JP2000002702A - 検尿機能付き便器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し使用可能な尿センサーを長時間有効
に使用できる。 【解決手段】 尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタ
ミン等の尿中物質の濃度を検出する尿センサーを備えた
検尿機能付き便器装置１において、前記センサー収納装
置内に移動可能な移動機構４１と、前記移動機構の移動
により前記尿センサー３１が収納可能な空間部Ｓを形成
するセンサー収納装置６と、前記空間部に前記尿センサ
ーを保存する保存液を供給することを特徴とする検尿機
能付き便器装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糖、タンパク、潜血、
ビタミン等の尿中の濃度を検出する検尿機能付き便器装
置に関し、特に便器内に排尿され該便器内に溜められて
いる水によって希釈された希釈尿に含まれる糖、タンパ
ク、潜血、ビタミン等の尿中の濃度を検出する検尿機能
付き便器装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平０６−２５８３１５号公
報、特開平０７−２３４１７８号公報には、便器や温水
洗浄便座に糖やタンパクなどの尿検査機能を持たせて、
トイレ内で健康状態を判定しようという技術が開示され
ている。

【０００３】特開平０６−２５８３１５号公報は採尿ノ
ズルを検尿時に待機位置から採尿位置に駆動するアクチ
ュエータと、採尿後に待機位置に復帰した採尿ノズルに
散水する洗浄シャワーと、採尿容器に採尿した尿を分析
する検尿位置本体と、検尿後に採尿容器へ洗浄水を供給
するウォータポンプと、検尿時に尿を採尿ノズルから採
尿容器へ吸入し、かつ検尿後に採尿容器の尿及び洗浄水
を排出させるエア圧発生源を設けた技術が開示されてい
る。

【０００４】また特開平０７−２３４１７８号公報に
は、便座の下面に洗浄室を形成し、採尿容器の側方に洗
浄ノズルを配置し、洗浄室の入口には開閉型の洗浄室カ
バーを設け、採尿容器が洗浄室に戻るとカバーを閉じ、
洗浄水を噴射し、使用済の洗浄水は排水路を介してボウ
ルに排出される技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、検尿後、尿センサに洗浄水を散水して、次の検尿
を行う構成が開示されているが、尿センサはそのコスト
的な問題から、再使用可能な尿センサーを使用する必要
がある。再使用可能な尿センサーとして、例えばグルコ
ースオキシダーゼを用いた酵素電極方式の尿糖センサ等
を使用した場合に、尿センサー使用後、尿センサーを使
用しないとき、尿センサーが乾燥、ＰＨ変動等の影響が
生じ、尿センサーからの正確な測定ができない。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保持したセ
ンサー収納装置を構成し、また尿センサーの移動機構に
用いるモーター数を低減することができる簡便な構造と
し、特に種々の機能が収納された人体局部洗浄装置へ組
み込むときの小型化に有利となる検尿機能付き便器装置
を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、尿に含まれ
る糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を
検出する尿センサーを備えた検尿機能付き便器装置にお
いて、前記センサー収納装置内に移動可能な移動機構
と、前記移動機構の移動により前記尿センサーが収納可
能な空間部を形成するセンサー収納装置と、前記空間部
に前記尿センサーを保存する保存液を供給することを特
徴とする検尿機能付き便器装置にある。

【０００８】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【０００９】尿センサーが収納可能な空間部に保存液を
保存することにより、尿センサーの乾燥、ＰＨ変動等の
影響を受けることなく、尿センサーを保存することがで
きるので、繰り返し使用可能な尿センサーを長時間有効
に使用でき、尿センサーからの正確な測定ができるとい
った効果を有する。特に酵素電極による尿センサー（バ
イオーセンサー）には特に有効である。

【００１０】本発明の請求項２において講じた技術的手
段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記移動
機構の先端には前記移動機構の移動によって前記センサ
ー収納部の開口部を閉止可能にする閉止部が形成され、
該閉止部とセンサー収納部の開口部との間で前記空間部
が形成されることを特徴とする請求項１記載の検尿機能
付き便器装置にある。

【００１１】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１２】閉止部とセンサー収納部から形成された空
間部に保存液が供給されるので、空間部からの保存液の
漏れがなくなり尿センサーの保存状態が良好となる。

【００１３】本発明の請求項３において講じた技術的手
段（以下、第３の技術的手段と称する。）は、前記セン
サー収納部の空間部に、前記尿センサーを洗浄する洗浄
水装置及び前記尿センサーを保存する保存液装置から交
互に、洗浄水及び保存液を供給する制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の検尿機能付
き便器装置にある。

【００１４】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１５】尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保
持することができ、簡便な構造となり、特に種々の機能
が収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化
に有利となる。

【００１６】本発明の請求項４において講じた技術的手
段（以下、第４の技術的手段と称する。）は、前記移動
機構が伸びた状態になったとき尿を採取する尿採取モー
ドと、前記便器内に溜められている水から移動し前記の
採取された尿を計測する尿計測モードと、前記尿センサ
ーを洗浄する洗浄モードと、前記尿センサーを前記空間
部に収納された位置で保存液を供給する保存モードから
なる制御手段を有することを特徴とする請求項１又は請
求項２又は請求項３記載の検尿機能付き便器装置にあ
る。

【００１７】上記第４の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１８】尿検知スタートスイッチを押すことにより
尿検知と尿センサーの洗浄と保存の機能等が自動的に働
くことができる。

【００１９】本発明の請求項５において講じた技術的手
段（以下、第５の技術的手段と称する。）は、前記移動
機構には１つの駆動手段が連結し、該駆動手段により前
記尿センサーの洗浄水及び保存液の供給が行われること
を特徴とする請求項３又は請求項４記載の検尿機能付き
便器装置にある。

【００２０】上記第５の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２１】尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保
持し、尿センサーの移動機構に用いる駆動用のモーター
数を低減することができる。特に種々の機能が収納され
た人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に有利とな
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面に基づいて説明する。

【００２３】（第１実施形態）本第１実施例の検尿機能
付き便器装置の主構成は、図１に示されるように便器１
の開口部上面に載置される温水による洗浄を可能にする
便器装置において、前記便器１内に溜められている水に
排尿され希釈された尿に含まれる糖、タンパク、潜血、
ビタミン等の尿中物質の濃度を測定する尿中物質測定手
段３と、尿中物質測定手段３を、前記便器１内に溜めら
れ尿が希釈されている水内に挿入する尿センサー３１
と、希釈尿が希釈倍率を算出する希釈率算出手段（導電
率計）３７と、算出された尿の希釈倍率を用いて、測定
された糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃
度を演算する演算手段（図示せず）と、演算された尿中
物質の濃度を表示する表示手段（図示せず）とからなる
検尿装置８を備えたものである。

【００２４】尿中物質測定手段３が、尿糖計測手段とし
て使用される場合、図２に示されるように希釈尿に浸さ
れる検出ヘッド３０に配設されたグルコースオキシサー
ゼ層（グルコース酸化酵素ＧＯＤ）が固定された白金電
極３３と、対極電極３４とからなる尿センサー３１によ
って構成され、複数のリード線によって演算手段に接続
されている。希釈率算出手段（導電率計）３７は、希釈
尿の導電率を測定する。この希釈率算出手段３７は、便
器１内溜り水内の溜り水に希釈された希釈尿の測定時の
希釈率を求めるための電気伝導率計測用の導電率電極と
して、白金電極３３の近傍に配置される。

【００２５】また、上記白金電極３３等の尿センサー３
１近傍には、白金電極３３の酵素の活性度の高い温度域
である３０〜３７°Ｃに加温するためにヒータ３６が配
置されている。

【００２６】可動機構４は、図１に示されるように検出
ヘッド３０に配設された尿センサー３１を上下動させ、
尿センサー３１を、便器内に溜められ尿が希釈されてい
る水内に挿入し、センサー収納装置６内に収納する上下
動機構４１とからなる。なおセンサー収納装置６は円筒
形状である。センサー収納装置６の開口部６ａは後述す
るロッド４１５に形成されたフランジ３５の上端と閉止
される空間部Ｓを形成する（図４の（ａ）、（ｅ）参
照）上下動機構４１は、図１から図３に示されるように
段付きワイヤ４１１が巻き取られている巻取ドラム４１
０と、この巻取ドラム４１０に巻き取られている段付き
ワイヤ４１１の送り出し及び巻き取りを制御するピニオ
ンギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２と、段付
きワイヤ４１１をガイドするガイドローラ４１３と、段
付きワイヤ４１１の一端が係止されるとともに先端に検
出ヘッド３０が配設されオートアンテナのように伸縮自
在のロッド４１５とシリンダー４１４とからなる。

【００２７】図３に示すように、ロッド４１５の検出ヘ
ッド３０には、センサー収納装置６の開口部６ａを閉止
可能なように円形状のフランジ部３５が設けられてい
る。このフランジ部３５の大きさはセンサー収納装置６
の内径より大径となっており、センサー収納装置６の開
口部６ａとフランジ部３５の上部が当接したとき、洗浄
水や保存液等が漏れないようなシール機能を有する。ま
た検出ヘッド３０の上端部面は検出ヘッドが上方に作動
したとき、シリンダ４１４の開口下部面と当接する構造
となっている。

【００２８】洗浄装置９は、ロッド４１５とシリンダー
４１４が引き上げられた状態における検出ヘッド３０に
対向して配設され洗浄水を供給する洗浄水供給路９１
と、水道に連絡し洗浄水の供給を開閉制御する洗浄水開
閉弁９２と、洗浄タンク９３とからなる。

【００２９】保存液装置１０はロッド４１５とシリンダ
ー４１４が引き上げられた状態における検出ヘッド３０
に対向して配設され洗浄水（水道水）を供給する洗浄水
供給路１０１と、保存液が保存された保存装置１０に連
絡し、保存液の供給を開閉制御する保存液開閉弁１０
２、保存タンク１０３とからなる。この保存液はリン酸
バッファーあるいは生理食塩水等からなる。

【００３０】また洗浄水開閉弁９２、保存液開閉弁１０
２、及びシリンダー４１４にはその開閉動作を制御する
コントローラ１１０（制御手段）と接続されている。こ
のコントローラ１１０には測定開始スイッチＳＷが接続
されている。

【００３１】図４は、本発明の第１実施形態の装置によ
る各作動モードにおける作動状態の概略図を示してい
る。

【００３２】図４（ａ）〜（ｅ）に示されるようにピニ
オンギヤ４１３を回転駆動するロッド駆動モータ４１２
によって巻き取りドラム４１０に段付きワイヤ４１１が
巻き取られ、尿センサー３１の検出ヘッド３０が引き上
げられる。

【００３３】図４において、（ａ）保存→（ｂ）尿採取
→（ｃ）尿計測→（ｄ）洗浄→（ｅ）保存→（ａ）のサ
イクルで検尿を繰り返す。図５は上記（ａ）〜（ｅ）ま
での各モードにおける時間と各部材（ロッド駆動モー
タ、尿センサー位置、洗浄水開閉弁、保存液開閉弁、尿
センサー、導電率計、センサチップヒータ）の作動状態
を表わした図である。

【００３４】上記サイクルにより、便器１内に溜められ
ている水に尿が希釈され、希釈された尿に含まれる糖、
タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度が検出さ
れる。次にその各モードの作業状態を図４及び図５を参
照して説明する。

【００３５】モード：保存状態「図４（ａ）、図５保存
モード」 被検査者によって便器１内に排尿され、検査を開始させ
る測定開始スイッチＳＷ（図１参照）が押される前は、
ロッド駆動モータ４１２は停止状態であり、尿センサー
３１は最上部にあり、センサー収納装置６内に位置して
いる。また洗浄水開閉弁９２、保存液開閉弁１０２は閉
鎖状態である。センサー収納６の溶液には保存液が保持
されている。

【００３６】なお、尿センサー３１は順バイアスとなっ
ている。これは、尿センサー３１の安定化を行うため行
われる。

【００３７】モード：尿採取「図４（ｂ）、図５（ｂ）
尿採取モード」 尿検査を開始させる測定開始スイッチＳＷが押される
と、ロッド駆動モータ４１２が段付きワイヤ４１１を介
しロッド４１５を下方に送出する。そのため、尿センサ
ー３１が最下部に位置し、便器１の尿の溜り水中に位置
し停止する。

【００３８】このように、ピニオンギヤを回転駆動する
ロッド駆動モータ４１２によって巻き取りドラム４１０
に巻き取られていた段付きワイヤ４１１が送り出される
ことにより、シリンダー４１４、ロッド４１５が斜め下
方に伸びることによって、尿センサー３１の検出ヘッド
３０が便器１内に溜められ尿が希釈されている水の水面
下に挿入される。

【００３９】モード：尿計測「図４（ｃ）、図５（ｃ）
尿計測」 開始から１分後、ロッド駆動モータ４１２が逆回転し、
段付きワイヤ４１１を巻取り、ロッド４１５は途中で停
止し、尿センサー３１が中間部にて停止する。その停止
前に尿センサー３１近傍に位置するヒータ３６が加温さ
れる。このモードにおいて、尿センサー３１により計測
が行われ、かつ導電率計３５の計測及び演算により、最
終的に尿糖値等を表示、保存（図示せず）する。

【００４０】すなわち、尿センサー３１の検出ヘッド３
０が尿が希釈されている水内に挿入されると、尿中物質
測定手段を構成する尿センサー３１の検出ヘッド３０に
配設されたグルコースオキシダーゼ層３２が固定された
白金電極３３と、対極電極３４が希釈尿に浸され、接触
している希釈尿における尿中物質の濃度が複数のリード
線を介して接続された演算手段に出力されるのである。

【００４１】尿センサー３１の各電極が配設されたヘッ
ド３０には希釈率算出手段３７を構成する一対の導電率
電極３７１、３７２が、接触している希釈尿の導電率を
測定して、複数のリード線を介して接続されて演算手段
に出力される。

【００４２】演算手段は、希釈率算出手段によって求め
られた導電率による尿の希釈倍率を用いて、尿センサー
３１によって希釈尿により測定された糖、タンパク、潜
血、ビタミン等の尿中物質の濃度を演算する。

【００４３】また、希釈尿の導電率と希釈率との関係
は、予め演算装置の記憶装置（ＲＯＭ）内にデータとし
て予め格納されており、導電率を測定すれば上記データ
により希釈率が算出できるようプログラムされている。

【００４４】モード：洗浄「図４（ｄ）、図５（ｄ）洗
浄」 開始から３分後に、ロッド駆動モータ４１２を駆動し、
その巻取りの最中に（ロッド４１５が最上部に位置しな
い前）に洗浄水開閉弁９２を開放する。その結果、洗浄
水が洗浄タンク９３から洗浄水供給路９１を通り、洗浄
水が尿センサー３１、ロッド４１５を洗浄する。その
後、洗浄水開閉弁９２を閉鎖する。

【００４５】上記測定が終了すると、ピニオンギヤを回
転駆動するロッド駆動モータ４１２によって巻取ドラム
４１０に段付きワイヤ４１１が巻き取られ、水面下に位
置する尿センサー３１を配設した検出ヘッド３０が引き
上げられ、洗浄位置に位置決めされる。

【００４６】検出ヘッド３０が洗浄位置に位置決めされ
ると、洗浄装置９において、水道に連絡した開閉弁９２
によって洗浄水の供給を開閉制御するので、洗浄水供給
路９１から、検出ヘッド３０に洗浄水が噴射され、検出
ヘッド３０、つまり尿センサー３１が洗浄される。

【００４７】検出ヘッド３０が洗浄されると、ピニオン
ギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２によって、
段付きワイヤ４１１が巻取ドラム４１０に巻き取られ、
尿センサー３１が配設された検出ヘッド３０が最上位位
置まで引き上げられる。

【００４８】モード：洗浄「図４（ｅ）、図５（ｅ）保
存」 開始から６分後に、ロッド駆動モータ４１２をさらに逆
回転し、尿センサー３１が最上部まで巻き込まれた位置
にて停止し、センサー収納装置６内に尿センサー３１が
収納される状態になる。この時、フランジ３５の上部と
センサー収納装置６の開口部とが当接し、密閉状態にな
った空間部Ｓが形成される。その後、保存液開閉弁１０
２を開放し、センサー収納装置６内の空間部Ｓに保存液
が供給され、保存液が保持される。この時尿センサー３
１は逆バイアスから順バイアスになる。これによって、
尿センサー３１の安定化が行なわれる。

【００４９】その後、図４（ａ）、図５（ａ）保存のモ
ードに戻り、センサー収納装置６の空間部Ｓ内に保存さ
れた状態になる。なおこの一定期間後保存液を流出して
交換する作動を行ってもよい。

【００５０】このように、本発明は、尿センサーの洗浄
と保存の両方の機能を保持したセンサー収納装置を構成
し、また尿センサーの移動機構に用いるモーター数を低
減することができる簡便な構造とし、特に種々の機能が
収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に
有利となる検尿機能付き便器装置である。

【００５１】また尿センサーのキャリブレーション（測
定）を行いたい場合、センサー収納装置を利用して水道
水で、０設定した後、キャリブレーションすることも可
能であり、保存液を交換して、０設定した後、キャリブ
レーションを行うことも可能となる。

【００５２】（第２実施形態）図５は本発明の他の実施
例である。この実施例は尿センサーの移動作動をロッド
４１５、シリンダ４１４による伸縮ではなく、ワイヤ１
４１による吊下げ構造に変更した第２実施形態を示す。

【００５３】第１実施形態と同様な構造については、同
一の番号を示しその内容については省略する。段付きワ
イヤ４１１には、ワイヤ１４１が連結されており、その
先端には尿センサー１３１が配設されている。この尿セ
ンサー３１はセンサー収納装置１０６に収納自在となっ
ており、第１実施例と同様、洗浄水と保存液が交互に供
給される。

【００５４】この第２実施形態による効果は、シリンダ
４１４、及びロッド４１５を用いないため、よりコンパ
クトになり、ロッド方式で必要となる便器形状による調
整が簡単になるという効果を示す。

【００５５】

【発明の効果】第１の技術的手段による効果は、以下の
ようである。

【００５６】即ち、本発明は、尿に含まれる糖、タンパ
ク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を検出する尿セ
ンサーを備えた検尿機能付き便器装置において、前記セ
ンサー収納装置内に移動可能な移動機構と、前記移動機
構の移動により前記尿センサーが収納可能な空間部を形
成するセンサー収納装置と、前記空間部に前記尿センサ
ーを保存する保存液を供給することを特徴とする検尿機
能付き便器装置にあるので、保存液により尿センサーを
保存することができるため、繰り返し使用可能な尿セン
サーを長時間有効に使用できるといった効果を有する。
特に酵素電極によるバイオーセンサーには特に有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の検尿機能付き便器装置
の概略を示す断面図。

【図２】本発明の第１実施形態の尿センサー等が配設さ
れた検出ヘッド先端部付近を示す概略図。

【図３】本発明の第１実施形態の検尿装置において、図
１のＡ−Ａ線断面図付近の概略を示す断面図。

【図４】本発明の第１実施形態の検尿装置における尿セ
ンサーの配設したロッドの伸縮状態と洗浄水、保存液の
供給状態等の各作動モードを示す概略図。

【図５】各モードにおける時間と各部材（ロッド駆動モ
ータ、尿センサー位置、洗浄水開閉弁、保存液開閉弁、
尿センサー、導電率計、センサチップヒータ）の作動状
態を表わした図。

【図６】本発明の第２実施形態の検尿機能付き便器装置
の概略を示す断面図。

【符号の説明】

１…便器装置 ６…センサー収納装置 ６ａ…開口部 ９…洗浄水装置 １０…保存液装置 ３１…尿センサー ４１…移動機構 １１０…コントローラ（制御手段） Ｓ…空間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯山 隆 東京都目黒区駒場４−８−ＲＡ−305 Ｆターム(参考） 2D038 JF04 ZA03 2G045 AA16 AA21 AA36 BB14 BB54 BB55 CB03 DA30 DA31 DA36 DA51 DA57 FB01 FB05 HA09 HA14 JA07 JA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミ
   ン等の尿中物質の濃度を検出する尿センサーを備えた検
   尿機能付き便器装置において、前記センサー収納装置内
   に移動可能な移動機構と、前記移動機構の移動により前
   記尿センサーが収納可能な空間部を形成するセンサー収
   納装置と、前記空間部に前記尿センサーを保存する保存
   液を供給することを特徴とする検尿機能付き便器装置。
2. 【請求項２】前記移動機構の先端には前記移動機構の移
   動によって前記センサー収納部の開口部を閉止可能にす
   る閉止部が形成され、該閉止部とセンサー収納部の開口
   部との間で前記空間部が形成されることを特徴とする請
   求項１記載の検尿機能付き便器装置。
3. 【請求項３】前記センサー収納部の空間部に、前記尿セ
   ンサーを洗浄する洗浄水装置及び前記尿センサーを保存
   する保存液装置から交互に、洗浄水及び保存液を供給す
   る制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の検尿機能付き便器装置。
4. 【請求項４】前記移動機構が伸びた状態になったとき尿
   を採取する尿採取モードと、前記便器内に溜められてい
   る水から移動し前記の採取された尿を計測する尿計測モ
   ードと、前記尿センサーを洗浄する洗浄モードと、前記
   尿センサーを前記空間部に収納された位置で保存液を供
   給する保存モードからなる制御手段を有することを特徴
   とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の検尿機
   能付き便器装置。
5. 【請求項５】前記移動機構には１つの駆動手段が連結
   し、該駆動手段により前記尿センサーの洗浄水及び保存
   液の供給が行われることを特徴とする請求項３又は請求
   項４記載の検尿機能付き便器装置。