JP7364475B2 - Gas detection device and gas detection method - Google Patents
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Description
本開示は、ガス検出装置およびガス検出方法に関する。 The present disclosure relates to a gas detection device and a gas detection method.
従来、被検者の腸内状態を報知するために被検者の便から発生するガスを検出するシステムが知られている(例えば、下記の特許文献1)。 BACKGROUND ART Conventionally, a system is known that detects gas generated from the stool of a subject in order to notify the intestinal condition of the subject (for example, Patent Document 1 below).
例えば上記のようなシステムが便器に設けられる場合、被検者が排出した便からの排出ガスを検出することが可能である。被検者は検査等を受けることなく、日常的に健康管理が可能になる。しかし、さらなる検出精度の向上が求められている。 For example, when a system as described above is installed in a toilet bowl, it is possible to detect exhaust gas from feces expelled by a subject. Subjects will be able to manage their health on a daily basis without undergoing tests. However, there is a need for further improvement in detection accuracy.
かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、被検者の体内から排出されたガスを精度良く検出可能なガス検出装置およびガス検出方法を提供することにある。 In view of the above, an object of the present disclosure is to provide a gas detection device and a gas detection method that can accurately detect gas discharged from the body of a subject.
本開示の一実施形態に係るガス検出装置は、サンプルガスに含まれる被検者の第1の排出ガスの第1の成分を検出して、第1の検出データを出力できるセンサ部と、前記被検者の体内で発生する第2の排出ガスの第2の成分を検出できるカプセル型検出器と通信し、前記カプセル型検出器から第2の検出データを取得する通信部と、前記第1の検出データおよび前記第2の検出データに基づいて分析データを生成し、前記分析データを出力する制御部と、を備える。 A gas detection device according to an embodiment of the present disclosure includes a sensor unit capable of detecting a first component of a first exhaust gas of a subject contained in a sample gas and outputting first detection data; a communication unit that communicates with a capsule detector capable of detecting a second component of a second exhaust gas generated in the body of the subject and acquires second detection data from the capsule detector; and a control unit that generates analysis data based on the detection data of and the second detection data, and outputs the analysis data.
本開示の一実施形態に係るガス検出方法は、サンプルガスに含まれる第1の成分を検出して、第1の検出データを生成することと、被検者の体内で発生するガスの第2の成分を検出できるカプセル型検出器から第2の検出データを取得することと、前記第1の検出データおよび前記第2の検出データに基づいて分析データを生成することと、前記分析データを出力することと、を含む。 A gas detection method according to an embodiment of the present disclosure includes detecting a first component contained in a sample gas to generate first detection data, and detecting a second component of a gas generated in the body of a subject. obtaining second detection data from a capsule detector capable of detecting a component of the component; generating analysis data based on the first detection data and the second detection data; and outputting the analysis data. and include.
本開示の一実施形態によれば、被検者からの排出ガスを精度良く検出可能なガス検出装置およびガス検出方法が提供され得る。 According to an embodiment of the present disclosure, a gas detection device and a gas detection method that can accurately detect exhaust gas from a subject can be provided.
以下、図面を参照しながら、本開示に係る実施形態が説明される。各図は模式的に示したものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。 Embodiments according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Each figure is shown schematically. The dimensional ratios, etc. on the drawings do not necessarily match the reality.
[ガス検出装置の構成例]
図1に示すガス検出装置1は、被検者の検体および体内から発生したガス(排出ガス)を検出できる。検出されたガスは被検者の健康状態の分析等に用いられ得る。ここで、被検者の検体は、例えば、被検者の組織の一部または尿等であり得るが、本実施形態においては被検者の便である。そして、被検者の検体から発生したガスは排出ガス(第1の排出ガス)である。この排出ガスは、被検者の主に腸内の便および体外へ排出した便から発生する。また、ガス検出装置1と後述する、主に胃腸などの体内から発生したガス(第2の排出ガス)を検出できるカプセル型検出器100とでガス検出システムが構成され得る。
[Configuration example of gas detection device]
The gas detection device 1 shown in FIG. 1 can detect a sample of a subject and gas (exhaust gas) generated from the body. The detected gas can be used for analyzing the health condition of the subject. Here, the subject's specimen may be, for example, a part of the subject's tissue or urine, but in this embodiment, it is the subject's stool. The gas generated from the specimen of the subject is exhaust gas (first exhaust gas). This exhaust gas is generated mainly from the stool in the intestine and the stool excreted from the body. Further, a gas detection system may be configured by the gas detection device 1 and a
ガス検出装置1は、図1に示すように、例えば水洗の便器2に設置される。便器2は、便器ボウル2Aと、便座2Bとを備える。ガス検出装置1は、便器2の任意の箇所に設置されてよい。一例として、ガス検出装置1は、図1に示すように、便器ボウル2Aと便座2Bとの間から便器2の外部にわたって配置されてよい。ガス検出装置1の一部は、便座2Bに埋め込まれていてよい。便器2の便器ボウル2Aには、被検者の便が排出され得る。ガス検出装置1は、便器ボウル2Aに排出された便から発生するガスが外気と混成されたサンプルガスを取得し得る。ガス検出装置1は、サンプルガスに含まれる特定のガス成分等を検出し得る。ガス検出装置1は、カプセル型検出器100が被検者の体内で検出したガスの検出データを取得し得る。ガス検出装置1は、検出結果を電子機器3に送信し得る。また、筐体10、吸引孔20および排出路22については後述する。
The gas detection device 1 is installed, for example, in a flush toilet bowl 2, as shown in FIG. The toilet bowl 2 includes a
便器2は、住宅または病院等のトイレ室に設置され得る。また、電子機器3は、例えば、被検者が利用するスマートフォンである。ただし、電子機器3は、スマートフォンに限定されず、任意の電子機器であってよい。電子機器3は、トイレ室の内部にあってもよいし、トイレ室の外部にあってもよい。
The toilet bowl 2 may be installed in a toilet room of a house, a hospital, or the like. Further, the
電子機器3は、ガス検出装置1から検出結果を、無線通信または有線通信によって、受信し得る。電子機器3は、受信した検出結果を、表示部3Aに表示し得る。表示部3Aは、文字等を表示可能なディスプレイと、ユーザ(被検者)の指等の接触を検出可能なタッチスクリーンとを含んで構成されてよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro‐Luminescence Display)または無機ELディスプレイ(IELD:Inorganic Electro‐Luminescence Display)等の表示デバイスを含んで構成されてよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(または超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式または荷重検出方式等の任意の方式でよい。
The
カプセル型検出器100は、被検者の体内で、具体的には胃腸などで発生したガスを検出できる装置である。カプセル型検出器100は、被検者が飲み込むことが可能な程度に小型のガス検出装置といえる。カプセル型検出器100は、被検者の口から飲み込まれた後、被検者から自然排出されるまでの間、例えば、食道、胃、小腸、大腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動する。本実施形態において、カプセル型検出器100は、便とともに被検者から排出された場合に、ガス検出装置1との通信を行って、記憶していた検出データをガス検出装置1に出力する。別の例として、カプセル型検出器100は、被検者の体内にある場合に、検出データをガス検出装置1に出力できてよい。カプセル型検出器100の詳細については後述する。
The
図2に示すように、ガス検出装置1は、筐体10と、吸引孔20と、排出路22と、流路23と、弁25と、チャンバ30と、供給部50と、制御部64とを備える。流路23は、流路23-1と、流路23-2と、流路23-3とを含む。また、図3に示すように、ガス検出装置1は、センサ部31と、記憶部61と、通信部62と、センサ部63とを備える。センサ部31は、後述するように、チャンバ30に含まれて排出ガスを検出および分析するセンサである。センサ部63は、それ以外のセンサである。さらに、ガス検出装置1は、バッテリおよびスピーカ等を備えてよい。
As shown in FIG. 2, the gas detection device 1 includes a
筐体10は、ガス検出装置1の各種部品を収容する。筐体10は、任意の材料で構成されてよい。例えば、筐体10は、金属または樹脂等の材料で構成されてよい。
The
吸引孔20は、図1に示すように、便器ボウル2Aの内側へ露出し得る。吸引孔20の一部は、便座2Bに埋め込まれていてよい。吸引孔20は、便器ボウル2Aに排出された便から発生するガスが外気と混成されたサンプルガスを吸引する。吸引孔20が吸引したサンプルガスは、流路23-1を通って供給部50の入口部に至る。図1に示すように、吸引孔20の一端は、便器ボウル2Aの内部に向けられてよい。図2に示すように、吸引孔20の他端は、供給部50に接続されてよい。吸引孔20は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。
The
ここで、吸引孔20の外側に送風機が設けられてよい。送風機は、ファンおよびモータを含んで構成されてよい。送風機は、制御部64によって制御される。モータが駆動されてファンが回転すると、サンプルガスが吸引孔20の近傍へ引き込まれる。
Here, a blower may be provided outside the
排出路22の一部は、図1に示すように、便器ボウル2Aの外側へ露出し得る。排出路22は、チャンバ30からの排気またはチャンバ30に取り込まれないサンプルガスを外部に排出する。排出路22は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。
A portion of the
流路23-1の一端は、吸引孔20に接続される。流路23-1の他端は、供給部50の入口部に接続される。流路23-2の一端は、供給部50の出口部に接続される。流路23-2の他端は、弁25に接続される。流路23-3の一端は、弁25に接続される。流路23-3の他端は、チャンバ30に接続される。流路23は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。
One end of the flow path 23-1 is connected to the
弁25は、流路23-2と流路23-3と排出路22との間に位置する。弁25は、流路23-2に接続される接続口と、流路23-3に接続される接続口と、排出路22に接続される接続口とを含む。弁25は、電磁駆動、ピエゾ駆動またはモータ駆動等のバルブであってよい。
The
制御部64が弁25を制御することによって、流路23-2と流路23-3と排出路22との間の接続状態が切り替わる。例えば、制御部64は、これらの間の接続状態を、流路23-2と流路23-3とが接続した状態、または、流路23-2と排出路22とが接続した状態に切り替える。
By controlling the
チャンバ30は、排出ガスを分析するためにサンプルガスを貯留する。チャンバ30は、その内部にセンサ部31を有する。チャンバ30は、複数のセンサ部31を有してよい。センサ部31-1、31-2、31-3は、複数のセンサ部31のうちの一部である。チャンバ30は、複数に分かれていてよい。各センサ部31は複数に分かれた各チャンバ30に配されてよい。複数に分かれた各チャンバ30同士は、接続されてよい。チャンバ30は、流路23-3に接続される。チャンバ30には、流路23-3からサンプルガスが供給される。また、チャンバ30は、排出路22に接続される。検出処理後のサンプルガスを含むチャンバ30からの排気は、排出路22を通って排出される。
センサ部31は、チャンバ30内に配置される。センサ部31は、排出ガスの特定の成分を検出して、その分布を検出データとして出力できる。本実施形態において、センサ部31のそれぞれは、1つの成分すなわち1つの種類のガスを検出し、その検出量に応じた電圧を制御部64に出力する。別の例として、センサ部31のそれぞれは、検出量から濃度に換算して、濃度に応じた電圧を制御部64に出力してよい。本実施形態において、センサ部31が検出できる特定の成分は「第1の成分」と称される。例えば、第1の成分は、一例として、メタン、二酸化炭素、硫化水素およびアンモニア等である。センサ部31が出力する検出結果である第1の成分の分布は「第1の検出データ」と称される。例えば、第1の検出データは、センサ部31のそれぞれが検出量に応じて出力した電圧の値の集合として与えられる。制御部64は、第1の検出データに基づいて、第1の排出ガスにおける第1の成分の存在比率等の分析が可能である。ここで、チャンバ30に供給されるサンプルガスは、第1の成分以外の成分を含む。第1の成分以外の成分は、一例として、水素、メチルメルカプタン、酢酸トリメチルアミン、水等である。
The
センサ部31は、図4に示すように、センサ素子31Sおよび抵抗素子31Rを備える。センサ素子31Sと抵抗素子31Rは、電源端子P1と接地端子P2との間において、直列接続される。電源端子P1と接地端子P2との間には、一定の電圧値VCが印加される。センサ素子31Sおよび抵抗素子31Rの各々には同じ電流値ISが流れる。電流値ISは、センサ素子31Sの抵抗値RSおよび抵抗素子31Rの抵抗値RLに応じて決まり得る。センサ部31が出力する電圧は、センサ素子31Sにかかる電圧値VSであってもよいし、抵抗素子31Rにかかる電圧値VRLであってもよい。
As shown in FIG. 4, the
図4に示す電源端子P1は、ガス検出装置1が備えるバッテリ等の電源に接続される。接地端子P2は、ガス検出装置1のグラウンドに接続される。 The power terminal P1 shown in FIG. 4 is connected to a power source such as a battery included in the gas detection device 1. The ground terminal P2 is connected to the ground of the gas detection device 1.
図4に示すセンサ素子31Sの一端は、電源端子P1に接続される。センサ素子31Sの他端は、抵抗素子31Rの一端に接続される。センサ素子31Sは、半導体式センサである。ただし、センサ素子31Sは、半導体式センサに限定されない。例えば、センサ素子31Sは、接触燃焼式センサまたは固体電解質センサ等であってよい。
One end of the
センサ素子31Sは、感ガス部を含む。感ガス部は、センサ部31の種類に応じた金属酸化物半導体材料を含む。金属酸化物半導体材料の一例として、酸化シリコン(SnO2等)、酸化インジウム(In2O3等)、酸化亜鉛(ZnO等)、酸化タングステン(WO3等)および酸化鉄(Fe2O3等)等から選択される1種以上を含むものが挙げられる。感ガス部の金属酸化物半導体材料に適宜不純物を添加することにより、センサ素子31Sによって検出するガスを適宜選択することができる。センサ素子31Sは、感ガス部を加熱するヒータをさらに含んでよい。
The
センサ素子31Sをサンプルガスに曝すと、サンプルガスに含まれる排出ガスと、センサ素子31Sの感ガス部の表面に吸着した酸素とが置き換わり、還元反応が生じ得る。還元反応が生じることにより、感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去され得る。感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去されると、センサ素子31Sの抵抗値RSが低下し、センサ素子31Sにかかる電圧値VSが低下し得る。つまり、センサ部31にサンプルガスを供給すると、検出対象の成分の量に応じて、センサ素子31Sにかかる電圧値VSが低下し得る。ここで、電圧値VSと電圧値VRLとを合わせた値は一定である。そのため、センサ部31にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる検出対象の成分の量に応じて、電圧値VRLは増加し得る。
When the
抵抗素子31Rは、可変抵抗素子である。抵抗素子31Rの抵抗値RLは、制御部64からの制御信号によって変化し得る。抵抗素子31Rの一端は、センサ素子31Sの他端に接続される。抵抗素子31Rの他端は、接地端子P2に接続される。
The
抵抗素子31Rの抵抗値RLを調整することにより、センサ素子31Sにかかる電圧値VSが調整され得る。例えば、抵抗値RLをセンサ素子31Sの抵抗値RSと同等にすると、センサ素子31Sにかかる電圧値VSの振れ幅は最大値に近くなり得る。
By adjusting the resistance value R L of the
供給部50は、流路23-1と流路23-2との間に設けられる。供給部50は、サンプルガスをチャンバ30に供給し得る。図2の供給部50上の矢印は、供給部50がサンプルガスを送る方向を示す。供給部50は、制御部64の制御に従って駆動または停止する。また、供給部50は、バルブの開度によって送気速度を調整可能なポンプであり得る。供給部50は、ピエゾポンプまたはモータポンプ等で構成されてよい。別の例として、供給部50は、ファンの回転数によって送気速度を調整可能な送風機であり得る。
The
記憶部61は、例えば、半導体メモリまたは磁気メモリ等で構成される。記憶部61は、各種情報、および、ガス検出装置1を動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部61は、ワークメモリとして機能してよい。また、記憶部61は、例えば、排出ガスについて詳細な分析を行うための重回帰分析のアルゴリズムおよび予測式等を記憶してよい。
The
通信部62は、制御部64による排出ガスの分析データを、例えば、表示部3Aへの表示または音声によって被検者に示す電子機器3と通信する。通信部62は、カプセル型検出器100が被検者の体内で検出したガスの検出データを取得するために、カプセル型検出器100と通信する。通信部62は、外部サーバと通信可能であってよい。通信部62と電子機器3、カプセル型検出器100および外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、近距離無線通信規格または携帯電話網へ接続する無線通信規格であってよいし、有線通信規格であってよい。近距離無線通信規格は、例えば、WiFi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、赤外線およびNFC(Near Field Communication)等を含んでよい。携帯電話網へ接続する無線通信規格は、例えば、LTE(Long Term Evolution)または第4世代以上の移動通信システム等を含んでよい。また、通信部62と電子機器3および外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、例えば、LPWA(Low Power Wide Area)またはLPWAN(Low Power Wide Area Network)等の通信規格でよい。
The
センサ部63は、画像カメラ、個人識別スイッチ、赤外線センサおよび圧力センサ等の少なくとも何れかを含んで構成されてよい。センサ部63は、検出結果を、制御部64に出力する。
The
例えば、センサ部63は、赤外線センサを含んで構成される場合には、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検出することにより、被検者がトイレ室に入室したことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者がトイレ室に入室したことを示す信号を制御部64に出力する。
For example, when the
例えば、センサ部63は、圧力センサを含んで構成される場合には、図1に示す便座2Bにかかる圧力を検出することにより、被検者が便座2Bに座ったことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者が便座2Bに座ったことを示す信号を制御部64に出力する。
For example, when the
例えば、センサ部63は、圧力センサを含んで構成される場合には、図1に示す便座2Bにかかる圧力の低減を検出することにより、被検者が便座2Bから立ち上がったことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者が便座2Bから立ち上がったことを示す信号を制御部64に出力する。
For example, when the
例えば、センサ部63は、画像カメラおよび個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、顔画像、座高および体重等のデータを収集する。センサ部63は、収集したデータから個人を特定識別して検出する。センサ部63は、検出結果として、特定識別した個人を示す信号を制御部64に出力する。
For example, when the
例えば、センサ部63は、個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、個人識別スイッチの操作に基づいて、個人を特定(検出)する。この場合、記憶部61には、予め個人情報が登録(記憶)されてよい。センサ部63は、検出結果として、特定した個人を示す信号を制御部64に出力する。
For example, if the
制御部64は、1以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。制御部64は、1つまたは複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-chip)、および、SiP(System In a Package)の少なくとも何れかを含んでよい。制御部64は、プログラムに従って、例えば、後述する補正および校正を実行してよい。
[カプセル型検出器]
図5は、カプセル型検出器100の機能ブロック図である。カプセル型検出器100は、記憶部161と、通信部162と、センサ部163と、制御部164とを備える。センサ部163は、ガスセンサ163aと、温度センサ163bと、pHセンサ163cとを含む。
[Capsule type detector]
FIG. 5 is a functional block diagram of the
記憶部161は、例えば半導体メモリ等で構成される。記憶部161は、各種情報、および、カプセル型検出器100を動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部161は、ワークメモリとして機能してよい。記憶部161は、センサ部163によって被検者の体内で検出されたガスの検出データおよび生体情報を記憶する。
The
通信部162は、記憶部161に記憶されたガスの検出データおよび生体情報を出力するために、ガス検出装置1と通信する。ガス検出装置1の通信部62と通信可能であるように、上記で例示されたいずれかの通信規格が用いられてよい。
The
ガスセンサ163aは、被検者の体内で発生する排出ガスの特定の成分を検出して、その分布を検出データとして出力できる。本実施形態において、ガスセンサ163aが含むそれぞれのセンサは、1つの成分すなわち1つの種類のガスを検出し、その検出量に応じた電圧を制御部164に出力する。別の例として、ガスセンサ163aのそれぞれのセンサは、検出量から濃度に換算して、濃度に応じた電圧を制御部164に出力してよい。本実施形態において、ガスセンサ163aが検出できる特定の成分は「第2の成分」と称される。例えば、第2の成分は、一例として、水素、メタン、二酸化炭素等である。ガスセンサ163aが出力する検出結果である第2の成分の分布は「第2の検出データ」と称される。例えば、第2の検出データは、ガスセンサ163aのそれぞれのセンサが検出量に応じて出力した電圧の値の集合として与えられる。ここで、ガスセンサ163aが含むそれぞれのセンサは、それぞれが数mm程度のサイズの半導体式センサまたは熱電導式センサであり得る。
The
温度センサ163bは、被検者の体内における温度を測定して、その温度情報を出力できる。温度センサ163bは、例えば、被検者の胃または腸などの体内温度を測定することができる。ここで、温度センサ163bは数mm程度のサイズの半導体温度センサであり得る。
The
pHセンサ163cは、被検者の体内におけるpHを測定して、そのpH情報を出力できる。pHセンサ163cは、例えば、被検者の胃および腸の分泌液のpHを測定することができる。上記の体内の温度情報およびpH情報は、被検者の生体情報の具体例である。
The
制御部164は、1以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。制御部164は、1つまたは複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-Chip)、および、SiP(System-in-a-Package)の少なくとも何れかを含んでよい。制御部164は、プログラムに従って、例えばセンサ部163を動作させて、第2の検出データおよび生体情報を生成させてよい。
[検出精度の向上]
ここで、被検者の排出ガスを正しく分析するために、排出ガスに含まれる多くの成分が検出されることが好ましい。しかし、排出ガスには例えば発散しやすい成分が含まれている。例えば、水素は便器ボウル2Aから外部へと発散しやすい。そのため、ガス検出装置1が備えるセンサ部31で水素を正確に検出することは困難な場合がある。ここで、カプセル型検出器100は、小型であるため検出可能な成分の種類が限られるが、発散しやすい成分も腸内において正確に検出できる。以下に説明するように、本実施形態に係るガス検出装置1は、センサ部31からの第1の検出データおよびカプセル型検出器100からの第2の検出データに基づいて、正確な排出ガスの分析データを生成できる。ガス検出装置1は、カプセル型検出器100からの生体情報を用いて、より詳細な排出ガスの分析データを生成できる。また、ガス検出装置1は、被検者の便の腸内細菌の分布を用いて、さらに正確な排出ガスの分析データを生成できる。
[Improvement of detection accuracy]
Here, in order to correctly analyze the exhaust gas of the subject, it is preferable that many components contained in the exhaust gas be detected. However, the exhaust gas contains, for example, components that are easily released. For example, hydrogen easily emanates from the
図6は、記憶部61に記憶されるデータベース610を例示する図である。データベース610は、第1の検出データ611と、第2の検出データ612と、腸内細菌の分布613と、生体情報614と、を含む。
FIG. 6 is a diagram illustrating a
第1の検出データ611は、チャンバ30内に配置されたセンサ部31から出力された第1の成分の分布である。制御部64は、センサ部31から検出結果が出力された場合に、その検出結果を第1の検出データ611として記憶部61に記憶させる。図6の例において、センサ部31が検出できる第1の成分は、メタン(CH4)、二酸化炭素(CO2)、硫化水素(H2S)およびアンモニア(NH3)である。発散しやすい成分である水素(H2)は、第1の成分に含まれない。
The
第2の検出データ612は、通信部62が取得した、カプセル型検出器100のガスセンサ163aから出力された第2の成分の分布である。制御部64は、通信部62がカプセル型検出器100から検出結果を取得した場合に、その検出結果を第2の検出データ612として記憶部61に記憶させる。図6の例において、カプセル型検出器100のガスセンサ163aが検出できる第2の成分は、水素、メタンおよび二酸化炭素である。硫化水素およびアンモニアは、第2の成分に含まれない。
The
腸内細菌の分布613は、被検者の便の腸内細菌の存在比率を表す情報である。図6の例において、腸内細菌の分布613は、腸内細菌が発生させるガス成分である水素、メタン、二酸化炭素、硫化水素およびアンモニアに対応付けられている。制御部64は、検査機関における検便の結果を、通信部62を介して取得して、腸内細菌の分布613として記憶部61に記憶させてよい。別の例として、カプセル型検出器100が微生物センサを備える場合に、検査機関でなく、カプセル型検出器100が腸内細菌を検出してよい。カプセル型検出器100の制御部164は、微生物センサの検出結果を、一時的に記憶部161に記憶させてよい。制御部64は、通信部62がカプセル型検出器100から微生物センサの検出結果を取得した場合に、その検出結果を腸内細菌の分布613として記憶部61に記憶させてよい。このとき、制御部64は、微生物センサの検出結果を、腸内細菌の分布613でなく、第2の検出データ612の追加データとして記憶部61に記憶させてよい。
The
生体情報614は、被検者の体内で検出される生理学的な情報である。通信部62は、被検者の体内でカプセル型検出器100が検出した生体情報614をさらに取得する。本実施形態において、生体情報614は、体内の温度情報およびpH情報を含む。制御部64は、通信部62を介して温度センサ163bおよびpHセンサ163cの測定結果を取得した場合に、その検出結果を生体情報614として記憶部61に記憶させる。
The
上記のように、第2の成分は、第1の成分に含まれない非共通成分を含む。図6の例において、非共通成分は水素である。制御部64は、第1の検出データ611に、非共通成分に関する第2の検出データ612を加えて、排出ガスの分析データを生成してよい。つまり、この分析データは、第1の検出データ611および非共通成分に関する第2の検出データ612を含み、第1の検出データ611になかった成分(例えば水素)が追加される。より多くの成分が検出されるため、排出ガスの検出精度が高まる。
As mentioned above, the second component includes non-common components that are not included in the first component. In the example of FIG. 6, the uncommon component is hydrogen. The
制御部64は、生体情報614を分析データに含めてよい。例えば、腸内細菌の活動と関連する体内の温度情報等が生体情報614として追加されることによって、より詳細な排出ガスの分析データが提供される。
The
上記のように、第2の成分は、第1の成分に含まれる共通成分を含む。図6の例において、共通成分はメタンおよび二酸化炭素である。制御部64は、分析データを生成する際に、第1の検出データ611を、共通成分に関する第2の検出データ612によって補正してよい。補正は、例えば、第2の検出データ612で置き換えることであってよい。補正は、例えば、第2の検出データ612を用いて平均等の統計的な演算を行うことであってよい。第2の検出データ612は被検者の体内で検出されるため、精度がより高いと考えられる。そのため、共通成分について、第2の検出データ612を用いて第1の検出データ611を補正することによって、検出精度をより高めることが可能である。
As mentioned above, the second component includes common components contained in the first component. In the example of Figure 6, the common components are methane and carbon dioxide. When generating the analysis data, the
ここで、制御部64は、共通成分に関する前記第2の検出データ612を用いて、センサ部31の感度の校正を行ってよい。センサ部31は、経年変化によって感度が変化することがあり得る。制御部64は、精度がより高いと考えられる第2の検出データを用いて、定期的に、または条件が満たされた場合に、校正を実行してよい。定期的とは、例えば1週間が経過するごとであってよい。条件とは、例えば、ガス検出装置1が数日間、使用されなかったことであってよい。制御部64は、センサ部31の感度の校正を実行することによって、検出精度の高い状態を維持することが可能である。
Here, the
制御部64は、さらに腸内細菌の分布613に基づいて、第1の検出データ611および第2の検出データ612に基づいて生成した分析データを補正してよい。制御部64は、例えば、腸内細菌の分布613の成分比率に基づいて、生成した分析データの数値を調整してよい。腸内細菌の分布613を用いた補正によって、さらに正確な排出ガスの分析データの生成が可能である。また、制御部64は、さらに腸内細菌の分布613に基づいて、センサ部31の感度の校正を実行してよい。
The
図7は、電子機器3における排出ガスの分析データの表示例を示す図である。上記のように、制御部64は、記憶部61のデータベース610を用いて、検出精度が高い排出ガスの分析データを生成する。制御部64は、生成した分析データを電子機器3に出力する。電子機器3は、表示部3Aに分析データを表示する。図7の例では、ガス分析データとして、排出ガスの成分分布が示される。ガス分析データは、カプセル型検出器100によって検出された水素の情報も含まれる。また、図7に示されるように、分析データは、カプセル型検出器100によって検出された体内温度である例えば腸内温度の情報を含み得る。被検者は、表示部3Aに表示される詳細で精度の高い排出ガス情報を把握することで、日常的に健康管理が可能になる。
FIG. 7 is a diagram showing a display example of analysis data of exhaust gas in the
図8は、ガス検出装置1が実行するガス検出方法のフローチャートの例である。 FIG. 8 is an example of a flowchart of a gas detection method executed by the gas detection device 1.
ガス検出装置1は、サンプルガスに含まれる被検者の排出ガスの第1の成分を検出して、第1の検出データ611を生成する(ステップS1)。 The gas detection device 1 detects the first component of the subject's exhaust gas contained in the sample gas and generates first detection data 611 (step S1).
ガス検出装置1は、被検者の体内で排出ガスの第2の成分を検出するカプセル型検出器100から第2の検出データ612を取得する(ステップS2)。
The gas detection device 1 acquires
ガス検出装置1は、第1の検出データ611および第2の検出データ612に基づいて排出ガスの分析データを生成する(ステップS3)。
The gas detection device 1 generates exhaust gas analysis data based on the
ガス検出装置1は、分析データを出力する(ステップS4)。 The gas detection device 1 outputs analysis data (step S4).
以上のように、本実施形態に係るガス検出装置1は、上記の構成によって、被検者の排出ガスを精度良く検出することができる。 As described above, the gas detection device 1 according to the present embodiment can accurately detect the exhaust gas of the subject with the above-described configuration.
本開示に係る実施形態について、諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部などを1つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。 Although embodiments according to the present disclosure have been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes or modifications based on the present disclosure. It should therefore be noted that these variations or modifications are included within the scope of this disclosure. For example, functions included in each component can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of components can be combined into one or divided.
例えば、上記の実施形態では、図3に示すように、ガス検出装置1は、1つの装置であるものとして説明した。ただし、本開示のガス検出装置1は、1つの装置に限定されず、独立した複数の装置を含んでよい。 For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, the gas detection device 1 was described as one device. However, the gas detection device 1 of the present disclosure is not limited to one device, and may include a plurality of independent devices.
本開示において「第1」および「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」および「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」および「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。 In this disclosure, descriptions such as "first" and "second" are identifiers for distinguishing the configurations. In the configurations that are distinguished by the descriptions such as “first” and “second” in the present disclosure, the numbers in the configurations can be exchanged. The exchange of identifiers takes place simultaneously. Even after exchanging identifiers, the configurations are distinguished. Identifiers may be removed. Configurations with removed identifiers are distinguished by codes. The description of identifiers such as "first" and "second" in this disclosure should not be used to interpret the order of the configuration or to determine the existence of lower-numbered identifiers.
1 ガス検出装置
2 便器
2A 便器ボウル
2B 便座
3 電子機器
3A 表示部
10 筐体
20 吸引孔
22 排出路
23、23-1、23-2、23-3 流路
25 弁
30 チャンバ
31、31-1、31-2、31-3 センサ部
31S センサ素子
31R 抵抗素子
50 供給部
61、161 記憶部
62、162 通信部
63、163 センサ部
64、164 制御部
100 カプセル型検出器
163a ガスセンサ
163b 温度センサ
163c pHセンサ
610 データベース
611 第1の検出データ
612 第2の検出データ
613 腸内細菌の分布
614 生体情報
P1 電源端子
P2 接地端子
1 Gas detection device 2
Claims (8)
前記被検者の体内で発生する第2の排出ガスの第2の成分を検出できるカプセル型検出器と通信し、前記カプセル型検出器から第2の検出データを取得する通信部と、
前記第1の検出データおよび前記第2の検出データに基づいて分析データを生成し、前記分析データを出力する制御部と、を備える、ガス検出装置。 a sensor unit capable of detecting a first component of a first exhaust gas of a subject contained in the sample gas and outputting first detection data;
a communication unit that communicates with a capsule-type detector capable of detecting a second component of a second exhaust gas generated in the body of the subject and acquires second detection data from the capsule-type detector;
A gas detection device, comprising: a control unit that generates analysis data based on the first detection data and the second detection data, and outputs the analysis data.
前記分析データは、前記第1の検出データおよび前記非共通成分に関する第2の検出データを含む、請求項1に記載のガス検出装置。 The second component includes a non-common component that is not included in the first component,
The gas detection device according to claim 1, wherein the analysis data includes the first detection data and second detection data regarding the non-common component.
前記制御部は、前記共通成分に関する前記第2の検出データを用いて、前記センサ部の感度の校正を行う、請求項1または2に記載のガス検出装置。 The second component includes a common component contained in the first component,
The gas detection device according to claim 1 or 2, wherein the control section calibrates the sensitivity of the sensor section using the second detection data regarding the common component.
前記制御部は、前記共通成分に関する前記第2の検出データを用いて、前記第1の検出データの補正を行う、請求項1または2に記載のガス検出装置。 The second component includes a common component contained in the first component,
The gas detection device according to claim 1 or 2, wherein the control unit corrects the first detection data using the second detection data regarding the common component.
前記制御部は、前記腸内細菌の分布に基づいて、生成した前記分析データの補正を行う、請求項4に記載のガス検出装置。 comprising a storage unit that stores the distribution of intestinal bacteria contained in the sample that produces the first exhaust gas,
The gas detection device according to claim 4, wherein the control unit corrects the generated analysis data based on the distribution of the intestinal bacteria.
前記制御部は、前記生体情報を前記分析データに含める、請求項1から5のいずれか一項に記載のガス検出装置。 The communication unit further acquires biological information detected by the capsule detector inside the body of the subject,
The gas detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit includes the biological information in the analysis data.
被検者の体内で発生するガスの第2の成分を検出できるカプセル型検出器から第2の検出データを取得することと、
前記第1の検出データおよび前記第2の検出データに基づいて分析データを生成することと、
前記分析データを出力することと、を含む、ガス検出方法。 Detecting a first component contained in the sample gas to generate first detection data;
obtaining second detection data from a capsule detector capable of detecting a second component of gas generated within the body of the subject;
Generating analysis data based on the first detection data and the second detection data;
A gas detection method comprising: outputting the analytical data.
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