(57)【要約】【課題】測定開始水位を設定するための吸引配管の詰まりが発生し難く、簡便な構造で高精度の生体情報測定を実行可能な生体情報測定便器を提供する。【解決手段】生体情報測定便器１０を構成する洋式便器１１は、使用者の尿を受けるボール１６と、ボール１６内へ洗浄水を供給するリム吐水ノズル２４ａおよびゼット吐水ノズル２４ｂと、ボール１６と下水配管３５とを連通する排水ソケット９と、下水配管３５を水封する溜水Ｗ１を貯留するトラップ２５と、を備えている。また、ゼット吐水ノズル２４ｂへの給水管路２４Ｊの途中に設けられた分岐部２６から分岐して生体情報測定手段１２に向かって連絡管路２７が配管されている。連絡管路２７は、ゼット吐水ノズル２４ｂから異物除去手段２９および開閉弁２８を経由して、溜水移動手段３２および水位測定手段３１に連通されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の尿を受けるボールと、前記ボールと下水配管とを連通させ前記ボールの内容物を下水配管に排出する排出管路と、前記排出管路を構成し下水配管との連通を水封する溜水を貯留するトラップと、前記ボール内に前記溜水の形成を行う溜水供給手段と、前記溜水を排出して前記溜水水位を前記トラップの溢流水位より低い所定水位に形成する水位形成手段と、前記所定水位からの被験者が行う排泄行為による前記溜水の増加量を計測することによって生体情報を測定する生体情報測定手段と、を備えた生体情報測定便器において、
前記水位形成手段は、前記ボールの前記所定水位以下の位置に開口された流入口を一端として他端が前記ボール外へ連通する溜水排水管路と、前記溜水排水管路を経由して前記溜水をボール外へ移動させる溜水移動手段と、を有し、
前記ボール内の洗浄および内容物の排出後に前記溜水供給手段による溜水供給動作を行い、前記溜水供給動作の終了後、前記溜水移動手段を作動させることによって、前記所定水位の形成動作を行うことを特徴とする生体情報測定便器。
【請求項２】
前記所定水位の形成動作が測定動作終了後に行われることを特徴とする請求項１記載の生体情報測定便器。
【請求項３】
前記溜水を前記ボール内に滞留させた状態で前記生体情報測定手段が前記計測を行うことを特徴とする請求項１または２記載の生体情報測定便器。
【請求項４】
前記溜水移動手段により前記ボール内から移動した溜水を貯留する溜水貯留手段を設け、前記溜水排水管路の前記他端は前記ボール内に開口する流出口を有し、測定終了後、前記溜水貯留手段に貯留された溜水を前記流出口から前記便器ボール内流出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報測定便器。
【請求項５】
前記溜水排水管路の前記他端は、前記ボールから前記下水配管に連通する排出管路に開口する流出口を有し、前記流入口からボール外に流出した溜水を前記下水配管へ排出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体情報測定便器。
【請求項６】
前記溜水排水管路および前記流出口を前記所定水位より低い位置に配置したことを特徴とする請求項５に記載の生体情報測定便器。
【請求項７】
前記溜水排水管路に溜水中の異物を除去する異物除去手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体情報測定便器。
【請求項８】
前記所定水位形成動作中に便器へ接近する人間を検知したとき前記所定水位形成動作を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体情報測定便器。
【請求項９】
前記ボール内の溜水の濁度が閾値を超えたとき前記溜水移動手段の動作を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体情報測定便器。
【請求項１０】
前記ボール内の溜水の濁度が閾値を超え前記溜水移動手段の動作が停止した後、前記溜水供給手段が便器洗浄を実行することを特徴とする請求項９記載の生体情報測定便器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器を利用して被験者の排尿量や尿量率などの各種生体情報を測定することのできる生体情報測定便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体情報測定便器としては、洋式便器のボールに排泄された尿を、測定部に設けられた所定容器に吸引し、その体積を測定して尿量などの各種生体情報に換算するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、洋式便器に排泄された尿を測定系に吸引せず、便器のボール内における経時的な水位変動を測定し、予め記録された水位と便器ボール溜水量との関係データから、尿量や尿量率などの各種生体情報を測定するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８２７８３号公報
【特許文献２】国際公開２００４／１１３６３０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら特許文献１記載の排尿量測定装置および特許文献２記載の大便器ユニットはいずれも、ボール内に排尿された尿によってボール内の溜水が増えて便器のトラップの溢流水位以上となると、尿交じりの溜水がトラップに連通された下水配管に流出してしまい、測定自体が不可能となるため、測定に際しては、測定を開始するときのボール内の溜水の水位（以下、この水位を「測定開始水位」と呼ぶ）を溢流水位より少なくとも測定範囲分は下げておく必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の排尿量測定装置は、前回使用後の溜水供給によって貯留されたボール内の溜水を排水管で排出して測定開始水位を形成する方式であるため、使用待機中の状態から直ちに溜水を排出する動作を行うと、清掃作業などの際に溜水中にトイレットペーパーなどの異物が投入されていても、そのまま溜水を排出することになる。このため、この異物が排出管路の途中に引っ掛かると、管路詰まりが発生して測定準備動作ができなくなり、測定不能となることがある。
【０００７】
一方、特許文献２記載の大便器ユニットの場合、測定開始水位形成は、便器に備えられた通常のトラップを排出管路としてサイホン現象を利用して行うため、前述した程度の異物では配管詰まりなどの不具合は発生しない。ところが、サイホン現象だけで測定開始水位を正確な位置に形成するためにはサイホン現象を制御するための高度な制御を必要とする。また、サイホン現象で排出した後に給水して測定開始水位形成を行う場合は、別途給水系が必要となる。
【０００８】
さらに、特許文献１記載の排尿量測定装置の場合、測定する場合も尿交じりの溜水を測定部に移動させて、排尿による溜水量の変化を計測する方式であるため、尿に含まれている電解質による腐食を回避するために、測定管路を構成する配管、容器、開閉弁、ポンプなどに耐食性をもたせる必要がある。また、測定時に大便が排泄されたときには、溜水中に混入した固形物により、配管系統が詰まるおそれもある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、管路詰りの原因となる固形物を測定系に吸引することがなく、かつ、簡便な構造で高精度の生体情報測定を行うことのできる生体情報測定便器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の生体情報測定便器は、
使用者の尿を受けるボールと、前記ボールと下水配管とを連通させ前記ボールの内容物を下水配管に排出する排出管路と、前記排出管路を構成し下水配管との連通を水封する溜水を貯留するトラップと、前記ボール内に前記溜水の形成を行う溜水供給手段と、前記溜水を排出して前記溜水水位を前記トラップの溢流水位より低い所定水位に形成する水位形成手段と、前記所定水位からの被験者が行う排泄行為による前記溜水の増加量を計測することによって生体情報を測定する生体情報測定手段と、を備えた生体情報測定便器において、
前記水位形成手段は、前記ボールの前記所定水位以下の位置に開口された流入口を一端として他端が前記ボール外へ連通する溜水排水管路と、前記溜水排水管路を経由して前記溜水をボール外へ移動させる溜水移動手段と、を有し、
前記ボール内の洗浄および内容物の排出後に前記溜水供給手段による溜水供給動作を行い、前記溜水供給動作の終了後、前記溜水移動手段を作動させることによって、前記所定水位の形成動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすれば、ボール内の洗浄と内容物の排出を終わった後に行われる溜水供給動作によってトラップ内に供給される清浄な溜水を、直ちに溜水排水管路で排出して測定開始水位を設定することが可能となり、管路詰りの原因となる固形物を測定系に吸引することがないので、測定開始水位を設定するための溜水排水管路の固形物による詰まりが発生し難くなる。また、流入口から排出した溜水を、溜水排水管路を経由してボール外へ移動させるだけで、溢流水位より低い所定水位に、正確に測定開始水位を設定することができるため、簡便な構造で高精度の生体情報測定を行うことができる。
【００１２】
ここで、前記所定水位の形成動作を測定動作終了後に行うようにすることができる。このような構成とすれば、前回の使用者が排尿を終えて測定動作が終わった後の溜水水位は、測定開始するのに必要な所定水位となっているため、次回使用者は生体情報測定便器を利用して直ちに生体情報測定を開始することができる。なお、所定時間は使用条件に応じて適切に設定することができるため、便器洗浄の溜水供給後に連続して前記溜水排出を行ったり、溜水供給後、若干の時間をおいて前記溜水排出を行ったりすることができる。
【００１３】
また、前記溜水を前記ボール内に滞留させた状態で前記生体情報測定手段が前記計測を行うようにすることができる。このような構成とすれば、生体情報測定時に、ボール内にある排泄物混じりの溜水を測定管路内で移動させることなく、ボール内に滞留させたまま測定可能となるため、尿中電解質などの溜水以外の成分の移動による測定管路内の腐食や管路詰まりなどの不具合を生じない。
【００１４】
ここで、前記溜水移動手段により前記ボール内から移動した溜水を貯留する溜水貯留手段を設け、前記溜水排水管路の前記他端は前記ボール内に開口する流出口を有し、測定終了後、前記溜水貯留手段に貯留された溜水を前記流出口から前記便器ボール内流出させるようにすることができる。このような構成とすれば、水の無駄な排出を抑制することができ、節水効果を得ることができる。
【００１５】
一方、前記溜水排水管路の前記他端は、前記ボールから前記下水配管に連通する排出管路に開口する流出口を有し、前記流入口からボール外に流出した溜水を前記下水配管へ排出するようにすることもできる。このような構成とすれば、溜水が貯留されることなく直ちに下水配管に排出され、排泄物中の微生物等で汚染される可能性の高い溜水が溜水排水管路で滞留することがなくなるため、装置に感染的な汚染状態が発生しにくくなり、メンテナンス作業なども衛生的に行うことができる。
【００１６】
ここで、前記溜水排水管路および前記流出口を前記所定水位より低い位置に配置すれば、流出口から排出された溜水を重力の作用により自然排出することができるため、測定開始水位形成のための溜水移動手段は管路を開閉する開閉弁を設置するだけでよいこととなる。従って、ポンプなどの特別な構成を必要とせず、装置構成が単純となるため、装置コストも低下する。
【００１７】
また、前記溜水排水管路に溜水中の異物を除去する異物除去手段を設ければ、流入口から吸引した溜水中の異物によって測定経路が詰まるのを防止することができる。
【００１８】
さらに、前記所定水位形成動作中に便器へ接近する人間を検知したとき前記所定水位形成動作を停止するようにすることもできる。このような構成とすれば、ボール内の溜水を流入口から溜水排水管路へ排出している最中に、使用者の測定に係るものだけでなく、溜水へのゴミ投入などのイタズラ的な処遇を受けたり、ボール内へ固形物が排泄されたりすることがあっても、固形物などによって溜水排水管路への流入口や測定経路が詰まるのを防止することができる。
【００１９】
また、前記ボール内の溜水の濁度が閾値を超えたとき前記溜水移動手段の動作を停止するようにすることもできる。このような構成とすれば、ボール内の溜水を流入口から溜水排水管路へ排出している最中に、ボール内へ投げ込まれた異物や溜水の濁りなどに起因する固形物によって溜水排水管路への流入口や溜水排水管路が詰まるのを防止することができる。
【００２０】
この場合、前記ボール内の溜水の濁度が閾値を超え前記溜水移動手段の動作が停止した後、前記溜水供給手段が便器洗浄を実行するようにすることが望ましい。このような構成とすれば、ボール内の汚水を排出した後、清浄な溜水を貯留し直すことができるため、測定開始水位設定のために排出する溜水によって溜水排水管路への流入口や溜水排水管路が詰まるのを防止することができるだけでなく、測定管路系などへの汚れ蓄積による生体情報測定精度の低下を回避することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、管路詰りの原因となる排泄物を測定系に吸引することなく、かつ、簡便な構造で高精度の生体情報測定を実行可能な生体情報測定便器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の第一実施形態について説明する。図１は本発明の第一実施形態である生体情報測定便器を示す斜視図、図２は図１に示す生体情報測定便器のシステムブロック図、図３は図１に示す生体情報測定便器の一部省略断面図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の生体情報測定便器１０は、使用者の排泄物を受けて下水配管３５へ排出する洋式便器１１と、生体情報測定手段の一つである排尿情報測定手段１２および制御手段１３などが内蔵されたキャビネット１４と、洋式便器１１の側方壁面に配置された操作・表示部２０と、を備えている。洋式便器１１は、使用者が着座する便座１５と、ボール１６および便座１５を開閉可能に覆う便蓋１７と、採尿器１８ａおよび採尿アーム１８ｂを有する採尿ユニット１８と、を備えている。操作・表示部２０は、洋式便器１１に設けられた衛生洗浄装置２３を操作するためのリモコン１９と、排尿情報測定手段１２を機能させるためのリモコン２１と、生体情報測定結果を印刷するプリンタ２２と、を備えている。
【００２４】
図２に示すように、排尿情報測定手段１２には、水位測定手段３１、溜水移動手段３２が設けられている。制御手段１３には、検量線記憶手段３８、生体情報演算手段３９および情報記憶手段４０が設けられている。なお、成分分析等を行うため排泄された尿の一部を採取する採尿ユニット１８および局部を洗浄する衛生洗浄装置２３は、本発明の生体情報測定便器を構成する必須要件ではない。
【００２５】
図３に示すように、洋式便器１１は、使用者の尿を受けるボール１６と、ボール１６内へ洗浄水を供給するリム吐水ノズル２４ａおよびゼット吐水ノズル２４ｂと、ボール１６と下水配管３５とを連通する排水ソケット９と、下水配管３５を水封する溜水Ｗ１を貯留するトラップ２５と、を備えている。止水栓３の下流に配置された水路切替手段４において、リム吐水ノズル２４ａへの給水管路２４Ｌと、ゼット吐水ノズル２４ｂへの給水管路２４Ｊと、に分岐されている。
【００２６】
また、ゼット吐水ノズル２４ｂへの給水管路２４Ｊの途中に設けられた分岐部２６から分岐して排尿情報測定手段１２に向かって連絡管路２７が配管されている。連絡管路２７は、ゼット吐水ノズル２４ｂから異物除去手段２９を経由して、溜水移動手段３２および水位測定手段３１に連通されている。溜水移動手段３２と水位測定手段３１との間には、連絡管路２７を開閉する開閉弁２８が配置されている。本実施形態では、異物除去手段２９はストレーナ、水位測定手段３１は圧力センサであり、溜水移動手段３２は容積式ポンプであるが、これらに限定するものではない。
【００２７】
溜水移動手段３２は、便器洗浄時に行われる溜水供給手段としてのリム吐水ノズル２４ａによるボール１６への溜水供給後、溜水排水管路への流入口としてのゼット吐水ノズル２４ｂから、溜水排水管路としての連絡管路２７を経由して、溜水Ｗ１を一定量だけ吸引することにより、その水位を、溢流水位Ｈより低い測定開始水位Ｗ１Ｌに設定する機能を有している。溜水移動手段３２による測定開始水位Ｗ１Ｌへの設定の後、開閉弁２８を開放し、溜水Ｗ１と水位測定手段３１の間の連絡管路２７を測定管路として連通させる。
【００２８】
水位測定手段３１は、ボール１６内の溜水Ｗ１と連通する連絡管路２７を介して溜水Ｗ１の水圧を測定する機能を有している。使用者がボール１６へ排尿すると溜水Ｗ１の水位が測定開始水位Ｗ１Ｌより上昇するので、そのときの水圧変化を水位測定手段３１で計測する。そして、水位測定手段３１による測定値と、予め入力された検量線記憶手段３８の記録データと、に基づいて、生体情報演算手段３９が排尿量や尿量率などの各種生体情報を算出して、情報記憶手段４０に記録するとともに、その測定結果が操作・表示部２０に表示される。
【００２９】
ここで、図３，図４および図５に基づいて、生体情報測定便器１０の動作について説明する。図４は図１に示す生体情報測定便器の通常動作のタイミングチャート、図５は図１に示す生体情報測定便器において準備中に入室された場合のタイミングチャートである。
【００３０】
待機状態にある生体情報測定便器１０においては、ボール１１内の溜水Ｗ１の水位は、既に、図３に示すように、溢流水位Ｈよりも低い測定開始水位Ｗ１Ｌに設定されている。これは、前回の使用者の洗浄操作による便器洗浄時に行われる溜水供給手段による溜水供給後、溜水移動手段３２が作動して、ゼット吐水ノズル２４ｂを経由してボール１６中の溜水Ｗ１から一定量だけ吸引することにより、その水位を、溢流水位Ｈより低い測定開始水位Ｗ１Ｌまで下げていることによる。
【００３１】
生体情報測定便器１０が配置されたトイレに使用者が入室し、リモコン２１に対して準備操作を行うと、準備中の表示がされ、排尿情報測定手段１２が起動される。測定準備が完了すると、リモコン２１に準備完了報知が表示されるので、使用者は脱衣して便座１５上に着座し、ボール１６に向かって排尿する。この場合、男性は起立姿勢で排尿しても良い。使用者の尿が溜水Ｗ１へ流入すると、その水位は測定開始水位Ｗ１Ｌより上昇し、溜水Ｗ１の水圧が変化するので、その変化量が、ゼット吐水ノズル２４ｂおよび連絡管路２７を介してボール１６内の溜水Ｗ１と連通する水位測定手段３１によって計測される。そして、水位測定手段３１による測定値と、予め入力された検量線記憶手段３８の記録データと、に基づいて、生体情報演算手段３９が排尿量や尿量率などの各種生体情報を算出するとともに情報記憶手段４０に記憶させる。
【００３２】
排尿が終了し、使用者がリモコン２１に対して所定の終了操作を行うと、尿量や尿量率などの生体情報測定値がリモコン２１の表示部に表示される。この後、リモコン２１に所定の出力操作を行うと、尿量などの生体情報測定値が印字された紙片がプリンタ２２から出力される。なお、情報記憶手段４０は、この実施形態に限定されず、ＩＤカードや半導体メモリなどのほか、生体情報測定便器１０が設置された病院などの院内ＬＡＮを介して接続されているサーバーなどを用いることができる。
【００３３】
排尿終了後、使用者が便器洗浄操作を行うと、リム吐水ノズル２４ａからの給水、ゼット吐水ノズル２４ｂからの給水が行われてボール１６面の洗浄と、ボール１６内およびトラップ２５内の尿混じりの溜水Ｗ１の下水配管３５への排出と、が行われる。その後、再び溜水供給手段としてのリム吐水ノズル２４ａからボール１６内へ一定時間、給水が行われ、これによってボール１６内に、溢流水位Ｈまでの溜水Ｗ１が貯留される。
【００３４】
便器洗浄時の溜水供給が終わり、溜水Ｗ１の水位が溢流水位Ｈに達した後、所定時間経過すると、溜水移動手段３２としての容積式ポンプが一定時間作動し、ゼット吐水ノズル２４ｂから連絡管路２７を経由してボール１６中の溜水Ｗ１から一定量だけ吸引されて容積式ポンプを構成する密閉式タンク３２ａに貯留されるので、その水位は、溢流水位Ｈより低い測定開始水位Ｗ１Ｌに設定され、通常の待機状態となる。このような一連の動作は自動的に行われるため、使用者は便器洗浄操作を行った後、トイレから自由に離室することができる。この時、連絡管路２７は溜水排水管路として、またゼット吐水ノズル２４ｂは溜水排水管路への溜水の流入口としてそれぞれ機能することになる。
【００３５】
以上のように、生体情報測定便器１０においては、便器洗浄時に行われる溜水供給後にトラップ２５内に貯留される清浄な溜水Ｗ１を吸引して測定開始水位Ｗ１Ｌを設定するので、測定開始水位Ｗ１Ｌを設定するための連絡管路２７の詰まりが発生し難い。また、溜水Ｗ１の溜水排水管路への流入口となるゼット吐水ノズル２４ｂから吸引した溜水Ｗ１を、溜水移動手段３２によって連絡管路２７を経由してボール１６外へ移動させるだけで、溢流水位Ｈより低い位置に測定開始水位Ｗ１Ｌを設定することができるため、排尿情報測定手段１２が簡便な構成となる。さらに、本実施形態では、溜水移動手段３２として採用している容積式ポンプは正確な量の水を吸引できるため、測定開始水位Ｗ１Ｌの位置再現性が高く、その結果として、高精度の生体情報測定を行うことができる。なお、それ程高精度が要求されない場合は、容積式ポンプに代えて通常の吸引ポンプを使用することも可能である。その場合は、吸引した溜水を貯留するためには密閉式タンク３２ａに代わる貯留タンクを別途設ける必要がある。
【００３６】
また、生体情報測定便器１０では、便器洗浄が終わった後、直ちに溜水移動手段３２による吸引が行われるため、次回使用者は、待機状態にある生体情報測定便器１０を利用して速やかに生体情報測定を開始することができる。この場合、便器洗浄が終わった後、溜水移動手段３２による吸引が開始されるまでの時間は、使用条件に応じて適切に設定することができるため、便器洗浄に連続して前記吸引を行ったり、便器洗浄後、若干の時間をおいて前記吸引を行ったりすることができる。
【００３７】
さらに、連絡管路２７の途中に異物除去手段２９を配置したことにより、溜水排水管路への流入口（ゼット吐水ノズル２４ｂ）から吸引した溜水Ｗ１中にある異物は、この異物除去手段２９で除去されるため、連絡管路２７の詰まりを防止することができる。
また、図３に示すように、便器洗浄後の溜水Ｗ１の一部を排出するための溜水移動手段３２として容積式ポンプを使用し、その密閉式タンク３２ａ内に溜水Ｗ１を吸引するので、溜水吸引量が安定しており、測定開始水位Ｗ１Ｌの位置再現性が高く、結果として、高精度の生体情報測定を行うことができる。
【００３８】
また、密閉式タンク３２ａ内に吸引され貯留されていた溜水は、測定が終わった後に、連絡管路２７を逆流させてゼット吐水ノズル２４ｂからボール１６内に排出される。従ってこの時、密閉式タンク３２ａは溜水貯留手段として、また吐水ノズル２４ｂは溜水排水管路からの溜水の流出口としてそれぞれ機能する。また、密閉式タンク３２ａに貯留された水をボール１６に戻す場合、便器洗浄時に容積式ポンプによって勢い良く戻して、リム吐水と合わせてトラップ２５に対して給水することでサイホン現象の発生を促したり、サイホン切れの直前に吐水してサイホン現象の継続を促したりすることができる。
【００３９】
次に、図５に基づいて、生体情報測定便器１０の準備動作中に入室された場合の動作について説明する。図５に示すように、前回の使用者がトイレから離室した後、便器洗浄が終わり、溜水移動手段３２による溜水Ｗ１の吸引が行われているとき（準備中）に、次回の使用者がトイレに入室した場合、図示しない人体検知手段が入室を検知すると、直ちに溜水移動手段３２（容積式ポンプ）が停止する。そして、リム吐水ノズル２４ａおよびゼット吐水ノズル２４ｂから給水され、通常の便器洗浄が行われた後、リム吐水ノズル２４ａからの給水および溜水移動手段３２による溜水Ｗ１の吸引が行われ、測定開始水位Ｗ１Ｌに設定される。これらの過程において使用者が準備操作を行うと、測定開始水位Ｗ１Ｌの設定が完了した後、準備完了報知が行われるので、その後、前述と同様の過程を経て生体情報測定を行うことができる。
【００４０】
このように、生体情報測定便器１０においては、溜水移動手段３２による溜水Ｗ１の吸引が行われているとき（準備中）に、次回の使用者がトイレに入室した場合、誤ってトイレットペーパーなどを溜水Ｗ１中へ投入するような事例も想定される。このような事例であっても、固形物を吸引することが無いように、直ちに溜水移動手段３２（容積式ポンプ）が停止する。そして、再びボール１６内の洗浄と内容物の排出動作を行った後、溜水を供給する溜水供給動作を行い、供給された溜水を吸引する。このため、ボール１６内の溜水Ｗ１を吸引している最中に、ボール１６内へ排泄された固形物により、溜水排水管路への流入口となるゼット吐水ノズル２４ｂや連絡管路２７が詰まるのを防止することができる。
【００４１】
次に、図６，図７に基づいて、便器洗浄方式が前述した洋式便器１１と異なる方式の洋式便器を用いて生体情報測定便器を構成した場合に好適な本発明の第二の実施形態の動作について説明する。洋式便器１１以外の構成は全て第一実施形態と同じであるため説明は省略し、ここではその動作のみを説明する。図６は第二実施形態である生体情報測定便器の通常動作のタイミングチャート、図７は第二実施形態の生体情報測定便器において準備中に入室された場合のタイミングチャートである。
【００４２】
本実施形態において想定しているのは、便器洗浄動作時に旋回流を用いて洗浄および汚物を排出する方式の洋式便器を使用して生体情報測定便器を構成した場合の事例である。本方式はボール外周の略接線方向に洗浄水を吐水してボール内面の洗浄力を高めたものであるが、その吐水時間が長すぎると排泄物は全て溜水中央に集合気味となる。一方、本発明の生体情報測定便器においては、測定時の溜水水位が溢流水位より低位置に設定されているため、計測終了後に行う便器洗浄動作時における汚物排出工程でのサイホン現象を安定的に発生させるためには、その前に溜水水位を高める工程を実施しなければならない。その工程を便器洗浄工程の前工程として組込み、リム給水時間を長めにすると、前述したように、溜水中央に固まり気味となった排泄物はサイホン現象による排出後にも便器ボール内にその飛沫を若干残してしまうことがある。そこで、本洗浄方式は、排泄物が溜水中央に集合気味となる現象に配慮したものである。
【００４３】
本実施形態の場合、図６に示すように、使用者が入室して、排尿し、リモコン２１に対して所定の終了操作を行うまでは、前述した生体情報測定便器１０と同様である。ところが、生体情報測定便器１０では排尿に伴う溜水水位の変化を測定するために、一般的に溢流水位Ｈであるはずの溜水水位が、測定開始水位Ｗ１Ｌに低下している。一般の洋式便器１１に比べ、溜水の貯留量が少ないので、図６に示すように、使用者がリモコン２１に対して所定の終了操作を行うと、尿量や尿量率などの生体情報測定値がリモコン２１の表示部に表示されるのと並行して、リム吐水ノズルからボールへ給水が行われ、ボール内の溜水が溢流水位に復水する。この後、使用者が便器洗浄操作を行うと、生体情報測定便器１０の場合と同様の便器洗浄および測定開始水位の設定が行われる。
【００４４】
また、本実施形態において、準備中に入室された場合、図７に示すように、直ちに溜水移動手段３２（容積式ポンプ）が停止するところまでは、前述した生体情報測定便器１０と同様であるが、停止直後、ボール内の溜水が溢流水位に復水するまで、リム吐水ノズルからボールへ給水が行われた後、便器洗浄が行われる。また、図６の場合と同様、使用者がリモコン２１に対して所定の終了操作を行うと、尿量や尿量率などの生体情報測定値がリモコン２１の表示部に表示されるのと並行して、リム吐水ノズルからボールへ給水が行われ、ボール内の溜水が溢流水位に復水する。
【００４５】
このように、本発明の生体情報測定便器は、旋回流洗浄方式の洋式便器を用いて構成することも可能であり、通常の洋式便器１１を用いて構成した場合と同様の機能、効果を得ることができる。
【００４６】
次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第三、第四実施形態について説明する。図８は本発明の第三実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図、図９は本発明の第四実施形態である生体情報測定便器のシステムブロック図、図１０は本発明の第四実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図、図１１は本発明の第五実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図である。なお、図８〜図１１において、図１〜図３に示す生体情報測定便器１０の構成部分と同じ構造、機能を有する部分は図１〜図３と同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図８に示す生体情報測定便器５０においては、上端部が大気中へ開放された測定管５２が、開閉弁５１を介して、溜水移動手段３２（容積式ポンプ）を構成する密閉式タンク３２ａに連通されている。開閉弁５１を開くと、ボール１６内の溜水Ｗ１の水位と測定管５２内の水位とが同一となる。即ち、便器洗浄後の溜水Ｗ１を、溜水移動手段３２（容積式ポンプ）を構成する密閉式タンク３２ａ内に吸引して待機し、生体情報測定時は測定管５２への管路も開放して、溜水水位変化を水位測定手段３１（圧力センサ）で測定することにより、排尿後のボール１６内の溜水Ｗ１の水位変化を測定して、尿量や尿量率などの生体情報を測定する。
【００４８】
溜水Ｗ１と水位測定手段３１との間を連通する測定経路となる連絡管路２７を前述した実施形態のように密閉管路で構成した場合は、排尿に伴う溜水Ｗ１の水位の波立ちは、そのまま溜水水位変化として水位測定手段３１に伝達される。しかし、本実施形態のように、測定経路となる連絡管路２７に開放管である測定管５２を連接させた構成とすれば、溜水Ｗ１の水位の波立ちによる水位変動力は、開放された測定管５２によって逃がされることになるため、測定される水位変動の脈動が抑制されることになる。特に排尿終了後の溜水Ｗ１の水位の波立ちは、短時間で制振されるという技術的効果がある。
【００４９】
次に、図９，図１０に基づいて、本発明の第四実施形態について説明する。本実施形態の生体情報測定便器６０の構成は図９に示す通りであり、ボール１６に流入口（ゼット吐水ノズル２４ｂ）を持つ溜水排水管路の他端が排水トラップ６３を介して洋式便器１１の排出管路（排水ソケット９）に連通され、ボール１６から排出される溜水が直ちに下水配管に排出される。このようにした溜水排水管路の構成が、前述した第一、第二実施形態と異なるだけで、その他の構成は同じとなっている。
【００５０】
図９，図１０に示す生体情報測定便器６０においては、開閉弁２８の上流側で連絡管路２７から分岐し、排水ソケット９の開口部６４と連通した排水経路６１を設け、この排水経路６１の途中に、溜水移動手段３２として機能するポンプＰおよび排水トラップ６３を設けている。開閉弁６２を開くと連絡管路２７と連通する溜水移動手段３２（ポンプＰ）で便器洗浄後の溜水Ｗ１を吸引し、排水経路６１を経由して、溜水排水管路からの溜水を流出させる流出口として排水ソケット９に設けられた開口部６４から排出管路内（排水ソケット９内）へ排出することによって、測定開始水位Ｗ１Ｌを設定する。
【００５１】
測定開始水位Ｗ１Ｌの設定後、開閉弁６２を閉じると排水経路６１が閉塞されるので、排尿による連絡管路２７内の水圧変化を水位測定手段（圧力センサ）３１で測定することにより、排尿後のボール１６内の溜水Ｗ１の水位変化を測定し、尿量や尿量率などの生体情報を測定する。このように吸引した溜水を直接、排出管路に排出する構成とすれば、排泄物中の微生物等によって汚染される可能性の高い溜水が測定経路に留まる部分が無いため、測定系に感染的な汚染状態が発生しにくいという技術的効果がある。
【００５２】
次に、図１１に基づいて、本発明の第五実施形態について説明する。図１１に示すように、生体情報測定便器７０においては、連絡管路２７から分岐し、排水ソケット９内と連通する排水経路７１を設け、排水経路７１の途中に溜水移動手段３２としてのポンプＰおよび排水トラップ７３を設けて溜水排水管路を構成している点は、前述した第四実施形態の生体情報測定便器６０と同じである。ただし、開閉弁２８の上流側で連絡管路２７から分岐し、上端部が大気中に開放された校正管７５を設け、校正管７５の途中に開閉弁７７を設けている点が異なっている。
【００５３】
本実施形態の生体情報測定便器７０の場合、便器洗浄実施時には、開閉弁２８、開閉弁７２、開閉弁７７および開閉弁７６は閉止している。そして、便器洗浄後、溜水Ｗ１が清浄になった後、まず開閉弁７６と開閉弁７７を開け、校正管７５に溜水Ｗ１を供給して満水化させ溢流させる。
【００５４】
次に、開閉弁７７を閉じ、開閉弁７６と開閉弁７２を開いた後、連絡管路２７と連通するポンプＰで便器洗浄後の溜水Ｗ１を吸引し、排水経路７１を経由して開口部７４から排水ソケット９内へ排出することによって、測定開始水位Ｗ１Ｌを設定した後、ポンプＰを停止させるとともに開閉弁７２を閉止する。
【００５５】
測定に際しては、事前に水位測定手段（圧力センサ）３１の出力を校正する。具体的には、開閉弁７６と開閉弁７２を閉止した状態で、開閉弁７７と開閉弁２８を開放して、校正管７５の水位に伴う圧力を水位測定手段（圧力センサ）３１に印加する。このとき、校正管７５の高さは物理的に一定であるから、水位測定手段（圧力センサ）３１は絶対値校正される。
【００５６】
次に、開閉弁７６を開け、連絡管路２７内の水圧変化を水位測定手段（圧力センサ）３１で測定することにより、排尿開始から排尿終了までのボール１６内の溜水Ｗ１の水位変化を測定し、尿量や尿量率などの生体情報を測定する。校正管７５の溢流水位は、トラップ２５の溢流水位Ｈより低く、測定開始水位Ｗ１Ｌより高い位置に設定されており、排尿に伴う溜水Ｗ１の水位変化によって、校正管７５から溢流することはない。このような構成とすることにより、大気開放された校正管７６による溜水脈動の制振効果と、水位測定手段（圧力センサ）３１の絶対校正による溜水水位測定精度の向上とを両立することができるという技術的効果が得られる。
【００５７】
なお、以上述べた各実施形態では、溜水供給手段としての機能をリム吐水ノズル２４ａに持たせて、溜水供給動作を通常の便器洗浄時の一連の便器洗浄動作に組み込んでいるが、本発明の要点の一つは、ボール内の洗浄と内容物の排出の動作を行った後に供給される清浄な溜水をボール外に排水して測定開始水位を形成する点にある。従って、便器洗浄動作をボール内の洗浄と内容物の排出の動作のみ行うものとして構成し、便器洗浄動作終了後に溜水供給動作を独立して行う構成としても良い。また、溜水供給手段としての機能をリム吐水ノズル２４ａではなく、別に設けた吐水口に持たせた構成としても良い。
【００５８】
さらにまた、以上述べた各実施形態においては、生体情報の測定が終了した後に、測定開始水位となる所定水位を形成して待機状態となる構成としているが、前述した理由により、この所定水位を形成する動作も、測定後に行うのではなく、待機状態時は溢流水位としておき、測定開始前にこの所定水位を形成する動作を行う構成としても良い。このような構成とすれば、本発明の生体情報測定便器を生体情報測定に使用する場合、測定準備動作に多少時間を必要とするが、通常の便器として使用する場合は溢流水位に保たれボール内の溜水面が広く且つ溜水深さも深い状態あるため、便器ボール面への便付着の可能性がより少なくなるという効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の生体情報測定便器は、尿量や尿量率などの生体情報測定を必要とする病院のトイレや一般家庭のトイレなどにおいて広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一実施形態である生体情報測定便器を示す斜視図である。
【図２】図１に示す生体情報測定便器のシステムブロック図である。
【図３】図１に示す生体情報測定便器の一部省略断面図である。
【図４】図１に示す生体情報測定便器の通常動作のタイミングチャートである。
【図５】図１に示す生体情報測定便器において準備中に入室された場合のタイミングチャートである。
【図６】本発明の第二実施形態である生体情報測定便器の通常動作のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第二実施形態である生体情報測定便器において準備中に入室された場合のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第三実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図である。
【図９】本発明の第四実施形態である生体情報測定便器のシステムブロック図である。
【図１０】本発明の第四実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図である。
【図１１】本発明の第五実施形態である生体情報測定便器の一部省略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
３  止水栓
４  水路切替手段
９  排水ソケット
１０，５０，６０，７０  生体情報測定便器
１１  洋式便器
１２  排尿情報測定手段
１３  制御手段
１４  キャビネット
１５  便座
１６  ボール
１７  便蓋
１８  採尿ユニット
１８ａ  採尿器
１８ｂ  採尿アーム
１９，２１  リモコン
２０  操作・表示部
２２  プリンタ
２３  衛生洗浄装置
２４ａ  リム吐水ノズル
２４ｂ  ゼット吐水ノズル
２４Ｊ，２４Ｌ  給水管路
２５  トラップ
２６  分岐部
２７  連絡管路
２８，５１，６２，７２，７６，７７  開閉弁
２９  異物除去手段（ストレーナ）
３１  水位測定手段（圧力センサ）
３２  溜水移動手段（容積式ポンプ）
３２ａ  密閉式タンク
３５  下水配管
３８  検量線記憶手段
３９  生体情報演算手段
４０  情報記憶手段
５２  測定管
６１，７１  排水経路
６３，７３  排水トラップ
６４，７４  開口部
７５  校正管
Ｈ  溢流水位
Ｐ  ポンプ（溜水移動手段）
Ｗ１  溜水
Ｗ１Ｌ  測定開始水位
【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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