(57)【要約】  本発明は、少なくとも一つのインディケータ及び／又はセンサによりトイレ（Ｔ）中のヒト排泄物を分析することで生理学的データを決定する装置、及び尿値及び／又は便値を測定してトイレ（Ｔ）中のヒト排泄物を分析することで、生理学的データを決定する方法に関する。本発明が解決しようとする課題は種々の異なるトイレ構造タイプの場合に合理的な設計や工夫及び管理可能なコストで装置の一般的な使用と広範な普及を最大限に実現する。この課題は、測定システム及び対応する方法により解決され、この測定システムにおいてインディケータ（１１’）又はセンサは測定位置に搬送可能であり、測定位置で毎回測定する時にアーム（１０’）により被検尿又は便に十分に接触し、インディケータ（１１’）又はセンサは一つ又は複数の独立したユニットとして設置され、この方法において、複数の先前決定の値を測定してから、更なる処理を行い、且つ必要に応じて転送する。  【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのインディケータ（１１、１１’、１１’’）及び／又はセンサによりトイレ（Ｔ）中のヒト排泄物を分析することで、生理学的データを決定する装置であって、
毎回測定する時に、インディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサが、被検尿又は便と十分に接触する測定位置に搬送可能である測定システムを備え、
前記インディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサは、一つ又は複数の独立したユニットとして設置されている装置。
【請求項２】
ハウジング（１、１’、１’’）内に、一つ又は複数のインディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサが配置され、前記ハウジングは、前記トイレの便器上に可逆的に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つのインディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサは、使い捨てのインディケータ又は使い捨てのセンサとして形成され、水洗によって廃棄されることが好ましいことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つのインディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサは、重複使用可能なインディケータ又は重複使用可能なセンサとして形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
複数のインディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサが設けられ、前記インディケータ又はセンサを収容するために、更に少なくとも一つの詰め替え可能なカートリッジが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
実際のインディケータ（１１、１１’、１１’’）又はセンサは、移動可能である、好ましくは転動可能である素子により、前記トイレ（Ｔ）の外側から前記トイレの内部に移動することができ、且つ、少なくとも一部の自己補強されたセンサアーム（１０、１０’、１０’’）により前記測定位置に搬送可能であることが好ましいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記インディケータ又はセンサアームは、洗浄装置により廃棄物・排泄物を排出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記センサアームを消毒するために、前記装置及び／又は測定部位に、ＵＶ光源が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は、少なくとも一つの光電ユニット及び／又は超音波検査ユニットを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、評価装置、通信装置及び／又は分析装置を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
複数の予め決定された値を測定してから、自動的に更なる処理を行い、且つ、必要に応じて転送することが好ましいことを特徴とする特に請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置により尿値及び／又は便値を測定してトイレ中のヒト排泄物を分析することで、生理学的データを決定する方法。
【請求項１２】
排泄物の量と体積及び排泄物の体積又は質量流量は、光電ユニットにより、立体画像に基づいて決定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記インディケータ又はセンサは、液体の形で前記装置に存在し、且つ、例えばグリッド又はマトリックスのような供給素子を介してサンプル又は排泄物に接触することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
決定された持続時間内で、前記インディケータの反応を観察して、これに基づいて付加情報を生成することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
最適な測定時間は、前記装置により、個々のセンサ、又は熱センサ、光学評価と音響センサからなる組み合わせで決定されることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記装置を前記トイレ上に最適に取り付けると共に、それを前記トイレにおいて位置合わせするように、自動的な又はガイドされた較正及び／又は調整を行うことを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記装置は、特定のヒト（ユーザ）を識別するために用いられ、且つ、前記測定の後、得られた測定値は他の生命と個人モニタリングパラメータに追加されることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記測定値の前記測定及び／又は更なる処理は、自動的に行われ、且つ、前記値は、前記評価装置に伝送される（評価と分析は、スマートフォン、タブレットパソコン、ウェアラブルデバイス又は他の移動又は固定端末装置により送信され、且つ、その中に記憶されるか、更に処理されるか又は転送される）ことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置又は請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の方法により以下の検査のうちの一つ又は複数を決定する用途。
−月経周期の時間点の決定
−血中アルコール濃度の決定
−妊娠の証明
−投薬量の証明
−（早期）良性又は悪性腫瘍の指示
−飲食のモニタリング
−新陳代謝の検査
−薬物治療の検査
−基準尿値の検査（「尿クイックテスト」）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのインディケータ及び／又はセンサにより尿値及び／又は便値を測定してトイレ中のヒト排泄物を分析することで、生理学的データを決定する装置及び方法、並びにこの装置及び前記方法の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療保健は、日々デジタル化されている。今、ウェアラブル小型コンピュータは、消費分野の欠かせない構成要素である。それらは、大量のデータを収集し、例えば活動期と休憩期、血糖レベル、体重、体脂肪値などの生命パラメータ（ｖｉｔａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）をリアルタイムに分析することができる。それらの装置は、通常「移動端末装置」に無線接続されて、健康、栄養及び活動状態に関するデータを直ちに評価できるようにする。これは、治療と診断の巨大な飛躍を示している。今後、身体データを独立して又は遠距離で監視するという選択肢は、益々頻繁に医者の診査室又は病院の高価な後続の問い合わせの代わりになる。
消費品の巨大な市場潜在性は、益々高齢化になった人口や健康意識の日々強くなる人々、及び人々の自身の生命パラメータの収集に対する希望に基づくものである。データは、主に健康状況に対する総合的評価を予防的に行うために用いられるため、更に个人生活スタイルを最適化するために用いられる。一方、その発展は、早期診断、「電子健康（ｅＨｅａｌｔｈ）」と遠隔医療のような傾向により促進されている。
殆どのこれらの分析の共通点は、主に生命パラメータ以外の値を測定して記録することである。この理由のため、体内からの生命パラメータ又はいわゆる「実験室からの結果」は、サンプルを入手しにくく分析コストが高いため、考慮に入れられない場合が多い。
従って、温度、脈拍又は血圧のみを分析することに比べると、血液又は排泄物（尿と便）を分析することは、体の実際な健康状況にとって、より広い意義を有する。早期段階で、更に可能性のある疾患が指示可能であり、治癒される機会を大幅に増やす。早期診断があったら、多くの人が本来治癒される疾患で死亡しなくて済む。
従来技術における血液分析は、抽出プロセス中に常に侵襲的であり（即ち、注射器で抽出するか外部の皮膚を引っ掻く）、且つ、一定の衛生基準が必要とされるため、これは、毎日又は毎週の日常使用にとって大きな障碍となっている。
しかしながら、尿と便は、通常毎日ヒトより複数回排泄される。通常、便と尿の排泄は、トイレにおいて行われる。
試薬を使用する方法により、短時間内で、例えばｐＨ値、タンパク質、グルコース、ケトン体、ビリルビン、潜血、ウロビリノーゲン、硝酸塩と微生物などの多くの値を測定することができる。従って、試薬、試験紙と酵素を必要とし、これらの試薬、試験紙と酵素は、通常、支持材（例えばテストストリップ）上に付着されている。
【０００３】
最もよく使われている尿テスト方法は、尿クイックテストである。この目的のため、その上に小さい方形色領域があるテストストリップは、尿中に何秒間浸入される。検出した対応する物質の濃度により、テストストリップのこの領域は、色が変化して、測定可能になる。尿テストにより、例えばグルコース、タンパク質、ホルモン、ビタミン又は潜血のような成分を測定して、可能性のある糖尿病、ネフローゼ、肝炎又は他の炎症性疾患、腎臓、膀胱又は尿道中の結石又は腫瘍、又は前立腺炎を指示することができる。毎日尿中のこれらの物質の濃度を記録することにより、早期段階で各種の疾患を検出することができ、健康が保護される。妊娠テスト、排卵テストと時々の投薬量テストも、尿テストにより実施される。尿テストは、更に運動選手の体内又は飲食期間の新陳代謝を検査するためにも用いられる。また、血中アルコール濃度も、尿を測定することで決定することができる。
体に吸収されたアルコールは、以下の異なる形で処置される。５％と高いアルコールはそのまま呼吸によって排出される。およそ２％の飲用されたアルコールはそのまま尿により排泄され、１％〜２％のアルコールは、皮膚発汗によって排出される。体内に残留したアルコールのうち、およそ９０％〜９５％は、アルコール脱水素酵素（ＡＤＨ）の触媒作用により、まず肝臓でアセトアルデヒドに酸素化されてから、アルデヒド脱水素酵素（ＡＬＤＨ）の触媒作用により、酢酸となる。クエン酸回路と呼吸鎖を経て、酢酸塩は水と二酸化炭素に還元され、エネルギーが生成される。既に血液アルコールの濃度−時間関係を深く研究した。エタノールのトキシコキネティクスが既知のものであるため、更に最近の何時間の飲酒行為を逆算（ｂａｃｋ  ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）することができる。一方、エタノールは体内から相対的に速くなくなる。今まで、殆どの飲用されたアルコールは、酢酸に還元されるが、多くの副反応も伴われる。非酸素化副反応（およそ０．５％のみのエタノール脱離総量）では、アルコールは、ウリジン５’−ジホスホ−β−グルクロン酸（「活性」グルクロン酸、ＵＤＰ−グルクロン酸）によりエチルグルクロニド（ＥｔＧ）に転換される。エチルグルクロニドは、直接アルコール代謝物のエタノールのみにより形成される。内因性ＥｔＧレベルがないため、ＥｔＧは、非常に特別な飲酒マーカーであり、一回のみ少量飲用すると、血清から検出可能である。飲用してから３時間〜１０時間経て、最大ＥｔＧ濃度に達し、更におよそ３時間〜５時間経て、最大排泄率に達する。初期段階の半減期は２時間〜３時間である。
エチルグルクロニドの反応は、ＵＤＰ−グルクロン酸転移酵素により触媒され、この反応は、ヒトの新陳代謝中に各種の形で発生する。実質的には、アルコールの分解に関連するものは、即効型（ｆａｓｔ−ａｃｔｉｎｇ  ｔｙｐｅ）と緩徐代謝タイプ（ｓｌｏｗ−ｍｅｔａｂｏｌｉｓｉｎｇ  ｔｙｐｅ）という二つのタイプがあり、この二つのタイプは、遺伝的素因（ｇｅｎｅｔｉｃ  ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づき、人間有機体から検出することができる。従って、テスト担当者の遺伝的変異が分からない場合、検出したＥｔＧからアルコールの飲用量を正確に定量測定し難い。また、飲用時間と飲み物のタイプは、まだ決定できない。しかしながら、飲用量と得られたＥｔＧ濃度の間に少なくともある程度の定量関係が存在する。高いＥｔＧレベルから、アルコール飲用量がそれに対応して高いという結論を明らかに得ることができる。エチルグルクロニドの排泄は腎臓に発生し、低い血液濃度は、尿中に集まることができるため、検出可能である。尿テストの安定性についての研究により、４日内にＥｔＧの含有量が１０％以下に低減されることが証明された。血液アルコールに比べれば、相当に長い時間内でＥｔＧを測定することができる。勿論、前の血液アルコール含有量に対する逆算が非常に困難であるが、正確に測定されたＥｔＧ量から飲酒行為に関する定性的な結論を得ることができる。
【０００４】
対応するアルゴリズムを使用してヒトに関する付加データ集（身長、体重、遺伝的背景など）にアクセスすることで、尿中から実際の血液アルコール含有量の非常に正確な近似値を生成することができる。例えば、これらのデータは、移動端末装置により貢献可能である。更に人相特徴又は遺伝的特徴が近いヒトの比較予測をそれに用いてもよい。
飲食又は新陳代謝（例えば、運動選手体内の）は、更にケトン体を測定する尿テストにより検査可能である。ケトン体は、脂肪の分解による物質である。狭義的には、アセト酢酸、β−ヒドロキシ酪酸とアセトンであると理解される。特に、脂肪分解の間に、肝臓に大量のケトン体が生成される。ケトン体は、肝臓から血液を介して他の組織に達する。また、血液に通常殆どケトン体が存在しないように、迅速に吸収される。原則的には、三種類のケトン体は、全て化学分析により尿中から検出可能である。実践では、通常尿テストストリップによるテストのみを行う。一般的には、これは十分である。しかしながら、常用のテストストリップによりβ−ヒドロキシ酪酸を検出できないように確保しなければならない。ただし、特にその中のβ−ヒドロキシ酪酸が増えて、他のケトン体が少ないといった不調が存在する。例えば、ケトン食を始める時、体にある程度で同じ量の二つの異なるタイプのケトン体（アセト酢酸とβ−ヒドロキシ酪酸）が生成される。最初に、これらの二つのタイプのケトン体は、いずれも筋肉などに必要なものであり、又は尿を介して排泄される。この数週間の調整プロセスで、体の処理は、二つのタイプに応じて変化する。筋肉はβ−ヒドロキシ酪酸に対する直接吸収を停止し、その代わりにアセト酢酸のみを吸収して、それをβ−ヒドロキシ酪酸に還元する。続いて、それを血流に返す。従って、数週間の調整を経てから、体内に一つのタイプのケトンを有するしかできない。分析を行う時に、この事実を考慮しなければならない。
【０００５】
尿を用いる薬物テストについて、一種類の物質のみを検査するテストと数種類の物質をテストするテストがある。原則的には、テストストリップは、オピエート／オピオイド（ヒロイン、コデイン、モーフィンなど）、メサドン、ｓｐｅｅｄ（アンフェタミン）、エクスタシーメタンフェタミン、コカイン、カンナビノイド、バルビツール酸系、ベンゾジアゼピンと三環系抗うつ薬に用いられる。
便テストの場合、更にヒトの便中に存在する可能性のある病原体と便潜血をテストする必要がある。後者は通常疾患や損傷を示し、且つ、医者に相談すべきである。しかしながら、健康な腸中に、特に結腸中に更に多くの重要な生理学的細菌が存在する。慣用の検出方法は、グアヤック検査（ｇｕａｉａｃ  ｔｅｓｔ）と免疫化学便潜血検査（ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ  ｓｔｏｏｌ  ｂｌｏｏｄ  ｔｅｓｔ）を含む。便テストは、各種の疾患を指示することができる。特に、それらは、結腸癌、腸ポリープ又は結腸憩室症、下痢又は胆汁排出障害を含む。
まとめていえば、以上の記載により、排泄物に対する分析を経て、ヒトの一部の重要な器官システムの機能と状態に関する多くのものを開示可能であることが証明された。
本発明をよりよく理解するために、従来のよく使われているトイレの設計を検討しなければならない。世界各地に様々なタイプのトイレがある。文化と使用の領域により、種類の差が非常に大きい可能性がある。最もよく使われている例を以下に挙げる。
ウォッシュダウン水洗トイレ（ｗａｓｈｄｏｗｎ  ｆｌｕｓｈ  ｔｏｉｌｅｔ）とは、座って使用するトイレであり、排泄物がユーザ臀部の下方に位置するサイホンの水中に落ちる。従って、水によって排泄物と室内の空気との接触が減少するため、臭いの拡散度が低い。欠点は、水がよくユーザの臀部に跳ね上がることである。この設計は、欧米各国で最も流行している設計である。ヨーロッパと北アメリカのトイレの水洗プロセスの相違点は、ヨーロッパで、水洗の時に入った水に伴って排泄物を輸送し、北アメリカで、通常複数回蛇行するサイホンにおいて、一部の洗浄水は噴射水として導入される。
【０００６】
このような水洗システムの変形は、カスケイドＷＣ（カスケイド水洗トイレとも称される）であり、サイホンの排水管は、ちょうど後面にある（壁側にある）。セラミックタングによって水の跳ね上がりを軽減する。
棚型トイレ（ｓｈｅｌｆ−ｓｔｙｌｅ  ｔｏｉｌｅｔ）とは、棚がユーザ臀部の下方に位置する座り型トイレであり、排泄物がこのトイレ上に落ちる。棚型トイレ中のサイホンへの流動は前向きである（スペースの中心に向く）。サイホンを水洗する時に、排泄物が汚水システムから消える。このような設計の欠点は、臭いの強い拡散であり、これこそ、９０年代以来、殆どの公衆と個人トイレがウォッシュダウン水洗トイレに変更した理由である。
現在、この問題について、更に縁無水洗トイレ（ｒｉｍｌｅｓｓ  ｆｌｕｓｈ  ｔｏｉｌｅｔ）に変換している。これらのトイレは、周方向縁がない場合に操作され、これらのトイレの下方に、汚れと細菌が発見される。これにより、このトイレが衛生的で洗浄しやすい。水洗は、特殊の水洗分配器によって実施され、この特殊の水洗分配器は、強く且つ可能な限り水の跳ね上がりがないように、水を左右に案内し、トイレ便器を通して排水管に輸送する。現在、市場で二種類の異なるタイプの縁無トイレ便器がある。タイプ１は水洗縁無型であり、便器の上縁に小型エプロンが付いている。タイプ２において、水洗縁は、エプロンがない場合に上方から便器中まで完全に可視的である。
アジアで、既知のものは、主に和式トイレ（ｓｑｕａｔ  ｔｏｉｌｅｔ）である。和式トイレ（立ち型トイレと称される場合もある）を使用する時、ユーザは、便器に座るわけではなく、しゃがむ姿勢である。従って、トイレは、簡単な地面中のホール又はチャンネルであってもよい。今日、更に大きな池式構造もある。まず、和式トイレは、アジア、南ヨーロッパとイスラムのような国で非常に一般的である。接触がないため、非常に衛生的であるとみなされることが多い。慣れていないヒトにとって、相当に使用しにくい。逆に、座り型トイレを使用することは、慣れておらず臀部と座り型トイレとの間の接触が衛生的でないと認めている人にとっても問題となっている。座り型トイレを使用する場合に対して、和式トイレを使用する場合は、直腸が湾曲しないことを指摘すべきである。
真空トイレ（ｖａｃｕｕｍ  ｔｏｉｌｅｔ）も既知のものであり、飛行機、船舶、現代的列車と有人宇宙飛行に用いられる。重力を欠いているため、宇宙中のトイレは、真空集塵器に類似する原理構造に基づくものである。開口のサイズは、掌程度に過ぎず、使用を練習しなければならない。
【０００７】
いわゆる「化学トイレ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｔｏｉｌｅｔ）」を使用すれば、利点は、廃水に対する処理が頻繁ではないことである。欠点は、廃水を化学的に処理する化学薬品が環境によくないことである。現在、如何に生物学的に廃水を処理するかは既に分かっている。従って、微生物により廃水を変換することで、水分が給水として再利用可能である。これらの「生物学的トイレ（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｔｏｉｌｅｔ）」によれば、長い排出サイクルが可能になる。欠点は、例えば間違った化学品でトイレハウジングを洗浄すれば、システムを「破壊（ｏｖｅｒｔｕｒｎ）」する可能性があることである。
従来技術において、種々の「インテリジェント」トイレ（「ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ」  ｔｏｉｌｅｔ）について記載されている。殆ど全ての解決手段において、関連技術は、トイレの構造及び／又は便座シートの構造中に直接集積されている。また、尿を収集して、分けて分析する。１９８７年〜２００５年の間に、Ｔｏｔｏ  ＬＴＤ及びその子会社のみより、２５項のトイレ中の分析方法の特許が開示されており、これらの分析方法は、構造接続を必要とする。
ＤＥ  ６０  １２  ６４  ４８  Ｔ２には、尿収集装置の内部に交換可能に接続されているバイオセンサを備える尿テスト装置が開示されている。また、尿装置は、信号プロセッサを含む。患者の測定データは医療保健センターに伝送される。予防と早期指示が言及されていない。衛生上からいえば、記載された尿収集容器に問題がある。
ＤＥ  ６９５  ２０  ８５０  Ｔ２には、尿収集部分と、尿を光学検査するための測定部分を備えるトイレが記載されている。このシステムにおける尿分析は、透明な管状フローセル（ｆｌｏｗ  ｃｅｌｌ）内で行われる。
【０００８】
ＤＥ  １０  ２０１０  ０６  １０  ３５  Ｂ４には、ユーザの生理学的データを収集するための集積測定装置を備えるトイレであって、尿収集ラインと共にトイレ便器の内部容積中に設けられる尿収集装置を備えるトイレが記載されている。分析は、トイレ便器外に設けられている池（分析ユニット）内で行われる。そこに、更に変色指示薬ストリップ格納カートリッジ又は変色指示薬ロール装置に接続された変色指示薬供給と処理システムが設けられている。原則的には、尿サンプルの色と混濁とグルコース含有量を記録すべきである。
ＤＥ  ３４  ０２  ４８８  Ｃ２には、移動可能なバイオセンサ、マイクロプロセッサとバイオセンサの算出結果を表示するためのディスプレイを備えるトイレが記載されている。センサは、便座シートとトイレ便器の間の高さの半分の箇所で排泄物を受ける。そのために、移動可能なアームが設けられている。
ＤＥ  ６９１  １７  ２２９  Ｔ２には、更に尿サンプル採集と分析機能を有するトイレシステムが開示されている。トイレは、尿テストストリップ用の枢着可能なコンベヤ装置を備える。コンベヤ装置によってテストストリップをサンプルの中空スペース中の尿に浸入してから、持ち上げて、光学分析を行い、続いて、ゴミ箱で処置する。
ＷＯ  ２００９  １０  ７９  ８８  Ａ２には、尿をリアルタイムに分析可能なトイレが開示されている。特別に適応された赤外ＡＴＲ分光法（減衰全反射）を利用することにより、分析はこのような使用に適合するトイレで行うことができる。従って、アルゴリズムでは、収集されたデータを使用して、この前に収集された尿の成分を算出する。
ＷＯ  ２０１２  ０７  ７９  ３３  Ａ２には、便座シート上に取り付けるための尿分析システムに用いられる尿収集装置が記載されている。このように、尿は、モータに駆動されるロッドによってトイレスペース内に案内される小さいポット内に収集されている。尿は、便座シート中の装置に搬送されて分析される。
ＷＯ  ２０１２  １０  ５７  ４８  Ａ１には、更に便座シートによる解決手段が開示されている。従って、送入スリット、送入モジュールとキャリアシステムからなる複雑な機構により、尿テストストリップは、便座シート上に座っている人の足の間に輸送される。続いて、分析した後、排出モジュールにより、テストストリップは再度に外部に案内される。洗浄システムは、機器を衛生的にする機能を発揮する。
【０００９】
使用時の移動性が考慮された装置は、非常に少ない。ＷＯ  ２００９／３５５９９  Ａ１には、尿を収集して評価する、数種類のトイレ上に接続可能な装置が記載されている。これを目的に、尿受容器と尿収集容器が設けられているが、各種の衛生問題が引き起こされる。これらの設計では、殆どの部材がトイレ上に平坦に接続されている。インディケータは、この装置と共に使用しない。ユーザは、簡単で慎重に使用する必要がない。
ＵＳ  ２００５／０２６１０５  Ａ１には、異なるタイプのトイレ上に接続可能な装置が開示されている。この装置は、まず一つのタイプの容器中の尿を収集してから、評価する。正確な較正又は異なる外観によるサンプリングが言及されていない。トイレの正常な使用期間に、実際に衛生問題と跳ね上がりを招くことなく一側に接続された容器に到達することができるか否かに対して、まだ疑問がある。
従って、従来の制限と問題も、この設計に残されている。分析は、インディケータではなく、各種の照明方法にサポートされるチャンバ中の光学評価によって行われる。
排泄物に対する定期自動検査の使用に成功するために、トイレの「正常」な使用を大きく干渉するわけにはいけない。また、一定の衛生基準を予期すべきである。トイレのユーザが排泄物自体に接触して、それを包装するか又は他の手段で除去することは、非常に大きな障害になっている。自ら選択して自分の自由な意志でこのタスクを定期的にするヒトが殆どいない（義務がない）。従来の実施形態の複雑な取り付け、使用時に面するチャレンジ及び多くの解決手段に必要な構造の変更は、広範に使用する場合の最も顕著な障害のうちの一つに違いない。特に、多くのユーザは、従来のトイレを廃棄して、新しい「インテリジェント」トイレに交換したくない。
また、既知の実施形態には、例えば移動端末装置によって現在又は今後の処理と通信方法との差を補う解決手段が一切提供されていない。可視化、準備とインテリジェント化の後続処理は、アプリ又は現代的ソフトウェアアプリケーションの形で提供されるわけではない。
【発明の概要】
【００１０】
これに基づき、本発明の目的は、尿値及び／又は便値を測定することによりトイレ中のヒト排泄物を分析することで、健康データを決定し、受けられる構造上の努力と管理可能なコストで、可能な限り広範に使用されることを実現し、且つ、異なるトイレの設計によって広範な適用を実現することができる、最初に言及された装置及び方法を開発すると共に更に開発することである。また、この装置の移動使用は可能である。
この目的は、測定システムを利用して、毎回測定する時に、インディケータ又はセンサは、被検尿又は便と十分に接触する測定位置に搬送可能であり、インディケータ又はセンサは、一つ又は複数の独立したユニットとして設置されている請求項１に記載の装置によって実現される。
この目的は、複数の予め決定された値を測定してから、自動的に更なる処理を行い、且つ、必要に応じて転送することが好ましい請求項１１に記載の方法によって実現される。
優先権を形成する特許出願ＤＥ  １０  ２０１５  １１２  ６７８．８とＤＥ  １０  ２０１６  １０７  ４８６．１０には、装置及び方法が記載されており、この装置及び方法を使用して、トイレにおいて排泄物の移動分析を行う。
よりうまく理解するために、以下、実施例と設計変形の基本的な面と部材について詳細に説明する。
１、分析装置
「分析装置」は、トイレ中とトイレ上に配置されている全てのシステム部材を指す。特に、それらは、物理的位置（装置ハウジング）で組み合わせられる。しかしながら、例えば、光電ユニットとセンサアームが二つの異なる装置ハウジングに位置する場合であってもよい。従って、互いの間の相対距離も変化可能である。システムの部材同士間の通信又は協調は、無線通信を介して行われる。
分析装置のトイレ上又はトイレ中での取り付けは、接着剤、ゲル又はフック又は弓状装置（小便器又はトイレ洗浄装置中で使用される手段と同じ）によって実現することができる。
また、更に測定装置をトイレの内部又は外部の適切な位置に接続することが考えられ、これらの位置に吸着パッド、磁性材（直接ステンレストイレにあり、又は普通のトイレにカウンタマグネットを有する）、粘着装置又は他の常用の接続手段を有する。最適な接続位置は、トイレの設計よって変化する。基準的なウォッシュダウン水洗トイレにおいて、必要に応じてスペースを節約してトイレ中の測定領域までの距離を短縮するように、水洗縁上又は下方に直接配置されることが好ましい。現代の縁無トイレでは、この装置は、洗浄水と持続的に接触しないように、水洗ジョイント又は水流から遠い上方に位置する。原則的には、接続方法は同じである。更に、材料の面からいえば、トイレの形状に最適に適合するように、ハウジングを柔軟に形成することが考えられる。簡単な場合、このような効果は、更にハウジングのモジュール化構造によって表現することができ、各領域は、ヒンジ又は移動可能な素子により互いに接続される。
【００１１】
２、インディケータ／センサ
様々な装置及び方法は、インディケータ／センサとして用いられる。
最も一般的な方法は、テストストリップ、試験紙又は最も広義的な使い捨てのテストキャリア（ｔｅｓｔ  ｃａｒｒｉｅｒ）を使用して作用を発揮する。従って、分析を実行できるように、テストキャリアを準備する。インディケータを変えることにより、尿分析の可能性が示される。インディケータは、接触が発生する箇所と位置で評価を行うか（通常、光電ユニット又は超音波ユニットにより）又は装置上又は装置中に案内して戻して更に分析することができる。通常、テストキャリアは、一回使用されてから、処置される。
また、重複使用可能なインディケータもあり、例えば、ナノバイオセンサが挙げられ、一回使用された後に磨耗されないため、複数回使用可能である。一般的に電気信号により測定する。
インディケータの配置位置は、体より離れた位置から排水管までの間であってもよい。特に、慣用のバージョンでは、それは、サイホン中に位置してもよく、このサイホンの真上に位置してよく、又は、特に下前方領域中に位置してもよい。
３、較正と調整
較正は、測定装置又は制御ユニットの表示と測定された正確値との差を確立して記録することを指す。調整により、測定に対して調整又は協調を行い、測定値と実際値の差を可能な限り小さくし、且つ、装置の仕様内にする。現在、多くの場合が知られており、二つの措置のうちの一つは必要である。調整と較正は、通常互いに緊密に関連している。
一つ目の場合自体は、装置がトイレ上に取り付けられていることを呈した。トイレの設計によれば、それは、トイレの左側又は右側に異なるサイズの取り付け窓を提供している。センサアームは、この窓内の最適なサンプリング位置のみに確実で正確に到達することができる。この位置は、トイレモードについての知識、基本設計により、又は装置上の光学測定計器によって決定可能である。例えば、ユーザに、既に最適な取り付け位置に到達したことを視学的又は聴学的にフィードバックすることができる。
トイレの設計が異なるため、どの場合でも、最適なサンプリング位置を決定しなければならない。これも、トイレモードに対する知識、基本設計により、又は光学測定計器によって発生する。また、センサアームの延伸長さ、及びインディケータをトイレ壁上に最適に呈する角度を決定する。ここで、支持されたセンサアームは、延伸可能であり、且つ、光学識別の他、圧力センサ識別も可能であり、例えばアームがトイレ壁に接触する時が挙げられる。測定された設定を記憶して、例えば、装置を取り出してトイレを洗浄する時に、再度取り付けやすくするようにする。一定の使用時間を経てから、又は複数回使用した後、更に不良なサンプリング／結果の後に改めて較正してもよい。
４、測定のトリガ
測定のトリガは、以下の機構により行ってもよく、それらを組み合わせてもよい。
−システムに直接接続する、又は、その代わりに有線／無線通信可能に接続されるレバー又はスイッチの移動により、トリガする。
−尿／便／インディケータが分析領域の遮光板／光学ユニットに入ったか否かを分析する。
−移動端末装置によりトリガする。
−トイレ部材上の重量（例えば、便座シート上の主体重量）又は小便器の位置における底部と地板の接触（ｆｏｏｔ−ｆｌｏｏｒ  ｃｏｎｔａｃｔ）に用いられる圧力センサ。
−音響信号：例えば、コール、チューン又はホイッスル。
５、センサアーム
インディケータ／センサは、センサアームによって現在のトイレ便器内の最適な位置に配置される。設計によれば、多くの場合に、この位置は、サイホン内の水の真上にある最も深い点である。
配置は、種々の原則に沿って行うことができる。最も広義的には、それは、排泄物とインディケータ／分析装置との間の距離を橋渡す装置である。また、この装置には、更にインディケータ／センサ用の保持器又はキャプチャユニットが設けられている。
６、測定ユニット
測定される媒体及び／又は使用されるインディケータに応じて、測定ユニットは、異なる形で作用を発揮することができる。
【００１２】
６．１インディケータ／センサの光電読み取り
この方法を使用すれば、インディケータ／センサは、光電又は光学（読み取り）ユニットにより読み取られる。この用語は、最も広義的には、全ての製品と方法を指し、それは、画像を記録するだけでなく、電子的に受信したデータとエネルギーを光に変換して発射することを可能にし、その逆も可能である。このような装置及び方法として、例えば従来の写真（デジタル写真が好ましい）、医学的結像方法、共焦点技術、レーザ走査、サーモグラフィ、テラヘルツ放射などが挙げられる。
プライバシーの理由で、ユーザにとって、他人が自分のトイレ内部の大寸法写真を見る又は記憶することが望ましくないという可能性は非常に高い。従って、光電記録は、インディケータにおいて非常に集中している方式又は適切なフォーマット（例えば図示化）で行われる。
センサアームにおいて直接評価することは、合理的な候補プランを提供している。このように、小型カメラは、センサアームの前部又はセンサアームの案内スリーブに直接固定されているため、インディケータユニットが便に接触する時に、直接評価することができる。よって、光源（例えば、ＬＥＤ）は、取り付け時に、センサアームの末端に支持可能である。従って、インディケータユニットの最適な照明が確保される。プロセスを記録するために、カメラは個々の写真又は一連の写真を撮影することができる。
６．２指示薬／センサの超音波読み取り（ｓｏｎｏｇｒａｐｈｉｃ  ｒｅａｄｉｎｇ）
最も広義的には、超音波検査ユニットによる読み取りという用語には、音波技術で数値を決定することができる全ての製品と方法が組み合わせられている。従って、超音波検査は、主にエコー原理に基づくものである。有向（超）音波は、伝送され、且つ接続された物体の連続層から強く反射される（例えば、空気結合式超音波テスト技術）。物体の層構造は、反射された信号の経過時間によって再構築可能である。光電子技術に優れた所定の利点が存在し、例えば表面の不良照明によって光学方法を使用できない場合が挙げられる。
６．３インディケータ／センサの電気的測定
まず、ナノバイオセンサについて、電流（即ち、その強度と長さ）を使用して測定する。例えば、レセプタがエフェクタに接触する時、電気インパルスが発生し、この電気インパルスを測定して評価する。
６．４便の光学体積と重量測定
一つ又は複数の光学ユニット（例えば、３Ｄスキャナ）又は超音波検査ユニットのサポートにより、システムは、非常に低い許容差で体の高さ、幅と長さを測定することができる。測定正確度は、追加されたカメラによって９９％と最も高く向上することができる。体積測定の他、更に重量を決定することができる。全てのデータは、例えば移動端末装置において管理可能であり、必要に応じて他人と共有することもできる。好ましくは、棚型トイレにおいてこの測定を行うことができるが、この測定は、他のタイプのトイレにおいて実施することもできる。
６．５プロセス測定
尿サンプルをテストする光電評価と分析方法は、時間の推移に伴ってインディケータ反応のプロセスに従う選択肢を提供している。例えば、これは、毎秒間にいくつかの画像を記録することにより実行される。一部の場合に、このような付加された時間情報から、排泄物中の成分の数と質量に関する結論を得ることができる。多くのインディケータは、所定の時間内で異なる濃度に対して反応することができる。
７、カートリッジ／インディケータ区画（ｍａｇａｚｉｎｅ／ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）
多くの実施例において、使用後のインディケータを使用して、繰り返して「再載置（ｒｅｌｏａｄｅｄ）」される。このように、クライアントの希望に応じて、異なるテストを行うことができる。従って、装置は、複数のカートリッジ区画を有してもよく、例えば基準尿値を測定する複数のテストを有するカートリッジが挙げられ、例えば、一つは、妊娠をテストし、もう一つは、排卵をテストし、異なるテストは、これらのカートリッジ区画に「載置」される。トイレを使用する時、顧客は、通常、制御ユニット上のボタンを押すことにより、現在どのテストを実行すべきかを選択する。尿の測定について、尿試験紙は、薬屋で簡単に入手できるため、使用可能である。所定の装置の変形によって可能であれば、これらのテストストリップは、限られた数でシステムに載置することができる。各テストに対して、この装置は、カートリッジから一つのストリップを取り出し（これは、重力によって簡単に発生し、即ち、バネ、スライダなどの負圧力によって発射に落ちる）、前記手段でユーザに呈する。ここで、更に回転システム（ｒｅｖｏｌｖｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）が考えられ、テストストリップは、複数のチャンバ中に分類される。しかしながら、スペースを欠くだけで、通常、この使用に特に適用するカートリッジにおいて小さいテストスライドが提供される。
従って、更に、トイレの内側に処置区画（「収集ユニット」）を配置してもよく、この区画で、使用後のインディケータユニットを処置する。例えば、それが生物分解可能な材料に関連する場合、水洗によって処置してもよい。引き裂かれた又は分けられた液体インディケータ又はロール型のインディケータを使用してもよい。
【００１３】
８、評価装置
「評価装置」は、システムの「脳」に類似する。評価装置は、分析によって生成されたデータを取得し、且つ、それを例えばデータベースからの参照データと比較する。一般的な変形では、それは、性能や特徴がスマートフォンの性能や特徴に類似する小型コンピュータである。トイレ中又はトイレ上の分析装置が極細管とされる実施例において、更に、「外部」から算出能力を提供して、分析される「原始データ」のみを端末装置に提供することができる。端末装置で実行されるアプリケーションにより、全ての関連データを準備して、これらのデータを可視化する。特に、可視化装置は、移動端末装置である。
移動端末装置又は移動算出は、最も広義的には、ウェアラブルコンピュータにおいて電子データ処理を行うことを可能にする製品又は方法を指す。これは、例えばスマートフォン、ノートパソコン、タブレットパソコン又はウェアラブルデバイス（例えば眼鏡、フィットネスバンド、腕時計、スマート衣類と人体内の小型コンピュータ）を含み、日常生活と未来にとって欠かせない物である。
９、通信装置
通信装置は、分析装置の部材であることが好ましい。データの可視化に用いられる端末装置への伝送は、ケーブル接続又は無線の伝送基準に基づいて行われ、家庭環境で通常使用される時と同様である。例えば、ブルートゥース、ＷＬＡＮ、低エネルギー伝送基準などが挙げられる。通信装置に組み込まれて処理されることが可能であれば、声学信号又は光信号も考えられる。
１０、可視化
移動端末装置内のソフトウェアアプリケーションによって可視化を行う他、簡単なモニタも使用可能であり、これらのモニタは、数値やデータを直接可視化し、且つ、必要に応じて、それらを適切なデータ記憶装置に転送する。モニタは、分析装置に直接接続してもよく、それと分けるように他のより目立つ位置（例えば、トイレの傍の壁における目の高さの位置）にあってもよい。情報は、以上に記載された通信基準に応じて伝送される。
特に高齢者にとって、これらの値を装置上の証票（例えば、高温紙）にプリントすることが推薦される。限界値又はノウタブル値を直ちにハイライトすることができる。この早期指示により、ユーザは、これらの目立つ数値をより正確に解釈するように、医学的アドバイスを尋ねることができる。
１１、エネルギー供給／エネルギー貯蔵
このシステムを運転するために必要なエネルギーは、通常の電源ソケットに直接接続されることによって得られるわけではない。トイレ水洗システムの内部又はトイレ水洗システムの近くで、人を潜在的に死亡させるエネルギーで作動することは、妥当ではない。これは、システムが別途エネルギーを吸い取らなければならないことを示唆している。まず、電池又は蓄電池を使用した運転が導入される。ここで、全ての一般的な仕様の電池（例えば、ＡＡ、ＡＡＡ、ボタン電池など）は、いずれも装置の寸法に対して調節可能である。電池は、充電式又は使い捨てであってもよい。特に、太陽エネルギー（通常、電池と結合する）は、別の形のエネルギー供給として考えられてもよい。小型計算機のうち既知のものと類似する。電池ユニットは、システム全体に必要なエネルギーを提供し、それはシステム上に直接接続するか又はシステムの外部に位置する（続いてケーブルで接続する）。
１２、衛生
現段階で、衛生は、洗浄、消毒と汚染の防止（特に装置及びトイレ）のための措置を指す。この目的を実現するために、殆どの場合に互いに組み合わせることができる手法が複数挙げられる。
−トイレ内側上の装置は、通常最も小さい構造である。より少ない汚染される接触表面が提供される。
−サンプルを収集する時、センサアームの静止時間は非常に短い。非常に薄いセンサアームを組み合わせて、尿と細菌をピックアップする可能性が明らかに低くなる。
−テストシートを処置するようにセンサアームを振動して、センサアームを洗浄する。
−ハウジングは、定期的に交換可能な保護カバーを有する。「廃棄」カバーは、普通の廃棄物と共に処置される。
−モジュール化の構造。従って、個々の部材は、単独に洗浄し、又は必要に応じて交換することができる。
−有利な材料コーティング。これは、通常、欲しくない物質を採集し難くする。
−装置上のＵＶ光源。「遠い」ＵＶ光は、表面上の全ての細菌と病原体の９９．９％を消去することができる。
本発明による解決手段は、種々の分析に用いられる変形を提供している。しかしながら、それらの共通点として、現在のトイレを簡単に改装することにより、使用し続けることを可能にする。プラグ・アンド・プレイという特性は、本発明による思想の広範的な確立及び正常使用の許容の面において、非常に重要な役割を奏している。
本発明は、複数の異なる測定システムを有し、簡単な手動操作の測定装置から自動的に測定する電気駆動装置が挙げられる。また、全てのシステムは、評価を行うことができる。最も簡単な形で、簡単な参照スケールとされ、殆どの場合、コンピュータによる。システムは、データを評価装置に複数回伝送する。それらは、システムに直接接続されて、この目的のために専門的に設計されるか、それらは、他の機能を提供し（最も主要）、且つ、システムは、これらの（ユーザより使用可能な）移動端末装置の算出と可視化能力のみを使用する。
装置の使用について、正確な測定時間を把握することは、非常に重要である。特に高齢者の場合、便座シートに座ると、尿が直ちに出てくるわけではない。各種の理由で、異なるユーザに応じて、異なる時間長さを採用する。従って、この装置の好ましい実施例において、最適な測定時間を決定するように、複数の以上に言及された光電又は超音波検査の方法を使用して、それを部分的に互いに組み合わせることができる。
測定時間を決定するための別の変形として、装置に熱センサを用いる。対応する温度差で、又は正確な目標値（例えば、尿の温度）に達する時、測定を行う。別の方法は、排泄物の特徴としての音（例えば、跳ね上がり）の決定によるものである。更に、光学測定技術（例えば、反射）によって測定時間を決定することができる。遮光板及び／又はレーザは、排泄物が到達するトイレ中の一部の点に向かって配向される。排泄物によって測定点の表面の光学特性を変えることで、測定を行う。
本発明の別の教示によれば、光電評価と分析方法によるインディケータ反応のプロセスは、時間に伴う。最初のサンプル接触の時間から、一部の場合にインディケータ／センサとの反応が終わるまで、毎秒間に複数の画像をキャプチャし、便中の成分の数量と質量に関する結論を得ることができる。多くのインディケータは、所定の時間内で異なる濃度に対して反応することができる。
ユーザ識別の明瞭とデータ安全性を確保するように、別の実施例において、更に装置に指紋センサ又は音声識別を設けてもよい。
好ましい実施例において、センサアームは、測定位置で移動可能な転動可能な素子で形成されることが好ましい。本発明の別の実施例において、センサアームは、自己補強（ｓｅｌｆ−ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）特性を有する。
このように、センサアームは、広げられて「アーム」を形成する。測定が発生した後、素子が巻き取られ、「アーム」が再度に収納される。このために、使用される材料は、固有の張力を有し、この張力は、ガイドレール、案内プーリ又は案内リップ状物（ｇｕｉｄｅ  ｌｉｐ）のような機械的な変形により、「アーム」を補強し、又は「アーム」を柔軟にして再度転動可能にする。補強されたアームは、閉管又は半開に形成されてもよい。これらの素子の末端に、他の好ましい実施例と同様に、インディケータを取り、輸送して処置するための保持器がある。他の機械的実施形態に比べれば、このバージョンは、スペースを節約するだけでなく、脆くない。移動装置において素子を広げるために必要なスペースは、実際に「アームの長さ」に依存するため、アームの長さは、非常に可変に形成されてもよい。
そのために、広げられる自己補強「アーム」が既知のものであり、例えばＵＳ  ６  ６０２  ５７４  Ｂ１に記載されている。
自己補強センサアームは、巻き上げ（ｗｏｕｎｄ−ｕｐ）状態と伸展（ｕｎｗｏｕｎｄ）状態の間に可逆的に配置可能である。素子は、広げられる時に補強され、且つ、「センサアーム」として呈される。補強は、対応して材料を選択することにより実現可能であり、それは、例えば延伸可能な軸線を中心にする引張力及び／又は圧力を含む。また、材料は、例えば延伸可能な軸線を中心に円形に形成可能である。案内リップ状物によっても、同じ効果が発生可能である。従って、延伸可能な巻き尺と同じように巻き取られた素子がハウジングから離れた時、装置によって広げられ、それを円形又は方形の横断面を有する形状に変えることで、直接補強する。これは、素子の幾何学的形状により、分析に必要な安定性が達成される。他の実施例と同様に、素子の末端に、実際インディケータを取り、輸送して処置するための保持器を有する。
別の好ましい実施例において、センサアームの推進端は、トイレの外部に接続され、大体保持器の上方（トイレ便器とシートの間）においてトイレの内部まで広げられる。そのために設けられた案内部材は、保持器の内部に接続されることが好ましい。例えばスリーブ又はプラスチック保持部材のような包装物であってもよいが、簡単なクランプ又は案内物品であってもよい。ボーデンケーブル（Ｂｏｗｄｅｎ  ｃａｂｌｅ）の形式は、このような変形に用いられてもよい。それ自身は、シース内で移動し、長く常に柔軟に形成することができる。
【００１４】
技術的には、光学測定技術は、別の好ましい実施例において、カメラ（（ｃｅｌｌ）  ｃａｍｅｒａ）と（光学）参照サンプル（例えば線、グリッドなど）を組み合わせることによって実行されてもよい。トイレの内部領域の高品質三次元画像は、対応する空間分解能、マッピング及びより高い速度で作成することができる。測定を行う他、まず排泄物の体積と重量の測定に用いられる。尿の場合、それは、体から離れてからトイレの接触点までの時間を指す。アルゴリズムを使用して、収集されたデータから体積、質量、及び体積と質量流量を算出することができる。
別の好ましい実施例において、装置とセンサアームの較正と調整は、異なる情報源によって完成することができる。位置及び目標位置までの相対距離を決定する前記センサからのデータの他、トイレモードに対する知識又は基本設計に対する比較の情報をも使用する。ユーザに対するフィードバックは、視学的又は音響的に発生することができる。
類似するように、別の好ましい実施例において、最適なサンプリング位置を決定する。また、センサアームの延伸長さ及びインディケータのトイレ壁における最適な配置角度を決定する。前記情報源を使用する他、この目的のために、センサアームは、延伸可能であり、且つ、圧力センサにより検出することを可能にする。例えば、アームがトイレ壁に接触すると、このような状況が発生する。例えば、装置を取り出してトイレを洗浄する時、再度に取り付けしやすくするように、測定の設定は、いずれも全ての較正と調整を経てから記憶されている。所定の使用時間又は使用回数を経た後、更に不良なサンプリング／結果の後に改めて較正することができる。
便分析装置は尿分析装置に類似する。二つのテストは、一つの装置（組み合わせ装置）によって完成可能である。そのために、一つの特定の装置を提供してもよい。利点は、センサアームを必要としないことである。
特別に準備したトイレットペーパーと衛生紙は、便の分析に用いられる。この紙は、以下のその表面構造を変える特性を有し、特に便とその中に含まれる成分（まずこれらの成分は、健康な便中に存在すべきではない）に接触した後に色が変えられる。これに対して、光電又は超音波検査ユニットはこのような変化を検出可能である。
従って、（特に、組み合わせ装置により）測定ユニットを改めて較正する必要がある可能性がある。例えば、カメラの焦点は、ウォッシュダウン水洗トイレ中のサイホンに向かって変えることができる。
別の好ましい実施例において、分析を使用し、例えば、以上に記載された解決手段に対して、インディケータ／センサは、使い切れていない。この目的のために、「センサアーム」には、使い捨てインディケータの代わりに、重複使用可能なセンサが設けられている。係る発明によれば、汎用の「センサ頭部」は、全ての想定可能な分析を実行することができ、又は頭部は所望の測定に応じて変えることができる。ここで、カートリッジの変形が存在することが好ましく、測定目的に応じて、異なる「測定頭部」をセンサアームの端部に接続する。ここの「測定頭部」は、技術実施形態を指してもよく、全てのこれらの技術実施形態の共通点は、一つ又は複数の異なる物質を測定可能にすることである。例えば、実施形態の適用として、例えば液体容量レベルセンサ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃａｐａｃｉｔｙ  ｌｅｖｅｌ  ｓｅｎｓｏｒ）中の二つのアンテナ、又は異なるナノレセプタを有する小型シート、又は、センサアームの端部に押し付けられる「小さいハット」であってもよい。情報は、センサにより採集されて、分析装置中の小型コンピュータに電子的に転送され、又は移動端末装置に直接転送される。
【００１５】
（例えば、ナノバイオセンサを使用する）特別に処理された領域は、重複使用可能な指示の特定の形式として用いられ、それは、トイレ中に取り付けられ、尿がその上を流れる位置が好ましい。尿に接触した後、この領域は、色及び／又は構造の変化によって変化することで、以下に記載される測定方法が読み取られる。この変形の利点は、センサアームを徹底的に必要としないことである。
好ましい実施例において、インディケータユニットは、液体の形で使用される。従って、インディケータ酵素は、管システムにより、主ユニットからセンサアームの端部に輸送される。そこで、酵素はグリッドに分布される。特殊なサイズのグリッドと材料により、酵素を領域全体に分布させて粘着させる。このグリッドは、センサアームにより排泄物に接触し、且つ、酵素を対応して反応させる。反応に対して、直ちに前記光電ユニットにより評価を行う。この面で、グリッドは、洗浄水に接触することで洗浄される。
別の好ましい実施例において、インディケータの形は、ロールであり、分析期間において、一つの必要とされるセグメントは、ロールと分けられている。実施例によれば、ロールは、トイレの内部又は外部上のハウジング中の前記カートリッジ中に位置する。測定に必要なインディケータ部材の分割は、一般的な切割機構又は予め準備したロール（例えば、引き裂き用の穴あけ）によって行うことができる。従って、装置内部のスペースを節約することができると共に、その中により多くのロールを提供することができる。更に、一つのロールに複数の指示を有するインディケータロールを使用してもよい。
好ましい実施例において、各測定プロセスに対して、一つの単独のインディケータストリップを装置に手動に供給する。これは、装置上の接近しやすい位置にあるホッパ開口、入口（間隙）又は流入ゲートを経由して行われる。インディケータは、供給された後、装置からトイレ内部の測定位置に輸送されて位置決めされる。トイレの外側と内側上のセンサアームの間の輸送は、重力、負圧、（電動）ローラ、バネの緊張又はユーザからの安定的な押圧によって行われる。前記センサアームへの伝送は、内側において行われる。
別の好ましい実施例において、インディケータユニットは、また組み込まれたカートリッジにより処置される。従って、インディケータユニットは、センサアームにより排泄物に接触した後に処置カートリッジ中に案内されて戻され、続いて評価する。それは、この目的のために専門的に提供されるカートリッジであってもよく、インディケータ装置のカートリッジの一部でもってもよく、インディケータユニットを抽出する時、この部分は、使用後のインディケータユニットにスペースを提供する。これにより、使用後と未使用のインディケータユニットが互いに分けられる。処置カートリッジを容易に交換することができる。
色とパターンの差は、全ての前記インディケータ中の指示として用いられる。例えば、インディケータは、収縮可能であり、表面はより粗くなってもよく、その上に形状などを形成してもよい（例えば、共に引っ張られてボールを形成する）。読み取りの面で、光電方法の他、更に音波技術（例えば、超音波検査）により数値を決定してもよい。
代替的な実施例において、インディケータ又はセンサは、案内スリーブに案内されるセンサアームにより、測定位置に搬送可能である。このように、センサアームは、実質的により薄い可能性があり、それは、構造の寸法と汚染のリスクを明らかに低減する。
センサアームの揺動又は振動によっても、汚染物の除去又は減少を実現することができる。特にモータによるセンサアームのぎくしゃくした移動により、汚染を減少することができる。揺動移動は、各軸に発生可能である。
センサアームの汚染を減少するための別の変形として、センサアームを取り戻す時に尿のワイパー装置（ｗｉｐｅｒ  ｄｅｖｉｃｅ）に用いる。従って、センサアームは、機械的、化学的又は電子的に洗浄される。別の好ましい実施例において、「ブラシ」により取り戻される時、センサアームに排泄物がない。これらのブラシは、自ら洗浄可能であり、或いは、定期的に交換又はメンテナンスされるように形成されている。原則的には、センサアームの表面の配置形態により、排泄物の付着が可能な限り少なくなる。これは、幾何学的形状及び／又はコーティングにより実現される。これらの措置により、既に専門的に機能化された表面において予期の効果（例えば、ロータス効果（ｌｏｔｕｓ  ｅｆｆｅｃｔ））が実現されている。
装置上の排泄物の汚染を減少するために、別の好ましい実施例において、保護スリーブが提供され、対応する量の汚染が存在する時、又は、定期的に、この保護スリーブを交換することができる。特に、保護スリーブは、センサアームにおいて伸びる。従って、センサアームに大量の汚染が現れる時、この保護スリーブを簡単に処置して新しい保護スリーブを接続することができる。
別の好ましい実施例において、装置とセンサアームの較正と調整は、異なる情報源によって完成可能である。位置及び目標位置までの相対距離を決定する前記センサからの（光電又は超音波）データの他、トイレモードに対する知識又は基本設計に対する比較の情報をも使用する。ユーザに対するフィードバックは、視学的又は音響的に発生することができる。
類似するように、別の好ましい実施例において、最適なサンプリング位置を決定する。また、センサアームの延伸長さ及びインディケータのトイレ壁における最適な配置角度を決定する。前記情報源を使用する他、この目的のために、センサアームは、延伸可能であり、且つ、圧力センサにより検出することを可能にする。例えば、アームがトイレ壁に接触すると、このような状況が発生する。例えば、装置を取り出してトイレを洗浄する時、再度取り付けしやすくするように、測定の設定は、いずれも全ての較正と調整を経てから記憶されている。所定の使用時間又は使用回数を経た後、更に不良なサンプリング／結果の後に改めて較正することができる。
本発明の更なる教示によれば、装置及び／又はトイレ全体の消毒と洗浄に用いられるＵＶ光源が提供される。この光源は、装置の一部であってもよく、又はこの装置に簡単に接続され、且つ、例えば装置と対向するトイレ便器の内側のような他の位置に配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下、好ましい例示的な実施例を用いて本発明を詳細に説明する。添付図面は以下のとおりである。
【図１Ａ】透視図の形で本発明による装置の第１の実施例を示す。
【図１Ｂ】透視図の形で本発明による装置の第１の実施例を示す。
【図２】トイレ便器内部の透視図の形で図１Ａと図１Ｂに示される本発明による装置の実施例の異なる図面を示す。
【図３】トイレ便器内部の透視図の形で図１Ａと図１Ｂに示される本発明による装置の実施例の異なる図面を示す。
【図４】線ＩＶ−ＩＶに沿う図３の装置の垂直横断面を示す。
【図５】トイレ便器内部の透視図の形で本発明による装置の別の実施例を示す。
【図６】外部から見る場合の透視図の形で図５の装置を示す。
【図７】透視図の形で図６の装置の一部を示す。
【図８】線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う図７の物体の水平横断面を示す。
【図９】本発明による装置の別の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１Ａと図１Ｂは、異なる透視図の形で本発明による装置の第１の実施例を示す。従って、インディケータ（ここで図示せず）を組み込むためのハウジング１の他、この装置は、更に制御ユニット２を備える。図示された好ましい実施例において、ハウジング１と制御ユニット２は、保持器３により接続される。この保持器３は、非常に適切な構造であり、ハウジング１と制御ユニット２を接続する他、トイレ便器の縁に接続するためにも用いられるからである。ただし、本発明による装置を取り付けるための合理的な付属解決手段が他にも多くあり、例えば本発明の素子を接続する吸着パッド、ゲル又は他の類似する接着剤が挙げられる。
図１Ａの操作側から見られる制御ユニット２は、制御ディスプレイ４、リリースして必要に応じて装置を調整するための三つの操作素子５、及び保持器３の制御ユニットに対する旋回可能な移動に用いられるヒンジ６を有する。従って、制御ディスプレイ４は、操作を改良するようにユーザにより調整されてもよい。
図１Ｂにおける制御ユニット２の可視的な後側において、電池又は蓄電池を収納するための区画のカバー７が可視的である。ハウジング１に更に測定ユニット８が設けられ、それは、例えばカメラ（光電的）として、又は／と超音波的に実現可能である。ハウジング１の内部に複数のインディケータストリップを収納するためのカートリッジは、カバー９により閉塞される。ハウジング１に更に光源（図示せず）を設けてもよい。
図２において、図１Ａと図１Ｂにおいて詳細に記載された装置は、（より良い図面にするために、断面で示されている）基準ウォッシュダウン水洗トイレＴ中に配置可能であり、且つ、後から対角観察した透視図の形で示される。保持器３及び測定ユニット８とカートリッジ区画のカバー９を有するハウジング１は、可視的である。センサアーム１０とインディケータ１１は、ハウジング１の下方においても可視的である。実際のインディケータ１１は、センサアーム１０の端部に配置され、それは、排泄物に接触して、測定ユニット８により評価した後、トイレＴの水洗システムにより処置される。示されている例示的な実施例において、センサアーム１０は、伸縮可能にハウジング１を伸出することができる。
図３は、外部で前面から対角観察した透視図の形で図１Ａと図２Ａの装置を示す。保持器３の他、ここで、制御ディスプレイ４と取り付けて必要に応じて測定プロセスを調整するための三つの操作素子５を有する制御ユニット２も可視的である。明らかに、本発明による装置は、外部から殆ど可視的ではなく、且つトイレ便器の縁（任意の形状）に容易に接続することができる。
図４において、ハウジング１、保持器３と制御ユニット２を有する本発明による装置が、また図３の線ＩＶ−ＩＶに沿う垂直横断面にて全体的な横断面で示されるトイレＴとして示され、最初に制御ユニット２を下へ傾斜し、且つ右上方にあり、制御ユニット２がヒンジ６の周りを上へ傾斜するようにする。
図５と図６において、本発明による装置の別の好ましい実施例は、異なる透視図で示されている。測定はセンサアーム１０’により行われ、このセンサアーム１０’の末端は、インディケータ１１’を有する。この装置は、ハウジング１’を備え、示された好ましい例示的な実施例において、測定ユニット８’と例えばカメラ１２のようなセンサが設けられている。ハウジング１’は、トイレ便器Ｔの内部に配置されて、ヒンジ配置６’を介して保持器３によりトイレ便器Ｔの外縁上の評価と制御ユニット２’に簡便に接続されている。従って、保持器３’は、異なるトイレ便器の設計に適合できるように、その長さを調整することができる。示された実施例において、センサアーム１０’は、評価と制御ユニット２’により保持器３を利用してトイレ内部のハウジング１中に案内される。
これは、図６における拡大して示されるドライバ１３により行われ、このドライバ１３は、示された好ましい実施例において評価と制御ユニット２’の内部に配置されている。ドライバは、更にハウジング１’中に配置されている。センサアーム１０’は、収縮位置にあり、ドライバ１３によって広げる時に展開する。ハウジング１’がトイレの内部から離れた時、図６に示すセンサアーム１０’は、補強され、目標経路に沿って測定位置に移動することができる。補強は、材料特性及び／又は機械的変形によって行われる。測定するために、本実施例においてセンサアーム１０’の出口上方の中央に配置されている測定ユニット８’は、インディケータ１１’を最適に評価するために用いられる。二つのカメラ（ｔｗｏ−ｌｉｎｅ  ｃａｍｅｒａｓ）１２は、この測定ユニットの左側と右側に配置され、測定時間を決定することができる一方、体積流量の測定及び／又は質量の決定を決定することができる。
評価と制御ユニット２’は、更に測定と評価を実行するための制御ディスプレイ４’と複数の操作素子５’を有する。
図７は代替的な実施例を示す。従って、センサアーム１０’は、空き案内スリーブ１４によりトイレの内部に強制的に駆動され、トイレの内部に入り、その上に一つ又は複数のインディケータを有するセンサアーム１０’が大体測定位置に到達するようにする。従って、この実施例は、センサアームの自己補強が実現されていない場合に行うことができる。示された好ましい例示的な実施例において、センサ１５と光源１６は、案内スリーブ１４の下端に配置され、それらの接続ケーブルは、更に案内スリーブ１４上に配置され、又は、好ましくは案内スリーブ１４中に配置されている。
図８は、図７中の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う案内スリーブ１４の断面を示す。明らかに、この実施例におけるセンサアーム１０’は、非常に薄く形成可能である。図７に示された例示的な実施例において、個々のインディケータの代わりに、更に複数の異なるインディケータ１１’を使用してもよい。
【００１８】
最後に、図９は、最も簡単で基本的な設計で本発明による装置の別の実施例の基本構造を模式的に示している。基本的にセンサアーム１０’’とハウジング１’’からなり、このセンサアーム１０’’の下端にインディケータ１１’を有し、このハウジング１’’は、センサアーム１０’’を収納し、表現して使用するために用いられる。示された好ましい実施例において、ハウジング１’’は、観察窓１７を有し、基準パラメータを有する測定結果を比較して、必要に応じて拡張するために用いられ、これらの基準パラメータは、例えば色マーク１８とされて、観察窓１７に近いハウジング１’’上に直接配置されて、簡単な光学比較が行われる。
センサアーム１０’’は、ハウジング１’’に対して二重矢印に沿って移動可能であり、トイレ内部の排泄物に接触する位置において光学評価を行うために、手動に収縮させてもよい。それにより、ユーザが実際のインディケータ領域を明瞭で容易に読み取ることができる。従って、ハウジング１’’は、例えば吸着パッド又は類似物の適切な接続装置（図示せず）によりトイレ便器（図示せず）の上縁に接続してもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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