(57)【要約】【課題】従来の尿量測定システムでは、専用の便器や便座が必要となるなど、装置の構成が複雑で高価であるという問題があった。【解決手段】、使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下した尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、使用者が排尿する際の前記溜水部の水位変化測定手段と、前記水位変化測定手段の測定結果に基づいて排泄された尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とするので、既存の洋風大便器を利用して尿量測定手段を追加できることに加え、尿量測定手段を利用しない使用者や清掃者に対しても洋風大便器としての使い勝手が低下することがない。【選択図】  図１
2004251092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下した尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、使用者が排尿する際の前記溜水部の水位変化測定手段と、前記水位変化測定手段の測定結果に基づいて排泄された尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とする洋風大便器ユニット。
【請求項２】
前記水位変化測定手段は、前記洋風大便器のリム面上方に配置される、非接触の測距センシング手段であることを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項３】
前記水位変化測定手段は、前記溜水部内の水位の経時変化を圧力の変化として検出するための圧力検出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項４】
前記水位変化測定手段は、測定時のみ溜水部に着水され、非測定時にはリム面上方まで引き上げられて使用者から視認できない位置に格納される検知部を有することを特徴とする請求項３に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項５】
前記検知部は、測定終了後に、清浄な水により洗浄されることを特徴とする請求項４に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項６】
前記検知部は、リム面上方に引き上げられている時に、少なくともその一部分が交換可能であることを特徴とする請求項４ないし請求項５に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項７】
前記尿量推定手段は、溜水部の水位を時間に対する変動値として直接、もしくは、排泄による水位変動時の時間当り変動微係数、変化ピーク値、変化時間、変化変動値の実効値、および変化変動値の対時間面積の内、少なくとも１つ以上を利用した演算を行って得られる間接値として、尿量を推定することを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項８】
前記圧力検出手段は、大気圧と溜水圧力変動の差圧を測定することを特徴とする請求項３に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項９】
前記水位測定手段が測定を開始する前に、前記溜水部に水を補給することを特徴とする請求項１ないし２に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１０】
前記水位変化測定手段は、前記格納位置、および、前記格納位置から溜水部の着水位置まで移動する途上において、清浄な水により洗浄されることを特徴とする請求項３に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１１】
前記水位変化測定手段は、前記溜水部内の水位の経時変化を圧力の変化として検出するための圧力検出手段を有すると共に、導圧路の周囲に空気層を備えた被覆で覆ったことを特徴とする請求項３に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１２】
少なくとも前記水位測定手段が測定動作を実施している間は、前記使用者に対して大便の排泄禁止とトイレットペーパー等の投入禁止であることを開示することを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１３】
前記水位測定手段が測定を行った、時間に対する溜水部の水位変動値に対して、連続性がない挙動が発生した時には、前記使用者に対して測定値精度に疑念があることを開示することを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排泄された尿量を知ることができる洋風大便器ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、便鉢上方に設けた椀状の受尿器で、排泄された尿の全量を採取することにより尿量を測定するようにした便器がある（例えば、特許文献１参照）。また、便器と便座の間に重量センサーを設け、排泄前後の体重差によって尿量を算出するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。またトラップ部に連通した圧力センサーまたは水位センサーを設け、前記センサーの変化量によって尿量を推定するようにした小便器がある。（例えば、特許文献３および４参照）また溜水に対して連通した圧力センサーを設け、前記圧力センサーの変化量によって尿量を推定するようにした洋風大便器ユニットがある。（例えば、特許文献５参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３０１６２９号公報
【特許文献２】
特開平９−１１９８５９号公報
【特許文献３】
特開平１０−０３７２８４号公報
【特許文献４】
特開２００２−３３９４３２号公報
【特許文献５】
特願２００２−２６６４５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の尿量測定システムでは、専用の便器や便座が必要となるなど、装置の構成が複雑で高価であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、既存の便器を利用できるため安価、かつ、機能手段を後付けすることも可能で、排泄された尿量を簡易的に知ることができる洋風大便器ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下した尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、使用者が排尿する際の前記溜水部の水位変化測定手段と、前記水位変化測定手段の測定結果に基づいて排泄された尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とするので、既存の洋風大便器を利用して尿量測定手段を追加できることに加え、尿量測定手段を利用しない使用者や清掃者に対しても洋風大便器としての使い勝手が低下することがない。
【０００７】
上記目的を達成するために請求項２は、前記水位変化測定手段は、前記洋風大便器のリム面上方に配置される、非接触の測距センシング手段であることを特徴とするので、既存の洋風大便器を利用して水位変化測定手段を便座背部の洋風大便器の用途として使用されない位置に配置可能であり、既存の洋風大便器を利用して尿量測定手段を追加できることに加え、尿量測定手段を利用しない使用者や清掃者に対しても洋風大便器としての使い勝手が低下することがない。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項３は、前記水位変化測定手段は、前記溜水部内の水位の経時変化を圧力の変化として検出するための圧力検出手段を有することを特徴とするので、既存の洋風大便器を利用して溜水部の圧力として水位変化を間接的に測定可能となるため、水位変化測定手段の設置位置に自由度を持たせることができる。
【０００９】
上記目的を達成するために請求項４は、前記水位変化測定手段は、測定時のみ溜水部に着水され、非測定時にはリム面上方まで引き上げられて使用者から視認できない位置に格納される検知部を有することを特徴とするので、前記圧力検出部が使用者から容易に視認できて見苦しいこと、前記圧力検出部の存在が洋風大便器ユニットの清掃性を悪化させること、および、大便によって前記圧力検出部が汚れたり測定信頼性に悪影響を与える可能性を解消することができる。溜水の水位が元に戻っても、圧力が初期値に戻るまでにはタイムラグが発生する。測定終了後は圧力検出部を引き上げることにより、圧力検出部の内部に溜まっている圧力を直ちに抜くことができるため、短時間で次回測定開始のための準備をすることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために請求項５は、前記検知部は、測定終了後に、清浄な水により洗浄されることを特徴とするので、大便や尿と接する可能性のある前記圧力検出部を清浄に保つことができ、結果として前記圧力検出部の動作信頼性が低下することがない。
【００１１】
上記目的を達成するために請求項６は、前記検知部は、リム面上方に引き上げられている時に、少なくともその一部分が交換可能であることを特徴とするので、前記圧力検出部の圧力伝達部分を前記洋風大便器のボール面内に手を入れることなく衛生的に交換できる。
【００１２】
上記目的を達成するために請求項７は、前記尿量推定手段は、溜水部の水位を時間に対する変動値として直接、もしくは、排泄による水位変動時の時間当り変動微係数、変化ピーク値、変化時間、変化変動値の実効値、および変化変動値の対時間面積の内、少なくとも１つ以上を利用した演算を行って得られる間接値として、尿量を推定することを特徴とするので、尿流速の絶対値差や時間当りの変動、排尿時間の絶対値差、および便器種類毎の溜水量絶対値差があっても、精度良く尿量を推定することができる。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項８は、前記圧力検出手段は、大気圧と溜水圧力変動の差圧を測定することを特徴とするので、大気圧が天候によって変化しても尿量推定値に誤差が生じることがない。
【００１４】
上記目的を達成するために請求項９は、前記水位測定手段が測定を開始する前に、前記溜水部に水を補給することを特徴とするので、前記洋風大便器中の溜水が蒸発や下水配管起因の圧力変動などで容積が減少するような場合に尿量測定をする場合でも水位変動挙動がばらつくことが無く、結果として尿量測定精度が低下することがない。
【００１５】
上記目的を達成するために請求項１０は、前記水位変化測定手段は、前記格納位置、および、前記格納位置から溜水部の着水位置まで移動する途上において、清浄な水により洗浄されることを特徴とするので、前記洗浄水を利用した前記溜水部の水補給が可能であると共に、前記水位変化測定手段の検出部に水膜を付加することができ、結果として大便等の飛沫汚れが付着する恐れを防止できる。
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１１は、前記水位変化測定手段は、前記溜水部内の水位の経時変化を圧力の変化として検出するための圧力検出手段を有すると共に、導圧路の周囲に空気層を備えた被覆で覆ったことを特徴とするので、特に女性の測定で発生しがちな小便飛沫の被水が、時間に対する溜水部の水位変動値に対して与える外乱ノイズを防止することができる。
【００１７】
上記目的を達成するために請求項１２は、少なくとも前記水位測定手段が測定動作を実施している間は、前記使用者に対して大便の排泄禁止とトイレットペーパー等の投入禁止であることを開示することを特徴とするので、使用者に対して測定上の注意点を開示することができ、結果として高精度の測定結果を前記使用者は得ることができる。
【００１８】
上記目的を達成するために請求項１３は、前記水位測定手段が測定を行った、時間に対する溜水部の水位変動値に対して、連続性がない挙動が発生した時には、前記使用者に対して測定値精度に疑念があることを開示することを特徴とするので、例えば尿量測定中に大便を誤って排泄した場合などに、前記使用者は尿量測定値の信頼性が低下していることを容易に知ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の洋風大便器の数学的モデル図である。洋風大便器３１のボール面３２には、容積Ｑの溜水３３が溜められ、トラップ部３５を介して図示しない下水に連通されている。使用者の膀胱１０１には容積Ｒの尿が溜まっており、尿路１０２を経て、尿流速ｑで溜水３３に排泄される。微小時間ｄｔ経過後に、溜水３３の容積ＱはｄＱだけ増加し、水位ｘはｄｘだけ変位する。この時、溜水３３からはトラップ３５を経て、流出流速ｃの尿混じりの水が下水に向けて排出される。溜水部の面積をＡとすると、微小時間ｄｔ経過後の水位ｄｘは、数１式で表される。
【００２０】
【数１】
2004251092.tif 000003
【００２１】
その時のトラップ部３５からの流出流速ｃは、微小時間当りの溜水量変動分に比例するηｄＱ／ｄｔと、水位上昇に比例する単位時間流出量ｒで表されるとすると、数２式となる。
【００２２】
【数２】
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【００２３】
使用者の排泄容量Ｒは、排尿時間中の流速ｑの総和であるから、数３式である。
【００２４】
【数３】
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【００２５】
溜水の容積変化ｄＱは微小時間ｄｔ当りの流入量と流出量の差であるから、数４式で表される。
【００２６】
【数４】
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【００２７】
数４式に数１式と数２式を代入し、ｄｘ／ｄｔを求めると、数５式となる。
【００２８】
【数５】
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【００２９】
尿流速ｑは時間ｔの変数であり、境界条件ｔ＝０でｑ＝０，∫ｑｄｔ＝０を代入して解くと、数６数６式、数７式ということになる。
【００３０】
【数６】
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【００３１】
【数７】
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【００３２】
数７式は水位変化と尿量Ｒに関連があることを示しており、トラップ部３５からの流出量が小さい時間において、水位変化の時間に対する積分を実施すれば尿量が推定できることを示している。トラップ部から流出量を示す−ｒｔの影響が小さい、つまり水位変化がピークを向かえるまでの水位変化に関する時間に対する積分値を使用すると、尿量が高精度で推定できる。前記溜水部の水位は時間に対する変動値として直接水位を測定するだけでなく、圧力による間接値として測定される。
【００３３】
図２は、本発明の水位測定手段の第一の実施例を示す正面方向断面図である。洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、図示しない便座等が当接するリム面３４が構成されている。使用者が着座する便座の後方には、便座回動のためのヒンジ等が構成されるケース２が配置されており、その内部には水位測定手段１が配置されている。水位測定手段１は溜水３３に対向している。溜水３３の水位位置を測定する方法としては、カメラのオートフォーカス機構などに利用される三角点測量方式等を利用した赤外線測距センサーや、超音波やマイクロ波を利用したドップラーセンサーなどが利用可能である。
【００３４】
図３は、本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す正面方向断面図である。洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の水位測定手段１は圧力センサーを想定しており、溜水３３に対してホース部材４が連結されている。
【００３５】
図４は、本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す側面方向断面図である。洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められ、トラップ部３５を介して、図示しない下水と連通している。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の水位測定手段１は圧力センサーを想定しており、溜水３３に対してホース部材４が連結されている。ホース部材４は中空チューブであり、水位変化量を圧力変化量に換算して測定するようになっている。便器洗浄を実施して汚物を下水に排出した後、給水された水は全てあふれ、トラップ部３５は頭頂部まで水を蓄えた状態になる。しかし、トイレの使用間隔が長かったり、便器が接続された下水配管において大流量が流れたりした場合には、本図に示すように溜水がトラップ部３５の頭頂部まで満水とならないことがある。後述のフローチャートで詳細を説明するが、水位測定手段が測定を開始する前に、溜水の補給を実施することによってトラップ部３５は常に満水となった状態で測定が開始されるため、測定動作をバラツキのない安定したものとすることができる。なお、溜水への補給水量としては便器としての水封切れという現象が現実にはほとんど発生しないことを配慮し、５００ｍＬ以下の水量で補給すればよい。
【００３６】
図５は、使用者の尿流速変動を示すグラフである。排尿開始後、尿流速はピークを迎えた後、次第に尿流速が低下して排尿が終了する。一般に尿流速のピーク値は１５〜５０ｍＬ／秒であり、排尿時間は６０秒以下である。尿量は尿流速の時間当りの総和であり、排出された尿の容積であり、膀胱に溜まっているた尿の容積Ｒを表すことになる。
【００３７】
図６は、溜水部の水位変動を示すグラフである。溜水３３の水位は、直接または圧力を介して間接的に測定可能である。トラップ部３５が無い場合に水位は上昇するだけだが、実際にはトラップ部からの排出があるため、一端水位は上昇した後、時間を追って水位は元に戻る。水位・圧力の時間当り変動微係数Δは排尿開始時の尿流速、変化ピーク値ｘｐは尿流速最大値、排尿継続時間Ｔまでの水位変化に関する対時間面積Ｓは尿流量Ｒに相関がある。排尿途中で尿流速が変化した場合に、水位・圧力の時間当り変動微係数Δが変化し、結果として水位が変化する。水位・圧力の時間当り変動値の実効値ｒを利用すると、尿流速の平均値を勘案した尿量推定ができる。排尿が停止すると上昇した水位はトラップから流出して元に戻るため、積分する時間は０から排尿継続時間Ｔまでである。
【００３８】
図７は、本発明の圧力検出手段出力を示すグラフである。溜水３３の内圧は、下水配管内を他の水回り機器が流れることによる負圧発生の影響を受ける。従って本発明では、圧力検出部は待機中、溜水に対して引き上げられ、測定時に一定速度で着水させるようにしているため、溜水と圧力センサーの関係が毎回設定され、圧力センサーに対する変動要因を除去することができるため圧力特性が安定する。排尿開始から終了にかけて、溜水の水位は上昇する。溜水には圧力センサーと連通したチューブが着水しているため、水位変化によってチューブの内圧が上昇する。つまり、排尿による溜水の水位変化に連動してチューブ内の圧力は上昇し、トラップ３５からの逃げによって圧力は減少する。
【００３９】
図６で示したように、水位変化の測定結果から尿量は推定演算することができる。尿量推定演算終了後は、圧力検出部を引き上げることにより溜水の水位変化によって溜まった内圧を抜くことができ、短時間で次回の測定に備えることができることになる。
【００４０】
図８は、本発明の圧力測定手段の構造を示す断面図である。溜水３３に着水するホース部材４は、圧力検出手段１１の圧力導入管１２に接続される。圧力検出手段１１の内部では、圧力伝達用充填材１３を介して固定用充填材１５によって圧力センサー１４が保持されており、圧力伝達用充填材１３が受けた圧力を電気信号として取り出すようになっている。圧力センサー１４は、溜水３３に対向する側１４ａと大気に開放された反対側１４ｂが構成されており、圧力は差圧として測定され、大気圧の変動幅をキャンセルするよう配慮されている。圧力測定手段としては本図で示すような電気信号を静電容量として取り出すものに加え、歪みゲージ式や、半導体式などが想定されるが、素子の種類に条件はない。
【００４１】
図９は、本発明の第二の実施例を示す斜視図である。洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の水位測定手段１は圧力センサーを想定しており、溜水３３に対してホース部材４が連結されている。ホース部材４には後述の伸縮機構が接続されている。
【００４２】
図１０は、本発明の第二の実施例を示す圧力検出手段の詳細断面図である。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。圧力検出手段１１はシール材を介してローター５と接続されている。ローター５の外周にはホース部材４が巻き付けられており、その内部と連通する導圧路５１を介して、圧力測定手段１１は図８の事例で示したような構成で圧力を測定するようになっている。
【００４３】
ローター５には電動機やエアモータなどの回動アクチュエータ６が接続されており、ローター５に巻き付けられたホース部材４は、その回転動作によって繰り出されたり巻き取られたりするようになっている。回動アクチュエータ６がローター５回転させて、ホース部材４を繰り出すと、ホース部材４は溜水３３に着水するようになっている。
【００４４】
待機時、ホース部材４はローター５に巻き付けられてリム面３４の上方に格納され、尿量測定をしない時や掃除の時などに洋風大便器としての使い勝手を低下させることがない。またリムカバー３の収納部には洗浄ノズル７が配置されており、衛生的な使用を可能としている。またホース部材４は、ローター５に巻き付けられているだけであり、ホース部材４の接続もローター５の導圧路５１に差し込まれているだけである。日々の使用で汚れたホース部材４はローター５から引き抜き、新しいホース部材４を同じ部位に差し込んでローター５に巻き付けるだけで交換可能である。便器ボール面の中に手を入れなくても、リム面上で交換できるよう配慮されている。
【００４５】
図１１は、本発明の第三の実施例を示す斜視図である。ホース部材４は洋風大便器３１の前方に設けられた回動アクチュエータ６によって、左右方向に回転駆動され、ボール面３２に沿って回動して最下方の近傍位置で着水、および待機時のリム面３４近傍への格納ができるようになっている。
【００４６】
図１２は本発明の動作事例を示すフローチャート図である。使用者が測定開始を指示すると、測定値に対して誤差要因となる大便の排泄とトイレットペーパーの便器への投入禁止が表示され、トラップ部３５を満水とするための水補給を兼ねた水位センサーの前洗浄が実施され、次いで水位センサーによる水位測定が開始される。圧力検出手段を採用している場合は、水位センサーとしての圧力検出手段の一端が溜水に移動する。使用者が排尿を開始してから終了するまでの水位変化カーブが測定され、排泄による変動時の時間当り変動微係数Δ、実効値ｒ、変化ピーク値ｘｐ、排尿継続時間Ｔ、および排尿継続時間Ｔまでの水位変化に関する対時間面積Ｓが測定される。
【００４７】
本発明者は、尿量Ｒの推定方法としての下記数８式、数９式の２つの方法で、尿量の推定結果が実量と比較した時に相関係数ｒ＝０．８以上であることを確認した。なお、Ｋ１，Ｋ２は定数係数である。
【００４８】
【数８】
2004251092.tif 000010
【００４９】
【数９】
2004251092.tif 000011
【００５０】
数９式は排尿中の尿流速変化を配慮することができないため、測定精度としては数８式の方が高精度であるが、推定演算の方法としては数９式の方が容易である。またＫ１，Ｋ２は便器の形状毎で設定される定数係数である。便器の品番毎にテーブルを設定し、便器品番を施工時に設定入力しても良いし、施工時に既知量の水を流したときの測定表示値を入力して、施工された便器に対する推定用の検定曲線を設定して、以降の尿量推定に利用しても良い。
【００５１】
図１３は尿量測定中に大便を排泄された時の水位変化挙動を示す図である。尿量に比して大便は質量が大きいため、Ｘ部において連続性のない水位挙動が発生している。その場合、推定された尿量は測定誤差を含んでいるため、連続性のない水位挙動を検出した場合は、使用者に対して測定値精度に疑念があることを開示した上で推定された尿量が開示される。推定された尿量は使用者に表示された後、大便の排泄とトイレットペーパーの便器への投入禁止が消灯され、次いで溜水に触れた圧力検出手段は洗浄され、リム面近傍への収納がなされるようになっている。洋風大便器中の溜水が過度に蒸発してしまうことを避けるために、便ふたを閉じることを、大便の排泄とトイレットペーパーの便器への投入禁止の消灯に合わせて使用者に開示してもよい。
【００５２】
図１４は本発明の動作事例を示すシステムブロック図の１実施例である。市水より供給された水は、洋風大便器背部のロータンクに給水され、排泄物を洋風大便器から下水に排出するために使用される。ロータンクに蓄えられた水は、計測部のコントローラの指示するポンプ動作によって給水部（ストレーナ）を介して吸引され、採尿部内のノズルから洋風大便器の溜水に向けて吐出される。吐出された水は水位測定手段の前洗浄、後洗浄、および、トラップ部を満水とするための補給水として使用される。採尿部は洋風大便器に係止され、計測部のコントローラ指示により、溜水部に向けて移動するようになっている。
【００５３】
図１５は本発明のホース部材の他の実施例を示す斜視図である。ホース部材４の下端は洋風大便器に着水し、導圧管４１が溜水の水位変化を内部の圧力変化として、図示していない圧力センサーに導くようになっている。ホース部材４が圧力センサーに対する導圧路となっている場合、例えば女性排尿時の飛沫がホース部材４に衝突した場合、圧力測定値に対してノイズとなる恐れがある。本例のように、導圧管４１の周囲に空気層を介してホース部材４を構成した場合、前記のように測定中に尿などが被水・衝突してもノイズとして認識される恐れが無くなる。尿飛沫の衝突を圧力挙動として検出することが無くなり、結果として図１５で示したような測定中の大便による不連続挙動と前記尿飛沫の衝突を誤認する恐れが無くなる。
【００５４】
図１６は本発明の第四の実施例を示す平面図である。洋風大便器のリム面３４上に配置されたホース部材４は、回動アクチュエータ６によって水平方向に回転し、ボール面３２内に移動する。ホース部材４の中途には、鉛直方向に屈曲する関節４２が設けられ、水位検出手段の端部を溜水３３中に着水させるようになっている。
【００５５】
図１７は本発明の第五の実施例を示す平面図である。洋風大便器のリム面３４上に配置されたホース部材４は、回動アクチュエータ６によって送り出される。送り出される方向はガイド６１によって調節され、ボール面３２内に移動した後、鉛直方向に進路を変えて、水位検出手段の端部を溜水３３中に着水させるようになっている。ホース部材４の送出に当たっては、本図のように摩擦車を使用してもよいし、ホース部材４との嵌合部をラック・ピニオン構成としてもよい。ホース部材の径が太い場合には、第二の実施例のようにホース部材に発生する曲率半径が小さくなる構成より、ホース部材の屈曲歪みが残りにくい、第三ないし第五の実施例の方が動作としては安定している。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、既存の洋風大便器を利用して尿量測定手段を追加できることに加え、尿量測定手段を利用しない使用者や清掃者に対しても洋風大便器としての使い勝手が低下することがない。また、本発明においては、既存の洋風大便器を利用して溜水部の圧力として水位変化を間接的に測定することが可能となるため、水位変化測定手段の設定位置に自由度を持たせることができる。更に、本発明は、圧力検出部が使用者から容易に視認できる点、前記圧力検出部の存在が洋風大便器ユニットの清掃性を悪化させる点、および、大便によって前記圧力検出部が汚れたり測定信頼性に悪影響を与える可能性等を良好に解消することができる。しかも、溜水の水位がもとに戻っても、圧力が初期値に戻るまでにはタイムラグが発生するものの、測定終了後は圧力検出部を引き上げることにより、圧力検出部の内部に溜まっている圧力を直ちに抜くことができるため、短時間で次回測定開始のための準備を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洋風大便器の数学的モデル図である。
【図２】本発明の水位測定手段の第一の実施例を示す正面方向断面図である。
【図３】本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す正面方向断面図である。
【図４】本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す側面方向断面図である。
【図５】使用者の尿流速変動を示すグラフである。
【図６】溜水部の水位変動を示すグラフである。
【図７】本発明の圧力検出手段出力を示すグラフである。
【図８】本発明の圧力測定手段の構造を示す断面図である。
【図９】本発明の第二の実施例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第二の実施例を示す圧力検出手段の詳細断面図である。
【図１１】本発明の第三の実施例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の動作事例を示すフローチャート図である。
【図１３】尿量測定中に大便を排泄された時の水位変化挙動を示す図である。
【図１４】本発明の動作事例を示すシステムブロック図の１実施例である。
【図１５】本発明のホース部材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第四の実施例を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第五の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…水位測定手段
１１…圧力測定手段
１２…圧力導入管
１３…圧力伝達用充填材
１４…圧力センサー
１４ａ…溜水に対向する側
１４ｂ…大気に開放された反対側
１５…固定用充填材
１６…待機開放管
２…ケース
３…リムカバー
４…ホース部材
４１…導圧管
４２…関節
５…ローター
５１…導圧路
６…回動アクチュエータ
６１…ガイド
７…洗浄ノズル
３１…洋風大便器
３２…ボール面
３３…溜水
３４…リム面
３５…トラップ部
１０１…膀胱
１０２…尿路
Ａ…溜水部の面積
ｃ…トラップ部からの単位時間流出量
Ｋ１…定数係数
Ｋ２…定数係数
ｑ…尿流速、単位時間当りの尿流入量
Ｑ…溜水部の容積
Ｒ…膀胱に溜まっている尿の容積
ｒ…水位上昇による単位時間流出量
Ｓ…排尿継続時間Ｔまでの水位変化に関する対時間面積
ｔ…時間
ｘ…水位
ｘｐ…（水位）変化ピーク値
Δ…水位・圧力の時間当り変動微係数
η…溜水量増加が単位時間当りで流出する時の係数
Ｘ…大便の恐れがある部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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