as resin may be used as long as it can be formed into a desired shape.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the stool with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the falling stool with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the light receiving unit 130 receives the reflected light from the stool with respect to the light emitted by the light emitting unit 120.
  • the details of the configuration of the light receiving unit 130 will be described later.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the opening / closing operation of the lid portion.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation in which the lid 110 transitions between the open state and the closed state.
  • the lid 110 transitions between the open state and the closed state by driving the actuator 111.
  • the lids 110-1 to 110-4 are described according to the position of the lid 110, but the lid 110 is simply referred to as the “lid 110” unless otherwise specified. Further, in FIG.
  • the main body cover 30 is provided with two openings, an opening 31 for the optical unit 100 and an opening 31b for the cleaning nozzle 6.
  • the opening 31 for the optical unit 100 can be covered with the lid 110.
  • the opening 31b for the cleaning nozzle 6 can be covered with the nozzle lid 60.
  • the opening 31b is provided in the central portion on the rear side of the toilet bowl 7, and the opening 31 is provided at a position adjacent to the opening 31b.
  • the lid portion 110-1 shown in FIG. 5 indicates a closed lid portion 110.
  • the lid portion 110-1 in the closed state is located in front of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130.
  • the lid portion 110-1 is substantially flush with the main body cover 30 and covers the front of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130.
  • the main body cover 30, which is a housing, is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid 110 is located at the position of the lid 110-1 and is closed before the user of the toilet room R is seated on the toilet seat 5, the cleaning nozzle 6 is operated, or the detection of defecation is completed. Become in a state. As a result, the lid 110 suppresses the exposure of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 so that the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 can be visually recognized by the user when entering the toilet room R, or the light emitting unit 120 and the light receiving unit 120 can receive light. It is possible to prevent water from splashing on the portion 130.
  • the lid 110 is located at the position of the lid 110-1 under the control of the actuator 111 by the control device 34, and is closed. Then, the lid portion 110 transitions from the closed state to the open state under the control of the actuator 111 by the control device 34.
  • the lid portion 110 changes its position in the order of the lid portions 110-1, 110-2, 110-3, 110-4, and changes from the closed state to the open state. For example, the lid 110 is in an open state from the closed lid 110-1 after the user of the toilet room R is seated on the toilet seat 5 or when the operation of the cleaning nozzle 6 is completed. Transition to the lid 110-4.
  • the lid 110 opens and closes the main body cover 30 with one end side adjacent to the upper end of the opening 31 of the main body cover 30 as an axis.
  • the lid portion 110 rotates about one end portion side to move the position of the other end portion facing the one end portion from the bottom to the top. As described above, in the example of FIG. 5, the lid portion 110 rotates with respect to the main body cover 30 to transition from the closed lid portion 110-1 to the open lid portion 110-4.
  • the lids 110-2 and 110-3 indicate a state in the middle of the transition from the closed lid 110-1 to the open lid 110-4.
  • the other end of the lid 110 gradually moves upward from the lid 110-1 to the lids 110-2, 110-3, 110-4, so that the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 Is exposed.
  • the other end of the lid 110 moves upward, the light emitting element 121 of the light emitting unit 120, the lens 131 of the light receiving unit 130, and the like are exposed from the opening 31 of the main body cover 30.
  • the open lid 110-4 when the open lid 110-4 is located above the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130, the external light to the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 (lighting in the toilet room R, etc.) ) Can be suppressed, and water or the like from above can be suppressed from being applied to the light emitting unit 120 or the light receiving unit 130.
  • the lid portion 110 transitions from the open state to the closed state by the control of the actuator 111 by the control device 34.
  • the transition from the open state to the closed state is the reverse operation of the transition from the closed state to the open state described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the lid 110 has lids 110-4 and 110-3. , 110-2, 110-1 are changed in this order, and the state is changed from the open state to the closed state.
  • the lid 110 moves the position of the other end from top to bottom by rotating around one end side as an axis.
  • the lid 110 is a lid in an open state when the user of the toilet room R leaves the toilet seat 5, the cleaning nozzle 6 is operating, or when the detection of defecation is completed.
  • the transition from the portion 110-4 to the closed lid portion 110-1 is a lid in an open state when the user of the toilet room R leaves the toilet seat 5, the cleaning nozzle 6 is operating, or when the detection of defecation is completed.
  • the lid 110 opens and closes the main body cover 30 with the one end side adjacent to the upper end of the opening 31 of the main body cover 30 as an axis, and opens and closes in the vertical direction.
  • the configuration of the lid portion 110 is not limited to the example shown in FIG. 5, and may be in various forms.
  • the lid portion 110 may be housed in a storage portion provided on the upper end side of the opening 31 of the main body cover 30.
  • the lid 110 may be configured like a shutter (armor door) in which a number of elongated members are connected.
  • the lid portion 110 opens and closes the main body cover 30 with one end side adjacent to the lateral end of the opening 31 of the main body cover 30 as an axis, and opens and closes in the lateral direction. May be good. Further, for example, the lid portion 110 can be separated into a plurality of parts, and is not limited to the one-sided opening configuration but may be a double-opening configuration.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical unit having a window portion.
  • the optical unit 100 includes a lid portion 110A having a window portion 1101 that transmits light, a light emitting unit 120 having a plurality of light emitting elements 121, and a light receiving unit 130.
  • the lid portion 110A has a window portion 1101 in a frame surrounding the periphery.
  • the window portion 1101 may be formed of any material as long as it transmits the light emitted by the light emitting unit 120 and transmits the light received by the light receiving unit 130.
  • the light referred to here includes not only visible light but also invisible light such as infrared light.
  • the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 of the optical unit 100 are arranged in the housing 101.
  • the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 are arranged in the housing 101.
  • the lid portion 110A is supported by the end portion of the housing 101 and is located in front of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130.
  • the end portion of the housing 101 is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid 110A is arranged so that the window 1101 is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130, and the optical unit 100 can detect defecation without opening / closing the lid 110A. It is composed.
  • the lid 110A may be fixed in position with respect to the housing 101, or may be opened and closed with respect to the housing 101. Further, the ADC Converter 341 of the control device 34 and the arithmetic processing unit 342 will be described later.
  • FIG. 7 is a side view showing an example of the configuration of the toilet system according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the toilet system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a case where the lid 110 of the optical unit 100A is in a closed state.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state in which the lid 110 of the optical unit 100A is removed.
  • the toilet system 1A includes a toilet seat device 2A and an operation device 10 (not shown).
  • the toilet seat device 2A is provided in the toilet room R (see FIG. 1) in the same manner as the toilet seat device 2.
  • the toilet seat device 2A differs from the toilet seat device 2 in that the main body cover 30A of the main body 3A does not have an opening 31 for an optical unit.
  • the optical unit 100A is arranged between the rim portion 9 of the toilet bowl 7 of the toilet seat device 2A and the toilet seat 5. Specifically, the optical unit 100A is arranged on the back surface 51 side, which is the opposite surface of the surface on which the user of the toilet seat 5 is seated. The optical unit 100A is arranged between the toilet seat 5 and the rim portion 9 so that the lid portion 110, the light emitting portion 120, and the light receiving portion 130 face the inside of the toilet bowl 7. As described above, in the toilet seat device 2A, by arranging the optical unit 100A on the back surface 51 side of the toilet seat 5, it is possible to reduce the possibility that the optical unit 100A is visually recognized by the user of the toilet room R.
  • the optical unit 100A may be arranged in the cushion portion 52 provided on the back surface 51 of the toilet seat 5.
  • the lid portion 110 is provided on one surface of a housing 101A (see FIG. 8) that houses a configuration other than the lid portion 110 of the optical unit 100A (light emitting portion 120, light receiving portion 130, etc. in FIG. 8).
  • the lid portion 110 covers the opening surface of the housing 101A corresponding to the front surface side of the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130.
  • the light emitting unit 120, the light receiving unit 130, and the like are hidden behind the lid 110.
  • the lid 110 In the closed state of the lid 110, the lid 110 is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid portion 110 in the closed state of the lid portion 110, the lid portion 110 is located in the direction facing the inside of the toilet bowl 7 from the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130. As a result, in the closed state of the lid portion 110, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are covered with the housing 101A and the lid portion 110.
  • the lid 110 is formed of a non-transparent (low) material like the housing 101A, but the lid 110 is made of a material different from the housing 101A. May be good.
  • the lid 110 when the lid 110 is removed, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 of the optical unit 100A are exposed from the housing 101A.
  • the lid 110 when the lid 110 is open, as shown in FIG. 8, the lid 110 is not located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid portion 110 when the lid portion 110 is open, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are exposed.
  • the opening / closing operation of the lid 110 with respect to the housing 101A is the same as the opening / closing operation of the lid 110 with respect to the main body cover 30, and the description thereof will be omitted.
  • the optical unit 100A In the case of the toilet system 1A shown in FIGS. 7 and 8, the optical unit 100A is arranged outside the toilet seat device 2A.
  • the toilet system 1A it is not necessary to modify the design in the toilet seat device 2A in which various devices are complicatedly and densely arranged, so that the optical unit is arranged in the toilet seat device (for example, the toilet seat of the toilet system 1). It is easier to manufacture than the device 2 etc.).
  • FIGS. 9 and 10 are perspective views showing an example of the configuration of the toilet system according to the third embodiment. Specifically, FIG. 9 is a diagram showing a case where the lid 110 of the optical unit 100B is in a closed state. Further, FIG. 10 is a diagram showing a state in which the lid 110 of the optical unit 100B is removed.
  • the same points as those of the toilet system 1 according to the first embodiment and the toilet seat device 2A according to the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the toilet system 1B includes a toilet seat device 2B, an optical unit 100B, and an operation device 10 (not shown).
  • the toilet seat device 2B is provided in the toilet room R (see FIG. 1) in the same manner as the toilet seat device 2.
  • the toilet seat device 2B is different from the toilet seat device 2 in that the main body cover 30B of the main body 3B does not have an opening 31 for the optical unit and the optical unit 100B is a separate body.
  • the optical unit 100B functions as an excrement detection device separate from the toilet seat device 2B. As shown in FIG. 9, the optical unit 100B, which is an excrement detection device, is arranged in a toilet bowl 7 in which a bowl portion 8 for receiving excrement is formed.
  • the optical unit 100B is arranged by hooking it between the rim portion 9 and the toilet seat 5 of the toilet seat device 2B. Specifically, the optical unit 100B is hooked on the rim portion 9 by the hook portion (hook structure) of the housing 101B for accommodating the optical unit 100B, and is arranged.
  • the optical unit 100B is arranged along the inner peripheral wall of the rim portion 9 so that the lid portion 110, the light emitting portion 120, and the light receiving portion 130 face the toilet bowl 7.
  • the main body portion for accommodating the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 is arranged along the inner peripheral wall of the rim portion 9, and the rim portion is provided by a hook portion provided on the opposite side of the end portion provided with the main body portion. Hooked on 9.
  • the lid portion 110 is provided on one surface of the housing 101B for accommodating configurations other than the lid portion 110 of the optical unit 100B (light emitting portion 120, light receiving portion 130, etc. in FIG. 8).
  • the lid 110 covers the opening surface of the housing 101B corresponding to the front side of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120, the light receiving unit 130, and the like are hidden behind the lid 110.
  • the lid 110 In the closed state of the lid 110, the lid 110 is located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130. That is, in the closed state of the lid portion 110, the lid portion 110 is located in the direction facing the inside of the toilet bowl 7 from the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid 110 is formed of a non-transparent (low) material like the housing 101B, but the lid 110 is made of a material different from the housing 101B. May be good.
  • the lid 110 when the lid 110 is removed, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 of the optical unit 100B are exposed from the housing 101B.
  • the lid 110 when the lid 110 is open, as shown in FIG. 10, the lid 110 is not located in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the lid portion 110 when the lid portion 110 is open, the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are exposed.
  • the opening / closing operation of the lid 110 with respect to the housing 101B is the same as the opening / closing operation of the lid 110 with respect to the main body cover 30, and the description thereof will be omitted.
  • the toilet system 1B shown in FIGS. 9 and 10 it is completed only by attaching the optical unit 100B to the existing toilet bowl 7.
  • the toilet system 1B it is not necessary to purchase a toilet seat device (for example, the toilet seat device 2 of the toilet system 1) or a toilet device (for example, an optical unit 100A of the toilet system 1A, a toilet device including the toilet seat 5), and the purchase unit price is low. Become cheap.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet system according to the third embodiment.
  • the toilet system 1B includes a toilet seat device 2B and an optical unit 100B that communicates with the toilet seat device 2B.
  • the toilet system 1B includes other devices such as the operation device 10 (not shown), but the same points as the toilet systems 1, 1A and the like will be omitted.
  • the toilet seat device 2B includes a human body detection sensor 32, a seating detection sensor 33, a control device 34B, a communication device 35, a solenoid valve 71, a nozzle motor 61, a cleaning nozzle 6, and optics. It includes a unit 100B. Note that, in FIG. 11, the illustration of a part of the configuration of the toilet seat device 2 (main body 3, toilet seat 5, toilet bowl 7, etc.) is omitted as in FIG.
  • the communication device 35 is realized by a communication circuit or the like and communicates with the optical unit 100B. Then, the communication device 35 is connected to the network N by wire or wirelessly, and transmits / receives information to / from an information processing device such as the optical unit 100B. The communication device 35 communicates with the optical unit 100B under the control of the control device 34B. Further, the communication device 35 may transmit / receive information to / from an information processing device such as the operation device 10 via the network N or another network.
  • the control device 34B functions as a control unit that controls various configurations and processes.
  • the control device 34B controls the nozzle motor 61 and the solenoid valve 71 in the same manner as the control device 34. Further, the control device 34B controls the optical unit 100B via the communication device 35.
  • the control device 34B controls the optical unit 100B via the communication device 35 in order to open and close the lid 110.
  • the control device 34B transmits control information for opening the lid 110 to the optical unit 100B via the communication device 35.
  • the control device 34B transmits control information for closing the lid 110 to the optical unit 100B via the communication device 35.
  • the control device 34B includes an arithmetic processing device 342 (see FIG. 18) and various types realized by various means such as a processor such as a CPU, an MPU, and an ASIC, and an integrated circuit such as an FPGA. It may have a storage unit or the like.
  • the optical unit 100B includes a lid 110, an actuator 111, a light emitting unit 120, a light receiving unit 130, a control device 140, and a communication device (not shown).
  • the optical unit 100B functions as an excrement detecting device (excrement measuring device) like the optical unit 100.
  • the communication device of the optical unit 100B is realized by a communication circuit or the like and communicates with the toilet seat device 2B. Then, the communication device of the optical unit 100B is connected to the network N by wire or wirelessly, and transmits / receives information to / from an information processing device such as the toilet seat device 2B. The communication device of the optical unit 100B communicates with the toilet seat device 2B under the control of the control device 140. Further, the communication device of the optical unit 100B may transmit / receive information to / from an information processing device such as the operation device 10 via the network N or another network.
  • the control device 140 functions as a control unit that controls various configurations and processes.
  • the control device 140 controls various configurations of the optical unit 100.
  • the control device 140 controls the lid 110, the actuator 111, the light emitting unit 120, and the light receiving unit 130 in cooperation with the control device 34.
  • the control device 140 controls the lid 110, the actuator 111, the light emitting unit 120, and the light receiving unit 130 based on the signal (control information, etc.) received from the control device 34.
  • the control device 140 controls the opening and closing of the lid 110.
  • the control device 140 controls the opening and closing of the lid 110 by controlling the actuator 111.
  • the control device 140 receives control information for opening the lid 110 from the control device 34, and controls the actuator 111 so as to open the lid 110.
  • the control device 140 receives control information for closing the lid 110 from the control device 34, and controls the actuator 111 so as to close the lid 110.
  • the control device 140 controls turning on and off of the light emitting unit 120.
  • the control device 140 receives control information for controlling the lighting and extinguishing of the light emitting unit 120 from the control device 34, and controls the lighting and extinguishing of the light emitting unit 120.
  • the control device 140 receives control information for controlling the function of the electronic shutter of the light receiving unit 130 from the control device 34, and controls the function of the electronic shutter of the light receiving unit 130.
  • the control device 140 controls the function of the electronic shutter of the light receiving unit 130.
  • the control device 140 transmits control information to the lid 110, the actuator 111, the light emitting unit 120, and the light receiving unit 130 by wire.
  • the control device 140 may wirelessly transmit control information to the lid 110, the actuator 111, the light emitting unit 120, and the light receiving unit 130.
  • control device 140 is an arithmetic processing device and various storage units realized by various means such as a processor such as a CPU, an MPU or an ASIC, or an integrated circuit such as an FPGA. Etc. may be possessed.
  • various configurations and processes will be described by taking the toilet system 1, the toilet seat device 2, and the optical unit 100 according to the first embodiment as an example.
  • various configurations of the toilet system 1 may be read as corresponding configurations in the toilet system 1A and the toilet system 1B.
  • the toilet seat device 2 may be read as a toilet seat device 2A or a toilet seat device 2B
  • the optical unit 100 may be read as an optical unit 100A or an optical unit 100B.
  • the configurations of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130B shown in FIGS. 16 and 17 may be described as “third configuration”.
  • the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 of the optical unit 100 may have any of the first to third configurations shown below.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 13 is a side view showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • the light emitting unit 120 of the first configuration has six light emitting elements 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6.
  • the light emitting elements 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6 and the like will be referred to as "light emitting element 121" unless otherwise specified.
  • the light emitting element 121 is an LED (Light Emitting Diode).
  • the light emitting element 121 is not limited to the LED, and various elements may be used.
  • the light emitting element 121 that irradiates light having a wavelength in the invisible light region or a wavelength close to the invisible light region is referred to as a "first light emitting element”, and the light emitting element 121 that irradiates light having a wavelength in the visible light region. May be described as “second light emitting element”, “third light emitting element”, “fourth light emitting element” and the like.
  • the first light emitting element may be used in both the standby mode and the measurement mode described later, and the second light emitting element may be used only in the measurement mode, but the details of this point will be described later.
  • the light receiving unit 130 of the first configuration includes a lens 131, a light receiving element 132, and a case 133 for supporting the lens 131.
  • the light receiving element 132 is a line sensor.
  • the light receiving element 132 is a line sensor in which a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor is arranged in a row.
  • the light receiving element 132 is not limited to the line sensor (one-dimensional image sensor), and various sensors such as an area sensor (two-dimensional image sensor) may be used.
  • the control device 140 may be provided in a rectangular member located on the back surface side of the light receiving element 132.
  • the support unit 150 supports the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the support portion 150 may be formed of various materials as long as it can support the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130.
  • the support portion 150 supports the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 so that the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are exposed on one surface (hereinafter, also referred to as “front surface”) side of the support portion 150.
  • the support unit 150 supports the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 so that the lens 131 of each light emitting element 121 and the light receiving unit 130 is exposed.
  • Each light emitting element 121 irradiates light in a direction in which the front surface of the support portion 150 faces, and the light receiving unit 130 receives light from a direction in which the front surface of the support portion 150 faces.
  • each light emitting element 121 and the light receiving unit 130 are connected to a power supply device (not shown) on the side opposite to the front surface (rear surface) of the support unit 150 to supply electric power.
  • each light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged around the light receiving unit 130. Further, in the first configuration, the lens 131 of the light receiving unit 130 has a larger size than the light emitting element 121 of the light emitting unit 120.
  • the two light emitting elements 121 of the light emitting elements 121-3 and 121-4 are the first light emitting elements 121 that irradiate light having a wavelength in the invisible light region or a wavelength close to the invisible light region, and emit light.
  • the four light emitting elements 121 of the elements 121-1, 121-2, 121-5, and 121-6 are the second light emitting elements 121 that irradiate visible light.
  • each of the first light emitting elements 121 may irradiate light of the same wavelength, or may irradiate light of a different wavelength.
  • each of the second light emitting elements 121 may irradiate light having the same wavelength or may irradiate light having different wavelengths.
  • the second light emitting elements 121-1 and 121-2 may irradiate light having the same wavelength.
  • the light emitting elements 121-5 and 121-6 emit light having the same wavelength and having a wavelength different from the wavelength of the light emitted by the second light emitting elements 121-1 and 121-2.
  • the light emitting elements 121-5 and 121-6 may be used.
  • the light emitting unit 120 can irradiate light in three or more wavelength regions.
  • the wavelength region of the light irradiated by the first light emitting element 121 is a wavelength region of 700 nm or more.
  • the first wavelength region is a wavelength in the invisible light region or a wavelength region close to the invisible light region.
  • the first wavelength region is a wavelength region corresponding to infrared rays, red rays, and the like.
  • the wavelength region of the light irradiated by the second light emitting element 121 (also referred to as “second wavelength region”) is a wavelength region of less than 700 nm to 600 nm or more. In this way, the second wavelength region becomes the wavelength region of the visible light region.
  • the second wavelength region is a wavelength region corresponding to orange to red and the like.
  • the wavelength region of light irradiated by the third light emitting element 121 (also referred to as “third wavelength region”) is a wavelength region of less than 600 nm to 450 nm or more.
  • the third wavelength region is a region having a shorter wavelength than the second wavelength region, and is a wavelength region of the visible light region.
  • the third wavelength region is a wavelength region corresponding to blue to yellow and the like.
  • the specific numerical values of the first wavelength region, the second wavelength region, and the third wavelength region described above are examples, and the respective wavelength regions are not limited thereto.
  • the first wavelength region is a wavelength region corresponding to infrared (red)
  • the second wavelength region is a wavelength region corresponding to green
  • the third wavelength region is a wavelength region corresponding to blue, which is close to green. There may be.
  • the light emitting elements 121 that irradiate the same wavelength are arranged so as to be adjacent to each other.
  • the two adjacent light emitting elements 121-3 and 121-4 are designated as the first light emitting element 121
  • the two adjacent light emitting elements 121-1 and 121-2 are designated as the second light emitting element 121 and are adjacent to each other.
  • the two matching light emitting elements 121-5 and 121-6 are referred to as a third light emitting element 121.
  • the first light emitting elements 121-3 and 121-4 are arranged above the other light emitting elements 121-1, 121-2, 121-5 and 121-6.
  • the arrangement of the first light emitting element 121 to the third light emitting element 121 is an example, and is not limited to this.
  • the toilet system 1 relates to the excrement of the user by the light emitting unit 120 having the light emitting element 121 (LED) corresponding to each of the three wavelength regions and the light receiving unit 130 having one line sensor or the like. Detect.
  • the toilet system 1 is not limited to the three wavelength regions, and for example, even if the light emitting unit 120 having the light emitting elements 121 (LED) corresponding to each of the five wavelength regions detects the excrement of the user. Good. For example, in FIGS.
  • the first wavelength region may be the longest wavelength region, and may be a wavelength region in which the second wavelength region, the third wavelength region, the fourth wavelength region, and the fifth wavelength region have shorter wavelengths in this order.
  • the configuration for detecting the excrement of the user is not limited to the above, and is, for example, a configuration of a light emitting unit having a light emitting element (LED) that irradiates white light and a light receiving unit having a spectral function such as a spectral filter. May be done by.
  • LED light emitting element
  • FIG. 14 is a diagram showing another example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 15 is a side view showing another example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit. The description of the same points as in the first configuration will be omitted as appropriate.
  • the light emitting unit 120 of the second configuration has six light emitting elements 121.
  • the light receiving unit 130A of the second configuration includes a lens 131A, a light receiving element 132, and a case 133A for supporting the lens 131A.
  • the support unit 150A supports the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130A in the same manner as the support unit 150.
  • each light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged around the light receiving unit 130A. Further, in the second configuration, the lens 131A of the light receiving unit 130A has the same size as the light emitting element 121 of the light emitting unit 120. Therefore, by appropriately arranging the light emitting units 120 (each light emitting element 121), the overall size can be reduced as compared with the first configuration.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of a light emitting unit and a light receiving unit using a cylindrical lens.
  • FIG. 17 is a side view showing an example of the configuration of the light emitting unit and the light receiving unit using the cylindrical lens. The description of the same points as those of the first configuration and the second configuration will be omitted as appropriate.
  • the light emitting unit 120 of the third configuration has six light emitting elements 121.
  • the light receiving unit 130B of the third configuration includes a lens 131B which is a cylindrical lens, a light receiving element 132B, and a case 133B for supporting the lens 131B.
  • the light receiving element 132B is a line sensor.
  • the light receiving unit 130B of the third configuration is composed of the lens 131B which is a cylindrical lens and the light receiving element 132B which is a line sensor.
  • the support unit 150B supports the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130B in the same manner as the support unit 150.
  • each light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged around the light receiving unit 130B.
  • the light receiving element 132B is a line sensor and the lens 131B is a cylindrical lens. Since the light receiving element 132B, which is a line sensor, is a long sensor in one direction (horizontal), if the lens is made circular, the lens will be provided even in the region where the line sensor (light receiving element 132B) is not present.
  • the lens by adopting a columnar lens (cylindrical lens) that is long in one direction (horizontal), the lens can be provided only in the region where the sensor is present. Compared with the second configuration, the overall size (particularly in the height direction) can be made compact.
  • the optical axis (central axis) of the light emitting element 121 is inclined with respect to the central axis of the light receiving unit 130 (lens 131). Will be described later.
  • the optical axis of the light emitting element 121 is an axis that passes through a place where the illuminance is strongest at a position equidistant from the light emitting element 121. Further, the position of half the illuminance of the optical axis of the light emitting element 121 is set as the half value angle.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the toilet system related to the processing of excretion information collection. The same points as those of the toilet systems 1, 1A and 1B described above will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • the toilet system 1 includes a configuration such as an actuator 111, a light emitting unit 120, a light receiving unit 130, a control device 34, and a second memory 20.
  • a configuration such as an actuator 111, a light emitting unit 120, a light receiving unit 130, a control device 34, and a second memory 20.
  • the configuration necessary for explaining the collection of excretion information is shown, and the illustration of other configurations (operation device 10 and the like) is omitted.
  • the optical unit 100B functions as an excrement detection device separate from the toilet seat device 2B as in the toilet system 1B, the following configuration and processing of the control device 34 should be read as the configuration and processing of the control device 140. You may.
  • the actuator 111 is a drive source that opens or closes the lid 110.
  • the light emitting unit 120 has a plurality of light emitting elements 121 such as the first light emitting element 121-3 and the second light emitting element 121-1.
  • the light emitting unit 120 may have only one light emitting element, and the light emitting element may irradiate light having a plurality of wavelengths. That is, the light emitting unit 120 may have only one light emitting element that irradiates invisible light and visible light. As described above, the light emitting unit 120 may have only one light emitting element having the functions of both the first light emitting element and the second light emitting element.
  • the light receiving unit 130 has a lens 131 and a light receiving element 132.
  • the control device 34 of the toilet seat device 2 has an ADC converter 341, an arithmetic processing unit 342, a ROM 343, and a first memory 344.
  • the ADConverter 341 is a so-called A / D converter and has a function of converting an analog signal into a digital signal.
  • the ADConverter 341 may be an analog-to-digital conversion circuit.
  • the ADC Converter 341 converts the analog data received (detected) by the light receiving unit 130 into digital data.
  • the ADConverter 341 converts analog data obtained by deleting data in a predetermined range from analog data into digital data.
  • the ADC Converter 341 leaves only the data corresponding to the pixels in the preset range (for example, a predetermined range in the center), and deletes the data corresponding to the pixels in the remaining range.
  • the ADC Converter 341 digitalizes the entire analog data without deleting the data in a predetermined range. Convert to data.
  • the arithmetic processing device 342 is realized by various means such as a CPU and a microcomputer, and executes various processes.
  • the arithmetic processing unit 342 executes various processes using the digital data converted by the ADC Converter 341.
  • the arithmetic processing unit 342 executes various processes by a program (for example, an excretion determination program) stored in the ROM 343.
  • the arithmetic processing unit 342 is realized by executing a program stored in the ROM 343 using a temporarily used storage area or the like in the arithmetic processing unit 342 as a work area.
  • the arithmetic processing unit 342 analyzes the data.
  • the arithmetic processing unit 342 analyzes the data temporarily stored in the first memory 344.
  • the arithmetic processing unit 342 transfers the data received by the light receiving unit 130 to the first memory 344, analyzes and deletes the data stored in the first memory 344.
  • the arithmetic processing device 342 transfers the data received by the light receiving unit 130 to the first memory 344, and the data temporarily stored in the first memory 344 is data based on the reflected light from the falling stool. If it is analyzed that it is not, the data is made ready for deletion.
  • the arithmetic processing unit 342 deletes a part of the data received by the light receiving unit 130 before transferring the data received by the light receiving unit 130 to the first memory 344.
  • the arithmetic processing device 342 analyzes that the data temporarily stored in the first memory 344 is the data based on the reflected light from the falling stool, the data is stored in the first memory 344. If the period of analysis that the data temporarily stored in the first memory 344 is not based on the reflected light from the falling stool has passed for a predetermined period or longer. The data based on the reflected light from the falling stool stored in the memory 344 of 1 is transferred to the second memory 20.
  • the arithmetic processing device 342 stores the data in the first memory 344.
  • the data based on the reflected light from the falling stool is transferred to the second memory 20.
  • ROM 343 is a so-called ROM (ROM: Read Only Memory), and stores various programs such as an excretion determination program.
  • the first memory 344 is a storage device (memory) that temporarily stores various data.
  • the first memory 344 stores the data received by the light receiving unit 130.
  • the first memory 344 stores the digital data converted by the ADC Converter 341.
  • the first memory 344 is a SRAM (Static Random Access Memory).
  • the first memory 344 is not limited to SRAM, but ROM capable of high-speed processing such as other RAM (Random Access Memory) such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) and PROM (Programmable Read Only Memory) is used. ..
  • the first memory 344 stores data according to the control by the arithmetic processing unit 342.
  • the first memory 344 uses a storage device having a storage capacity of 96 kilobytes, 512 kilobytes, or the like.
  • the data received by the light receiving unit 130 temporarily stored in the first memory 344 includes raw data (analog data) detected by the light receiving unit 130 and data processed by A / D conversion (A / D conversion). Digital data) is included.
  • the second memory 20 is a storage device (memory) for storing various data.
  • the second memory 20 stores digital data acquired from the control device 34.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the second memory 20 may be various storage devices (memory) such as an SD (Secure Digital) card memory and a USB (Universal Serial Bus) memory.
  • the second memory 20 can transfer the data stored in the first memory 344.
  • the second memory 20 has a larger storage area than the first memory 344.
  • a storage device having a storage capacity larger than that of the first memory 344, such as 4 gigabytes, is used.
  • the data stored in the second memory 20 may be transmitted to an external device.
  • the toilet system 1 may wirelessly transmit the data stored in the second memory 20 to an external device such as a terminal device used by the user by the communication device or the like of the toilet seat device 2.
  • the second memory 20 may be provided inside the toilet seat device 2, outside the toilet seat device 2, or the like.
  • the second memory 20 may be a MicroSD in the toilet seat device 2, or an external memory outside the toilet seat device 2 that communicates with the toilet seat device 2 by Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity) or the like. It may be.
  • the arithmetic processing device 43 communicates the data temporarily stored in the first memory 344 with the second memory, which is an external memory having a storage area larger than that of the first memory 344. Transfer to the memory of 2.
  • the communication between the second memory 20 and the toilet seat device 2 is not limited to Wi-Fi (registered trademark), but is based on various communication standards such as ZigBee (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark). May be good.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram showing a control flow of the process of collecting excretion information.
  • the toilet system 1 detects the user's entry into the toilet room R (step S1).
  • the toilet system 1 detects the user's entry into the toilet room R based on the human body detection by the human body detection sensor 32.
  • the toilet system 1 detects the user's seating on the toilet seat 5 in the toilet room R (step S2).
  • the toilet system 1 detects the user's seating on the toilet seat 5 in the toilet room R based on the seating detection by the seating detection sensor 33.
  • the toilet system 1 prepares for shooting (step S3).
  • the toilet system 1 authenticates the individual of the user who has entered the toilet room R.
  • the toilet system 1 authenticates the user personally by operating the operating device 10 or communicating with a mobile terminal owned by the user.
  • the toilet system 1 may perform personal authentication of the user by any method as long as the personal authentication of the user who has entered the toilet room R is possible.
  • the toilet system 1 obtains the user's consent to detect defecation.
  • the toilet system 1 obtains the user's consent for detection by operating the operation device 10 by the user, communicating with a mobile terminal owned by the user, or the like.
  • the toilet system 1 may obtain the user's consent for detection by any method as long as the individual authentication of the user who has entered the toilet room R is possible. For example, when the consent of the user is obtained, the toilet system 1 opens the lid 110 of the optical unit 100 and transitions to a state in which defecation by the user can be detected. Then, the toilet system 1 acquires the initial data. The toilet system 1 acquires as initial data the data imaged after the user sits on the toilet seat 5 without defecation by the user. Then, the toilet system 1 uses the initial data that does not include the reflected light from the excrement that is first stored in the first memory 443 after sitting is used for the subsequent excretion determination. The number of stored initial data also changes according to the number of wavelengths of the light emitting element 121.
  • the toilet system 1 detects excretion (step S4).
  • the toilet system 1 detects excretion by a mode of waiting for excretion of the user (also referred to as “standby mode”) and a mode of measuring excretion of the user (also referred to as “measurement mode").
  • the toilet system 1 irradiates only a part of the light emitting elements 121 (first light emitting element 121) with light, and detects the fall of excrement from the user.
  • the first light emitting element 121 that irradiates light in the wavelength region (first wavelength region) of 700 nm or more is lit. That is, in the standby mode, of the above-mentioned first wavelength region, second wavelength region, and third wavelength region, only the light emitting element 121 that irradiates the light in the first wavelength region is lit.
  • the toilet system 1 switches the mode to the measurement mode. For example, in the measurement mode, the toilet system 1 sequentially turns on each light emitting element 121 of each wavelength and measures (detects) the falling excrement. As described above, in the measurement mode, for example, the light emitting element 121 of each wavelength including the first light emitting element 121 that irradiates the light in the wavelength of the invisible light region or the wavelength region close to the invisible light region (first wavelength region) Lights up in sequence.
  • the light emitting elements 121 of each wavelength including the first light emitting element 121 that irradiates the light in the wavelength region (first wavelength region) of 700 nm or more are sequentially turned on. That is, in the measurement mode, the light emitting elements 121 that irradiate light having different wavelengths, such as the above-mentioned first wavelength region, second wavelength region, and third wavelength region, are sequentially turned on.
  • the toilet system 1 performs data analysis. For example, the toilet system 1 analyzes the properties of excrement such as the color and shape of the excrement of the user by using the data measured in the measurement mode.
  • the toilet system 1 displays the result (step S5).
  • the toilet system 1 turns on the display when the data analysis is complete.
  • the toilet system 1 displays an analysis result regarding excrement such as the properties of excrement of the user on a display device (for example, a display screen 11 of the operation device 10).
  • a display device for example, a display screen 11 of the operation device 10
  • the user can confirm the properties of his / her excrement.
  • the personal authentication described above may be performed even after the result is displayed in step S5, and if there is no authentication, the data is deleted without being stored in the second memory 20. If the personal authentication from the user of the toilet room R is not obtained, for example, the control device 34 does not transfer (transmit) the data collected during the use of the user to the second memory 20. Delete the data.
  • the toilet system 1 detects the user leaving the toilet seat 5 or leaving the toilet room R (step S6).
  • the toilet system 1 detects the user's departure from the toilet seat 5 in the toilet room R based on the separation detection by the seat detection sensor 33.
  • the toilet system 1 detects the user leaving the toilet room R based on the human body detection by the human body detection sensor 32.
  • the toilet system 1 turns off the display after detecting the exit of the user from the toilet room R. For example, the toilet system 1 hides the result displayed on the display device (for example, the display screen 11 of the operation device 10) when the user leaves the toilet room R. As a result, the toilet system 1 can appropriately protect the privacy of the user.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of the processing procedure in the standby mode.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a time chart in the standby mode.
  • the control device 34 receives analog data from the light receiving unit 130 (step S101).
  • ADConverter341 converts analog data into digital data (step S102). For example, ADConverter341 converts analog data obtained by deleting data in a predetermined range from analog data into digital data. For example, ADConverter341 converts analog data in which data in a predetermined range at both ends is deleted from analog data into digital data.
  • the arithmetic processing unit 342 stores the digital data in the first memory 344 (step S103). The arithmetic processing unit 342 stores the digital data converted by the ADC Converter 341 in the first memory 344. The arithmetic processing unit 342 may delete a part of the converted digital data and store the remaining digital data in the first memory 344.
  • the toilet system 1 determines the excretion (step S104).
  • the control device 34 determines the excretion.
  • the control device 34 makes an excretion determination using the excretion determination program stored in the ROM 343 and the digital data stored in the first memory 344.
  • the control device 34 determines the excretion by determining whether or not the output value of the light receiving element 132 fluctuates by a predetermined value or more with respect to the initial data acquired after the user is seated.
  • the control device 34 determines that excretion has been performed when the output value of the light receiving element 132 fluctuates by a predetermined value or more with respect to the initial data acquired after the user is seated.
  • the control device 34 determines that excretion has not been performed when the output value of the light receiving element 132 fluctuates less than a predetermined value with respect to the initial data acquired after the user is seated.
  • step S104 the toilet system 1 ends the standby mode and shifts to the measurement mode. That is, in the toilet system 1, when it is determined that the light received by the light receiving element 132 is the light reflected from the excrement, the standby mode is terminated and the measurement mode is entered.
  • step S104 determines that excretion has not been performed (step S104: No)
  • the arithmetic processing unit 342 deletes the digital data stored in the first memory 344 (step S105). That is, when the toilet system 1 determines that the light received by the light receiving element 132 is not the light reflected from the excrement, the digital data stored in the first memory 344 is deleted in step S103.
  • the arithmetic processing unit 342 may be able to delete the digital data stored in the first memory 344 in step S103, such as by making it overwritable. Then, the toilet system 1 returns to step S101 and repeats the process.
  • the processing of various configurations of the toilet system 1 is controlled.
  • processing of the configuration of the electronic shutter of the light receiving unit 130, the first light emitting element 121, the second light emitting element 121, the third light emitting element 121, ADConverter341, etc., and the data to the first memory 344. Transfer etc. are controlled.
  • the first light emitting element 121 irradiates light having a wavelength in the invisible light region or a wavelength close to the invisible light region. Further, the second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having a wavelength in the visible light region. The second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having different wavelengths.
  • the control shown in the time chart of FIG. 21 may be performed by the control device 34.
  • the electronic shutter can be switched between ON and OFF at predetermined intervals.
  • the interval from when the electronic shutter is turned on to when it is turned on next is controlled by a period (first period) between the time t1 and the time t2.
  • detection is performed by the light receiving element 132 of the light receiving unit 130.
  • the electronic shutter is turned on at time t1. Then, after the electronic shutter is turned on, the first light emitting element 121 is turned on and light emission is started.
  • the first light emitting element 121 is turned on after the time t1 and starts emitting light. That is, the first light emitting element 121 is controlled so that the first light emitting element 121 starts emitting light after the electronic shutter is turned on.
  • the light from the first light emitting element 121 is irradiated to the excrement or the like, and the light receiving unit 130 receives the reflected light from the excrement or the like. In this way, the toilet system 1 collects analog data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • ADConverter341 is turned on, and the analog data detected by the light receiving unit 130 is converted into digital data. That is, the ADC Converter 341 is controlled so that the ADC Converter 341 converts the analog data detected by the light receiving unit 130 into digital data when the electronic shutter is OFF (closed).
  • the data is transferred to the first memory 344. That is, the arithmetic processing unit 342 is controlled so as to start the data transfer to the first memory 344 after the conversion of the analog data to the digital data by the ADC Converter 341 is completed.
  • digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121 is stored in the first memory 344. In this way, the toilet system 1 collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • the electronic shutter is turned on again.
  • the electronic shutter is turned on at time t2.
  • the first light emitting element 121 is turned on again and starts emitting light.
  • the first light emitting element 121 is turned on again after the time t2 and starts emitting light. That is, the first light emitting element 121 is controlled so that the first light emitting element 121 starts emitting light after the electronic shutter is turned on.
  • the same process is repeated as shown in FIG.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the processing procedure in the measurement mode.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a time chart in the measurement mode.
  • the control device 34 receives analog data from the light receiving unit 130 (step S201).
  • ADConverter341 converts analog data into digital data (step S202). For example, ADConverter341 converts analog data obtained by deleting data in a predetermined range from analog data into digital data. For example, ADConverter341 converts analog data in which data in a predetermined range at both ends is deleted from analog data into digital data.
  • the arithmetic processing unit 342 stores the digital data in the first memory 344 (step S203). The arithmetic processing unit 342 stores the digital data converted by the ADC Converter 341 in the first memory 344. The arithmetic processing unit 342 may delete a part of the converted digital data and store the remaining digital data in the first memory 344.
  • the toilet system 1 determines the excretion (step S204).
  • the control device 34 determines the excretion.
  • the control device 34 makes an excretion determination using the excretion determination program stored in the ROM 343 and the digital data stored in the first memory 344.
  • the control device 34 determines the excretion by determining whether or not the output value of the light receiving element 132 fluctuates by a predetermined value or more with respect to the initial data acquired after the user is seated.
  • the excretion determination in step S204 may be the same as the excretion determination in step S104 in the standby mode in FIG.
  • the arithmetic processing unit 342 determines whether or not the period of determination that the light is not from excrement is equal to or longer than a predetermined period. (Step S205). For example, in the toilet system 1, the control device 34 determines whether or not the period during which it is determined that the light is not from excrement is equal to or longer than a predetermined period.
  • the toilet system 1 ends the measurement mode when it is determined that the period determined not to be light from excrement is longer than a predetermined period (step S205: Yes).
  • the toilet system 1 determines that the period determined not to be light from the excrement is longer than a predetermined period
  • the toilet system 1 terminates the measurement mode, assuming that the excretion of the user is temporarily stopped or terminated.
  • the arithmetic processing unit 342 transfers data to the second memory 20 and then shifts to the standby mode again. For example, the arithmetic processing unit 342 transmits the digital data stored in the first memory 344 to the second memory 20, and then shifts to the standby mode again.
  • step S205 determines that the period determined not to be light from excrement is not longer than a predetermined period (step S205: No)
  • the process returns to step S201 and the process is repeated. If the toilet system 1 determines that the period determined not to be light from the excrement is less than a predetermined period, the user's excretion may be resumed immediately, and the measurement mode is maintained.
  • step S204 determines whether or not the period determined to be light from the excrement is longer than a predetermined period. For example, in the toilet system 1, the control device 34 determines whether or not the period determined to be light from excrement is equal to or longer than a predetermined period.
  • the toilet system 1 ends the measurement mode when it is determined that the period determined to be the light from the excrement is longer than a predetermined period (step S206: Yes).
  • the toilet system 1 determines that the period determined to be the light from the excrement is longer than a predetermined period
  • the toilet system 1 terminates the measurement mode, assuming that sufficient information on the excrement of the user has been collected.
  • the arithmetic processing unit 342 transfers data to the second memory 20 and then shifts to the standby mode again. For example, the arithmetic processing unit 342 transmits the digital data stored in the first memory 344 to the second memory 20, and then shifts to the standby mode again.
  • step S206 determines that the period determined to be the light from the excrement is not longer than the predetermined period.
  • the process returns to step S201 and the process is repeated.
  • the toilet system 1 determines that the period determined to be the light from the excrement is less than a predetermined period, the toilet system 1 maintains the measurement mode, assuming that sufficient information on the excrement of the user has not been collected.
  • the time chart of the measurement mode will be described with reference to FIG.
  • various configurations and processes of the toilet system 1 are controlled. For example, processing of the configuration of the electronic shutter of the light receiving unit 130, the first light emitting element 121, the second light emitting element 121, the third light emitting element 121, ADConverter341, etc., and the data to the first memory 344. Transfer etc. are controlled. The description of the same points as in FIG. 21 will be omitted as appropriate.
  • the first light emitting element 121 irradiates light having a wavelength in the invisible light region or a wavelength close to the invisible light region. Further, the second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having a wavelength in the visible light region. The second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having different wavelengths.
  • the control shown in the time chart of FIG. 23 may be performed by the control device 34.
  • the electronic shutter can be switched between ON and OFF at predetermined intervals.
  • the interval from ON to the next ON of the electronic shutter is controlled by a period (second period) between the time t11 and the time t12.
  • the second period shown in FIG. 23 may be the same as the first period shown in FIG.
  • the electronic shutter is turned on at time t11. Then, after the electronic shutter is turned on, the first light emitting element 121 is turned on and light emission is started. The first light emitting element 121 is turned on after the time t11 and starts emitting light. As a result, the light from the first light emitting element 121 is irradiated to the excrement or the like, and the light receiving unit 130 receives the reflected light from the excrement or the like. In this way, the toilet system 1 collects analog data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • ADConverter341 is turned on, and the analog data detected by the light receiving unit 130 is converted into digital data.
  • ADC Converter 341 is turned off, the data is transferred to the first memory 344.
  • digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121 is stored in the first memory 344. In this way, the toilet system 1 collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • the electronic shutter is turned on again.
  • the electronic shutter is turned on at time t12.
  • the second light emitting element 121 is turned on and starts emitting light.
  • the second light emitting element 121 is turned on after the time t12 and starts emitting light. That is, the second light emitting element 121 is controlled so that the second light emitting element 121 starts emitting light after the electronic shutter is turned on.
  • the light from the second light emitting element 121 is irradiated to the excrement or the like, and the light receiving unit 130 receives the reflected light from the excrement or the like. In this way, the toilet system 1 collects analog data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121.
  • ADConverter341 is turned on, and the analog data detected by the light receiving unit 130 is converted into digital data.
  • ADC Converter 341 is turned off, the data is transferred to the first memory 344.
  • digital data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121 is stored in the first memory 344. In this way, the toilet system 1 collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121.
  • the toilet system 1 causes the third light emitting element 121 to emit light, and collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the third light emitting element 121.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of data in the process of collecting excretion information.
  • the processing in the measurement mode will be described below as an example, the processing may be performed in the standby mode as well.
  • the light receiving element 132 of the light receiving unit 130 detects.
  • the light receiving unit 130 detects analog data AD1 of N pixels (N is an arbitrary number).
  • the light receiving unit 130 transmits the detected analog data AD1 to the ADC Converter 341 (step S11).
  • ADConverter341 converts analog value analog data AD1 into digital value digital data.
  • the arithmetic processing unit 342 determines the pixels to be AD-converted by the ADC Converter 341, and determines the pixels to be converted to the AD Converter 341 among the N pixels of analog data AD1.
  • the arithmetic processing unit 342 determines a value "n" equal to or less than N, and determines the number of pixels "n" to be converted into the ADC converter 341.
  • the arithmetic processing unit 342 can reduce the amount of data stored in the first memory 344 by determining a value N or less as “n”.
  • the ADConverter 341 AD-converts the analog data of a predetermined pixel (n pixels) out of the analog data AD1 of N pixels according to the control by the arithmetic processing unit 342.
  • the ADConverter 341 AD-converts the analog data of n pixels among the analog data AD1 of N pixels to generate the digital data DD1.
  • the ADCconverter 341 stores the AD-converted digital data DD1 in the first memory 344 (step S12).
  • the ADConverter 341 stores the digital data DD1 in the first memory 344 according to the control by the arithmetic processing unit 342. As shown in the storage area FM1, the first memory 344 stores n-pixel digital data.
  • the arithmetic processing unit 342 performs arithmetic processing on the n-pixel digital data stored in the first memory 344 (step S13). For example, the arithmetic processing unit 342 determines the excretion of n-pixel digital data (for example, digital data DD1) stored in the first memory 344. For example, the arithmetic processing unit 342 performs a threshold value determination on a predetermined pixel of nm among the digital data of n pixels. The arithmetic processing unit 342 may perform a threshold value determination on the digital data of n pixels.
  • n-pixel digital data for example, digital data DD1
  • the arithmetic processing unit 342 executes processing on the first memory 344 according to the result of the threshold value determination (step S14).
  • the arithmetic processing unit 342 deletes the data as shown in the storage area FM2. That is, when it is determined that the light received by the light receiving element 132 is not the light reflected from the excrement, the arithmetic processing device 342 deletes the digital data (for example, digital data DD1) stored in the first memory 344. .. As described above, the arithmetic processing unit 342 deletes the data temporarily stored in the first memory 344 when it is not the received data of the light reflected from the excrement.
  • the arithmetic processing unit 342 accumulates the data as shown in the storage area FM3. That is, when it is determined that the light received by the light receiving element 132 is the light reflected from the excrement, the digital data (for example, digital data DD1) stored in the first memory 344 is not deleted. As a result, the arithmetic processing unit 342 accumulates data in the first memory 344 until a predetermined time or a predetermined amount is reached, as shown in the storage area FM3.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of data analysis of the shape of excrement.
  • the object OB1 in FIG. 25 schematically shows the stool (excrement) to be detected (measured), and how the shape of the excrement is measured (observed) using the object OB1 as an example. I will explain the outline.
  • the longitudinal direction of the object OB1 will be the vertical direction
  • the direction orthogonal to the longitudinal direction (short direction) will be the lateral direction. Such an object OB1 falls in the vertical direction.
  • Each measurement result RS1 to RS3 is a graph showing the relationship between each pixel and its reflectance.
  • Each measurement result RS1 to RS3 shows the measurement result corresponding to each position in the vertical direction of the object OB1.
  • the measurement result RS1 indicates the measurement result corresponding to the upper end portion of the object OB1.
  • the measurement result RS2 shows the measurement result corresponding to the central portion of the object OB1 in the vertical direction.
  • the measurement result RS3 shows the measurement result corresponding to the lower end portion of the object OB1.
  • the control device 34 detects the presence or absence of the reflectance of each pixel received by the light receiving element 132.
  • the control device 34 obtains a peak value from the reflected pixels.
  • the central portion has a peak value.
  • the control device 34 identifies in the measurement result RS2 that pixel X0 is an image having a peak value.
  • the control device 34 compares the difference in reflectance between the pixel having the peak value and the adjacent pixel, and when the reflectance above or below the predetermined value is confirmed, it is estimated to be the reflected light from the excrement. ..
  • the control device 34 also processes the color in the same manner.
  • the control device 34 When the control device 34 is confirmed to be the reflected light from the excrement, the control device 34 further performs the same processing on the pixels adjacent to the pixel. As a result, the control device 34 identifies the end of the excrement and estimates the width of the excrement. For example, the control device 34 estimates that the range from the pixel X1 to the image X2 is excrement in the measurement result RS2. In the measurement result RS1, the control device 34 estimates that the width L narrower than the range from the pixel X1 to the image X2 in the measurement result RS2 is the width of the excrement. The control device 34 analyzes the shape of excrement by stacking the measurement results RS1 to RS3 and the like. In the example of FIG.
  • the portion corresponding to the measurement result RS2 (center portion) is the widest, the portion corresponding to the measurement result RS1 (upper end portion), and the portion corresponding to the measurement result RS3 (lower end portion). It is analyzed that the shape becomes narrower toward the part).
  • the object OB1 falling from the user toward the bowl portion 8 of the toilet bowl 7 is detected.
  • the object OB1 which is a falling excrement is detected in the order from the bottom to the top by passing in the order of the lower end portion, the central portion, and the upper end portion in front of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the object OB1, which is a falling excrement is detected in the order of measurement result RS3, measurement result RS2, and measurement result RS1.
  • the toilet system 1 can detect excrement (stool) falling from the user.
  • the toilet system 1 may detect not only the excrement during the fall but also the excrement after landing on the water in the bowl portion 8 after the fall.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of data analysis of excrement color.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of data analysis relating to detection of blood contained in excrement. The same points as in FIG. 25 will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • the object OB2 in FIG. 26 shows virtual stool (excrement), and the object OB2 differs from the object OB1 in FIG. 25 in that the blood region BD is included in the central part.
  • the measurement results RS1 to RS3 shown in FIG. 26 correspond to the measurement results RS1 to RS3 of the object OB1 in FIG. 25 having no blood region BD.
  • the control device 34 identifies a pixel having a peak value for light having a wavelength characteristic for blood, among light having a plurality of wavelengths irradiated to the object OB2 which is excrement. For example, the control device 34 identifies a pixel having a peak value for light of 670 nm, which has a reflectance characteristic of blood, among light of a plurality of wavelengths irradiated to the object OB2 which is excrement. To do.
  • the control device 34 calculates the reflectance with respect to the light of another wavelength detected by the pixel having the peak value.
  • the control device 34 estimates the color from the ratio of the reflectance to other wavelengths including 670 nm detected by the pixel.
  • the measurement result RS4 shown in FIG. 26 shows the measurement result for a portion including the blood region BD such as the object OB2.
  • the measurement result RS4 shown in FIG. 26 shows a measurement result when light in a region not including 670 nm (for example, a first wavelength region) is applied to a portion of the object OB2 including the blood region BD.
  • the wavelength having a characteristic reflectance for blood is not limited to 670 nm, and may be in the range of 600 nm to 800 nm. This is because, in this wavelength band, when blood is attached to the stool, the reflectance for the blood color is detected more significantly than the stool color.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of the relationship between excrement and blood.
  • Graph GR1 shown in FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the reflection of stool and the reflection of blood attached to stool for each wavelength.
  • the line FL1 in the graph GR1 of FIG. 27 shows the reflectance of each wavelength (about 600 nm to about 870 nm) with respect to excrement (feces). As shown by line FL1 in FIG. 27, in the case of excrement (stool), the reflectance increases as the wavelength becomes longer. As shown by line FL1 in FIG. 27, in the case of excrement (stool), the reflectance around 600 nm is the lowest, and the reflectance around 870 nm is the highest.
  • the line BD1 in the graph GR1 of FIG. 27 shows the reflectance of each wavelength (about 600 nm to about 870 nm) with respect to blood (blood) adhering to stool. As shown in line BD1 in FIG. 27, in the case of blood (blood) attached to stool, the difference between the reflectance near 670 nm and the line FL1 is the smallest, and the reflectance is different from the line FL1 as the distance from 670 nm increases. Becomes larger.
  • the ratio of the reflectance of blood attached to the stool to the reflectance of the stool is the largest at around 670 nm and decreases as the distance from 670 nm increases.
  • the ratio of the reflectance of blood attached to the stool to the reflectance of stool is large at the wavelength of 670 nm, and the reflectance of blood to the reflectance of stool at the wavelength of 870 nm. The ratio is small.
  • the toilet system 1 can detect blood contained in excrement based on the reflectance ratio of each wavelength as described above. In addition, the toilet system 1 can analyze the color of excrement based on the ratio of the reflectances of each wavelength as described above. This point will be described with reference to FIGS. 28 and 29. 28 and 29 are diagrams showing an example of data analysis of excrement color.
  • the measurement results RS11 to RS13 shown in FIG. 28 show the measurement results when excrement (feces) of different colors are measured.
  • the color of the excrement (stool) to be measured may be darkened in the order of measurement results RS11, RS12, and RS13.
  • the measurement result RS11 is the measurement result of ocher-colored excrement (stool)
  • the measurement result RS12 is the measurement result of brown excrement (stool)
  • the measurement result RS13 is the measurement result of dark brown excrement (stool). It may be a measurement result.
  • each of LED # 1, LED # 2, and LED # 3 shown in the measurement results RS11 to RS13 in FIG. 28 is a light emitting element 121 that irradiates light
  • LED # 1, LED # 2, and LED # 3 Each curve of 3 shows the relationship between the LED and the reflectance.
  • Each of LED # 1, LED # 2, and LED # 3 may correspond to, for example, one of a first light emitting element, a second light emitting element, and a third light emitting element.
  • LED # 1 may be a third light emitting element
  • LED # 2 may be a second light emitting element
  • LED # 3 may be a first light emitting element.
  • each of LED # 1, LED # 2, and LED # 3 may be a light emitting element that irradiates light in any wavelength region.
  • the darker the color of stool the smaller the reflectance for each wavelength.
  • the reflectance for each wavelength in the measurement result RS13 in which the color of excrement (stool) is the darkest becomes small, and the ratio of the respective reflectances becomes large.
  • the lighter the color of stool the greater the reflectance for each wavelength.
  • the reflectance for each wavelength in the measurement result RS11 in which the color of excrement (stool) is the lightest becomes large, and the ratio of the respective reflectances becomes small. For example, the closer to a lighter color, the stronger the light of each wavelength is reflected, so that the difference in reflectance of each wavelength becomes smaller.
  • the toilet system 1 can classify the color of excrement (stool) by analyzing the relationship between the wavelength and the reflectance as described above. For example, the toilet system 1 classifies the measurement results RS11 to RS13 based on the ratio of the reflectance to each of LED # 1, LED # 2, and LED # 3, as shown in the classification result RS21 shown in FIG. The color of excrement (stool) in each measurement is classified according to.
  • the toilet system 1 uses the ratio of the reflectance of LED # 1 to the reflectance of LED # 2 and the ratio of the reflectance of LED # 3 to the reflectance of LED # 2, and each measurement result RS11 to Classify the color of the excrement (stool) of RS13.
  • "reflectance of LED # 1 / reflectance of LED # 2" is the X-axis
  • "reflectance of LED # 3 / reflectance of LED # 2” is the Y-axis
  • the color of the excrement (stool) in each measurement is classified according to the position of RS11 to RS13.
  • the color of excrement (stool) in the measurement is classified as "ocher”.
  • the color of excrement (stool) in the measurement is classified as "brown”.
  • the color of excrement (stool) in the measurement is classified as "dark brown”.
  • the toilet system 1 may classify the color of excrement (stool) in each measurement by any method.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of a virtual drop position of stool.
  • the side of the toilet seat 5 away from the main body 3 is the rear side, and the side of the toilet seat 5 away from the main body 3 is the front.
  • the toilet system 1 may have various positions (ranges) as virtual drop positions for stool.
  • the toilet system 1 may set the range of the opening 50 of the toilet seat 5 in the plan view of the toilet seat 5 as the virtual drop position of the stool.
  • the toilet system 1 may set a predetermined range within the range of the opening 50 as a virtual drop position of stool.
  • the range DR1 in FIG. 30 may be used as the virtual drop position of stool.
  • the range DR1 located on the rear side when the opening 50 of the toilet seat 5 is divided into the front side and the rear side may be set as the virtual drop position of the stool.
  • the toilet system 1 may be a center line LN2 passing through the center of the opening 50 of the toilet seat 5 in the front-rear direction, the opening 50 may be divided into two in the front-rear direction, and the range DR1 located rearward may be a virtual drop position of stool.
  • the range DR2 in FIG. 30 is the virtual drop position of stool.
  • the toilet system 1 has a perfect circle having a diameter connecting the center of the center line LN2 that divides the opening 50 of the toilet seat 5 into the front side and the rear side and the rear end at the left and right center of the opening 50 of the toilet seat 5.
  • the range DR2 surrounded by may be set as the virtual drop position of the stool.
  • the toilet system 1 includes the first point and the second point of the center line LN1 passing through the rear end (first point) at the left and right center of the opening 50 of the toilet seat 5 and the center (second point) of the center line LN2.
  • the range DR2 surrounded by a circle centered on the midpoint between the toilets may be used as the virtual drop position of the stool.
  • the range DR3 in FIG. 30 is the virtual drop position of stool.
  • the toilet system 1 may use the range DR3 surrounded by a perfect circle having a radius of 30 mm as the virtual drop position of the stool, centered on the position 70 mm forward from the rear end at the center of the left and right of the opening 50 of the toilet seat 5.
  • the toilet system 1 is located 70 mm forward from the first point of the center line LN1 passing through the rear end (first point) at the center of the left and right of the opening 50 of the toilet seat 5 and the center (second point) of the center line LN2.
  • the range DR3 surrounded by a perfect circle with a radius of 30 mm may be used as the virtual drop position of the stool.
  • the toilet system 1 may set any range as the virtual drop position of the stool.
  • FIGS. 31 to 34 the case where the toilet system 1 is targeted will be described as an example, but the toilet system 1 is not limited to the toilet system 1, and the toilet systems 1A and 1B may be targeted. It should be noted that the same points as those of the various configurations and processes described above will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • FIG. 31 is a conceptual diagram showing a first arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 31 is a side sectional view of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • FIG. 31 is a conceptual diagram of the housing HS as viewed from the side. Specifically, FIG. 31 is a side sectional view showing a first arrangement mode of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 when the housing HS is viewed from the side.
  • the housing HS is the main body cover 30 which is the housing of the toilet seat device 2.
  • FIG. 31 is a conceptual view (side sectional view) of the opening 31 portion of the main body cover 30 viewed from the direction along the opening 31, that is, the opening 31 viewed from the side.
  • FIG. 31 may be a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the plane of the opening 31.
  • the housing HS to be viewed from the side or top is not limited to the main body cover 30, and may be the housing 101, 101A, 101B, or the like.
  • the housing HS may be a housing that houses the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the housing HS may be a housing provided inside the main body cover 30, the housing 101, 101A, 101B, etc., and accommodating the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • the optical unit 100C in FIG. 31 only one light emitting element 121 is shown in order to explain the arrangement relationship between the light emitting element 121 and the light receiving element 132, but a plurality of light emitting elements 121 may be provided. In this case, each of the plurality of light emitting elements 121 is arranged so as to satisfy the following arrangement relationship with the light receiving element 132.
  • the optical unit 100C may be the optical unit 100.
  • the light emitting unit 120 is arranged in parallel with the light receiving unit 130 in the side view of the housing HS.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in front of the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in parallel with the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in front of the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 is arranged in parallel with the light receiving unit 130 or in front of the light receiving unit 130.
  • the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged in parallel with the light receiving element 132 of the light receiving unit 130. More specifically, in the example of FIG. 31, in the side view of the housing HS, the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged so that the light emitting surface 121a of the light emitting element 121 is parallel to the light receiving surface 132a of the light receiving element 132. The light receiving element 132 of the light receiving unit 130 is arranged.
  • the light emitting front end EL indicating the position of the front end of the light emitting unit 120 and the light receiving front end RL indicating the position of the front end of the light receiving unit 130 overlap.
  • the first arrangement mode even if the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 and the light receiving element 132 of the light receiving unit 130 are arranged so that the light emitting front end EL is located in front of the light receiving front end RL. Good. Thereby, in the first arrangement mode, it is possible to suppress that the light emitted from the light emitting element 121 is directly received by the light receiving element 132.
  • FIG. 32 is a conceptual diagram showing a second arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 32 is a side sectional view of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • FIG. 32 is a conceptual view of the housing HS as viewed from the side.
  • FIG. 32 is a side sectional view showing a second arrangement mode of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 when the housing HS is viewed from the side.
  • the second arrangement mode is different from the first arrangement mode in that the light emitting portion 120 of the optical unit 100D has an inclined surface 122. It should be noted that the same points as in the first arrangement mode will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • the light emitting unit 120 has an inclined surface 122.
  • the inclined surface 122 is formed around the light emitting element 121.
  • the inclined surface 122 is formed around the light emitting element 121 by arranging an inclined member having the inclined surface 122 around the light emitting element 121.
  • the inclined surface 122 is not limited to the configuration in which the inclined member is arranged, and is formed by, for example, arranging the light emitting element 121 in the recess of the base portion (rectangle on the back surface side of the light emitting element 121 in FIG. 32). You may.
  • the inclined surface 122 is formed by the surface of the concave portion of the base on which the light emitting element 121 is arranged.
  • the inclined surface 122 has a function of reflecting the light emitted by the light emitting element 121.
  • the inclined surface 122 may be formed by arranging a reflector around the light emitting element 121. In this case, the surface (inclined surface) of the reflector arranged around the light emitting element 121 becomes the inclined surface 122.
  • the inclined surface 122 may be provided by applying a reflective material or the like that reflects light to the surface of the inclined member or the concave portion of the base portion. As a result, the inclined surface 122 functions as a reflecting means for giving the light emitted by the light emitting element 121 forward unidirectionality. Therefore, in the second arrangement mode, the light emitted from the light emitting element 121 can be concentrated forward, and the light emitted from the light emitting element 121 can be suppressed from being directly received by the light receiving element 132.
  • FIG. 33 is a conceptual diagram showing a third arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 33 is a side sectional view of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • FIG. 33 is a conceptual diagram of the housing HS as viewed from the side. Specifically, FIG. 33 is a side sectional view showing a third arrangement mode of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 when the housing HS is viewed from the side.
  • the third arrangement mode is different from the first arrangement mode in that the light receiving portion 130 of the optical unit 100E has the lens 131 and the case 133.
  • the same points as those in the first arrangement mode and the second arrangement mode are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the light receiving unit 130 has a lens 131 and a case 133 that supports the lens 131.
  • the case 133 which is a cover for suppressing the incident light from other than the front of the light receiving element 132, is provided around the light receiving element 132.
  • the case 133 is formed in a cylindrical shape.
  • the case 133 is arranged so as to cover the periphery other than the front of the light receiving element 132 with the tubular axis direction along the central axis of the light receiving element 132.
  • the case 133 functions as an incident suppression cover that blocks or attenuates light from other than the front of the light receiving element 132.
  • the case 133 is colored in a color that does not easily transmit light, such as black. As a result, in the third arrangement mode, it is suppressed that the light from other than the front of the light receiving element 132 hits the light receiving element 132, and the light emitted from the light emitting element 121 is suppressed from being directly received by the light receiving element 132. be able to.
  • the case 133 may be formed in any way as long as it has a desired color and can be formed in a desired shape.
  • the case 133 may be made of various materials such as resin, or may be formed integrally with the lens 131. When formed integrally with the lens 131, only the portion corresponding to the case 133 may be colored.
  • FIG. 34 is a conceptual diagram showing a fourth arrangement mode of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 34 is a side sectional view of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • FIG. 34 is a conceptual diagram of the housing HS as viewed from the side. Specifically, FIG. 34 is a side sectional view showing a fourth arrangement mode of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130 when the housing HS is viewed from the side.
  • the fourth arrangement mode is different from the first arrangement mode in that the light receiving portion 130 of the optical unit 100F has the lens 131 and the case 133.
  • the same points as those of the first arrangement mode, the second arrangement mode, and the third arrangement mode are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the light emitting unit 120 is arranged in front of the light receiving unit 130 in the side view of the housing HS.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in parallel with the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in front of the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 may be arranged in parallel with the light receiving unit 130.
  • the light emitting unit 120 is arranged in parallel with the light receiving unit 130 or in front of the light receiving unit 130. In the example of FIG.
  • the light emitting unit 120 is arranged in parallel with the light receiving unit 130 or the light receiving unit 120 by arranging the light receiving unit 130 in the second base portion which is thinner in front of the first base portion in which the light emitting unit 120 is arranged. It is placed in front of 130.
  • the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged in front of the lens 131 of the light receiving unit 130 in the side view of the housing HS. More specifically, in the example of FIG. 34, in the side view of the housing HS, the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 is arranged so that the light emitting surface 121a of the light emitting element 121 is located in front of the front end 131a of the lens 131.
  • the lens 131 of the light receiving unit 130 is arranged.
  • the light emitting front end EL indicating the position of the front end of the light emitting unit 120 is located in front of the light receiving front end RL indicating the position of the front end of the light receiving unit 130.
  • the light emitting element 121 of the light emitting unit 120 and the lens 131 of the light receiving unit 130 may be arranged so that the light emitting front end EL overlaps the light receiving front end RL.
  • Wavelength of light emitted by the light emitting element ⁇ 13. Wavelength of light emitted by the light emitting element>
  • the case where at least one of the light emitting elements 121 irradiates light in the wavelength region of 450 nm or more is shown.
  • the relationship between the wavelength of the light emitted by the light emitting element 121 and the color of stool see FIG. 35. I will explain. It should be noted that the same points as those of the various configurations and processes described above will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • FIG. 35 is a diagram showing the relationship between the wavelength of light and the reflectance of simulated stool of each color. Specifically, FIG. 35 is a diagram showing the relationship of reflection with respect to each wavelength for simulated stools of six colors having different colors.
  • the measurement result shown in the graph GR2 in FIG. 35 was obtained by the measurement under the following measurement conditions.
  • V670 manufactured by JASCO Corporation
  • JASCO Corporation which is an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer
  • the measurement of FIG. 35 was performed for a wavelength range of 200 nm to 900 nm.
  • the resolution of the measurement in FIG. 35 is 1 nm.
  • the measurement was performed at 200 nm, 201 nm, 202 nm, etc., and between 200 nm and 900 nm at 1 nm intervals.
  • the reflectance was measured by the diffuse reflection measurement.
  • barium sulfate was used as a reference white plate.
  • a white plate of barium sulfate was used as a white plate for calibration of the measuring instrument.
  • the specifications of the simulated flight will be described.
  • the color of the simulated stool six different colors are used: yellow, light ocher (hereinafter referred to as "light ocher"), ocher, brown, dark brown, and dark dark brown.
  • the simulated stool was installed by filling a hole with a diameter of 10 mm with 0.5 g of a sample.
  • a sample corresponding to each color was set for each of the six kinds of colors as described above, and each of the six kinds of colors was measured.
  • the solid line L1 in the graph GR2 shows the measurement result of the simulated stool whose color is yellow.
  • the dotted line L2 in the graph GR2 shows the measurement result of the simulated stool whose color is light loess.
  • the broken line L3 in the graph GR2 shows the measurement result of the simulated stool whose color is ocher.
  • the dotted line L4 in the graph GR2 shows the measurement result of the simulated stool whose color is brown.
  • the long dashed line L5 in the graph GR2 shows the measurement result of the simulated stool whose color is dark brown.
  • the line L6, which is a two-dot chain line in the graph GR2, shows the measurement result of the simulated stool of dark brown.
  • a difference begins to occur between the reflectances indicated by each of the lines L1 to L6 at a wavelength of 450 nm.
  • the wavelength of the light emitted by the light emitting element 121 is 450 nm or more. In the wavelength region where the light emitted by the light emitting element 121 is 450 nm or more, it is possible to appropriately identify which of the six stool colors is.
  • the wavelength of the light emitted by the light emitting element 121 is 450 nm or more, which is only an example, and is appropriately set according to the design of the toilet systems 1, 1A, 1B, etc., the number of colors of the stool to be identified, and the like. May be good.
  • the wavelength of the light emitted by the light emitting element 121 may be 350 nm or more. In this case, it is possible to accurately distinguish at least two types of stool color, yellow or light loess, or other types.
  • FIG. 36 is a perspective view of a main part showing an example in which light irradiations of a plurality of light emitting elements overlap.
  • FIG. 36 shows a state in which the lid 110 of the optical unit 100 is removed in order to mainly illustrate the points necessary for explaining the overlap of light irradiation of the plurality of light emitting elements 121.
  • the lid portion 110 is in the open state.
  • the excrement (stool) that is irradiated with the light of the light emitting unit 120 and is the target of detection of the reflected light by the light receiving unit 130 is shown as a virtual stool VF.
  • the virtual stool VF schematically shows stool that falls from the user.
  • the virtual stool VF schematically shows stool that passes through (falls) the virtual drop position described with reference to FIG. That is, the virtual stool VF schematically shows stool that falls within the range of the opening 50 of the toilet seat 5 in the plan view of the toilet seat 5.
  • the virtual stool VF falls within the range of any of the ranges DR1 to DR3 in FIG. 30 (for example, the range DR3).
  • the lid portion 110 is in the open state, and the light emitting portion 120 and the light receiving portion 130 are exposed.
  • the light emitting unit 120 irradiates the virtual stool VF with light
  • the light receiving unit 130 reflects the light emitted by the light emitting unit 120 on the virtual stool VF from the virtual stool VF. Receives light.
  • the optical axis BL11 in FIG. 36 indicates the optical axis (central axis) of the light emitted by the light emitting element 121-1. Further, as shown in FIG. 36, the optical axis BL11, which is the central axis of the light emitted by the light emitting element 121-1, intersects the virtual stool VF.
  • the optical axis BL2 in FIG. 36 indicates the optical axis (central axis) of the light emitted by the light emitting element 121-6. As shown in FIG. 36, the optical axis BL2, which is the central axis of the light emitted by the light emitting element 121-6, intersects the virtual stool VF.
  • the half-value angle region HW11 in FIG. 36 indicates a half-value angle region of the light emitted by the light emitting element 121-1. As shown in FIG. 36, the half-value angle region HW11, which is the half-value angle region of the light emitted by the front light emitting element 121-1, intersects the virtual stool VF.
  • the half-value angle region HW2 in FIG. 36 indicates the half-value angle region of the light emitted by the light emitting element 121-6. As shown in FIG. 36, the half-value angle region HW2, which is the half-value angle region of the light emitted by the light emitting element 121-6, intersects the virtual stool VF.
  • the light from the light emitting element 121 can be efficiently irradiated to the excrement (stool).
  • FIG. 36 shows the relationship between the two light emitting elements 121 of the light emitting elements 121-1 and 121-6, the same applies to the other four light emitting elements 121-2 to 121-5.
  • the light emitting elements 121 may be arranged so that the half value angles of the light emitting elements 121 intersect at the virtual drop position. As a result, the toilet system 1 can efficiently detect excrement (stool). Further, the light emitting elements 121 may be arranged so that the optical axes of the light emitting elements 121 intersect at a virtual drop position. As a result, the toilet system 1 can detect excrement (stool) more efficiently.
  • the central axis of the light emitting unit 120 is arranged so as to be inclined in a direction approaching the central axis of the light receiving unit 130 on the front side.
  • the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 are arranged so as to be inclined toward the central axis RL1 of the light receiving unit 130 on the front side.
  • FIG. 36 the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 are arranged so as to be inclined toward the central axis RL1 of the light receiving unit 130 on the front side.
  • the central axis RL1 of the light receiving unit 130 is a central axis extending in the thickness direction of the lens 131 of the light receiving unit 130 and passing through the center of the lens 131.
  • the light receiving unit 130 is arranged so that the central axis RL1 passes through the virtual drop position.
  • the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 intersect with the central axis RL1 of the light receiving unit 130 on the front side at the virtual drop position. It may be arranged at an angle toward the central axis.
  • the light emitting element 121-1 is arranged at an angle with respect to the light receiving unit 130 so that the optical axis BL11 intersects the central axis RL1 of the light receiving unit 130 at a virtual drop position on the front side.
  • the light emitting element 121-6 is arranged at an angle with respect to the light receiving unit 130 so that the optical axis BL2 intersects the central axis RL1 of the light receiving unit 130 at a virtual drop position on the front side.
  • the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 have an inclination parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130 (first inclination) and an inclination intersecting the central axis RL1 of the light receiving unit 130 (first inclination). Within the range of the second inclination), it may be arranged so as to approach the central axis of the light receiving portion 130 on the front side.
  • the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 have an inclination larger than the first inclination and less than the second inclination, and a direction approaching the central axis of the light receiving unit 130 on the front side. It may be arranged at an angle to.
  • the light emitting element 121-1 receives light so that the optical axis BL11 is located within the range of the virtual line passing through the light emitting element 121-1 and parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130 and the central axis RL1 of the light receiving unit 130. It may be arranged at an angle with respect to the portion 130.
  • the light emitting element 121-6 receives light so that the optical axis BL2 is located within the range of the virtual line passing through the light emitting element 121-6 and parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130 and the central axis RL1 of the light receiving unit 130. It may be arranged at an angle with respect to the portion 130.
  • optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 have an inclination parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130 (first inclination) and the center of the light receiving unit 130 at the virtual drop position. It may be arranged so as to approach the central axis of the light receiving portion 130 on the front side within the range of the inclination (third inclination) intersecting with the axis RL1.
  • the optical axis BL11 of the light emitting element 121-1 and the optical axis BL2 of the light emitting element 121-6 have an inclination larger than the first inclination and less than the third inclination, and a direction approaching the central axis of the light receiving unit 130 on the front side. It may be arranged at an angle to.
  • the light emitting element 121-1 is larger than the first inclination parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130, and is within a range less than the third inclination that intersects the central axis RL1 of the light receiving unit 130 at the virtual drop position in front of the optical axis.
  • the BL 11 is arranged so as to be tilted toward the light receiving portion 130 side.
  • the light emitting element 121-6 has an optical axis larger than the first inclination parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130 and less than the third inclination intersecting the central axis RL1 of the light receiving unit 130 at the virtual drop position in front.
  • the BL2 is arranged so as to be tilted toward the light receiving portion 130 side.
  • FIG. 36 shows the relationship between the two light emitting elements 121 of the light emitting elements 121-1 and 121-6 and the light receiving unit 130, the other four light emitting elements 121-2 to 121-5 and the light receiving unit 130 are shown. The same applies to the relationship with.
  • FIG. 37 a time chart relating to light irradiation will be described with reference to FIG. 37.
  • the processing of various configurations of the toilet system 1 is controlled in the irradiation of light.
  • Data transfer to the first memory 344 and the like are controlled.
  • the first light emitting element 121 irradiates light having a wavelength in the invisible light region or a wavelength close to the invisible light region. Further, the second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having a wavelength in the visible light region. The second light emitting element 121 and the third light emitting element 121 irradiate light having different wavelengths. Further, in the example of FIG. 37, the fourth light emitting element 121 irradiates light having the same wavelength as the second light emitting element 121.
  • the control shown in the time chart of FIG. 37 may be performed by the control device 34.
  • the electronic shutter can be switched between ON and OFF at predetermined intervals.
  • the interval from ON to the next ON of the electronic shutter is controlled by a period (second period) between the time t41 and the time t42.
  • the second period shown in FIG. 37 may be the same as the first period shown in FIG.
  • the electronic shutter is turned on at time t41. Then, after the electronic shutter is turned on, the first light emitting element 121 is turned on and starts emitting light. If there is another light emitting element 121 that irradiates light having the same wavelength as the first light emitting element 121, the light emitting element 121 may be controlled at the same time as the first light emitting element 121.
  • the first light emitting element 121 is turned on after the time t41 and starts light emission. As a result, the light from the first light emitting element 121 is irradiated to the excrement or the like, and the light receiving unit 130 receives the reflected light from the excrement or the like. In this way, the toilet system 1 collects analog data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • the ADC Converter 341 is turned on, and the analog data detected by the light receiving unit 130 is converted into digital data. Then, after the ADC Converter 341 is turned off, the data is transferred to the first memory 344. As a result, digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121 is stored in the first memory 344. In this way, the toilet system 1 collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the first light emitting element 121.
  • the electronic shutter is turned on again.
  • the electronic shutter is turned on at time t42.
  • the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121 are turned on, and light emission is started.
  • the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121 are turned on after the time t42 and start emitting light. That is, the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121 are controlled so that the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121 start emitting light after the electronic shutter is turned on.
  • the toilet system 1 collects analog data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121.
  • the fourth light emitting element 121 since the fourth light emitting element 121 has the same wavelength as the second light emitting element 121, it is controlled to irradiate light at the same timing as the second light emitting element 121.
  • ADConverter341 is turned on, and the analog data detected by the light receiving unit 130 is converted into digital data.
  • ADC Converter 341 is turned off, the data is transferred to the first memory 344.
  • digital data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121 is stored in the first memory 344. In this way, the toilet system 1 collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the second light emitting element 121 and the fourth light emitting element 121.
  • the toilet system 1 causes the third light emitting element 121 to emit light, and collects digital data of excrement corresponding to the light emitted by the third light emitting element 121.
  • FIG. 38 is a conceptual diagram showing the relationship between the arrangement of the light emitting unit and the light receiving unit.
  • FIG. 38 is a side view of the light emitting unit 120 and the light receiving unit 130.
  • FIG. 38 is a conceptual diagram seen from a direction (side direction) intersecting the thickness direction of the lens 131 of the light receiving unit 130.
  • the toilet system 1 is targeted will be described as an example, but the toilet system 1 is not limited to the toilet system 1, and the toilet systems 1A and 1B may be targeted. It should be noted that the same points as those of the various configurations and processes described above will be appropriately described by adding the same reference numerals.
  • the central axis RL1 of the light receiving unit 130 is a line that passes through the center of the lens 131 and intersects the lens 131 perpendicularly. As described above, the central axis RL1 is a straight line passing through the center of the lens 131 and along the thickness direction of the lens 131.
  • the light emitting element 121 is provided so that the optical axis BL21 of the light emitting element 121 approaches the central axis RL1 of the light receiving unit 130.
  • the light emitting element 121 is arranged so that the optical axis BL21 of the light emitting element 121 is inclined toward the central axis RL1 of the light receiving unit 130 on the front side.
  • the light emitting unit 120 is arranged so that the direction of the optical axis BL21 of the light emitting unit 120 is inclined obliquely with respect to the central axis RL1 of the light receiving unit 130.
  • the parallel line PL1 shown in FIG. 38 indicates the optical axis of the light emitting unit 120 when it is parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130.
  • the optical axis BL21 of the light emitting element 121 is inclined toward the central axis RL1 side of the light receiving portion 130 with respect to the parallel line PL1.
  • the light emitting element 121 tilts toward the central axis RL1 side of the light receiving unit 130 with respect to the optical axis of the light emitting unit 120 when the optical axis BL21 of the light emitting element 121 is parallel to the central axis RL1 of the light receiving unit 130. Be placed.
  • the reflection axis RF21 shows the axis when the optical axis BL21 of the light emitting element 121 is (mirror-finished) reflected by the virtual stool VF.
  • the light emitting element 121 is arranged so as to be tilted toward the light receiving portion 130 so that the reflection axis RF 21 overlaps the center of the lens 131.
  • the optical element 121 may be arranged in various arrangements, not limited to the case where the reflection axis RF21 overlaps the center of the lens 131. ..
  • the light emitting element 121 is arranged so as to be tilted toward the light receiving unit 130 at an arbitrary inclination within a range in which the optical axis BL21 of the light emitting element 121 is located between the parallel line PL1 and the central axis RL1 of the light receiving unit 130. You may.
  • the light emitting element 121 may be any of the light emitting elements 121-1 to 121-6.

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Abstract

実施形態に係る便座装置は、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、前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、光を受光する受光素子が設けられた受光部と、前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、を有し、前記1つまたは複数の発光素子は、前記筐体の側面視または上面視において、前記受光部と並列または前記受光部よりも前方に配置される。

Description

便座装置及び排泄物検知装置
 開示の実施形態は、便座装置及び排泄物検知装置に関する。
 従来、便器内に排泄された排泄物を検知可能なセンサを備えた便座装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 上述の従来技術における便座装置に用いられるセンサは、排泄物に対して光を照射可能な発光部および排泄物からの反射光を受光可能な受光部が同一の筐体内に備えられたカラーセンシング部を有しており、排泄物に基づく使用者の健康状態に関する生体情報を取得可能である。
特許第5861977号公報
 しかしながら、上述の従来技術のように、同一の筐体内に配置される発光部と受光部との位置関係において、発光部を受光部よりも後方に配置してしまうと、筐体内の後方から照射された光が筐体内で反射した反射光を、筐体内の前方に配置された受光部が受光してしまう。筐体内で反射した反射光は、排泄物からの反射光よりも減衰していないため光の強度が高い。そのため、筐体内で反射した反射光により、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまう(情報落ち誤差等)こと等が生じる場合があり、排泄物に対する検知精度が低下するという課題が生じた。したがって、排泄物等の検知対象の検知において検知精度が低下することを抑制することが望まれている。
 開示の実施形態は、検知精度が低下するおそれを抑制する便座装置及び排泄物検知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便座装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された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、前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、光を受光する受光素子が設けられた受光部と、前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、を有し、前記1つまたは複数の発光素子は、前記筐体の側面視または上面視において、前記受光部と並列または前記受光部よりも前方に配置され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、光を照射するために発光部に設けられる1つまたは複数の発光素子を、光を受光するために受光部に設けられる受光素子と同一の筐体内に配置すると共に、その筐体の側面視または上面視において、発光素子と受光素子を並列、もしくは発光素子を受光素子よりも前方に配置するようにした。そのため、発光素子から照射された光が筐体内で反射した反射光を、受光素子が検知してしまうおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれを抑制することが可能となる。このように、検知精度が低下するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る便座装置において、前記発光部は、前記使用者によって排泄される排泄物に向けて前方に光を照射する前記1つまたは複数の発光素子が設けられ、前記受光部は、前記発光部により照射された光に対する前記排泄物からの反射光を受光する。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、便器の上部への載置時において、使用者によって排泄される排泄物に対して光を照射し、照射された光に対する排泄物からの反射光を受光することで、便器内に排泄される排泄物の情報を取得することが可能となる。これにより、排泄物に対する検知精度が低下するおそれ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において、前記発光素子の少なくとも1つは、450nm以上の波長を照射する。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光素子の少なくとも1つが450nm以上の波長を照射することにより、排泄物の色識別の検知精度の低下を抑制することができる。例えば、便座装置の発光部に備えられる発光素子を複数設け、発光素子の少なくとも1つが450nm以上の波長を排泄物に照射することにより、排泄物の色を精度よく識別することができる。
 実施形態の一態様に係る便座装置において、前記受光部は、前記受光素子の前方に光を集光するためのレンズを備え、前記1つまたは複数の発光素子は、前記筐体の側面視または上面視において、前記レンズと並列または前記レンズよりも前方に配置される。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、筐体の側面視または上面視において、発光素子と受光素子の前方に設けられるレンズを並列、もしくは発光素子を受光素子の前方に設けられるレンズよりも前方に配置するようにした。そのため、筐体内での反射光に基づくデータにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれをさらに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において、前記1つまたは複数の発光素子の周囲には、前記1つまたは複数の発光素子によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段が設けられる。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光素子の周囲に、発光素子によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段が設けられているため、発光素子によって照射された光が筐体内で反射するおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータを受光部が受光することにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれをさらに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において、前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、受光素子の周囲に、発光素子によって照射された光が、前方以外から入射することを抑制するためのカバーが設けられているため、前方から入射してくる排泄物からの反射光以外の光を検知してしまうおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータを受光部が受光することにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれをさらに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、排泄物を受けるボウル部が形成された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、前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、光を受光する受光素子が設けられた受光部と、前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、を有し、前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光素子の周囲に、発光素子によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段が設けられているため、発光素子によって照射された光が筐体内で反射するおそれを低減することが可能となり、受光素子の周囲に、発光素子によって照射された光が、前方以外から入射することを抑制するためのカバーが設けられているため、前方から入射してくる排泄物からの反射光以外の光を検知してしまうおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータを受光部が受光することにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれをさらに抑制することが可能となる。このように、検知精度が低下するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、光を受光する受光素子が設けられた受光部と、前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、を有し、前記1つまたは複数の発光素子は、前記筐体の側面視または上面視において、前記受光部と並列または前記受光部よりも前方に配置されることを特徴とする。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置によれば、光を照射するために発光部に設けられる発光素子を、排泄物からの反射光を受光するために受光部に設けられる受光素子と同一の筐体内に配置すると共に、その筐体の側面視または上面視において、発光素子と受光素子を並列、もしくは発光素子を受光素子よりも前方に配置するようにした。そのため、発光素子から照射された光が筐体内で反射した反射光を、受光素子が検知してしまうおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれを抑制することが可能となる。このように、検知精度が低下するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、光を受光する受光素子が設けられた受光部と、前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、を有し、前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置によれば、受光素子の周囲に、発光素子によって照射された光が、前方以外から入射することを抑制するためのカバーが設けられているため、前方から入射してくる排泄物からの反射光以外の光を検知してしまうおそれを低減することが可能となる。これによって、筐体内での反射光に基づくデータを受光部が受光することにより、排泄物からの反射光に基づくデータが埋もれてしまうことで、排泄物に対する検知精度が低下するおそれをさらに抑制することが可能となる。このように、検知精度が低下するおそれを抑制することができる。
 また、使用者の着座中に排泄物を検知しようとすると、便座の上方が使用者の臀部によって覆われていることにより、トイレ空間内に配設された照明の光などが入り難い暗い環境下での検知となる。そのため、受光部が受光する排泄物からの反射光の光量は、発光部によって照射される光に大きく依存する。このとき、受光部が受光する排泄物からの反射光の光量が不足すると、排泄物に関する情報を正確に取得することができないおそれがあるという課題が生じた。そのため、排泄物等の検知対象に照射する光の光量不足を抑制することが望まれている。
 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、前方に光を照射する発光部と、光を受光する受光部と、を有し、前記発光部は、前記発光部の中心軸が前方側において前記受光部の中心軸に近づく方向に傾くように配置されることを特徴とする。
 本件発明者らは、受光部が受光する大便(排泄物)からの反射光の光量が不足するおそれを抑制するための構成について、鋭意検討を行った。その結果、発光部によって照射される光の内、最も光量が大きい発光部の中心軸に沿って照射される光に対する大便からの反射光を受光することが有用であることを見出した。実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光部の中心軸の向きと受光部の中心軸の向きが平行になるように発光部を配置するのではなく、発光部の中心軸の向きが受光部の中心軸に対して斜めに傾くように発光部を配置するようにした。これによって、実施形態の一態様に係る便座装置によれば、発光部から大便に照射された光の内、最も光量が大きい発光部の中心軸に沿って照射された光が、受光部の中心軸に向かって反射するようになる。従って、受光部が受光する大便(排泄物)からの反射光の光量が不足するおそれを抑制することが可能となる。このように、照射する光の光量不足を抑制し、照射した光の反射光の光量が不足するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る便座装置において、前記発光部は、前記使用者によって排泄される大便に向けて前方に光を照射し、前記受光部は、前記発光部により照射された光に対する大便からの反射光を受光する。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、使用者によって排泄される排泄物に対して光を照射し、照射された光に対する排泄物からの反射光を受光することで、便器内に排泄される排泄物の情報を取得することが可能となる。これにより、大便(排泄物)に対して照射する光の光量不足を抑制し、大便(排泄物)からの反射光の光量が不足するおそれ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において、前記発光部は、光を照射する発光素子を複数備え、複数の前記発光素子は、それぞれ異なる波長の光を照射可能であり、前記複数の前記発光素子によって照射される光の半値角領域が、前記便座の平面視において、前記便座の開口内で重なるように配置される。
 大便(排泄物)の内、大便の色を検知するためには、可視光域の波長を全て含む白色光を大便に対して照射し、大便からの反射光を受光部側で分光する方法(第1の方法)と、複数の異なる波長の光を大便に対して順次照射する方法(第2の方法)が想定される。このとき、第2の方法は、第1の方法に対してコストを安価に抑えられるというメリットがある一方で、複数の異なる波長の光に対して大便からの反射光の光量がバラつくことを抑制しなくてはならないというデメリットがある。実施形態の一態様に係る便座装置によれば、異なる波長の光を照射可能な発光素子が複数備えられた発光部において、使用者から排泄される大便の落下が想定される領域内で、複数の発光素子から照射される光の光量が比較的高い半値角領域がそれぞれ重なり合うように発光素子が配置されている。これによって、複数の異なる波長の光に対して大便からの反射光の光量がバラつくこと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において、前記複数の前記発光素子は、使用者から排泄される大便の仮想落下位置に対して、前記複数の前記発光素子によって照射される光の半値角領域がそれぞれ重なり合うように配置される。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、使用者から排泄される大便の仮想落下位置に対して、複数の発光素子から照射される光の光量が比較的高い半値角領域がそれぞれ重なり合うように発光素子が配置されている。これによって、複数の異なる波長の光に対して大便からの反射光の光量がバラつくこと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において、前記複数の前記発光素子は、前記受光部の周囲に配置される。
 実施形態の一態様に係る便座装置によれば、複数の発光素子が受光部の周囲を囲うように周囲に配置されているため、発光部の中心軸が受光部に向かって傾けて配置される、複数の発光素子による光の照射角度を均一化することが可能となる。これによって、複数の発光素子によって照射される光に対する大便からの反射光の光量のバラつきを更に抑制することができる。
 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、光を照射する発光部と、光を受光する受光部と、を有し、前記発光部には、同一波長の光を照射する発光素子が複数設けられ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、発光部に同一波長の光を照射する発光素子が複数設けられているため、使用者の着座中に大便を検知する際に、大便に対して複数の発光素子から同一波長の光を一斉に照射することが可能となる。これによって、受光部が受光する大便からの反射光の光量が不足するおそれを抑制することが可能となる。このように、照射する光の光量不足を抑制し、照射した光の反射光の光量が不足するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、前方に光を照射する発光部と、光を受光する受光部と、を有し、前記発光部は、前記発光部の中心軸が前方側において前記受光部の中心軸に近づく方向に傾くように配置されることを特徴とする。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置によれば、発光部の中心軸の向きと受光部の中心軸の向きが平行になるように発光部を配置するのではなく、発光部の中心軸の向きが受光部の中心軸に対して斜めに傾くように発光部を配置するようにした。これによって、便器への配設時において、発光部から大便に照射された光の内、最も光量が大きい発光部の中心軸に沿って照射された光が、受光部の中心軸に向かって反射するようになる。従って、受光部が受光する大便からの反射光の光量が不足するおそれを抑制することが可能となる。このように、照射する光の光量不足を抑制し、照射した光の反射光の光量が不足するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様に係る排泄物検知装置は、排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、光を照射する発光部と、光を受光する受光部と、を有し、前記発光部には、同一波長の光を照射する発光素子が複数設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検知装置によれば、発光部に同一波長の光を照射する発光素子が複数設けられているため、使用者の着座中に大便を検知する際に、大便に対して複数の発光素子から同一波長の光を一斉に照射することが可能となる。これによって、受光部が受光する大便からの反射光の光量が不足するおそれを抑制することが可能となる。このように、照射する光の光量不足を抑制し、照射した光の反射光の光量が不足するおそれを抑制することができる。
 実施形態の一態様によれば、検知精度が低下するおそれを抑制することができる。
図1は、第1の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、第1の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。 図3は、第1の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。 図4は、第1の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5は、蓋部の開閉動作の一例を示す図である。 図6は、窓部を有する光学ユニットの一例を示す図である。 図7は、第2の実施形態に係るトイレシステムの構成の一例を示す側面図である。 図8は、第2の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9は、第3の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10は、第3の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11は、第3の実施形態に係るトイレシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図12は、発光部及び受光部の構成の一例を示す図である。 図13は、発光部及び受光部の構成の一例を示す側面図である。 図14は、発光部及び受光部の構成の他の一例を示す図である。 図15は、発光部及び受光部の構成の他の一例を示す側面図である。 図16は、発光部及びシリンドリカルレンズを用いた受光部の構成の一例を示す図である。 図17は、発光部及びシリンドリカルレンズを用いた受光部の構成の一例を示す側面図である。 図18は、排泄情報収集の処理に関連するトイレシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図19は、排泄情報収集の処理の制御フローを示す概念図である。 図20は、待機モードにおける処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図21は、待機モードにおけるタイムチャートの一例を示す図である。 図22は、測定モードにおける処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図23は、測定モードにおけるタイムチャートの一例を示す図である。 図24は、排泄情報収集の処理におけるデータの一例を示す図である。 図25は、排泄物の形状のデータ分析の一例を示す図である。 図26は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。 図27は、排泄物と血との関係の一例を示す図である。 図28は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。 図29は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。 図30は、大便の仮想落下位置の一例を示す図である。 図31は、発光部及び受光部の第1の配置態様を示す概念図である。 図32は、発光部及び受光部の第2の配置態様を示す概念図である。 図33は、発光部及び受光部の第3の配置態様を示す概念図である。 図34は、発光部及び受光部の第4の配置態様を示す概念図である。 図35は、光の波長と各色の模擬便の反射率との関係を示す図である。 図36は、複数の発光素子の光の照射が重なり合う例を示す要部斜視図である。 図37は、光の照射に関するタイムチャートの一例を示す図である。 図38は、発光部と受光部との配置の関係を示す概念図である。
 以下、添付図面を参照して、本願の開示する便座装置及び排泄物検知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排泄物の情報収集(以下「排泄情報収集」ともいう)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、最初に前提となるトイレシステムなどの各種構成を説明する。
<1.トイレシステムの構成>
 まず、第1の実施形態に係るトイレシステムの構成について図1を参照して説明する。図1は、第1の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1に示すように、トイレシステム1は、便座装置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。便座装置2は、便器7の上部に設けられる。
 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ず、トイレシステム1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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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の制御装置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。
 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。
 操作装置10は、便座装置2と所定のネットワーク(例えば、図11中のネットワーク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。例えば、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。
 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。
 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。
 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。
 トイレシステム1は、後述する各種の構成や処理により、使用者の排泄物(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。トイレシステム1は、光学的な方式により使用者の排便を検知する。すなわち、トイレシステム1は、光学的手段で排泄物(大便)の情報を検知可能なトイレシステムである。例えば、トイレシステム1は、使用者の便座5への着座後の個人認証や操作装置10への操作により、後述する待機モードになり、使用者の排泄により自動的に測定モードになる。トイレシステム1は、測定した結果を基に、使用者のスマートフォン等の端末装置に情報提供を行ってもよい。
<2.便座装置の構成>
 次に、便座装置2の構成について図2及び図3を参照して説明する。図2及び図3は、第1の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2は、光学ユニット100の蓋部110が閉じた状態(以下「閉鎖状態」ともいう)である場合を示す図である。また、図3は、光学ユニット100の蓋部110を除いた状態を示す図である。
 図2に示すように、蓋部110の閉鎖状態においては、光学ユニット100の蓋部110以外の構成(図3や図5中の発光部120や受光部130等)は、蓋部110の裏に隠されている。なお、ここでいう閉鎖状態とは、蓋部110により受光部130に水がかからない状態を示す言葉であり、受光部130に水がかからない箇所を開放した構成も含まれる。蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置する。このように、蓋部110は、閉鎖状態において受光部110の前方に位置する。すなわち、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130から便器7内へ臨む方向には、蓋部110が位置する。これにより、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130は、本体カバー30及び蓋部110に覆われる。このように、筐体である本体カバー30には、発光部120および受光部130が配置される。なお、図2の例では、蓋部110が本体カバー30と同様に透過性がない(低い)材料により形成される場合を示すが、蓋部110は本体カバー30とは異なる材料により形成されてもよい。例えば、蓋部110(の一部)は透過性材料により形成されてもよいが、この点についての詳細は後述する。
 また、図2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(以下「収納位置」ともいう)にある状態を示す。図2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31b(図5参照)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。
 図3に示すように、蓋部110が除かれた場合、光学ユニット100の発光部120や受光部130は、本体カバー30の開口31から露出する。例えば、蓋部110が開いた状態(以下「開放状態」ともいう)においては、図3に示すように、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置しない状態となる。これにより、蓋部110の開放状態においては、発光部120や受光部130が露出する。そして、蓋部110の開放状態において、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、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110は、閉鎖状態において受光部110の前方に位置することにより、受光部110の前方を覆い、開放状態において受光部110の前方に位置しないことにより、受光部110の前方を開放する。蓋部110は、受光部110の前方を覆う位置と、受光部110の前方を開放する位置との間で受光部110に対して開閉自在である。なお、蓋部110の開放状態についての詳細は後述する。
 図2に及び図3に示すように、便座装置2は、洗浄ノズル6に隣接する位置に光学ユニット100を配置した構成である。なお、光学ユニット100は、洗浄ノズル6に隣接する位置に限らず、種々の位置に配置されてもよいがこの点については後述する。
<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、第1の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、制御装置34と、電磁弁71と、ノズルモータ61と、洗浄ノズル6と、光学ユニット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。
 例えば、人体検知センサ32や着座検知センサ33や制御装置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、操作装置10と通信する通信装置(例えば、図11中の通信装置35等)を有する。例えば、通信装置は、通信回路等によって実現される。そして、通信装置は、所定のネットワーク(例えば、図11中のネットワークN)と有線または無線で接続され、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。また、本体部3には、制御装置34外に記憶部(図18中の第2のメモリ20等)を有してもよい。この場合、便座装置2は、制御装置34から第2のメモリ20にデータを送信し、データを第2のメモリ20に格納してもよいが、この点の詳細は後述する。
 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、検知信号を制御装置34へ出力する。
 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。
 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。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装置34へ出力する。
 制御装置34は、各種構成や処理を制御する制御部として機能する。制御装置34は、ノズルモータ61や電磁弁71や光学ユニット100を制御する。制御装置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や光学ユニット100を制御する。制御装置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。制御装置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。制御装置34は、電磁弁71の開閉を制御する。制御装置34は、蓋部110を開閉させるために光学ユニット100を制御する。制御装置34は、蓋部110を開放状態にするための制御情報を光学ユニット100に送信する。制御装置34は、蓋部110を閉鎖状態にするための制御情報を光学ユニット100に送信する。制御装置34は、発光部120の点灯や消灯を制御するための制御情報を光学ユニット100に送信する。制御装置34は、使用者の着座前や十分なデータが取れた場合等、受光部130による受光が必要ないタイミングでは蓋部110を閉鎖状態に制御する。
 制御装置34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光学ユニット100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。制御装置34は、有線により、ノズルモータ61や電磁弁71や光学ユニット100に制御情報を送信する。なお、制御装置34は、無線により、ノズルモータ61や電磁弁71や光学ユニット100に制御情報を送信してもよい。
 制御装置34は、蓋部110の開閉動作を制御する。制御装置34は、着座検知センサ33により検知された使用者の着座の後に蓋部110を開放し、着座検知センサ33により使用者の離座が検知されるよりも前に蓋部110を閉鎖する。制御装置34は、受光部130が排泄物からの反射光を受光したことに基づいて、蓋部110を閉鎖する。
 制御装置34は、操作装置10に対する使用者による洗浄ノズル6を動作させるための指示に連動して蓋部110を閉鎖する。制御装置34は、ボウル部8に進出した洗浄ノズル6からの反射光を受光部130が受光したことに基づいて、蓋部110を閉鎖する。
 制御装置34は、蓋部110を開放する制御時において、発光部120によって照射される光の中心軸と蓋部110とが重ならないように、蓋部110を開放する。制御装置34は、蓋部110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110を制御する。制御装置34は、蓋部110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110を制御する。制御装置34は、同一波長の光を一斉に照射するように発光部120を制御する。例えば、制御装置34は、蓋部110が完全に開放した状態(全開状態)よりも閉鎖位置に近い位置を開放状態として、蓋部110を開放する。例えば、制御装置34は、蓋部110が各発光素子121の半値角の領域外に位置し、全開状態の位置よりも前の位置を開放状態として、蓋部110を開放する。
 制御装置34は、洗浄ノズル6の動作に連動して蓋部110を閉鎖する。制御装置34は、洗浄ノズル6を制御する操作装置10に対する使用者の操作を起点に蓋部110を制御する。制御装置34は、洗浄ノズル6の動作(ボウル部へのノズルの進出)を検知し、蓋部110を制御する。
 制御装置34は、便器7への載置時において蓋部110を上方向に開放するように制御する。制御装置34は、洗浄ノズル6の動作時に蓋部110を閉鎖状態にするように制御する。制御装置34は、便器7に配設された洗浄ノズル6の動作時に、蓋部110を閉鎖状態にするように制御する。
 制御装置34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おいて、可視光域の波長を有する光を照射する測定モードと、不可視光域の波長を有する光、又は測定モードで照射した光の波長よりも不可視光域に近い波長を有する光を照射する測定待機モード(待機モード)とを有する。この場合、制御装置34は、測定モードと、待機モードとを切り替えることにより、動作のモード切替えを行う。制御装置34は、受光部130が大便からの反射光を受光するまでの間、待機モードを実行し、受光部130が大便からの反射光を受光したことに基づいて、測定モードを実行する。
 制御装置34は、発光部120による光の照射を制御する。制御装置34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。制御装置34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。
 制御装置34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0.2ミリ秒以上に制御する。制御装置34は、一の受光制御の実行開始後、次の受光制御を実行するまで間隔を10ミリ秒以下に制御する。制御装置34は、一の受光制御において、複数の発光素子121のうち、一の発光素子121のみに通電し、一の受光制御が終了する度に、次の受光制御で通電する発光素子121を変更し、一の受光制御の実行開始後、次の受光制御を実行するまでの間隔を1.6ミリ秒以下に制御する。制御装置34は、受光制御において、発光素子121に対する通電時間を、発光素子121が照射する波長ごとに異ならせる。
 また、制御装置34は、図1に示すような便蓋4や便座5を制御する。制御装置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。制御装置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。制御装置34は、操作装置10から送信された着座部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。制御装置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、制御装置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。
 制御装置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。制御装置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。制御装置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。制御装置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。制御装置34は、上述した制御に関する演算を実行する演算処理装置342(図18参照)や記憶部等の各種の構成を有する。例えば、演算処理装置342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。なお、制御装置34の構成についての詳細は後述する。
 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、制御装置34からの指示に応じて開閉の制御を実行する。
 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、制御装置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。
 光学ユニット100は、蓋部110と、アクチュエータ111と、発光部120と、受光部130とを備える。光学ユニット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光学ユニットは、便座装置とは別体であってもよいがこの点については後述する。
 蓋部110は、発光部120や受光部130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110は、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110は、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。蓋部110は、光学ユニット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110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110は、透明ではない材料(塗料)が表面に塗布されてもよい。なお、蓋部110は、透明ではない構成に限らず、透明であってよい。蓋部110は、受光部130の前方に設けられ、開閉自在である。蓋部110は、アクチュエータ111により開放状態と閉鎖状態とに遷移可能であり、発光部120や受光部130の前方に位置したり、発光部120や受光部130を露出させたりする。蓋部110は、使用者の着座前や十分なデータが取れた場合等、受光部130による受光が必要ないタイミングでは閉鎖状態になっている。これにより、蓋部110は、汚れにより、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110は、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。蓋部110は、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位置する。蓋部110は、便器7への載置時において上方向に開放する。蓋部110は、洗浄ノズル6の動作時に閉鎖状態である。蓋部110は、便器7に配設された洗浄ノズル6の動作時に、閉鎖状態である。
 アクチュエータ111は、蓋部110を開放状態や閉鎖状態にする駆動源(モータ)である。アクチュエータ111は、制御装置34からの指示に応じて蓋部110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。アクチュエータ111は、使用者の着座前や十分なデータが取れた場合等、受光部130による受光が必要ないタイミングでは蓋部110を閉鎖状態にする。
 アクチュエータ111は、蓋部110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110を位置固定する。アクチュエータ111は、蓋部110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110を位置固定する。アクチュエータ111は、便器7への載置時において蓋部110を上方向に開放する。アクチュエータ111は、洗浄ノズル6の動作時に蓋部110を閉鎖状態にする。アクチュエータ111は、便器7に配設された洗浄ノズル6の動作時に、蓋部110を閉鎖状態にする。
 発光部120は、光を照射する。発光部120は、光を照射する発光素子121(図5参照)を有する。発光部120は、使用者によって排泄される排泄物に対して光を照射する。発光部120は、使用者によって排泄される大便に対して光を照射する。発光部120は、落下中の大便に対して光を照射する。
 発光部120は、光を照射する発光素子121が設けられる。発光部120は、前方に光を照射する発光素子121が設けられる。発光部120は、使用者によって排泄される排泄物に向けて前方に光を照射する発光素子121が設けられる。
 発光部120は、前方に光を照射する。発光部120は、発光部120の中心軸が受光部130の中心軸と平行または、前方側において受光部130の中心軸に近づく方向に傾くように配置される。なお、ここでいう受光部130の中心軸は、レンズ131の中心を通り、レンズ131に対して垂直に交わる線である。発光部120は、発光部120の中心軸の向きが受光部130の中心軸に対して斜めに傾くように配置される。受光部130の中心軸は、例えば、受光部130のレンズ131の厚み方向に延び、レンズ131の中心を通る中心軸であってもよい。また、受光部130がレンズ131を有しない場合、受光部130の中心軸は、例えば、受光部130の受光素子132の厚み方向に延び、受光素子132の中心を通る中心軸であってもよい。発光部120は、各発光素子121の中心軸の向きが受光素子132の中心軸に対して斜めに傾くように配置される。発光部120は、使用者によって排泄される大便に向けて前方に光を照射する。
 発光部120は、複数の発光素子121を備える。発光部120は、光を照射する発光素子121を複数備える。発光部120には、同一波長の光を照射する発光素子121が複数設けられる。発光部120は、使用者によって排泄される落下中の大便に対して光を照射する。発光部120は、異なる波長の光を照射するための複数の発光素子121を備える。各発光素子121は、中心軸の向きが受光素子132の中心軸に対して斜めに傾くように配置される。
 発光素子121は、筐体である本体カバー30の側面視または上面視において、受光部130と並列または受光部130よりも前方に配置される。発光素子121は、筐体である本体カバー30の側面視または上面視において、レンズ131と並列またはレンズ131よりも前方に配置される。
 発光素子121の周囲には、発光素子121によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段が設けられる。反射手段は、傾斜部材により形成される傾斜面であってもよいし、発光素子121の周囲に形成された凹面(凹部の外表面)であってもよい。複数の発光素子121は、それぞれ異なる波長の光を照射可能である。複数の発光素子121によって照射される光の半値角領域が、便座5の平面視において、便座5の開口50内で重なるように配置される。複数の発光素子121は、使用者から排泄される大便の仮想落下位置に対して、複数の発光素子121によって照射される光の半値角領域がそれぞれ重なり合うように配置される。
 複数の発光素子121は、受光部130の周囲に配置される。待機モードにおいて用いられる発光素子121は、測定モードのみにおいて用いられる発光素子121よりも、便器7への載置時において上方に配置される。待機モードにおいて用いられる発光素子121の数は、測定モードにおいて用いられる発光素子121の数よりも少ない。複数の発光素子121は、便器7への載置時において、受光部130よりも上方に配置される。なお、発光部120や発光素子121の構成の詳細については、後述する。
 受光部130は、光を受光する。受光部130は、レンズ131(図5参照)や光を受光する受光素子132(図13参照)を有する。受光部130は、発光部120により照射された光に対する排泄物からの反射光を受光する。受光部130は、発光部120により照射された光に対する大便からの反射光を受光する。受光部130は、発光部120により照射された光に対する落下中の大便からの反射光を受光する。
 受光部130は、光を受光する受光素子132が設けられる。受光部130は、受光素子132の前方に光を集光するためのレンズ131を備える。受光素子132の周囲には、受光素子132の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーであるケース133が設けられている。受光素子132の周囲には、前方に配置されたレンズ131を通過する光以外が受光素子132に入射することを抑制するためのカバーであるケース133が設けられている。受光素子132の周囲には、受光素子132の側部方向からの光の入射を抑制するためのカバーであるケース133が設けられている。
 ケース133は、受光素子132の前方以外からの光を遮断したり、減衰したりする入射抑制カバーとして機能する。ケース133は、例えば黒等の光を透過しにくい色に着色される。なお、ケース133には、所望の形状に形成可能であれば、樹脂等、種々の材料が用いられてもよい。受光部130は、発光部120により照射された光に対する大便からの反射光を受光する。受光部130は、発光部120により照射された光に対する落下中の大便からの反射光を受光する。受光部130は、発光部120により照射された光に対する大便からの反射光を受光する。なお、受光部130の構成の詳細については、後述する。
<4.蓋部の開閉>
 ここで、光学ユニット100の蓋部110の開閉について、図5を用いて説明する。図5は、蓋部の開閉動作の一例を示す図である。具体的には、図5は、蓋部110が開放状態と閉鎖状態との間を遷移する動作の一例を示す図である。蓋部110は、アクチュエータ111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5においては、蓋部110の位置に応じて、蓋部110-1~110-4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110」とする。また、図5では、蓋部110の開閉を示すため、本体カバー30の一部のみを図示し、洗浄ノズル6用の開口31bを覆うノズル用蓋60等の図示も省略する。図5に示すように、本体カバー30には、光学ユニット100用の開口31と洗浄ノズル6用の開口31bの2つの開口が設けられる。光学ユニット100用の開口31は、蓋部110で覆われることが可能である。また、洗浄ノズル6用の開口31bは、ノズル用蓋60で覆われることが可能である。例えば、開口31bは便器7の後方側の中央部に設けられ、開口31は開口31bに隣接する位置に設けられる。
 図5に示す蓋部110-1は、閉鎖状態の蓋部110を示す。閉鎖状態における蓋部110-1は、発光部120や受光部130の前方に位置する。蓋部110-1は、本体カバー30と略面一の状態となり、発光部120や受光部130の前方を覆う。このように、筐体である本体カバー30は、発光部120や受光部130よりも前方に位置する。
 蓋部110は、トイレルームRの使用者の便座5への着座前や、洗浄ノズル6の動作時や、排便に関する検知が終了した場合等において、蓋部110-1の位置に位置し、閉鎖状態になる。これにより、蓋部110は、発光部120や受光部130の露出を抑制し、発光部120や受光部130がトイレルームRに入室時の使用者に視認可能となったり、発光部120や受光部130に水がかかったりすること等を抑制する。
 蓋部110は、制御装置34によるアクチュエータ111の制御により、蓋部110-1の位置に位置し、閉鎖状態になる。そして、蓋部110は、制御装置34によるアクチュエータ111の制御により、閉鎖状態から開放状態に遷移する。蓋部110は、蓋部110-1、110-2、110-3、110-4の順に位置を遷移させ、閉鎖状態から開放状態に遷移する。例えば、蓋部110は、トイレルームRの使用者の便座5への着座後や、洗浄ノズル6の動作の終了時等において、蓋部110は、閉鎖状態の蓋部110-1から開放状態の蓋部110-4に遷移する。
 蓋部110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う。蓋部110は、一端部側を軸として回転動作をすることにより、一端部に対向する他端部を下から上へ位置を移動させる。このように、図5の例では、蓋部110は、本体カバー30に対して回転動作をすることにより、閉鎖状態の蓋部110-1から開放状態の蓋部110-4に遷移する。
 蓋部110-2、110-3は、閉鎖状態の蓋部110-1から開放状態の蓋部110-4に遷移するまでの間の途中の状態を示す。このように、蓋部110-1から、蓋部110-2、110-3、110-4と、徐々に蓋部110の他端部が上方へ移動することにより、発光部120や受光部130が露出する。具体的には、蓋部110の他端部が上方へ移動することにより、発光部120の発光素子121や受光部130のレンズ131等が本体カバー30の開口31から露出する。
 上記のように、開放状態の蓋部110-4が発光部120や受光部130の前方において上方に位置することにより、発光部120や受光部130への外光(トイレルームR内の照明等)の影響を抑制したり、発光部120や受光部130への上方からの水などがかかったりすることを抑制することができる。
 また、蓋部110は、制御装置34によるアクチュエータ111の制御により、開放状態から閉鎖状態に遷移する。なお、開放状態から閉鎖状態への遷移は、上述した閉鎖状態から開放状態への遷移と逆の動作であり詳細な説明を省略するが、蓋部110は、蓋部110-4、110-3、110-2、110-1の順に位置を遷移させ、開放状態から閉鎖状態に遷移する。蓋部110は、一端部側を軸として回転動作をすることにより、他端部を上から下へ位置を移動させる。例えば、蓋部110は、トイレルームRの使用者の便座5への離座後や、洗浄ノズル6の動作時や、排便に関する検知が終了した場合等において、蓋部110は、開放状態の蓋部110-4から閉鎖状態の蓋部110-1に遷移する。
 なお、図5の例では、蓋部110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110の構成は図5の例に限らず、種々の態様であってもよい。例えば、蓋部110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110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110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110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。
<5.窓部>
 蓋部110は、全体が透過性がない(低い)材料により形成されるが、蓋部の一部は透過性を有してもよい。この点についての詳細は後述する。図6は、窓部を有する光学ユニットの一例を示す図である。
 図6の例では、光学ユニット100は、光を透過する窓部1101を有する蓋部110Aや、複数の発光素子121を有する発光部120や、受光部130を備える。蓋部110Aは、周囲を囲う枠内に窓部1101を有する。窓部1101は、発光部120が照射する光を透過し、受光部130が受光する光を透過すれば、どのような材料により形成されてもよい。なお、ここでいう光には、可視光のみに限らず、赤外線といった不可視光も含まれる。
 図6の例では、光学ユニット100の発光部120や受光部130は、筐体101に配置される。このように、筐体101は、発光部120および受光部130が配置される。また、蓋部110Aは、筐体101の端部に支持され、発光部120や受光部130の前方に位置する。このように、筐体101の端部は、発光部120や受光部130よりも前方に位置する。
 図6の例では、蓋部110Aは、窓部1101が発光部120や受光部130の前方に位置するように配置され、蓋部110Aの開閉動作無しで、光学ユニット100は排便検知が可能に構成される。なお、蓋部110Aは、筐体101に対して位置固定されてもよいし、筐体101に対して開閉動作が可能であってもよい。また、制御装置34のADConverter341や演算処理装置342については後述する。
<6.他の装置構成や配置例>
 なお、装置構成や光学ユニットの配置は上記に限らず、種々の構成や配置であってもよい。
<6-1.光学ユニットの他の配置例>
 例えば、光学ユニットは、本体部3の本体カバー30内に限らず種々の位置に配置されてもよい。この点について、図7及び図8を用いて説明する。図7は、第2の実施形態に係るトイレシステムの構成の一例を示す側面図である。図8は、第2の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。具体的には、図7は、光学ユニット100Aの蓋部110が閉鎖状態である場合を示す図である。また、図8は、光学ユニット100Aの蓋部110を除いた状態を示す図である。なお、第1の実施形態に係るトイレシステム1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。
 トイレシステム1Aは、便座装置2Aと、操作装置10(図示省略)とを備える。なお、図7及び図8に示すトイレシステム1Aでは、便座装置2Aの説明に必要な構成のみを図示し、他の構成(操作装置10等)の図示を省略する。便座装置2Aは、便座装置2と同様にトイレルームR(図1参照)に設けられる。図8に示すように便座装置2Aは、本体部3Aの本体カバー30Aに光学ユニット用の開口31を有しない点で、便座装置2と相違する。
 図7に示すように、トイレシステム1Aでは、便座装置2Aの便器7のリム部9と便座5の間に光学ユニット100Aを配置する。具体的には、光学ユニット100Aは、便座5の使用者が着座する面の反対面である裏面51側に配置される。光学ユニット100Aは、便座5とリム部9との間において、蓋部110や発光部120や受光部130が便器7内へ臨む向きに配置される。このように、便座装置2Aでは、光学ユニット100Aが便座5の裏面51側に配置されることにより、トイレルームRの使用者により光学ユニット100Aが視認される可能性を低減することができる。なお、光学ユニット100Aは、便座5の裏面51に設けられるクッション部52内に配置されてもよい。
 蓋部110は、光学ユニット100Aの蓋部110以外の構成(図8中の発光部120や受光部130等)を収納する筐体101A(図8参照)の一面に設けられる。蓋部110は、発光部120や受光部130の前面側に対応する筐体101Aの開口面を覆う。蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130等は、蓋部110の裏に隠されている。蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置する。すなわち、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130から便器7内へ臨む方向には、蓋部110が位置する。これにより、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130は、筐体101A及び蓋部110に覆われる。なお、図7の例では、蓋部110が筐体101Aと同様に透過性がない(低い)材料により形成される場合を示すが、蓋部110は筐体101Aとは異なる材料により形成されてもよい。
 図8に示すように、蓋部110が除かれた場合、光学ユニット100Aの発光部120や受光部130は、筐体101Aから露出する。例えば、蓋部110が開放状態においては、図8に示すように、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置しない状態となる。これにより、蓋部110の開放状態においては、発光部120や受光部130が露出する。なお、蓋部110の筐体101Aに対する開閉動作は、蓋部110の本体カバー30に対する開閉動作と同様であり、説明を省略する。図7及び図8に示すトイレシステム1Aの場合、便座装置2A外に光学ユニット100Aを配置する。そのため、トイレシステム1Aでは、様々な機器が複雑かつ密に配置されている便座装置2A内の設計を変形する必要がないため、便座装置内に光学ユニットを配置する構成(例えばトイレシステム1の便座装置2等)に比べて、製造し易い。
<6-2.他の装置構成例>
 便座装置と光学ユニットとは別体であってもよい。この点について、図9~図11を用いて説明する。まず、図9及び図10を用いて、トイレシステムの構成について説明する。図9及び図10は、第3の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。具体的には、図9は、光学ユニット100Bの蓋部110が閉鎖状態である場合を示す図である。また、図10は、光学ユニット100Bの蓋部110を除いた状態を示す図である。なお、第1の実施形態に係るトイレシステム1や第2の実施形態に係る便座装置2A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。
 トイレシステム1Bは、便座装置2Bと、光学ユニット100Bと、操作装置10(図示省略)とを備える。なお、図9及び図10に示すトイレシステム1Bでは、便座装置2Bや光学ユニット100Bの説明に必要な構成のみを図示し、他の構成(操作装置10等)の図示を省略する。便座装置2Bは、便座装置2と同様にトイレルームR(図1参照)に設けられる。図9に示すように便座装置2Bは、本体部3Bの本体カバー30Bに光学ユニット用の開口31を有しない点や光学ユニット100Bが別体である点で、便座装置2と相違する。このように、トイレシステム1Bでは、光学ユニット100Bが便座装置2Bとは別体の排泄物検知装置として機能する。図9に示すように、排泄物検知装置である光学ユニット100Bは、排泄物を受けるボウル部8が形成された便器7に配設される。
 図9に示すように、トイレシステム1Bでは、便座装置2Bのリム部9と便座5の間に引っ掛けて光学ユニット100Bを配置する。具体的には、光学ユニット100Bは、光学ユニット100Bを収納する筐体101Bのフック部(フック構造)により、リム部9に引っ掛けられて、配置される。光学ユニット100Bは、リム部9の内周壁に沿って、蓋部110や発光部120や受光部130が便器7内へ臨む向きに配置される。筐体101Bは、発光部120や受光部130を収納する本体部がリム部9の内周壁に沿って配置され、本体部が設けられた端部の反対側に設けられたフック部によりリム部9に引っ掛けられる。
 蓋部110は、光学ユニット100Bの蓋部110以外の構成(図8中の発光部120や受光部130等)を収納する筐体101Bの一面に設けられる。蓋部110は、発光部120や受光部130の前面側に対応する筐体101Bの開口面を覆う。蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130等は、蓋部110の裏に隠されている。蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置する。すなわち、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130から便器7内へ臨む方向には、蓋部110が位置する。これにより、蓋部110の閉鎖状態においては、発光部120や受光部130は、筐体101B及び蓋部110に覆われる。なお、図7の例では、蓋部110が筐体101Bと同様に透過性がない(低い)材料により形成される場合を示すが、蓋部110は筐体101Bとは異なる材料により形成されてもよい。
 図10に示すように、蓋部110が除かれた場合、光学ユニット100Bの発光部120や受光部130は、筐体101Bから露出する。例えば、蓋部110が開放状態においては、図10に示すように、発光部120や受光部130の前方に蓋部110が位置しない状態となる。これにより、蓋部110の開放状態においては、発光部120や受光部130が露出する。なお、蓋部110の筐体101Bに対する開閉動作は、蓋部110の本体カバー30に対する開閉動作と同様であり、説明を省略する。図9及び図10に示すトイレシステム1Bの場合、光学ユニット100Bを既存の便器7に取り付けるのみで完成する。そのため、トイレシステム1Bでは、便座装置(例えばトイレシステム1の便座装置2等)または便器装置(例えばトイレシステム1Aの光学ユニット100Aや便座5を含む便器装置等)の購入が不要となり、購入単価が安くなる。
<6-2-1.トイレシステムの機能構成>
 次に、トイレシステム1Bの機能構成について図11を参照して説明する。図11は、第3の実施形態に係るトイレシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。図11に示すように、トイレシステム1Bは、便座装置2Bと、便座装置2Bと通信する光学ユニット100Bとを含む。なお、上述のように、トイレシステム1Bは、操作装置10(図示省略)等の他の装置を備えるが、トイレシステム1、1A等と同様の点は、説明を省略する。
 図11に示すように、便座装置2Bは、人体検知センサ32と、着座検知センサ33と、制御装置34Bと、通信装置35と、電磁弁71と、ノズルモータ61と、洗浄ノズル6と、光学ユニット100Bとを備える。なお、図11では、図4と同様に便座装置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。
 通信装置35は、通信回路等によって実現され、光学ユニット100Bと通信する。そして、通信装置35は、ネットワークNと有線または無線で接続され、光学ユニット100B等の情報処理装置との間で情報の送受信を行う。通信装置35は、制御装置34Bの制御に応じて、光学ユニット100Bと通信する。また、通信装置35は、ネットワークNや他のネットワークを介して、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ってもよい。
 制御装置34Bは、各種構成や処理を制御する制御部として機能する。制御装置34Bは、制御装置34と同様に、ノズルモータ61や電磁弁71を制御する。また、制御装置34Bは、通信装置35を介して、光学ユニット100Bを制御する。制御装置34Bは、蓋部110を開閉させるために、通信装置35を介して光学ユニット100Bを制御する。制御装置34Bは、蓋部110を開放状態にするための制御情報を、通信装置35を介して光学ユニット100Bに送信する。制御装置34Bは、蓋部110を閉鎖状態にするための制御情報を、通信装置35を介して光学ユニット100Bに送信する。制御装置34Bは、制御装置34と同様に、例えば、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演算処理装置342(図18参照)や各種の記憶部等を有してもよい。
 光学ユニット100Bは、蓋部110と、アクチュエータ111と、発光部120と、受光部130と、制御装置140と、通信装置(図示省略)を備える。光学ユニット100Bは、光学ユニット100と同様に、排泄物検知装置(排泄物測定装置)として機能する。
 光学ユニット100Bの通信装置は、通信回路等によって実現され、便座装置2Bと通信する。そして、光学ユニット100Bの通信装置は、ネットワークNと有線または無線で接続され、便座装置2B等の情報処理装置との間で情報の送受信を行う。光学ユニット100Bの通信装置は、制御装置140の制御に応じて、便座装置2Bと通信する。また、光学ユニット100Bの通信装置は、ネットワークNや他のネットワークを介して、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ってもよい。
 制御装置140は、各種構成や処理を制御する制御部として機能する。制御装置140は、光学ユニット100の各種構成を制御する。制御装置140は、制御装置34と連携して、蓋部110やアクチュエータ111や発光部120や受光部130を制御する。制御装置140は、制御装置34から受信した信号(制御情報等)に基づいて、蓋部110やアクチュエータ111や発光部120や受光部130を制御する。
 制御装置140は、蓋部110の開閉を制御する。制御装置140は、アクチュエータ111を制御することにより、蓋部110の開閉を制御する。制御装置140は、蓋部110を開放状態にするための制御情報を制御装置34から受信し、蓋部110を開放するようにアクチュエータ111を制御する。制御装置140は、蓋部110を閉鎖状態にするための制御情報を制御装置34から受信し、蓋部110を閉鎖するようにアクチュエータ111を制御する。
 制御装置140は、発光部120の点灯や消灯を制御する。制御装置140は、発光部120の点灯や消灯を制御するための制御情報を制御装置34から受信し、発光部120の点灯や消灯を制御する。制御装置140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制御装置34から受信し、受光部130の電子シャッタの機能を制御する。制御装置140は、受光部130の電子シャッタの機能を制御する。
 制御装置140は、有線により、蓋部110やアクチュエータ111や発光部120や受光部130に制御情報を送信する。なお、制御装置140は、無線により、蓋部110やアクチュエータ111や発光部120や受光部130に制御情報を送信してもよい。
 制御装置140は、制御装置34や制御装置34Bと同様に、例えば、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演算処理装置や各種の記憶部等を有してもよい。
<7.各種の構成及び処理>
 ここから、第1の実施形態に係るトイレシステム1や便座装置2や光学ユニット100を一例として、各種の構成や処理について説明する。なお、以下の記載においては、トイレシステム1の各種構成は、トイレシステム1Aやトイレシステム1Bにおいて対応する構成に読み替えられてもよい。例えば、便座装置2は、便座装置2Aや便座装置2Bと読み替えられ、光学ユニット100は、光学ユニット100Aや光学ユニット100Bと読み替えられてもよい。
<8.発光部及び受光部の構成例>
 まず、発光部及び受光部の各種の構成について図12~図17を参照して説明する。図12~図17に示す発光部120及び受光部130、130A、130Bの構成については、その構成が採用可能であれば、光学ユニット100、100A、100Bのいずれで採用されてもよい。以下では、図12及び図13に示す発光部120及び受光部130の構成を「第1構成」と記載し、図14及び図15に示す発光部120及び受光部130Aの構成を「第2構成」と記載し、図16及び図17に示す発光部120及び受光部130Bの構成を「第3構成」と記載する場合がある。例えば、光学ユニット100の発光部120及び受光部130の構成は、以下に示す第1構成~第3構成のいずれの構成であってもよい。
<8-1.発光部及び受光部の第1構成>
 まず、図12及び図13に示す第1構成について説明する。図12は、発光部及び受光部の構成の一例を示す図である。図13は、発光部及び受光部の構成の一例を示す側面図である。
 図12及び図13に示すように、第1構成の発光部120は、6個の発光素子121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6を有する。なお、以下では、発光素子121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6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、以下では、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長の光を照射する発光素子121を「第1の発光素子」と記載し、可視光域の波長の光を照射する発光素子121を「第2の発光素子」や「第3の発光素子」や「第4の発光素子」等と記載する場合がある。例えば、第1の発光素子は、後述する待機モード及び測定モードの両方で用いられ、第2の発光素子は、測定モードのみで用いられてもよいが、この点の詳細は後述する。
 図12及び図13に示すように、第1構成の受光部130は、レンズ131と、受光素子132と、レンズ131を支えるためのケース133とを有する。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(1次元のイメージセンサ)に限らず、エリアセンサ(2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。光学ユニット100が排泄物検知装置の場合、受光素子132の背面側に位置する矩形部材内に制御装置140が設けられてもよい。
 支持部150は、発光部120や受光部130を支持する。支持部150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。支持部150は、支持部150の一面(以下「前面」ともいう)側に発光部120や受光部130が露出するように、発光部120や受光部130を支持する。例えば、支持部150は、各発光素子121や受光部130のレンズ131が露出するように、発光部120や受光部130を支持する。各発光素子121は、支持部150の前面が臨む向きに光を照射し、受光部130は、支持部150の前面が臨む向きからの光を受光する。例えば、各発光素子121や受光部130は、支持部150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。
 図12に示すように、発光部120の各発光素子121は、受光部130の周囲に配置される。また、第1構成では、受光部130のレンズ131が発光部120の発光素子121よりサイズが大きい構成となる。
<8-1-1.発光素子の発光波長及び配置例>
 ここで、各発光素子が照射する光の波長(発光波長)についての一例を示す。図12の例では、発光素子121-3、121-4の2つの発光素子121が、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長の光を照射する第1の発光素子121であり、発光素子121-1、121-2、121-5、121-6の4つの発光素子121が、可視光を照射する第2の発光素子121である。なお、第1の発光素子121の各々は、同じ波長の光を照射してもよいし、異なる波長の光を照射してもよい。また、第2の発光素子121の各々は、同じ波長の光を照射してもよいし、異なる波長の光を照射してもよい。例えば、第2の発光素子121-1、121-2が、同じ波長の光を照射してもよい。また、発光素子121-5、121-6は、同じ波長の光であって、第2の発光素子121-1、121-2が照射する光の波長とは異なる波長の光を照射する第3の発光素子121-5、121-6であってもよい。例えば、排泄物の色を識別するためには、3つ以上の波長領域の光を発光部120が照射可能であることが望ましい。
 例えば、第1の発光素子121が照射する光の波長領域(「第1波長領域」ともいう)は、700nm以上の波長領域である。このように、第1波長領域は、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長領域となる。例えば、第1波長領域は、赤外線や赤色等に対応する波長領域となる。また、例えば、第2の発光素子121が照射する光の波長領域(「第2波長領域」ともいう)は、700nm未満~600nm以上の波長領域である。このように、第2波長領域は、可視光域の波長領域となる。例えば、第2波長領域は、橙~赤色等に対応する波長領域となる。また、例えば、第3の発光素子121が照射する光の波長領域(「第3波長領域」ともいう)は、600nm未満~450nm以上の波長領域である。このように、第3波長領域は、第2波長領域よりも波長が短い領域であり、可視光域の波長領域となる。例えば、第3波長領域は、青~黄色等に対応する波長領域となる。なお、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。第1波長領域は、赤外(赤)に対応する波長領域であり、第2波長領域は、緑に対応する波長領域であり、第3波長領域は、緑に近い青に対応する波長領域であってもよい。
 また、同一波長を照射する発光素子121は、隣り合うように配置されることが好ましい。上述のように、隣り合う2つの発光素子121-3、121-4を第1の発光素子121とし、隣り合う2つの発光素子121-1、121-2を第2の発光素子121とし、隣り合う2つの発光素子121-5、121-6を第3の発光素子121とする。また、第1の発光素子121-3、121-4の方が、他の発光素子121-1、121-2、121-5、121-6よりも上方に配置されることが望ましい。なお、上記の第1の発光素子121~第3の発光素子121の配置は一例であり、これに限定されるものではない。
 このように、トイレシステム1は、3つの波長領域の各々に対応する発光素子121(LED)を有する発光部120と、1つのラインセンサ等を有する受光部130とにより、使用者の排泄物に関する検知を行う。なお、トイレシステム1は、3つの波長領域に限らず、例えば、5つの波長領域の各々に対応する発光素子121(LED)を有する発光部120により、使用者の排泄物に関する検知を行ってもよい。例えば、図12及び図13では、第1の発光素子121-3、121-4の2つの発光素子121が第1波長領域の光を照射し、残りの4つの発光素子121-1、121-2、121-5、121-6が、各々異なる波長領域(第2波長領域~第5波長領域)の光を照射してもよい。この場合、第1波長領域が最も長波長側であり、第2波長領域、第3波長領域、第4波長領域、第5波長領域の順に短波長になる波長領域であってもよい。また、使用者の排泄物に関する検知の構成については、上記に限らず、例えば、白色光を照射する発光素子(LED)を有する発光部と、分光フィルタ等の分光機能を有する受光部との構成により行ってもよい。
<8-2.発光部及び受光部の第2構成>
 次に、図14及び図15に示す第2構成について説明する。図14は、発光部及び受光部の構成の他の一例を示す図である。図15は、発光部及び受光部の構成の他の一例を示す側面図である。なお、第1構成と同様の点についての説明は適宜省略する。
 図14及び図15に示すように、第2構成の発光部120は、6個の発光素子121を有する。第2構成の受光部130Aは、レンズ131Aと、受光素子132と、レンズ131Aを支えるためのケース133Aとを有する。支持部150Aは、支持部150と同様に、発光部120や受光部130Aを支持する。
 図14に示すように、発光部120の各発光素子121は、受光部130Aの周囲に配置される。また、第2構成では、受光部130Aのレンズ131Aが発光部120の発光素子121と同程度の大きさである。そのため、発光部120(各発光素子121)の適切に配置を工夫することにより、第1構成に比べて、全体のサイズをコンパクト化することができる。
<8-3.発光部及び受光部の第3構成>
 次に、図16及び図17に示す第3構成について説明する。図16は、発光部及びシリンドリカルレンズを用いた受光部の構成の一例を示す図である。図17は、発光部及びシリンドリカルレンズを用いた受光部の構成の一例を示す側面図である。なお、第1構成や第2構成と同様の点についての説明は適宜省略する。
 図16及び図17に示すように、第3構成の発光部120は、6個の発光素子121を有する。第3構成の受光部130Bは、シリンドリカルレンズであるレンズ131Bと、受光素子132Bと、レンズ131Bを支えるためのケース133Bとを有する。受光素子132Bは、ラインセンサである。このように、第3構成の受光部130Bは、シリンドリカルレンズであるレンズ131Bと、ラインセンサである受光素子132Bとにより構成される。支持部150Bは、支持部150と同様に、発光部120や受光部130Bを支持する。
 図16に示すように、発光部120の各発光素子121は、受光部130Bの周囲に配置される。また、第3構成では、受光素子132Bがラインセンサであり、レンズ131Bがシリンドリカルレンズである。ラインセンサである受光素子132Bは、一方向(横)に長いセンサであるため、レンズを円形にすると、ラインセンサ(受光素子132B)が無い領域にもレンズを設けることになる。一方で、第3構成に示すように、一方向(横)に長い円柱状のレンズ(シリンドリカルレンズ)を採用することで、センサの有る領域のみにレンズを設けることができるため、第1構成や第2構成に比べて、全体のサイズ(特に高さ方向)をコンパクト化することができる。
 なお、上述した第1構成~第3構成のいずれにおいても、発光素子121の光軸(中心軸)が受光部130(レンズ131)の中心軸に対して傾斜しているが、この点の詳細は後述する。なお、発光素子121の光軸とは、発光素子121からの等距離の位置で照度が一番強いところを通る軸である。また、発光素子121の光軸の照度の半分の位置を半値角とする。
<9.排泄情報収集の処理>
 次に、トイレシステム1における排泄情報収集の処理について説明する。
<9-1.排泄情報収集の構成>
 まず、トイレシステム1における排泄情報収集を実現する具体的構成について図18を参照して説明する。図18は、排泄情報収集の処理に関連するトイレシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。なお、上述したトイレシステム1、1A、1B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。
 図18に示すように、トイレシステム1には、アクチュエータ111や発光部120や受光部130や制御装置34や第2のメモリ20といった構成が含まれる。なお、図18に示すトイレシステム1では、排泄情報収集の説明に必要な構成のみを図示し、他の構成(操作装置10等)の図示を省略する。また、トイレシステム1Bのように、光学ユニット100Bが便座装置2Bとは別体の排泄物検知装置として機能する場合、下記の制御装置34の構成や処理は、制御装置140の構成や処理として読み替えてもよい。
 アクチュエータ111は、蓋部110を開放状態や閉鎖状態にする駆動源である。発光部120は、第1の発光素子121-3や第2の発光素子121-1等の複数の発光素子121を有する。なお、発光部120は、1つの発光素子のみを有し、その発光素子が複数の波長の光を照射する構成であってもよい。すなわち、発光部120は、不可視光及び可視光を照射する1つの発光素子のみを有してもよい。このように、発光部120は、第1の発光素子及び第2の発光素子の両方の機能を有する1つの発光素子のみを有してもよい。受光部130は、レンズ131や受光素子132を有する。
 便座装置2の制御装置34は、ADConverter341や演算処理装置342やROM343や第1のメモリ344を有する。
 ADConverter341は、いわゆるA/Dコンバータであり、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。ADConverter341は、アナログ-デジタル変換回路であってもよい。例えば、ADConverter341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。ADConverter341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する。例えば、ADConverter341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する。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、ADConverter341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。
 演算処理装置342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342は、ADConverter341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342は、ROM343に記憶されたプログラム(例えば排泄判定プログラム等)により各種処理を実行する。例えば、演算処理装置342は、ROM343に記憶されたプログラムが演算処理装置342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。
 演算処理装置342は、データを解析する。演算処理装置342は、第1のメモリ344に一時的に記憶されたデータを解析する。演算処理装置342は、第1のメモリ344への受光部130が受光したデータの転送、第1のメモリ344に記憶されたデータの解析及び削除を実行する。演算処理装置342は、受光部130が受光したデータを第1のメモリ344に転送すると共に、第1のメモリ344に一時的に記憶されたデータが、落下中の大便からの反射光に基づくデータではないと解析した場合、データを削除可能な状態にする。
 演算処理装置342は、受光部130が受光したデータを第1のメモリ344に転送する前に、受光部130が受光したデータの一部を削除する。演算処理装置342は、第1のメモリ344に一時的に記憶されたデータが、落下中の大便からの反射光に基づくデータであると解析した場合、データを第1のメモリ344に記憶させたままにすると共に、その後連続して第1のメモリ344に一時的に記憶されたデータが、落下中の大便からの反射光に基づくデータではないと解析した期間が所定期間以上経過した場合、第1のメモリ344に記憶されている落下中の大便からの反射光に基づくデータを、第2のメモリ20に転送する。演算処理装置342は、第1のメモリ344に一時的に記憶されている落下中の大便からの反射光に基づくデータ量が所定の閾値以上になった場合、第1のメモリ344に記憶されている落下中の大便からの反射光に基づくデータを、第2のメモリ20に転送する。
 ROM343は、いわゆるロム(ROM:Read Only Memory)であり、例えば排泄判定プログラム等の各種プログラムを記憶する。
 第1のメモリ344は、各種データを一時的に格納する記憶装置(メモリ)である。第1のメモリ344は、受光部130が受光したデータを記憶する。第1のメモリ344は、ADConverter341により変換されたデジタルデータを格納する。例えば、第1のメモリ344は、SRAM(Static Random Access Memory)である。なお、第1のメモリ344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。
 第1のメモリ344は、演算処理装置342による制御に応じて、データを格納する。例えば、第1のメモリ344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。第1のメモリ344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。
 第2のメモリ20は、各種データを格納する記憶装置(メモリ)である。第2のメモリ20は、制御装置34から取得したデジタルデータを格納する。例えば、第2のメモリ20は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等が用いられる。第2のメモリ20は、SD(Secure Digital)カードメモリや、USB(Universal Serial Bus)メモリ等の種々の記憶装置(メモリ)であってもよい。
 第2のメモリ20は、第1のメモリ344に記憶されたデータを転送可能である。第2のメモリ20は、第1のメモリ344よりも記憶領域が大きい。例えば、第2のメモリ20には、4ギガバイト等、第1のメモリ344と比べて記憶容量が大きい記憶装置が用いられる。第2のメモリ20に記憶されたデータは、外部装置に送信されてもよい。トイレシステム1は、便座装置2の通信装置等により、第2のメモリ20に記憶されたデータを無線により、使用者が利用する端末装置等の外部装置に送信してもよい。
 なお、第2のメモリ20は、便座装置2内や便座装置2外等のいずれに設けられてもよい。例えば、第2のメモリ20は、便座装置2内のMicroSDであってもよいし、便座装置2外にあり、便座装置2とWi-Fi(登録商標)(Wireless Fidelity)等により通信する外部メモリであってもよい。この場合、演算処理装置43は、第1のメモリ344に一時的に記憶されているデータを、第1のメモリ344よりも記憶領域が大きい外部メモリである第2のメモリとの通信により、第2のメモリに転送する。なお、第2のメモリ20と便座装置2との通信は、Wi-Fi(登録商標)に限らず、種々の通信規格、例えばZigBee(登録商標)やBluetooth(登録商標)等による通信であってもよい。
<9-2.排泄情報収集の処理の制御フロー>
 次に、トイレシステム1による排泄情報収集の処理の制御フローについて、図19を参照して説明する。図19は、排泄情報収集の処理の制御フローを示す概念図である。
 まず、トイレシステム1は、トイレルームRへの使用者の入室を検知する(ステップS1)。トイレシステム1は、人体検知センサ32による人体検知を基に、トイレルームRへの使用者の入室を検知する。
 そして、トイレシステム1は、トイレルームR内の便座5への使用者の着座を検知する(ステップS2)。トイレシステム1は、着座検知センサ33による着座検知を基に、トイレルームR内の便座5への使用者の着座を検知する。
 そして、トイレシステム1は、撮影準備を行う(ステップS3)。トイレシステム1は、トイレルームRへ入室した使用者の個人認証を行う。例えば、トイレシステム1は、操作装置10に対する使用者の操作や、使用者が所有する携帯端末との通信等により、使用者の個人認証を行う。なお、トイレシステム1は、トイレルームRへ入室した使用者の個人認証が可能であれば、どのような方法により使用者の個人認証を行ってもよい。トイレシステム1は、排便に関する検知への使用者による同意を取得する。例えば、トイレシステム1は、操作装置10に対する使用者の操作や、使用者が所有する携帯端末との通信等により、検知への使用者による同意を取得する。なお、トイレシステム1は、トイレルームRへ入室した使用者の個人認証が可能であれば、どのような方法により検知への使用者による同意を取得してもよい。例えば、トイレシステム1は、使用者による同意を取得した場合、光学ユニット100の蓋部110を開放状態にし、使用者による排便が検知可能な状態に遷移する。そして、トイレシステム1は、初期データを取得する。トイレシステム1は、使用者の便座5への着座後に撮像した使用者による排便が無い状態で撮像されたデータを初期データとして取得する。そして、トイレシステム1は、着座後、最初に第1のメモリ443に記憶される排泄物からの反射光を含まない初期データをその後の排泄判定に使用する。なお、発光素子121の波長の数に応じて、記憶される初期データの数も変化する。
 そして、トイレシステム1は、排泄検知を行う(ステップS4)。トイレシステム1は、使用者の排泄を待つモード(「待機モード」ともいう)と、使用者の排泄を測定するモード(「測定モード」ともいう)とにより排泄検知を行う。例えば、トイレシステム1は、待機モードにおいては、一部の発光素子121(第1の発光素子121)のみに光を照射させ、使用者からの排泄物の落下を検知する。このように、待機モードにおいては、例えば、各波長の発光素子121のうち、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長領域(第1波長領域)の光を照射する第1の発光素子121のみが点灯する。例えば、待機モードにおいては、各波長の発光素子121のうち、700nm以上の波長領域(第1波長領域)の光を照射する第1の発光素子121のみが点灯する。すなわち、待機モードにおいては、上述した第1波長領域、第2波長領域、及び第3波長領域のうち、第1波長領域の光を照射する発光素子121のみが点灯する。そして、トイレシステム1は、待機モードにおいて排泄物の落下が検知された場合、モードを測定モードに切り替える。例えば、トイレシステム1は、測定モードにおいては、各波長の発光素子121ごとに順次点灯させ、落下する排泄物の測定(検知)を行う。このように、測定モードにおいては、例えば、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長領域(第1波長領域)の光を照射する第1の発光素子121を含む各波長の発光素子121が順次点灯する。例えば、測定モードにおいては、700nm以上の波長領域(第1波長領域)の光を照射する第1の発光素子121を含む各波長の発光素子121が順次点灯する。すなわち、測定モードにおいては、上述した第1波長領域、第2波長領域、及び第3波長領域等、各々が異なる波長の光を照射する発光素子121が順次点灯する。そして、トイレシステム1は、データ分析を行う。例えば、トイレシステム1は、測定モードにおいて測定したデータを用いて、使用者の排泄物の色や形状等、排泄物の性状に関する分析を行う。
 そして、トイレシステム1は、結果を表示する(ステップS5)。トイレシステム1は、データ分析が完了した場合、表示をオンにする。例えば、トイレシステム1は、使用者の排泄物の性状等、排泄物に関する分析結果を表示装置(例えば操作装置10の表示画面11等)に表示する。これにより、使用者は、自身の排泄物の性状を確認することができる。なお、上述した個人認証は、ステップS5における結果表示後でもよく、認証が無かった場合は、第2のメモリ20にデータを蓄積せずに削除する。トイレルームRの使用者からの個人認証が得られなかった場合、例えば、制御装置34は、その使用者の使用中に収集したデータを第2のメモリ20に転送(送信)することなく、そのデータを削除する。
 そして、トイレシステム1は、使用者の便座5からの離座やトイレルームRからの退室を検知する(ステップS6)。トイレシステム1は、着座検知センサ33による離座検知を基に、トイレルームR内の便座5からの使用者の離座を検知する。トイレシステム1は、人体検知センサ32による人体検知を基に、トイレルームRからの使用者の退室を検知する。トイレシステム1は、トイレルームRからの使用者の退室を検知した後、表示をオフにする。例えば、トイレシステム1は、トイレルームRから使用者が退室した場合、表示装置(例えば操作装置10の表示画面11等)に表示された結果を非表示にする。これにより、トイレシステム1は、使用者のプライバシを適切に保護することができる。
<9-3.待機モード>
 次に、待機モードの具体的動作について図20及び図21を参照して説明する。図20は、待機モードにおける処理の手順の一例を示すフローチャートである。図21は、待機モードにおけるタイムチャートの一例を示す図である。
 まず、図20を参照して待機モードの処理の流れについて説明する。図20に示すように、トイレシステム1において、制御装置34が受光部130からアナログデータを受け取る(ステップS101)。
 そして、トイレシステム1において、ADConverter341が、アナログデータをデジタルデータに変換する(ステップS102)。例えば、ADConverter341が、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する。例えば、ADConverter341が、アナログデータのうち、両端部の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する。そして、トイレシステム1において、演算処理装置342が、デジタルデータを第1のメモリ344に記憶させる(ステップS103)。演算処理装置342は、ADConverter341により変換されたデジタルデータを第1のメモリ344に記憶させる。なお、演算処理装置342は、変換されたデジタルデータの一部を削除すると共に、残りのデジタルデータを第1のメモリ344に記憶させてもよい。
 そして、トイレシステム1は、排泄判定を行う(ステップS104)。例えば、トイレシステム1において、制御装置34が排泄判定を行う。例えば、制御装置34は、ROM343に記憶された排泄判定プログラムと、第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータとを用いて、排泄判定を行う。例えば、制御装置34は、使用者の着座後に取得した初期データに対して、受光素子132の出力値が所定値以上変動したか否かを判定することより、排泄判定を行う。例えば、制御装置34は、使用者の着座後に取得した初期データに対して、受光素子132の出力値が所定値以上変動した場合、排泄が行われたと判定する。また、例えば、制御装置34は、使用者の着座後に取得した初期データに対して、受光素子132の出力値が所定値未満の変動である場合、排泄が行われていないと判定する。
 そして、トイレシステム1は、排泄が行われたと判定した場合(ステップS104:Yes)、待機モードを終了し、測定モードへ移行する。すなわち、トイレシステム1において、受光素子132が受光した光が、排泄物から反射した光であると判定された場合、待機モードを終了し、測定モードへ移行する。
 一方、トイレシステム1は、排泄が行われていないと判定した場合(ステップS104:No)、演算処理装置342が、第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータを削除する(ステップS105)。すなわち、トイレシステム1において、受光素子132が受光した光が、排泄物から反射した光ではないと判定された場合、ステップS103において第1のメモリ344に記憶したデジタルデータを削除する。なお、演算処理装置342が、ステップS103において第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータを上書き可能な状態にする等、削除可能にしてもよい。そして、トイレシステム1は、ステップS101に戻って処理を繰り返す。
 次に、図21を参照して待機モードのタイムチャートについて説明する。図21に示すように、待機モードにおいては、トイレシステム1の各種構成の処理が制御される。例えば、受光部130の電子シャッタや、第1の発光素子121や、第2の発光素子121や、第3の発光素子121や、ADConverter341等の構成の処理や、第1のメモリ344へのデータ転送等が制御される。
 第1の発光素子121は、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長の光を照射する。また、第2の発光素子121や、第3の発光素子121は、可視光域の波長の光を照射する。第2の発光素子121と第3の発光素子121とは、異なる波長の光を照射する。図21のタイムチャートに示す制御は、制御装置34により行われてもよい。
 電子シャッタは、所定の間隔でONとOFFとが切り替えられる。図21の例では、電子シャッタは、ONにしてから次にONするまでの間隔が、時間t1と時間t2との間の期間(第1期間)に制御される。例えば、電子シャッタがONの状態(開いている状態)において、受光部130の受光素子132による検知(撮像)が行われる。
 まず、図21の例では、電子シャッタは、時間t1においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121がONになり、発光を開始する。第1の発光素子121は、時間t1よりも後においてONになり、発光を開始する。すなわち、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121が発光を開始するように、第1の発光素子121が制御される。これにより、第1の発光素子121からの光が排泄物等に照射され、排泄物等からの反射光を受光部130が受光する。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のアナログデータを収集する。
 そして、電子シャッタがOFFになった後、ADConverter341がONになり、受光部130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を行う。すなわち、電子シャッタがOFFの状態(閉じている状態)において、ADConverter341が受光部130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を行うように、ADConverter341が制御される。
 そして、ADConverter341がOFFになった後、第1のメモリ344へのデータ転送を行う。すなわち、ADConverter341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、第1のメモリ344へのデータ転送を開始するように、演算処理装置342が制御される。これにより、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータが第1のメモリ344に格納される。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
 そして、第1のメモリ344へのデータ転送が完了した後、電子シャッタが再びONになる。図21の例では、電子シャッタは、時間t2においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121が再びONになり、発光を開始する。第1の発光素子121は、時間t2よりも後において再びONになり、発光を開始する。すなわち、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121が発光を開始するように、第1の発光素子121が制御される。そして、待機モードにおいては、図21に示すように同様の処理が繰り返される。
<9-4.測定モード>
 次に、測定モードの具体的動作について図22及び図23を参照して説明する。図22は、測定モードにおける処理の手順の一例を示すフローチャートである。図23は、測定モードにおけるタイムチャートの一例を示す図である。
 まず、図22を参照して測定モードの処理の流れについて説明する。図22に示すように、トイレシステム1において、制御装置34が受光部130からアナログデータを受け取る(ステップS201)。
 そして、トイレシステム1において、ADConverter341が、アナログデータをデジタルデータに変換する(ステップS202)。例えば、ADConverter341が、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する。例えば、ADConverter341が、アナログデータのうち、両端部の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する。そして、トイレシステム1において、演算処理装置342が、デジタルデータを第1のメモリ344に記憶させる(ステップS203)。演算処理装置342は、ADConverter341により変換されたデジタルデータを第1のメモリ344に記憶させる。なお、演算処理装置342は、変換されたデジタルデータの一部を削除すると共に、残りのデジタルデータを第1のメモリ344に記憶させてもよい。
 そして、トイレシステム1は、排泄判定を行う(ステップS204)。例えば、トイレシステム1において、制御装置34が排泄判定を行う。例えば、制御装置34は、ROM343に記憶された排泄判定プログラムと、第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータとを用いて、排泄判定を行う。例えば、制御装置34は、使用者の着座後に取得した初期データに対して、受光素子132の出力値が所定値以上変動したか否かを判定することより、排泄判定を行う。なお、ステップS204における排泄判定は、図21中の待機モードにおけるステップS104の排泄判定と同様であってもよい。
 そして、トイレシステム1は、排泄が行われていないと判定した場合(ステップS204:No)、演算処理装置342が、排泄物からの光ではないと判定された期間が所定以上か否かを判定する(ステップS205)。例えば、トイレシステム1において、制御装置34が排泄物からの光ではないと判定された期間が所定以上か否かを判定する。
 トイレシステム1は、排泄物からの光ではないと判定された期間が所定以上であると判定した場合(ステップS205:Yes)、測定モードを終了する。トイレシステム1は、排泄物からの光ではないと判定された期間が所定期間以上であると判定した場合、使用者の排泄が一旦停止または終了したとして、測定モードを終了する。そして、トイレシステム1においては、演算処理装置342が、第2のメモリ20へデータ転送を行った後、再び待機モードへ移行する。例えば、演算処理装置342が、第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータを第2のメモリ20へ送信した後、再び待機モードへ移行する。
 また、トイレシステム1は、排泄物からの光ではないと判定された期間が所定以上ではないと判定した場合(ステップS205:No)、ステップS201に戻って処理を繰り返す。トイレシステム1は、排泄物からの光ではないと判定された期間が所定期間未満であると判定した場合、使用者の排泄がすぐに再開される可能性があるとして、測定モードを維持する。
 一方、トイレシステム1は、排泄が行われたと判定した場合(ステップS204:Yes)、排泄物からの光であると判定された期間が所定以上か否かを判定する(ステップS206)。例えば、トイレシステム1において、制御装置34が排泄物からの光であると判定された期間が所定以上か否かを判定する。
 トイレシステム1は、排泄物からの光であると判定された期間が所定以上であると判定した場合(ステップS206:Yes)、測定モードを終了する。トイレシステム1は、排泄物からの光であると判定された期間が所定期間以上であると判定した場合、使用者の排泄物に関する情報が十分に収集されたとして、測定モードを終了する。そして、トイレシステム1においては、演算処理装置342が、第2のメモリ20へデータ転送を行った後、再び待機モードへ移行する。例えば、演算処理装置342が、第1のメモリ344に記憶されたデジタルデータを第2のメモリ20へ送信した後、再び待機モードへ移行する。
 また、トイレシステム1は、排泄物からの光であると判定された期間が所定以上ではないと判定した場合(ステップS206:No)、ステップS201に戻って処理を繰り返す。トイレシステム1は、排泄物からの光であると判定された期間が所定期間未満であると判定した場合、使用者の排泄物に関する情報が十分に収集されていないとして、測定モードを維持する。
 次に、図23を参照して測定モードのタイムチャートについて説明する。図23に示すように、測定モードにおいては、トイレシステム1の各種構成や処理が制御される。例えば、受光部130の電子シャッタや、第1の発光素子121や、第2の発光素子121や、第3の発光素子121や、ADConverter341等の構成の処理や、第1のメモリ344へのデータ転送等が制御される。なお、図21と同様の点についての説明は適宜省略する。
 第1の発光素子121は、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長の光を照射する。また、第2の発光素子121や、第3の発光素子121は、可視光域の波長の光を照射する。第2の発光素子121と第3の発光素子121とは、異なる波長の光を照射する。図23のタイムチャートに示す制御は、制御装置34により行われてもよい。
 電子シャッタは、所定の間隔でONとOFFとが切り替えられる。図23の例では、電子シャッタは、ONにしてから次にONするまでの間隔が、時間t11と時間t12との間の期間(第2期間)に制御される。図23に示す第2期間は、図21に示す第1期間と同じであってもよい。
 まず、図23の例では、電子シャッタは、時間t11においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121がONになり、発光を開始する。第1の発光素子121は、時間t11よりも後においてONになり、発光を開始する。これにより、第1の発光素子121からの光が排泄物等に照射され、排泄物等からの反射光を受光部130が受光する。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のアナログデータを収集する。
 そして、電子シャッタがOFFになった後、ADConverter341がONになり、受光部130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を行う。そして、ADConverter341がOFFになった後、第1のメモリ344へのデータ転送を行う。これにより、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータが第1のメモリ344に格納される。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
 そして、第1のメモリ344へのデータ転送が完了した後、電子シャッタが再びONになる。図23の例では、電子シャッタは、時間t12においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第2の発光素子121がONになり、発光を開始する。第2の発光素子121は、時間t12よりも後においてONになり、発光を開始する。すなわち、電子シャッタがONになった後、第2の発光素子121が発光を開始するように、第2の発光素子121が制御される。これにより、第2の発光素子121からの光が排泄物等に照射され、排泄物等からの反射光を受光部130が受光する。このように、トイレシステム1は、第2の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のアナログデータを収集する。
 そして、電子シャッタがOFFになった後、ADConverter341がONになり、受光部130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を行う。そして、ADConverter341がOFFになった後、第1のメモリ344へのデータ転送を行う。これにより、第2の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータが第1のメモリ344に格納される。このように、トイレシステム1は、第2の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
 そして、測定モードにおいては、図23に示すように同様の処理が繰り返される。例えば、次の繰り返しでは、トイレシステム1は、第3の発光素子121を発光させ、第3の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
<9-5.データ>
 ここで、排泄情報収集の処理におけるデータについて、図24を参照して説明する。図24は、排泄情報収集の処理におけるデータ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120の発光等についての説明は省略する。また、以下では測定モードでの処理を一例として説明するが、待機モードにおいても同様に処理されてもよい。
 まず、受光部130の受光素子132が検知を行う。受光部130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130は、検知したアナログデータAD1をADConverter341に送信する(ステップS11)。
 ADConverter341は、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。例えば、演算処理装置342は、ADConverter341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、ADConverter341に変換させる画素を決定する。演算処理装置342は、N以下の値「n」を決定し、ADConverter341に変換させる画素数「n」を決定する。例えば、演算処理装置342は、N以下の値を「n」に決定することにより、第1のメモリ344に記憶するデータ量が少なくすることができる。
 ADConverter341は、演算処理装置342による制御に応じて、N画素のアナログデータAD1のうち、所定の画素(n画素)のアナログデータをAD変換する。ADConverter341は、N画素のアナログデータAD1のうち、n画素のアナログデータをAD変換し、デジタルデータDD1を生成する。
 ADConverter341は、AD変換したデジタルデータDD1を第1のメモリ344に格納する(ステップS12)。ADConverter341は、演算処理装置342による制御に応じて、デジタルデータDD1を第1のメモリ344に格納する。第1のメモリ344には、記憶領域FM1に示すように、n画素のデジタルデータが格納される。
 そして、演算処理装置342は、第1のメモリ344に記憶されたn画素のデジタルデータに対する演算処理を行う(ステップS13)。例えば、演算処理装置342は、第1のメモリ344に記憶されたn画素のデジタルデータ(例えばデジタルデータDD1)に対する排泄判定を行う。例えば、演算処理装置342は、n画素のデジタルデータのうち、n-mの所定画素に対して、閾値判定を行う。なお、演算処理装置342は、n画素のデジタルデータに対して、閾値判定を行ってもよい。
 演算処理装置342は、閾値判定の結果に応じて、第1のメモリ344に対して処理を実行する(ステップS14)。演算処理装置342は、初期データに対して、受光素子132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、データを削除する。すなわち、受光素子132が受光した光が、排泄物から反射した光ではないと判定された場合、演算処理装置342は、第1のメモリ344に記憶したデジタルデータ(例えばデジタルデータDD1)を削除する。このように、演算処理装置342は、排泄物から反射した光の受光データではない場合、第1のメモリ344に一次的に記憶したそのデータを削除する。
 また、演算処理装置342は、初期データに対して、受光素子132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、記憶領域FM3に示すように、データを蓄積する。すなわち、受光素子132が受光した光が、排泄物から反射した光であると判定された場合、第1のメモリ344に記憶したデジタルデータ(例えばデジタルデータDD1)を削除しない。これにより、演算処理装置342は、記憶領域FM3に示すように、所定時間または所定量になるまで第1のメモリ344にデータを蓄積する。
<10.データ分析>
 ここから、図25及び図26を用いて排泄物(大便)の形状や色等の性状に関するデータ分析について説明する。以下では、トイレシステム1の制御装置34が排泄物(大便)の形状や色等の性状に関するデータ分析の処理を実行する場合を一例として説明する。
<10-1.排泄物の形状>
 まず、排泄物の形状に関するデータ分析について図25を参照して説明する。図25は、排泄物の形状のデータ分析の一例を示す図である。
 図25中の対象物OB1は、検知(測定)対象とする大便(排泄物)を模式的に示し、対象物OB1を一例として、どのように排泄物の形状が測定(観測)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。
 制御装置34は、受光素子132が受光した各画素の反射率の有無を検知する。制御装置34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、制御装置34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。
 制御装置34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、制御装置34は、色についても同様に処理する。
 制御装置34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、制御装置34は、排泄物の端を見極め、排泄物の幅を推定する。例えば、制御装置34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。制御装置34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。制御装置34は、各測定結果RS1~RS3等を積層することで、排泄物の形状を分析する。図25の例では、制御装置34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分析する。
 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120や受光部130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。これにより、トイレシステム1は、使用者から落下する排泄物(大便)を検知することができる。なお、トイレシステム1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。
<10-2.排泄物の色>
 まず、排泄物の色に関するデータ分析について図26を参照して説明する。図26は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。図26は、排泄物に含まれる血の検知に関するデータ分析の一例を示す図である。なお、図25と同様の点については、同じ符号を付すこと等により、適宜説明を省略する。
 図26中の対象物OB2は、仮想的な大便(排泄物)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25中の対象物OB1と相違する。図26に示す測定結果RS1~RS3は、血領域BDがない図25中の対象物OB1の測定結果RS1~RS3に対応する。
 制御装置34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、制御装置34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、制御装置34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。制御装置34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26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26に示す測定結果RS4が、670nmを含まない領域(例えば第1波長領域)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27を参照して説明する。図27は、排泄物と血との関係の一例を示す図である。図27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27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27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27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27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27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27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27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、トイレシステム1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検知することができる。また、トイレシステム1は、上述のような各波長の反射率の比を基に、排泄物の色を分析することができる。この点について、図28及び図29を用いて説明する。図28及び図29は、排泄物の色のデータ分析の一例を示す図である。
 図28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28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121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。LED#1、LED#2、及びLED#3の各々は、例えば第1の発光素子、第2の発光素子、及び第3の発光素子のいずれかに対応してもよい。例えばLED#1は第3の発光素子であり、LED#2は第2の発光素子であり、LED#3は第1の発光素子であってもよい。なお、上記は一例であり、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28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28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、トイレシステム1は、上述のような波長と反射率との関係性を基に分析することにより、排泄物(大便)の色を分類することができる。例えば、トイレシステム1は、図29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、トイレシステム1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、トイレシステム1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、トイレシステム1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、トイレシステム1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、トイレシステム1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、トイレシステム1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。
<11.排泄物の落下位置>
 ここから、排泄物(大便)が落下すると想定される位置(仮想落下位置)について、図30を参照して説明する。図30は、大便の仮想落下位置の一例を示す図である。なお、上述したように、便座5の本体部3側を後方とし、便座5の本体部3から離れる側を前方とする。
 トイレシステム1は、種々の位置(範囲)を大便の仮想落下位置としてもよい。例えば、トイレシステム1は、便座5の平面視における便座5の開口50の範囲内を大便の仮想落下位置としてもよい。なお、以下に示すように、トイレシステム1は、開口50の範囲内のうち、所定の範囲を大便の仮想落下位置としてもよい。
 例えば、トイレシステム1は、図30中の範囲DR1を大便の仮想落下位置としてもよい。具体的には、トイレシステム1は、便座5の開口50を前方側と後方側で二分した時に後方側に位置する範囲DR1を大便の仮想落下位置としてもよい。トイレシステム1は、便座5の開口50の前後方向の中央を通る中心線LN2で、開口50を前後方向に二分し、後方に位置する範囲DR1を大便の仮想落下位置としてもよい。
 例えば、トイレシステム1は、図30中の範囲DR2を大便の仮想落下位置とすることが好ましい。具体的には、トイレシステム1は、便座5の開口50を前方側と後方側に二分する中心線LN2の中央と、便座5の開口50の左右中央における後端とを結ぶ直径を有する真円に囲まれた範囲DR2を大便の仮想落下位置としてもよい。トイレシステム1は、便座5の開口50の左右中央における後端(第1点)と、中心線LN2の中央(第2点)とを通る中心線LN1のうち、第1点と第2点との間の中点を中心とする円に囲まれた範囲DR2を大便の仮想落下位置としてもよい。
 例えば、トイレシステム1は、図30中の範囲DR3を大便の仮想落下位置とすることがより好ましい。具体的には、トイレシステム1は、便座5の開口50の左右中央における後端から70mm前方の位置を中心し、半径30mmを有する真円に囲まれた範囲DR3を大便の仮想落下位置としてもよい。トイレシステム1は、便座5の開口50の左右中央における後端(第1点)と、中心線LN2の中央(第2点)とを通る中心線LN1のうち、第1点から70mm前方の位置を中心し、半径30mmを有する真円に囲まれた範囲DR3を大便の仮想落下位置としてもよい。なお、上記は一例であり、トイレシステム1は、どのような範囲を大便の仮想落下位置としてもよい。
<12.発光素子と受光素子との配置関係>
 ここから、発光素子121と受光素子132との配置関係について、図31~図34を参照して説明する。図31~図34では、トイレシステム1を対象とする場合を一例として説明するが、トイレシステム1に限らず、トイレシステム1A、1Bが対象であってもよい。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。
<12-1.第1の配置態様>
 まず、発光部120及び受光部130の第1の配置態様(以下、単に「第1の配置態様」ともいう)について、図31を参照して説明する。図31は、発光部及び受光部の第1の配置態様を示す概念図である。図31は、発光部120及び受光部130の側断面図である。図31は、筐体HSを側部方向から見た概念図である。具体的には、図31は、筐体HSを側面視した場合の発光部120及び受光部130の第1の配置態様を示す側断面図である。
 例えば、筐体HSは、便座装置2の筐体である本体カバー30である。筐体HSが本体カバー30である場合、図31は、本体カバー30の開口31部分を開口31に沿う方向から見た、すなわち開口31を横から見た概念図(側断面図)である。この場合、図31は、開口31の面に直交する平面による断面図であってもよい。なお、側面視または上面視する対象となる筐体HSは、本体カバー30に限らず、筐体101、101A、101Bなどであってもよい。筐体HSは、発光部120及び受光部130を収納するハウジングであってもよい。例えば、筐体HSは、本体カバー30や筐体101、101A、101Bなどの内部に設けられ、発光部120及び受光部130を収納するハウジングであってもよい。また、図31中の光学ユニット100Cでは、発光素子121と受光素子132との配置関係を説明するために、1つの発光素子121のみを図示するが、発光素子121は複数設けられてもよい。この場合、複数の発光素子121の各々が、以下の受光素子132との配置関係を満たすように配置される。光学ユニット100Cは、光学ユニット100であってもよい。
 図31の例では、筐体HSの側面視において、発光部120は、受光部130と並列に配置される。なお、筐体HSの側面視において、発光部120は、受光部130よりも前方に配置されてもよい。また、筐体HSの上面視において、発光部120は、受光部130と並列に配置されてもよい。また、筐体HSの上面視において、発光部120は、受光部130よりも前方に配置されてもよい。このように、筐体HSの側面視または上面視において、発光部120は、受光部130と並列または受光部130よりも前方に配置される。
 具体的には、図31の例では、筐体HSの側面視において、発光部120の発光素子121は、受光部130の受光素子132と並列に配置される。より具体的には、図31の例では、筐体HSの側面視において、発光素子121の発光面121aが受光素子132の受光面132aと並列になるように、発光部120の発光素子121と受光部130の受光素子132とが配置される。これにより、第1の配置態様では、発光部120の前端の位置を示す発光前端ELと、受光部130の前端の位置を示す受光前端RLとが重なる。なお、上述したように第1の配置態様では、発光前端ELが受光前端RLよりも前方に位置するように、発光部120の発光素子121と受光部130の受光素子132とが配置されてもよい。これにより、第1の配置態様では、発光素子121から照射された光が受光素子132に直接受光されることを抑制することができる。
<12-2.第2の配置態様>
 次に、発光部120及び受光部130の第2の配置態様(以下、単に「第2の配置態様」ともいう)について、図32を参照して説明する。図32は、発光部及び受光部の第2の配置態様を示す概念図である。図32は、発光部120及び受光部130の側断面図である。図32は、筐体HSを側部方向から見た概念図である。具体的には、図32は、筐体HSを側面視した場合の発光部120及び受光部130の第2の配置態様を示す側断面図である。第2の配置態様は、光学ユニット100Dの発光部120が傾斜面122を有する点で第1の配置態様と相違する。なお、第1の配置態様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。
 図32の例では、発光部120は、傾斜面122を有する。このように、第2の配置態様では、発光素子121の周囲には、傾斜面122が形成される。図32の例では、傾斜面122は、発光素子121の周囲に傾斜面122を有する傾斜部材が配置されることにより、発光素子121の周囲に形成される。なお、傾斜面122は、傾斜部材が配置される構成に限らず、例えば基部(図32中の発光素子121の背面側の矩形等)の凹部に発光素子121が配置されることにより、形成されてもよい。この場合、傾斜面122は、発光素子121が配置される基部の凹部の表面により形成される。
 傾斜面122は、発光素子121が照射する光を反射する機能を有する。傾斜面122は、発光素子121の周囲にリフレクターが配置されることにより形成されてもよい。この場合、発光素子121の周囲に配置されたリフレクターの表面(傾斜面)が、傾斜面122となる。また、傾斜面122は、傾斜部材や基部の凹部の表面に、光を反射する反射材などが塗布されることにより設けられてもよい。これにより、傾斜面122は、発光素子121によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段として機能する。したがって、第2の配置態様では、発光素子121から照射される光を前方に集中させ、発光素子121から照射された光が受光素子132に直接受光されることを抑制することができる。
<12-3.第3の配置態様>
 次に、発光部120及び受光部130の第3の配置態様(以下、単に「第3の配置態様」ともいう)について、図33を参照して説明する。図33は、発光部及び受光部の第3の配置態様を示す概念図である。図33は、発光部120及び受光部130の側断面図である。図33は、筐体HSを側部方向から見た概念図である。具体的には、図33は、筐体HSを側面視した場合の発光部120及び受光部130の第3の配置態様を示す側断面図である。第3の配置態様は、光学ユニット100Eの受光部130がレンズ131やケース133を有する点で第1の配置態様と相違する。なお、第1の配置態様や第2の配置態様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。
 図33の例では、受光部130は、レンズ131と、レンズ131を支持するケース133を有する。このように、第3の配置態様では、受光素子132の周囲には、受光素子132の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーであるケース133が設けられている。例えば、ケース133は、円筒状に形成される。ケース133は、筒軸方向を受光素子132の中心軸に沿わせて受光素子132の前方以外の周囲を覆うように配置される。これにより、ケース133は、受光素子132の前方以外からの光を遮断したり、減衰したりする入射抑制カバーとして機能する。ケース133は、例えば黒等の光を透過しにくい色に着色される。これにより、第3の配置態様では、受光素子132の前方以外からの光が受光素子132に当たることを抑制し、発光素子121から照射される光が受光素子132に直接受光されることを抑制することができる。なお、ケース133は、所望の色を有し、所望の形状に形成可能であれば、どのように形成されてもよい。例えば、ケース133は、樹脂等の種々の材料が用いられてもよく、レンズ131と一体に形成されてもよい。レンズ131と一体に形成される場合、ケース133に対応する部分のみが着色されてもよい。
<12-4.第4の配置態様>
 次に、発光部120及び受光部130の第4の配置態様(以下、単に「第4の配置態様」ともいう)について、図34を参照して説明する。図34は、発光部及び受光部の第4の配置態様を示す概念図である。図34は、発光部120及び受光部130の側断面図である。図34は、筐体HSを側部方向から見た概念図である。具体的には、図34は、筐体HSを側面視した場合の発光部120及び受光部130の第4の配置態様を示す側断面図である。第4の配置態様は、光学ユニット100Fの受光部130がレンズ131やケース133を有する点で第1の配置態様と相違する。なお、第1の配置態様や第2の配置態様や第3の配置態様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。
 図34の例では、筐体HSの側面視において、発光部120は、受光部130よりも前方に配置される。なお、筐体HSの側面視において、発光部120は、受光部130と並列に配置されてもよい。また、筐体HSの上面視において、発光部120は、受光部130よりも前方に配置されてもよい。また、筐体HSの上面視において、発光部120は、受光部130と並列に配置されてもよい。このように、筐体HSの側面視または上面視において、発光部120は、受光部130と並列または受光部130よりも前方に配置される。図34の例では、発光部120が配置される第1基部よりも前方に厚みが薄い第2基部に受光部130が配置されることにより、発光部120は、受光部130と並列または受光部130よりも前方に配置される。
 具体的には、図34の例では、筐体HSの側面視において、発光部120の発光素子121は、受光部130のレンズ131よりも前方に配置される。より具体的には、図34の例では、筐体HSの側面視において、発光素子121の発光面121aがレンズ131の前端131aよりも前方に位置するように、発光部120の発光素子121と受光部130のレンズ131とが配置される。これにより、第4の配置態様では、発光部120の前端の位置を示す発光前端ELが、受光部130の前端の位置を示す受光前端RLよりも前方に位置する。なお、上述したように第4の配置態様では、発光前端ELが受光前端RLと重なるように、発光部120の発光素子121と受光部130のレンズ131とが配置されてもよい。これにより、第4の配置態様では、発光素子121から照射された光が受光素子132に直接受光されることを抑制することができる。
<13.発光素子が照射する光の波長>
 上述した例では、発光素子121の少なくとも1つが450nm以上の波長領域の光を照射する場合を示したが、発光素子121が照射する光の波長と便の色との関係について、図35を参照して説明する。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。
 図35は、光の波長と各色の模擬便の反射率との関係を示す図である。具体的には、図35は、各々色が異なる6色の模擬便について各波長に対する反射の関係を示す図である。
 図35中のグラフGR2に示す測定結果は、以下のような測定条件の下での測定により得られたものである。まず、図35の測定の測定器には、紫外可視近赤外分光光度計であるV670(JASCO社製)を用いた。また、図35の測定は、200nm~900nmの波長範囲を対象として行った。また、図35の測定の分解能は、1nmである。このように、図35の測定では、200nm、201nm、202nm…と、1nm間隔で200nm~900nmの間の測定を行った。
 また、図35の測定では、拡散反射測定により反射率を測定した。また、図35の測定では、基準となる白色板として、硫酸バリウムを用いた。このように、図35の測定では、測定器のキャリブレーション用の白色板として、硫酸バリウムの白色板を用いた。
 次に、模擬便の仕様について記載する。まず、模擬便の色は、黄、薄い黄土(以下「薄黄土」と記載)、黄土、茶、焦げ茶、及び濃い焦げ茶の各々異なる6種類の色を用いる。また、模擬便の設置方法は、直径10mmの穴に0.5gの試料を充てんし、設置した。図35の測定では、6種類の色の各々について、各色に対応する試料を上記のように設置し、6種類の色の各々について測定を行った。
 次に、グラフGR2に示す測定結果について説明する。グラフGR2中の実線である線L1は、色が黄の模擬便の測定結果を示す。グラフGR2中の点線である線L2は、色が薄黄土の模擬便の測定結果を示す。グラフGR2中の破線である線L3は、色が黄土の模擬便の測定結果を示す。グラフGR2中の一点鎖線である線L4は、色が茶の模擬便の測定結果を示す。グラフGR2中の長破線である線L5は、色が焦げ茶の模擬便の測定結果を示す。グラフGR2中の二点鎖線である線L6は、色が濃い焦げ茶の模擬便の測定結果を示す。
 グラフGR2に示すように、波長が450nmにおいて線L1~L6の各々が示す反射率の間に差が生じ始める。このように、波長が450nmになると、各色の反射率の間に十分な差があり、反射率により各色を識別可能になる。そのため、上述したように発光素子121が照射する光の波長は450nm以上であることが望ましい。発光素子121が照射する光が450nm以上の波長領域においては、便の色が6色のいずれであるかを適切に識別することができる。
 なお、発光素子121が照射する光の波長が450nm以上であることは、一例に過ぎず、トイレシステム1、1A、1B等の設計や識別する便の色の数等に応じて適宜設定されてもよい。例えば、発光素子121が照射する光の波長は、350nm以上であってもよい。この場合、少なくとも便の色が黄または薄黄土か、それ以外かの2種類には精度よく識別することができる。
<14.排泄物への光の照射>
 ここから、排泄物への光の照射について、図36、図37を参照して説明する。以下で、第1の実施形態に係るトイレシステム1における排泄物への光の照射を一例として説明するが、第2の実施形態に係るトイレシステム1Aや第3の実施形態に係るトイレシステム1Bも同様であってもよい。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。
<14-1.仮想落下位置と光の照射範囲>
 まず、便座装置2に設けられた光学ユニット100の発光部120による排泄物への光の照射について図36を参照して説明する。図36は、複数の発光素子の光の照射が重なり合う例を示す要部斜視図である。図36は、複数の発光素子121の光の照射の重なりを説明するために必要な点を主に図示するため、光学ユニット100の蓋部110を除いた状態を示す。以下では、蓋部110が開放状態であるものとして説明する。
 図36の例では、発光部120の光を照射し、受光部130による反射光の検知対象となる排泄物(大便)を仮想大便VFとして示す。仮想大便VFは、使用者から落下する大便を模式的に示す。仮想大便VFは、図30で説明した仮想落下位置を通る(落下する)大便を模式的に示す。すなわち、仮想大便VFは、便座5の平面視における便座5の開口50の範囲内を落下する大便を模式的に示す。例えば、仮想大便VFは、図30中の範囲DR1~DR3のうちいずれか(例えば範囲DR3)の範囲内を落下する。
 図36の例では、蓋部110は、開放状態の位置にあり、発光部120や受光部130が露出する。蓋部110が開放状態の位置にあることにより、発光部120は、仮想大便VFに光を照射し、受光部130は、発光部120が仮想大便VFに照射した光に対する仮想大便VFからの反射光を受光する。
 図36中の光軸BL11は、発光素子121-1が照射する光の光軸(中心軸)を示す。また、図36に示すように、発光素子121-1が照射する光の中心軸である光軸BL11は、仮想大便VFに交わる。
 また、図36中の光軸BL2は、発光素子121-6が照射する光の光軸(中心軸)を示す。図36に示すように、発光素子121-6が照射する光の中心軸である光軸BL2は、仮想大便VFに交わる。
 このように、各発光素子121の光軸が仮想大便VFに交わることにより、発光素子121からの光を効率的に排泄物(大便)へ照射することができる。
 また、図36中の半値角領域HW11は、発光素子121-1が照射する光の半値角領域を示す。図36に示すように、前発光素子121-1が照射する光の半値角の領域である半値角領域HW11は、仮想大便VFに交わる。
 また、図36中の半値角領域HW2は、発光素子121-6が照射する光の半値角領域を示す。図36に示すように、発光素子121-6が照射する光の半値角の領域である半値角領域HW2は、仮想大便VFに交わる。
 このように、発光素子121の半値角領域が仮想大便VFに交わることにより、発光素子121からの光を効率的に排泄物(大便)へ照射することができる。
 なお、図36では、発光素子121-1、121-6の2つの発光素子121の関係を示したが、他の4つの発光素子121-2~121-5についても同様である。
 また、各発光素子121は、各発光素子121の半値角が仮想落下位置で交わるように配置されてもよい。これにより、トイレシステム1は、効率的に排泄物(大便)の検知を行うことができる。また、各発光素子121は、各発光素子121の光軸が仮想落下位置で交わるように配置されてもよい。これにより、トイレシステム1は、より効率的に排泄物(大便)の検知を行うことができる。
<14-2.発光部の中心軸と受光部の中心軸の関係>
 上述したように、トイレシステム1において、発光部120の中心軸は、前方側において受光部130の中心軸に近づく方向に傾くように配置される。図36の例では、発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、前方側において受光部130の中心軸RL1に近づく方向に傾くように配置される。図36の例では、受光部130の中心軸RL1は、受光部130のレンズ131の厚み方向に延び、レンズ131の中心を通る中心軸である。受光部130は、中心軸RL1が仮想落下位置を通るように配置される。
 また、発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、前方側において受光部130の中心軸RL1と、仮想落下位置で交わるように、前方側において受光部130の中心軸に近づく方向に傾けて配置されてもよい。発光素子121-1は、前方側において光軸BL11が受光部130の中心軸RL1と仮想落下位置で交わるように、受光部130に対して傾けて配置される。発光素子121-6は、前方側において光軸BL2が受光部130の中心軸RL1と仮想落下位置で交わるように、受光部130に対して傾けて配置される。
 発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、受光部130の中心軸RL1に平行な傾き(第1傾き)と、受光部130の中心軸RL1と交わる傾き(第2傾き)の範囲内で、前方側において受光部130の中心軸に近づくように配置されてもよい。例えば、発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、第1傾きよりも大きく、第2傾き未満の傾きで、前方側において受光部130の中心軸に近づく方向に傾けて配置されてもよい。
 発光素子121-1は、発光素子121-1を通り受光部130の中心軸RL1に平行な仮想線と、受光部130の中心軸RL1との範囲内に光軸BL11が位置するように、受光部130に対して傾けて配置されてもよい。発光素子121-6は、発光素子121-6を通り受光部130の中心軸RL1に平行な仮想線と、受光部130の中心軸RL1との範囲内に光軸BL2が位置するように、受光部130に対して傾けて配置されてもよい。
 また、発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、受光部130の中心軸RL1に平行な傾き(第1傾き)と、仮想落下位置で受光部130の中心軸RL1と交わる傾き(第3傾き)の範囲内で、前方側において受光部130の中心軸に近づくように配置されてもよい。例えば、発光素子121-1の光軸BL11及び発光素子121-6の光軸BL2は、第1傾きよりも大きく、第3傾き未満の傾きで、前方側において受光部130の中心軸に近づく方向に傾けて配置されてもよい。
 発光素子121-1は、受光部130の中心軸RL1に平行な第1傾きよりも大きく、前方において仮想落下位置で受光部130の中心軸RL1と交わる第3傾き未満の範囲内で、光軸BL11を受光部130側へ傾けて配置される。発光素子121-6は、受光部130の中心軸RL1に平行な第1傾きよりも大きく、前方において仮想落下位置で受光部130の中心軸RL1と交わる第3傾き未満の範囲内で、光軸BL2を受光部130側へ傾けて配置される。
 なお、図36では、発光素子121-1、121-6の2つの発光素子121と受光部130との関係を示したが、他の4つの発光素子121-2~121-5と受光部130との関係についても同様である。
<14-3.光の照射>
 次に、図37を参照して光の照射に関するタイムチャートについて説明する。図37に示すように、光の照射においては、トイレシステム1の各種構成の処理が制御される。例えば、受光部130の電子シャッタや、第1の発光素子121や、第2の発光素子121や、第3の発光素子121や、第4の発光素子121や、ADConverter341等の構成の処理や、第1のメモリ344へのデータ転送等が制御される。
 第1の発光素子121は、不可視光域の波長又は不可視光域に近い波長の光を照射する。また、第2の発光素子121や、第3の発光素子121は、可視光域の波長の光を照射する。第2の発光素子121と第3の発光素子121とは、異なる波長の光を照射する。また、図37の例では、第4の発光素子121は、第2の発光素子121と同一波長の光を照射する。図37のタイムチャートに示す制御は、制御装置34により行われてもよい。
 電子シャッタは、所定の間隔でONとOFFとが切り替えられる。図37の例では、電子シャッタは、ONにしてから次にONするまでの間隔が、時間t41と時間t42との間の期間(第2期間)に制御される。図37に示す第2期間は、図21に示す第1期間と同じであってもよい。
 まず、図37の例では、電子シャッタは、時間t41においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第1の発光素子121がONになり、発光を開始する。なお、第1の発光素子121と同一波長の光を照射する他の発光素子121がある場合、その発光素子121も第1の発光素子121と同時に制御されてもよい。第1の発光素子121は、時間t41よりも後においてONになり、発光を開始する。これにより、第1の発光素子121からの光が排泄物等に照射され、排泄物等からの反射光を受光部130が受光する。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のアナログデータを収集する。
 そして、電子シャッタがOFFになった後、ADConverter341がONになり、受光部130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を行う。そして、ADConverter341がOFFになった後、第1のメモリ344へのデータ転送を行う。これにより、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータが第1のメモリ344に格納される。このように、トイレシステム1は、第1の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
 そして、第1のメモリ344へのデータ転送が完了した後、電子シャッタが再びONになる。図37の例では、電子シャッタは、時間t42においてONになる。そして、電子シャッタがONになった後、第2の発光素子121及び第4の発光素子121がONになり、発光を開始する。第2の発光素子121及び第4の発光素子121は、時間t42よりも後においてONになり、発光を開始する。すなわち、電子シャッタがONになった後、第2の発光素子121及び第4の発光素子121が発光を開始するように、第2の発光素子121及び第4の発光素子121が制御される。これにより、第2の発光素子121及び第4の発光素子121からの光が排泄物等に照射され、排泄物等からの反射光を受光部130が受光する。このように、トイレシステム1は、第2の発光素子121及び第4の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のアナログデータを収集する。図37の例では、第4の発光素子121は、第2の発光素子121と同一の波長を有するため、第2の発光素子121と同一タイミングで光を照射するように制御される。
 そして、電子シャッタがOFFになった後、ADConverter341がONになり、受光部130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を行う。そして、ADConverter341がOFFになった後、第1のメモリ344へのデータ転送を行う。これにより、第2の発光素子121及び第4の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータが第1のメモリ344に格納される。このように、トイレシステム1は、第2の発光素子121及び第4の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
 そして、測定モードにおいては、図37に示すように同様の処理が繰り返される。例えば、次の繰り返しでは、トイレシステム1は、第3の発光素子121を発光させ、第3の発光素子121が照射する光に対応する排泄物のデジタルデータを収集する。
<14-4.発光部と受光部との配置の関係>
 ここで、発光部120と受光部130との配置関係について、図38を参照してさらに詳細に説明する。図38は、発光部と受光部との配置の関係を示す概念図である。図38は、発光部120及び受光部130の側面図である。具体的には、図38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、図38では、トイレシステム1を対象とする場合を一例として説明するが、トイレシステム1に限らず、トイレシステム1A、1Bが対象であってもよい。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。
 図38に示すように、受光部130の中心軸RL1は、レンズ131の中心を通り、レンズ131に対して垂直に交わる線である。このように、中心軸RL1は、レンズ131の中心を通り、レンズ131の厚み方向に沿う直線である。
 図38に示すように、発光素子121は、発光素子121の光軸BL21が受光部130の中心軸RL1に近づくように設けられる。発光素子121は、発光素子121の光軸BL21が前方側において受光部130の中心軸RL1に近づく方向に傾けて配置される。このように、発光部120の光軸BL21の向きが受光部130の中心軸RL1に対して斜めに傾くように発光部120を配置する。これによって、発光部120から大便に照射された光の内、最も光量が大きい発光部120の光軸BL21に沿って照射された光が、受光部130の中心軸RL1に向かって反射するようになる。従って、受光部130が受光する大便からの反射光の光量が不足するおそれを抑制することが可能となる。
 図38に示す平行線PL1は、受光部130の中心軸RL1と平行な場合の発光部120の光軸を示す。図38に示すように、発光素子121の光軸BL21は、平行線PL1よりも受光部130の中心軸RL1側に傾斜している。このように、発光素子121の光軸BL21が、受光部130の中心軸RL1と平行な場合の発光部120の光軸よりも受光部130の中心軸RL1側に傾くように、発光素子121が配置される。
 また、図38の例では、反射軸RF21は、発光素子121の光軸BL21が仮想大便VFで(鏡面)反射された場合の軸を示す。このように、発光素子121は、反射軸RF21がレンズ131の中心に重なるように、受光部130側に傾けて配置される。なお、光素子121は、発光素子121の光軸BL21が受光部130の中心軸RL1側に傾けば、反射軸RF21がレンズ131の中心に重なる場合に限らず、種々の配置であってもよい。例えば、発光素子121は、発光素子121の光軸BL21が平行線PL1と、受光部130の中心軸RL1との間に位置する範囲内の任意の傾きで、受光部130側に傾けて配置されてもよい。なお、発光素子121は、発光素子121-1~121-6のいずれであってもよい。
 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。
 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。
R トイレルーム
1 トイレシステム
2 便座装置
20 第2のメモリ
3 本体部
30 本体カバー(筐体)
31 開口
31b 開口
32 人体検知センサ
33 着座検知センサ
34 制御装置(制御部)
341 ADConverter
342 演算処理装置
343 ROM
344 第1のメモリ
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 光学ユニット
110 蓋部
111 アクチュエータ
120 発光部
121 発光素子
121a 発光面
122 傾斜面
130 受光部
131 レンズ
131a 前端
132 受光素子
132a 受光面
133 ケース
HS 筐体

Claims (17)

  1.  排泄物を受けるボウル部が形成された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、
     前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、
     光を受光する受光素子が設けられた受光部と、
     前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、
     を有し、
     前記1つまたは複数の発光素子は、
     前記筐体の側面視または上面視において、前記受光部と並列または前記受光部よりも前方に配置される
     ことを特徴とする便座装置。
  2.  前記発光部は、
     前記使用者によって排泄される排泄物に向けて前方に光を照射する前記1つまたは複数の発光素子が設けられ、
     前記受光部は、
     前記発光部により照射された光に対する前記排泄物からの反射光を受光する
     ことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
  3.  前記発光素子の少なくとも1つは、450nm以上の波長を照射する
     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。
  4.  前記受光部は、
     前記受光素子の前方に光を集光するためのレンズを備え、
     前記1つまたは複数の発光素子は、
     前記筐体の側面視または上面視において、前記レンズと並列または前記レンズよりも前方に配置される
     ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の便座装置。
  5.  前記1つまたは複数の発光素子の周囲には、前記1つまたは複数の発光素子によって照射された光に前方への単一指向性を持たせる反射手段が設けられる
     ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の便座装置。
  6.  前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている
     ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の便座装置。
  7.  排泄物を受けるボウル部が形成された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、
     前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、
     光を受光する受光素子が設けられた受光部と、
     前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、
     を有し、
     前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている
     ことを特徴とする便座装置。
  8.  排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、
     前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、
     光を受光する受光素子が設けられた受光部と、
     前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、
     を有し、
     前記1つまたは複数の発光素子は、
     前記筐体の側面視または上面視において、前記受光部と並列または前記受光部よりも前方に配置される
     ことを特徴とする排泄物検知装置。
  9.  排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、
     前方に光を照射する、1つまたは複数の発光素子が設けられた発光部と、
     光を受光する受光素子が設けられた受光部と、
     前記発光部および前記受光部が配置される筐体と、
     を有し、
     前記受光素子の周囲には、前記受光素子の前方以外からの光の入射を抑制するためのカバーが設けられている
     ことを特徴とする排泄物検知装置。
  10.  排泄物を受けるボウル部が形成された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、
     前方に光を照射する発光部と、
     光を受光する受光部と、を有し、
     前記発光部は、
     前記発光部の中心軸が前方側において前記受光部の中心軸に近づく方向に傾くように配置される
     ことを特徴とする便座装置。
  11.  前記発光部は、
     前記使用者によって排泄される大便に向けて前方に光を照射し、
     前記受光部は、
     前記発光部により照射された光に対する大便からの反射光を受光する
     ことを特徴とする請求項10に記載の便座装置。
  12.  前記発光部は、光を照射する発光素子を複数備え、
     複数の前記発光素子は、
     それぞれ異なる波長の光を照射可能であり、
     前記複数の前記発光素子によって照射される光の半値角領域が、前記便座の平面視において、前記便座の開口内で重なるように配置される
     ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の便座装置。
  13.  前記複数の前記発光素子は、
     使用者から排泄される大便の仮想落下位置に対して、前記複数の前記発光素子によって照射される光の半値角領域がそれぞれ重なり合うように配置される
     ことを特徴とする請求項12に記載の便座装置。
  14.  前記複数の前記発光素子は、前記受光部の周囲に配置される
     ことを特徴とする請求項12または請求項13に記載の便座装置。
  15.  排泄物を受けるボウル部が形成された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、
     光を照射する発光部と、
     光を受光する受光部と、
     を有し、
     前記発光部には、同一波長の光を照射する発光素子が複数設けられる
     ことを特徴とする便座装置。
  16.  排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、
     前方に光を照射する発光部と、
     光を受光する受光部と、を有し、
     前記発光部は、
     前記発光部の中心軸が前方側において前記受光部の中心軸に近づく方向に傾くように配置される
     ことを特徴とする排泄物検知装置。
  17.  排泄物を受けるボウル部が形成された便器に配設される排泄物検知装置であって、
     光を照射する発光部と、
     光を受光する受光部と、
     を有し、
     前記発光部には、同一波長の光を照射する発光素子が複数設けられる
     ことを特徴とする排泄物検知装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6841366B2 (ja) * 2019-08-30 2021-03-10 Toto株式会社 便座装置及び排泄物検知装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10132953A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Toto Ltd 赤外線反射式センサ及びこれを用いた便器
JP2006018483A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Matsushita Electric Works Ltd 防犯検知装置
JP2008249411A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Dkk Toa Corp 測定装置用光源モジュール及び測定装置
JP2008248669A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toto Ltd 便器洗浄装置
JP2009097872A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Sharp Corp 光学式測距センサ、物体検出装置、洗浄便座、および光学式測距センサの製造方法
JP2010258237A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 反射型光電センサ
JP2015104626A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 トイレ用設備
JP2016004005A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 関根 弘一 大便色検知装置
JP2018146244A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 株式会社Lixil 便器装置、及び便座装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5861977U (ja) 1981-10-20 1983-04-26 三洋電機株式会社 開閉弁装置
TW286345B (ja) * 1993-12-20 1996-09-21 Toto Ltd
US6250601B1 (en) * 1997-07-18 2001-06-26 Kohler Company Advanced touchless plumbing systems
WO2004051317A1 (ja) * 2002-11-26 2004-06-17 Arkray, Inc. 光センサ、ならびに分析装置における検知機構および測光機構
US7583382B2 (en) * 2004-03-29 2009-09-01 Citizen Holdings Co., Ltd. Optical measurement apparatus
US7603726B2 (en) * 2005-12-20 2009-10-20 S.C. Johnson & Son, Inc. Toilet bowl cleaning and/or deodorizing device
JP2011106896A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Mitsutoyo Corp 非接触プローブ、及び測定機
JP2019060839A (ja) * 2017-09-22 2019-04-18 株式会社Lixil 便器装置
US10597857B2 (en) * 2018-03-27 2020-03-24 Toto Ltd. Toilet device and toilet seat device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10132953A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Toto Ltd 赤外線反射式センサ及びこれを用いた便器
JP2006018483A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Matsushita Electric Works Ltd 防犯検知装置
JP2008249411A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Dkk Toa Corp 測定装置用光源モジュール及び測定装置
JP2008248669A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toto Ltd 便器洗浄装置
JP2009097872A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Sharp Corp 光学式測距センサ、物体検出装置、洗浄便座、および光学式測距センサの製造方法
JP2010258237A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 反射型光電センサ
JP2015104626A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 トイレ用設備
JP2016004005A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 関根 弘一 大便色検知装置
JP2018146244A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 株式会社Lixil 便器装置、及び便座装置

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