(57)【要約】【課題】既存の便器を利用できるため安価、高信頼性、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排尿量測定装置を提供することにある。【解決手段】使用者の尿を受ける溜水部と、溜水部に落下して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設置され、使用者が溜水部に排泄した尿量を推定する尿量推定手段を有する排尿量測定装置において、トラップ部の溢流水位よりも低いレベルに設けられた、溜水部の水を採取するための採水手段と、溜水部の水位を所定レベルまで低下させる手段と、所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から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、排泄された尿が下水に流出する恐れが無く、結果として高精度に排泄尿量を測定することができる。【選択図】  図１
2005009945.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て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設置され、前記使用者が溜水部に排泄した尿量を推定する尿量推定手段を有する排尿量測定装置において、
前記トラップ部の溢流水位よりも低いレベルに設けられた、前記溜水部の水を採取するための採水手段と、前記溜水部の水位を所定レベルまで低下させる手段と、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から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排尿量測定装置。
【請求項２】
前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位が前記トラップ部の溢流水位レベルとなるように前記溜水部に給水する水補給手段と、前記溜水部の水位検出手段とを有し、少なくとも前記溜水部より吸水した水量と、前記トラップの溢流水位まで水補給手段が供給する水量の差から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排尿量測定装置。
【請求項３】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記トラップ経由、もしくは直接、下水に対して連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の排尿量測定装置。
【請求項４】
前記溜水部の水を採取するための採水手段は、便器外から便器のボール部を通って前記溜水部に差し込まれた管の略先端に設けられた開口であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の排尿量測定装置。
【請求項５】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記溜水部から水を吸引する方式、もしくは、前記溜水部に着水させる採水口部の体積による前記トラップ部の溢流により水位を低下させる方式のいずれが１方式以上であることを特徴とする請求項１ないし４に記載の排尿量測定装置。
【請求項６】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも溜水部から吸引した水を排尿量測定後に下水に排水するものであることを特徴とする請求項１ないし５に記載の排尿量測定装置。
【請求項７】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも前記採水口を介して溜水部に連通したタンクと、前記タンク内を減圧して前記溜水部の水を前記タンクに流入させる減圧手段と、前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を加えて前記タンク内の水を下水へ戻す手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし６に記載の排尿量測定装置。
【請求項８】
前記排尿量測定装置は、溜水部の水位が採水口レベルとなるように前記溜水部の水を前記タンクに流入させ、その後、前記溜水部の水位が前記トラップ部の溢流水位レベルとなるように、前記溜水部に水補給するものであることを特徴とする請求項１ないし７に記載の排尿量測定装置。
【請求項９】
前記溜水部の水位測定手段に洗浄水を供給する手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８に記載の排尿量測定装置。
【請求項１０】
前記水補給手段に洗浄水を供給する手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９に記載の排尿量測定装置。
【請求項１１】
前記排尿量測定装置を洋風便器の便鉢の上縁部に係止させるための係止部材を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０に記載の排尿量測定装置。
【請求項１２】
少なくとも前記採水口が前記溜水部から水を吸引している時、および、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給している時には、使用者に対して尿以外の排便禁止を喚起する表示手段を有することを特徴とする請求項１から１１に記載の排尿量測定装置。
【請求項１３】
前記溜水部の水を採取するための採水手段は、尿量推定に係わる一連の動作中以外は、前記洋風大便器の略リム面付近に配置されると共に、前記溜水部への移動または収納位置への移動に対して、
洗浄水の吐出が行われることを特徴とする請求項１ないし１２に記載の排尿量測定装置。
【請求項１４】
前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、単位時間当りの供給水量を可変できることを特徴とする請求項１ないし１３に記載の排尿量測定装置。
【請求項１５】
前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、給水口部近傍に流れの干渉手段を配したことを特徴とする請求項１ないし１４に記載の排尿量測定装置。
【請求項１６】
前記溜水部に着水する前記採水口と、前記タンクの流路中には、着脱自在なストレーナを配したことを特徴とする請求項１ないし１５に記載の排尿量測定装置。
【請求項１７】
前記溜水部の水を備蓄する前記タンクには、ドレン手段を配したことを特徴とする請求項１ないし１６に記載の排尿量測定装置。
【請求項１８】
前記溜水部の水を備蓄する前記タンク、および、下水までを含めた配管経路は、抗菌手段を施したことを特徴とする請求項１ないし１７に記載の排尿量測定装置。
【請求項１９】
前記溜水部の水を採取する採水手段は水面検知手段を有すると共に、前記採水手段の伸縮によって水面の変化量を検出することを特徴とする請求項１ないし１８に記載の排尿量測定装置。
【請求項２０】
使用者の尿に含まれる特定成分濃度は、前記溜水部の濃度として測定されると共に、前記溜水部容積と尿量によって勘案推定されることを特徴とする請求項１ないし１９に記載の排尿量測定装置。
【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排尿量測定装置に関する。
【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）。  またトラップ部に排泄された尿をタンクに吸引して尿量を測定するものもある（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】
特開平成１０−０９４５３７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だけでなく、測定対象が尿ということに起因する動作信頼性不足という問題があった。尿は電解物質である塩化ナトリウムなどを多量に含むため、特に金属部品を腐食させやすく、結果として各種構成部材の動作に弊害をあたえがちだった。
【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、高信頼性、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排尿量測定装置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て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設置され、前記使用者が溜水部に排泄した尿量を推定する尿量推定手段を有する排尿量測定装置において、前記トラップ部の溢流水位よりも低いレベルに設けられた、前記溜水部の水を採取するための採水手段と、前記溜水部の水位を所定レベルまで低下させる手段と、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から尿量を推定する尿量推定手段を備えるようした。これにより排泄された尿が前記トラップ部の溢流水位を超えることなく、排泄された尿の全量を測定対象とすることができるため、排泄された尿が下水に流出する恐れが無く、結果として高精度に排泄尿量を測定することができる。
【０００７】
また請求項２は、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位が前記トラップ部の溢流水位レベルとなるように前記溜水部に給水する水補給手段と、前記溜水部の水位検出手段とを有し、少なくとも前記溜水部より吸水した水量と、前記トラップの溢流水位まで水補給手段が供給する水量の差から尿量を推定する尿量推定手段を備えるようにした。これにより、前記採水手段は基本的に水しか溜まっていない溜水を吸引することになるので、排泄物自体を吸引する必要が無く、測定系の信頼性を高めることができる。
【０００８】
また請求項３は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記トラップ経由、もしくは直接、下水に対して連通したので、測定に供した尿を含む汚水を下水に排出してしまうことにより、尿量を測定する作業自体はトイレで用を足すことの一連で実施でき、特別な対応を必要としない。
【０００９】
また請求項４は、前記溜水部の水を採取するための採水手段は、便器外から便器のボール部を通って前記溜水部に差し込まれた管の略先端に設けられた開口としたので、前記採水手段の存在が便器や便座や便ふたなどのトイレ部材の機能に影響を与えることがないため、排尿量測定機構は既存の洋風大便器に機能として付加することができる。
【００１０】
また請求項５は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記溜水部から水を吸引する方式、もしくは、前記溜水部に着水させる採水口部の体積による前記トラップ部の溢流により水位を低下させる方式のいずれが１方式以上としたので、前記採水部は測定フローの中で排泄物の吸引がない、または吸引工程なく溜水を下水に向けて排出できるものであるため、排泄物自体を吸引する必要が無く、測定系の信頼性を高めることができる。
【００１１】
また請求項６は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも溜水部から吸引した水を排尿量測定後に下水に排水するようにしたので、尿や大便などの汚物を含む可能性があるものに対して使用者自身が触れずに下水排出できるものであるため、尿量を測定する作業自体はトイレで用を足すことの一連で実施でき、特別な対応を必要としない。
【００１２】
また請求項７は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも前記採水口を介して溜水部に連通したタンクと、前記タンク内を減圧して前記溜水部の水を前記タンクに流入させる減圧手段と、前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を加えて前記タンク内の水を下水へ戻す手段とを備えたので、流体の一般的に採用されている構成を使用して、移動・送致することができるものであるため、溜水の吸排出が簡便で信頼性が高い。
【００１３】
また請求項８は、前記排尿量測定装置は、溜水部の水位が採水口レベルとなるように前記溜水部の水を前記タンクに流入させ、その後、前記溜水部の水位が前記トラップ部の溢流水位レベルとなるように、前記溜水部に水補給するようにしたので、前記採水手段は基本的に水しか溜まっていない溜水を吸引することができ、排泄物自体を吸引する必要が無く、測定系の信頼性を高めることができる。
【００１４】
また請求項９は、前記溜水部の水位測定手段に洗浄水を供給する手段を設けたので、汚水と接した部分に対する洗浄を行えるため、溜水もしくは排泄物と接する可能性がある部分を清浄に保てるだけでなく、溜水の溢流水面を常に一定に保つことができ、結果として高精度の尿量測定値を得ることができる。
【００１５】
また請求項１０は、前記水補給手段に洗浄水を供給する手段を設けたので、同じく汚水と接した部分に対する洗浄を行えるため、溜水もしくは排泄物と接する可能性がある部分を清浄に保つことができる。
【００１６】
また請求項１１は、前記排尿量測定装置を洋風便器の便鉢の上縁部に係止させるための係止部材を備えたので、前記各種機能部材を載せるだけで洋風大便器に組み付けることができるため、既存の洋風大便器に加工を施すことなく尿量測定機能を付加することができる。
【００１７】
また請求項１２は、少なくとも前記採水口が前記溜水部から水を吸引している時、および、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給している時には、使用者に対して尿以外の排便禁止を喚起する表示手段を設けたので、測定をするに対しての留意事項を表示手段に表示して使用者に認知させ、排泄物を測定系へ進入させることを防止し、動作不良を起すことがない。
【００１８】
また請求項１３は、前記溜水部の水を採取するための採水手段は、尿量推定に係わる一連の動作中以外は、前記洋風大便器の略リム面付近に配置されると共に、前記溜水部への移動または収納位置への移動に対して、洗浄水の吐出を行うようにしたので、便器の清掃中や大便の排泄中、あるいは測定を実施しない小便の際には、前記採水部材が溜水から離れた位置に収納・配置されることになり、この際の小便による洋風大便器としての弊害が発生することがない。
【００１９】
また請求項１４は、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、単位時間当りの供給水量を可変できるよう構成したので、吸水・給水速度による慣性（イナーシャ）の発生を抑制するため、溜水部への補給水によって発生する波立ちによる測定精度の悪化を防止することができる。
【００２０】
また請求項１５は、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、給水口部近傍に流れの干渉手段を配したので、水の流れから渦の発生を取り除くことで、溜水部への補給水によって発生する波立ちによる測定精度の悪化を防止することができる。
【００２１】
また請求項１６は、前記溜水部に着水する前記採水口と、前記タンクの流路中には、着脱自在なストレーナを配したので、使用者自身や保守作業従事者が清掃できるため、誤って排泄された大便や、洋風大便器の溜水部に残っている大便やトイレットペーパーの残りが測定系に侵入して、動作信頼性を低下させる恐れがない。
【００２２】
また請求項１７は、前記溜水部の水を備蓄する前記タンクには、ドレン手段を配したので、ドレン手段からの水抜きにより使用者や保守作業従事者が清掃し、内部に侵入したスラッジを除去することができるため、定期的な清掃による長期の信頼性確保ができる。
【００２３】
また請求項１８は、前記溜水部の水を備蓄する前記タンク、および、下水までを含めた配管経路は、抗菌手段を施したので、排泄物起因のカビなどの不快物質発生を防止し、衛生性を維持することができる。
【００２４】
また請求項１９は、前記溜水部の水を採取する採水手段は水位検知手段を有すると共に、前記採水手段の伸縮によって水位の変化量を検出するようにしたので、伸縮駆動機構の動作位置検知のみで水位を検知することにより排泄物自体を吸引する必要が無いため、測定系の信頼性を高めることができる。
【００２５】
また請求項２０は、使用者の尿に含まれる特定成分濃度は、前記溜水部の濃度として測定されると共に、前記溜水部容積と尿量によって勘案推定するようにした。これにより、溜水中の特定成分濃度を測定することで排泄された特定成分濃度を推定することができるため、尿に含まれる特定成分濃度を測定するための尿を採取するための機構を不要とし、結果として機構の簡略化と動作信頼性の向上を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に詳説する。
【００２７】
図１は、本発明の排尿量測定手段の第一の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
洋風大便器３１の内側にはボール面３２が形成され、溜水３３が汚物を受ける媒体として溜まっている。溜水３３は図示しない下水と連通し、水封構造を有したトラップ部３５が接続されている。洋風大便器３１の上面には、リム面３４が形成されている。リム面３４の上には、排泄物を下水に対して排出するための水を保持するロータンクや、使用者が排泄のために着座する便座などが当接することになるが、本図では説明を簡略化するために省略した形で記載されている。
【００２８】
洋風大便器３１のリム面３４には、上面に当接するようにリムカバー３が構成されている。リムカバー３の外郭は、洋風大便器３１を覆うように係止部を形成している。リムカバー３の側部には、別途詳細を説明するケース２が形成されている。ケース２の内部には、採尿部１の駆動部材が配置されている。採尿器１１により空中で直接採取された尿は図示しない配管路を介して計測部５に送致され、例えばグルコース・アルブミンなどの生体情報が測定されるようになっている。採尿器１１は採尿アーム１２と接続されており、回動アクチュエータ１３の動作により、ボール面３２の内部を前後に回動することで、使用者の排尿経路に達するようになっている。
【００２９】
採尿器１１の内部には、電気伝導度を測定するための電極やイオンセンサーを配置すれば、尿中に含まれるナトリウム・カリウム・塩素・カルシウムなどのイオン濃度を測定することもできる。溜水３３の挙動を測定して排泄尿量を測定するために、採水部２１はホース部材２２を介してリム面３４近傍から上下に伸縮されるよう、伸縮アクチュエータ２３が構成されている。計測部５の上面には操作・表示部５１が形成され、測定開始・調節などの操作と、測定結果や測定に当たっての注意内容などが表示されるようになっている。
【００３０】
図２は、本発明の排尿量測定手段の第一の実施例を示す水路系統図である。
採水部２１にはホース部材２２が連結され、伸縮アクチュエータ２３の動作によって、リム面近傍と溜水部の間を伸縮するようになっている。伸縮アクチュエータとしては送りローラーを回動させるステッピングモーターなどを利用すると、伸縮速度面と着水位置の精度面を両立することができる。採水部２１はトラップ部３５の溢流水位よりも低いレベルとなるように着水される。前記トラップ部３５の水封が切れず、かつ使用者の排尿量として一般的な上限値５００〜１０００ｍＬが吸引できる位置となるよう、ホース部材の長さ又は伸縮アクチュエータ２３の駆動時間を洋風大便器への施工時に設定作業すればよい。前記採水部２１に最初の流水面位置を検出するセンサーを設け、その位置から一定量だけ採水部２１を沈めるよう伸出する構成としても良い。
【００３１】
溜水部からポンプ２４によって吸引された水は、逆止弁２５を通過して備蓄タンク２７に供給される。備蓄された溜水は、開放された電磁弁２８および逆止弁２６を経て、ポンプ２４の逆送によって採水部２１より洋風大便器の溜水に戻されるようになっている。採水部２１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ構造を設けるとよい。また前記ストレーナは溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。補給される水量を補給開示時は早く、徐々に遅くすることによって、測定に必要な時間の短縮と測定精度の両立を実施することもできる。
【００３２】
元の水位になるまで水を戻した場合、前記備蓄タンク２７に残っている水量が排泄された尿量ということになり、後述の手法で測定が可能である。ポンプ２４および備蓄タンク２７は水だけを給排水するため、尿と接することに伴う腐食性の配慮が不要であり、機構としての動作信頼性が高いという特徴がある。また、溜水部は測定シーケンスに合わせて溢流位置まで補水されるため、測定完了後すぐにタイムラグ無く洋風大便器の便器洗浄を実施しても、サイホン力が不足して排泄物の排出性能が低下するような恐れがなく、使用者にとって使い勝手がよい。
【００３３】
図３は、本発明の水位測定手段の第一の実施例を示す断面図である。
本図は備蓄タンク２７を示すものである。溜水の備蓄部は本体Ａ２０１と本体Ｂ２０２で構成され、溜水は給水路２０３から補給され、出水路２０５より下水又は溜水に連通している。内部には導圧路２１１を介して圧力センサー２１０が設けられており、水位によって導圧路２１１ないの空気が圧縮され、圧力値の換算で水位が測定されるようになっている。測定が終了した後、市水より供給される水によって内部が洗浄されるようになっている。本体Ａ２０１と本体Ｂ２０２は分離可能であるため、定期的に清掃を実施してスラッジを取り除くと、測定系を長い期間信頼性高く使用することができる。また、本体Ａ２０１と本体Ｂ２０２の材質として、銀や銅イオンなどを利用した抗菌剤を練り込んだ樹脂タンクとしたり、クロムなど抗菌作用のあるメッキを施した樹脂タンクとしたり、または抗菌性の高い銅製タンクを使用すると、カビなどの不快物質を抑制することができる。
【００３４】
図４は、本発明の第一の実施例を示すシステムブロック図である。
市水はロータンクに供給され、給水部（ストレーナ）を介してポンプに吸引され、測定系の内部・外郭を洗浄するようになっている。採尿部に設けられた伸縮手段はストレーナを含む採水部を溜水に着水させ、ポンプは溜水をタンクに導くようになっている。タンク中の水位は推移測定手段で測定されるようになっている。
【００３５】
図５は、本発明の第一の実施例を示す動作シーケンス図である。使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿すし、溜水の水位が上昇する。排尿終了スイッチ操作に伴い、タンク中の水は溜水に向けて補給され、元の水位を検出すると補給は終了され、タンクに残った水量が尿量として測定される。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。
なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。
【００３６】
図６は、本発明の第一の実施例を示すフローチャートである。
本図は図５の動作シーケンスをフローチャートとしたものである。使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿すし、溜水の水位が上昇する。排尿終了スイッチ操作に伴い、タンク中の水は溜水に向けて補給され、元の水位を検出すると補給は終了され、タンクに残った水量が尿量として測定される。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。
【００３７】
図７は、本発明の排尿量測定手段第二の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
洋風大便器３１の内側にはボール面３２が形成され、溜水３３が汚物を受ける媒体として溜まっている。溜水３３は図示しない下水と連通し、水封構造を有したトラップ部３５が接続されている。洋風大便器３１の上面には、リム面３４が形成されている。リム面３４の上には、排泄物を下水に対して排出するための水を保持するロータンクや、使用者が排泄のために着座する便座などが当接することになるが、本図では説明を簡略化するために省略した形で記載されている。洋風大便器３１のリム面３４には、上面に当接するようにリムカバー３が構成されている。リムカバー３の外郭は、洋風大便器３１を覆うように係止部を形成している。溜水３３の挙動を測定して排泄尿量を測定するために、採水部４１はアーム部材４２を介してリム面３４近傍から左右に回動されるよう、回動アクチュエータ４３が構成されている。
【００３８】
採水部４１には後述の水位センサーとしての圧力センサーによって、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から尿量を推定するようになっている。なお、測定されるデータは水位の測定値だけであるから、便器のボール面形状毎に変わる水位と尿量推定値に関する検量線は、洋風大便器出荷時に設定するか、本装置を施工する時に所定流量毎の水位変化値によって設定する作業を実施しなければならない。
【００３９】
図８は、本発明の排尿量測定手段の第二の実施例を示す水路系統図である。採水部４１にはアーム部材４２が連結され、回動アクチュエータ４３の動作によって、リム面近傍と溜水部の間を移動するようになっている。回動アクチュエータとしてはアーム部材の軸心を回動させるステッピングモーターなどを利用すると、伸縮速度面と着水位置の精度面を両立することができる。採水部４１はトラップ部３５の溢流水位よりも低いレベルとなるように着水される。前記トラップ部３５の水封が切れず、かつ使用者の排尿量として一般的な上限値５００〜１０００ｍＬが吸引できる位置となるよう、アーム部材を選別したり、塑性変形させるような微調整を洋風大便器への施工時に実施すればよい。
【００４０】
前記採水部４１に最初の流水面位置を検出するセンサーを設け、その位置から一定量だけ採水部４１を沈めるよう伸出する構成としても良い。溜水部からポンプ４４によって吸引された水は、逆止弁４５を通過して備蓄タンク４７に供給される。備蓄された溜水は、開放された電磁弁４８および逆止弁４６を経て、ポンプ４４の逆送によって採水部４１より洋風大便器の溜水に戻されるようになっている。
【００４１】
図９は、本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す断面図である。
採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。本体Ａ４０１の先端には、プリズム４１４を介してＬＥＤ４１２とＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）４１３が配置されている。水中にプリズムが水没した場合、空気と水の屈折率が違うことから水面位置が分かるようになっている。
【００４２】
水位を下げた溜水に排泄された尿は水位変化となる。導圧路４１１を介して圧力センサー４１０が設けられており、水位によって導圧路４１１内の空気が圧縮され、圧力値の換算で水位が測定されるようになっている。ポンプ４４および備蓄タンク４７は水だけを給排水するため、尿と接することに伴う腐食性の配慮が不要であり、機構としての動作信頼性が高いという特徴がある。また、溜水部は測定シーケンスに合わせて溢流位置まで補水されるため、測定完了後すぐにタイムラグ無く洋風大便器の便器洗浄を実施しても、サイホン力が不足して排泄物の排出性能が低下するような恐れがなく、使用者にとって使い勝手がよい。また、本体Ａ４０１と本体Ｂ４０２の材質として、銀や銅イオンなどを利用した抗菌剤を練り込んだ樹脂製としたり、クロムなど抗菌作用のあるメッキを施した樹脂製としたり、または抗菌性の高い銅を使用材質と、カビなどの不快物質を抑制することができる。
【００４３】
図１０は、本発明の第二の実施例を示すシステムブロック図である。
市水はロータンクに供給され、給水部（ストレーナ）を介してポンプに吸引され、測定系の内部・外郭を洗浄するようになっている。採尿部に設けられた伸縮手段はストレーナおよび水位測定手段を含む採水部を溜水に着水させ、ポンプは溜水をタンクに導くようになっている。
【００４４】
図１１は、本発明の第二の実施例を示す動作シーケンス図である。
使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿し、溜水の水位が上昇する。排尿量は水位変化として測定される。水位変化が無くなったことを検出して排尿終了判断をしても良いし、排尿終了スイッチを操作する方法を取っても良い。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。
【００４５】
図１２は、本発明の第二の実施例を示すフローチャートである。
本図は図１１の動作シーケンスをフローチャートとしたものである。使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿し、溜水の水位が上昇する。排尿量は水位変化として測定される。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。
なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。特に水位変化を圧力に換算して直接モニターしているため、図１３のように不連続な圧力変化が挙動を示した時は、尿という連続体だけでなく大便の同時は移設が懸念され、排尿量測定値に疑念が生じていることを使用者や測定値の管理・活用者に開示することもできる。
【００４６】
図１３は、第二の実施例で測定された圧力変化挙動の模式図である。
尿だけが排泄された場合に対して、大便が途中で排泄された場合は圧力変化挙動が不連続になっている。
【００４７】
図１４は、本発明の水位測定手段の第三の実施例を示す断面図である。
採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。本体Ａ４０１の先端には、プリズム４１４を介してＬＥＤ４１２とＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）４１３が配置されている。水中にプリズムが水没した場合、空気と水の屈折率が違うことから水面位置が分かるようになっている。水位を下げた溜水に排泄された尿は水位変化となる。伸縮アクチュエータ２３によって採水部４１を引き戻し、水面であることを検出した位置までの変位量が尿によって上昇した水位とした測定されることになる。
【００４８】
図１５は、本発明の水位測定手段の第四の実施例を示す断面図である。採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。本体Ａ４０１の先端には少なくとも２個以上の電極４１５が配置されている。各々には垂直方向に段差を設けており、伸縮アクチュエータ２３によって採水部４１を引き戻し、通電が切れる位置を検出することで水面が検知され、水面であることを検出した位置までの変位量が尿によって上昇した水位とした測定されることになる。複数の電極４１５を設けた場合、仮に水面が波打っていた場合でも検知位置に関する複数の測定結果から、平均値として水面位置を高精度に検知することができる。
【００４９】
図１６は、本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第一の実施例である。
採尿器１は便器ボール内を回動するよう、リムカバー３を介して洋風大便器に係止されている。使用者が排泄された尿は採尿部１でその一部を直接採取すると共に、図示しない溜水部に落下する。落下した尿は採水部４１を介して、ケース２に内蔵される尿量推定手段によって尿量が測定される。採尿器１で採取された尿は、採尿器１の内部に配置されたセンシング手段や、計測部５に吸引された後のセンシング手段によって特定成分の濃度が測定測定されるようになっている。尿量と特定成分を乗じたものは排泄実量である。例えば尿塩分量に尿量を乗じたものは塩分排泄量であり高血圧症の指標になる。また、尿糖値に尿量を乗じたものは糖排泄量であり、糖尿病の指標になる。
【００５０】
図１７は、本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第二の実施例である。
採尿器１は便器ボール内を回動するよう、リムカバー３を介して洋風大便器に係止されている。使用者が排泄された尿は、図示しない溜水部に落下する。落下した尿は採水部４１を介して、ケース２に内蔵される尿量推定手段によって尿量が測定される。採水部１に特定成分の濃度測定手段が配置されている場合、前記特定成分は水位を下げた状態の溜水量によって希釈され、採水部４１に配置される図示しない特定成分濃度測定手段によって濃度が測定された後、前記溜水量と尿量を勘案して濃度が測定されることになる。測定された濃度は前述と同じく、尿量を乗じることによって排泄実量となる。
【００５１】
図１８は、本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第二の実施例の数学的モデル図である。
洋風大便器３１中の溜水は、水位をさげることによって容積Ｑ０となっている。膀胱７に溜まった尿の容量をＲで、特定成分濃度η１とする。溜水の特定成分濃度η２とする。両者が混合されることによって、容積は（Ｒ＋Ｑ０）で特定成分濃度η３となる。両者を等式で表すと、
Ｒ×η１＋Ｑ０×η２＝（Ｒ＋Ｑ０）η３  ・・・・・・（数１）
という数１式で表されるため、特定成分濃度η１は次の数２式によって推定されることになる。
η１＝｛（Ｒ＋Ｑ０）η３−Ｑ０×η２｝／Ｒ  ・・・・（数２）
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、既存の便器を利用できるため安価、高信頼性、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排尿量測定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排尿量測定手段の第一の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の排尿量測定手段の第一の実施例を示す水路系統図である。
【図３】本発明の水位測定手段の第一の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の第一の実施例を示すシステムブロック図である。
【図５】本発明の第一の実施例を示す動作シーケンス図である。
【図６】本発明の第一の実施例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の排尿量測定手段第二の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の排尿量測定手段の第二の実施例を示す水路系統図である。
【図９】本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施例を示すシステムブロック図である。
【図１１】本発明の第二の実施例を示す動作シーケンス図である。
【図１２】本発明の第二の実施例を示すフローチャートである。
【図１３】第二の実施例で測定された圧力変化挙動の模式図である。
【図１４】本発明の水位測定手段の第三の実施例を示す断面図である。
【図１５】本発明の水位測定手段の第四の実施例を示す断面図である。
【図１６】本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第一の実施例である。
【図１７】本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第二の実施例である。
【図１８】本発明の排尿量測定装置で特定成分濃度を測定する場合の第二の実施例の数学的モデル図である。
【符号の説明】
１…採尿部
１１…採尿器
１２…採尿アーム
１３…回動アクチュエータ
２…ケース
２１…採水部
２２…ホース部材
２３…伸縮アクチュエータ
２４…ポンプ
２５…逆止弁
２６…逆止弁
２７…備蓄タンク
２８…開閉弁
３…リムカバー
３１…洋風大便器
３２…ボール面
３３…溜水
３４…リム面
３５…トラップ部
４１…採水部
４２…アーム部材
４３…回動アクチュエータ
４４…ポンプ
４５…逆止弁
４６…逆止弁
４７…備蓄タンク
４８…開閉弁
５…計測部本体
５１…操作・表示部
６…給水アダプタ
７…膀胱
２０１…本体Ａ
２０２…本体Ｂ
２０３…給水路
２０４…給水路
２０５…出水路
２１０…圧力センサー
２１１…導圧路
４０１…本体Ａ
４０２…本体Ｂ
４０３…ホース
４０４…水路
４０５…ストレーナー
４０６…固定キャップ
４１０…圧力センサー
４１１…導圧路
４１２…ＬＥＤ
４１３…ＳＰＤ
４１４…プリズム
４１５…電極
Ｑ０…容積
Ｒ…尿量
η１…特定成分濃度
η２…特定成分濃度
η３…特定成分濃度
【図１】
2005009945.tif 000003
【図２】
2005009945.tif 000004
【図３】
2005009945.tif 000005
【図４】
2005009945.tif 000006
【図５】
2005009945.tif 000007
【図６】
2005009945.tif 000008
【図７】
2005009945.tif 000009
【図８】
2005009945.tif 000010
【図９】
2005009945.tif 000011
【図１０】
2005009945.tif 000012
【図１１】
2005009945.tif 000013
【図１２】
2005009945.tif 000014
【図１３】
2005009945.tif 000015
【図１４】
2005009945.tif 000016
【図１５】
2005009945.tif 000017
【図１６】
2005009945.tif 000018
【図１７】
2005009945.tif 000019
【図１８】
2005009945.tif 000020