CN114729926A - 压力测量系统和压力测量方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种压力测量系统和压力测量方法，能够在不花费时间和精力的情况下测量被检者的压力水平。压力测量系统(1)包括：传感器单元(31)，检测基于被检者的样本中包含的物质的多种检测对象气体，并且输出与多种检测对象气体各自的检测结果相对应的多个检测值；以及控制单元，基于多个检测值的组合确定被检者的压力水平。此外，样本中包含的物质可以包括用作脑神经递质原料的物质。

Description

压力测量系统和压力测量方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月26日提交的日本专利申请No.2019-213551的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及压力测量系统和压力测量方法。
背景技术
用于测量被检者的压力状态的已知方法的示例包括基于血液等的皮质醇的评估，以及基于呼气或心跳率的变化的评估。作为另一种方法，提出了一种压力测量设备，该压力测量设备通过使用在会话期间说话者双方的语音数据来确定说话者的压力(例如，下面的专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：公开号为2010-273700的日本未审专利申请
发明内容
根据本公开的实施例的压力测量系统包括：传感器单元，检测基于被检者的样本中包含的物质的多种检测对象气体，并且输出与多种检测对象气体各自的检测结果相对应的多个检测值；以及控制单元，基于多个检测值的组合确定被检者的压力水平。
进一步地，根据本发明的一个实施例的压力测量方法包括：检测来自被检者的样本的多种检测对象气体和多种检测对象气体各自的浓度；并且基于多种检测对象气体的浓度的组合，确定被检者的压力水平。
附图说明
图1是根据本发明实施例的压力测量系统的外观图。
图2是示出压力测量系统中包括的外壳的示例性内部结构的图。
图3是示出压力测量系统的示例的功能框图。
图4是示出传感器单元的示例的电路图。
图5是示出传感器单元的电压波形的示例的图。
图6是示例性示出苯酚类和吲哚类的浓度检测值与被检者的压力之间的关系的图。
图7是示例性示出基于先前的苯酚类和吲哚类的浓度检测值来调整被检者的压力的图。
图8是示出压力测量系统在检测气体的种类和浓度时的示例操作的流程图。
图9是示出压力测量系统在确定预测式时的示例操作的流程图。
图10是示出压力测量系统在确定预测式时的示例操作的流程图，其接续图9。
图11是示出压力测量系统在压力测量中的示例操作的流程图。
图12是示出压力测量系统在个体差异校正中的示例操作的流程图。
图13是示出根据本公开另一实施例的压力测量系统的示例的功能框图。
具体实施方式
以下将参考附图描述根据本公开的实施例。附图是示意图。
[压力测量系统的示例结构]
图1所示的压力测量系统1检测基于被检者的样本中包含的物质的气体，并且基于气体的检测值确定被检者的压力水平。被检者的样本是用于确定压力水平的测试对象。被检者的样本可以是例如被检者的组织的一部分、尿液等。在本实施例中，被检者的样本是被检者的粪便。压力测量系统1也是检测来自样本的气体以确定压力水平的气体检测系统。
如图1所示，压力测量系统1安装在例如抽水马桶2中。马桶2包括马桶缸2A和马桶座2B。压力测量系统1可以安装在马桶2的任何部分处。在一个示例中，如图1所示，压力测量系统1可以布置在从马桶缸2A与马桶座2B之间到马桶2的外部。压力测量系统1的一部分可以嵌入马桶座2B内。被检者可以将粪便排出到马桶2的马桶缸2A中。压力测量系统1可以获取由排出到马桶缸2A中的粪便产生的气体作为样本气体。压力测量系统1可以检测基于样本气体中包含的特定物质的多个气体的浓度等。压力测量系统1可以将检测结果、所确定的被检者的压力水平等传送到电子设备3。特定物质是粪便中含有的物质，是脑神经递质原料在体内未被肠道吸收而分解排泄得到的物质。后面将描述特定物质的细节。将描述外壳10、第一吸入孔20、第二吸入孔21和排出路径22。
马桶2可以设置在住宅、医院等的卫生间内。电子设备3例如是被检者使用的智能手机。然而，电子设备3不限于智能手机，可以是任何电子设备。电子设备3可以在卫生间的内部或外部。
电子设备3可以通过无线通信或有线通信接收来自压力测量系统1的检测结果。电子设备3可以将接收到的检测结果显示在显示单元3A上。显示单元3A可以包括能够显示字符的显示器和能够检测用户(被检者)的手指等的接触的触摸屏。显示器可以包括诸如液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OELD：有机电致发光显示器)或无机EL显示器(IELD：无机电致发光显示器)之类的显示设备。触摸屏的检测方法可以是电容法、电阻膜法、表面声波法(或超声波法)、红外法、电磁感应法或负荷检测法等任何一种方法。
如图2所示，压力测量系统1包括外壳10、第一吸入孔20、第二吸入孔21、排出路径22、流动路径23和24、腔室30、第一容器40、第二容器41、第一供应单元50、第二供应单元51和电路板60。流动路径23包括流动路径23-1和流动路径23-2。流动路径24包括流动路径24-1和流动路径24-2。压力测量系统1可以包括阀门20B和阀门21B。压力测量系统1可以包括阀门25和26、流动路径27、流动路径28和第三供应单元52。流动路径27包括流动路径27-1、流动路径27-2和流动路径27-3。
如图3所示，压力测量系统1的电路板60包括存储单元61、通信单元62和控制单元64。压力测量系统1可以包括传感器单元63。压力测量系统1还可以包括电池、扬声器等。
外壳10容纳压力测量系统1的各种组件。外壳10可以由任何材料制成。例如，外壳10可以由诸如金属或树脂之类的材料制成。
如图1所示，第一吸入孔20可以暴露在马桶缸2A的内部。第一吸入孔20的一部分可以嵌入马桶座2B中。第一吸入孔20吸入由排出到马桶缸2A内的粪便产生的气体作为样本气体。通过第一吸入孔20吸入的样本气体通过图2所示的阀门20B供应并且存储在第一容器40中。如图1中所示，第一吸入孔20的第一端可以指向马桶缸2A的内部。如图2所示，第一吸入孔20的第二端可以与第一容器40连接。第一吸入孔20可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
如图2所示，鼓风机20A可以设置在第一吸入孔20的外部。鼓风机20A可以包括风扇和电机。鼓风机20A由控制单元64控制。当驱动电机使风扇转动时，样本气体被吸入第一吸入孔20周围。
阀门20B位于第一吸入孔20、第一容器40和流动路径28之间。阀门20B包括与第一吸入孔20连接的连接口、与第一容器40的入口部分连接的连接口、以及与流动路径28连接的连接口。阀门20B可以由诸如电磁驱动阀门、压电驱动阀门或电动阀门之类的阀门构成。
控制单元64控制阀门20B以切换第一吸入孔20、第一容器40和流动路径28之间的连接状态。例如，控制单元64将它们之间的连接状态切换为第一吸入孔20和第一容器40彼此连接的状态，第一容器40和流动路径28彼此连接的状态，或者第一吸入孔20、第一容器40和流动路径28不彼此连接的状态。
当第一吸入孔20要吸入样本气体时，控制单元64控制阀门20B使得第一吸入孔20和第一容器40彼此连接。当样本气体存储在第一容器40中时，控制单元64控制阀门20B使得第一吸入孔20、第一容器40和流动路径28不彼此连接。第一容器40不与第一吸入孔20连接，可以降低第一容器40内的样本气体与外界空气接触的概率。
如图1所示，第二吸入孔21可以暴露在马桶缸2A的外部。第二吸入孔21的一部分可以嵌入马桶座2B中。第二吸入孔21例如吸入马桶缸2A外部的卫生间室内的空气(周围气体)作为吹扫气体。通过第二吸入孔21吸入的吹扫气体通过图2所示的阀门21B被供应并存储在第二容器41中。如图1所示，第二吸入孔21的第一端可以指向马桶2的外部。如图2所示，第二吸入孔21的第二端可以与第二容器41连接。第二吸入孔21可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
如图2所示，鼓风机21A可以设置在第二吸入孔21的外部。鼓风机21A可以包括风扇和电机。鼓风机21A由控制单元64控制。当驱动电机使风扇旋转时，吹扫气体被吸入第二吸入孔21周围。
阀门21B位于第二吸入孔21和第二容器41之间。阀门21B包括与第二吸入孔21连接的连接口和与第二容器41的入口部分连接的连接口。阀门21B可以由诸如电磁驱动阀门、压电驱动阀门或电动阀门之类的阀门构成。
控制单元64控制阀门21B以切换第二吸入孔21和第二容器41之间的连接状态。例如，控制单元64将它们之间的连接状态切换到第二吸入孔21和第二容器41彼此连接的状态，或者第二吸入孔21和第二容器41不彼此连接的状态。
当第二吸入孔21要吸入吹扫气体时，控制单元64控制阀门21B使得第二吸入孔21和第二容器41彼此连接。当吹扫气体存储在第二容器42中时，控制单元64控制阀门21B使得第二吸入孔21和第二容器41不彼此连接。第二容器41不与第二吸入孔21连接，可以降低第二容器41内的吹扫气体与外界空气接触的概率。
如图1所示，排出路径22的一部分可以暴露在马桶缸2A的外部。排出路径22将腔室30的废气排出到外部。废气中可能含有经过检测处理的样本气体和吹扫气体。另外，排出路径22能够将第一容器40内的残留气体等通过流动路径23-1、阀门25、流动路径27-1、27-3、以及第三供应单元52排出。另外，排出路径22能够将第二容器41内的残留气体等通过流动路径24-1、阀门26、流动路径27-2、27-3、以及第三供应单元52排出。排出路径22可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
流动路径23-1的第一端与第一容器40的出口部分连接。流动路径23-1的第二端与阀门25连接。流动路径23-2的第一端与阀门25连接。流动路径23-2的第二端通过第一供应单元50与腔室30连接。流动路径23可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
流动路径24-1的第一端与第二容器41的出口部分连接。流动路径24-1的第二端与阀门26连接。流动路径24-2的第一端与阀门26连接。流动路径24-2的第二端通过第二供应单元51与腔室30连接。流动路径24可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
阀门25位于流动路径23-1、流动路径23-2和流动路径27-1之间。阀门25包括与流动路径23-1连接的连接口、与流动路径23-2连接的连接口、以及与流动路径27-1连接的连接口。阀门25由诸如电磁驱动阀门、压电驱动阀门或电动阀门之类的阀门构成。
控制单元64控制阀门25以切换流动路径23-1、流动路径23-2、流动路径27-1之间的连接状态。例如，控制单元64将它们之间的连接状态切换到流动路径23-1和流动路径23-2彼此连接的状态，或者流动路径23-1和流动路径27-1彼此连接的状态。
阀门26位于流动路径24-1、流动路径24-2、流动路径27-2和流动路径28之间。阀门26具有与流动路径24-1连接的连接口、与流动路径24-2连接的连接口、与流动路径27-2连接的连接口、与流动路径28连接的连接口。阀门26由诸如电磁驱动阀门、压电驱动阀门或电动阀门之类的阀门构成。
控制单元64控制阀门26，切换流动路径24-1、流动路径24-2、流动路径27-2和流动路径28之间的连接状态。例如，控制单元64将它们之间的连接状态切换到流动路径24-1和流动路径24-2彼此连接的状态，流动路径24-1和流动路径27-2彼此连接的状态，或者流动路径24-1和流动路径28彼此连接的状态。
流动路径27-1的第一端与阀门25连接。流动路径27-1的第二端与流动路径27-3的第一端连接。流动路径27-2的第一端与阀门26连接。流动路径27-2的第二端与流动路径27-3的第一端连接。流动路径27-3的第一端与流动路径27-1的第二端和流动路径27-2的第二端连接。流动路径27-3的第二端通过第三供应单元52与排出路径22连接。流动路径27可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。
流动路径28的第一端与阀门20B连接。流动路径28的第二端与阀门26连接。流动路径28可以由诸如树脂管或金属管或玻璃管之类的管状部件构成。当流动路径24-1、流动路径28和第一容器40彼此连接时，控制单元64控制阀门20B和阀门26将第二容器41内的吹扫气体供应到第一容器40。此时，第一容器40内的样本气体被推出到流动路径23-1。
腔室30中具有与上述传感器单元63不同的传感器单元31。腔室30可以具有多个传感器单元31。多个传感器单元31包括传感器单元31-1、31-2和31-3。腔室30可以划分为多个腔室。每一个传感器单元31可以设置在所得到的多个腔室30中的对应的一个腔室中。多个腔室30可以彼此连接。此外，腔室30通过第一供应单元50与流动路径23-2连接。从流动路径23-2向腔室30供应样本气体。腔室30还通过第二供应单元51与流动路径24-2连接。从流动路径24-2向腔室30供应吹扫气体。腔室30也与排出路径22连接。来自腔室30的包含检测处理之后的样本气体和吹扫气体在内的废气通过排出路径22排出。
传感器单元31布置在腔室30中。传感器单元31输出与作为检测被检者的检测对象气体的检测结果相对应的检测值。在本实施例中，传感器单元31将与检测对象气体的浓度相对应的电压输出到控制单元64。在本实施例中，传感器单元31针对多种检测对象气体中的对应的气体输出多个检测值。向腔室30供应的气体包括检测对象气体和非检测对象气体。例如，样本气体中含有甲烷、氢气、二氧化碳、甲硫醇、硫化氢、醋酸、三甲胺、氨水、水等。样本气体还包含基于苯酚类(包括苯酚、甲酚等)的气体，以及基于吲哚类(包括吲哚、粪臭素等)的气体。苯酚和甲酚是作为去甲肾上腺素原料的酪氨酸的分解物，是粪便臭味中含有的物质。吲哚和粪臭素是作为血清素原料的色氨酸的分解物，是粪便臭味中含有的物质。基于苯酚类的气体和基于吲哚类的气体在下文中分别简称为苯酚类和吲哚类。在本实施例中，检测对象气体至少含有苯酚类和吲哚类。当从粪便产生的气体是对象时，至少氨和水是非检测对象气体，因为氨是包含在尿液中的成分并且水是包含在尿液和冲洗水中的成分。
如图4所示，传感器单元31包括传感器元件31S和电阻元件31R。传感器元件31S和电阻元件31R串联连接在电源端子P1和接地端子P2之间。在电源端子P1和接地端子P2之间施加恒定电压值VC。具有相同值的电流IS流过传感器元件31S和电阻元件31R中的每一个。电流IS的值可以根据传感器元件31S的电阻值RS和电阻元件31R的电阻值RL来确定。从传感器单元31输出的电压可以是传感器元件31S两端的电压值VS或电阻元件31R两端的电压值VRL。
图4所示的电源端子P1与压力测量系统1中包括的电池等电源连接。接地端子P2与压力测量系统1的接地端连接。
图4所示的传感器元件31S的第一端与电源端子P1连接。传感器元件31S的第二端与电阻元件31R的第一端连接。传感器元件31S是半导体传感器。然而，传感器元件31S不限于半导体传感器。例如，传感器元件31S可以是催化燃烧传感器、固体电解质传感器等。
传感器元件31S包括气敏部分。气敏部分包括与传感器单元31的种类相对应的金属氧化物半导体材料。金属氧化物半导体材料的示例包括含有选自氧化锡(例如SnO2)、氧化铟(例如In2O3)、氧化锌(例如ZnO)、氧化钨(例如WO3)、氧化铁(例如Fe2O3)中的一种或多种的材料等。适当地向气敏部分的金属氧化物半导体材料添加杂质，使得可以适当地选择要由传感器元件31S检测的气体。传感器元件31S还可以包括用于加热气敏部分的加热器。
当传感器元件31S暴露在吹扫气体中时，吹扫气体中包含的氧可以吸附在传感器元件31S的气敏部分的表面上。吸附在气敏部分的表面上的氧可以捕获在气敏部分的表面上的自由电子。当自由电子被吸附在气敏部分的表面上的氧捕获时，传感器元件31S的电阻值RS增加，并且传感器元件31S两端的电压值VS增加。即，当向传感器单元31供应吹扫气体时，能够使传感器元件31S两端的电压值VS上升。电压值VS和电压值VRL之和具有恒定值。因此，当向传感器单元31供应吹扫气体时，能够降低电压值VRL。
当传感器元件31S暴露在样本气体中时，样本气体中包含的检测对象气体被吸附在传感器元件31S的气敏部分的表面上的氧置换，并且可以发生还原反应。由于发生还原反应，吸附在气敏部分的表面上的氧可以被去除。当吸附在气敏部分的表面上的氧被去除时，传感器元件31S的电阻值RS减小，传感器元件31S两端的电压值VS减小。即，当向传感器单元31供应样本气体时，传感器元件31S两端的电压值VS可以根据样本气体中包含的检测对象气体的浓度而降低。电压值VS和电压值VRL之和具有恒定值。因此，当向传感器单元31供应样本气体时，电压值VRL可以根据样本气体中包含的检测对象气体的浓度而增加。
电阻元件31R是可变电阻元件。电阻元件31R的电阻值RL可以根据来自控制单元64的控制信号来改变。电阻元件31R的第一端与传感器元件31S的第二端连接。电阻元件31R的第二端与接地端子P2连接。
通过调整电阻元件31R的电阻值RL，可以调整传感器元件31S两端的电压值VS。例如，当电阻值RL被设置为等于传感器元件31S的电阻值RS时，传感器元件31S两端的电压值VS的波动范围可以接近最大值。
第一容器40能够存储样本气体。吸附剂40a、吸附剂40b和吸附剂40c可以放置在第一容器40中。此外，样本气体可以浓缩在第一容器40中。在本公开中，“浓缩样本气体”是指增加样本气体中包含的检测对象气体的浓度。吸附剂40a、吸附剂40b和吸附剂40c中的每一个可以包含与用途相对应的任何材料。吸附剂40a、吸附剂40b和吸附剂40c中的每一个可以包含例如活性炭、硅胶、沸石、MOF(金属有机骨架)材料、分子印迹材料或分子筛中的至少一种。吸附剂40a、吸附剂40b、吸附剂40c可以是多种类型，也可以含有多孔质材料。
吸附剂40a可以包含例如硅胶、沸石等中的至少一种。吸附剂40b可以包含例如活性炭、MOF材料、分子印迹材料、分子筛等中的至少一种。吸附剂40c可以包含例如活性炭、MOF材料、分子印迹材料、分子筛等中的至少一种。吸附剂40a、吸附剂40b、吸附剂40c的构成不限于上述构成，并且可以根据被吸附的气体分子的极性适当变更。在本实施例中，吸附剂40b和吸附剂40c之一吸附苯酚类。吸附剂40b和吸附剂40c中的另一个吸附吲哚类。苯酚类和吲哚类的沸点通常高于室温(15至25℃)，并且样本气体中的含量可能仅为ppb级。在本实施例中，在第一容器40中，吸附剂40b和吸附剂40c选择性地吸附苯酚类和吲哚类，当通过加热器加热达到预定温度时使苯酚类和吲哚类脱离。即，在第一容器40中，被吸附剂40b和吸附剂40c选择性地吸附的作为检测对象气体的苯酚类和吲哚类被加热脱离，从而提高检测对象气体的浓度。因此，样本气体浓缩在第一容器40中。吸附剂40a进一步吸附干扰气体，该干扰气体不是苯酚类或吲哚类。即，干扰气体在第一容器40中被去除。在第一容器40中进行的浓缩和干扰气体去除使得传感器单元31能够提高苯酚类和吲哚类的检测精度。在第一容器40中，可以仅执行检测对象气体浓缩和干扰气体去除中的一个。
具体而言，例如通过依次执行以下的(1)至(3)的步骤来执行上述样本气体的浓缩。
(1)在第一吸入孔20、第一容器40、流动路径23-1、流动路径27-1、流动路径27-3、第三供应单元52和排出路径22彼此连接(连通)的同时，样本气体在室温或更高温度下被吸附剂40a或吸附剂40b吸附。
(2)在关闭阀门20B和阀门25的状态下，将吸附剂40a或吸附剂40b加热到比步骤(1)的温度高的温度，使样本气体脱离。
(3)在第二容器41、流动路径24-1、流动路径28、第一容器40、流动路径23-1、流动路径23-2、第一供应单元50、腔室30和排出路径22彼此连接(连通)的同时，将在上述步骤(2)中在第一容器40中生成的浓缩气体送入腔室30中。
在第一容器40中，吸附剂40a可以由壁面等分开。分开吸附剂40a可以延长气体在第一容器40中的流动路径。第一容器40中的气体流动路径变长，可以延长气体与吸附剂40a接触的时间。同样地，在第一容器40中，吸附剂40b可以由壁面等分开。将吸附剂40b分开可以延长气体和吸附剂40b在第一容器40中彼此接触的时间。同样地，在第一容器40中，吸附剂40c可以由壁面等分开。将吸附剂40c分开可以延长气体和吸附剂40c在第一容器40中彼此接触的时间。
吸附剂40a可以放置在第一容器40中与第一吸入孔20连接的一侧。吸附剂40c可以放置在第一容器40中与流动路径23-1连接的一侧。吸附剂40b可以放置在第一容器40中的吸附剂40a和吸附剂40c之间。
第一容器40可以由具有长方体形状、圆柱形状、袋状或装配在容纳在外壳10内的各种部件之间的间隙中的形状的箱体等形成。第一容器40可以设置有加热器，用于加热第一容器40的内壁、吸附剂40a、吸附剂40b或吸附剂40c中的至少一个。
整个第一容器40可以由壁面等分开。通过分开整个第一容器40，允许第一容器40中气体流动路径相对于气体流动路径的体积具有较小的截面积。气体流动路径的截面积相对于气体流动路径的体积较小。因此，当样本气体从第一容器40被推出到腔室30内时，从阀门20B流入第一容器40的气体与存储在第一容器40中的样本气体之间的接触面积可以较小。从阀门20B流入第一容器40的气体与存储在第一容器40中的样本气体之间的接触面积小。由此，从阀门20B流入第一容器40的气体不容易与第一容器40中的样本气体混合。
第二容器41能够存储吹扫气体。吸附剂41a、吸附剂41b和吸附剂40c可以放置在第二容器41中。吸附剂41a、吸附剂41b和吸附剂41c中的每一个可以包含与用途相对应的任何材料。吸附剂41a、吸附剂41b和吸附剂41c中的每一个可以包含例如活性炭、硅胶、沸石、MOF材料、分子印迹材料或分子筛中的至少一种。吸附剂41a、吸附剂41b、吸附剂41c可以是多种类型，也可以含有多孔质材料。
吸附剂41a可以包含例如硅胶、沸石等中的至少一种。吸附剂41b可以包含例如活性炭、MOF材料、分子印迹材料、分子筛等中的至少一种。吸附剂41c可以包含例如活性炭、MOF材料、分子印迹材料、分子筛等中的至少一种。吸附剂41a、吸附剂41b、吸附剂41c的构成不限于上述构成，并且可以根据被吸附的气体分子的极性适当变更。例如，吸附剂41b和吸附剂41c之一可以吸附苯酚类。吸附剂41b和吸附剂41c中的另一个可以吸附吲哚类。吸附剂41a可以吸附干扰气体，该干扰气体不是苯酚类或吲哚类。
在第二容器41中，吸附剂41a可以由壁面等分开。将吸附剂41a分开可以延长气体在第二容器41中的流动路径。第二容器41中的气体流动路径变长，可以延长气体与吸附剂41a接触的时间。同样地，在第二容器41中，吸附剂41b可以由壁面等分开。将吸附剂41b分开可以延长气体与吸附剂41b在第二容器41中彼此接触的时间。同样地，在第二容器41中，吸附剂41c可以由壁面等分开。将吸附剂41c分开可以延长气体与吸附剂41c在第二容器41中彼此接触的时间。
吸附剂41a可以放置在第二容器41中与第二吸入孔21连接的一侧。吸附剂41c可以放置在第二容器41中与流动路径24-1连接的一侧。吸附剂41b可以放置在第二容器41中的吸附剂41a和吸附剂41c之间。
第二容器41可以由具有长方体形状、圆柱形状、袋状或装配在容纳在外壳10内的各种部件之间的间隙中的形状的箱体等形成。第二容器41可以设置有加热器，用于加热第二容器41的内壁、吸附剂41a、吸附剂41b或吸附剂41c中的至少一个。
整个第二容器41可以由壁面等分开。通过分开整个第二容器41，允许第二容器41中气体流动路径相对于气体流动路径的体积具有较小的截面积。气体流动路径的截面积相对于气体流动路径的体积较小。因此，当吹扫气体从第二容器41推出到腔室30内时，从阀门21B流入第二容器41的气体与存储在第二容器41中的吹扫气体之间的接触面积可以较小。从阀门21B流入第二容器41的气体与存储在第二容器41中的吹扫气体之间的接触面积小。因此，从阀门21B流入到第二容器41的气体不容易与第二容器41内的吹扫气体混合。利用这种结构，例如，如果第二吸入孔21附近的气体被污染，则污染气体不容易与第二容器41中的吹扫气体混合。
第一供应单元50附接到流动路径23-2。当流动路径23-1和流动路径23-2彼此连接时，第一供应单元50能够将存储在第一容器40中的样本气体供应到腔室30。第一供应单元50在控制单元64的控制下被驱动或停止。图2中的第一供应单元50中的箭头表示第一供应单元50输送样本气体的方向。第一供应单元50可以由压电泵、电动泵等构成。
第二供应单元51附接到流动路径24-2。当流动路径24-1和流动路径24-2彼此连接时，第二供应单元51能够将存储在第二容器41中的吹扫气体供应到腔室30。第二供应单元51在控制单元64的控制下被驱动或停止。图2中的第二供应单元51中的箭头表示第二供应单元51输送吹扫气体的方向。第二供应单元51可以由压电泵、电动泵等构成。
第三供应单元52附接到流动路径27-3。当流动路径23-1和流动路径27-1彼此连接时，第三供应单元52能够将第一容器40中的残余气体等供应到排出路径22。而且，当流动路径24-1和流动路径27-2彼此连接时，第三供应单元52能够将第二容器41中的残余气体等供应到排出路径22。第三供应单元52在控制单元64的控制下被驱动或停止。图2中的第三供应单元52中的箭头表示第三供应单元52输送残留气体等的方向。第三供应单元52可以由压电泵、电动泵等构成。
第三供应单元52还具有将样本气体和吹扫气体分别吸入第一容器40和第二容器41的功能。当第一吸入孔20和第一容器40彼此连接并且流动路径23-1和流动路径27-1彼此连接时，第三供应单元52能够将来自第一吸入孔20的样本气体供应到第一容器40。此外，当第二吸入孔21和第二容器41彼此连接并且流动路径24-1和流动路径27-2彼此连接时，第三供应单元52能够将来自第二吸入孔21的吹扫气体供应到第二容器41。
如上所述，电路板60包括存储单元61、通信单元62、控制单元64等(见图3)。存储单元61例如由半导体存储器、磁存储器等构成。存储单元61存储各种信息和用于使压力测量系统1动作的程序。存储单元61可以用作工作存储器。
存储单元61存储例如多元回归分析算法。存储单元61例如存储多元回归分析中的模型式(例如后述的模型式(2))。存储单元61存储与后述的标准气体相关的信息。存储单元61例如存储在压力测量系统1或外部服务器中确定或更新的、与后述的预测式相关的信息(例如后述的预测式(1)的信息等)。
通信单元62与电子设备3通信，该电子设备3被配置为通过例如显示单元3A上的显示或通过声音将由控制单元64测量的被检者的压力水平呈现给被检者。通信单元62可以能够与外部服务器进行通信。通信单元62与电子设备3和外部服务器通信时使用的通信方式可以是近距离无线通信标准、用于与移动电话网络连接的无线通信标准或有线通信标准。近距离无线通信标准可以包括例如WiFi(注册商标)、蓝牙(注册商标)、红外线、NFC(近场通信)等。用于与移动电话网络连接的无线通信标准可以包括例如LTE(长期演进)或第四代或更高版本的移动通信系统等。或者，当通信单元62与电子设备3和外部服务器通信时使用的通信方法可以是例如诸如LPWA(低功率广域)或LPWAN(低功率广域网)之类的通信标准。
传感器单元63可以包括摄像头、个人识别开关、红外传感器、压力传感器等中的至少一种。传感器单元63将检测结果输出到控制单元64。
例如，当传感器单元63包括红外线传感器时，传感器单元63检测来自被源于红外线传感器的红外线照射的物体的反射光，从而能够检测被检者已经进入卫生间。传感器单元63将表示被检者进入卫生间的信号作为检测结果向控制单元64输出。
例如，当传感器单元63包括压力传感器时，传感器单元63检测施加到图1所示的马桶座2B的压力，从而能够检测到被检者坐在马桶座2B上。传感器单元63将表示被检者坐在马桶座2B上的信号作为检测结果向控制单元64输出。
例如，当传感器单元63包括压力传感器时，传感器单元63检测施加到图1所示的马桶座2B的压力的减小，从而能够检测到被检者已经从马桶座2B起身。传感器单元63将表示被检者从马桶座2B起身的信号作为检测结果向控制单元64输出。
例如，当传感器单元63包括摄像头、个人识别开关等时，传感器单元63收集诸如面部图像、坐高和体重等数据。传感器单元63从收集的数据中识别和检测个人。传感器单元63将指示所识别的个人的信号作为检测结果输出到控制单元64。
例如，当传感器单元63包括个人识别开关等时，传感器单元63响应于个人识别开关的操作来识别(检测)个人。在这种情况下，个人信息可以预先登记(存储)在存储单元61中。传感器单元63将指示所识别的个人的信号作为检测结果输出到控制单元64。
控制单元64包括一个或多个处理器。一个或多个处理器可以包括读取特定程序以执行特定功能的通用处理器和专用于特定处理的专用处理器中的至少任何一个。专用处理器可以包括专用IC(ASIC；专用集成电路)。一个或多个处理器可以包括可编程逻辑器件(PLD；可编程逻辑器件)。PLD可以包括FPGA(现场可编程门阵列)。控制单元64可以包括与一个或多个处理器协作的SoC(片上系统)和SiP(系统级封装)中的至少任何一个。控制单元64也可以根据程序执行后述的运算(气体的种类和浓度的确定处理、压力测量处理等)。
<气体的种类和浓度的检测处理>
例如，控制单元64将流动路径24-1和流动路径24-2彼此连接，并且驱动第二供应单元51，使吹扫气体存储在第二容器41中。然后，控制单元64使存储在第二容器41中的吹扫气体供应到腔室30。如果第二吸入孔21附近的吹扫气体被污染，则控制单元64可以关闭阀门21B以防止吹扫气体被引入第二容器41。例如，当第二容器41由树脂制成或具有褶皱结构等以使其内部容积可变时，控制单元64可以执行如上所述的防止吹扫气体被引入第二容器41的处理。
例如，控制单元64将流动路径23-1和流动路径23-2彼此连接，并且驱动第一供应单元50，使样本气体存储在第一容器40中。然后，控制单元64使存储在第一容器40中的样本气体供应到腔室30。为了防止第一吸入孔20附近的样本气体与已经存储在第一容器40中的样本气体混合，控制单元64可以关闭阀门20B以防止样本气体被引入第一容器40。此时，控制单元64可以控制阀门20B和阀门26将第一容器40通过流动路径28和流动路径24-1连接到第二容器41，从而可以将存储在第二容器41中的吹扫气体供应到第一容器40。例如，当第一容器40由树脂制成或具有褶皱结构等以使其内部容积可变时，控制单元64可以执行如上所述的防止样本气体被引入第一容器40的处理。
控制单元64控制第二供应单元51和第一供应单元50交替地向腔室30供应吹扫气体和样本气体。控制单元64获取腔室30中的传感器单元31输出的电压波形。例如，控制单元64获取电阻元件31R两端的电压值VRL以获取图5所示的电压波形。
图5是示出传感器单元31的电压波形的示例的图。在图5中，横轴表示时间。在图5中，纵轴表示电压。由电压波形V1表示的电压值是传感器单元31-1的电阻元件31R两端的电压值VRL。由电压波形V2表示的电压值是传感器单元31-2的电阻元件31R两端的电压值VRL。由电压波形V3表示的电压值是传感器单元31-3的电阻元件31R两端的电压值VRL。
第一时间段T1是存储在第一容器40中的样本气体被供应到腔室30的时间段。在向传感器单元31供应样本气体时，电阻元件31R的电压值VRL能够根据样本气体中包含的检测对象气体的浓度而增大。因此，在第一时间段T1中，电压波形V1至V3所示的电压值增加。
第二时间段T2是存储在第二容器41中的吹扫气体被供应到腔室30的时间段。当向传感器单元31供应吹扫气体时，电阻元件31R的电压值VRL可以降低。因此，在第二期间T2中，电压波形V1至V3所示的电压值变小。
控制单元64使用传感器单元31输出的电压波形的特性作为解释变量，基于多元回归分析，检测样本气体中包含的气体的种类和浓度。可以作为解释变量的电压波形的特性的示例包括预定区间中的电压波形的斜率、平均值和中间值，这些数值之间的差，以及不同传感器单元31的这些数值的比值。在图5所示的示例中，区间t1至t6可以是预定区间。区间t1至t6具有相同的宽度。然而，区间t1至t6也可以具有不同的宽度。区间t1中的电压波形的斜率可以是解释变量之一。区间t1中的电压波形V1至V3的各自的斜率分别由“解释变量x11”、“解释变量x12”、“解释变量x13”表示。区间t2中的电压波形的斜率可以是解释变量之一。区间t2中的电压波形V1至V3的各自的斜率分别由“解释变量x21”、“解释变量x22”、“解释变量x23”表示。区间t3中的电压波形的平均值可以是解释变量之一。区间t3中的电压波形V1至V3的各自的平均值分别由“解释变量x31”、“解释变量x32”、“解释变量x33”表示。区间t4中的电压波形的斜率可以是解释变量之一。区间t4中的电压波形V1至V3的各自的斜率分别由“解释变量x41”、“解释变量x42”、“解释变量x43”表示。区间t5中的电压波形的斜率可以是解释变量之。区间t5中的电压波形V1至V3的各自的斜率分别由“解释变量x51”、“解释变量x52”、“解释变量x53”表示。区间t6中的电压波形的平均值可以是解释变量之一。区间t6中的电压波形V1至V3的各自的平均值分别由“解释变量x61”、“解释变量x62”、“解释变量x63”表示。
控制单元64使用通过多元回归分析求出的预测式、以及解释变量中用于预测式的解释变量，检测样本气体中包含的气体的种类和浓度。例如，控制单元64使用以下的预测式(1)来检测样本气体中包含的气体的种类和浓度。预测式(1)是用于预测预定气体的浓度的预测式的示例。预测式(1)是使用气体组成已知的混合气体通过多元回归分析确定的。下面将描述用于确定预测式(1)的处理。
[式1]
y1＝A×x11+B×x22+C×x33+D 预测式(1)
在预测式(1)中，浓度y1是预定气体的浓度。系数A、B和C分别是解释变量x11、x22和x33的回归系数。常数D是常数项。在上述解释变量x11至x13、x21至x23、x31至x33、x41至x43、x51至x53、x61至x63中，在预测式(1)中使用解释变量x11、x22、x33。
控制单元64可以从存储单元61或通过通信单元62从外部获取与预测式相关的信息。与预测式相关的信息可以包括关于预测式的信息、关于在预测式中使用的解释变量的信息、关于预定间隔的信息、关于用于获取解释变量的运算的信息等。预定间隔是用于将电压波形划分为多个区间的间隔。预定间隔对应于图5所示的区间t1至t6的宽度。例如，在预测式(1)的情况下，与预测式相关的信息可以包括关于预测式(1)的信息、关于在预测式(1)中使用的解释变量x11、x22和x33的信息、关于预定区间的信息、以及关于用于获取解释变量x11、x22和x33的运算的信息。例如，控制单元64在获得与预测式相关的信息时，控制单元64将图5所示的电压波形沿时间轴以预定间隔划分为多个区间t1至t6。另外，控制单元64基于关于用于获取解释变量的运算的信息，计算图5所示的区间t1的电压波形V1的斜率，以获取解释变量x11。此外，控制单元64计算图5所示的区间t2中的电压波形V2的平均值，以获取解释变量x22。此外，控制单元64计算图5所示的区间t3的电压波形V3的平均值，以获取解释变量x33。控制单元64将解释变量x11、x22、x33代入上述的预测式(1)，检测预定气体的浓度y1。
关于与解释变量相对应的区间的宽度，在图5所示的示例中，区间t1至t6可以不具有相同的宽度。例如，与解释变量相对应的区间可以具有不同的宽度。与解释变量相对应的部分区间可以重叠。与解释变量相对应的区间可以包括用于获取特定解释变量的细分区间。根据传感器单元31输出的电压波形数据、获取电压波形的时间间隔、以及电压波形中包含的噪声的大小或频率，可以预先适当地选择与适当的解释变量相对应的区间的设置。并非传感器单元31输出的电压波形的所有数据都可以用于检测气体的种类和浓度。例如，由传感器单元31输出的电压波形中的仅必要部分的数据(例如，通过去除不必要的部分而获取)可以用于检测气体的种类和浓度。
控制单元64可以根据气体的种类使用不同的预测式。控制单元64使用与气体的种类相对应的不同的预测式，能够检测样本气体中含有的每一种气体的浓度。即，控制单元64能够检测样本气体中含有的气体的种类和浓度。
控制单元64可以通过通信单元62将检测到的气体种类和浓度传送到电子设备3。此外，在检测处理完成后，控制单元64可以将流动路径23-1和流动路径27-1彼此连接，并且驱动第三供应单元52将第一容器40中的残留气体从排出路径22排出。在检测处理完成后，此外，控制单元64可以将流动路径24-1和流动路径27-2彼此连接，并且驱动第三供应单元52将第二容器41中的残留气体从排出路径22排出。
<预测式确定处理>
可以在压力测量系统1的出厂之前、维护期间等执行以下预测式确定处理。
控制单元64按照预先内置的程序，或者当通过通信单元62从外部接收到用于提供吸入吹扫气体的指示的控制信号时，以与上述同样的方式通过第二吸入孔21吸入吹扫气体。当要在压力测量系统1的出厂之前等确定预测式时，可以将用于提供吸入吹扫气体的指示的控制信号发送到压力测量系统1。控制单元64使吹扫气体通过第二吸入孔21被吸入，以将吹扫气体存储在第二容器41中。
控制单元64按照预先内置的程序，或者当通过通信单元62从外部接收到用于提供吸入样本气体的指示的控制信号时，以与上述同样的方式通过第一吸入孔20吸入样本气体。当要在压力测量系统1的出厂之前等确定预测式时，可以将用于提供吸入样本气体的指示的控制信号发送到压力测量系统1。控制单元64使样本气体通过第一吸入孔20被吸入，以将样本气体存储在第一容器40中。在预测式确定处理中，气体组成已知的混合气体被用作样本气体。即，气体组成已知的混合气体被存储在第一容器40中。气体组成已知的混合气体在下文中也称为“标准气体”。
控制单元64从存储单元61或通过通信单元62从外部获取多元回归分析中的模型式。例如，控制单元64获取下面的模型式(2)。
[式2]
yn＝∑i∑jEijn×Xij+F 模型式(2)
在模型式(2)中，n、i和j是自然数。n对应于气体的种类。以下，与n相对应的气体也称为“气体n”。i对应于与解释变量相对应的区间。以下，也将与i相对应的区间称为“区间i”。j对应于多个传感器单元31中的任何一个。以下，将与j相对应的传感器单元31也称为“传感器单元31j”。浓度yn是气体n的浓度。解释变量ij是与区间i相对应的传感器单元31j的电压波形的解释变量。系数Eijn是气体n的解释变量ij的系数。误差F是误差项。
控制单元64从存储单元61或通过通信单元62从外部获取与标准气体相关的信息。与标准气体相关的信息包括与标准气体中包含的气体的种类和浓度相关的信息，以及与解释变量的获取相关的信息。例如，在模型式(2)的情况下，气体的种类和浓度的信息是气体n的种类和浓度yn的信息。例如，在模型式(2)的情况下，与解释变量的获取相关的信息可以包括关于区间i的信息，以及关于用于从传感器单元31j的区间i获取解释变量ij的运算的信息。
控制单元64以与上述类似的方式交替地向腔室30供应吹扫气体和样本气体，以获取腔室30中的传感器单元31输出的电压波形。控制单元64对传感器单元31的电压波形执行有训练数据的机器学习，以获取模型式(2)中的有效解释变量和回归系数。控制单元64获取有效解释变量和回归系数以确定气体n的预测式。
例如，在预定气体的浓度y1(n＝1)的情况下，控制单元64获取解释变量x11、x22、x33作为有效解释变量。控制单元64获取系数A作为解释变量x11的系数E111。控制单元64获取系数B作为解释变量x11的系数E221。控制单元64获取系数C作为解释变量x33的系数E331。控制单元64获取常数D作为误差F。控制单元64获取有效解释变量x11、22和x33、系数A、B和C以及常数D，以确定预定气体的浓度y1的上述预测式(1)。控制单元64可以将有效解释变量x11、x22和x33、系数A、B和C以及常数D存储在存储单元61中。
控制单元64可以根据气体的种类确定不同的预测式。控制单元64不需要学习传感器单元31的电压波形的所有获取数据。根据传感器单元31输出的电压波形数据、获取电压波形的时间间隔、以及电压波形中包含的噪声的大小或频率，可以预先适当地选择与适当的解释变量相对应的区间的设置。或者，可以使用包括所有可能解释变量的多元回归分析来提取更有效的解释变量。
<压力测量处理>
大脑和肠道相互交流并(通过大脑神经递质或激素)相互作用。例如，众所周知，压力会导致肠易激综合征等症状。众所周知，肠道中摄入的食物中的蛋白质和脂质产生的一些物质会被转运到大脑，成为大脑神经递质的原料。去甲肾上腺素是一种大脑神经递质，其原料是酪氨酸。血清素是一种大脑神经递质，其原料是色氨酸。例如，当肠道中的酪氨酸通过衍化物从肠道内部转运到大脑并且肠道中的酪氨酸量减少时，大脑中的去甲肾上腺素量就会增加。当肠内的酪氨酸量减少时，肠内作为其分解物的苯酚类的量也减少。当肠道中的色氨酸通过衍化物从肠道内部转运到大脑并肠道中的色氨酸量减少时，大脑中的血清素量就会增加。当肠内的色氨酸量减少时，肠内作为其分解物的吲哚类的量也减少。
压力会破坏交感神经活动和副交感神经活动之间的平衡。即，可以根据交感神经活动和副交感神经活动来测量压力水平。例如，增加被检者的压力水平会激活交感神经系统，并且交感神经系统优于副交感神经系统。这时，去甲肾上腺素的原料酪氨酸在肠道内减少，苯酚类也相应减少。降低被检者的压力水平会激活副交感神经系统。然后，作为血清素原料的色氨酸减少，吲哚类也相应减少。
图6是示例性示出作为检测对象气体的苯酚类和吲哚类的浓度的检测值与被检者的压力水平的关系的图。图6中，横轴表示吲哚类的浓度的检测值，即与吲哚类的浓度相对应的电压。图6中，纵轴表示苯酚类的浓度的检测值，即与苯酚类的浓度相对应的电压。当被检者的压力水平足够低时，达到了肠道内苯酚类和吲哚类的平衡，并且吲哚类的浓度检测值和苯酚类的浓度检测值包含在区域R1中。区域R1被定义为以基准值PO0为中心的特定范围，该基准值PO0被确定为处于无压力状态的人的实际测量值或计算值。如下所述，可以将基准值PO0替换为考虑到每一个被检者的个体差异的基准值PO1。当被检者的压力水平增加时，苯酚类减少而吲哚类增加。因此，吲哚类的浓度的检测值和苯酚类的浓度的检测值包含在区域R2中。区域R2也被定义为从基准值PO0延伸的范围，该基准值PO0被确定为处于无压力状态的人的实际测量值或计算值。在图6中，区域R2是由下列线包围的区域：连接区域R1中吲哚类的浓度最大值和区域R1中苯酚类的浓度最小值的线、从区域R1中吲哚类的浓度最大值向苯酚类的浓度降低的方向延伸的线、以及从区域R1中苯酚类的浓度最小值向吲哚类的浓度增加的方向延伸的线。区域R1和R2可以通过深度学习等方法确定。在图6中，如虚线箭头所示，随着被检者压力水平的增加，吲哚类的浓度相对增加。因此，可以根据苯酚类和吲哚类的浓度比来测量被检者的压力水平。当吲哚类的浓度的检测值和苯酚类的浓度的检测值包含在除区域R1和区域R2以外的区域(区域R3)中时，被检者可能处于异常状态。即，当苯酚类和吲哚类的浓度的组合在区域R3中时，被检者可能患有例如血清素过多、血清素综合征、狂躁症、精神分裂症、失眠症或抑郁症。
控制单元64获取根据上述预测式(1)检测出的气体的种类和浓度中的苯酚类和吲哚类的浓度的检测值。为了仅提取去甲肾上腺素和血清素之间的关系，控制单元64可以获取酪氨酸和色氨酸浓度的检测值。
控制单元64确定苯酚类的浓度的检测值和吲哚类的浓度的检测值的组合。控制单元64确定所确定的组合是否可以包括在区域R1和区域R2中。当所确定的苯酚类的浓度的检测值和所确定的吲哚类的浓度的检测值包含在区域R2中时，因为在苯酚类和吲哚类的浓度之比中苯酚类的浓度相对较高，控制单元64确定被检者的压力水平高。当所确定的苯酚类的浓度的检测值和所确定的吲哚类的浓度的检测值包含在区域R1中时，控制单元64确定被检者的压力水平足够低。控制单元64可以将被检者的压力水平转换为分数，该分数例如是0到100的数值。控制单元64可以通过通信单元62将测量的被检者的压力水平发送到电子设备3。
<个体差异校正处理>
以下的个体差异校正处理可以在从压力测量系统1的使用起经过一定时间段时、或在维护期间时等执行。
基准值PO0是在设计压力测量系统1时确定的典型值。因此，有时需要根据被检者的个体差异，特别是根据肠道中存在的细菌的比例来调整控制单元64的压力测量。例如，如果由于被检者的个体差异而导致苯酚类的浓度相对较高，则即使被检者的压力水平变高也可能确定被检者不感到压力。可以执行个体差异校正处理以执行适合每一个被检者的压力测量。被检者肠道中存在的细菌比例可以是被检者肠道中存在的特定细菌种类的细菌数量的比例或该比例的比值。肠道中的特定细菌种类可包括双歧杆菌、乳酸杆菌、棒状杆菌、葡萄球菌、沃尔什细菌(梭状芽孢杆菌)、拟杆菌属、大肠杆菌、肠杆菌属、假单胞菌属或念珠菌属中的至少一种。可以通过检查机构等对被检者的粪便进行检查，来测量被检者肠道中特定细菌种类的细菌数量。
在执行压力测量处理时，控制单元64将苯酚类的浓度的检测值和吲哚类的浓度的检测值存储在存储单元61中。存储单元61将苯酚类的浓度的检测值和吲哚类的浓度的检测值与例如日期时间信息一起存储。例如，当从开始使用压力测量系统1起已经过去了一定时间段时，控制单元64基于存储在存储单元61中的多个先前检测值来确定新的基准值PO1。例如，控制单元64可以对苯酚类的浓度的先前检测值和吲哚类的浓度的先前检测值执行统计处理，以确定新的基准值PO1。在统计处理中，例如，控制单元64可以确定平均值或中值。原始基准值PO0被替换为基准值PO1，该基准值PO1考虑了每一个被检者的个体差异。如图7所示，区域R1和区域R2随着从原始基准值PO0到新基准值PO1的变化而移动。
[压力测量系统的示例操作]
<气体种类和浓度检测操作>
图8是示出压力测量系统1在检测气体的种类和浓度时的示例操作的流程图。控制单元64也可以基于传感器单元63的检测结果，从检测出被检者从马桶座2B起身开始经过预定时间后，开始图8所示的处理。
控制单元64使吹扫气体通过第二吸入孔21被吸入(步骤S10)。控制单元64使吹扫气体通过第二吸入孔21被吸入，以将吹扫气体存储在第二容器41中(步骤S11)。
控制单元64基于传感器单元63的检测结果，从检测出被检者坐在马桶座2B上开始经过预定时间后，使样本气体通过第一吸入孔20被吸入(步骤S12)。控制单元64使样本气体通过第一吸入孔20被吸入，以将样本气体存储在第一容器40中(步骤S13)。
控制单元64控制第二供应单元51和第一供应单元50交替地向腔室30供应吹扫气体和样本气体(步骤S14)。控制单元64获取腔室30中的传感器单元31输出的电压波形(步骤S15)。
控制单元64例如从存储单元61或通过通信单元62从外部获取各种信息(步骤S16)。各种信息包括与上述预测式相关的信息等。
控制单元64例如将由传感器单元31输出的电压波形沿时间轴以预定间隔划分为多个区间(步骤S17)。
控制单元64执行电阻元件31R的设置以调整传感器单元31的分辨率(步骤S18)。后面将参考图12描述步骤S18的处理的细节。
控制单元64以与步骤S14和S15的处理类似的方式执行步骤S19和S20的处理。
控制单元64以与步骤S17的处理类似的方式执行步骤S21的处理。
控制单元64基于在步骤S16的处理中获取的与预测式相关的信息中包含的、关于用于获取解释变量的运算的信息，获取在预测式中使用的解释变量(步骤S22)。
控制单元64将在步骤S22的处理中获取的解释变量代入预测式，检测预定气体的浓度(步骤S23)。例如，控制单元64将解释变量x11、x22、x33代入上述的预测式(1)，检测预定气体的浓度y1。
控制单元64针对每一个不同的预测式执行图8所示的处理。可以针对每一个不同的预测式执行图8所示的处理以检测气体的种类和浓度。
在步骤S11的处理中，控制单元64可以判断吹扫气体的清洁度是否高。此外，如果吹扫气体的清洁度高，则控制单元64可以将吹扫气体存储在第二容器41中。在这种情况下，控制单元64可以控制第二供应单元51向腔室30供应吹扫气体。另外，控制单元64也可以基于传感器单元31的检测结果来判断吹扫气体的清洁度是否高。当压力测量系统1包括检测吹扫气体的清洁度的专用传感器单元时，控制单元64可以基于专用传感器单元的检测结果来判断吹扫气体的清洁度是否高。
<预测式的确定操作>
图9和图10是示出图1所示的压力测量系统1在确定预测式时的操作的流程图。图9和图10所示的处理可以在压力测量系统1作为产品发货之前执行。控制单元64可以根据预先包含在其中的程序或者当通过通信单元62从外部接收到用于提供吸入吹扫气体的指示的控制信号时开始图9所示的处理。这里，当要确定预测式时，可以使用浓度最大的多种标准气体作为样本气体。
控制单元64以与图8所示的步骤S10和S11的处理类似的方式执行步骤S30和31的处理。
当通过通信单元62从外部接收到用于提供吸入样本气体的指示的控制信号时，控制单元64以与图8所示的步骤S12和13的处理类似的方式执行步骤S32和33的处理。
控制单元64以与图8所示的步骤S14和S15的处理类似的方式执行步骤S34和S35的处理。如上所述，由于使用浓度最大的标准气体，因此可以使在步骤S35的处理中获取的传感器单元31的电压波形的幅度最大。
控制单元64基于在步骤S35的处理中获取的传感器单元31的电压波形来校准传感器单元31(步骤S36)。如上所述，可以使在步骤S35的处理中获取的传感器单元31的电压波形的幅度最大。这使得传感器单元31能够在步骤S36的处理中被更准确地校准。
控制单元64以与步骤S30至S35的处理类似的方式执行步骤S37至S42的处理。如上所述，当要确定预测式时，使用多种标准气体作为样本气体。因此，控制单元64重复执行步骤S37至S42的处理，重复次数与所使用的标准气体的数量相对应。
控制单元64接着执行图10所示的处理。控制单元64从存储单元61或通过通信单元62从外部获取各种信息(步骤S43)。各种信息包括多元回归分析中的模型式(例如，上述模型式(2))、与标准气体相关的信息等。
控制单元64以与图8所示的步骤S17的处理类似的方式执行步骤S44的处理。
例如，控制单元64对电压波形执行有训练数据的机器学习，以获取模型式(例如，上述模型式(2))中的有效解释变量和回归系数(步骤S45)。
控制单元64执行电阻元件31R的设置以调整传感器单元31的分辨率(步骤S46)。后面将参考图12描述步骤S46的处理的细节。
控制单元64以与图9所示的步骤S37至S42的处理类似的方式执行步骤S47至S52的处理。控制单元64以与图9所示的步骤S37至S42的处理类似的方式重复执行步骤S47至S52的处理，重复次数与用于确定预测式的标准气体的数量相对应。控制单元64以与步骤S44和S45的处理类似的方式执行步骤S53和S54的处理。
控制单元64确定用于检测气体n的浓度的预测式(例如，上述的预测式(1))(步骤S55)。
控制单元64并非必须执行图9所示的步骤S30到S36的处理。当控制单元64执行图9所示的步骤S30到S36的处理时，浓度最大的多种标准气体可以仅用于步骤S30到S36的处理。
在某些情况下，在步骤S54的处理中获取的有效解释变量和回归系数可能与在步骤S45的处理中获取的有效解释变量和回归系数不同。在这种情况下，控制单元64可以再次执行图9所示的步骤S30至S42的处理，然后再次执行步骤S44和S45的处理。
<压力测量操作>
图11是示出压力测量系统1在压力测量中的示例操作(即，压力测量方法)的流程图。
控制单元64获得苯酚类和吲哚类的浓度检测值(步骤S60)。控制单元64确定苯酚类和吲哚类的浓度检测值的组合(步骤S61)。控制单元64基于所确定的组合与区域R1至R3之间的关系测量被检者的压力水平(步骤S62)。用于定义区域R1至R3的数据或关系式可以存储在存储单元61中。控制单元64通过通信单元62将确定的被检者的压力水平发送到电子设备3(步骤S63)。
<个体差异校正操作>
图12是示出压力测量系统在个体差异校正中的操作的流程图。
当测量压力时，控制单元64将苯酚类和吲哚类的浓度检测值存储在存储单元61中(步骤S70)。如果从开始使用起没有经过一定时间段(步骤S71中的否)，则控制单元64返回到步骤S70的处理。如果从开始使用已经过去了一定时间段(步骤S71中的“是”)，则控制单元64从存储单元61获取多个检测值(步骤S72)。控制单元64对获取的多个检测值执行统计处理(步骤S73)。控制单元64基于步骤S73的统计处理的结果，生成考虑了每一个被检者的个体差异的基准值PO1(步骤S74)。控制单元64可以基于新基准值PO1和原始基准值PO0之间的差来更新存储在存储单元61中的用于定义区域R1至R3的数据或关系式。
在本实施例的压力测定系统1中，如上所述，传感器单元31检测基于被检者的样本中包含的物质的多种检测对象气体，并且输出与多种检测对象气体各自的检测结果相对应的多个检测值。然后，控制单元64基于多个检测值的组合来确定被检者的压力水平。本实施例的压力测定系统1通过使用来自被检者样本的多种检测对象气体来测量压力，因此能够省去被检者佩戴测量设备或抽血等的时间和精力。因此，根据本实施例，能够提供不花费时间和精力地测量被检者的压力水平的压力测量系统1。
描述根据本公开的实施例的附图是示意性的。附图中的尺寸、比例等不一定与实际相符。
尽管已经参考附图和示例描述了根据本公开的实施例，但是应当注意，本领域技术人员可以基于本公开容易地进行各种修改或改变。因此，应当注意，这些修改或变化落入本公开的范围内。例如，可以以逻辑上不矛盾的任何方式重新布置每个组件等中包括的功能等，并且可以将多个组件组合成一个或分割多个组件。
例如，吸附剂40b和吸附剂40c可以分别加热脱离，使得苯酚类和吲哚类作为单独的气体被浓缩并且可以分别被供应到腔室30中。即，苯酚类浓缩气体和吲哚类浓缩气体可以在不同的步骤中测量，以在苯酚类浓缩气体测量步骤中估计苯酚类的浓度，并在吲哚类浓缩气体测量步骤中估计吲哚类的浓度。上述方法在传感器单元31不包括苯酚类的气体传感器灵敏度比吲哚类高的气体传感器、或吲哚类的气体传感器灵敏度高比苯酚类高的气体传感器的情况下，发挥提高测量精度的效果。
例如，在上述实施例中，如图3所示，压力测量系统1已被描述为单个设备。然而，本公开的压力测量系统不限于单个设备，可以包括多个独立的设备。例如，本公开的压力测量系统可以具有如图13所示的结构。
图13所示的压力测量系统1B包括压力测量设备4和服务器设备5。压力测量设备4和服务器设备5能够通过网络6彼此通信。网络6的一部分可以是有线的或无线的。压力测量设备4具有与图2和图3所示的压力测量系统1的结构相同的结构。服务器设备5包括存储单元5A、通信单元5B和控制单元5C。控制单元5C能够执行上述图3所示的控制单元64的处理。例如，控制单元5C可以通过通信单元5B和网络6获取图2所示的传感器单元31输出的电压波形。另外，控制单元5C能够基于以电压波形的特性为解释变量的多元回归分析来检测样本气体中包含的气体的种类和浓度。
例如，在从传感器单元31对气体进行电压测量到随后的吸入期间的时间段，可以将吹扫气体引入到第一容器40、第二容器42或传感器单元31中。该时间段可以包括加热第一容器40和第二容器41中的至少一个的加热器的时间段。该结构能够允许更新第一容器40和吸附剂40a、40b、40c，并且能够允许更新第二容器41和吸附剂41a、41b、41c。
在本公开中，诸如“第一”和“第二”之类的描述是用于区分各个结构的标识符。在本公开中通过诸如“第一”和“第二”之类的描述来区分的结构可以互换编号。例如，第一吸入孔和第二吸入孔可以交换它们的标识符“第一”和“第二”。标识符同时被交换。即使在交换标识符之后，各个结构也是可区分的。标识符可以被删除。没有标识符的结构使用附图标记来区分。不应仅将本发明中对“第一”、“第二”等标识的描述作为解释结构的顺序或判断是否存在编号较小的标识的依据。
除非另有说明，本文使用的网络包括互联网、自组织网络、LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、蜂窝网络、WWAN(无线广域网)、WPAN(无线个域网)、PSTN(公共交换电话网)、陆地无线网络或其他网络，或它们的任何组合。无线网络的组件包括例如接入点(例如，Wi-Fi接入点)、毫微微蜂窝等。此外，无线通信设备可以连接到使用Wi-Fi、蓝牙、蜂窝通信技术(例如，CDMA(码分多址)、TDMA(时分多址)、FDMA(频分多址))、OFDMA(正交频分多址)、SC-FDMA(单载波频分多址)或其他无线技术和/或技术标准的无线网络。网络可以采用一种或多种技术，这些技术包括例如UTMS(通用移动电信系统)、LTE(长期演进)、EV-DO(演进数据优化或仅演进数据)、GSM(全球移动通信系统)、WiMAX(全球微波接入互操作性)、CDMA-2000(码分多址-2000)或TD-SCDMA(时分同步码分多址)。
此外，应该注意的是，本文公开了包括实现特定功能的各种模块和/或单元的系统，这些模块和单元被示意性地示出以提供它们的功能的简要描述并且不一定指示特定硬件和/或软件。在这个意义上，这些模块、单元和其他组件可以是硬件和/或软件，其被实现为基本上执行本文描述的特定功能。不同组件的各种功能可以使用硬件和/或软件的任何组合或分离来实现，并且可以单独使用或以任何组合使用。此外，包括但不限于键盘、显示器、触摸屏、定点设备等的输入/输出(I/O)设备或用户界面可以直接或在I/O控制器的干预下与系统连接。因此，本公开的各个方面可以以许多不同的形式来体现。所有这样的实施例都落入本公开的范围内。
附图标记列表
1、1B 压力测量系统
2 马桶
2A 马桶缸
2B 马桶座
3 电子设备
3A 显示单元
4 压力测量设备
5 服务器设备
5A 存储单元
5B 通信单元
5C 控制单元
6 网络
10 外壳
20 第一吸入孔
21 第二吸入孔
20A、21A 鼓风机
20B、21B 阀门
22 排出路径
23、23-1、23-2、24、24-1、24-2、27、27-1、27-2、27-3、28 流动路径
25、26 阀门
30 腔室
31、31-1、31-2、31-3 传感器单元
31S 传感器元件
31R 电阻元件
40 第一容器
41 第二容器
40a、40b、40c、41a、41b、41c 吸附剂
50 第一供应单元
51 第二供应单元
52 第三供应单元
60 电路板
61 存储单元
62 通信单元
63 传感器单元
64 控制单元
P1 电源端子
P2 接地端子。

Claims (15)

1.一种压力测量系统，包括：
传感器单元，检测基于被检者的样本中包含的物质的多种检测对象气体，并且输出与所述多种检测对象气体各自的检测结果相对应的多个检测值；以及
控制单元，基于所述多个检测值的组合来确定所述被检者的压力水平。
2.根据权利要求1所述的压力测量系统，其中，所述样本中包含的物质包括用作脑神经递质原料的物质。
3.根据权利要求1或2所述的压力测量系统，其中，所述样本中包含的物质包括苯酚类和吲哚类，以及
其中，所述控制单元根据基于所述苯酚类的检测对象气体的检测值和基于所述吲哚类的检测对象气体的检测值的组合，来确定所述被检者的所述压力水平。
4.根据权利要求3所述的压力测量系统，其中，所述苯酚类包括苯酚或甲酚。
5.根据权利要求3或4所述的压力测量系统，其中，所述吲哚类包括吲哚或粪臭素。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压力测量系统，其中，所述传感器单元根据所述多种检测对象气体各自的浓度输出所述多个检测值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压力测量系统，还包括存储单元，所述存储单元存储所述多个检测值，
其中，所述控制单元基于存储在所述存储单元中的所述多个检测值调整要确定的所述压力水平，所述多个检测值是先前的值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压力测量系统，还包括容器，要供应到所述传感器单元的所述多种检测对象气体浓缩在所述容器中。
9.根据权利要求8所述的压力测量系统，其中，所述容器具有吸附剂，并且利用使用所述吸附剂的选择性吸附和使用所述吸附剂的加热脱离来浓缩所述多种检测对象气体。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的压力测量系统，其中，所述控制单元通过使用基准值来确定所述被检者的所述压力水平。
11.根据权利要求10所述的压力测量系统，其中，所述控制单元根据所述被检者的个体差异来校正所述基准值。
12.根据权利要求11所述的压力测量系统，其中，所述控制单元对所述被检者的先前检测值执行统计处理以校正所述基准值。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的压力测量系统，其中，所述传感器单元布置在腔室中，以及
其中，所述控制单元交替地向所述腔室供应吹扫气体和样本气体。
14.根据权利要求13所述的压力测量系统，其中，所述传感器单元包括多个传感器单元，以及
其中，所述多个传感器单元中的每一个位于所述腔室被划分成的多个腔室中的对应的一个腔室中。
15.一种压力测量方法，包括：
检测来自被检者的样本的多种检测对象气体和所述多种检测对象气体各自的浓度；以及
基于所述多种检测对象气体的浓度的组合来确定所述被检者的压力水平。
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