WO2021240864A1

WO2021240864A1 - 洗浄水制御方法、制御装置、及び洗浄水制御プログラム

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Publication number: WO2021240864A1
Application number: PCT/JP2021/001168
Authority: WO
Inventors: 博文金井; 俊英森; 由佳山田
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2021-12-02
Also published as: JPWO2021240864A1; CN115698444A; US20230071883A1

Abstract

制御装置２は、便器のボウル部が撮像可能に便器に設置されたカメラ１が撮像した画像データを取得し、画像データを画像認識することで、便器を詰まらせる可能性のある物体である異物がボウル部に投入されているか否かを判定し、異物がボウル部に投入されていると判定した場合、洗浄水制御装置３に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する。

Description

洗浄水制御方法、制御装置、及び洗浄水制御プログラム

　本開示は、便器への洗浄水の流出を制御する技術に関するものである。

　老人施設及び病院等においては、入居者及び患者等が便器内に紙おむつ等の異物を投入することに起因して、便器の詰まりが多発している。便器が詰まると洗浄水が便器から漏水する。そこで、特許文献１には、水洗式便器に水位センサを設け、水位が上限水位を超えた際に警報を発報すると共に洗浄弁の開動作を不能に維持させる漏水防止機構が開示されている。

　しかしながら、特許文献１の技術では、洗浄水が流出される前に便器内にある異物を検出することが困難であるため、便器から洗浄水の漏水の防止を図りつつ異物による便器の詰まりを防止するにはさらなる改善の必要がある。

特開２０００－２８２５３８号公報

　本開示は、便器から洗浄水の漏水の防止を図りつつ異物による便器の詰まりを防止する技術を提供することである。

　本開示の一態様に係る洗浄水制御方法は、水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置における洗浄水制御方法であって、前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得し、前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定し、前記異物が前記ボウル部に投入されていると判定した場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する。

　本開示によれば、便器から洗浄水の漏水の防止を図りつつ異物による便器の詰まりを防止することができる。

本開示の実施の形態１における排出管理システムの構成を示す図である。本開示の実施の形態１におけるセンサユニット及び制御装置の配置位置を説明するための図である。貯水タンクの内部構造を示す図である。本開示の実施の形態１に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。本開示の実施の形態２における排出管理システムの構成を示す図である。本開示の実施の形態２における制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。本開示の実施の形態３における排出管理システムの構成を示す図である。本開示の実施の形態３における制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。本開示の実施の形態４における排出管理システムの構成を示す図である。

　（本開示の一態様に至る経緯）
　特許文献１では、便器のボウル部の上部に設けられた水位センサを用いて便器の溜水の水位が上限水位を超えたか否かが検出され、溜水の水位が上限水位を超えたときに洗浄弁の開動作が不能に維持されている。これにより、特許文献１では、洗浄水の便器からの漏水の防止が図られている。

　しかしながら、特許文献１では、洗浄水を流す前は異物がボウル部に投入されても水位はさほど上昇しないため、異物が投入された後に洗浄水が流出されなければ、溜水が上限水位を超えたことを水位センサは検出することはできない。すなわち、特許文献１では、異物の投入後、速やかに投入された異物を検出することができない。これでは、洗浄水の流水に伴って異物が排水口に向けて流れてしまうので、便器の詰まり発生する可能性がある。

　そこで、本発明者は、ボウル部内部の状況をカメラで撮像し、得られた画像データを解析して異物の投入の有無を判定し、異物が投入されたと判定した場合、洗浄水の流出を禁止すれば、洗浄水の漏水を防止しつつ異物による便器の詰まりを防止できるとの知見を得て以下に示す本開示の各態様を想到するに至った。

　本構成によれば、カメラが取得した画像データを画像認識することでボウル部へ異物が投入されたか否かが判定され、投入されたと判定された場合、洗浄水制御装置に流出禁止信号が送信されている。そのため、異物の投入が検知されると、速やかに洗浄水の流出を禁止することが可能となる。これにより、異物の投入後、洗浄水が流出される前に洗浄水の流出を禁止することが可能となり、洗浄水の便器からの漏水を防止しつつ異物による便器の詰まりを防止することが可能となる。

　上記洗浄水制御方法において、さらに、ユーザが前記便器に着座しているか否かを検知するためのセンサからセンシングデータを取得し、前記異物が前記ボウル部に投入されていると判定された場合、さらに、前記センシングデータを用いて前記ユーザが前記便器に着座しているか否かを判定し、着座していないと判定された場合、前記流出禁止信号を送信し、着座していると判定された場合、前記流出禁止信号を送信しなくてもよい。

　異物の投入はユーザが着座していない状態でなされるケースが多い。本構成によれば、異物が投入されているとの画像認識結果が得られたとしても、ユーザが便器に着座していなければ、流出禁止信号が送信されないため、実際には異物が投入されていないにも関わらず、流出禁止信号が送信されることを防止することが可能となる。また、異物の検出精度を高めることができる。

　上記洗浄水制御方法において、さらに、前記流出禁止信号の送信後、前記画像データを画像認識することで前記ボウル部から前記異物が除去されたか否かを判定し、前記異物が除去されたと判定した場合、前記洗浄水の流出を許可する流出許可信号を前記洗浄水制御装置に送信してもよい。

　本構成によれば、流出禁止信号の送信後、画像データを画像認識することで異物が除去されたか否かが判定され、異物が除去されたと判定された場合、流出許可信号が送信されている。そのため、流出禁止信号により洗浄水の流出禁止状態にある洗浄水制御装置を、異物が除去された後に洗浄水の流出可能状態に自動的に復帰させることができる。

　上記洗浄水制御方法において、前記異物の判定では、前記画像データに排便及び排尿以外の所定サイズ以上の物体を示す画像が含まれている場合、前記物体を前記異物として判定してもよい。

　便器の詰まりの原因となる異物としては、ボウル部に投入された紙おむつが挙げられる。紙おむつは、排便及び排尿とは異なる色を有し、且つ所定サイズ以上のサイズを有している。本構成によれば、排便及び排尿以外の物体であって所定サイズ以上の物体を示す画像が画像データに含まれている場合、その物体は異物として判定される。そのため、便器の詰まりの原因となる異物を正確に検出できる。

　上記洗浄水制御方法において、前記画像データは、複数の色成分を有するカラーの画像データであり、前記異物の判定では、排便、排尿、及び前記異物が存在していない前記ボウル部の状態を示すベース画像データと前記画像データとの差分画像を算出し、前記差分画像の各色成分の輝度に基づいて前記排便及び前記排尿を示す画像が前記画像データに含まれているか否かを判定してもよい。

　本構成によれば、排便、排尿、及び異物が存在していないボウル部の状態を示すベース画像データと画像データの差分画像が算出されているため、ボウル部に存在する排便、排尿、及び異物を示す画像を画像データから正確に抽出することができる。また、排便及び排尿はそれぞれ特定の色成分の輝度が高いという特徴を有している。本構成によれば、差分画像の各色成分の輝度に基づいて排便及び排尿を示す画像が画像データに含まれているか否かが判定されている。そのため、本構成によれば、排便及び排尿を正確に検出することができ、ひいては異物を正確に検出することができる。

　上記洗浄水制御方法において、前記異物はおむつを含んでもよい。

　本構成によれば、おむつが異物として認識されるため、老人施設及び病院等で多発するおむつによる便器の詰まりを防止することが可能となる。

　本開示の別の一態様に係る制御装置は、水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置であって、前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定する異物判定部と、前記異物判定部により異物が前記ボウル部に投入されていると判定された場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する通信制御部とを備える。

　本開示のさらに別の一態様に係る洗浄水制御プログラムは、水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置としてコンピュータを機能させる洗浄水制御プログラムであって、前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得し、前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定し、前記異物が投入されていると判定した場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する。

　本開示は、洗浄水制御プログラムによって動作する洗浄水制御システムとして実現することもできる。また、このようなコンピュータプログラムを、ＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体あるいはインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。

　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。

　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１における排出管理システムの構成を示す図である。図２は、本開示の実施の形態１におけるセンサユニット１０５及び制御装置２の配置位置を説明するための図である。

　図１に示す排出管理システムは、カメラ１、制御装置２、洗浄水制御装置３、及びサーバ４を備える。図２に示すように、便器１０１は、ボウル部１０１ａ及び縁部１０１ｂを含む。縁部１０１ｂは、便器１０１の上端に配置され、便器１０１の開口部を画定する部材である。ボウル部１０１ａは、縁部１０１ｂの下側に配置され、排便及び排尿を受ける部材である。センサユニット１０５は、縁部１０１ｂに掛けられている。カメラ１は、制御装置２と有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

　ボウル部１０１ａの底部には、不図示の排水口が設けられている。ボウル部１０１ａ内に排出された排便及び排尿は、排水口を通って下水管へと流される。すなわち、便器１０１は、水洗式の便器である。また、便器１０１の上部には、ユーザが座るための便座１０２が設けられている。便座１０２は、上下に回動する。ユーザは、便座１０２を便器１０１上に下ろした状態で座る。便器１０１の後方には、排便及び排尿を流すための洗浄水を蓄える貯水タンク１０３が設けられている。

　図１に参照を戻す。カメラ１は、ボウル部１０１ａが撮影可能に便器１０１に設置されている。カメラ１は、図２に示すセンサユニット１０５内に配置されている。カメラ１は、例えば、高感度且つ広角のカメラであって、Ｒ（赤）成分、Ｇ（緑）成分、及びＢ（青）成分を有するカラー画像が撮像可能なカメラで構成されている。物体検出分野においては、赤外発光ダイオードと白色発光ダイオードとで物体を照射し、物体を撮影するカメラが広く用いられている。しかしながら、このような従来のカメラでは、特に赤系の色成分を多く有する物体の検知が困難であったため、排便及び排尿の区別が困難であった。そこで、本実施の形態では、カメラ１として、高感度且つ広角のカメラが採用されている。具体的には、カメラ１は、１／４インチのＣＭＯＳを有する高感度カメラで構成されている。また、カメラ１は、水平方向の画角が１２０度、垂直方向の画角が４５度の広角カメラで構成されている。なお、これら、インチ数及び画角数の数値は一例にすぎず、他の値が採用されてもよい。カメラ１は、有線又は無線により制御装置２と互いに通信可能に接続されている。カメラ１は、所定のフレームレートでボウル部１０１ａの内部を撮像し、得られた画像データを送信する。ここで、カメラ１は、撮像した画像データを制御装置２へ常時送信する。

　制御装置２は、洗浄水制御装置３と通信可能に接続された便器１０１の制御装置である。制御装置２は、プロセッサ２１、メモリ２２、通信部２３、及びスイッチ２４を含む。

　プロセッサ２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されている。プロセッサ２１は、画像データ取得部２１１、異物判定部２１２、及び通信制御部２１３を含む。

　画像データ取得部２１１は、カメラ１が撮像した画像データを取得する。

　異物判定部２１２は、画像データを画像認識することで、便器１０１を詰まらせる可能性がある物体である異物がボウル部１０１ａに投入されているか否かを判定する。画像認識の詳細は後述する。異物としては、例えばおむつ、大量のトイレットペーパ、及び紙コップ等の排便及び排尿以外の物体であって便器１０１を詰まらせる可能性のある物体が該当する。おむつは紙おむつであってもよいし、布おむつであってもよい。

　具体的には、異物判定部２１２は、画像データに排便及び排尿以外の所定サイズ以上の物体を示す画像が含まれている場合、異物が投入されていると判定する。例えば、所定サイズとしては、排便時に通常使用されるトイレットペーパの量を示すサイズよりも大きな大量のトイレットペーパの量に相当するサイズ及びおむつに相当するサイズのうちいずれか小さい方のサイズが該当する。

　通信制御部２１３は、異物判定部２１２により異物が投入されていると判定された場合、洗浄水制御装置３に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を通信部２３を用いて送信する。これにより、洗浄水制御装置３は洗浄水のボウル部１０１ａへの流出を禁止する流出禁止状態になる。通信制御部２１３は、洗浄水制御装置３を流出禁止状態にした場合、洗浄水の流出状態を管理するフラグＦを１に設定する。

　また、通信制御部２１３は、流出禁止状態において、スイッチ２４が押されると、洗浄水のボウル部１０１ａの流出を流出可能状態にするための流出許可信号を洗浄水制御装置３に送信する。通信制御部２１３は、洗浄水制御装置３を流出可能状態にした場合、フラグＦを０に設定する。

　メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）又はフラッシュメモリ等の各種情報を記憶可能な記憶装置で構成されている。メモリ２２は、例えば、フラグＦを記憶する。

　通信部２３は、制御装置２を通信路６０を介して洗浄水制御装置３と通信可能に接続するための機能を備える通信回路で構成されている。通信路６０は、無線通信路又は有線通信路である。無線通信路としては、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮが採用されてもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信が採用されてもよい。有線通信路としては、例えばＩＥＥＥ８０２．３に規定される通信路が採用されてもよい。通信部２３は、通信制御部２１３の制御の下、流出禁止信号と流出許可信号とを送信する。

　また、通信部２３は、制御装置２をネットワーク５に接続するための機能を備えている。ネットワーク５は、例えばインターネットである。通信部２３は、排出履歴情報をサーバ４へ送信する。排出履歴情報は、排出行為（排便、放屁、排尿、並びに排便及び放屁）と、排出行為が行われた日時を示す日時情報とが対応付けられた情報である。プロセッサ２１は、例えば、１日単位で排出履歴情報を生成し、サーバ４に送信すればよい。

　スイッチ２４は、制御装置２の筐体の所定の位置に配置された物理スイッチであり、流出禁止状態を解除するためにユーザにより押される。

　洗浄水制御装置３は、便器１０１への洗浄水の流出を制御する装置である。図３は、貯水タンク１０３の内部構造を示す図である。図３では、貯水タンク１０３の内部を便器１０１の正面から見た図が示されている。図３において、便器１０１を正面から見て、左側を左方、右側を右方、上側を上方、下側を下方とする。貯水タンク１０３は洗浄水を溜めるタンクである。貯水タンク１０３は、側壁３０６及び底壁３０８を含む。

　洗浄水制御装置３は、切替部３２、レバー３０１、中継ロッド３０２、チェーン３０３、ゴムフロート３０４、及び本体部３０５を含む。

　レバー３０１は、側壁３０６の上部の所定位置において側壁３０６の外部に設けられている。レバー３０１は、側壁３０６と直交する回転軸３０９回りに回転可能に側壁３０６に取り付けられている。

　本体部３０５は、レバー３０１と対向するように側壁３０６内側に取り付けられている。本体部３０５は、レバー３０１の回転運動を中継ロッド３０２の上下運動に変換する機構部（図略）を含む。本体部３０５は、中継ロッド３０２及びチェーン３０３を介してゴムフロート３０４が取り付けられている。中継ロッド３０２は、例えば金属又は樹脂などの硬質の部材で構成されている。中継ロッド３０２は、本体部３０５に対して紙面に直交する回転軸３１０回りに上下方向に回転可能に取り付けられている。

　チェーン３０３は一方の端部が中継ロッド３０２に取り付けられ、他方の端部がゴムフロート３０４の頂部に取り付けられている。ゴムフロート３０４は、ドーム状の部材で構成され、貯水タンク１０３の底壁３０８に設けられた流出口３０７を閉塞する。流出口３０７はボウル部１０１ａに洗浄水を供給する配管（図略）と連通している。

　レバー３０１が回転軸３０９回りに回転されると、本体部３０５の機構部が中継ロッド３０２を引き上げる。これにより、チェーン３０３がゴムフロート３０４を開き、貯水タンク１０３内の洗浄水が流出口３０７からボウル部１０１ａに流れ、ボウル部１０１ａが洗浄される。

　切替部３２は、本体部３０５内に設けられ、可動鉄心３２ａを含むソレノイドで構成されている。切替部３２は通電されると、可動鉄心３２ａが右方向にスライドし、レバー３０１を右方向に押す。これにより、本体部３０５の機構部とレバー３０１との係合が解除される。そのため、レバー３０１が回転されても、その回転力がチェーン３０３に伝達されず、ゴムフロート３０４は閉塞状態を維持する。したがって、貯水タンク１０３の洗浄水のボウル部１０１ａへの流出が阻止される。

　一方、切替部３２は、非通電状態において、可動鉄心３２ａがホームポジションに戻る。これにより、レバー３０１は本体部３０５の機構部と係合する。その結果、レバー３０１が回転されると、その回転力がチェーン３０３に伝達され、ゴムフロート３０４は開き、洗浄水がボウル部１０１ａに供給される。

　図１に参照を戻す。洗浄水制御装置３は、状態制御部３１、切替部３２、通信部３３、及びメモリ３４を含む。状態制御部３１は、例えばＣＰＵ、ＡＳＩＣ等の電気回路で構成されている。状態制御部３１は、通信部３３により流出禁止信号が受信された場合、切替部３２を通電し、洗浄水のボウル部１０１ａへの流出を流出禁止状態にする。また、状態制御部３１は、通信部３３により流出許可信号が受信された場合、切替部３２の通電を停止し、洗浄水のボウル部１０１ａへの流出を許可する流出可能状態にする。なお、状態制御部３１は一度、流出禁止状態にした場合、次に流出許可信号が受信されるまで、流出禁止状態を維持する。

　切替部３２は、例えばソレノイドで構成され、状態制御部３１の制御の下、洗浄水のボウル部１０１ａへの流出を禁止状態にする。

　通信部３３は、洗浄水制御装置３を通信路６０を介して制御装置２と通信可能に接続するための機能を備える通信回路で構成されている。通信部３３は、制御装置２から流出禁止信号と流出許可信号とを受信する。

　メモリ３４は、例えばＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の記憶装置で構成され、状態制御部３１の作業メモリとして使用される。

　サーバ４は、制御装置２によって送信された排出履歴情報を受信する。サーバ４は、排出履歴情報を記憶するデータベースを備える。

　例えば、介護者は、被介護者のモニタリングデータを作成する際に、サーバ４のデータベースを利用する。すなわち、介護者が使用する端末装置は、被介護者の識別情報に対応する排出履歴情報をサーバ４から取得し、被介護者のモニタリングデータを作成する。例えば、端末装置は、所定期間に放屁した回数、所定期間に排便した回数、所定期間に排尿した回数、所定期間に排尿した回数、及び所定期間に排便及び放屁した回数をモニタリングデータとして作成してもよい。モニタリングデータが作成される所定期間は１日であってもよいし、１週間であってもよいし、１か月であってもよい。また、例えば、端末装置は、所定期間に放屁、排便、排尿、並びに排便及び放屁した時刻をモニタリングデータとして作成してもよい。

　続いて、制御装置２の動作について説明する。図４は、本開示の実施の形態１に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定のサンプリング周期で実行される。このサンプリング周期はカメラ１の撮像周期と同じであってもよいし、撮像周期のｎ（ｎは２以上の整数）倍であってもよい。

　ステップＳ１において、画像データ取得部２１１は、カメラ１から画像データを取得する。ステップＳ２において、異物判定部２１２は、画像データに対して画像認識処理を実行し、異物がボウル部１０１ａに投入されているか否かを判定する。具体的には、異物判定部２１２は、画像データに排便及び排尿以外の所定サイズ以上の物体が含まれている場合、異物が投入されていると判定する。

　画像データに排便画像が含まれているか否かを判定する処理の一例は以下の通りである。まず、異物判定部２１２は、ステップＳ１で取得された画像データとベース画像データとの差分を示す差分画像を算出する。ここで、ベース画像データは、センサユニット１０５が便器１０１に設置されたときに実施されるキャリブレーションによって生成された画像データである。ベース画像データは、例えば、カメラ１が排便及び排尿がされていないボウル部１０１ａの状態を複数回撮像することによって得られた複数のカラー画像データに基づいて生成される。すなわち、ベース画像データは、排便及び排尿がされていないボウル部１０１ａのデフォルト状態のカラー画像データである。したがって、排便時又は排尿時に撮像された画像データとベース画像データとの差分をとることによって、排便、排尿、又は異物を示す画像データを抽出することができる。

　次に、異物判定部２１２は、算出した差分画像データに含まれるＲ成分と、Ｇ成分と、Ｂ成分とのＲＧＢ比率を算出する。次に、異物判定部２１２は、算出したＲＧＢ比率と所定の排便基準比率との距離を算出する。ここで、ＲＧＢ比率は、例えば差分画像データにおける、Ｒ成分の輝度の合計値と、Ｇ成分の輝度の合計値と、Ｂ成分の輝度の合計値との比率である。排便基準比率は、様々な排便画像を含む複数の画像データを分析することによって算出された典型的な排便のＲＧＢ比率である。距離は、例えばユークリッド距離が採用される。最後に、異物判定部２１２は、算出した距離が基準距離以下であれば、カメラ１が撮像した画像データには排便画像が含まれていると判定する。

　なお、異物判定部２１２は、排尿画像についても排便画像と同様の処理により画像データに含まれているか否かを判定すればよい。すなわち、異物判定部２１２は、差分画像に含まれるＲＧＢ比率と所定の排尿基準比率との距離を算出し、距離が基準距離以下であれば、カメラ１が撮像した画像データには排尿画像が含まれていると判定すればよい。

　そして、異物判定部２１２は画像データに排便画像及び排尿画像のいずれも含まれていないと判定した場合であって、差分画像のサイズが所定サイズ以上の場合、画像データに異物が含まれていると判定すればよい。

　ステップＳ３において、異物判定部２１２により異物がボウル部１０１ａに投入されたと判定された場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、通信制御部２１３は、流出禁止信号を通信部２３を用いて洗浄水制御装置３に送信する（ステップＳ４）。一方、異物判定部２１２により異物がボウル部１０１ａに投入されたと判定されなかった場合（ステップＳ３でＮＯ）、処理はステップＳ１に戻る。ステップＳ４の処理が終了すると処理はステップＳ１に戻る。これにより、洗浄水制御装置３は流出禁止状態になる。以降、洗浄水制御装置３は、異物がボウル部１０１ａから除去されてスイッチ２４が押されるまで流出禁止状態を維持する。

　このように、実施の形態１における制御装置２によれば、異物の投入が検知されると、速やかに洗浄水の流出を禁止することが可能となる。これにより、異物の投入後、洗浄水が流出される前に洗浄水の流出を禁止することが可能となり、洗浄水の便器１０１からの漏水を防止しつつ異物による便器１０１の詰まりを防止することが可能となる。

　（実施の形態２）
　実施の形態２は、ユーザの着座を確認した上で洗浄水制御装置３を流出禁止状態にするものである。図５は、本開示の実施の形態２における排出管理システムの構成を示す図である。なお、実施の形態２において実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

　制御装置２Ａは制御装置２に対してさらに着座センサ６が接続されている。着座センサ６は、センサユニット１０５内に配置され、ユーザが便座１０２に座っているか否かを検出する。着座センサ６は、制御装置２Ａと通信可能に接続されている。着座センサ６は、ボウル部１０１ａの周囲の照度を検出する照度センサ及びボウル部１０１ａの周囲の物体の距離を検出する測距センサを含む。ユーザが便座１０２に座ると開口部が臀部で塞がれるため、ボウル部１０１ａの周囲は暗くなり、且つ、センサユニット１０５の近傍に物体が存在することになる。そのため、照度センサ及び測距センサを用いてユーザが便座１０２に座ったか否かを検出することが可能となる。なお、着座センサ６は、照度センサ及び測距センサに代えて、便座１０２に座ったユーザの圧力を検出する圧力センサで構成されてもよい。着座センサ６が圧力センサで構成される場合、着座センサ６は便座１０２に設けられる。また、着座センサ６は、照度センサ及び測距センサのいずれか一方で構成されてもよい。

　制御装置２Ａのプロセッサ２１は、制御装置２に対してさらに通信制御部２１３Ａ、センシングデータ取得部２１４、及び着座判定部２１５を含む。

　センシングデータ取得部２１４は、着座センサ６からセンシングデータを取得する。このセンシングデータには、照度センサが検出した照度及び測距センサが検出した物体までの距離が含まれる。なお、着座センサ６が圧力センサで構成される場合、センシングデータには、圧力センサが検出した圧力値が含まれる。

　着座判定部２１５は、着座センサ６の検出結果に基づいて便座１０２にユーザが着座したか否かを判定する。例えば、着座判定部２１５は、着座センサ６の照度センサが検出した照度が所定の基準照度未満且つ着座センサ６の測距センサが検出した物体の距離が基準距離未満の場合、ユーザが着座したと判定すればよい。但し、これは一例であり、着座判定部２１５は、照度センサ及び測距センサのいずれか一方の検出結果を用いて便座１０２にユーザが着座したと判定してもよいし、圧力センサが検出した圧力値が基準圧力以上の場合、便座１０２にユーザが着座したと判定してもよい。

　通信制御部２１３Ａは、異物判定部２１２により異物が投入されていると判定された場合であって、着座判定部２１５により便座１０２にユーザが着座していないと判定された場合、流出禁止信号を通信部２３を用いて洗浄水制御装置３に送信する。一方、通信制御部２１３Ａは、異物判定部２１２により異物が投入されていると判定された場合であって、着座判定部２１５によりユーザが便座１０２に着座していると判定された場合、流出禁止信号を送信しない。

　続いて、実施の形態２における制御装置２Ａの処理について説明する。図６は、本開示の実施の形態２における制御装置２Ａの処理の一例を示すフローチャートである。なお、図６のフローチャートにおいて図４と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。

　ステップＳ３のＹＥＳに続くステップＳ１１において、センシングデータ取得部２１４は、着座センサ６からセンシングデータを取得する。ステップＳ１２において、着座判定部２１５は、センシングデータ取得部２１４が取得したセンシングデータから便座１０２にユーザが着座したか否かを判定する。

　着座判定部２１５により便座１０２にユーザが着座していないと判定された場合（ステップＳ１２でＮＯ）、通信制御部２１３Ａは、流出禁止信号を通信部２３を用いて洗浄水制御装置３に送信する（ステップＳ４）。

　一方、着座判定部２１５により便座１０２にユーザが着座していると判定された場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、処理はステップＳ１に戻る。

　ボウル部１０１ａへの異物の投入は、ユーザが着座していない状態で行われるケースが多い。実施の形態２における制御装置２Ａでは、異物が投入されているとの画像認識結果が得られたとしても、ユーザが便座１０２に着座していなければ、流出禁止信号が送信されない。したがって、実施の形態２における制御装置２Ａは、実際には異物が投入されていないにも関わらず、流出禁止信号が送信されることを防止することが可能となる。さらには、異物の検出精度も高めることができる。

　（実施の形態３）
　実施の形態３は、異物が除去された場合、自動的に洗浄水制御装置３を流出可能状態に復帰させるものである。図７は、本開示の実施の形態３における排出管理システムの構成を示す図である。なお、実施の形態３において実施の形態１、２と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。

　実施の形態３における制御装置２Ｂは制御装置２Ａをベースとしている。実施の形態３では、異物が除去されたか否かが自動的に判断されているため、スイッチ２４は制御装置２Ｂから省かれている。異物判定部２１２Ｂは、異物がボウル部１０１ａに投入されたと判定した後に画像データ取得部２１１が取得した画像データに対して画像認識処理を実行することでボウル部１０１ａから異物が除去されているか否かを判定する。詳細には、異物判定部２１２Ｂは、カメラ１が撮像した画像データとベース画像データとの差分画像を算出し、差分画像に排便及び排尿以外の物体であって所定サイズ以上の物体を示す画像が含まれていなかった場合、ボウル部１０１ａから異物が除去されたと判定すれば良い。

　通信制御部２１３Ｂは、異物判定部２１２Ｂにより異物が除去されたと判定された場合、流出許可信号を通信部２３を用いて洗浄水制御装置３に送信する。

　続いて、実施の形態３における制御装置２Ｂの処理について説明する。図８は、本開示の実施の形態３における制御装置２Ｂの処理の一例を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートにおいて図６のフローチャートと同一の処理には同一の符号が付されている。

　ステップＳ２１において、通信制御部２１３Ｂは、フラグＦが０か否かを判定する。フラグＦが０の場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、処理はステップＳ１に進む。すなわち、洗浄水制御装置３が流出可能状態である場合、実施の形態２と同様、処理がステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ４に進められる。ステップＳ４に続くステップＳ２２において、通信制御部２１３Ｂは、流出禁止信号を送信したため、フラグＦを１に設定する。ステップＳ２２の処理が終了すると処理はステップＳ２１に戻る。

　一方、フラグＦが１の場合（ステップＳ２１でＮＯ）、処理はステップＳ２３に進む。すなわち、洗浄水制御装置３が流出禁止能状態にある場合、ステップＳ２３以降の処理が実行される。

　ステップＳ２３において、画像データ取得部２１１は、カメラ１から画像データを取得する。ステップＳ２４において、異物判定部２１２Ｂは画像データに対して異物が除去されたか否かを判定するための画像認識処理を行う。

　ステップＳ２５において、異物判定部２１２Ｂにより異物が除去されたと判定された場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、通信制御部２１３Ｂは、流出許可信号を通信部２３を用いて洗浄水制御装置３に送信する（ステップＳ２６）。

　ステップＳ２７において、通信制御部２１３Ｂは、流出許可信号を送信したため、フラグＦを０に設定する。ステップＳ２７の処理が終了すると処理はステップＳ２１に戻る。

　一方、異物判定部２１２Ｂにより異物が除去されていないと判定された場合（ステップＳ２５でＮＯ）、処理がステップＳ２１に戻る。

　このように、実施の形態３における制御装置２Ｂによれば、流出禁止状態にある洗浄水制御装置３を、異物が除去された後に流出可能状態に自動的に復帰させることができる。そのため、異物が除去されると速やかに洗浄水制御装置３を流出可能状態に復帰させることができる。

　（実施の形態４）
　図９は、本開示の実施の形態４における排出管理システムの構成を示す図である。実施の形態４では、リモート操作装置７により洗浄水の流出が指示される洗浄水制御装置３Ｃに対して制御装置２Ｃを適用したものである。なお、実施の形態４において実施の形態１～３と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

　制御装置２Ｃは制御装置２Ｂと同一構成である。

　リモート操作装置７は、通信路８を介して洗浄水制御装置３Ｃと通信可能に接続されている。通信路８としては、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｔｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信、及びＩＥＥＥ８０２．３等の有線ＬＡＮが採用できる。リモート操作装置７は、洗浄水制御装置３Ｃに対して洗浄水のボウル部１０１ａへの流出を指示する流水ボタンを含む。リモート操作装置７は、ユーザにより流水ボタンが押されると、流水指令信号を洗浄水制御装置３Ｃに送信する。

　洗浄水制御装置３Ｃは、洗浄水制御装置３に対して、さらに、駆動部３５、駆動部３６、排水弁３７、及び流水弁３８を含み、切替部３２が省かれている。

　状態制御部３１Ｃは、通信部３３が流水指令信号を受信した場合、駆動部３５に開弁指令信号を入力し、駆動部３５に排水弁３７を開弁させる。状態制御部３１Ｃは、駆動部３５に開弁指令信号を入力してから所定時間経過後に駆動部３５に閉弁指令信号を入力し、駆動部３５に排水弁３７を閉弁させてもよい。

　状態制御部３１Ｃは、通信部３３が流水指令信号を受信した場合、駆動部３６に開弁指令信号を入力し、駆動部３６に流水弁３８を開弁させる。状態制御部３１Ｃは、駆動部３６に開弁指令信号を送信してから所定時間経過後に、駆動部３６に閉弁指令信号を入力し、駆動部３６に流水弁３８を閉弁させてもよい。

　駆動部３５は、例えばモータで構成され、状態制御部３１Ｃから開弁指令信号が入力されると作動して排水弁３７を開弁し、状態制御部３１Ｃから閉弁指令信号が入力されると作動して排水弁３７を閉弁させる。

　駆動部３６は、例えばモータで構成され、状態制御部３１Ｃから開弁指令信号が入力されると作動して流水弁３８を開弁し、状態制御部３１Ｃから閉弁指令信号が入力されると作動して流水弁３８を閉弁させる。

　排水弁３７はボウル部１０１ａの底部に設けられ、開弁することによってボウル部１０１ａの底部に設けられたた排水口と下水管とを連通させる。

　流水弁３８は、貯水タンク１０３の底壁３０８に設けられた流出口３０７を閉塞する弁である。流水弁３８は、開弁することで、貯水タンク１０３内の洗浄水をボウル部１０１ａに供給する。

　状態制御部３１Ｃは、排水弁３７の開弁に同期させて流水弁３８を開弁させる。これにより、ボウル部１０１ａに排出された排便及び排尿等が洗浄水によって下水管へと流される。

　状態制御部３１Ｃは、制御装置２Ｃから流出禁止信号が送信されると、洗浄水制御装置３Ｃを流出禁止状態にする。そして、状態制御部３１Ｃは、流出禁止状態において、通信部３３がリモート操作装置７から流水指令信号を受信した場合、開弁指令信号を駆動部３５及び駆動部３６に入力しない。これにより、排水弁３７及び流水弁３８の開弁が禁止される。したがって、ボウル部１０１ａに異物が投入されている場合、洗浄水がボウル部１０１ａに流出されることが防止される。その結果、洗浄水の漏水の防止を図りつつ異物による便器の詰まりを防止できる。

　一方、状態制御部３１Ｃは、制御装置２Ｃから流出許可信号が送信されると洗浄水制御装置３Ｃを流出可能状態にする。そして、状態制御部３１Ｃは、流出可能状態において、通信部３３がリモート操作装置７から流水指令信号を受信した場合、開弁指令信号を駆動部３５及び駆動部３６に入力する。これにより、排水弁３７及び流水弁３８が開弁される。その結果、ボウル部１０１ａに異物が投入されていない場合、洗浄水をボウル部１０１ａに流出させることが可能になり、排便及び排尿等を下水管へ流すことができる。

　本開示は以下の変形例が採用できる。

　（１）異物判定部２１２は、紙おむつ、紙コップ、及び大量のトイレットペーパ等の異物を示す基準画像を用いたパターンマッチングをカメラ１が撮像した画像データに適用することによって異物の投入の有無を判定してもよい。このことは異物判定部２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃについても同様である。

　（２）実施の形態３における制御装置２Ｂは制御装置２をベースに構成されていてもよい。

　（３）切替部３２は、ソレノイド以外で構成されてもよい。例えば、図３を参照して、洗浄水制御装置３は、レバー３０１側のギアと、レバー３０１側のギアに係合する中継ロッド３０２側のギアとを含んでいてもよい。中継ロッド３０２は、レバー３０１が回転すると、その回転力がレバー側のギアと中継ロッド側のギアと介して伝達されて上方向に回転し、ゴムフロート３０４を引き上げるように構成されていてもよい。この場合、切替部３２は、レバー側のギアと中継ロッド側のギアとの係合を解除するためのモータで構成されてもよい。

　或いは、洗浄水制御装置３は、レバー３０１の回転を検知するセンサと、レバー３０１の回転が検知されると状態制御部３１から駆動信号を受けて作動し、中継ロッド３０２を引き上げるモータとを含んでいてもよい。この場合、流出禁止状態において状態制御部３１はセンサによりレバー３０１の回転が検知されてもモータに駆動信号を出力しないようにすればよい。

　本開示によれば、便器に対して異物が投入されたことを速やかに検知できるため、便器の技術分野において有用である。

Claims

　水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置における洗浄水制御方法であって、
　前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得し、
　前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定し、
　前記異物が前記ボウル部に投入されていると判定した場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する、
　洗浄水制御方法。
　さらに、ユーザが前記便器に着座しているか否かを検知するためのセンサからセンシングデータを取得し、
　前記異物が前記ボウル部に投入されていると判定された場合、さらに、前記センシングデータを用いて前記ユーザが前記便器に着座しているか否かを判定し、着座していないと判定された場合、前記流出禁止信号を送信し、着座していると判定された場合、前記流出禁止信号を送信しない、
　請求項１記載の洗浄水制御方法。
　さらに、前記流出禁止信号の送信後、前記画像データを画像認識することで前記ボウル部から前記異物が除去されたか否かを判定し、前記異物が除去されたと判定した場合、前記洗浄水の流出を許可する流出許可信号を前記洗浄水制御装置に送信する、
　請求項１又は２記載の洗浄水制御方法。
　前記異物の判定では、前記画像データに排便及び排尿以外の所定サイズ以上の物体を示す画像が含まれている場合、前記物体を前記異物として判定する、
　請求項１～３のいずれかに記載の洗浄水制御方法。
　前記画像データは、複数の色成分を有するカラーの画像データであり、
　前記異物の判定では、排便、排尿、及び前記異物が存在していない前記ボウル部の状態を示すベース画像データと前記画像データとの差分画像を算出し、前記差分画像の各色成分の輝度に基づいて前記排便及び前記排尿を示す画像が前記画像データに含まれているか否かを判定する、
　請求項１～４のいずれかに記載の洗浄水制御方法。
　前記異物はおむつを含む、
　請求項１～５のいずれかに記載の洗浄水制御方法。
　水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置であって、
　前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得する画像データ取得部と、
　前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定する異物判定部と、
　前記異物判定部により異物が前記ボウル部に投入されていると判定された場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する通信制御部とを備える、
　制御装置。
　水洗式の便器への洗浄水の流出を制御する洗浄水制御装置と通信可能に接続された制御装置としてコンピュータを機能させる洗浄水制御プログラムであって、
　前記便器のボウル部が撮像可能に前記便器に設置されたカメラが撮像した画像データを取得し、
　前記画像データを画像認識することで、前記便器を詰まらせる可能性のある物体である異物が前記ボウル部に投入されているか否かを判定し、
　前記異物が投入されていると判定した場合、前記洗浄水制御装置に洗浄水の流出を禁止させる流出禁止信号を送信する、
　洗浄水制御プログラム。