特開 2024-51961 トイレ装置及び排泄物分析システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024051961

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】トイレ装置及び排泄物分析システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20240404BHJP

   E03D 9/00 20060101ALI20240404BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

G01N21/17 A

E03D9/00 Z

A61B5/11 200

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022158370

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100176072

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 功

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健太

(72)【発明者】

【氏名】内田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】家守 輝幸

(72)【発明者】

【氏名】高橋 諒太

(72)【発明者】

【氏名】西島 かおり

【テーマコード（参考）】

2D038

2G059

4C038

【Ｆターム（参考）】

2D038KA00

2D038ZA03

2G059AA05

2G059BB12

2G059CC16

2G059EE13

2G059FF01

2G059HH02

2G059KK04

4C038VA04

4C038VB35

4C038VC20

(57)【要約】

【課題】撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析可能なトイレ装置及び排泄物分析システムを提供する。
【解決手段】トイレ装置１２は、溜水Ｗ２が設けられる便鉢３２を有する便器３０と、撮影面５８ｓが溜水Ｗ２に向くように設けられ、便鉢３２内を撮影する画像センサ５８と、画像センサ５８による撮影で得られる画像の時系列を示す画像データ群１１８に基づいて、使用者の排泄によって溜水Ｗ２の中又は溜水Ｗ２の周辺に順次落下した大便の性状の変化を分析する性状分析部１１２と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溜水が設けられる便鉢を有する便器と、
撮影面が前記溜水に向くように設けられ、前記便鉢内を撮影する画像センサと、
前記画像センサによる撮影で得られる画像の時系列を示す画像データ群に基づいて、使用者の排泄によって前記溜水の中又は該溜水の周辺に順次落下した大便の性状の変化を分析する性状分析部と、
を備えることを特徴とするトイレ装置。

【請求項2】

前記使用者による着座、前記使用者が行う特定の操作、前記使用者が行う特定のジェスチャ、前記大便の落下に伴う音、及び、前記大便の落下に伴う前記溜水の揺れのうちの少なくとも１つの検知を契機として、前記便鉢内の撮影を開始するように、前記画像センサの動作を制御する撮影制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。

【請求項3】

前記画像センサにより得られた前記画像データ群の中から、外部装置によるデータ処理又は前記性状分析部による分析処理に用いられる１つ以上の画像データを選定する画像選定部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。

【請求項4】

前記画像データ群を構成する各々の画像データに対して物体検出処理を施して前記画像中の大便の有無及び位置を検出する物体検出部をさらに備え、
前記性状分析部は、前記物体検出部による検出結果を示す検出データを用いて前記大便を追跡するトラッキング処理を施し、前記溜水中における前記大便の挙動から前記大便中の含有物を分析することを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。

【請求項5】

前記画像データ群を構成する各々の画像データに対して物体検出処理を施して前記画像中の大便の有無及び位置を検出する物体検出部をさらに備え、
前記性状分析部は、前記物体検出部による検出結果を示す検出データを用いて前記大便を追跡するトラッキング処理を施し、前記大便の形状又は排泄順序を分析することを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。

【請求項6】

前記使用者に応じて設定された撮影間隔で前記便鉢内を撮影するように、前記画像センサの動作を制御する撮影制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のトイレ装置と、
前記トイレ装置と通信可能に構成され、前記トイレ装置から収集した収集データに対してデータ処理を行うサーバ装置と、
を備えることを特徴とする排泄物分析システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トイレ装置及び排泄物分析システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近時、トイレ装置に設けられた画像センサを用いて便鉢内を撮影し、得られた画像データに対して解析処理を施すことにより排泄物を分析する排泄物分析システムが開発されている。

【0003】

特許文献１には、落下中の大便を時系列に撮影して複数の静止画像を取得し、この複数の静止画像から大便の性状の変化を推定する便器装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７４２６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された装置では、下方に高速移動する大便を画角内に収めた上で、被写体ブレを含む画像を解析する必要があるので、その分だけ画像撮影及び解析処理の高精度化が要求されるという問題がある。また、落下中の大便を撮影した画像からでは、大便の色や形状などの形態分析しか行えないという潜在的な問題もある。

【0006】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析可能なトイレ装置及び排泄物分析システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係るトイレ装置は、溜水が設けられる便鉢を有する便器と、撮影面が前記溜水に向くように設けられ、前記便鉢内を撮影する画像センサと、前記画像センサによる撮影で得られる画像の時系列を示す画像データ群に基づいて、使用者の排泄によって前記溜水の中又は該溜水の周辺に順次落下した大便の性状の変化を分析する性状分析部と、を備える。

【0008】

このように、画像センサの撮影面が便鉢内の溜水に向くように設けられているので、完全に静止して留まっている状態又は溜水の中を低速度で移動する状態で大便を撮影可能となり、撮影及び画像処理に要求される精度を高めなくても済む。換言すれば、撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析することができる。

【0009】

本発明の第２態様に係るトイレ装置は、前記使用者による着座、前記使用者が行う特定の操作、前記使用者が行う特定のジェスチャ、前記大便の落下に伴う音、及び、前記大便の落下に伴う前記溜水の揺れのうちの少なくとも１つの検知を契機として、前記便鉢内の撮影を開始するように、前記画像センサの動作を制御する撮影制御部をさらに備えてもよい。これにより、大便の排泄意思又は大便の落下に合わせて撮影を開始可能となり、その分だけ撮影又は画像処理に関わる演算負荷が軽減される。

【0010】

本発明の第３態様に係るトイレ装置は、前記画像センサにより得られた前記画像データ群の中から、外部装置によるデータ処理又は前記性状分析部による分析処理に用いられる１つ以上の画像データを選定する画像選定部をさらに備えてもよい。画像データの選定を通じて、取り扱うデータ量を削減可能となり、画像データの送信や分析に関わる演算負荷が軽減される。

【0011】

本発明の第４態様に係るトイレ装置は、前記画像データ群を構成する各々の画像データに対して物体検出処理を施して前記画像中の大便の有無及び位置を検出する物体検出部をさらに備え、前記性状分析部は、前記物体検出部による検出結果を示す検出データを用いて前記大便を追跡するトラッキング処理を施し、前記溜水中における前記大便の挙動から前記大便中の含有物を分析してもよい。これにより、トラッキング処理を通じて、大便中の含有物を分析することができる。

【0012】

本発明の第５態様に係るトイレ装置では、前記画像データ群を構成する各々の画像データに対して物体検出処理を施して前記画像中の大便の有無及び位置を検出する物体検出部をさらに備え、前記性状分析部は、前記物体検出部による検出結果を示す検出データを用いて前記大便を追跡するトラッキング処理を施し、前記大便の形状又は排泄順序を分析してもよい。これにより、トラッキング処理を通じて、大便の形状又は排泄順序を分析することができる。

【0013】

本発明の第６態様に係るトイレ装置は、前記使用者に応じて設定された撮影間隔で前記便鉢内を撮影するように、前記画像センサの動作を制御する撮影制御部をさらに備えてもよい。これにより、例えば、健康状態、排便の傾向又は習慣などの使用者の事情が反映された撮影間隔で画像データを得ることができる。

【0014】

本発明の第７態様に係る排泄物分析システムは、上記したいずれかのトイレ装置と、前記トイレ装置と通信可能に構成され、前記トイレ装置から収集した収集データに対してデータ処理を行うサーバ装置と、を備える。これにより、第１態様に係るトイレ装置の場合と同様に、撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態における排泄物分析システムの全体構成図である。

【図2】図１のトイレ装置が設置されたトイレルームを示す斜視図である。

【図3】図２のＩ－Ｉ断面を示す断面図である。

【図4】図１～図３に示すトイレ装置のブロック図である。

【図5】トイレ装置による画像処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】ブリストル便形状スケールの定義を示す図である。

【図7】検出データが有するデータ構造の一例を示す図である。

【図8】画像データの処理流れを示す模式図である。

【図9】画像の選定結果の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0018】

［排泄物分析システム１０の構成］
＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態における排泄物分析システム１０の全体構成図である。排泄物分析システム１０は、使用者の排泄物を分析して、得られた分析結果を使用者に提示するための「分析サービス」を提供可能に構成される。この排泄物分析システム１０は、具体的には、１つ又は複数のトイレ装置１２と、サーバ装置１４と、１つ又は複数の使用者端末１６と、を含んで構成される。

【0019】

トイレ装置１２は、トイレルームＲ内に設けられ、排泄物の撮影を通じて画像データＩＤ（図４）を取得する撮影機能と、画像データＩＤを含む収集データＣＤ（図４）を外部に送信する通信機能と、を備える。トイレ装置１２の具体的な装置構成については、後ほど詳しく説明する。

【0020】

サーバ装置１４は、上記した分析サービスに関する統括的な制御を行うコンピュータであり、クラウド型あるいはオンプレミス型のいずれであってもよい。ここで、サーバ装置１４を単体のコンピュータとして図示しているが、サーバ装置１４は、これに代わって分散システムを構築するコンピュータ群であってもよい。

【0021】

また、このサーバ装置１４は、トイレ装置１２と通信可能に構成されており、トイレ装置１２から送信されたデータ（つまり、収集データＣＤ）に対して様々なデータ処理を行う。データ処理の一例として、［１］詳細な分析処理、［２］データベースの構築処理、［３］データの検索処理、［４］閲覧画面の生成処理などが挙げられる。サーバ装置１４は、具体的には、通信モジュールなどで構成されるサーバ側通信部２０と、プロセッサなどで構成されるサーバ側制御部２２と、メモリなどで構成されるサーバ側記憶部２４と、を備える。

【0022】

使用者端末１６は、上記した分析サービスの使用者が所有又は管理するコンピュータである。使用者端末１６は、例えば、タブレット・ラップトップ・スマートフォン・ウェアラブルデバイスを含む携帯型の装置、又は、パーソナルコンピュータを含む据置型の装置から構成される。

【0023】

また、使用者端末１６は、サーバ装置１４と通信可能に構成されており、サーバ装置１４のデータ処理を通じて得られた分析情報（例えば、使用者の排便履歴）を閲覧可能に構成される。使用者端末１６は、具体的には、通信モジュール、プロセッサ、メモリ、表示パネル、タッチセンサ及びカメラ（いずれも不図示）などを備える。

【0024】

中継装置１８は、コンピュータ同士をネットワーク接続するための通信機器であり、例えば、ルータ、ゲートウェイ、又は基地局から構成される。これにより、サーバ装置１４は、中継装置１８及びネットワークＮＴを介して、トイレ装置１２から様々な情報を取得することができる。

【0025】

＜トイレ装置１２の構成＞
図２は、図１のトイレ装置１２が設置されたトイレルームＲを示す斜視図である。図３は、図２のＩ－Ｉ断面を示す断面図である。

【0026】

図２に示すように、トイレルームＲの床面Ｆ上には便器３０が設置されている。便器３０は、大便器であり、使用者の便を受ける便鉢３２と、便鉢３２の周囲で立設するリム３４と、を有している。例えば、トイレルームＲに設けられた洗浄操作部（不図示）が使用者により操作されると、便鉢３２に洗浄水が供給され、便鉢３２の洗浄及び便鉢３２からの便の排出が行われる。洗浄操作部は、トイレルームＲに設けられる操作レバーや、後述する操作パネル６０に設けられたボタンなど、種々の形態を採用し得る。

【0027】

トイレ装置１２は、この便器３０に適用される。トイレ装置１２は、便座装置４０と、操作パネル６０と、を備える。なお、以下の説明では、後述する便座４４に着座した使用者から見て前方を「前」、後方を「後」、左方を「左」、右方を「右」という。また、鉛直方向上方を「上」、鉛直方向下方を「下」という。

【0028】

便座装置４０は、便器３０の上部に開閉可能に取り付けられ、本体部４２と、便座４４と、便蓋４６と、を備えている。便座装置４０は、便器３０に対して着脱可能に取り付けられてもよいし、便器３０と一体となるように取り付けられてもよい。本体部４２の前面には、使用者検知センサ５２と、着座検知センサ５４と、開閉検知センサ５６と、が設けられている。

【0029】

使用者検知センサ５２は、便器３０の近傍に使用者が存在することを検知するために設けられている。この使用者検知センサ５２は、例えば焦電型赤外線センサであり、所定サイクルで信号を送信するとともに、使用者が放出する特定波長の赤外線を受けると、その信号に変化が生じるように構成されている。

【0030】

着座検知センサ５４は、使用者が便座４４の着座面４４ｂに着座していることを検知するために設けられている。この着座検知センサ５４は、例えば赤外線を用いる測距センサであり、所定サイクルで信号を送信するとともに、対象物と着座検知センサ５４との距離の変化に応じてその信号に変化が生じるように構成されている。

【0031】

開閉検知センサ５６は、便座４４の開閉状態を検知するために設けられている。この開閉検知センサ５６は、例えばマイクロボタンであり、便座４４が便器３０から一定角度以上開くと便座４４の開状態を検知する。

【0032】

便座４４は、環状を呈し、その中央部には開口４４ａが形成されている。この開口４４ａは、便座４４がリム３４上に載置されているとき、便鉢３２を開放する。便座４４の後端部は本体部４２に軸支されており、これにより、便座４４は、リム３４上に載置される姿勢と、リム３４から離れて便鉢３２を大きく開放する姿勢との間で回動可能とされている。このような便座４４の裏面には、画像センサ５８が設けられている。

【0033】

画像センサ５８は、撮影面５８ｓを介して光学的な撮影を行う光学カメラであり、２次元画像を示す画像信号を送信するように構成されている。ここで、撮影面５８ｓは、画像センサ５８に設けられる受光レンズがなす受光面を意味する。

【0034】

便蓋４６は、便器３０に対して開閉可能に本体部４２に軸支されている。これにより、便蓋４６は、便器３０を覆う姿勢と、便器３０から離れて便鉢３２を大きく開放する姿勢との間で回動可能とされている。

【0035】

操作パネル６０は、例えばトイレルームＲの壁面に設置される。操作パネル６０は、表示部６２と、複数のボタン６４と、を備える。表示部６２は、例えば、操作パネル６０の外側面に設けられた液晶パネルから構成され、様々な可視情報を表示する。複数のボタン６４は、便座装置４０の複数の動作にそれぞれ対応して設けられている。複数のボタン６４には、例えば、便鉢３２内を撮影するための撮影ボタン、あるいは便鉢３２内に泡を吐出するための吐出ボタンが含まれる。

【0036】

図２に示すように、便器３０は、便鉢３２の底部に接続される排水通路部７０と、便鉢３２に形成されて洗浄水を吐出するための吐水口７２と、をさらに備える。排水通路部７０は、便鉢３２内から下水側水路（不図示）に排出される汚物の通り道となる。排水通路部７０の通水方向の途中位置には封水Ｗ１が溜められ、便鉢３２の底部にはこの封水Ｗ１の一部が溜水Ｗ２として溜められる。

【0037】

便座４４がリム３４上に載置された姿勢にあるとき（図２参照）、画像センサ５８の撮影面５８ｓは、便鉢３２内の底側（つまり、溜水Ｗ２）を向くように配置されている。つまり、画像センサ５８の撮影領域は、画角θの範囲内、溜水Ｗ２の水面Ｗｓをすべて包含するように設けられる。これにより、溜水Ｗ２の中又は溜水Ｗ２の周辺に存在する物体が撮影され得る。

【0038】

図４は、図１～図３に示すトイレ装置１２のブロック図である。トイレ装置１２は、センサ群５０と、操作パネル６０（図２）と、便座装置４０（図２及び図３）に組み込まれるコントローラ８０と、を含んで構成される。

【0039】

センサ群５０には、大便の排泄意思を検知するセンサ、又は、大便が落下したことを検知するセンサが含まれる。前者の例として、［１］上記した使用者検知センサ５２、着座検知センサ５４、及び開閉検知センサ５６の他に、［２］使用者による特定のジェスチャを検知するジェスチャ検知センサ、［３］使用者による特定の声を検知する音声センサなどが挙げられる。後者の例として、［１］上記した画像センサ５８の他に、［２］大便の落下音を検知する音センサ、［３］溜水Ｗ２の水面Ｗｓの揺れを検知する振動センサなどが挙げられる。

【0040】

操作パネル６０には、大便を排泄する意思又は排泄した旨を伝えるための操作子が含まれる。操作子の例として、［１］連続撮影の開始を指示するためのボタン６４、［２］連続撮影の終了を指示するためのボタン６４、［３］一時的な撮影を指示するためのボタン６４、［４］洗浄を含む他の動作を指示するためのボタン６４などが挙げられる。

【0041】

コントローラ８０は、トイレ装置１２の各部を制御するためのコンピュータである。このコントローラ８０は、具体的には、トイレ側通信部１００と、トイレ側制御部１０２と、トイレ側記憶部１０４と、を含んで構成される。

【0042】

トイレ側通信部１００は、内部又は外部の装置に対して電気信号を送受信するインターフェースである。これにより、コントローラ８０は、トイレ装置１２の内部に設けられる電動ユニットに制御信号を送信可能になるとともに、サーバ装置１４に収集データＣＤを送信可能である。

【0043】

トイレ側制御部１０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含むプロセッサによって構成される。トイレ側制御部１０２は、トイレ側記憶部１０４に格納されたプログラム及びデータを読み出して実行することで、撮影制御部１０６、物体検出部１０８、性状分析部１１０、画像選定部１１２、及び送信処理部１１４として機能する。

【0044】

撮影制御部１０６は、所与の撮影条件に従って画像を撮影するように、画像センサ５８による撮影動作を制御する。撮影の態様は、連続撮影、間欠撮影、又はスナップ撮影のいずれであってもよい。撮影条件には、撮影開始時点、撮影終了時点、又は撮影間隔が含まれる。撮影条件は、毎回の排泄で固定されてもよいし、排泄の度に決定されてもよい。

【0045】

撮影開始時点は、大便の排泄意思の検知又は大便の落下の検知を契機として決定されてもよい。例えば、撮影制御部１０６は、使用者による着座、使用者が行う特定の操作、使用者が行う特定のジェスチャ、大便の落下に伴う音、及び、大便の落下に伴う溜水Ｗ２の揺れのうちの少なくとも１つの検知を契機として、画像センサ５８による撮影を開始してもよい。

【0046】

撮影終了時点は、排便が終了した意思又は状態の検知を契機として決定されてもよい。例えば、撮影制御部１０６は、使用者が行う特定の操作、使用者が行う特定のジェスチャ、大便の落下に伴う音、及び、大便の落下に伴う溜水Ｗ２の揺れのうちの少なくとも１つの検知を契機として、画像センサ５８による撮影を終了してもよい。

【0047】

撮影間隔は、落下中の大便を検出する場合と比べて相対的に長い時間、例えば、０．５～５秒のいずれかの範囲内で設定され得る。その理由は、落下後の大便は、完全に静止して留まっているか、溜水Ｗ２の中を低速度で移動するためである。また、撮影間隔は、使用者に応じて決定されてもよい。例えば、排泄の所要時間が相対的に長い傾向がある利用者に対しては撮影間隔を長くし、排泄の所要時間が相対的に短い傾向がある利用者に対しては撮影間隔を短くしてもよい。また、間欠撮影の撮影間隔においては、大便の落下に伴う音、及び、大便の落下に伴う溜水Ｗ２の揺れのうちの少なくとも１つの検知を溜水Ｗ２に大便が落下したとみなし、それを契機として画像センサ５８による撮影を開始してもよい。

【0048】

物体検出部１０８は、画像データ群１１８を構成する各々の画像データＩＤに対して物体検出処理を施して画像中の大便の有無及び位置を検出する。この物体検出部１０８は、例えば、いわゆる「物体検出モデル」が構築された学習済みのニューラルネットワークを含んで構成されてもよい。物体検出モデルの種類は、関心領域（ＲＯＩ）の抽出器が物体の検出器とは別に設けられている「two-stage detector」（例えば、Faster R-CNN、Mask R-CNNやその派生モデル）であってもよいし、抽出器と検出器とが一体的に構成されている「one-stage detector」（例えば、ＹＯＬＯ、ＳＳＤ、Ｍ２Ｄｅｔやこれらの派生モデル）であってもよい。

【0049】

性状分析部１１０は、画像センサ５８により得られた画像データ群１１８に基づいて、使用者が排泄した大便の性状（性質又は状態）を分析する。大便の「性質」には、形状・色・含有物、又はこれらの時系列的な変化が含まれる。大便の「状態」には、量・大きさ、又はこれらの時系列的な変化が含まれる。

【0050】

例えば、性状分析部１１０は、物体検出部１０８による検出結果を示す検出データＤＤを用いて大便を追跡するトラッキング処理を施し、使用者の排泄によって溜水Ｗ２の中又は溜水Ｗ２の周辺に順次落下した大便を分析してもよい。このトラッキング処理を通じて、例えば、［１］大便中の含有物、［２］大便の形状又は排泄順序の分析がなされる。

【0051】

例えば、大便が溜水Ｗ２に着水した後にそのまま沈んで静止した場合、性状分析部１１０は、当該大便における固形物の含有率が相対的に高く、あるいは食物繊維の含有率が相対的に低いと分析してもよい。逆に、大便が溜水Ｗ２に着水した後に水面Ｗｓに浮いた場合、性状分析部１１０は、当該大便における固形物の含有率が相対的に低く、あるいは食物繊維の含有率が相対的に高いと分析してもよい。

【0052】

例えば、追跡可能な大便の個数が増えた場合、性状分析部１１０は、新たに検出された大便に対してその検出順番に対応する排泄順序を付与してもよい。また、大便が途中で追跡不可（ロスト状態）になった場合、性状分析部１１０は、大便の変形、大便同士の合体若しくは積層、又は大便の分離が起こったと判定してもよい。

【0053】

画像選定部１１２は、後述する選定情報１２０を用いて、画像センサ５８により得られた画像データ群１１８の中から１つ以上の画像データＩＤを選定する。選定された画像データＩＤは、［１］外部装置（例えば、サーバ装置１４）によるデータ処理、又は［２］性状分析部１１０による分析処理に用いられてもよい。なお、画像選定部１１２により選定されなかった画像データＩＤは、トイレ側記憶部１０４におけるメモリ容量の確保の観点から、必要に応じて削除又は圧縮されてもよい。

【0054】

送信処理部１１４は、トイレ側制御部１０２が生成した収集データＣＤをサーバ装置１４に送信するようにトイレ側通信部１００を制御する。送信の態様は、リアルタイム送信又はバッチ送信のいずれであってもよい。

【0055】

トイレ側記憶部１０４は、トイレ側制御部１０２が各構成要素を制御するのに必要なプログラム及びデータを記憶している。トイレ側記憶部１０４は、非一過性であり、かつ、コンピュータ読み取り可能な記録媒体で構成されている。ここで、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）などの記憶装置である。本図の例では、トイレ側記憶部１０４には、使用者情報１１６、画像データ群１１８、選定情報１２０、及び収集データＣＤが格納されている。

【0056】

使用者情報１１６は、使用者に関する様々な情報を含む。使用者情報１１６には、例えば、［１］使用者を識別する識別情報、［２］使用者の健康状態に関する健康情報、［３］使用者の排便傾向に関する傾向情報、又は［４］使用者の排便習慣に関する習慣情報などが含まれる。

【0057】

画像データ群１１８は、画像センサ５８による撮影で得られる画像の時系列を示す画像データＩＤの集合体である。各々の画像データＩＤは、撮影順序（例えば、画像番号・撮影時刻など）と対応付けて格納されている。

【0058】

選定情報１２０は、画像データＩＤを選定対象にすべきか否かを判定するための情報を含む。選定情報１２０には、例えば、［１］センサ群５０を通じて大便の排泄意思を検知した時点、［２］センサ群５０を通じて大便が落下したことを検知した時点、［２］操作パネル６０を通じて特定の操作を受け付けた時点、［４］性状分析部１１０のトラッキング処理により新たな大便が検出された時点、又は［５］性状分析部１１０のトラッキング処理により大便が追跡不可になった時点に関する時間情報が含まれる。

【0059】

収集データＣＤは、サーバ装置１４に提供する様々な情報を含むデータセットである。例えば、収集データＣＤには、選定された画像データＩＤ、結果データＲＤ、及びタグデータＴＤが含まれる。

【0060】

結果データＲＤは、性状分析部１１０による分析結果を含む。分析結果の一例として、大便の排泄順序、量、大きさ、形状、又は含有物などが挙げられる。

【0061】

タグデータＴＤは、画像データＩＤ又は結果データＲＤに関する付帯情報を含む。付帯情報の一例として、撮影日時、分析日時、使用者情報１１６、トイレ装置１２の識別情報などが挙げられる。

【0062】

［排泄物分析システム１０の動作］
この実施形態における排泄物分析システム１０は、以上のように構成される。続いて、排泄物分析システム１０の一部を構成するトイレ装置１２の動作、より詳しくは、コントローラ８０による画像処理動作について、図４のブロック図、及び図５～図９を参照しながら詳細に説明する。

【0063】

図５は、トイレ装置１２による画像処理動作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、使用者が大便の排泄を行う度に実行される。

【0064】

ステップＳＰ１０において、コントローラ８０のトイレ側制御部１０２は、トイレ装置１２の使用者に関する使用者情報１１６を取得する。

【0065】

ステップＳＰ１２において、トイレ側制御部１０２（より詳しくは、撮影制御部１０６）は、ステップＳＰ１０で取得された使用者情報１１６を参照し、使用者に適した撮影間隔を設定する。

【0066】

ステップＳＰ１４において、撮影制御部１０６は、便鉢３２内の撮影の開始タイミングが到来したか否かを確認する。開始タイミングがまだ到来していない場合（ステップＳＰ１４：ＮＯ）、撮影制御部１０６は、開始タイミングが到来するまでの間、ステップＳＰ１４に留まる。一方、開始タイミングが到来した場合（ステップＳＰ１４：ＹＥＳ）、撮影制御部１０６は、次のステップＳＰ１６に進む。

【0067】

ステップＳＰ１６において、撮影制御部１０６は、ステップＳＰ１２で設定された撮影間隔に従って便鉢３２内の撮影を行うように画像センサ５８を制御する。これにより、溜水Ｗ２の中又は溜水Ｗ２の周辺を撮影した画像データＩＤが得られる。なお、この画像データＩＤは、画像番号と対応付けた状態にてトイレ側記憶部１０４に記憶される。

【0068】

ステップＳＰ１８において、トイレ側制御部１０２（より詳しくは、物体検出部１０８）は、ステップＳＰ１６での撮影により得た画像データＩＤに対して物体検出処理を行う。その結果、画像データＩＤ（つまり、画像番号）毎に、大便の検出結果を示す検出データＤＤが得られる。

【0069】

図６は、ブリストル便形状スケールの定義を示す図である。本図の例では、大便の形状が、種類番号１～７の７種類に分類されている。具体的には、番号１は「コロコロ便」、番号２は「硬い便」、番号３は「やや硬い便」、番号４は「普通便」、番号５は「やや軟らかい便」、番号６は「泥状便」、番号７は「水様便」をそれぞれ示している。この分類によれば、番号が大きくなるにつれて消化官の通過時間が長くなり、番号が小さくなるにつれて消化管の通過時間が短くなる傾向がある。なお、大便の種類はこの例に限られず、「種類不明」又は「非該当」などの種類が設けられてもよい。

【0070】

図７は、検出データＤＤが有するデータ構造の一例を示す図である。本図の例では、検出データＤＤは、識別番号、種類、位置Ａ、及び位置Ｂの間の対応関係を示すテーブル形式のデータである。「検出番号」は、大便が検出された順番を示している。「種類」は、図６で示した種類番号に対応する。「位置Ａ」は境界ボックスの左上頂点の座標を、「位置Ｂ」は境界ボックスの右下頂点の座標をそれぞれ示している。なお、境界ボックスは、物体（つまり、大便）に外接する矩形状の枠を意味する。

【0071】

図５のステップＳＰ２０において、撮影制御部１０６は、便鉢３２内の撮影の終了タイミングが到来したか否かを確認する。終了タイミングがまだ到来していない場合（ステップＳＰ２０：ＮＯ）、撮影制御部１０６は、終了タイミングが到来するまでの間、ステップＳＰ１６～ＳＰ２０を順次繰り返す。この繰り返し動作を通じて、画像データＩＤ及び検出データＤＤが、画像番号と対応付けてトイレ側記憶部１０４に順次記憶される。

【0072】

一方、終了タイミングが到来した場合（ステップＳＰ２０：ＹＥＳ）、トイレ側制御部１０２は、次のステップＳＰ２２に進む。

【0073】

ステップＳＰ２２において、トイレ側制御部１０２（より詳しくは、性状分析部１１０）は、ステップＳＰ１８で得られた検出データＤＤを用いて、使用者が排泄した大便の性状を分析する。

【0074】

図８は、画像データＩＤの処理流れを示す模式図である。物体検出部１０８は、各々の画像データＩＤに対して物体検出処理を施し、画像番号毎の検出データＤＤを生成する。そして、性状分析部１１０は、画像番号が隣り合う検出データＤＤのペア（つまり、検出結果の差分量）を参照し、画像中の大便を追跡するトラッキング処理を行う。その結果、大便の分析結果を示す結果データＲＤと、新たな大便が検出された時点又は大便が追跡不可になった時点を示す選定情報１２０とがそれぞれ生成される。

【0075】

図５のステップＳＰ２４において、画像選定部１１２は、ステップＳＰ１６の反復実行を通じて得られた画像データ群１１８の中から、１つ以上の画像データＩＤを選定する。この選定には、ステップＳＰ２２で生成された選定情報１２０が用いられる。

【0076】

図９は、画像の選定結果の一例を示す図である。左右方向に延びる軸は時間を示しており、左側から右側に向かうにつれて時間が進むことを意味する。点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３～Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８はそれぞれ、使用者の着座時点、撮影開始時点、大便の落下時点、撮影終了時点、及び使用者の退出時点をそれぞれ示している。本図から理解されるように、大便の落下時点Ｐ３～Ｐ６の前後にわたる時間帯でそれぞれ撮影された画像が選定される。

【0077】

図５のステップＳＰ２６において、トイレ側制御部１０２（より詳しくは、送信処理部１１４）は、ステップＳＰ２２で生成された結果データＲＤ及びステップＳＰ２４で選定された画像データＩＤを含む収集データＣＤをサーバ装置１４に送信するように、トイレ側通信部１００の動作を制御する。これにより、サーバ装置１４は、中継装置１８及びネットワークＮＴを介して、トイレ装置１２からの収集データＣＤを取得する。トイレ側記憶部１０４に記憶されている画像データ群１１８又は収集データＣＤは、この送信動作が終了した後、必要に応じて消去され得る。このようにして、トイレ装置１２（より詳しくは、図４のコントローラ８０）は、図５に示すフローチャートの動作を終了する。

【0078】

以上のように、この実施形態における排泄物分析システム１０は、トイレ装置１２と、トイレ装置１２と通信可能に構成され、トイレ装置１２から収集した収集データＣＤに対してデータ処理を行うサーバ装置１４と、を備える。

【0079】

このトイレ装置１２は、溜水Ｗ２が設けられる便鉢３２を有する便器３０と、撮影面５８ｓが溜水Ｗ２に向くように設けられ、便鉢３２内を撮影する画像センサ５８と、画像センサ５８による撮影で得られる画像の時系列を示す画像データ群１１８に基づいて、使用者の排泄によって溜水Ｗ２の中又は該溜水Ｗ２の周辺に順次落下した大便の性状の変化を分析する性状分析部１１０と、を備える。

【0080】

このように、画像センサ５８の撮影面５８ｓが溜水Ｗ２に向くように設けられているので、落下後の大便が完全に静止して留まっている状態又は溜水Ｗ２の中を低速度で移動する状態で撮影可能となり、撮影及び画像処理に要求される精度を高めなくても済む。換言すれば、撮影及び画像処理に要求される精度を過度に高めることなく、大便の性状の変化を分析することができる。

【0081】

［変形例］
本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記した実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

【0082】

上記した実施形態では、コントローラ８０が画像データＩＤを選定してサーバ装置１４に送信する場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、コントローラ８０は、画像データ群１１８を構成するすべての画像データＩＤを送信してもよい。この場合、図４に示す画像選定部１１２の構成、及び、図５に示す選定ステップ（ＳＰ２４）が省略され得る。

【0083】

上記した実施形態では、トイレ装置１２が画像処理機能の一部を担うエッジコンピューティングの場合を例に挙げて説明したが、画像処理機能の分担方法はこの構成に限られない。例えば、［１］性状分析部１１０による分析機能、もしくは［２］物体検出部１０８による検出機能及び性状分析部１１０による分析機能をサーバ装置１４（より詳しくは、図１のサーバ側制御部２２）に担わせてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１０…排泄物分析システム、１２…トイレ装置、１４…サーバ装置、３０…便器、３２…便鉢、５８…画像センサ、５８ｓ…撮影面、８０…コントローラ、１０６…撮影制御部、１０８…物体検出部、１１０…性状分析部、１１２…画像選定部、１１８…画像データ群、１２０…選定情報、１２０…選定情報、ＣＤ…収集データ、ＤＤ…検出データ、ＩＤ…画像データ、ＲＤ…結果データ、Ｗ２…溜水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】