CN105832287B - 身体信息检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种一般消费者可方便购买、在家中可检测排便气体的身体信息检测系统。本发明的身体信息检测系统(1)基于排便气体来检测被检测者的身体状况,其具有:抽吸装置(18);气体检测装置(20),其对臭味气体发生反应;控制装置(22);数据分析装置(60),其对被检测者的身体状况进行分析;输出装置(68)。数据分析装置将在被检测者落座在座便器的便座上之后的排便期间,由气体检测装置最初检测到臭味气体的相关值的规定上升时的与初次排泄相关的检测数据作为分析对象,并且将其作为第1检测数据用于身体状况分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种身体信息检测系统,特别是涉及到如下的身体信息检测系统,所述的身体信息检测系统基于被排出在卫生间内设置的座便器桶身中的排便气体(即,随排出大便而从体内排出的气体),对被检测者的身体状况进行检测。
背景技术
近年来,随着医疗技术的发展,通过癌症等大病的诊断技术以及癌症治疗本身的技术发展,极大地降低了癌症的死亡率。但是,为了预防癌症、定期进行诊断而去医院对于患者来说是个很大的负担。因此,现实情况是,在确实感到身体状况不佳时才去医院的患者很多,遗憾的是患上癌症的患者仍然很多。另外,可以抑制患癌的实用装置现在还没有被开发出来,实际上,实现癌症预防还难言充分。
考虑到这样的状况,本发明的发明者们想要制造一种真正被市场需要,可以不去医院而在家也能对癌症等大病进行简便的诊断、实现大病预防或早期治疗的装置,怀着这种强烈的愿望,进行了长期的研究。
申请人到目前为止,开发了以下两种装置。一种是获取作为身体信息指标的排便量的装置(参考专利文献1),该装置设置在座便器的便座(供如厕者落座的部分)上,采集被检测者在排便时排出在桶身中的排便气体,基于此排便气体中所含有的二氧化碳浓度来获取作为身体信息指标的排便量;另一种是推断被检测者的肠内状况的装置,该装置通过被组装在座便器的便座上的除臭装置抽吸被检测者在排便时一起排出的排便气体,再由二氧化碳气体传感器检测抽吸到的气体的二氧化碳浓度,再基于检测出的二氧化碳浓度,推断被检测者的肠内状况(参考专利文献2)。但是,这些装置只能推断检测者现在的肠内状况,没有达到发明者的目的,即对癌症等大病进行简便的诊断或把握其风险状况的目的。另外,还公知有一种屁检测装置(专利文献3),该装置中,以能够接触到身体排泄部附近的空气的方式设置气体传感器,基于此气体传感器输出的峰值检测出屁。在这种屁检测装置中,从躺在床上的患者的纸尿裤或内衣中的排泄部引出软管,通过由吸气泵抽吸空气,采集患者的屁。另外,这种屁检测装置也只是基于传感器输出峰值的半值来区分放屁和排尿,使医生可以确认盲肠手术后患者是否已放屁以及检测更换纸尿裤的时间,该装置没有实现发明者的目的。另一方面,日本发明专利公开公报特开2014-160049号(专利文献4),公开有一种便携式大肠癌风险检测仪,该检测仪可以推断罹患大肠癌的风险,具有从被检测者放的屁的成分中检测甲硫醇气体的传感器、计算由传感器所获得的甲硫醇气体浓度的计算部和显示部。
另外,日本发明专利公开公报特开9-43182号(专利文献5)记载了一种身体监测装置。在这种身体监测装置中,在布制的T字型带上装有气体传感器,将此气体传感器设置在肛门附近,检测由肛门放出的屁。由气体传感器发出的信号被传输至处理装置,并累积到存储器中。将存储器所累积的数据与之前的数据相比较,在出现很大差异等异常的情况下,显示装置会发出警告。
日本发明专利授权公报第3525157号(专利文献6)中记载有一种肠内气体成分检测方法。在此肠内气体成分检测方法中,在卫生间座便器的便座部分设置有取样管。被检测者启动装置的主开关后,抽吸泵开始工作,抽吸肛门附近的气体。气体指标检测器持续对被抽吸的气体中的二氧化碳浓度进行检测,当检测到浓度突然增大时,控制、计算处理部会识别到有肠内气体的扩散。肠内气体发生扩散后,另一个抽吸泵也开始工作,将抽吸到的气体的一部分装入样品计量管。然后样品被送入分析柱分离气体成分,进行离子化。再将离子化的量转换成电信号,即可检测出肠内气体中检测对象气体成分的浓度。
日本发明专利公开公报特开2014-206945号公报(专利文献7)记载了一种健康信息利用系统。在此健康信息利用系统中,在多个数据中心的数据库中分别存储有由终端装置输入的关于健康管理的个人健康信息,并由分析服务器装置读取并分析个人健康信息。大数据生成服务器装置按照特定条件检索个人健康信息,生成大数据并存储。利用健康信息利用系统可以在终端装置阅览基于专门领域知识的健康目录,在多个数据中心存储、管理个人健康信息,同时可以在终端装置阅览对个人健康信息自动判断处理的健康判断结果,或由专家判断处理的健康判断结果。
此外,在对可以诊断癌症等大病的装置的开发过程中,近些年,人们逐渐认识到大肠癌这样的疾病与屁或大便所含有的肠内气体成分相关。具体来说,大肠癌患者与健康人相比,肠内气体成分中含有硫磺成分的甲硫醇气体多。
【专利文献1】日本发明专利授权公报第5131646号
【专利文献2】日本发明专利授权公报第5019267号
【专利文献3】日本发明专利公开公报特开2003-90812号
【专利文献4】日本发明专利公开公报特开2014-160049号
【专利文献5】日本发明专利公开公报特开平9-43182号
【专利文献6】日本发明专利授权公报第3525157号
【专利文献7】日本发明专利公开公报特开2014-206945号
发明内容
肠内的气体成分,在排便时作为屁或排便气体与大便一起排出。因此,发明者们像2015年1月5日日本经济新闻所登载的那样,怀着与上述专利文献4等同样的想法,即,只要检测排便时排出的屁或排便气体中的甲硫醇气体等特定的气体就可以发现大肠癌,在基于此认识的基础上,继续进行研究。但是,可以以良好的精度并且只对此甲硫醇气体等特定的气体进行检测的装置非常昂贵并且体积很大。另外,排便气体中含有的甲硫醇气体非常少,并且,在患癌之前的阶段其量更微,检测起来非常困难,因此,发明者们至少就面对这样一个课题,即,像这样可以正确进行检测的气体分析装置作为可以安装在家庭卫生间装置上的民用产品来普及的话,不论从成本上还是从体积上来说都很不现实。
但是,发明者们希望尽量减少患癌等大病的患者。因此,怀着有必要制作使一般消费者也可以方便购买,在家中也方便进行诊断的装置的强烈愿望进行了持续的研究,终于发现了可以实现上述愿望的技术上的解决方案。
本发明的目的在于提供一种诊断系统,该诊断系统是一般消费者也可以方便购买的系统,并且,利用该该系统在家中通过对排便气体的检测可以对癌症等大病防患于未然,或者可以促使患者在轻度症状的状态下及时去医院接受治疗,另外,该诊断系统还应该是真正被市场所需求,且实用性很高的系统。
为了解决上述课题,本发明的身体信息检测系统,其基于被排出到座便器的桶身内的排便气体来检测被检测者的身体状况,具有:抽吸装置,其抽吸排出有被检测者排出的排便气体的桶身内的气体;气体检测装置,其具有气体传感器,所述气体传感器对包含于所述抽吸装置所抽吸的气体中的、作为含有硫磺成分的臭味气体之甲硫醇气体以及所述甲硫醇气体以外的臭味气体发生反应;控制装置,其对抽吸装置和气体检测装置进行控制;数据分析装置,其基于气体检测装置所检测出的排便气体中的与臭味气体相关的第1检测数据,对被检测者的身体状况进行分析;输出装置,其输出数据分析装置的分析结果,数据分析装置将与初次排泄相关的检测数据作为第1检测数据用于身体状况分析,其中,所述初次排泄是指,在被检测者落座在座便器的便座上之后的排便期间,由气体检测装置最初检测到臭味气体的相关值的规定上升时的排泄行为。
现有技术中,对是否患癌等大病的确认,或者对预防大病的确认,除了医院的诊断以外,实际上没有有效的装置。对此,根据本发明,一般消费者可以方便的购入并在家中检测。并且,因为检测的是排便时排出的排便气体,被检测者不用特意进行新的检测行为,只是单纯地如常排便即可对癌症等大病防患于未然,或者在轻度症状的状态下及时去医院接受治疗。因此,根据本发明,具有如下的优异效果,即,可以实现并提供真正被市场所需求的装置,并且提供实用性很高的诊断系统。
此处,在对本发明的效果进行具体说明之前,对于该系统作为可以普及到一般家庭的民用产品在技术上的理念进行说明。这里的要点是反向思维、理解癌症等大病的特性并利用这种特性的、有效的毅然决然的见识。
具体来说,首先本发明的系统的一个要点是,不以各个家庭所设置的装置诊断患癌等大病之反向思维。即,作为一般消费者的被检测者的真实想法并不是想知道患癌这一事情,而是想在患癌前的阶段(以下此阶段称为亚健康)认识到其有很高的患癌风险,为了不患癌而对今后的生活做出改善。即,一般家庭所需要的装置的价值在于,使健康人可以正确地把握癌症风险,使其为了不患癌而改善身体状况。
其次,本发明系统的一个要点是,该系统不需要是可以诊断特定的例如直肠癌这样特定种类癌症的装置,或者可以诊断出患特定种类癌症的风险很高的装置之毅然决然的选择。这是因为被检测者并不是对例如直肠癌这样特定种类的癌症感到不安,而是对任何癌症都感到不安这一特性。因此,发明者们认为并非装置不能诊断特定种类的癌症就没有商品价值,相关装置也完全不需要具有特定癌症种类的精度,毅然决然地选择了本系统不需要可以特定癌症种类那样的检测精度。
以下,对构筑在这些见解和有效的毅然决然的选择基础之上的本发明的系统所特有的效果进行说明。
在本发明中,对被排出到座便器桶身内的排便气体进行检测并据此分析被检测者的身体状况,因此,被检测者不用费工夫特意实施检测行为,只是如常排便即可进行检测。另外,不用特意费工夫而使被检测者没有负担,因此可以持续长期检测,确实地掌握健康状况的变化或患癌风险升高等状况信息。
另外,在本发明中并没有使用瞄准检测甲硫醇气体的传感器,而是使用了对排便气体中甲硫醇气体以外的臭味气体也广泛发生反应的传感器。在使用瞄准检测甲硫醇气体的传感器的情况下,因为甲硫醇气体量与大肠癌相关,所以可以确实地检测到大肠癌,另外,从甲硫醇气体量也可以确实判断出患癌的风险升高。但是,这样的话就会发现,当患癌的风险在一定程度上升高,而甲硫醇气体量并没有增加时,就无法判断患癌的风险升高,这与本发明预防癌症的目的不一致。
与此相对,使用对臭味气体也广泛发生反应的传感器的情况下,不只是患癌的风险升高,还可以检测到身体状况不好。具体而言,首先,在患癌的风险升高时,甲硫醇气体和硫化氢等含有硫磺成分的气味非常强烈的臭味气体增加。然后,如果是对臭味气体也广泛发生反应的传感器的话,肯定会检测到这种气体的增加。因此,即使使用对排便气体中的甲硫醇气体以外的臭味气体也广泛发生反应的传感器,也可以判断出患癌的风险在升高。因此,在这一点上,对臭味气体也广泛发生反应的传感器与瞄准检测甲硫醇气体的传感器具有同样的功能。
另外,在本发明中,使用了不仅对排便气体中甲硫醇气体,还对甲硫醇气体以外的臭味气体也广泛发生反应的气体检测装置,只能知道排便气体中臭味气体的量,并不能检测到甲硫醇气体的量,因此无法正确特定癌症的状态。但是发明者们通过使用这种不仅对甲硫醇气体,还对甲硫醇气体以外排便气体中的臭味气体也发生反应的气体检测装置,反而发现了这种装置于检测健康人患癌风险升高的状态,及对患癌风险防患于未然的有效功能。详细来说,健康人的甲硫醇气体,及甲硫醇气体以外的臭味气体的总量很少。与此相对,甲硫醇气体及甲硫醇气体以外的臭味气体的总量,在患癌之外,由于肠内环境的恶化也会暂时的升高。肠内环境的恶化具体是指因为过度的便秘、食物的种类、睡眠不足、暴饮暴食、过度酗酒、过度疲劳等原因造成的肠内环境的恶化。但是,这些原因任意一个都可以说是不好的生活习惯。虽然不好的生活习惯的结果会导致患癌,但是到目前为止,虽说患癌风险在升高,但也没有对此进行识别的手段,现实是大多数人还是以侥幸思维认为自己不要紧而继续着这种不好的生活习惯。
像这样,发生上述不好的生活习惯的行为后,甲硫醇、硫化氢、醋酸、三甲胺、氨等排便气体中的臭味气体的全部,或者任意哪个就会增加。与此相应,本发明不仅对甲硫醇气体,还对于硫化氢、醋酸、三甲胺、氨等甲硫醇气体以外的排便气体中的臭味气体进行检测,并基于检测装置的检测数据对身体状况进行分析。因此,基于排便气体中的臭味气体的总量的分析结果,可以反映出被检测者的身体状况不佳或生活习惯不好的结果,并可以将此分析结果作为改善这样有高患癌风险的身体状态或生活习惯的、基于客观数据的指标,即,可以将之作为保持健康状态,降低患癌风险的有效指标来使用,并可以发现该分析结果有如下的的良好效果,即,对于改善生活习惯,抑制患癌风险这些目的具有极为有效的作用。
像这样,根据本发明,因为检测甲硫醇气体及甲硫醇气体以外的臭味气体,从而可以进行如下的检测,即,将成为高患癌风险的状态或长期持续这种状态将患上癌症等适时的警钟通知被检测者。即通过逆向思维找到了针对减少癌症患者的目的的非常适合的见解。
进而,根据本发明,因为使用了不仅对甲硫醇气体,还对甲硫醇气体以外的臭味气体也广泛发生反应的传感器,因此可以廉价地制造装置,可以将该装置作为民用产品来提供。因此,本发明的身体信息检测系统可以充分满足被检测者的下述需求,在家中可以方便地进行诊断,可以对癌症等大病防患于未然,或者可以促使患者在轻度患病症状的状态下及时去医院接受治疗等。
在采用对臭味气体广泛发生反应的传感器的本发明中,检测数据受到附着在被检测者上的汗或尿等异味气体成分、香水、附着在座便器上的大便、残留在卫生间内的臭味气体或芳香剂、乙醇杀菌剂等的影响。尤其是,在香水或者芳香剂气味越强时,或者,身体或卫生间越不干净时,可能会导致传感器的检测精度越低。另外,在其他人排便后不久利用本系统(座便器)时等,之前使用的人的排便气体或者附着气味等异味成分残留在座便器内或者卫生间内的可能性也较高,即使此时的卫生间不是不干净的空间,也可能会对传感器的检测产生影响。
另外,在一次的排便期间,被检测者在初次排泄时排出的排便气体是在被检测者的体内存在时间最长的、且滞留在直肠附近的气体,因而可以说是表示到直肠的末端的整个肠内环境的气体,由此可以说该排便气体是最有用于检测被检测者的身体状况的气体。具体来说,肠内的气体在肠将大便向直肠方向传送的动作作用下可靠地向直肠方向移动,而不会朝肠内的上游移动。从而,本发明发现,在初次排泄之后排出的气体为滞留在直肠的上游的气体,其不能用于分析直肠癌等状况的可能性极大。另外,作为更好的效果,在初次排泄中,不存在已被排出并存留在座便器的桶身内的大便,因而,将初次排泄的排便气体作为检测对象,这对于本发明意欲进行传感器的检测不会受到由已被排出的大便散发出的臭味气体的影响,且能够仅对从体内排出的本次排便气体中的臭味气体进行准确地检测而言,是非常合适的。再者,由于排便气体中的臭味气体的量为微量,将初次排泄的排便气体作为检测对象,这对准确地对该臭味气体的浓度或者量进行检测而言,也是非常合适的。具体来说,尤其是在已排出没有沉入桶身内的水中而漂浮在水面上的较多大便之后或者大便附着在桶身内这样的排泄行为中,由存留在桶身内的大便散发出的臭味气体对检测的影响较大,这样,由排便的状态所产生的影响是变化的,且缺乏一致性,另外,桶身的开口部被被检测者的身体盖住,但是,由于盖住方式的不同而使该开口部的大小发生变化,从而使得由大便散发出的臭味气体成为导致对排便气体中的臭味气体的检测产生误差的较大原因。根据具有上述结构的本发明,由于将由气体检测装置最初检测到臭味气体的相关值的规定上升时的与初次排泄相关的检测数据作为第1检测数据而用于身体状况分析,因而,能够以良好的精度对较好反映被检测者的身体状况的排便气体进行检测。另外,通过抑制由存留在桶身内的大便散发出的臭味气体引起的身体状况检测的误差,从而能够避免给被检测者造成不必要的心理负担。
在本发明中,优选数据分析装置将与初次排泄相关的检测数据的初期部分作为第1检测数据用于身体状况分析。
本发明的发明者发现,即使是与初次排泄相关的检测数据,因已排出的大便散发出的臭味气体等的影响,与该初次排泄相关的后期数据中也是含有误差的。根据具有上述结构的本发明,由于将与初次排泄相关的检测数据的初期部分用于身体状况分析,因而能够以高精度对臭味气体进行检测。
在本发明中,优选数据分析装置基于第1检测数据的上升变化率和峰值中的任意一个或者两者来推定臭味气体的浓度或者气体量。
本发明的发明者发现,与初次排泄相关的检测数据由于不容易受到已排出的大便散发出的臭味气体的影响,因而检测数据在图形上形成为较为单纯的凸状的波形。根据具有上述结构的本发明,数据分析装置基于第1检测数据的初期的上升变化率以及/或者峰值来推定臭味气体的浓度或者气体量,因而能够更准确地对臭味气体进行检测。
在本发明中,优选,数据分析装置具有分析对象判断装置,针对初次排泄之后的排泄行为,该分析对象判断装置将与符合规定条件的排泄行为相关的检测数据作为第1检测数据来用于身体状况分析,而不采用与不符合规定条件的排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析。
如上所述,被检测者在初次排泄中排出的排便气体于身体状况分析上是最有用的气体,但是,本发明的发明者发现,在便秘或者大便较硬时,初次排泄中的气体量较少,直肠内的气体在初次排泄中不全部被排出而残留较多的状况也较少,有时也存在在第2次的排泄行为中有较多的排便气体被排出的情况。根据具有上述结构的本发明,将与初次排泄以及初次排泄后的符合规定条件的排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析,而不采用与除此之外的排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析,因而,能够进一步提高身体状况的检测精度,并且能够防止因采用不要的检测数据而导致的检测精度的降低。
在本发明中,优选分析对象判断装置将从初次排泄起规定次数以内的排泄行为或者规定时间以内进行的排泄行为作为符合规定条件的排泄行为,并将与之相关的检测数据用于身体状况分析。
根据具有上述结构的本发明,由于将与从初次排泄起规定次数以内的排泄行为或者规定时间以内进行的排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析,因而能够排除不要的检测数据,将有用的排便气体的检测数据可靠地用于身体状况分析。
在本发明中,优选分析对象判断装置从符合规定条件的排泄行为中,基于与排泄行为相关的检测数据的上升变化率或者峰值选择出排泄行为,并将该选择出的排泄行为的检测数据用于身体状况分析。
根据具有上述结构的本发明,由于基于检测数据的上升变化率或者峰值选择出用于身体状况分析的检测数据,因而,能够排除掉符合规定条件但所排出的排便气体量较少的排泄行为等,可以可靠地将有用性较大的检测数据作为身体状况分析的对象。
本发明中,优选身体信息检测系统还具有落座检测传感器,落座检测传感器用于对被检测者是否落座于便座上进行检测,数据分析装置基于由气体检测装置检测出的非源自于被检测者的排便气体的臭味气体,来设定臭味检测噪声的标准值,数据分析装置将与初次排泄行为相关的检测数据作为第1检测数据用于身体状况分析,此处,所述初次排泄行为是指,在落座检测传感器检测到被检测者落座于所述便座上后,臭味气体从臭味检测噪声的标准值开始变化的变化率为正的规定值以上时的排泄行为。
根据具有上述结构的本发明,由于具有用于对被检测者是否落座于便座上进行检测的落座检测传感器,因而能够对非源自于被检测者的排便气体的臭味气体进行识别。从而,基于由气体检测装置检测出的排便气体以外的臭味气体来设定臭味检测噪声的标准值,在检测到被检测者落座于便座上之后,将与臭味气体从臭味检测噪声的标准值开始变化的变化率为正的规定值以上时的初次排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析,因而,能够有效地排除非源自于排便气体的臭味气体的影响,准确地掌握被检测者的排泄行为。
在本发明中,优选数据分析装置仅将与初次排泄相关的检测数据作为第1检测数据用于身体状况分析。
根据具有上述结构的本发明,由于仅使用与初次排泄相关的检测数据用于身体状况分析,因而能够可靠地排除不要的检测数据。另外,通过排除与初次排泄以外的排泄行为相关的检测数据,即使检测数据的数量减少,也能够通过在长时间内多次检测来完成针对大肠癌等进行的身体状况检测,因此能够避免出现误检测,从而能够准确地进行身体状况检测。
在本发明中,优选气体检测装置气体检测装置构成为检测健康类气体,所述数据分析装置构成为,基于与所述臭味气体相关的所述第1检测数据和与所述健康类气体相关的第2检测数据来分析被检测者的身体状况,所述数据分析装置将与所述排泄期间中的、初期的同一排泄行为相关的所述第1检测数据和所述第2检测数据用于身体状况分析,其中,所述健康气体由所述抽吸装置抽吸的排便气体中含有的氢气、二氧化碳、甲烷及醋酸气体中的至少一种气体构成。
排便气体中含有的臭味气体极其少,并且由于被检测者的暂时的身体状况或者所摄入的食物,该臭味气体的量也会发生变化。根据具有上述结构的本发明,由于基于与臭味气体相关的第1检测数据和与健康类气体相关的第2检测数据来分析被检测者的身体状况,因而能够从多方面对被检测者的身体状况进行评估。另外,由于基于与初期的同一排泄行为相关的臭味气体和健康类气体来分析被检测者的身体状况,因而能够利用排便气体中含有的臭味气体和健康类气体的相关关系来分析身体状况,以更准确地对身体状况进行检测。
在本发明中,优选输出装置由配置在设置有座便器的室内的显示装置构成,数据分析装置在得到与初次排泄相关的检测数据后,不等得到与下次排泄行为相关的检测数据,就基于与初次排泄相关的检测数据进行身体状况分析,并使分析结果显示在显示装置上。
根据具有上述结构的本发明,在得到与初次排泄相关的检测数据后,不等得到与下次排泄行为相关的检测数据,就基于与初次排泄相关的检测数据进行身体状况分析,并使分析结果显示在显示装置上,因而,在结束排便,被检测者离开座便器之前,能够将身体状况的分析结果呈现给被检测者。因此,被检测者为了得知自身身体状况的检测结果,不需要等待显示,即使是对于不积极识别身体状况的检测结果的被检测者,也能够可靠地将检测结果呈现给该被检测者。
采用本发明能够提供一种真正被市场所需求,实用性很高的身体信息检测系统,一般消费者也可以方便购买该身体信息检测系统,并且,利用该身体信息检测系统在家中通过对排便气体的检测可以对癌症等大病防患于未然,或者能够促使患者在轻度症状的状态下及时去医院接受治疗。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,被安装在卫生间所设置的座便器上的状态的图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统结构的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,所具有的气体检测装置结构的图。
图4是表示由本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,进行身体状况检测的流程的说明图。
图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,所具有的遥控器的显示装置所显示画面的一个例子的图。
图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,所具有的遥控器的显示装置所显示的身体状况显示图表的一个例子的图。
图7中(a)是最新数据的标记点根据修正而移动的一个例子的图,图7中(b)是对标记点的移动量进行限制处理的示意图。
图8是表示在本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统中服务器一侧所显示的诊断图表的一个例子的图。
图9是表示在被检测者一次的排便动作中身体信息检测系统1所具有的各传感器的检测信号的模式图。
图10中(a)是在残留气体的标准值不一定的情况下,对臭味气体排出量的推定进行说明的图,图10中(b)是表示在被检测者使用乙醇类便座除菌剂的情况下,由臭味传感器所得到的检测值的一个例子的图。
图11是表示诊断图表的更新的一个例子的图。
图12是对检测可信度的判断方法进行说明的图。
图13是表示对附着在被检测者的身体或衣服上的异味气体的影响进行判断的、被检测者附着异味气体检测噪声修正图表的图。
图14是表示对湿度的影响进行判断的湿度修正图表的图。
图15是表示对温度的影响进行判断的温度修正图表的图。
图16是表示对排泄次数的影响进行判断的排泄次数修正图表的图。
图17是表示数据分析装置所存储的可信度和检测值的修正率之间关系的修正图表的图。
图18是表示由分析对象判定装置对作为分析对象的检测数据进行判断的一个例子的时序图。
图19是表示环境检测噪声修正图表的图。
图20是表示标准值稳定性修正图表的图。
图21表示便座杀菌清洗的修正图表的图。
图22表示排便气体总量修正值的图表的图。
图23表示屁的修正值图表的图。
图24表示排便量修正值的图表的图。
图25表示排便种类修正值的图表的图。
图26表示排便间隔修正值的图表的图。
图27表示数据累积量修正图表的图。
图28是表示风量修正值的图表的图。
图29是表示CO2修正图表的图。
图30是表示甲烷气体修正图表的图。
图31表示硫化气体修正图表的图。
图32是表示在排便气体的排出总量一定、但排出时间和单位时间的排出量(排出浓度)不同的各条件S1、S2、S3下,排出时间和排出量的关系的图。
图33是表示变更了排出时间和单位时间的排出量时,气体传感器的检测数据波形的图。
图34是根据气体传感器的检测数据波形而算出的气体量的图。
图35是将图32中气体传感器的检测数据波形的初期部分在时间轴上扩大后得到的图。
图36是表示单位时间的排出量(排出浓度)和传感器所检测到的检测数据波形在上升阶段的斜率之间的关系的图表。
图37是表示在排出时间和单位时间的排出量(排出浓度)不同的各条件S1、S2、S3下,基于半导体气体传感器的检测数据波形的斜率与达到峰值所需时间的乘积(气体传感器检测数据波形面积)推定出的气体量的图。
图38中(a)是在其他实施方式中身体信息检测系统的被检测者一侧装置被安装在设置于卫生间里的座便器上的状态的图,图38中(b)是表示该图(a)所示的被检测者一侧装置的检测装置的立体图。
图39是表示本发明其他实施方式的抽吸装置的结构图。
图40是本发明的其他实施方式所涉及的气体检测装置的结构图,该气体检测装置通过使氢气气体和臭味气体到达臭味气体传感器的时间错开,来分离氢气气体的影响。
图41是表示图39所示气体检测装置的半导体气体传感器所检测到的检测数据波形的图。
图42是表示6旬以下的健康人、6~7旬的健康人、早期癌症患者、晚期癌症患者的排便气体所含健康类气体和臭味气体量的检测结果的图。
图43是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含硫化氢的气体量进行比较的图。
图44是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含甲硫醇气体的气体量进行比较的图。
图45是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含氢气的气体量进行比较的图。
图46是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含二氧化碳气体的气体量进行比较的图。
图47是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含丙酸气体的气体量进行比较的图。
图48是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含醋酸气体的气体量进行比较的图。
图49是表示对健康人和大肠癌患者排便气体中所含酪酸气体的气体量进行比较的图。
附图标记说明
R:卫生间;1:本发明第1实施方式所涉及的身体信息检测系统;2:座便器;2a:桶身;4:便座;6:检测装置;8:遥控器;10:被检测者一侧装置;12:服务器;14:被检测者用终端;16:医疗机构终端;18:抽吸装置;18a:导管;18b:吸气通路;18c:抽吸风扇;20:气体检测装置;22:控制装置;22a:CPU;22b:存储装置;24:氢气气体传感器;26:臭味气体传感器;28:二氧化碳传感器;30:湿度传感器;32:温度传感器;34:入室检测传感器;36:落座检测传感器;38:排便排尿检测传感器;40:便座盖开闭装置;42:喷嘴驱动装置;44:喷嘴清洗装置;46:座便器清洗装置;48:座便器除菌装置;50:芳香剂喷雾机;52:除臭空气供给器;54:传感器加热器;56:收发信机;58:导管清洁器;59:湿度调整装置;60:数据分析装置;62:被检测者确定装置;64:输入装置;66:收发信机;68:显示装置;70:扬声器;72:过滤器;78:除臭过滤器;101:第4实施方式的身体信息检测系统;104:便座;106:检测装置;118a:导管;180:装置主体;182:电源线;120:第5实施方式的气体检测装置;283a:主通路;283b:副通路;284:流路切换阀;286:分析柱;288:半导体气体传感器;290:泵。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的身体信息检测系统的第1实施方式进行详细说明。
首先,图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的身体信息检测系统,被安装在卫生间所设置的座便器上的状态的图。图2是表示本实施方式所涉及的身体信息检测系统结构的框图。图3是表示本实施方式所涉及的身体信息检测系统所具有的气体检测装置结构的图。
如图1所示,身体信息检测系统1具有被检测者一侧装置10,所述被检测者一侧装置10由检测装置6以及设置在卫生间R的墙面上的遥控器8构成,所述检测装置6被安装在便座4的内部,而便座4搭载于卫生间R所设置的座便器2上。另外,如图2所示,身体信息检测系统1具有服务器12、和安装有专用软件的智能手机等被检测者用终端14、及设置在医院等医疗机构的医疗机构终端16,这些设备通过与被检测者一侧装置10之间进行数据交换来实现身体信息检测系统1的一部分功能。在服务器12及医疗机构终端16中,累积有从多个检测者一侧装置10发来的检测数据,并且,这些数据被进行数据分析。
本实施方式的身体信息检测系统1,基于被检测者排便时所排出的排便气体中含有硫磺成分的臭味气体,特别是甲硫醇(CH3SH)气体,进行包括对癌症的判断的身体状况分析。另外,在本实施方式的身体信息检测系统1中,除了臭味气体,还对其他的健康类气体进行检测,并基于它们的关系提高身体状况分析的精度。健康类气体是源自肠内发酵,并且肠内健康程度越高其量也越多的一类气体,具体有二氧化碳、氢、甲烷、短链脂肪酸等气体。在本实施方式中,所检测的健康类气体是二氧化碳气体和氢气,因为这两种气体容易检测并且其量多,可以保持很高的健康指标的检测可信性。此处,各被检测者一侧装置10构成为,在被检测者排便中或排便后立刻显示分析结果。与此相对,在服务器12中,累积有来自多个被检测者的检测结果,通过与其他被检测者相比较等,可以进行进一步的详细分析。像这样,本实施方式的身体信息检测系统1为,在设置在卫生间R里的被检测者一侧装置10中进行简单分析,而在服务器12中进行进一步的详细分析的系统。
此处,对本实施方式的身体信息检测系统1的身体状况检测原理进行说明。
有文献等报告,罹患消化器官系列的癌症,特别是罹患大肠癌后,源自患部的、含有硫磺成分的甲硫醇或硫化氢等臭味气体与排便同时排出。消化器官是指食道、胃、十二指肠、小肠、大肠、肝脏、胰脏、胆囊等,大肠也可以分类为阑尾、盲肠、直肠和结肠,但在以下这四个部位统称大肠。癌症是病情每天的变化很少,而渐渐发展的一种疾病。癌症发展后,含有硫磺成分的臭味气体,特别是甲硫醇的量会增加。即,在含有硫磺成分的臭味气体的气体量增加的情况下,可以判断为癌症在发展。并且,近些年流传一种被称为“亚健康”的观点,在患病之前身体状况不佳时及时改善身体状况以预防疾病的观点也广为传播。因此,需要在患癌,特别是患大肠癌这样的发展性癌症之前就检测到该状况,并及时改善身体状况。
此处,在排便时所排出的排便气体中,除了硫化氢及甲硫醇以外,还含有氮、氧、氩、水蒸气、二氧化碳、氢、甲烷、醋酸、三甲胺、氨、丙酸、二甲二硫、三硫化甲基等。在这里面,为了判断癌症,有必要检测含有硫磺成分的臭味气体,特别是甲硫醇。排便气体中所含有的丙酸、二甲二硫、三硫化甲基与甲硫醇相比其含量非常微小,因此对于判断癌症等对身体状况的分析构不成问题,可以将之忽略。但是,其他的气体成分并没有微量到可以无视的程度。为了正确地判断癌症,当然会考虑选用能够只检测含有硫磺成分的臭味气体的传感器。但是,能够只检测含有硫磺成分的臭味气体的传感器体积很大并且非常昂贵,难以作为家庭使用的装置。
对此,经过发明者们的努力研究,结果形成了这样的认识,即,不是只针对甲硫醇进行检测,而是使用可以检测含有其他臭味气体成分的臭味气体的半导体气体传感器,可以构建廉价的家用装置。具体而言,作为检测气体的传感器,发明者们决定使用不仅对含有硫磺成分的含硫气体,而且对其他的臭味气体也发生反应的通用的半导体气体传感器或者固体电解质型传感器。
在患癌风险升高的状态下,甲硫醇气体等含有硫磺成分的臭味非常强烈的臭味气体会增加。并且,只要是像半导体气体传感器或者固体电解质型传感器那样的对臭味气体广泛发生发应的传感器,就一定会检测到这种气体的增加。但是,如后所述,像半导体气体传感器或者固体电解质型传感器那样的对臭味气体广泛发生发应的传感器,也会检测出由于不好的生活习惯所带来的身体状况不佳而增加的硫化氢、甲硫醇、醋酸、三甲胺以及氨等臭味气体。但是,癌症是经过数年的长期发展的疾病,在患癌的情况下,甲硫醇气体或硫化氢等含有硫磺成分的臭味非常强烈的臭味气体增加的状态会长期持续。因此,即使使用不仅对含有硫磺成分的含硫气体,而且对其他的臭味气体也发生反应的通用的半导体气体传感器或者固体电解质型传感器,在气体量长期持续很高的情况下,也可以判断出癌症的可能性很高,患癌风险在增加。
另外,利用氧化还原反应的半导体气体传感器或者固体电解质型传感器,不仅会检测出甲硫醇气体,还会检测出排便气体中的也是臭味气体的醋酸、三甲胺以及氨等。但是,发明者们经实验发现,硫化氢、甲硫醇、醋酸、三甲胺及氨等臭味气体的混合量,具有以下倾向,在由不好的生活习惯所带来的身体状况恶化时增加,在身体状况良好时减少。具体来说,健康人排出的甲硫醇气体及甲硫醇气体以外的臭味气体的总量很少。与此相对,甲硫醇气体及甲硫醇气体以外的臭味气体的总量会由于以下原因导致的肠内环境恶化而暂时升高,这些原因有过度的便秘、食物的种类、睡眠不足、暴饮暴食、过度酗酒、过度劳累等。
另外,排便气体中的醋酸,不仅在因腹泻等引起的身体状况恶化时,而且在身体状况良好时也有增加的倾向。即,这与伴随上述身体状况变化的甲硫醇气体等其他臭味气体的气体量的倾向不一定是一致的。但是,排便气体中所含有的醋酸的气体量与甲硫醇气体相比非常小,即使在身体状况良好时醋酸的气体量有所增加,其增加量与其他臭味气体的减少量相比也非常小。并且,在因腹泻等引起的身体状况恶化时醋酸的增加量与身体状况良好时的增加量相比非常大。因此,排便气体中所含有的臭味气体的气体量,总的来说,呈现出在由不好生活习惯而引起身体状况恶化时增加,而在身体状况良好时减少的倾向。并且,像这样由于不好生活习惯而引的肠内环境恶化的结果,就是患癌,因此,排便气体中所含有的臭味气体的气体量就成为患癌之前的亚健康状态时及时改善身体状况的适宜的指标。
在本实施方式中,基于半导体气体传感器或者固体电解质型传感器的检测数据对身体状况进行分析,该半导体气体传感器不仅对甲硫醇气体,还对硫化氢、醋酸、三甲胺、氨等甲硫醇气体以外的排便气体中所含有的臭味气体发生反应。因此,可以获得反映出身体状况不佳或不好生活习惯后果的分析结果,这个分析结果可以作为一个指标来使用,而这个指标基于为改善导致患癌风险升高的身体状况或生活习惯的客观数据。
另外,在排便气体中不仅有臭味气体,还含有H2和甲烷,在将半导体气体传感器或者固体电解质型传感器用于气体传感器的情况下,这些传感器也会对H2和甲烷发生反应。进而,在各家庭中设置使用半导体气体传感器或者固体电解质型传感器的检测装置的情况下,会担心这些传感器也对芳香剂或香水发生反应。
对此,如后所述,发明者们确定了以下几种解决方法,即,使用氢气传感器、甲烷传感器和分析柱:从半导体气体传感器或者固体电解质型传感器的检测数据中将氢气和甲烷的影响分离出去的方法,以及通过检测排便动作将芳香剂或香水的影响作为检测噪声清除的方法。因此,从半导体气体传感器或者固体电解质型传感器的检测数据中将氢气和甲烷的影响分离出去,并且清除芳香剂或香水的影响,就可以推定出排便气体中的臭味气体气体量本身。
另外,排便气体中所含有的甲硫醇气体或其他的臭味气体的气体量,与H2和甲烷相比非常少。因此,即使使用半导体气体传感器或者固体电解质型传感器,也会有无法正确检测这些臭味气体的混合气体量的担心。
对此,发明者们着眼于以下现象,即,健康人的肠内环境为酸性,但是成为癌症患者后,会产生含有硫磺成分的臭味气体,并且气体量增加。另外,肠内环境会变为碱性,进而,双歧杆菌的量会减少,CO2、H2、脂肪酸等发酵类成分的健康类气体量随着臭味气体气体量的增加而与之成反比地确实、持续地减少。
因此,发明者们作出如下设想,即,虽然每次检测的检测精度不一定会很高,但是通过每天监控排便时甲硫醇等臭味气体的气体量与CO2、H2等健康类气体成分的气体量之间的相关关系,也许会检测到发展期癌症的发生。
在此,发明者们在检测6旬以下的健康人、6~7旬的健康人、早期癌患者及发展期癌症患者的排便气体中所含有的健康类气体和臭味气体的气体量时,得到了如图42所示的结果。即,健康人的排便气体中所含有的健康类气体多,臭味气体的气体量少,与此相对,癌症患者的排便气体中所含有的健康类气体量少,臭味气体的气体量多。并且,与早期癌相比,发展期癌症患者的排便气体中所含有的健康类气体气体量会减少。并且,健康类气体量和臭味气体的气体量为癌症患者和健康人之间的中间量的情况下,可以认为是灰色区域,即,亚健康状态。因此,发明者们基于以上见解,认为检测被检测者的健康类气体量和臭味气体的气体量,并基于它们之间的相关关系可以提高对健康状态的判断精度。
另外,在图43到图49中,表示有对健康人和大肠癌患者(包括发展期癌、早期癌)的排便气体中所含有的各种气体量进行比较的检测数据。
图43是比较健康人和大肠癌患者的排便气体中所含有的硫化氢气体量的图,以下是在各图中分别比较的健康人和大肠癌患者的排便气体中所含有的其他各种气体量的图,其中,图44是甲硫醇气体,图45是氢气,图46是二氧化碳气体,图47是丙酸气体,图48是醋酸气体,图49是酪酸气体。在各图中,(a)中各气体量的检测数据上,健康人由圆形的标识表示,大肠癌患者由三角形的标识表示。另外,在(b)中将各检测数据的平均值通过柱形图表,用线段表示出检测数据的标准偏差。
通过图43到图49中的检测数据可以看出,在排便气体中所含有的各种气体量上,虽然健康人和大肠癌患者都很不规律(分散),但是对于作为臭味气体的硫化氢气体和甲硫醇气体,可以看到很多显示大肠癌患者具有大量的此类气体量的数据,而健康人则几乎不存在显示具有大量此类气体量的数据。另一方面,对于氢气,二氧化碳气体,在健康人中可以看到很多显示具有大量此类气体量的数据,而大肠癌患者中几乎看不到显示具有大量此类气体量的数据。像这样,排便气体中所含有的、显示患大肠癌风险的臭味气体的气体量,大肠癌患者多,健康人少,与此相对,作为健康类气体的氢气及二氧化碳气体的气体量则是健康人多,大肠癌患者少。像这样,健康人和大肠癌患者之间臭味气体气体量和健康类气体气体量的大小关系是相反的。这些检测数据显示,虽然通过一次的臭味气体和健康类气体的气体检测量,难以充分检测被检测者的身体状况,但是在规定期间持续对臭味气体和健康类气体的关系进行多次检测的话,就可以确实地检测被检测者的身体状况。
另外,发明者们在检测排便气体时发现,在1次排便中,进行数次的排泄行为(1次的屁或1次排泄大便的行为)的情况下,伴随着初次排泄行为排出的排便气体量多并且含有的臭味气体也多。因此,在本实施方式中,为了对微量的臭味气体进行正确的检测,基于初次的排便气体对被检测者的健康状态进行分析。因此,可以减轻在对第2次以后(含第二次)的排泄行为排出的排便气体量进行检测时,可能会受到的初次排泄行为排出的大便及屁的影响。
本实施方式的身体信息检测系统1基于上述的检测原理。此外,在下面的说明中,臭味气体包括:作为含有硫磺成分的臭味气体的甲硫醇气体,以及甲硫醇以外的硫化氢、醋酸、三甲胺及胺等臭味气体。
接下来,对本实施方式的身体信息检测系统1的具体结构进行详细说明。
如图1所示,身体信息检测系统1的被检测者一侧装置10,被安装在卫生间R内的座便器2上,一部分被组装在带有清洗臀部功能的便座4上。带有清洗臀部功能的便座4上安装有作为检测装置6的抽吸装置18和气体检测装置20,抽吸装置18抽吸座便器2的桶身2a中的气体,气体检测装置20检测被抽吸的气体中所含的特定成分。另外,抽吸装置18,还兼有通常安装在带有清洗臀部功能的便座4上的除臭装置的一部分功能,由抽吸装置18抽吸的气体被除臭装置除臭后再被送回到桶身2a中。另外,抽吸装置18和气体检测装置20等安装在便座4上的各装置,由内设在便座一侧的控制装置22(图2)所控制。
如图2所示,被检测者一侧装置10由安装在便座4上的检测装置6和内设在遥控器8中的数据分析装置60所构成。
检测装置6具有控制装置22,控制装置22具有CPU22a和存储装置22b。此控制装置22与以下装置相连接:氢气气体传感器24、臭味气体传感器26、二氧化碳传感器28、湿度传感器30、温度传感器32、入室检测传感器34、落座检测传感器36、排便排尿检测传感器38、便座盖开闭装置40、喷嘴驱动装置42、喷嘴清洗装置44、座便器清洗装置46、座便器除菌装置48、作为芳香剂喷射装置的芳香剂喷雾机50、除臭空气供给器52、抽吸装置18、传感器加热器54、收发信机56、导管清洁器58。另外,如后所述,可以将氢气气体传感器与臭味气体传感器合成为一体的传感器。
温度传感器32检测臭味气体传感器26等的检测部的温度。另外,湿度传感器30检测从桶身2a中所抽吸的气体的湿度。这些传感器的灵敏度会由于检测部的温度而发生微小的变化。另外,由于排尿等引起的湿度变化也同样会给传感器的灵敏度带来影响。在本实施方式中,因为臭味气体的量非常少,为了以高精度稳定地检测这种微量气体,对应这些传感器30、32所检测的温度及湿度,座便器一侧的CPU22a控制后面所述的传感器加热器54和湿度调整装置59(图3),将温度及湿度调整到规定的温度及湿度,以使传感器30、32的传感器温度和抽吸湿度正确地保持在规定的范围内。此外,这些传感器或装置并非必须,但从提高精度的考量上是需要的。
入室检测传感器34例如可以是红外线传感器,用于检测被检测者进出卫生间R。
落座检测传感器36例如是红外线传感器或压力传感器,用于检测被检测者是否落座在便座4上。
排便排尿检测传感器38在本实施方式中由微波传感器构成,其用于检测被检测者所排出的是小便还是大便,并且检测大便是浮在水上还是沉在水下,另外检测是否是腹泻等排便的状态。或者,也可以由CCD或检测水位的推移的水位传感器等构成排便排尿检测传感器38。
便座盖开闭装置40是基于入室检测传感器34等的检测信号,视情况开闭便座盖的装置。
喷嘴驱动装置42是用来清洗臀部的装置,即,清洗排便后的被检测者臀部的装置。喷嘴驱动装置42的结构为驱动喷嘴对座便器2进行清洗。
喷嘴清洗装置44是用来清洗喷嘴驱动装置42的喷嘴的装置,在本实施方式中,其结构为由自来水生成次氯酸,用生成的次氯酸清洗喷嘴驱动装置42的喷嘴。
座便器清洗装置46是将储存在清洗水水箱(图上未表示)中的水或者自来水放到座便器中,清洗座便器2的桶身2a内部的装置。座便器清洗装置46通常是由被检测者操作遥控器8进行工作,清洗桶身2a内部,但是如后所述,也可以视情况由控制装置22控制而自动工作。
座便器除菌装置48例如是利用自来水生成次氯酸等的杀菌水,再用生成的杀菌水对座便器2的桶身2a喷雾,进行桶身2a的杀菌工作的装置。
芳香剂喷雾机50是用规定的芳香剂对卫生间R进行喷雾的装置。这是为了防止被检测者随意使用芳香剂对卫生间R进行喷雾,使所喷雾中的臭味成分成为检测的外来检测噪声而具有的装置。由于具有了芳香剂喷雾机50,可以使用事先确定的不会影响检测的芳香剂,并视情况在规定的时间按规定的量进行喷雾,因此身体信息检测系统1可以识别这种芳香剂喷雾。因此,可以减少影响身体状况检测的外来检测噪声,使分析结果稳定化,从而芳香剂喷雾机50可以起到输出结果稳定装置的功能。
抽吸装置18具有抽吸座便器2的桶身2a内气体的风扇,抽吸到的气体在流过臭味气体传感器26等的检测部后,由除臭过滤器除臭。关于抽吸装置18的详细结构将在后面叙述。
除臭空气供给器52是将被抽吸装置18抽吸的空气除臭后再排出到桶身2a内的装置。
传感器加热器54是将臭味气体传感器26等的检测部加热,使其活性化的装置。通过使各传感器的检测部保持规定的温度,可以正确地检测出规定的气体成分。
导管清洁器58是用例如将自来水电解后得到的次氯酸对抽吸装置18上安装的导管18a内部进行清洁的装置。
另外,在图1所示的本实施方式中,抽吸装置18和除臭空气供给器52以及导管清洁器58作为除臭装置构成一体。即,由抽吸装置18将桶身2a内的气体抽吸到导管18a内部,抽吸到的气体再由除臭过滤器78(图3)进行除臭处理,被除臭处理过的气体再被排放到桶身2a内。因此,可以抑制从外部向桶身2a内流入可以与臭味气体传感器26发生反应的气体,在被检测者排便期间,可以抑制桶身2a内的气体成分由于被检测者所排出的排便气体以外的原因而发生变化。因此,具有除臭过滤器78的除臭装置及除臭空气供给器52,可以起到输出结果稳定装置的功能。或者,作为变形例,可如下构成本发明,设置检测用气体供给装置(图上未表示),检测用气体供给装置使与各气体传感器不发生反应的气体流入桶身2a内,并使桶身2a内流入与抽吸装置18所抽吸的气体等量的检测用气体。这种情况下,检测用气体供给装置(图上未表示)可以起到使分析结果稳定的输出结果稳定装置的功能。
接下来,如图2所示,遥控器8中设有数据分析装置60,数据分析装置60上连接有被检测者确定装置62、输入装置64、收发信机66、显示装置68、扬声器70。在本实施方式中,收发信机66、显示装置68及扬声器70作为输出数据分析装置60的分析结果的输出装置发挥功能。另外,数据分析装置60由CPU、存储装置及使这些装置进行工作的程序等所构成,存储装置中建立有数据库。
输入装置64及显示装置68,在本实施方式中由触摸屏构成,可以接受被检测者的姓名等被检测者识别信息等各种输入信息,并且可以显示身体状况的检测结果等各种信息。
扬声器70可以输出身体信息检测系统1所发出的各种警报、消息(message)等。
被检测者确定装置62中,事先登记有被检测者的姓名等被检测者识别信息。被检测者使用身体信息检测系统1的时候,在触摸屏上显示被登记的被检测者的姓名,被检测者选择自己的姓名。
并且,遥控器8一侧的收发信机66,通过互联网与服务器12连接,可以进行通信。被检测者用终端14例如为智能手机、平板电脑或电脑等可以显示收到的数据的装置。
服务器12具有排便气体数据库。在排便气体数据库中,与使用身体信息检测系统1的各被检测者的被检测者识别信息相对应,记录着包含各排便动作中臭味气体量及健康类气体的气体量的检测数据及可信度数据,这些数据与检测时间一起存储。另外,在服务器12中,记录着诊断图表,另外还具有数据分析电路。
并且,服务器12通过互联网与医院或保健机构等设置的医疗机构终端16连接。医疗机构终端16例如可以由电脑等构成,通过医疗机构终端16可以阅览服务器12的数据库记录的数据。
接下来,参考图3对设置在便座4内的气体检测装置20的结构进行说明。
首先,在本实施方式的身体信息检测系统1中,为了检测臭味气体及氢气,在气体检测装置20中使用半导体气体传感器作为气体传感器。另外,为了检测二氧化碳,在气体检测装置20中使用了固体电解质型传感器。
半导体气体传感器的检测部由含有氧化锡等的氧化金属膜构成。检测部在被加热至数百度的状态下,当被加热的检测部暴露在还原性气体中时,其表面所吸附的氧与还原性气体之间发生氧化还原反应。在电学上检测出由此氧化还原反应引起的检测部电阻值的变化,半导体气体传感器由此可以检测出还原性气体。半导体气体传感器可以检测出的还原性气体包括,氢气及臭味气体。另外,在本实施方式中,虽然检测臭味气体的传感器与检测氢气的传感器同时都使用的是半导体气体传感器,但是为了强化臭味气体传感器使用的检测部对臭味气体发生的反应,也为了强化氢气传感器使用的检测部对氢气发生的反应,分别对检测部的材料成分进行了调整。
像这样,在本实施方式中,虽然“半导体气体传感器”被作为“臭味气体传感器”使用,但是如上所述,此“臭味气体传感器”所使用的是一般的传感器,它除了对作为检测对象的甲硫醇气体发生反应以外,也对其他的臭味气体广泛发生反应。另外,如后所述,也可以使用固体电解质型传感器作为“臭味气体传感器”,其实,固体电解质型传感器与半导体气体传感器一样也可以使用除了对作为检测对象的甲硫醇气体发生反应以外,也对其他的臭味气体广泛发生反应的一般的传感器。换言之,只对甲硫醇气体发生反应的传感器的制造非常困难,就算可以制造出来,它也会成为极其大型并且价格昂贵的传感器。即使作为高级临床检查所需的医疗机器可以采用这样大型并且价格昂贵的传感器来实现,但是,采用这样的传感器以可以销售出去的成本来制造作为民用产品的身体信息检测系统是不可能的。在本实施方式的身体信息检测系统中,通过采用了除了对作为检测对象的甲硫醇气体发生反应以外,也对其他的臭味气体发生反应的简易、通用的气体传感器作为“臭味气体传感器”,实现了作为民用产品的身体信息检测系统。如上所述,在本实施方式中所采用的气体传感器,虽然对甲硫醇气体及甲硫醇气体以外的臭味气体发生反应,但在本说明书中,为了便利,称之为“臭味气体传感器”。作为本实施方式中所采用的“臭味气体传感器”所反应的臭味气体,有代表性的可以举出甲硫醇气体、硫化氢气体、氨气以及乙醇类的气体等。
另外,在本实施方式的身体信息检测系统1中所采用的“臭味气体传感器”,是对除了检测对象甲硫醇气体以外的臭味气体也发生反应的传感器,但是通过后述的各种方法,即使使用这样的传感器也可以以民用产品所必要的充分的精度进行检测。具体可以举出以下这些方法:在卫生间这样有各种臭味气体的空间里,对检测环境进行整备的方法;由气体传感器的检测信号估计到被检测者的排便动作,提取与排便气体相关数据的数据处理上的方法;即使在得到有很大误差的检测数据,也不会因此给被检测者带来不必要的心理负担的方法等。对于各种方法将在后面进行详细叙述。
另外,在本实施方式中,对使用半导体气体传感器作为检测臭味气体及氢气的传感器的情况进行说明,但是,作为半导体气体传感器的替代,也可以使用固体电解质型传感器。固体电解质型传感器例如为先对稳定的氧化锆进行加热,再根据渗透固体电解质的离子渗透量来检测气体的传感器。固体电解质型传感器可检测的气体中包含有氢气和臭味气体。另外,在本实施方式中,使用固体电解质型传感器作为用于检测出二氧化碳的传感器。但是,二氧化碳传感器并不仅限于此,也可以使用红外线方式等。另外,也可以省略掉检测二氧化碳的传感器。
如图3所示,在本实施方式中,抽吸装置18的内部设置有气体检测装置20。
抽吸装置18由朝向下方的导管18a、朝向大致水平方向的吸气通路18b和设置在吸气通路18b的下游一侧的抽吸风扇18c所构成。另外,在吸气通路18b内部还设置有导管清洁器58和湿度调整装置59。
气体检测装置20由设置在吸气通路18b内部的过滤器72、臭味气体传感器26、氢气气体传感器24、二氧化碳传感器28所构成。如图3所示,过滤器72被设置成横贯吸气通路18b,在过滤器72的下游侧并列设置有臭味气体传感器26、氢气气体传感器24以及二氧化碳传感器28。
并且,臭味气体传感器26的下游侧设置有除臭过滤器78,由此除臭过滤器78对被抽吸的气体进行除臭,因此抽吸装置18也起到了除臭装置的功能。
另外,除臭过滤器78的下游侧设置有湿度调整装置59。湿度调整装置59中封装有吸湿剂,在需要降低桶身2a中湿度的情况下,进行流路切换,使得通过除臭过滤器78的空气通过被封装的吸湿剂,而从桶身2a中循环的空气里除去水分。因此,可以保持桶身2a中适当的湿度,使各气体传感器的检测灵敏度大致保持在一定的程度上。因此,湿度调整装置59可以抑制桶身2a中湿度的变化,发挥作为输出结果稳定装置的功能。
抽吸风扇18c从座便器2的桶身2a中以一定的速度抽吸含有臭味气体等的异味气体,除臭后再送回到桶身2a中。为了防止小便等的飞沫进入,除臭用的导管18a的抽吸口以朝向下方的状态开口在桶身2a中。因为甲硫醇气体等臭味气体和氢气的分子量很小,因此在排便后立刻上升。对此,在本实施方式中,由抽吸风扇18c从在桶身2a中开口的导管18a的入口抽吸,因此被排出的臭味气体以及氢气可以被确实地导入气体检测装置20内。像这样,抽吸装置18在被检测者开始排便之前开始工作,在被检测者排便期间使一定流速的气体与各气体传感器相接触。因此可以获得稳定的检测值。因此,抽吸装置18及控制其进行工作的控制装置22,可以发挥作为输出结果稳定装置的功能。
过滤器72是不具备除臭功能的过滤器,其结构为使臭味气体、氢气及二氧化碳通过,阻止尿或清洗剂等异物的通过。作为这样的过滤器72,可以使用不利用化学反应,而以机械方式捕集异物的部件,例如细密网状部件。因此,可以防止臭味气体传感器26、氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28被尿结石等污染。
另外,相对于各气体传感器,在各气体传感器的上游侧并且是过滤器72的下游侧,分别设置有传感器加热器54。如上所述,作为半导体气体传感器的臭味气体传感器26、氢气气体传感器24,在检测部被加热到规定温度的状态下,可以检测到氢气及臭味气体。传感器加热器54是为了加热臭味气体传感器26及氢气气体传感器24的检测部所设置的。另外,二氧化碳传感器28的固体电解质也需要被加热至规定温度,因此设置了传感器加热器54。这些传感器加热器54通过加热除去附着在传感器上的异味气体成分,起到了异味除去装置的功能。另外,在使用固体电解质型传感器作为臭味气体传感器、氢气传感器时,也需要设置用于对该固体电解质型传感器的检测部进行加热的传感器加热器。
并且,传感器加热器54还起到了各传感器上的堆积物除去装置的功能。虽然通过过滤器72的气体被除去了异物,但是抽吸到的气体中含有各种各样的异味气体成分。这样的异味气体成分附着在各传感器上,可成为检测微量的臭味气体时产生检测噪声的原因。对此,通过由传感器加热器54加热传感器的检测部,不用设置新的装置也可以加热除去附着在传感器上的异味气体。另外,在被检测者的排便动作开始前,控制装置22控制传感器加热器54使各传感器达到一定的温度。即,控制装置22以通过各传感器与气流接触来抑制各传感器的温度下降的方式控制传感器加热器54。因此,在被检测者排便期间,可以将各传感器的灵敏度维持在规定值,可以抑制各传感器的检测误差。因此,控制装置22以及传感器加热器54可以使输出的分析结果稳定,发挥作为输出结果稳定装置的功能。
另外,除臭过滤器78是吸附臭味气体等异味气体的催化剂过滤器。由除臭过滤器78除去臭味气体等气体后的空气,被送回到桶身2a中。此时,如果回流到桶身2a中的气体还含有臭味气体的话,流入桶身2a中的臭味气体会再度被导管18a所抽吸,存在会再次被臭味气体传感器26检测到的可能。因此,在本实施方式中,通过在臭味气体传感器26的下游侧设置除臭过滤器78,可以确实地从返回到桶身2a中的气体中除去臭味气体等臭味成分。
另外,被检测者落座于便座4上后,由于内衣等会封闭住桶身2a的上部。而桶身2a中形成负压的话,被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分会被抽吸到桶身2a中。而在本实施方式的身体信息检测系统1中,为了检测到排便气体中所含有的只有微量的臭味气体,已将臭味气体传感器26的灵敏度设定的极高,因此,对于检测而言,连被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分也会成为外部检测噪声。对此,在本实施方式中,因为将除臭后的气体送回到桶身2a中,因此桶身2a中不会形成负压,可以防止被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分被吸入桶身2a中。
这里,作为臭味气体传感器来使用的半导体气体传感器不仅检测出臭味气体,还检测出氢气。因此,需要从由半导体气体传感器检测到的检测数据中分离出氢气的影响。本实施方式中,设有用于分离这样的氢气气体的影响的氢气分离机构,其在气体检测装置20中从半导体气体传感器所检测出的臭味气体检测值中减掉氢气气体传感器24所检测出的氢气气体检测值,以分离氢气气体的影响,并将减掉氢气气体检测值后的数值作为臭味气体检测值输出。这里,将包括这样的氢气分离机构、半导体气体传感器和氢气气体传感器,并根据臭味气体的量及氢气气体的量输出检测值的结构部称为检测值输出机构。此外,上述的从半导体气体传感器所检测出的臭味气体检测值中减掉氢气气体传感器24所检测出的氢气气体检测值这一运算处理,也可以在数据分析装置60等中进行。另外,本实施方式中,对用于从半导体气体传感器所检测出的检测数据中分离氢气气体的影响的氢气分离机构进行了说明,不过,还可以设置能够检测甲烷的甲烷传感器,以从半导体气体传感器所检测出的检测数据中分离甲烷的影响。作为甲烷传感器,采用检测部的材料已调整为与甲烷发生强烈反应的材料的半导体气体传感器即可。
另外,许多人的肠内没有可以生成甲烷的甲烷生成菌,或者即使有,其量也非常少,因此许多人的排便气体中所含有的甲烷量非常少。因此,在本实施方式中,作为健康类气体传感器,设置了氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28。但是,偶尔也会有肠内的甲烷生成菌非常多的人。像这样肠内甲烷生成菌非常多的人的排便气体中,甲烷的量会很多,氢气的量则较少。因此,只设置氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28的情况下,肠内甲烷生成菌非常多的人的排便气体会被判断为健康类气体的排出量很少,而这是不希望的。本实施方式中,为了适合更多人使用,设置氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28作为健康类气体传感器,但是为了适合甲烷气体量多的人使用,也可以以甲烷气体传感器代替氢气气体传感器24。进而,优选为除氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28之外,事先设置甲烷气体传感器,由此可以应对任何被检测者。
如上所述,排便气体中含有大量的氢气,半导体气体传感器不仅检测出臭味气体,还检测出氢气。对此,通过从由为半导体气体传感器的臭味气体传感器26所检测出的气体量中减去由氢气气体传感器24检测出的氢气量,从而能够分离出氢气的影响,因此,能够准确地检测臭味气体的气体量。
另外,排便气体中含有的氢气的分子量相较于空气的分子量非常小,其容易从桶身2a内跑出。对此,在本实施方式中,由于利用抽吸装置18的抽吸风扇18c来抽吸排便气体,因而能够可靠地捕集到含有氢气的排便气体。
另外,如果将抽吸到的排便气体原样送回到桶身2a中的话,会使臭味气体传感器26的检测精度下降。对此,在本实施方式中,将抽吸到的排便气体由除臭过滤器78除臭后再送回到桶身2a中,因此可以正确检测臭味气体量和氢气量。并且,像这样的除臭过滤器78有设置在各传感器下游的必要,但是将除臭过滤器78设置在各传感器下游的话,又会有传感器被异物直接污染的可能性。对此,在本实施方式中,在传感器的上游侧设置有不具备除臭功能的过滤器72,因此可以不影响检测臭味成分且降低异物对传感器的污染。
另外,抽吸桶身2a中的气体会导致桶身2a中的压力下降,会有被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分流入到桶身2a中的担心。对此,在本实施方式中,将经过除臭而被除去臭味成分的空气送回到桶身2a中,因此,可以防止被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分流入到桶身2a中,可以进行正确的检测。
但是,将经过除臭而被除去臭味成分的空气送回到桶身2a中并非必须的结构。而在不采用这样将经过除臭而被除去臭味成分的空气送回到桶身2a的结构的情况下,会有被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分流入到桶身2a中的担心。但是,如参考后述图9所说明的,在设定残留气体标准值的时候,在包含了这些被检测者的身体或衣服上所附着的异味气体成分影响的基础上,设定残留气体的标准值。因此,即使不将经过除臭而被除去臭味成分的空气送回到桶身2a中,也可以进行气体量的推定。
接下来,参考图4及图5,对本发明第1实施方式所涉及的身体信息检测系统1进行身体状况检测的流程进行说明。
图4是进行身体状况检测的流程说明图,上部表示的是身体状况检测的各步骤,下部表示的是在各步骤中遥控器的显示装置上所显示画面的一个例子。图5是表示遥控器的显示装置上所显示画面的一个例子的图。
本实施方式所涉及的身体信息检测系统1是包括判断癌症在内的对身体状况进行分析的系统,其基于被检测者在排便时所排出的排便气体中所含有的臭味气体与健康类气体之间的相关关系。此处,各被检测者一侧的装置,优选为在排便期间或在一次的排便期间结束至退出卫生间为止的短时间内显示分析结果。但是,在短时间中进行分析的话会有降低分析精度之虞。并且,由抽吸装置18抽吸全部被检测者所排出的排便气体是很困难的,同时还会担心由以下状况形成外部检测噪声,带来影响而降低检测精度,即,座便器内或卫生间内处于非常不卫生状态或者芳香剂的气味很强烈的检测环境。因此,在被检测者一侧装置中,在向被检测者传达包括有无疾病的身体状况时,考虑到被检测者的心理负担,基于经过长期、多次的排便动作时所检测到的经时结果,不是重点传达与癌症有很高关联的臭味气体的绝对量,而是重点传达被检测者身体状况的变化,即肠内状况的变化。另外,考虑到各次排便动作时的检测误差,在本实施方式中,为了不发生基于一次排便动作的检测结果就通知被检测者身体状况发生很大变化的情况,在通知被检测者上也下了功夫。这种方式利用了癌症这种疾病长期发展的特性,因为在短时间内与癌症相关联的强烈臭味气体大幅度增加并非与癌症有紧密联系,而是不好的生活习惯的结果或是由于检测噪声的影响,因此显示身体状况有大幅度变化会带给被检测者不必要的心理负担。
考虑到以上问题,在本实施方式中,首先,在被检测者一侧装置10中,基于一次排便动作中的最初的排便气体的检测结果,即第1次的排泄行为所排出的排便气体,进行健康状况的简单分析,并显示健康状况的分析结果。对此,在服务器12中,基于一次排便动作中所排出的气体总量,与其他被检测者进行比较,由此可以进行更加详细的分析。此处,在本实施方式的身体信息检测系统1中,由设置在卫生间R中的被检测者一侧装置10进行简单分析,再在服务器12中进行更加详细的分析。
如图4所示,在本实施方式的身体信息检测系统1对一次排便动作所做的检测中,执行的步骤有:检测前环境整备步骤S1、检测开始准备步骤S2、检测标准值设定步骤S3、检测步骤S4、诊断步骤S5、通信步骤S6、检测后环境整备步骤S7。
检测前环境整备步骤S1是在被检测者进入卫生间R之前所执行的步骤。另外,被检测者是否进入了卫生间R,由入室检测传感器34(图2)进行检测。
在检测前环境整备步骤S1中,便座侧的控制装置22控制传感器加热器54、抽吸装置18以及便座盖开闭装置40使之变更为检测待机模式。在检测待机模式下,基于温度传感器32所检测到的温度,控制传感器加热器54,以使臭味气体传感器26的检测部的温度处于比进行检测时的温度低的温度(例如200℃)。抽吸装置18在检测待机模式下,被控制在抽吸风量最少的状态。便座盖开闭装置40在检测待机模式下被控制在关闭便座盖的状态。
另外,在检测前环境整备步骤S1中,虽然因为传感器加热器54处在检测待机模式下,臭味气体传感器26的检测部处在比最适合温度低的状态下,但是也可以检测臭味气体的浓度。在座便器2上附着有大便等,桶身2a中具有异味气体发生源的情况下,由臭味气体传感器26所检测的气体浓度会在规定值以上。因此,在检测前环境整备步骤S1中,在由臭味气体传感器26所检测的气体浓度超过规定值的情况下,控制装置22控制清洗座便器。具体而言,控制装置22会使喷嘴驱动装置42的喷嘴放出清洗用水以清洗桶身2a、使座便器清洗装置46放出清洗用水水箱中储存的水来清洗桶身2a内部,或者使座便器除菌装置48以自来水生成次氯酸水等杀菌水,并用杀菌水喷洒桶身2a,对桶身2a杀菌。
另外,在由臭味气体传感器26所检测的气体浓度在规定值以上的情况下,也可以由控制装置22控制抽吸装置18工作,排出桶身2a内的气体,降低气体浓度。被抽吸装置18所抽吸的气体,由除臭过滤器78进行除臭,因此,抽吸装置18及除臭过滤器78还具有除臭装置的功能。另外,在便座盖开放状态下,通过抽吸装置18抽吸气体,不仅可以对桶身2a内,还可以对卫生间R内进行除臭,因此,还可以将抽吸装置18及除臭过滤器78作为卫生间除臭装置发挥功能。优选为,在将抽吸装置18及除臭过滤器78作为卫生间除臭装置发挥功能的情况下,与在被检测者的排便期间进行检测时相比,加大抽吸装置18所抽吸的气体量。
或者也可以在卫生间R内设置换气装置(图上未表示),由控制装置22控制换气装置工作而降低气体浓度。像这样,降低桶身2a内残留的臭味气体浓度,可以减轻由残留气体带来的残留气体检测噪声的影响。因此,在检测前环境整备步骤S1中,所实施的由喷嘴驱动装置42、座便器清洗装置46或者座便器除菌装置48,对桶身2a的清洗或杀菌,以及对桶身2a或卫生间R内的排气、除臭,可以作为减轻残留气体的检测噪声影响的检测噪声应对装置,以及作为降低残留臭味气体浓度的残留气体除去装置而发挥功能。另外,在被检测者没有进入卫生间时以及被检测者排便期间以外的时间运行的检测噪声应对装置,作为第1检测噪声应对装置发挥功能的同时,也作为残留气体除去装置而发挥功能。
另外,在检测前环境整备步骤S1中,当即使进行了上述的座便器清洗,由臭味气体传感器26所检测的气体浓度还是不低于规定值时,控制装置22由收发信机56发送清扫警告的指令信号。遥控器8一侧的收发信机66收到清扫警告的指令信号后,通过显示装置68或扬声器70通知被检测者对座便器进行清洗。
另外,在检测前环境整备步骤S1中,控制装置22定期地进行抽吸环境的清洁。具体来说,控制装置22驱动导管清洁器58,向抽吸装置18的导管18a中喷洒清洗用水以清洗导管18a。另外,由传感器加热器54将氢气气体传感器24、臭味气体传感器26、二氧化碳传感器28加热到高温,以烧掉这些传感器24、26、28的表面所附着的异味气体成分。
接下来,控制装置22在入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间后,通过收发信机56向遥控器8一侧的收发信机66发送开始进行检测开始准备步骤S2意思的信号,并与遥控器8一侧同步进行检测开始准备步骤S2。
在检测开始准备步骤S2中,首先,遥控器8内设置的被检测者确定装置62确定被检测者。具体来说,在身体信息检测系统1中登记着设有该系统的住宅的居住者,登记的居住者作为候补(候选)的被检测者被显示出来。即,如图5所示,在遥控器8的显示装置68的上部,显示有作为候补的“被检测者A”、“被检测者B”、“被检测者C”等等的按键,通过进入卫生间R的被检测者按下与自己相对应的按键来确定被检测者。另外,遥控器8内设置的数据分析装置60,参照存储装置,取得被检测者确定装置62所接受的个人识别信息的过去检测数据以及身体状况显示图表,其中,身体状况显示图表作为标准数据,即分析的标准。
另外,在检测开始准备步骤S2中,如图5所示,数据分析装置60在显示装置的第2段显示有,例如“上一次在别的地方排便了吗?”这样,关于上一次是否在设置有此装置的卫生间排便的提问,以及对此回答的选项“是(今早)”、“是(昨天下午)”、“是(昨天上午)”、“前天之前”、“否”。通过被检测者的回答,被检测者的排便履历信息被输入数据分析装置60的输入装置64中。像这样的关于从被检测者上一次排便动作开始的经时排便履历信息,被存储到遥控器8内设置的存储装置(被检测者信息存储装置),此被检测者信息存储装置还存储有事先登记的关于被检测者的体重、年龄、性别等被检测者信息。另外,排便履历信息被送到服务器12,记录在服务器12的数据库中。
另外,在检测开始准备步骤S2中,座便器一侧的控制装置22控制传感器加热器54、抽吸装置18及便座盖开闭装置40使之处于检测模式。在检测模式下,基于温度传感器32所检测到的温度,控制传感器加热器54使臭味气体传感器26检测部的温度达到适合检测的第1温度(例如400℃)。即,在被检测者进入卫生间之前的待机状态下,臭味气体传感器26的检测部的温度被维持在低于第1温度的第2温度(例如200℃),但是,当检测到被检测者进入卫生间时,控制装置22在被检测者落座于便座4上之前使检测部的温度上升到第1温度。另外,在检测模式下,控制抽吸装置18的风量上升到使排便气体不会从桶身2a中向外部流失为止,并将这样的风量控制在不发生波动的一定程度上。另外,在检测模式下,控制便座盖开闭装置40打开便座盖。
另外,在检测开始准备步骤S2中,在由臭味气体传感器26检测到臭味气体浓度很高的情况下,控制装置22控制座便器除菌装置48对桶身2a进行杀菌。
另外,在检测开始准备步骤S2中,在由湿度传感器30检测到湿度的值不适合臭味气体传感器26检测排便气体的情况下,控制装置22向湿度调整装置59发送信号,控制桶身2a中的湿度达到合适的值(适于检测的值)。
另外,在检测开始准备步骤中,如果利用使用了乙醇类杀菌剂的清洁布或喷雾对便座4进行清洁,乙醇会与臭味气体传感器26发生反应使气体浓度急剧增加。像这样臭味气体传感器26检测到气体浓度急剧增加的情况下,数据分析装置60会在显示装置68上显示警告。
另外,数据分析装置60将臭味气体传感器26的检测值作为环境标准值进行存储,此处所说的环境标准值为作为检测排便气体基础的检测噪声水平。基于此环境标准值,数据分析装置60判断当前环境是否为可以进行检测的环境状态。然后,在当前处于对检测噪声水平进行检测中,或判断当前环境为不能进行检测的情况下,数据分析装置60通过显示装置68,如图4的下部所示,向被检测者提示“检测准备中!请稍候”等敦促其待机排便的显示。
接下来,通过落座检测传感器36检测到被检测者落座后,控制装置22通过收发信机56向数据分析装置60发送开始进行检测标准值设定步骤S3意思的信号,并与数据分析装置60同步进行检测标准值设定步骤S3。另外,当落座检测传感器36在能检测到被检测者与不能检测到被检测者之间反复规定次数的情况下,因为是受到被检测者清洁便座的影响,在这种情况下,优选为回到S1。
在检测标准值设定步骤S3,数据分析装置60基于臭味气体传感器26的检测值,进行起因于附着在被检测者上的异味的检测噪声判断,即,被检测者附着异味检测噪声判断。即,在由臭味气体传感器26所检测到的检测值充分降低,并且不稳定的情况下,判断为具有使用乙醇类杀菌剂在进行杀菌的可能性,则持续显示图4的下部所显示的“检测准备中!请稍候”。或者,源自被检测者的检测噪声水平在规定值以上的情况下,数据分析装置60向作为局部清洗装置的喷嘴驱动装置42发送信号,使其进行清洗被检测者臀部的工作。或者,数据分析装置60由显示装置68向被检测者告知而敦促其进行臀部的清洗。像这样,由数据分析装置60控制进行清洗臀部的工作及敦促被检测者实施清洗臀部的工作的告知,以及向被检测者告知的检测噪声很大的告知,通过与第1检测噪声应对装置不同的应对,可以作为减轻被检测者检测噪声的第2检测噪声应对装置发挥功能。另外,上述的第1检测噪声应对装置,是在被检测者没有进入卫生间R的时候运行,与此相对,第2检测噪声应对装置是在被检测者进入卫生间R的时候运行。另一方面,由臭味气体传感器26所检测到的检测值充分降低的情况下,消除此显示。另外,在即使经过规定的时间由臭味气体传感器26所检测到的检测值仍未充分降低的情况下,数据分析装置60中止身体状况的检测,并将此意思表示在显示装置68上显示,告知给被检测者。像这样,数据分析装置60在被检测者排便期间之前,判断出桶身2a中的气体成分不适合检测的情况下,中止被检测者的身体状况检测,因此可以作为输出结果稳定装置来发挥功能。
另外,在检测标准值设定步骤S3中,数据分析装置60如后面详细叙述的那样,基于臭味气体传感器26所检测到的气体浓度设定用于气体量推定的标准值。
接下来,如后面详细叙述的那样,在臭味气体传感器26的检测数据以正的规定值以上的变化率从臭味噪声的标准值大幅度上升时,数据分析装置60判断被检测者进行了排泄行为,之后进入检测步骤S4。如此,从判断出被检测者在进行排泄行为开始,到落座检测传感器36检测出被检测者离座为止,数据分析装置60进行检测步骤S4。
即,从由入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间之后到由落座检测传感器36检测到被检测者落座的期间,推测被检测者作如下排便的准备动作,即,被检测者关闭卫生间的门,走近座便器2,打开便座盖,转过身背向座便器2之后,进行脱衣等。因此,在本实施方式中,将被检测者进入卫生间之后到落座于便座4上的这一期间作为“排便准备期间”,将被检测者落座于便座4上之后到离开该便座4的这一期间作为“排便期间”。因此,落座检测传感器36发挥“排便动作判断用传感器”的功能,即,对当前期间为被检测者落座于便座上之后的排便期间还是落座于便座上之前准备排便的排便准备期间进行直接检测。检测被检测者进入卫生间的入室检测传感器34还发挥座便器使用准备判断装置的功能,即,对是否已从待机状态开始“排便准备期间”进行判断。
另外,在本实施方式中,便座4内设置有局部清洗装置(喷嘴驱动装置42),该局部清洗装置所具有的用于检测出被检测者落座的传感器兼具落座检测传感器36的功能。即,为了对当前状态是否处于可喷射用于清洗臀部的局部清洗用的清洗水的状态进行判断,局部清洗装置具有传感器,其构成为,其仅在使用者(被检测者)落座的状态下喷射局部清洗用的清洗水。在本发明的实施方式的身体状况检测系统1中,该局部清洗装置所具有的用于检测被检测者落座的开关(传感器)兼具落座检测传感器36(排便动作判断用传感器)的功能。另外,本发明的发明者的调查表明,在被检测者进入卫生间之后到开始排便之前的时间,被检测者平均为大约10秒。但是,由于该时间因被检测者的年龄、健康状态、生活习惯以及穿衣状态的不同而存在很大的差异,因而,难以根据进入卫生间后的时间对是否正在从“排便准备期间”进入“排便期间”进行推定,优选利用传感器来直接进行检测。作为用于检测进入“排便期间”的排便动作判断用传感器,不仅可以使用落座检测传感器36,还可以使用用于检测被检测者落座后的重量的重量传感器、用于检测被检测者靠近的微波传感器、红外线传感器、摄像传感器等各种传感器。
另外,在本实施方式中,由入室检测传感器34对“排便准备期间”的开始进行判断。但是,在将本发明适用于设置在寝室等的便携式座便器时,被检测者从开始准备排便之前便位于设置有座便器的室内,由此无法通过对被检测者是否进入卫生间的检测来判断“排便准备期间”的开始。在像这样的情况下,可以通过被检测者靠近座便器2、打开座便器2的便座盖、对被检测者确定装置62进行输入操作、输入开始排便准备之意的专用开关等来判断“排便准备期间”的开始,这些动作(动作检测)、输入操作以及开关等发挥座便器使用准备判断装置的功能。
在检测步骤S4中,氢气气体传感器24、臭味气体传感器26、二氧化碳传感器28、湿度传感器30、温度传感器32、入室检测传感器34、落座检测传感器36、排便排尿检测传感器38所检测到的检测数据,由控制装置22按照每个被检测者确定装置62所确定的被检测者存储到存储装置中。在检测步骤S4结束后,控制装置22将存储装置中所存储的这些检测值,通过收发信机56向数据分析装置60发送。另外,在本实施方式中,是在检测步骤S4结束后由控制装置22向数据分析装置60传输信息,但是并不限于此,也可以与检测同时实时传输信息。
另外,在即使被检测者没有将被检测者判断信息输入到被检测者确定装置62的状态下,控制装置22也开始进行排便气体的检测。在输入信息之前所检测的数据,在此后被检测者在进行一次排便行为中输入被检测者信息后,建立起与被输入的被检测者信息之间的关联并存储到存储装置中。这是以下这样结合排便行为特性的实用的方法,即,在排便紧要时刻的状况下,先不进行各种输入,等稳定下来后再进行输入。另外,在开始检测并经过了规定时间,被检测者还没有输入被检测者信息的情况下,由显示装置68及扬声器70输出敦促被检测者进行输入的消息,告知被检测者。由此,可以防止被检测者忘记输入。
另外,与此同时,和检测标准值设定步骤S3同样,数据分析装置60判断是否可以进行检测。在数据分析装置60判断可以进行检测的情况下,数据分析装置60由显示装置68,像图4下部所示那样,对被检测者显示“检测者:东陶太郎(被检测者识别信息)先生”、“检测OK!正在进行检测”这样的,表示已经在对被检测者进行检测的意思的提示。
接下来,在由落座检测传感器36检测到被检测者已经离座后,控制装置22通过收发信机56向数据分析装置60发送开始诊断步骤S5意思的信号。数据分析装置60收到此信号后开始诊断步骤S5。
数据分析装置60,首先基于各传感器所检测到的检测值,如后面详细叙述的那样计算检测可信度。
另一方面,在被检测者直到离座也没有输入被检测者判断信息的情况下,控制装置22会禁止对座便器2进行清洗。即,在没有输入被检测者判断信息的情况下,即使被检测者操作遥控器8的清洗按键(图上未标示),控制装置22也不会放出座便器2的清洗用水,而显示敦促其输入的信息。因此,可以强烈敦促被检测者输入被检测者确定信息。
另外,如后面详细叙述的那样,数据分析装置60推定臭味气体和氢气(健康类气体)的气体量。
另外,在诊断步骤S5中,数据分析装置60进行分析被检测者的身体状况的诊断结果计算,该计算基于在规定时间内多次排便时所检测到的、存储装置中所存储的多次检测数据的经时变化。在进行该计算的同时,也基于存储值进行经时诊断。然后,基于此经时诊断选择建议内容。如图5的第3段所示,数据分析装置60将所选择的建议内容作为关于健康管理的消息,显示在显示装置68上。在图5所示例子中,作为诊断结果,显示被检测者的当前身体状况属于“身体状况不佳”时,作为建议显示“肠内环境在恶化,请注意过健康生活。”。
而且,在诊断结果下面,还显示有在这次检测中的氢气、二氧化碳气体等健康类气体的气体量,和臭味气体等身体状况不佳类的气体量。另外,在建议的下面还并列显示有过去4次的检测结果。而且,在被检测者按动显示画面上的“详细画面”按键后,会显示表示过去一个月被检测者的身体状况变化的图表。对于此显示将在后面叙述。像这样,在遥控器8的显示装置68上所显示的分析结果中,只有身体状况、建议及身体状况变化(检测数据的履历),不含有在医疗机构终端16上所显示的关于癌症判断结果的通知。另外,也可以将这些分析结果通知被检测者用终端14。
另外,如图5最下部所示,在显示装置68的下部,显示有本次检测数据的可信度。在图5所示的例子中,显示有可信度比较高的“4”。另外,在可信度低的情况下,在可信度表示的下面,会显示出可信度低的理由以及对其进行改善的建议。例如,在源自桶身内的残留气体的残留气体检测噪声,或源自被检测者的被检测者检测噪声很大的情况下,可信度被降低,向被检测者告知检测结果受到检测噪声的影响。因此,由显示装置68所进行的可信度表示,发挥着检测噪声应对装置的功能。关于可信度的计算将在后面叙述。
接下来,通过入室检测传感器34检测到被检测者离开卫生间的情况后,控制装置22通过收发信机56向数据分析装置60发送开始进行数据传输意思的信号。数据分析装置60收到此信号后进行通信步骤S6。
数据分析装置60在通信步骤S6中,通过互联网将包含以下通知用数据信息传输至服务器12,即,通过被检测者确定装置62判断的被检测者的识别信息、由各传感器检测到的数据、计算出的可信度、检测日时信息、排便排尿检测传感器38所检测到的至少与便量及便状态的一方面相关的便状态信息、以及包含排便履历信息。服务器12将接收到的这些信息记录在数据库中。
另外,控制装置22通过入室检测传感器34检测到被检测者离开卫生间的情况后,开始进行检测后环境整备步骤S7。
控制装置22在检测后环境整备步骤S7中,通过臭味气体传感器26对气体浓度进行检测。然后,在排便结束后,即使已经经过规定时间,通过臭味气体传感器26所检测到的气体浓度仍然比规定值大的情况下,控制装置22判断在座便器2的桶身2a上附着有大便,而通过座便器清洗装置46向桶身2a中放出清洗用水水箱中储存的清洗用水,以清洗桶身2a内部,或者由座便器除菌装置48以自来水生成次氯酸水等杀菌水,并用杀菌水喷洒桶身2a,对桶身2a杀菌。
这些由座便器清洗装置46所追加的座便器清洗,以及由座便器除菌装置48对桶身2a杀菌,可以作为降低残留的臭味气体浓度的残留气体除去装置而发挥功能。优选为,由残留气体除去装置而自动执行的座便器清洗的洗净力,比通过被检测者操作遥控器8的清洗按键(图上未表示)而进行的通常座便器清洗的洗净力高。具体来说,由残留气体除去装置执行的座便器清洗,向桶身2a放出清洗用水的次数设定的较多,或者也可以提高设定的清洗用水的流速。另外,残留气体除去装置所施行的对桶身2a的杀菌的杀菌能力,要设定得比通过被检测者操作遥控器8的杀菌按键(图上未表示)而进行的通常桶身2a的杀菌的杀菌能力高。具体来说,设定残留气体除去装置所施行的对桶身2a的杀菌,要比通常的杀菌喷洒更高浓度的杀菌水,或喷洒更多量的杀菌水。
另外,在排便结束后,即使已经经过规定时间,通过臭味气体传感器26所检测到的气体浓度仍然比规定值大的情况下,残留气体除去装置判断是导管18a内部有污垢,使导管清洁器58开始工作。导管清洁器58使用以自来水电解生成的次氯酸水等对抽吸装置18上安装的导管18a内部进行清洗。
另外,在进行了以上的清洗、杀菌处理后,通过臭味气体传感器26所检测到的气体浓度仍然不下降,而比规定值大的情况下,残留气体除去装置在显示装置68上显示敦促清扫座便器2的消息。
然后,在检测后环境整备步骤S7中,控制装置22控制传感器加热器54、抽吸装置18以及便座盖开闭装置40变更为检测待机模式,结束一次的检测。
接下来,参考图6对身体状况显示图表进行说明。此身体状况显示图表是通过按动在图5所示画面上的“详细画面”按键而显示的图表。
在遥控器8的存储装置上,按照每个被检测者分别记录有身体状况显示图表、与被检测者识别信息相对应的各被检测者的排便日时、以及过去的检测数据。在遥控器8一侧的存储装置上所存储的过去的检测数据,可以是排便期间的整个期间的数据,但是,由于存储装置的容量,优选为排便期间最初的排泄行为所排的排便气体的检测数据(最初的排泄行为期间的检测数据)。
如图6所示,身体状况显示图表是基于上述的发明者们所做实验而确定的图表,此图表在纵轴上表示的指标是与作为第1指标的臭味气体(表示为身体状况不佳气体)的气体量相关的指标,在横轴上表示的指标是与作为第2指标的健康类气体的气体量相关的指标。第1指标与基于气体检测装置20所检测出的第1检测数据的臭味气体的气体量相关,第2指标与基于气体检测装置20所检测出的第2检测数据的作为健康类气体的氢气的气体量相关。这种具有纵轴、横轴的表示身体状况的图表上,被检测者排便气体的检测结果按照时间(经时地)以标记点显示在遥控器8的显示装置68。即,如图6所示那样,将表示同一个被检测者的最新检测结果的标记点作为“1”,前次的结果作为“2”,前前次的结果作为“3”…,显示过去30次的标记点和与之相应的数字。因此,被检测者可以认识到自己身体状况的经时变化。另外,在本实施方式中为显示30次的量,但是也可以是几周的量,几个月的量,另外考虑到癌症的发展是以年为单位,因此也可以以年为单位。进而优选为被检测者可以根据状况改变显示范围,并且,在显示范围多的情况下,考虑到易于观看的程度,不用说也可以变更为采用月平均数据而显示一年量或两年量的方法。
另外,在身体状况显示图表中,根据与健康类气体相关的指标和与臭味气体相关的指标之间的关系,设定有“疑似患病程度2”、“疑似患病程度1”、“身体状况不佳程度2”、“身体状况不佳程度1”、“身体状况良好”这样与身体状况的好坏相对应的多级的区域。此处,如图6所示,与最坏的身体状况相对应的“疑似患病程度2”,被设定在身体状况显示图表中臭味气体的气体量最多,健康类气体的气体量最少的左上的区域中。另一方面,与最良好的身体状况相对应的“身体状况良好”,被设定在身体状况显示图表中臭味气体的气体量最少,健康类气体的气体量最多的右下的区域中。在身体状况显示图表中上述两区域之间的表示身体状况的、“疑似患病程度1”、“身体状况不佳程度2”以及“身体状况不佳程度1”的区域,在身体状况显示图表中呈向右上倾斜的带状,由左上开始依次设定。像这样的身体状况显示图表被按照被检测者的体重、年龄、性别等事先设定,通过将基于第1、第2指标的标记点显示在此身体状况显示图表上,可以进行基于检测数据以及被检测者信息的分析活动。
像这样,在本实施方式中,使用与臭味气体相关的气体量的指标,以及使用与健康类气体的气体量相关的指标,通过使用这两个指标,可以更加详细地对被检测者的身体状况或身体状况的变化进行评估。例如,即使表示身体状况良好的健康类气体的气体量多,但是在臭味气体的气体量也多的情况下,就不会将身体状况评估为最良好(身体状况显示图表的右上的范围)。相反,即使在表示身体状况良好的健康类气体的气体量非常少的情况下,只要臭味气体的气体量也少,就不会将身体状况评估为最不好的程度(身体状况显示图表的左下的范围)。
另外,例如,“身体状况不佳程度1”和表示比它身体状况不好的“身体状况不佳程度2”的边界线被向右上方绘制,以使得横轴上的与健康类气体的气体量相关的指标在增大的同时,纵轴上的与臭味气体气体量相关的指标也在增大,表示身体状况不好的“身体状况不佳程度2”,分布在此边界线的与臭味气体气体量相关的指标增大的一侧。因为像这样设定边界线,在本实施方式中,即使横轴上的与健康类气体气体量相关的指标相同,相应于纵轴上的与臭味气体气体量相关的指标值,身体状况的评估也不同。另外,为了获得同等的评估,伴随纵轴上的臭味气体气体量的值增大,横轴上的健康类气体气体量的值也需要增大。
另外,在遥控器8一侧的存储装置上,记录有对应这些身体状况的建议。具体来说,对于“疑似患病程度2”有“请去医院”这样的建议、对于“疑似患病程度1”有“建议去医院”这样的建议、对于“身体状况不佳程度2”有“有患病风险,请减轻劳累,尽快改善生活习惯”这样的建议、对于“身体状况不佳程度1”有“肠内环境不好,请注意过健康的生活”这样的建议、对于“身体状况良好”有“身体状况良好”这样的建议。在身体状况显示图表上,在显示被检测者身体状况的标记点的同时,显示有与最新的标记点所在的区域相对应的建议。
但是,在遥控器8的显示装置68的身体状况显示图表中所显示的标记点,并不是原封不动或不加变化地表示数据分析装置60所分析的分析结果,而是经过规定的修正将标记点表示在其被移动后的位置上。此处,由本实施方式的身体信息检测系统1所检测出的假设疾病是大肠癌,像这样的疾病不会在几天之内发生激烈的发展。另一方面,本实施方式的身体信息检测系统1,从卫生间R所设置的座便器2的桶身2a中抽吸排便气体,所抽吸的气体用作分析,因此做不到采集全部排便气体。另外,在被检测者使用香水的情况下,或卫生间R里残留有臭味气体等会对臭味气体传感器26发生反应的气体的情况下,会有因各种原因而导致身体状况的检测发生误差之虞。
因此,基于一次的检测结果,若所显示的身体状况大幅度摆向身体状况不好一侧的话,会给被检测者带来不必要的心理负担。另外,如果每一次身体状况的检测结果都发生大幅度摇摆的话,会失去被检测者对身体状况检测结果的信赖。因此,在本实施方式的身体信息检测系统1中,对数据分析装置60的分析结果进行修正,使显示的检测结果不会按照一次的检测发生大幅度摇摆。但是,遥控器8的存储装置所存储的检测数据及被传输并存储在服务器12的检测数据中,没有经过修正的数据与检测数据的可信度一起被存储。另外,考虑到下一次的显示,遥控器8的存储装置可以存储已经过修正并已显示的显示坐标。像这样,由本实施方式的身体信息检测系统1所获得的检测数据,并非全部数据都具有高度可信性。但是,对于每天的排便动作长期持续地取得数据,并将这些数据累积到遥控器8的存储装置和服务器12中,因此,可以检测出被检测者长期的身体状况的变化,在被检测者的身体状况发生大幅度恶化之前,唤起其注意不要发展成大肠癌等大病。
像这样,对检测数据实施的修正,可以抑制显示装置68输出的被检测者身体状况的指标由于误差等向身体状况不良的方面摆动,可以发挥稳定输出结果的输出结果稳定装置的功能。
另外,在本实施方式中,作为遥控器8的存储装置所存储的检测数据也可以不一定使用没有经过修正的数据,也可以记录修正后的检测数据。
接下来,参考图7对标记点的修正进行说明。
图7中(a)是最新数据的标记点因修正而移动的一个例子的图,(b)是对标记点的移动量进行限制处理的示意图。
首先,如图7中(a)所示,基于最新的检测由数据分析装置60计算出来的标记点为“1”,此点大幅度偏离了过去30次检测数据的标记点的重心G。像这样,如果显示这个与到前次为止的检测数据分布发生大幅度偏离的标记点“1”的话,会给被检测者带来过度的心理负担。患癌风险并非经过一天就会升高,因此,像这样检测数据发生大幅度变化,与其说是患癌风险升高,不如说是是源于被检测者前一天不好的生活习惯的结果,或者很可能是由于检测噪声的影响。因此,在本实施方式中,考虑到不给被检测者带来过度的心理负担,进行了修正。因此,数据分析装置60在最新的检测结果向身体状况不良一侧(左上方)变化的情况下,基于本次检测数据的可信性,将身体状况显示图表中标记点“1”的显示位置向重心G的方向移动规定距离进行显示。即,在图7中(a)所示的例子中,将标记点“1”向重心G的方向(身体状况良好一侧)移动以得到修正后的标记点“1'”,在该标记点“1'”的位置上显示最新的检测数据(实际上没有显示标记点“1”)。最新的检测数据的可信度越小,此标记点“1”向重心G的方向的移动距离也就越大。像这样,通过将最新的标记点向表示身体状况良好的一侧移动,可以减轻给被检测者带来的心理负担。另外,关于检测数据的可信度的计算将在后面叙述。但是,在最新标记点向身体状况不良一侧发生移动持续规定次数以上的情况下,数据分析装置60会缩小修正量(因修正发生的移动量)。因此,可以使被检测者认识到自己的身体状况正在恶化,而敦促其努力改善身体状况。
另外,可以预料到以下情形,即,在进行最新的身体状况检测时发生非常大的检测噪声,在最新的标记点发生非常大的偏离的情况下,即使进行了图7中(a)所说明的修正,但是所显示的身体状况还是会向身体状况不良一侧发生大幅度移动。因此,如图7中(b)所示,为最新数据的从重心G开始的移动距离设定了规定的界限。即,最新数据从重心G开始的移动距离被限制为±40%,即使在最新数据从重心G的坐标开始偏离了40%以上的情况下,也在偏离40%的位置上标记最新数据的标记点。例如,在重心G的坐标值是(x,y)的情况下,最新数据的标记点坐标值的范围是(0.6x~1.4x,0.6y~1.4y),在超过以上范围的偏离位置上不标记标记点。
另外,像这样偏离超过40%的最新数据的移动持续两回以上的情况下,最新数据可以移动的范围被放宽至60%。因此,例如,在重心G的坐标值是(x,y)的情况下,最新数据的标记点坐标值的范围被变更为(0.4x~1.6x,0.4y~1.6y)。这是因为在像这样频繁发生最新数据的大幅度移动的情况下,就不仅只是检测误差,而应该考虑到其所反映的是被检测者的身体状况发生了某些变化。
接下来,参考图8,对服务器一侧的诊断图表进行说明。另外,以下在服务器中的处理是由服务器12中的数据分析电路所进行。
图8是服务器一侧所显示的诊断图表的一个例子的图。如上所述,在本实施方式的身体信息检测系统1中,由数据分析装置60所分析的整个排便期间的检测数据通过互联网,逐次向服务器12传输,并记录在服务器一侧的数据库中。这些被累积起来的检测数据,可以显示在被检测者等登记的医疗机构所设置的医疗机构终端16上。例如,当被检测者接受遥控器8的显示装置68所显示的“推荐去医院”这样的建议,并去医院就诊的情况下,在医疗机构终端16上可以显示服务器用的诊断图表。诊断图表的纵轴、横轴与遥控器8的显示装置68所显示的身体状况显示图表的纵轴、横轴表示的是同样的指标,但是分配在各范围中的身体状况却更加具体。通过医疗机构终端16参考服务器12一侧的数据库所记录的被检测者的检测数据,医生可以参考被检测者的经时身体状况,有助于医疗机构的检查和治疗。或者,本发明也可以这样来构建,即,在传输至服务器12的检测数据表示被检测者身体状况有显著不良的情况下,由被检测者登记的医疗机构向该被检测者的被检测者用终端14发出希望其前来就诊的通知。
由医疗机构终端16上显示的诊断图表与上述被检测者的显示装置68所显示的身体状况显示图表不同。如图8所示,服务器12一侧的诊断图表是基于上述发明者们进行的实验所确定的图表,对应健康类气体的气体量与臭味气体的气体量的关系,建立了其与疾病状态的关联。具体而言,在诊断图表中对应健康类气体的气体量与臭味气体的气体量的关系设定有以下区域:“罹患大肠癌风险大”、“罹患早期大肠癌风险大”、“疑似早期大肠癌”、“身体状况不佳程度3”、“身体状况不佳程度2”、“身体状况不佳程度1”、“健康状态”、“肠内状态不佳(腹泻)”、以及“疑似误诊”。
在这样设定的服务器一侧的诊断图表上,被检测者的过去检测数据按时间(经时地)被标记,基于标记点的位置进行“罹患大肠癌风险大”、“罹患早期大肠癌风险大”、“疑似早期大肠癌”的关于癌症等疾病的判断。另外,服务器一侧的诊断图表上所显示的标记点并没有经过修正或限制,医生对显示的数据和其可信度进行综合的判断。另外,因为医疗机构终端16上显示的诊断图表及判断结果的设定前提是为了给医生参考,所以疾病的名称,及其发展程度等表示得更加具体。另外,标记点的位置长期位于,例如“罹患大肠癌风险大”、“罹患早期大肠癌风险大”、“疑似早期大肠癌”等关于癌症等疾病的区域的情况下,表示患疾病的可能性高。医生可以在综合判断显示的标记点和检测的可信度后,向被检测者告知其身体状况。另外,医疗机构终端16也可以如下构建,除显示经时标记(按时间标记)过去的检测数据的诊断图表之外,还可以显示,参考数据库计算的可信度、由各种传感器检测到的数据、至少与便量及大便状态的一方面相关的大便状态信息、以及排便履历信息。
另外,服务器12与多个被检测者一侧装置10相连接,累积了多个被检测者的检测数据。另外,当被检测者基于某个检测数据到医疗机构就诊,经过医疗机构的精密检查的结果、关于症状的数据也累积在服务器12一侧的数据库中。因此,由本实施方式的身体信息检测系统1所检测的数据和实际症状建立了关联的数据累积在服务器12一侧。基于像这样累积在一起的多个被检测者的检测数据,诊断图表被逐次更新,然后再基于被更新后的诊断图表,可以进行精度更高的诊断。此外,也可以基于服务器一侧的数据来更新身体状况显示图表。基于服务器12一侧的数据被更新的身体状况显示图表,通过互联网被下载到被检测者一侧装置10,并显示在遥控器8的显示装置68上。但是,即使身体状况显示图表被更新,向被检测者直接显示的身体状况显示图表也被修正为可以向被检测者显示的合适的内容。
接下来,参考图9,对由本实施方式的身体信息检测系统1所具有的各传感器所检测出的数据,和基于这些数据对气体量的推定进行说明。
图9是表示在被检测者一次的排便行为中身体信息检测系统1所具有的各传感器的检测信号的模式图。在图9上所表示的是各传感器的检测信号,从上向下依次是氢气气体传感器24、二氧化碳传感器28、臭味气体传感器26、湿度传感器30、温度传感器32、落座检测传感器36以及入室检测传感器34的检测信号的波形。
基于上述各传感器的检测信号对气体量进行的推定,由作为判断身体状况的身体状况判断装置的数据分析装置60,即,内设在遥控器8中的CPU以及存储装置,或者服务器12一侧的CPU以及存储装置来进行。在数据分析装置60中事先设定有开始阈值和稳定性阈值,开始阈值是从遥控器8中的存储装置中读取的、用于判断排泄行为开始时间点的气体量的变化率,稳定性阈值则与可以进行稳定检测的气体量相关联。另外,此处所说的排泄行为也包括屁的排放。
首先,在图9的时刻t1,入室检测传感器34检测被检测者是否进入卫生间。在由入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间R内之前的状态下(t0~t1),数据分析装置60也通过臭味气体传感器26进行臭味气体的气体量的检测。即使在这种状态下,因为受到芳香剂或附着在座便器2的桶身2a中的残留大便的影响,臭味气体传感器26也会有反应,输出某种程度的检测信号。像这样,将被检测者进入卫生间之前的臭味气体传感器26的检测值作为气体量的环境标准值,即残留气体检测噪声。另外,在入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间之前的状态下,臭味气体传感器26和抽吸装置18处于节电状态,给臭味气体传感器26的检测部加热的传感器加热器54的温度也被设定的很低,抽吸风扇18c的转速也被抑制而降低气体的通过流量。
接下来,在时刻t1,入室检测传感器34在检测到被检测者进入卫生间后,臭味气体传感器26和抽吸装置18进入启动状态。于是,在臭味气体传感器26的传感器加热器54的温度上升的同时,抽吸风扇18c的转速也上升,开始抽吸规定流量的气体。因此,温度传感器32的检测值在暂时大幅度上升后,开始向合适的温度收敛(图9的时刻t1~)。即,当作为“座便器使用准备判断装置”的入室检测传感器34的判断结果为被检测者进入卫生间时,控制装置22判断为被检测者的“排便准备期间”的开始,臭味气体传感器26的检测部的温度从待机时的第2温度上升到第1温度,即用于检测的适当温度。另外,在本说明书中,在入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间R的期间(图9的时刻t1~t8),被称为一次“排便动作”。另外,被检测者进入卫生间后,臭味气体传感器26所检测到的检测信号会上升。这是因为臭味气体传感器26会对被检测者的体味或香水、整发剂等发生反应。即,被检测者进入卫生间R之前的残留气体检测噪声所增加的量,是源自被检测者的被检测者检测噪声。数据分析装置中内设的检测噪声检测电路会检测出源自桶身2a内的残留气体的残留气体检测噪声,及源自被检测者的被检测者检测噪声。另外,臭味气体传感器26是为了检测到ppb量级上所含有的极其微量的臭味气体,因此灵敏度被设定的非常高,对人的嗅觉都感觉不到程度的臭味气体也会发生反应。
这样,当被检测者进入卫生间时,由臭味气体传感器26检测出的检测信号上升。但是,在“排便准备期间”的情形下,由数据分析装置60内设置的电路实现的“身体状况分析禁止装置”不将表示该检测信号的上升的数据作为用于分析被检测者的身体状况的第1检测数据。即,在被检测者落座于便座4上之前臭味气体传感器26的检测信号的上升很大程度上可能是由被检测者的体臭、香水、对便座4的乙醇杀菌导致的。“身体状况分析禁止装置”禁止将排便准备期间的臭味气体传感器26的检测信号作为用于分析被检测者的身体状况的检测数据,防止了体臭、香水等引起的误检测。
再者,排便准备期间的臭味气体传感器26的检测信号可以认为是对由卫生间内残留的臭味气体和附着在被检测者上的臭味气体产生的臭味检测噪声的反应。在本实施方式中,数据分析装置60内设置的“臭味检测噪声标准值设定电路”将“排便准备期间”末期的臭味检测噪声的检测噪声水平(图9中时刻t2时的检测信号)设定为臭味检测噪声的标准值。在该“排便准备期间”末期,由于被检测者充分靠近座便器2,且脱衣动作已完成,因而检测噪声水平稳定,适合将该噪声水平设定为臭味检测噪声的标准值。另外,从被检测者落座于便座4上之后到开始排泄的期间,由于座便器2的开口部被被检测者的身体盖住,因而,桶身2a内的气体状态也保持稳定,所以,适合设定臭味检测噪声的标准值。这样,优选利用从“排便准备期间”进入“排便期间”的前后、即被检测者落座前后的检测噪声水平来设定臭味检测噪声的标准值。
其次,在图9的时刻t2,当通过落座检测传感器36检测到被检测者落座于便座4上后,即将此时间点设定为被检测者一次的排便期间的开始时间点。另外,在本说明书中,将落座检测传感器36检测到被检测者落座于便座4上的期间(图9的时刻t2~t7)称为一次“排便期间”。
在图9的例子中,在时刻t2被检测者落座后,在时刻t3~t4之间,湿度传感器30的检测值在上升。这是因为检测到被检测者在小便,而且臭味气体传感器26的检测值基本没有发生变化,因此,数据分析装置60判断被检测者还没有进行排泄行为。这样,由于被检测者排出的尿立刻进入到桶身2a的水洼中,因而被检测者的排尿基本上不会对臭味气体传感器26的检测值造成影响。接下来,在时刻t5氢气气体传感器24和臭味气体传感器26的检测值急剧上升。像这样,在被检测者落座后的排便期间,当臭味气体传感器26的检测值从臭味检测噪声的标准值以正的规定值以上的变化率急剧上升时,数据分析装置60即判断被检测者已经在进行排泄行为。这样,数据分析装置60将初次检测到臭味气体的相关值的规定上升时判断为初次排泄,并将与该初次排泄相关的检测数据作为第1检测数据用于分析被检测者的身体状况。
在检测到上述这样的检测数据的急剧上升时,数据分析装置60内设置的“身体状况分析禁止解除装置”便容许获取被该“身体状况分析禁止装置”禁止的用于检测身体状况的检测数据。即,“排便期间”中的臭味气体传感器26的检测数据的急剧上升是由被检测者的排泄行为导致的可能性极大,因而,当检测到上述这样的检测数据的上升时,“身体状况分析禁止解除装置”将该上升后的检测数据作为第1检测数据用于分析被检测者的身体状况。
被检测者进行排泄行为时,数据分析装置60基于臭味气体传感器26的检测值中,从残留气体的标准值开始所增加部分(臭味气体传感器26的检测值图表中的斜线部分),即波动幅度,对被检测者所排出的臭味气体量进行推定。像这样,因为数据分析装置60基于检测数据与标准值的差值来推定臭味气体量,因此可以抑制源自被检测者的检测噪声的影响。由此,进行此计算的、数据分析装置60中内设的电路在作为检测噪声抑制装置的同时,还作为减轻被检测者检测噪声影响的第2检测噪声应对装置而发挥功能。另外,数据分析装置60在源自被检测者的检测噪声水平在规定值以上的情况下,通过显示装置68告知此情况。这样,在检测噪声水平不足规定值时,检测噪声抑制装置执行第1控制,即,通常控制,在检测噪声水平在规定值以上时,检测噪声抑制装置执行与通常控制不同的第2控制。另外,关于臭味气体量的推定将在后面详细叙述。同样的,数据分析装置60基于氢气气体传感器24的检测值中,从残留气体的标准值开始的增加量,来推定被检测者所排出的氢气的气体量。在被检测者的排泄行为(图9的时刻t5)结束后,臭味气体传感器26及氢气气体传感器24的检测值恢复到残留气体的标准值。接下来,在时刻t6,当被检测者进行第2次的排泄行为时,臭味气体传感器26、二氧化碳传感器28、氢气气体传感器24的检测值再次急剧上升。对于此第2次的排泄行为,也和第1次的排泄行为同样地,基于从残留气体的标准值开始的增加量来推定被检测者所排出的臭味气体和氢气的气体量。另外,在推定第2次以后(含第2次)的排泄行为的臭味气体气体量和氢气气体量时,考虑到桶身中水面上漂浮的漂浮便的影响,可以就每一次排泻行为变更标准值。
像这样,在被检测者进入卫生间,进行多次的排泄行为的情况下(即,多次检测出有在规定阈值以上的气体量变化的情况下),同样地推定伴随各次的排泄行为的排便气体量。另外,在计算第2次以后(含第2次)的排泄行为的排便气体量时,考虑到桶身中水面上漂浮的漂浮便的影响,可以就每一次排泄行为变更标准值。另外,数据分析装置60也可以构成为,在获得与初次排泄相关的检测数据后,不等待被检测者进行2次以后(含第2次)的排泄行为,即根据初次排泄的检测数据对被检测者的身体状况进行分析,并将分析结果显示在显示装置68上。从而,能够在被检测者的排便期间结束之前(被检测者离座之前)显示与初次排泄相关的分析结果,因而不用让被检测者等待,便能够呈现出被检测者的身体状况的分析结果。
接下来,在图9的时刻t7由落座检测传感器36检测到被检测者离开便座,结束一次的排便期间,在时刻t8由入室检测传感器34检测到被检测者离开卫生间,结束一次的排便动作。数据分析装置60推定到入室检测传感器34检测到被检测者离开卫生间为止伴随各次排泄行为的排便气体量。
基于这样检测到的排便气体量,在遥控器8及服务器12中判断被检测者的身体状况。此时,优选为在遥控器8一侧,在排便期间中,或者排便期间结束后可以立刻显示被检测者的身体状况检测。而且,在经过多次的排泄行为后,因为在桶身2a中积留了大便,因此对臭味气体气体量的检测精度会下降。另一方面,在进行第1次的排泄行为时,被排出的是到达大肠最下端的排便气体,因此可以获得对检测身体状况最为有用的信息,检测的可信度很高。在这些的基础上,在遥控器8一侧,当推定出第1次排泄行为的排便气体量(臭味气体及氢气的气体量)时,只基于此第1次排泄行为的排便气体量对被检测者的身体状况进行检测,并在遥控器8的显示装置68上显示。或者,在一次的排便动作中,可以在身体状况检测时,使与初期的排泄行为相关的检测数据的权重,比与后期的排泄行为相关的检测数据的权重更大。
另外,在显示在显示装置68上的身体状况显示图表中,纵轴表示基于第1检测数据的臭味气体浓度,横轴表示基于第2检测数据的氢气浓度,该图表上的标记点表示被检测者的身体状况。这里,如基于图9的说明所述,第1、第2检测数据是针对一次的排便期间中的各排泄行为(例如,图9中的时刻t5~、t6~)所获得的数据。并且,由于根据排便气体中含有的臭味气体与健康类气体的相关关系来检测被检测者的身体状况,因而,显示在身体状况显示图表上的1个标记点需要基于与同一排泄行为相关的第1和第2检测数据。另外,优选用于分析身体状况的检测数据与一次的排便期间中的初期的排泄行为相关。
与此相对,最好在服务器12中,通过使用多次的排泄行为的排便气体总量来进行更加正确的判断。因此,在服务器12中,基于多次的排泄行为的排便气体总量(臭味气体及氢气的气体量的总量),更优选为,基于被检测者从在便座上落座开始到离座为止,一次排便期间所包含的所有排泄行为的排便气体总量,对检测者的身体状况进行判断。另外,在服务器12一侧所进行的对检测者的身体状况的判断,不一定必须是一次排便期间所包含的所有排泄行为的排便气体总量,但优选为基于多次的排便期间所包含的所有排泄行为的排便气体总量。
此处,如图9所示例子,残留气体的标准值是一定值,但在残留气体的标准值不是一定值的情况下也可以推定出臭味气体的排出量。例如,在臭味气体传感器26所检测到的检测值有增加倾向的情况下,如图10中(a)所示,假设在排泄行为开始前臭味气体传感器26所检测到的检测值增加的变化率在排泄行为前后上是连续的,以此为假设画出辅助线A,以该辅助线A为标准值。以臭味气体传感器26所检测到的检测值的斜率从此辅助线A发生大幅度变化的时点作为一次的排泄行为开始的时点,就可以推定出臭味气体的气体量。
另外,设定排泄行为前的残留气体作为标准值,基于从标准值开始的差值对臭味气体量进行推定,因此,优选为标准值不发生太大的波动。因此,在排泄行为开始的时间点之前,臭味气体传感器26所检测到的检测值的变化率(即,标准值的变化率=辅助线A的斜率)在第1稳定性阈值以下的情况下,数据分析装置60通过遥控器8的由显示装置68或者扬声器70构成的告知装置,显示排便气体量的推定精度很高的意思表示。
另一方面,在马上进行排泄行为之前,被喷洒喷雾器式芳香剂的情况下,或使用了乙醇类便座杀菌剂的杀菌清洁布或喷雾的情况下,排泄行为前由臭味气体传感器26所检测到的检测值会发生大幅度波动。而将这样的状态下的检测值设定为标准值的话,就无法对臭味气体的气体量进行推定。因此,在作为源自被检测者的检测噪声水平的标准值在规定值以上的情况下,或者标准值的变化率在第2稳定性阈值以上的情况下,数据分析装置60通过遥控器8的由显示装置68或者扬声器70构成的告知装置,显示排便气体量的推定精度很低的意思表示。而在进行了这样的告知后还进行排泄行为的情况下,不进行用于身体状况分析的检测,或者将检测的可信度设定为低。
接下来,参考图10中(b),对检测使用乙醇类便座杀菌剂的情形进行说明。图10中(b)是表示在被检测者使用乙醇类便座杀菌剂的情况下,臭味气体传感器26所检测到的检测值的一个例子的图表。
首先,在图10中(b)的时刻t10,由入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间后,臭味气体传感器26的检测值对被检测者的体臭等发生反应开始平稳上升。接下来,在时刻t11,当被检测者取出使用乙醇类便座杀菌剂的杀菌清洁布后,臭味气体传感器26对乙醇味发生反应,检测值急剧上升。在时刻t12,被检测者结束对便座4的杀菌,将杀菌清洁布扔进桶身2a后,由于乙醇类的挥发性很高,臭味气体传感器26的检测值开始降低。因为这个特性与残留的异味气体成分不同,因而发明者们发现,由于使用乙醇类杀菌而引起的检测值的激增,只要等待片刻就会降下来,由此是可以检测的。但是,使用乙醇类便座杀菌剂的杀菌清洁布,在杀菌后被扔掉时,有时会漂浮在水面上。由于在这种情况下乙醇继续挥发,检测值的降低会有被延迟的倾向。因此,优选为像下面那样排出杀菌清洁布。
接下来,在时刻t13,由落座检测传感器36检测到被检测者落座在便座上后,被检测者操作遥控器8的清洗按键(图上未表示)清洗座便器2,排出漂浮在桶身2a水中的杀菌清洁布,因此臭味气体传感器26的检测值会急剧降低。在使用乙醇类便座杀菌剂的情况下,臭味气体传感器26的检测值基本上会像这样进行推移。
因此,数据分析装置60所内设的便座杀菌检测电路,在入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间后,落座检测传感器36检测到被检测者落座在便座上之前,当臭味气体传感器26的检测值急剧上升到规定值以上时,判断被检测者在使用乙醇类便座杀菌剂对便座4进行杀菌。像这样,本发明的发明者发现了通过入室检测传感器34、落座检测传感器36及臭味气体传感器26的检测信号,可以检测到被检测者在卫生间R所进行的对便座4进行杀菌这样的特有行为。
另外,当便座杀菌检测电路检测到使用了乙醇类便座杀菌剂,而被检测者在落座后并没有在规定时间对座便器2进行清洗的情况下,数据分析装置60所内设的杀菌检测噪声应对电路会向座便器清洗装置46发出信号,自动进行座便器清洗。并且,在便座杀菌检测电路检测到使用了乙醇类便座杀菌剂后,杀菌检测噪声应对电路会提升抽吸风扇18c的转速。由此,增加了抽吸装置18所抽吸的气体量,因为便座杀菌而挥发的乙醇成分被除臭过滤器78主动地进行除臭,进而可以降低臭味气体传感器26的检测值。即,在便座杀菌检测电路检测到进行了便座杀菌剂后,杀菌检测噪声应对电路启动除臭装置减轻源自乙醇类便座杀菌剂的检测噪声。
并且,在便座杀菌检测电路检测到使用了乙醇类便座杀菌剂,以及臭味气体传感器26的检测值上升的状态下,杀菌检测噪声应对电路会中止身体状况的检测,会在显示装置68上显示请稍等排便的消息,告知被检测者。到可以进行身体状况检测之前,杀菌检测噪声应对电路在显示装置68上对被检测者显示请稍等排便的意思表示信息。因此,可以减轻源自乙醇类便座杀菌剂的检测噪声。另一方面,因为使用了乙醇类便座杀菌剂而急剧上升的臭味气体传感器26的检测值,在被检测者结束杀菌后开始降低。
在臭味气体传感器26所检测出的检测噪声水平转向降低倾向后,杀菌检测噪声应对电路消除在显示装置68上显示的请稍等排便的意思表示的信息,并告知可以进行检测的意思表示。即,在源自乙醇类便座杀菌剂的检测噪声水平呈现降低倾向的状况下,可以检测到具有降低倾向的臭味气体传感器26的检测值的升高。数据分析装置60将具有降低倾向的臭味气体传感器26的检测值的升高的时间点,作为被检测者放出了排便气体来检测。但是,当臭味气体传感器26检测出的检测噪声水平的降低处在规定的变化率以上状态时,杀菌检测噪声应对电路会中止身体状况的检测,并继续在显示装置68上显示请稍等排便的消息。即,在检测噪声水平急剧降低的状态下,因为放出的排便气体而引起的检测值上升会被屏蔽掉,无法正确检测到排便气体的放出。另外,在标准值大幅度减少时会加大计算的误差,因此优选为中止检测。
另外,由于乙醇类便座杀菌剂的使用,杀菌检测噪声应对电路在检测噪声水平处于规定值以上的情况下,中止为检测身体状况而进行的计测,或者,将检测可信度设定为低。如上所述,检测可信度被设定为低时,在图7中(a)所说明的身体状况显示图表上的标记点,会向着表示身体状况良好的一侧被更加大幅度的修正。即,在检测到对便座进行杀菌后,杀菌检测噪声应对电路将显示装置68输出的身体状况的好坏与否,向表示身体状况良好的一侧进行修正。
另外,在座便器2附着的大便很多,或大量地使用了芳香剂的情况下,臭味气体传感器26所检测到的气体量的绝对值变大,根据情况可能会有传感器的检测值达到饱和,或检测精度偏离高精度范围,因此,在这种状况下,很难正确地推定只有微量的臭味气体量。因此,在标准值的绝对量在第3稳定性阈值以上的情况下,数据分析装置60也不进行为检测身体状况所作的检测,或者,将检测可信度设定为低。
并且,在服务器12的数据库中,像上面所述的新的被检测者的臭味气体气体量和健康类气体气体量的检测数据被逐次累积。另外,在服务器12的数据库中,来自医疗机构终端16的被检测者在医疗机构就诊的癌症诊断结果,与被检测者的识别信息建立起对应关系并被记录下来。基于这样的癌症诊断结果,与臭味气体和健康类气体气体量的变化的履历,服务器12更新所记录的诊断图表。
图11表示的是更新诊断图表的一个例子。例如,将旧的诊断图表中的被检测者的臭味气体和健康类气体的检测数据A进行标记并进行分析的结果,判断该被检测者为“疑似早期大肠癌”,但是,根据诊断结果,此患者已患上早期大肠癌。在这种情况下,如图11所示,扩张“罹患大肠癌风险大”、“罹患早期大肠癌风险大”、“疑似早期大肠癌”的区域,缩小“身体状况不佳程度”的区域,以使得与被诊断为已患上早期大肠癌的患者的检测数据A相应的部分被包括在扩张的上述区域中。与此相反,例如,在旧的诊断图表上,即使根据臭味气体和健康类气体气体量的相关关系,做出了“疑似早期大肠癌”的判断,而根据诊断结果,被诊断为没有癌症的疑似的被检测者占大多数的情况下,扩张“身体状况不佳程度”的区域,缩小“罹患大肠癌风险大”、“罹患早期大肠癌风险大”、“疑似早期大肠癌”的区域。另外,在更新诊断图表的情况下,身体状况显示图表的各区域也进行同样的变更。
另外,与被检测者的体重、年龄、性别等的属性信息、以及关于臭味气体和健康类气体的检测数据的变化履历倾向相关,在服务器12上记录有被按条件区分开的多个身体状况显示图表。
另外,在被检测者一侧装置10中,当希望进行更加详细的身体状况分析时,在服务器12中,与被检测者识别信息一起登记被检测者的体重、年龄、性别等的属性信息。然后,在服务器12中累积了希望进行更加详细身体状况分析的被检测者的检测数据的情况下,服务器12会选择接近此被检测者的属性信息及检测数据的变化履历的身体状况显示图表。服务器12通过互联网,将选择的身体状况显示图表向被检测者一侧装置10传输。被检测者一侧装置10在从服务器12接收到新的身体状况显示图表后,将已经存储的身体状况显示图表变更为接收到的新的身体状况显示图表。因此,在被检测者一侧装置10中可以根据被检测者的属性和检测数据的变化履历,进行更加正确的身体状况分析。
另外,上述说明的实施方式的结构为,在被检测者一侧装置10中也存储着检测数据的变化履历,但是,并不限于于此,也可以只在服务器12的数据库中存储检测数据,由被检测者一侧装置10从服务器12的数据库中读取过去的检测数据的变化履历,进行在诊断步骤S5中的诊断结果计算及经时诊断(随时间变化的诊断)。
此处,对于图4的诊断步骤S5中的可信度的计算方法进行详细叙述。作为臭味气体传感器26所使用的半导体气体传感器有一个特征,即,不仅可以检测出臭味气体,还会检测出芳香剂,杀菌清洁布等周围的异味气体和被检测者的身体或衣服上附着的异味气体。并且,由半导体气体传感器所检测出的臭味气体的检测值还会根据大便的状态(例如,是否是腹泻的状态),或大便的量而发生变化。因此,除了进行关于癌症的疾病的判断外,还要求可以对这些异味气体的检测噪声所带来影响的大小,或大便的状态进行评估。在本实施方式中,在卫生间里设置的被检测者一侧装置10的数据分析装置60中,设置有可信度判断电路,此可信度判断电路评估这样对排便气体带来影响的异味气体检测噪声,以及大便的状态等会影响到检测精度的现象,并作为表示气体检测装置20检测气体的精度指标,来判断检测的可信度。
图12是对检测可信度的判断方法进行说明的图。另外,在以下的说明中,以对被检测者的身体或衣服上附着的异味气体的影响、湿度的影响、温度的影响、及排便气体的次数的影响进行的修正为例进行说明。以下对检测可信度的判断,由设置在遥控器8的数据分析装置60内,对臭味气体的检测可信度进行判断的可信度判断电路来进行。
来自检测装置6的氢气气体传感器24、臭味气体传感器26、二氧化碳传感器28、湿度传感器30、温度传感器32、入室检测传感器34、落座检测传感器36、排便排尿检测传感器38的输出信号被送至遥控器8的数据分析装置60。在图12上表示有这些传感器的输出信号的例子。
另外,在遥控器8的数据分析装置60中,事先记录有计算可信度的多个可信度修正图表。
图13~图16表示的分别是,对被检测者的身体或衣服上附着的异味气体的影响进行判断的被检测者附着异味气体检测噪声修正图表、对湿度影响进行判断的湿度修正图表、对温度影响进行判断的温度修正图表,以及对排泄次数的影响进行判断的排泄次数修正图表。
作为臭味气体传感器26所使用的半导体气体传感器,可以检测出检测者排便气体以外附着的异味检测噪声(环境检测噪声)。可以说在被检测者附着的异味气体成分的量(检测噪声量)多的情况下,检测可信度降低。因此,如图13所示,在被检测者附着异味气体检测噪声修正图表中,针对附着异味气体检测噪声量设定了修正值。具体而言,图表中设定了修正值1和无法检测(修正值0),其中,修正值1是被检测者附着的异味气体成分的量未达到规定值的情况下而不进行修正的值,而在被检测者附着的异味气体成分的量达到规定值以上的情况下,从1开始的负的修正量加大,以便随着异味气体成分的量越多而渐渐地降低可信值,当被检测者附着的异味气体成分的检测噪声量超过规定量太多的情况下,则系统无法检测(修正值0)。附着异味气体检测噪声量,基于在落座检测传感器36检测到被检测者在座便器上落座之前的非排便期间,由臭味气体传感器26所检测到的检测数据来确定。另外,被检测者附着的异味气体成分,影响的不仅是排便期间的一部分,而是排便期间的整个期间,因此,排便期间自始至终都要进行可信度的修正。以下,称呼这种在整个排便期间都进行的可信度修正为“全体修正”。
另外,被检测者排尿后桶身2a的湿度会上升,到达臭味气体传感器26的检测部的气体的湿度也会增加。而到达臭味气体传感器26的气体的湿度升高后,臭味气体传感器26的电阻会发生变化,使传感器的灵敏度下降。并且,附着在桶身2a内的大便被淋上尿液后,附着的大便由干燥状态变软,在排尿期间,附着的大便会再次暂时的向桶身2a内大量放出排便气体。从附着的大便放出的排便气体,在检测被检测者所放出的排便气体时会作为检测噪声,而发生被臭味气体传感器26检测到之虞。因此,如图14所示,在湿度修正图表中,由湿度传感器30所检测到的湿度在比规定值低的情况下,修正值为1,而在规定值以上的情况下,湿度越高则可信度也就越低,当在检测界限值以上的情况下,则作为系统无法检测(修正值0)。另外,因为排尿行为只是暂时的,所以,湿度修正图表只是“部分修正”,即,只在发现湿度传感器30所检测到的湿度发生变化时进行修正。另外,以下,像这样只在排便期间中特定的期间作出的对可信度的修正,或者虽然在整个排便期间进行,但在排便期间的各个期间进行不同修正的,称为“部分修正”。
另外,作为臭味气体传感器26所使用的半导体气体传感器,由氧化锡构成检测部,检测部被加热的状态下,基于表面所吸附的氧气和还原气体的氧化还原反应,检测出臭味气体。因此,检测部的温度在比规定的温度范围高或者低的情况下,传感器的灵敏度都会下降。因此,如图15所示,在温度修正图表中,对应温度传感器32所检测到的温度设定了修正值。具体来说,当温度传感器32所检测到的温度,处于适合臭味气体传感器26的检测部检测的适温范围内的情况下,将修正值设定为比1大的值以提高可信度,当温度传感器32所检测到的温度,处于比适合臭味气体传感器26的检测部检测的适温范围稍微高或低范围的情况下,将修正值作为不满1的值以使可信度降低,进而,当温度传感器32所检测到的温度处于比可以检测的温度上限值还大的范围,或者处于比可以检测的温度下限值还小的范围的情况下,则作为系统无法检测(修正值0)。另外,由于在排便期间不发生太大的波动,温度修正是在整个排便期间进行的全体修正。
另外,如上所述,在一次的排便期间中,进行多次的排泄行为的情况下,因为第1次排泄行为的排便气体量多(臭味气体的量也多),因此,在排便期间中,初期的排泄行为比后期的排泄行为的分析精度要高。因此,如图16所示,在排泄行为次数修正图表(排泄次数修正图表)中,为提高初次排便气体的可信度,将修正值设定为比1大的值,第2次作为1、第3次以后作为不满1的值,随着次数的增加,修正值渐渐降低。因此,这是使第1次的排便气体作为优先诊断对象的方法。另外,排泄行为次数修正图表只在检测到排便气体时进行修正,因此是部分修正。
如图12所示,在时刻t1,当入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间后,检测装置6的控制装置22,由待机状态的检测前环境整备步骤进入检测开始准备步骤,并驱动传感器加热器54和抽吸装置18。由此,温度传感器32检测到的温度上升,并收敛于合适温度。然后,在落座检测传感器36检测到被检测者在座便器上落座之前的非排便期间,遥控器8的数据分析装置60参考温度修正图表,取得相应于温度传感器32检测到的收敛温度的修正值。在图12的例子中,温度修正值为0.9。
另外,在时刻t1,被检测者进入卫生间后,因为被检测者所附着的异味检测噪声(异味气体检测噪声),由臭味气体传感器26所检测到的检测数据在增加后,向一定的值收敛。然后,在时刻t2,由落座检测传感器36检测到被检测者在座便器上落座。基于在落座检测传感器36检测到被检测者落座于座便器之前的非排便期间,臭味气体传感器26所检测到的检测数据,遥控器8的数据分析装置60求得修正值。在本实施方式中,被检测者所附着的异味气体检测噪声修正值为0.7。
接下来,在时刻t3,在落座检测传感器36检测到被检测者在座便器上落座之后的排便期间,当被检测者排尿后,湿度传感器30的检测值上升。另外,由湿度传感器30对湿度上升的检测,例如可以以在排便期间之前,即,落座检测传感器36检测到被检测者在座便器上落座之前的湿度为标准值来进行。像这样,在由湿度传感器30检测到检测数据上升的情况下,就此检测数据上升的期间,数据分析装置60参考湿度修正图表,求得与上升的检测数据相对应的修正值。在本实施方式中,由湿度传感器30检测到的湿度上升期间的(即,时刻t3~t4)部分修正值为0.6。
接下来,在时刻t5,t6,由于被检测者进行排泄行为,在臭味气体传感器26所检测到的检测数据与标准值之差的变化率在规定值以上的情况下,数据分析装置60计算出伴随此次排泄行为的气体量。另外,与此同时,数据分析装置60根据在排便期间中的排泄行为的次数,参考次数修正图表,设定第1次的排泄行为所对应期间(即,时刻t5~t5′)的修正值为1.5,第2次的排泄行为所对应期间(即,时刻t6~t6′)的修正值为1.0。
基于像这样推定出来的全体修正值及部分修正值,数据分析装置60计算出对伴随各次排泄行为的气体量所进行的检测的检测可信度。在本实施方式中,以3作为可信度的标准,对于各次排泄行为的可信度,以3×所有的全部修正值的积×所有的相对应的部分修正值的积来计算得出。具体来说,第1次的排泄行为的可信度为3(标准)×0.9(温度修正值)×0.7(被检测者附着检测噪声修正值)×1.5(次数修正值)=2.84。另外,第2次的排泄行为的可信度为3(标准)×0.9(温度修正值)×0.7(被检测者附着检测噪声修正值)×1.0(次数修正值)=1.89。
然后,像这样计算出来的可信度,如参照图5所说明的,由遥控器8的显示装置68进行显示。并且,计算出来的可信度,与臭味气体传感器26的检测数据和氢气气体传感器24的检测数据一起,被从被检测者一侧装置传输至服务器12,被记录在服务器12的排便气体数据库中。另外,此时,服务器12的排便气体数据库中所记录的臭味气体传感器的检测数据和氢气气体传感器的检测数据,是没有经过后面叙述的根据可信度进行修正的原始数据。然后,在通过服务器12所连接的医疗机构终端16阅览检测数据时,与臭味气体传感器26的检测数据和氢气气体传感器24的检测数据一起,此检测可信度也被显示出来。医疗机构的医生,参考与臭味气体传感器26的检测数据和氢气气体传感器24的检测数据一起被显示的检测可信度进行诊断。因此,医生们基于检测数据对被检测者的身体状况进行诊断时,可以使用检测可信度很高的数据,进行更加正确的诊断。另外,医生也可以不使用或不重视检测可信度低的数据进行诊断。另外,在检测数据的一部分或整个期间可信度为1以下的情况下,检测精度很低,因此作为系统无法检测,也可以不向服务器12发送检测数据。
然后,可以基于像这样计算出来的检测可信度,对臭味气体传感器26的检测数据和氢气气体传感器24的检测数据进行修正。具体来说,在检测可信度高的情况下,使用实际的检测值,但在检测可信度低的情况下,以接近过去的值的方式将检测值修正。举个例子说明,在被检测者一侧装置10上,基于第1次的排泄行为所伴随的排便气体的检测数据进行身体状况分析时,为了使这个检测数据更加接近遥控器8的存储装置所存储的过去的检测数据,而对新检测到的检测值进行修正。如上所述,计算得出伴随第1次的排泄行为的可信度为2.84。
基于像这样计算出来的可信度,数据分析装置60确定对检测值的修正量。图17是表示修正图表的图,该图表表示数据分析装置所存储的可信度和检测值的修正率之间的关系。如此图所示,例如,在本实施方式中,可信度在1以下的情况下,因为检测数据的可信度太低,所以无法使用检测值。即,不基于可信度在规定值以下的期间的检测数据进行身体状况分析,只基于可信度大于规定值的检测数据进行身体状况分析,并将分析结果显示在显示装置68上。另外,在可信度大于1且在2以下的情况下,将检测值向过去履历一侧接近20%来进行修正。另外,在可信度大于2且在3以下的情况下,将检测值向过去履历一侧接近15%来进行修正。另外,在可信度大于3且在4以下的情况下,将检测值向过去履历一侧接近10%来进行修正。另外,在可信度大于4且在5以下的情况下,将检测值向过去履历一侧接近5%来进行修正。另外,在检测数据的可信度大于5的情况下,不对检测值进行修正直接使用。
在上述的例子中,第1次的排泄行为的可信度为2.84。因此,如参考图7中(a)所说明的那样,进行将最新数据的标记点向过去的检测值接近15%的修正,并与过去数据一起进行显示。
另外,也可以在服务器12一侧进行基于这样的可信度的修正。另外,在服务器12一侧进行身体状况分析时,例如,也可以在一次排便期间中,累计可信度在规定值以上的排泄行为的臭味气体检测数据和氢气气体检测数据,再基于累计数据进行身体状况分析。另外,遥控器8的存储装置所保存的检测数据,也并不一定是没有经过修正的,也可以存储修正后的检测数据。
这里,由于在一次的“排便期间”内,被检测者最初排出的排便气体或者屁为滞留在被检测者的直肠附近的气体,并且为在体内滞留时间最长的气体,因而,被检测者最初排出的排便气体或者屁也就是最能够良好地反映被检测者的肠内状态的气体。因此,臭味气体传感器26的检测数据从臭味检测噪声的标准值以正的规定值以上的变化率上升的时刻(即,图12中的时刻t5)被推定为一次的“排便期间”内被检测者的最初的排泄行为(初次排泄)的开始点,与该时刻以后的初期的排泄行为相关的检测数据(例如,从时刻t5起规定时间内的检测数据)适用于检测被检测者的健康状态。数据分析装置60内设置的“身体状况分析禁止解除装置”将该检测数据最初上升后的检测数据作为第1检测数据用于分析被检测者的身体状况。
在上述的例子(图16)中,按照第1次的排泄行为(图12所示的时刻t5~t5′)、第2次的排泄行为(图12所示的时刻t6~t6′)、…的顺序减小修正值,使检测数据的可信度降低,但是,本发明也可以构成为,仅采用与最初的排泄行为相关的检测数据(时刻t5~t5′)作为用于分析被检测者的身体状况的第1检测数据,而不使用其他的检测数据来分析身体状况。或者,可以设置“分析对象判断装置”作为数据分析装置60内设置的电路,由该“分析对象判断装置”对与最初的排泄行为相关的检测数据以及之后的符合规定条件的检测数据进行判断,并将其作为第1检测数据用于身体状况分析。例如,在被检测者的最初的排泄中排出少量的大便,而在第2次的排泄行为中排出大量的屁时,第2次的排泄行为中排出的排便气体更有用于身体状况分析。因此,本发明也可以构成为,在从最初的排泄行为起进行的规定次数以内或者规定时间以内的排泄中排出了规定量以上的屁时,即使此时的检测数据为与2次以后(含第2次)的排泄行为相关的检测数据,也将之作为符合规定条件的检测数据,作为第1检测数据用于身体状况分析。
这样,被检测者的排泄行为中的初次排泄的初期部分的检测数据包括与被检测者的身体状况相关的最有用的信息,数据分析装置60将检测数据中的该部分的检测数据作为第1检测数据用于身体状况分析。尤其是,由于与初次排泄相关的检测数据为在不存在被排出的留存在桶身2a中的大便的状态下检测出的数据,因而其不会受到留存在桶身2a中的大便散发出的臭味气体的影响,因此,该与初次排泄相关的该部分检测数据适于身体状况分析。另外,如后所述,数据分析装置60作为第1检测数据所采用的用于身体状况分析的检测数据的初期部分,即从臭味检测噪声的标准值起的上升变化率、峰值、数据从开始上升起到峰值的时间等,来推定臭味气体的浓度和气体量。另外,对于是否采用上述的、与2次以后(含第2次)的排泄行为相关的检测数据作为第1检测数据来分析身体状况,“分析对象判断装置”根据与该排泄行为相关的检测数据的初期部分,即,从臭味检测噪声的标准值起的上升变化率、峰值、数据从开始上升起到峰值的时间等来进行判定。
接下来,参照图18对由“分析对象判断装置”对作为分析对象的检测数据进行选择的一个例子进行说明。图18是表示由臭味气体传感器26检测出的检测数据的时序波形和选择作为分析对象的检测数据的例子的图。
首先,图18中的位于最上段的波形a中,在检测到被检测者落座于便座上之前,虽然检测数据处于上升状态,但分析对象判断装置不将该状态判断为初次排泄,而将被检测者落座于便座上后最初上升的检测数据作为分析对象(第1检测数据)。这样,由于被检测者落座于便座上之前的检测数据的上升并不是由于检测出排便气体而引起的,而很大可能是由于检测到被检测者所使用的香水或者被检测者利用乙醇杀菌清洁布等杀菌而引起的,因此,像这样的检测数据不被用作第1检测数据。
接下来,图18中的位于第2段的波形b中,在检测到被检测者落座于便座上后,检测数据以规定的上升变化率以上上升,且上升到规定的峰值以上,因而,分析对象判断装置将该检测数据判断为与初次排泄相关,并将其作为分析对象(第1检测数据)。另外,即使在初次排泄之后,检测出以规定的上升变化率上升且达到规定的峰值的检测数据时,由于通过初次排泄已经得到有用的排便气体的数据,因而,不将出现误差的可能性较高的第2次的排泄行为作为分析对象。
再者,图18中的位于第3段的波形c中,在检测到被检测者落座于便座上之后,虽然检测数据上升,但是,由上述的初次排泄引起的检测数据上升的上升变化率不足规定值,或者峰值不足规定值。在像这样的情况下,分析对象判断装置不将该检测数据作为分析对象,而是等待检测数据的下一次上升。接着,当检测出上升变化率在规定值以上且峰值在规定值以上的检测数据时,将该检测数据作为分析对象(第1检测数据),并废弃初次排泄的检测数据。这样,即使在检测到初次排泄的情形下,在该初次排泄的检测数据的上升变化率以及峰值较小时,可认为在初次排泄中基本上仅有大便被排出,气体依然残留在被检测者的直肠附近。因此,分析对象判断装置不将初次排泄的检测数据作为分析对象,而是将在第2次的排泄行为中排出大量气体时的检测数据作为分析对象。
接着,图18中的位于第4段的波形d中,在检测到被检测者落座于便座上后,被检测者进行了3次检测数据的上升变化率不足规定值或者峰值不足规定值的排泄行为,之后,检测出了第4次的排泄行为的、上升变化率在规定值以上且峰值在规定值以上的检测数据。在像这样的情况下,可认为通过最初的3次排泄行为,滞留在被检测者的直肠附近的气体已被排出,因而,分析对象判断装置不将第4次的排泄行为的检测数据作为分析对象,而是将初次排泄的检测数据作为分析对象。
再者,图18中的位于第5段的波形e中,在检测到被检测者落座于便座上后,被检测者进行检测数据的上升变化率不足规定值或者峰值不足规定值的初次排泄,之后,检测出经过5分钟以上时间之后的排泄行为的、上升变化率在规定值以上且峰值在规定值以上的检测数据。在像这样的情况下,由于在从初次排泄经过5分钟以上后进行的排泄行为中排出的排便气体难以被认为是滞留在被检测者的直肠附近的气体,因而,分析对象判断装置不将由从初次排泄经5分钟时间之后进行的排泄行为得到的检测数据作为分析对象,而是将初次排泄的检测数据作为分析对象。
接着,图18中的位于第6段的波形f中,在检测到被检测者落座于便座上之后,被检测者进行检测数据的上升变化率不足规定值或者峰值不足规定值的初次排泄,之后,在被检测者离开便座后(落座开关关闭),检测出上升变化率在规定值以上且峰值在规定值以上的检测数据。在像这样的情况下,由于被检测者离开便座后的检测数据难以被认为是由于检测出排便气体而得到的检测数据,其可能是由于被检测者使用芳香剂而得到的检测数据,因而,分析对象判断装置不将被检测者离开便座后的检测数据作为分析对象,而是将初次排泄的检测数据作为分析对象。
如上所示,“分析对象判断装置”选择将被检测出的检测数据中、很可能是滞留在被检测者的直肠附近的气体的且不容易产生误差的检测数据作为分析对象,并将该检测数据作为第1检测数据。另外,在上述的实施方式中,分析对象判断装置仅选择将检测数据中的与1次排泄相关的检测数据作为分析对象,但是,本发明也可以构成为,采用与多次的排泄行为相关的检测数据作为分析对象。例如,也可以采用图18中的波形b、d中的与第2次的排泄行为相关的检测数据或者波形c中的与初次排泄相关的检测数据作为分析对象。这种情况下,可以通过合计根据作为分析对象的多个检测数据推定出的臭味气体量,进行之后的身体状况分析。
另外,修正图表并不仅限于上述的被检测者附着异味气体检测噪声修正图表、温度修正图表及湿度修正图表。图19~图30是修正图表例子的图。
例如,在卫生间里存在芳香剂等排便气体以外的异味检测噪声(环境检测噪声)的情况下,臭味气体传感器26会检测到这个异味检测噪声,有造成检测精度下降之虞。因此,数据分析装置60进行评估环境检测噪声的影响的可信度修正。另外,对于这样的环境检测噪声的检测噪声量,例如,可以基于入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间之前,由臭味气体传感器26所检测到的检测数据来进行评估。图19是表示环境检测噪声修正图表的图。如此图所示,环境检测噪声修正值,在环境检测噪声的检测噪声量比规定值小的情况下设定为1,而随着环境检测噪声的检测噪声量变得在规定值以上,为了降低可信度而使修正系数变小。然后,当环境检测噪声的检测噪声量在可以检测的上限值以上时,则为系统无法检测。另外,因为环境检测噪声会影响整个排便期间,所以环境检测噪声的修正值可以是全体修正。
另外,例如在使用了喷雾式芳香剂的情况等,设定标准值时臭味气体传感器26的检测数据发生大幅度波动的情况下,或推定气体量时设定的标准值的斜率很大的情况下等,所推定的气体量的精度会下降。因此,参考标准值稳定性修正图表,数据分析装置60对这种标准值稳定性不良的状态的影响(称为标准值稳定度不良)进行评估,对可信度进行修正。就标准值稳定性进行评估时,例如可以依据在非排便期间中标准值相对于时间轴的斜率,或设定标准值时臭味气体传感器26的检测数据所发生波动的大小。图20表示的是标准值稳定性修正图表。如此图所示,标准值稳定性检测噪声修正值,在标准值稳定性不良程度很小的情况下为1,且标准值稳定性不良程度越大修正值就越小。然后,在标准值稳定性不良程度达到规定值以上的情况下,则为系统无法检测。另外,气体量的推定是针对各次排泄行为而设定标准值,修正值只针对各次排泄行为所对应的期间,因此为部分修正。
另外,例如,在使用杀菌清洁布清洗便座的情况下,杀菌清洁布所含的乙醇等成分会被臭味气体传感器26检测到。杀菌清洁布所含的乙醇等成分的影响是,在使用杀菌清洁布后立刻使臭味气体传感器26检测出很大的检测值,但是因为乙醇属于高挥发性,在短时间内臭味气体传感器26的检测值又会降低。因此,参考便座杀菌清洗修正图表,数据分析装置60修正因便座杀菌而受到影响的可信度。另外,在入室检测传感器34检测到被检测者进入卫生间后,落座检测传感器36检测到被检测者落座在便座上之前,杀菌清洁布的使用,例如,可以通过检测到臭味气体传感器26的检测值与规定值相比发生大幅度变化而得知。图21是便座杀菌清洗修正图表的图。像这样在检测出使用了杀菌清洁布的情况下,从检测出使用了杀菌清洁布开始,将规定的期间作为系统无法检测(修正值0),这之后期间的修正值,从不满1的值开始随着时间的经过上升至1为止。另外,因为杀菌清洁布的影响,如上所述会随着时间而发生变化,因此是部分修正。
另外,因为排便气体中只含有微量的臭味气体,所以在排便期间排出的臭味气体越多,就越能够进行正确的身体状况分析。因此,参考排便气体总量修正图表,数据分析装置60基于臭味气体总量对可信度进行修正。另外,排便气体总量可以由基于排便期间内臭味气体传感器的检测数据所推定的气体量的总和来评估。图22是表示排便气体总量修正图表的图。如此图所示,排便气体总量修正值,在排便气体总量在规定值以上的情况下,认为在检测中发生了芳香喷雾器喷雾等某种问题而作为系统无法检测(修正值0),另外,排便气体总量在规定值以下的情况下,认为排便气体非常少,为无法检测(修正值0)。然后,在没被判断为系统无法检测的范围内,当排便气体总量多时,修正值为1,而随着排便气体总量减少修正值也变小。另外,排便气体总量的修正是全体修正,因为它是基于整个排便期间的排便气体总量而设定修正值。
另外,因为在排放屁时与排便时相比会有更大量的排便气体被排放到桶身内,因此屁所产生的排便气体非常适合进行身体状况的分析。因此,在检测到被检测者排出的屁时,数据分析装置60参考屁修正值图表,基于屁所包含的排便气体量,对排放屁的期间的可信度进行修正。另外,对于排放屁的行为,在落座检测传感器36检测到被检测者落座在便座上之后,当检测到臭味气体传感器26的检测值与标准值之差值,以规定值以上的变化率急剧上升的情况下,可以判断出正在进行排放屁的行为。另外,从上述差值急剧上升之时开始,到臭味气体传感器26的检测值再次回到标准值为止的期间,可以作为排放屁的期间。另外,为了更加正确地检测到排放屁的行为,只要检测到臭味气体传感器26的检测数据,以规定值以上的变化率急剧上升而水量传感器检测到没有大便被排出在桶身中即可。图23是表示屁的修正图表的图。如此图所示,在屁的修正图表上,可以进行这样的设定,在屁的气体量(臭味气体传感器所检测出的排便气体量)少的情况下修正值为1,随着屁的气体量增加,修正值也上升。
另外,在各次排泄行为时的便量多的情况下,排便气体的量也多,可以进行更加正确的身体状况分析,但是在各次排泄行为时的便量少的情况下,排便气体的量也少,身体状况分析的精度会下降。因此,参考大便量修正值图表,并基于各次排泄行为时的便量,数据分析装置60对可信度进行修正。另外,大便量例如可以由排便排尿检测传感器38的检测水量变化的水量传感器(便量检测装置)进行评估。图24是表示大便量修正值图表的图。如此图所示,大便量在规定值以下的情况下,与大便量同时的排便气体量也非常少,被作为系统不能正确进行分析的无法检测。然后,在大便量超过规定值的情况下,随着大变量的增加,修正值从不满1的值开始,到超过1的值渐渐增加。另外,大便量是根据每次排泄行为进行判断,所以大便量修正值是部分修正值。
另外,例如,当大便是腹泻状态的情况下,因为排放时间短,传感器无法充分对排便气体进行检测。另外,排出的大便漂浮在水面上后,还会放出排便气体,会降低对排便气体的检测精度。因此,参考大便种类修正值图表,数据分析装置60对应各次排泄行为的大便种类对可信度进行修正。对于大便种类,可以使用作为大便状态检测装置的排便排尿检测传感器38的CCD,或微波传感器,再基于这些的检测结果进行检测。另外,大便的漂浮,可以由作为漂浮检测装置的、在桶身中设置的CCD,或微波传感器进行检测。图25是表示大便种类修正图表的图。如此图所示,在腹泻的情况下,系统被设定为无法检测(修正值0),在检测到为漂浮便的情况下,设定这之后的排泄行为中的修正值为不满1的值,在检测到正常大便的情况下,将修正值设定为1。另外,因为大便种类是根据各次排泄行为来判断,所以大便种类修正值是部分修正值。
另外,通常,健康人排便的程度为一天一次。与此相对,如果因为食物中毒等而造成胃肠状态恶化的话,一日之内会多次排便。在这样的情况下,即使进行排便,排便时所放出的排便气体也会变少。另外,在由于便秘而造成排便频率减少的情况下,会由于臭味气体成分的生成时间变长,大便量增加等原因使排便气体也增加。而排便时间的间隔过大后,会降低对身体状况分析的精度。因此,参考排便间隔修正图表,并基于排便间隔,数据分析装置60修正可信度。另外,可以基于数据分析装置60所存储的上次排便的日时及在检测开始准备步骤S2中输入的排便履历信息来判断排便间隔。图26是表示排便间隔修正图表的图。如此图所示,在排便间隔非常短的情况下,设定修正值为比1还要低得多的值,而在排便间隔为1日程度的情况下设定修正值为1,在排便间隔为2日程度的情况下设定修正值为比1低的值,在排便间隔为4日程度的情况下设定修正值为比1低得多的值。另外,排便间隔修正值是对全体修正。
基于排便气体对身体状况进行判断时,例如,在因为前一天的暴饮暴食等原因,而使胃肠状态恶化的情况下,会判断身体状况比正常的身体状况严重。因此,起因于每天的生活,身体状况的分析结果会发生波动。因此,例如,在由本实施方式的身体信息检测系统进行身体状况分析的开始时间点,由于偶尔的暴饮暴食而造成身体状况不佳的日子叠加起来后,即使在履历上进行显示,也会只表示出身体状况不佳的分析结果,而产生使医疗机构无法正确进行对疾病判断的担心。因此,参考数据累积量修正图表,并根据被检测者一侧装置所存储的过去检测数据的数据数,数据分析装置60修正可信度。图27是表示数据累积量修正图表的图。如此图所示,在累积的数据数不满5次的情况下,设定为无法诊断(修正值0),在累积的数据数,满5次但是不满10次的情况下,设定修正值为不满1的非常低的修正值,在累积的数据数满10次但是不满30次的情况下,设定修正值为不满1的低值,在累积的数据数满30次情况下,设定修正值为1。本实施方式的被检测者一侧装置,不是诊断癌症的装置,是意图使被检测者认识到伴随着身体状况的变化患癌风险在升高,而促使其进行生活改善的装置。因此,本装置的价值并不在于一次的检测精度有多高,而在于变化着的检测履历,从不增加不必要的心理负担上来说,也希望进行这样的修正处理。
如果导管18a中所设置的过滤器72发生阻塞的话,被抽吸进导管18a内的风量会降低。由此,被送到臭味气体传感器26和氢气气体传感器24的气体风量发生变化的话,臭味气体传感器26和氢气气体传感器24的检测数据也会因风量发生变化。另外,被送到臭味气体传感器26和氢气气体传感器24的气体风速太快的话,气体与传感器的接触时间太短,传感器的检测部无法充分进行反应。因此,优选为送到臭味气体传感器26和氢气气体传感器24的风量保持一定。因此,参考风量修正图表,数据分析装置60根据被送到臭味气体传感器26和氢气气体传感器24的风量(风速)修正可信度。另外,气体的风量例如可以基于除臭装置所设置的抽吸风扇18c的电流及电压进行推定。图28是表示风量修正图表的图。如此图所示,在风量修正图表中,风量在不满可以检测的下限值及在可以检测的上限值以上的情况下,设定为系统无法检测(修正值0),风量在最合适的范围中时,设定修正值为比1大的值,在此之外的可以检测的范围中设定修正值为接近1的值。另外,在本实施方式中,因阻塞而造成的风量降低的影响,比风量大的情况下对传感器检测灵敏度所造成的影响要大,因此,在可以检测的范围中,风量比最合适的范围高的范围的修正值被设定的高一些,风量比最合适的范围低的范围的修正值被设定的低一些。另外,因为检测中的风量不发生大幅度的变化,风量修正被作为全体修正。
在排便气体中,含有与氢气同样为健康类气体的CO2。因此,在CO2气体传感器检测到大量的CO2的情况下,传感器装置可以更加确实地检测到排便气体。因此,参考CO2修正图表,并基于二氧化碳传感器28所检测到的CO2的检测数据,数据分析装置60对可信度进行修正。图29是表示CO2修正图表的图。如此图所示,在CO2修正图表中,CO2的检测量比规定值少的情况下,设定修正值为1,CO2的检测量在规定值以上的情况下,随着其增加,修正值也增大。另外,CO2的修正值,因为是对应于各次的排泄行为而计算出来,所以是部分修正。像这样,在本实施方式中,基于CO2气体量修正检测到的氢气气体,因此使用氢气气体及CO2气体对健康类气体进行评估。
另外,在使用CO2气体传感器的检测数据作为健康类气体的检测数据进行身体状况分析时,也可以使用H2修正图表代替CO2修正图表,在H2修正图表中,氢气气体传感器24的检测值越高,修正值也就越高。
在排便气体中,含有与氢气同样为健康类气体的甲烷。因此,例如,在除臭装置的导管18a内设置对甲烷气体发生强烈反应的甲烷气体传感器,当此甲烷气体传感器检测到大量甲烷的情况下,即为排便气体被大量放出。因此,参考甲烷气体修正图表,基于甲烷气体传感器所检测到的甲烷气体检测量,数据分析装置60修正可信度。图30是表示甲烷气体修正图表的图。如此图所示,在甲烷气体修正图表中,甲烷气体的检测量比规定值少的情况下,修正值被设定为1,在甲烷气体的检测量在规定值以上的情况下,随着甲烷气体的增加,修正值也变大。另外,因为甲烷气体的修正值是对应各次排泄行为所计算出来,所以是部分修正值。
另外,在本实施方式中,在CO2及甲烷的检测值高的情况下,将可信度向高修正,但是,并不限于此,在CO2及甲烷的检测值高的情况下,也可以将氢气气体的检测值向高修正。
在肠内有癌细胞的情况下,排便气体中不仅包含臭味气体,还包含硫化氢气体。因此,例如在除臭装置的导管18a内设置可以对硫化氢气体发生强烈反应的硫化氢气体传感器,并基于由此硫化氢气体传感器检测的硫化氢气体的检测数据来修正可信度。图31是表示硫化氢气体修正图表的图。如此图所示,在硫化氢气体修正图表中,硫化氢气体的检测量比规定值少的情况下,设定修正值为1,在硫化氢气体的检测量在规定值以上的情况下,随着硫化氢气体的增加,修正值也变大。另外,因为硫化氢气体的修正值是对应各次排泄行为所计算出来,所以是部分修正值。使用以上所说明的修正图表的一部分或全部来计算可信度。
接下来,由于在参照图9所说明的例子中省略了与气体量的推定方法相关的详细说明,于是,在此对该推定方法进行说明。
作为检测臭味气体的臭味气体传感器26,使用半导体气体传感器或固体电解质型传感器。半导体气体传感器、固体电解质型传感器及氢气气体传感器等传感器不仅会对臭味气体发生反应,还会对芳香剂、杀菌清洁布所含有的乙醇发生反应。
即,即使被检测者不在卫生间内时,由于例如芳香剂、座便器的桶身所附着的残留大便的影响,气体传感器的检测数据中也会含有环境检测噪声。此外,这种芳香剂、座便器的桶身所附着的残留大便的影响不会随时间发生较大变化。
另外,当被检测者进入卫生间内时,由于被检测者的体味、所使用的香水、整发剂等附着在被检测者的身体或者衣服上的异味气体成分的影响,由气体传感器检测到的检测值缓慢地增加,但当被检测者落座时,由于桶身的上方被被检测者或者衣服盖住,因而,由气体传感器检测出的数据值保持稳定,或者缓慢地增加。
另外,假设被检测者用杀菌清洁布清洁便座,于是,在使用杀菌清洁布后的瞬间,半导体气体传感器所检测到的气体量会急剧增加,但是,当被检测者落座后,即,在使用杀菌清洁布不久之后,杀菌清洁布的影响便不会再导致气体传感器所检测到的检测值增加。
即,在被检测者落座于便座上之后,由于附着在被检测者身体上的异味气体的影响,气体传感器的检测值会缓慢增加,但却不会急剧增加。
与此相对,在被检测者开始排泄行为后,在进行了各排泄行为的时间点,气体传感器与排便气体中含有的臭味气体及氢气气体发生反应,气体传感器的检测值急剧增加,在达到峰值之后降低。
因此,本发明的发明者们认为,将被检测者落座到便座上之后、气体传感器的检测值没有急剧增加时的检测值作为标准值,通过对检测值比该标准值的急剧增加进行检测,能够检测出排便气体中含有的臭味气体及氢气气体。
于是,本实施方式中,如参照图9所说明的那样,在时刻t2,落座检测传感器36检测到被检测者已落座到便座4上,数据分析装置60将在时刻t2之后且在排泄行为开始的时刻t5之前的非排泄行为期间的气体传感器的检测数据设定为标准值。接着,数据分析装置60将时刻t5时气体传感器的检测值和标准值之间的差值的变化率变为正的规定值以上的时间点,设定为排泄行为的开始时间点。然后,数据分析装置60从排泄行为的开始时间点直到结束时间点,对进行排泄行为时气体传感器的检测值和标准值之间的差值在时间上进行积分(即,求出进行排泄行为时的气体量比标准值大的部分的面积),以此作为推定的排便气体量。排泄行为的结束时间点可以设定为气体传感器的检测值再次恢复到标准值的时间点,也可以设定为在开始时间点以后气体传感器的检测值和标准值之间的差值的变化率由正转负的时间点。
另外,与臭味气体传感器26相同,氢气气体传感器24和二氧化碳传感器28有时也会受到排便气体以外的异味气体的影响。因此,在根据氢气气体传感器24和二氧化碳传感器28的检测数据来推定氢气和二氧化碳的气体量时,可以采用推定排便气体时相同的方法。
另外,气体量的推定方法并不局限于上述的方法。下面,对第2实施方式的身体信息检测系统中的气体量的推定方法进行说明。在第2实施方式中,与第1实施方向比较,仅气体量的推定方法不同。
在本实施方式的身体信息系统中,与第1实施方式相同,也使用半导体气体传感器或者固体电解质型传感器作为检测臭味气体的臭味气体传感器26。半导体气体传感器或者固体电解质型传感器由于通过检测出被加热后的检测部的电阻来检测气体量,因而灵敏度较低。另外,与半导体气体传感器相同,氢气气体传感器24的灵敏度也较低。在使用像这样的灵敏度较低的气体传感器时,会产生以下问题。另外,以下问题并不是半导体气体传感器所特有的,固体电解质型传感器和氢气气体传感器也同样存在。
例如,如图32所示,在排便气体的气体排出总量一定、但排出时间及单位时间的排出量不同的各条件S1、S2、S3下,臭味气体传感器26采用半导体气体传感器时,对臭味气体进行检测。图33表示变更了排出时间及单位时间的排出量时气体传感器的检测数据的波形。图34表示基于气体传感器的检测数据的波形而计算出的气体量。此外,图33及图34中的S1′、S2′、S3′分别对应于图31中的S1、S2、S3。
如图33所示,即使是排便气体的气体排出总量一定,当排出时间不同时,根据气体传感器的时间常数,气体排出量(检测数据)的波形需要经过同等程度的时间才会收敛于某一数值。因此,本发明的发明者们注意到了排出气体时气体排出量的波形的斜率。图35是将图33所示的气体传感器的检测数据波形的初期部分在时间轴上扩大显示的图。如该图所示,在单位时间的排出量(排出浓度)不同时,从开始排出到达到峰值为止的斜率和达到峰值所需时间不同。而且,单位时间的排出量(排出浓度)越大时,达到峰值为止的斜率越大,气体排出时间越长时,达到峰值所需时间越长。另外,图36表示单位时间的排出量(排出浓度)和传感器所检测到的检测数据波形在上升时的斜率的关系。如该图所示,可以说,单位时间的排出量(排出浓度)和传感器所检测到的检测数据波形在上升时的斜率大致呈正比关系。
本发明的发明者们有如下见解,即,上述的半导体气体传感器的检测数据波形的斜率与单位时间的排出气体的排出量(排出浓度)对应,半导体气体传感器的检测数据波形达到峰值所需时间与排出时间对应,发明者们基于这一见解,决定基于半导体气体传感器的检测数据波形的斜率和达到峰值所需时间的乘积(气体传感器检测数据波形面积)来推定气体量。此外,图37表示在像这样排出时间及单位时间的排出量(排出浓度)不同的各条件S1、S2、S3下,基于半导体气体传感器的检测数据波形的斜率和达到峰值所需时间的乘积(气体传感器检测数据波形面积)所推定出的气体量。如该图所示,基于气体量的波形的斜率和达到峰值所需时间的乘积推定出的气体量S1”、S2”、S3”为相同的量,由此可知基于气体量的波形的斜率和达到峰值所需时间能够推定正确的气体量。
因此,在本实施方式中,与上述的第1实施方式同样,基于在落座检测传感器36检测到被检测者落座的时间点之后、且在排泄行为开始之前臭味气体传感器26的检测数据,来设定标准值。而且,如图10中(a)所示,将臭味气体传感器26检测出的检测值和标准值之间的差值的变化率超过预先设定的开始阈值的时间点,设定为推定排便气体量的开始时间点(即,排泄行为的开始时间点)。接着,如图10中(a)所示,将臭味气体传感器26检测出的检测值和标准值之间的差值的变化率变为负的时间点(即,臭味气体传感器26的检测数据的峰值的时间点),设定为推定排便气体量的结束时间点(即,排泄行为的结束时间点)。
接下来,数据分析装置60计算从排泄行为的开始时间点到结束时间点的检测数据和标准值之间的差值的变化率。另外,数据分析装置60计算从排泄行为的开始时间点到结束时间点的排便气体排出时间。然后,数据分析装置60将从排泄行为的开始时间点到结束时间点的检测数据和标准值之间的差值的变化率在排便气体排出时间上积分,将该积分值推定为气体量。此外,也可以与此同样地,基于氢气气体传感器24的检测数据进行氢气气体量推定,以及基于二氧化碳传感器28的检测数据进行二氧化碳气体量推定。采用上述说明的气体量推定方法,能够排除气体传感器的时间常数的影响,从而准确地推定排便气体量。
而且,发明者们在对排便气体的单位时间的排出量和排出时间之间的关系进行研究时发现,排出量和排出时间的关系在不同人之间的差异很小。即,当排便气体的单位时间的排出量较多时,不论被检测者是谁,排出时间均为较短的一定时间,而当排便气体的单位时间的排出量较少时,不论被检测者是谁,排出时间均为较长的一定时间。因此,发明者们认为,基于排便气体中的臭味气体的单位时间的排出量(臭味气体传感器26所检测出的检测值的变化率),能够推定排便气体(臭味气体)的排出时间。此外,与此同样,基于氢气气体及二氧化碳的单位时间的排出量(氢气气体传感器24及二氧化碳传感器28所检测出的检测值的变化率),能够推定排便气体(氢气气体及二氧化碳)的排出时间。另外,在本实施方式中,对面积进行了推定,以获得健康类气体量和臭味气体量的相关关系,其实健康类气体浓度和臭味气体浓度也同样具有相关关系,据此也可得到同样的结果,因而本发明中也可以构建为采用根据各传感器的检测值的斜率来得到浓度。在这种情况下,无需进行面积的推定,可以使检测更为简便。
下面,对基于上述见解的第3实施方式的身体信息检测系统中的气体量推定方法进行说明。在第3实施方式中,与第1、第2实施方式相比,仅气体量推定方法不同。除设定上述实施方式中已说明的差值的变化率的开始阈值外,数据分析装置60还设定变化率-排出期间数据,该变化率-排出期间数据是关于差值的变化率和气体排出时间之间的对应关系的数据。
基于在落座检测传感器36检测到被检测者落座的时间点以后且在排泄行为开始之前臭味气体传感器26的检测数据,来设定标准值。将臭味气体传感器26所检测出的检测值和标准值之间的差值的变化率超过预先设定的开始阈值的时间点,设定为推定排便气体量的开始时间点(即,排泄行为的开始时间点)。然后,数据分析装置60参照变化率-排出期间数据,获得与开始时间点的检测值和标准值之间的差值的变化率相对应的排出期间数据。之后,数据分析装置60将排泄行为的开始时间点的检测数据和标准值之间的差值的变化率在排出时间上积分,将该积分值推定为气体量。此外,也可以与此同样地,基于氢气气体传感器24的检测数据进行氢气气体量推定,以及基于二氧化碳传感器28的检测数据进行二氧化碳气体量推定。采用上述说明的气体量推定方法,能够排除气体传感器的时间常数的影响,从而准确地推定排便气体量。此外,在上述的各实施方式的气体量推定方法中,对作为臭味气体传感器26采用了半导体气体传感器的情况进行了说明,不过,在以固体电解质型传感器替代半导体气体传感器的情况下也可以进行气体量推定。此外,在上述实施方式中,数据分析装置60求出排泄行为的开始时间点的检测数据和标准值之间的差值的变化率,参照变化率-排出期间数据,取得与排泄行为的开始时间点的检测数据和标准值之间的变化率相对应的排出期间数据,并基于该变化率和排出期间推定气体量,但本发明并不局限于此。例如,可以预先存储把上述差值的变化率和气体量关联起来的变化率-气体量数据,求出上述差值的变化率,参照变化率-气体量数据,来直接推定气体量。
另外,参考图1所说明的第1实施方式的身体信息检测系统,其结构为,检测装置6被安装在卫生间R中设置的座便器2上的便座4内部,以上就此进行了说明。但是,本发明的身体信息检测系统的检测装置并不一定要安装在便座内部。
图38中(a)是在第4实施方式中,身体信息检测系统的被检测者一侧装置,被安装在设置于卫生间里的座便器2上的状态的图,该图中(b)是表示该图中(a)所示的被检测者一侧装置的检测装置的立体图。另外,在第4实施方式中,与第1实施方式相比较,只有被检测者一侧装置的结构不同。如图38中(a)所示,本实施方式的身体信息检测系统101,与第1实施方式具有相同的结构,只有被检测者一侧装置110的检测装置106的结构不同。本实施方式的检测装置106与便座104是分开的结构。
如图38中(b)所示,检测装置106包括,装置主体180、导管118a、电源线182,其中,导管118a以向横向延伸的方式被安装在装置主体180上表面,其前端部朝向下方弯曲,电源线182与装置主体180相连接。如图38中(a)所示,检测装置106以其导管118a的前端部挂在座便器2的桶身侧壁上,且导管118a的前端部位于桶身内的状态下被固定。
装置主体180与第1实施方式同样,具有,氢气气体传感器、臭味气体传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、温度传感器、入室检测传感器、落座检测传感器、排便排尿检测传感器、抽吸装置、传感器加热器和收发信机。由导管118a所抽吸的气体被除臭后,由装置主体180底面所设置的除臭空气出风口排出。导管118a内,设置有氢气气体传感器、臭味气体传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、温度传感器、传感器加热器和风扇。关于在导管118a内设置传感器,因为与第1实施方式同样,所以在此省略了其说明。根据这样的结构,由本实施方式的检测装置106也可以通过臭味气体传感器、氢气气体传感器及二氧化碳传感器取得与排便气体中含有的臭味气体、氢气及二氧化碳气体量相应的检测数据。
另外,与本实施方式的检测装置106一起被使用的便座104,优选为具有便座盖开闭装置、喷嘴驱动装置、喷嘴清洗装置、座便器清洗装置及座便器除菌装置,并使用可以与检测装置106通信,并带有清洗功能的便座。通过同时使用这样的便座和检测装置106,可以在检测到异味气体的情况下进行各种清洗、杀菌工作。
另外,在第1实施方式中,如图3所示,在气体检测装置20中,氢气气体传感器24被设置在过滤器78的上游一侧的结构,但是不一定必须是这种结构。图39是第5实施方式的身体信息检测系统中气体检测装置的结构示意图。另外,在第5实施方式中,与第1实施方式相比较,只有气体检测装置的结构不同。如该图所示,在本实施方式中的气体检测装置120中,氢气气体传感器24的设置与图3所表示的实施方式不同。在本实施方式中,氢气气体传感器24被设置在吸气通路18b内的除臭过滤器78的下游。根据这样的结构,即使在使用不仅对氢气,也对臭味气体也发生反应的传感器作为氢气气体传感器24的情况下,也可以从氢气气体传感器24的输出数据中消除臭味气体的影响。
另外,在第1实施方式中,从臭味气体传感器26检测出的检测值中减掉氢气气体传感器24检测到的检测值,来分离氢气气体的影响以计算出臭味气体的检测值,但本发明并不局限于此,例如,如下述说明那样,可以通过使氢气气体和臭味气体到达臭味气体传感器26的到达时间错开,来分离氢气气体的影响。
图40是表示第6实施方式的气体检测装置的结构的图,该气体检测装置的结构为,通过使使氢气气体和臭味气体到达臭味气体传感器26的到达时间错开,来分离氢气气体的影响。此外,在第6实施方式中,与第1实施方式相比,仅气体检测装置的结构不同。如该图所示,在本实施方式中设有从导管18a内的吸气通路18b的主通路283a分支出来的副通路283b。此外,在第1实施方式中,分别设置了氢气气体传感器和臭味气体传感器,而在本实施方式中,由一个半导体气体传感器来检测氢气气体和臭味气体这二者。
与第1实施方式中同样,吸气通路18b中设有过滤器72、位于过滤器72下游的除臭过滤器78和抽吸风扇18c,副通路283在过滤器72的下游侧分支出来。过滤器72是不具有除臭功能的过滤器,其使臭味气体、氢气通过,阻止尿或清洁剂等异物的通过。另外,与第1实施方式中同样,除臭过滤器78是吸附臭味气体等气体成分的催化剂。
由抽吸风扇18c使座便器的桶身2a内的排便气体以一定流量被抽吸到吸气通路18b中。被抽吸到吸气通路18b内的排便气体经过过滤器72,而被除去尿及清洁剂等异物,并由除臭过滤器78除去臭味气体等气体成分之后,被送回座便器的桶身2a内。
副通路283b中,按从上游侧向下游侧的顺序设有流路切换阀284、分析柱286、半导体气体传感器288和泵290。
流路切换阀284仅在排泄行为中的一部分时间(极短的时间)打开,是用于将流经吸气通路18b内的排便气体的一部分(被检测者的排泄行为中的一部分时间内产生的排便气体的量)引入副通路283b内的阀门。流路切换阀284设置在副通路283b的最上游。
分析柱286设置于流路切换阀284的下游侧,其由细长的配管和填充在该配管内的例如细纤维材料等构成。分析柱286是利用气体色谱法的原理,而根据分子的大小(分子量)使气体通过的时间产生差异的机构。
在半导体气体传感器288的上游侧,设有传感器加热器54,其用于将半导体气体传感器288的检测部加热到规定温度,并且除去附着在半导体气体传感器288上的异味气体成分。
通过流路切换阀284使流经吸气通路18b的排便气体中,流经过滤器72后的微量的排便气体流入副通路283b。之后,驱动泵290之后,根据气体色谱法的原理,排便气体中含有的氢气及臭味气体根据分子量的不同而以不同的时间通过分析柱286,到达半导体气体传感器288。即,分子量小的氢气容易通过分析柱286,会用较短时间到达半导体气体传感器288,而分子量大的臭味气体不容易通过分析柱286,会用较长时间到达半导体气体传感器288。此外,泵290的结构为,以一定流速抽吸排便气体。
图41是表示图40所示的气体检测装置的半导体气体传感器所检测出的检测数据波形的图。如该图所示,采用本实施方式的气体检测装置220的结构,半导体气体传感器288分别在不同的时间对氢气气体和臭味气体进行反应。尤其是,排泄行为在短时间内进行时,含有氢气气体和臭味气体的排便气体也只在短时间内排出。像这样,通过将分析柱286设置在半导体气体传感器288的上游,在排便气体在短时间内排出时,能够使氢气气体和臭味气体到达半导体气体传感器288的时间错开,从而能够用一个半导体气体传感器288来检测出氢气的气体量以及臭味气体的气体量。这也是基于发明者们发现的如下技术上的见解,即,无需检测与癌症相关的甲硫醇的气体量的总量,而是采用根据健康类气体和臭味气体的相关关系来判断身体状况的方法,这种情况下仅在特定期间进行气体检测即可。使用氧化还原传感器可以使价格较低,但难以分离排便气体中较多地含有的大量氢气。对此,采用本实施方式,仅进行少量的特定期间的检测,因而既能够容易地分离氢气,又能够采用价格非常低的传感器实现实用性。
此外,在本实施方式中,利用分析柱286使氢气和臭味气体到达半导体气体传感器288的到达时间错开,当然,也可以使排便气体中含有的甲烷和臭味气体到达半导体气体传感器的到达时间错开。从而,不仅能够从半导体气体传感器所检测出的检测数据中分离氢气的影响,还能够分离甲烷的影响。
采用本发明的实施方式的身体信息检测系统时,将由气体检测装置20最初检测到臭味气体的相关值的规定上升时(图12中的时刻t5)的与初次排泄相关的检测数据(图12中的时刻t5~t5’)作为第1检测数据用于身体状况分析,因而,能够以良好的精度对良好反映被检测者的身体状况的排便气体进行检测。另外,通过抑制因受到由留存在座便器2的桶身2a内的大便散发出的臭味气体的影响而引起的身体状况检测的误差,能够避免给被检测者造成不必要的心理负担。
另外,采用本实施方式的身体信息检测系统时,由于将与初次排泄(图12中的时刻t5~t5’)相关的检测数据的初期部分(例如,检测数据的从上升起到峰值的部分)用于身体状况分析,因而能够以高精度对臭味气体进行检测。
再者,采用本实施方式的身体信息检测系统时,根据由气体检测装置20检测出的排便气体以外的臭味气体来设定臭味气体的标准值(例如,图9中的时刻t2的臭味检测噪声水平),在检测到被检测者落座于便座上之后(图9中的时刻t2~),采用从该臭味检测噪声的标准值开始变化的变化率为正的规定值以上时(图9中的时刻t5)的与初次排泄相关的检测数据用于身体状况分析,因而,能够有效地排除非源于排便气体的臭味气体的影响,准确地掌握被检测者的排泄行为。
另外,采用本实施方式的身体信息检测系统时,根据与臭味气体相关的第1检测数据和与健康类气体相关的第2检测数据来分析被检测者的身体状况(图6),因而,能够从多方面对被检测者的身体状况进行评估。另外,由于根据与初期的同一排泄行为相关的臭味气体和健康类气体来分析被检测者的身体状况,因而,能够利用排便气体所含有的臭味气体和健康类气体的相关关系来分析身体状况,以更准确地对身体状况进行检测。
Claims (9)
1.一种身体信息检测系统,其基于被排出到座便器的桶身内的排便气体来检测被检测者的身体状况,其特征在于,所述身体信息检测系统具有:
抽吸装置,其抽吸排出有被检测者排出的排便气体的所述桶身内的气体;
气体检测装置,其具有气体传感器,所述气体传感器对包含于所述抽吸装置所抽吸的气体中的、作为含有硫磺成分的臭味气体之甲硫醇气体以及所述甲硫醇气体以外的臭味气体发生反应;
控制装置,其对所述抽吸装置和所述气体检测装置进行控制;
数据分析装置,其基于与所述气体检测装置所检测出的所述排便气体中的与所述臭味气体相关的第1检测数据,对被检测者的身体状况进行分析;
输出装置,其输出所述数据分析装置的分析结果,
所述数据分析装置将与初次排泄相关的检测数据作为所述第1检测数据用于身体状况分析,其中,所述初次排泄是指,在被检测者落座在所述座便器的便座上之后的排便期间,由所述气体检测装置最初检测到所述臭味气体的相关值的规定上升时的排泄行为。
2.根据权利要求1所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述数据分析装置将与所述初次排泄相关的检测数据的初期部分作为所述第1检测数据用于身体状况分析。
3.根据权利要求2所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述数据分析装置基于所述第1检测数据的上升变化率和峰值中的任意一个或者两者来推定所述臭味气体的浓度或者气体量。
4.根据权利要求3所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述数据分析装置具有分析对象判断装置,针对所述初次排泄之后的排泄行为,所述分析对象判断装置将与从所述初次排泄起规定次数以内的排泄行为或者规定时间以内进行的排泄行为相关的检测数据作为所述第1检测数据来用于身体状况分析,而不采用与其他的排泄行为相关的检测数据用于身体状况分析。
5.根据权利要求4所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述分析对象判断装置从自所述初次排泄起规定次数以内的排泄行为或者规定时间以内进行的排泄行为中,基于与排泄行为相关的检测数据的上升变化率或者峰值选择出排泄行为,并将该选择出的排泄行为的检测数据用于身体状况分析。
6.根据权利要求3所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述身体信息检测系统还具有落座检测传感器,落座检测传感器用于对被检测者是否落座于便座上进行检测,
数据分析装置基于由气体检测装置检测出的非源自于被检测者的排便气体的臭味气体,来设定臭味检测噪声的标准值,数据分析装置将与初次排泄行为相关的检测数据作为第1检测数据用于身体状况分析,此处,所述初次排泄行为是指,在所述落座检测传感器检测到被检测者落座于所述便座上后,臭味气体从臭味检测噪声的标准值开始变化的变化率为正的规定值以上时的排泄行为。
7.根据权利要求3所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述数据分析装置仅将与所述初次排泄相关的检测数据作为所述第1检测数据用于身体状况分析。
8.根据权利要求3所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述气体检测装置构成为检测健康类气体,所述数据分析装置构成为,基于与所述臭味气体相关的所述第1检测数据和与所述健康类气体相关的第2检测数据来分析被检测者的身体状况,所述数据分析装置将与所述排泄期间中的、初期的同一排泄行为相关的所述第1检测数据和所述第2检测数据用于身体状况分析,其中,所述健康类气体由所述抽吸装置抽吸的排便气体中含有的氢气、二氧化碳、甲烷及醋酸气体中的至少一种气体构成。
9.根据权利要求3所述的身体信息检测系统,其特征在于,
所述输出装置由配置在设置有所述座便器的室内的显示装置构成,所述数据分析装置在得到与所述初次排泄相关的检测数据后,不等得到与下次排泄行为相关的检测数据,就基于与所述初次排泄相关的检测数据进行身体状况分析,并使分析结果显示在所述显示装置上。
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