JP2000310636A

JP2000310636A - 健康管理装置

Info

Publication number: JP2000310636A
Application number: JP2000043836A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kunitake; 康裕國武; Yoshiki Hiruta; 義樹蛭田; Toshio Oguro; 利雄小黒
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】事前に機器の校正を行っておいてから測定を
行った場合、センサーが温度の影響を受けるため、校正
時の温度と測定時の温度を同じに保つ装置が必要にな
り、高価な機器となる。【解決手段】トイレ内での用便行為により得られた使
用者の排泄物を測定し、該測定に基づいて該使用者の健
康管理に関与する情報を提供する測定・提供動作を行う
健康管理装置であって、前記排泄物に関わる物理量を測
定する測定手段と、前記測定手段の校正を行う校正手段
と、前記測定手段によって前記排泄物に関わる物理量を
測定するのに同期して、前記校正手段にその測定手段の
校正を行わせる制御手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、健康管理装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】トイレ内に設置された洋式便器に着脱自
在（一部を床に据え置くものも含む）に装着され、尿の
サンプリングと分析を行い、個人の健康チェックを支援
することの可能な、検査手段を備えた健康管理装置（尿
検査装置）が提案されている。（たとえば、特開昭６２
−１８７２５３号には、採尿を装着したスイングアーム
を便器のボール内で揺動させることにより、尿を採取す
るようになった尿検査装置が開示されている。便器の後
部には検査洗浄領域が形成してあり、この領域において
尿検体が分析されると共に、洗浄ノズルから噴射された
洗浄水によって採尿容器が洗浄されるようになってい
る）。

【０００３】尿中には、糖、蛋白、潜血、ナトリウムイ
オン、尿酸等の被験者の健康状態に応じてその濃度が変
動するさまざまな成分が含まれている。従って、上記の
ような尿検査装置では、検査対象となる目的成分の濃度
を正確に測定できる成分濃度センサー（以下、単に「セ
ンサー」とする）を用い、適正な測定条件（温度、湿度
等）下で、検査を行う必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】事前に機器の校正を行
っておいてから測定を行った場合、センサーが温度の影
響を受けるため、校正時の温度と測定時の温度を同じに
保つ装置が必要になり、高価な機器となる。また、セン
サーの温度特性が判っておれば（検量線が必要）校正時
と測定時の温度差を補正して出力換算することが可能で
はあるが、センサー個々によりその特性が微妙に異なる
ため、ある代表的な検量線を用いて補正を行っても高精
度な測定が行われない。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明では、トイレ内での用
便行為により得られた使用者の排泄物を測定し、該測定
に基づいて該使用者の健康管理に関与する情報を提供す
る測定・提供動作を行う健康管理装置であって、前記排
泄物に関わる物理量を測定する測定手段と、前記測定手
段の校正を行う校正手段と、前記測定手段によって前記
排泄物に関わる物理量を測定するのに同期して、前記校
正手段にその測定手段の校正を行わせる制御手段と、を
備える。

【０００６】本発明の健康管理装置によれば、制御手段
により、測定手段によって排泄物に関わる物理量を測定
するのに同期して、校正手段にその測定手段の校正を行
うので、同一条件（温度、センサ感度等）下での校正と
測定が可能となり、測定誤差の要因を排除することがで
きる。したがって、正確な測定が可能となり、延いて
は、使用者の健康管理に関与する正確かつ有用な情報を
提供することができる。なお、本発明でいう同期には、
温度、センサ感度等の変化の少ない時間内で校正と測定
を行うことを含むものとする。

【０００７】しかも、本発明の健康管理装置によれば、
日常生活の中で排泄される排泄物から測定の結果を得
る。つまり、専門機関によらず、日常生活の中で測定す
ることができる。したがって、非常に緩やかに進行した
り、改善したりする健康状態の変化を捉えるのに十分な
頻度で測定の結果を取得することができ、種々の病気の
予防、早期発見および治療を有効に行うことができる。
なお、排泄物としては、尿、便などの用便行為による排
泄物を対象とすることができる。また、目的に応じて
汗、唾液、排卵物、経血などを対象としてもよい。排泄
物に関わる所定の物理量としては、排泄物自体の体積、
質量、密度などの他、排泄物中に含まれる種々の成分の
含有量、濃度などが挙げられる。

【０００８】また、請求項２では、前記制御手段は、前
記測定手段が排泄物に関わる物理量を測定する直前又は
直後に、前記校正手段にその測定手段の校正を行わせる
ことを特徴とする。

【０００９】この場合、特に直前の場合には、測定手段
によって排泄物に関わる物理量の測定が完了するまでの
所要時間が短縮される。なお、トイレ室内への人の侵入
をトリガー（人体の便座への着座を検知するマイクロス
イッチや加圧導電ゴム、静電容量の変化を検知する静電
センサ、操作部のスイッチの操作を検知することによっ
て間接的に人体を検出するもの、さらには、温水洗浄便
座装置に備えられた人体検出手段を流用による）にして
校正を行えば、より測定が完了するまでの所要時間を短
縮することができる。

【００１０】また、特に直後の場合には、確実に測定し
たことを待って校正を行うので、校正を無駄にすること
なく、正確な測定が可能となる。

【００１１】また、請求項３では、前記排泄物は尿であ
り、前記測定は、尿糖、蛋白、潜血、ナトリウムイオ
ン、尿酸のうち、少なくとも一つの成分に関するもので
あることを特徴とする。

【００１２】ここに例示した測定データは、それぞれ次
の意義を有している。尿糖は糖尿病の予防、発見、治療
などに活用することができる。蛋白は尿中アルブミンと
も呼ばれ、糖尿病性腎症の早期発見に有効に活用でき
る。特に、糖尿病性腎症は、非常に早期に発見し、治療
を行わないと治癒しないといわれているため、尿中アル
ブミンの検出は有効性が高い。糖尿病性腎症の早期で
は、アルブミンが尿中に微量に排泄されることが知られ
ている。したがって、このような微量のアルブミンを測
定データとして検出可能にすれば、糖尿病性腎症の早期
発見に活用することができる。当然、非糖尿病性の腎症
の発見にも有効である。

【００１３】潜血は、腎臓、尿管、尿道などに生じる炎
症、結石等の兆候の一つである。早期においては、尿中
に血液が混入していることが一見して確認することがで
きず、本人にも自覚症状がない無症候性血尿と呼ばれる
状態にある。本発明の健康管理装置において、潜血を測
定データとしておけば、かかる無症候性血尿の段階で潜
血を検出することが可能であるから、上記種々の病気の
早期発見および治療に活用することができる。

【００１４】ナトリウムは、一日の塩分の摂取量の目安
となる測定データである。塩分が高血圧症や心不全など
の要因となることはよく知られている。これらの病気の
予防、治療のためには塩分の摂取量を適切な値にコント
ロールすることが好ましい。ところが、塩分の摂取量は
必ずしも味覚に沿うものではなく、それほど塩辛く感じ
ない食品にも多量の塩分が含まれている場合があること
が多い。一方、尿中のナトリウム塩分の摂取量にほぼ比
例することが知られている。したがって、測定データと
してナトリウムを検出するものとすれば、塩分の摂取量
を把握することができ、そのコントロールに活用するこ
とができる。

【００１５】尿酸は、痛風などの原因物質として知られ
ている。尿酸は一日の合成量の約８０パーセント弱が尿
中に排泄されるといわれている。したがって、尿中の尿
酸を測定すれば、体内の尿酸値を推定することができ、
痛風その他の病気の予防、治療に活用することができ
る。

【００１６】ここで説明した種々の測定データは、例示
に過ぎず、その他種々の測定データを本発明の健康管理
装置の測定対象とすることが可能である。当然、複数の
測定データを測定の対象としても構わない。

【００１７】また、請求項４では、前記測定の結果を逐
次記憶する第一の記憶手段と、前記測定・提供動作に
は、前記第一の記憶手段に記憶された複数の測定結果を
用いた統計処理が含まれることを特徴とする。

【００１８】測定データは使用者の日常生活行為に起因
する種々の誤差を含んでいるが、通常、これらの誤差は
所定の範囲内のばらつきに収まる。請求項４では、測定
データを逐次記憶可能とし、記憶された測定の結果に基
づいて統計処理を施すことにより、健康管理に活用可能
な程度に誤差の影響を低減することができる。したがっ
て、請求項４によれば、測定項目を増やしたり、測定デ
ータ自体に複雑な補正処理を施すことなく、健康管理に
活用可能なデータを取得することができる。また、請求
項４によれば、意義ある測定データを得るために、排泄
物を取得する際の条件を調整する煩雑さを回避すること
ができる他、取得条件を入力するなどの煩雑さをも回避
することができる。もちろん、取得条件を入力可能と
し、これを考慮した上で統計処理を施すことも可能であ
る。

【００１９】また、次のような統計処理を施すものとす
ることもできる。前述した通り、一般的には、測定デー
タの誤差は所定のばらつきの範囲に収まると考えられ
る。逆に、所定のばらつきから外れる測定データが得ら
れた場合には、通常の誤差要因以外の原因、つまり使用
者の健康状態に何らかの異常があったものと推測するこ
とができる。したがって、標準偏差および平均値を計算
し、平均値に対して標準偏差に基づいて規定される所定
のばらつきの範囲外にある測定データを抽出するととも
に、抽出された測定データの値や発生頻度を算出するも
のとしてもよい。こうすれば、これらの値および発生頻
度に基づいて健康状態を管理することができる。

【００２０】なお、統計処理の方法および適切な結果を
得るために必要となる結果の数は、測定データの内容に
応じて種々設定可能である。例えば、尿糖のように日内
変動の大きい測定データについては、複数日に亘って取
得されたデータの中から、取得条件が類似した測定デー
タを選択して、経日変化を統計的に求めるものとするこ
とができる。日内変動が比較的少ない測定データについ
ては、得られた全てのデータに基づいて統計処理を施す
こともできる。統計処理は、例えば、平均値や標準偏差
の算出など、周知の種々の方法で実行することができ
る。

【００２１】また、請求項５では、前記複数の健康管理
装置間で前記測定の結果をやりとり可能なデータ授受手
段を備える。

【００２２】日常生活において個人が用便をする場所は
一カ所とは限らない。自宅や外出先などの様々な場所で
用便するのが通常である。健康管理装置に、上述のデー
タ授受手段を備えるものとすれば、複数の装置間で測定
データのやりとりが可能となるため、異なる場所で用便
をした場合であっても、これらのデータを一元的に管理
することができる。この結果、個人の分析データをより
頻繁に取得することができ、より適切な健康管理を行う
ことができる。

【００２３】なお、データ授受手段としては、種々の手
段が適用可能である。例えば、健康管理装置同士でデー
タを有線または無線の通信により授受可能な構成とする
こともできる。この場合には、健康管理装置同士で直接
データをやりとりする態様の他、ネットワークを介して
データをやりとりする態様の可能である。また、データ
授受手段として、個人の測定データをフレキシブルディ
スクなどの携帯可能な記録媒体に記録する方法を採用す
るものとしてもよい。

【００２４】なお、データ授受手段を備える場合、健康
管理装置以外の装置、例えば、汎用コンピュータなどと
もデータのやりとりを可能とすれば、さらに望ましい。
こうすれば、測定データに基づいて、より適切な健康管
理を行うことができる。

【００２５】また、請求項６では、複数の使用者を識別
する識別手段と、該識別された使用者との相関を確保し
た態様で、前記測定の結果を記憶する第二の記憶手段を
備えたことを特徴とする。

【００２６】本発明の健康管理装置は、便器に備えられ
たものであるから、日常生活においては、一台の健康管
理装置を複数の使用者が使用する可能性が高い。かかる
場合に、請求項８では、使用者との相関を確保して前記
測定データを記憶することができる。したがって、複数
人が使用する場合であっても、各個人の健康管理を適切
に行うことが可能となる。

【００２７】使用者の識別手段には、種々の手段が適用
可能である。例えば、使用者が自己を特定するための操
作を行うものとすることができる。健康管理装置に予め
入力された使用者のリストから自己を選択する方法とし
てもよいし、使用をする際に自己を特定するＩＤを入力
するものとしてもよい。また、健康管理装置の操作部に
指紋を測定する機能を持たせるものとしてもよい。さら
に、家庭での使用のように、使用者の性差、年齢差など
が大きく離れていることが想定される場合には、体重、
静電容量などの情報に基づいて使用者を識別するものと
してもよい。

【００２８】なお、請求項６では、さらに使用者に応じ
て測定データを異なるものとしてもよい。こうすれば、
各人が必要とする測定データのみを取得することができ
るため、測定に要する費用および測定データを記憶する
記憶手段の容量を節約することができる。

【００２９】なお、これらの発明の実施の形態として
は、尿被験者の尿を採取し、該尿検体をサンプルとして
センサーへ送液後、センサーからの出力値をマイコンに
記憶し、その後送液系を洗浄後、校正液を該尿検体と同
様にセンサーへ送液し、該校正液でのセンサー出力値を
マイコンに取り込み、前述した尿検体の出力値との比較
演算を行い、測定値として表示部に表示し、サンプル
（尿検体）と校正液とを短時間（約一分間）で比較演算
するため、計測装置内外の温度変化によるセンサー出力
変動の影響を受けない。従って、より高精度な計測が可
能となる。

【００３０】本発明の健康管理装置は、種々の測定対象
を設定可能であるが、特に、使用者の健康状態の長期的
な変化を検出可能な測定データを対象することが好まし
い。

【００３１】生活習慣病などのように、１ないし２日程
度で急激に進行する訳ではなく、長期間に亘って緩やか
に病状が進行する病気については、その予防および治療
のために、頻繁に検査を行うことが望ましい。本発明の
健康管理装置によれば、日常生活で分析データを適切に
取得することができるため、個人が大きな負担を感じる
ことなく、十分な頻度で検査を行うことができる。した
がって、使用者の健康状態の長期的な変化を検出可能な
測定データを対象としておけば、生活習慣病などの予
防、早期発見および治療に有効に活用することができ
る。なお、長期間とは、病気の種類および病状に応じ
て、その進行を評価するのに適した期間をいう。数日で
ある場合もあれば、数週間、数ヶ月などの長期に亘る場
合もある。

【００３２】本発明の健康管理装置は、装置の構成に関
するものとして、発明の実施の形態では、洋式便器のリ
ム部分に着脱可能な採用ユニットを有する構成としてい
る。これに対し、装置を携帯可能な大きさとしてもよ
い。装置全体を携帯可能にする他、種々の態様で携帯可
能な装置を構成することができる。例えば、尿を採取し
保存するユニットおよび尿の採取条件を記憶するユニッ
トのみを携帯可能として構成し、尿の分析自体は据え付
けの健康管理装置本体で事後的に行うものとしてもよ
い。また、尿中の各成分を測定するためのセンサとして
簡易な方法を採用するものとしてもよい。さらに、分析
対象となる成分を限定した装置として構成してもよい。
こうすれば、トイレを選ばずに測定データを取得するこ
とができ、健康管理に活用可能な測定データをより頻繁
かつ継続的に取得することが可能となる。また、個人ご
とに装置を用意することができるため、使用者の特定が
容易となる利点もある。

【００３３】また、採用ユニットを便座に組み込むこと
も可能である。こうすれば、採用ユニットを安定して洋
式便器に取り付けることが可能となる。当然、便座自体
を取り替えることによって、既に設置されている洋式便
器に後から健康管理装置を取り付けることが可能であ
る。この他、健康管理装置を洋式便器またはキャビネッ
トに内蔵してもよいことはいうまでもない。採尿ユニッ
トを取り付ける便器も洋式便器に限られない。

【００３４】本発明は、また、排泄物の成分を測定する
センサと、センサに対して、排泄物およびセンサの出力
基準値を測定するための校正液を供給可能であって、出
力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ出力を校正す
る制御手段と、を備えるともに、制御手段は、センサに
対して、排泄物および校正液を供給し、校正液供給時の
センサ出力を出力基準値とし、この出力基準値に基づ
き、排泄物供給時のセンサ出力を校正する第１の制御モ
ードと、センサに対して、排泄物は供給するが校正液は
供給せず、予め記憶された出力基準値に基づき、排泄物
供給時のセンサ出力を校正する第２の制御モードと、を
有していることを特徴とする。

【００３５】好適な実施形態としては、制御手段は、温
度検出手段の出力またはタイマー手段の出力または手動
操作に基づき、第１、第２の制御モードを選択すること
を特徴とする。

【００３６】本発明は、さらに、排泄物の成分を測定す
るセンサと、センサに対して、排泄物およびセンサの出
力基準値を測定するための校正液を供給可能であって、
出力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ出力を校正
する制御手段と、を備えるともに、制御手段は、排泄物
を採取した場合、センサに対して排泄物を供給し、予め
記憶された出力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ
出力を校正する測定シーケンスと、センサに対して校正
液を供給し、校正液供給時のセンサ出力を出力基準値と
して記憶する校正シーケンスと、を実行可能であるとと
もに、校正シーケンスは、測定シーケンスと独立して実
行可能であることを特徴とする。

【００３７】すなわち、排泄物を採取した後にすぐに成
分の測定結果を得たい場合は、校正シーケンスと測定シ
ーケンスを独立させれば良く、より精度の良い成分の測
定結果を得たい場合には、測定シーケンス内に校正シー
ケンスを挿入すれば良い。

【００３８】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明について、そ
の構成・作用を一層明らかにするために、以下に本発明
の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明
では、尿糖センサを備える尿検査装置について説明する
が、他の成分（タンパク、潜血、クレアチニン、ナトリ
ウムイオン等）の物理量（濃度、質量、体積、個数等）
を検出するための成分濃度センサを備える尿検査装置に
も本発明は適用可能であることは言うまでもない。

【００３９】図１は、本発明の好適な一実施形態である
尿検査装置１０（計測ユニット１１とリム取付式採尿ユ
ニット１２とを含む）およびこの尿検査装置１０を装着
した洋式便器１００（便座１０２と便ふた１０４と洗浄
水タンク１０６とを含む。なお便座１０２と便ふた１０
４とは、共に開状態）の外観図である。図２は、図１の
洋式便器１００とリム取付式採尿ユニット１２（便座１
０２と便ふた１０４とは、共に閉状態）の側面図、図３
は尿検査装置１０の構成の概略を示すブロック図であ
る。

【００４０】洋式便器１００は、その後上部に洗浄水タ
ンク１０６が装着されており、この洗浄水タンク１０６
には、計測ユニット１１へ洗浄水を供給する配管１４が
接続されている。計測ユニット１１は、図１に示すよう
に、床に据え置かれている（詳細は後述する）。リム取
付式採尿ユニット１２は、図１、図２に示すように、洋
式便器１００のリムに装着されるものである。

【００４１】また、計測ユニット１１およびリム取付式
採尿ユニット１２は、図３に示すように、洗浄水タンク
１０６に接続される給水部（図示しないが、給水した水
に含まれるゴミを除去するストレーナが内蔵されてい
る）１５と、洗浄水タンク１０６から水を給水するため
のポンプ１６と、ロータリーバルブとシリンジとから構
成されるロータリーバルブシリンジ１８と、このロータ
リーバルブシリンジ１８からの漏水やオーバーフロー水
を受ける液受け容器２５と、ロータリーバルブを駆動す
るロータリーバルブ駆動モータ２０（ロータリーバルブ
とロータリーバルブ駆動モータ２０とを併せて呼ぶとき
には、電動ロータリーバルブ１７６という）と、シリン
ジを駆動するシリンジ駆動モータ２２と、使用者から排
泄された尿を採取する、伸出／収納自在な採尿アーム３
２を駆動する採尿アーム駆動モータ２３と、校正液を貯
溜する校正液タンク２４と、緩衝液を貯溜する緩衝液タ
ンク２６と、尿糖を電気信号に変換する尿糖センサ２８
と、採尿アーム３２を洗浄するノズル３０と、採尿アー
ム３２内に尿が採取されたか否かを検出する電極３４
と、コントローラ３６と、使用者に操作される操作部３
８と使用者に報知するための表示部３９と、同じく使用
者に報知するための音源２９と、人体の有無を検出する
人体検知センサ２６０と、尿糖センサ２８に送液される
尿や校正液などを適温に加熱する加熱部２５０と、液温
を直接的または間接的に検知する温度センサ２５１とト
イレ室内の温度をモニターする温度センサ２６１と、校
正液や緩衝液を（もしくは間接的に計測ユニット１１機
内を）加熱する加熱部２３６と、この温度を検知する温
度センサ２３７とを主な構成部品としている。図中、点
線、矢印（細線）、矢印（太線）は、それぞれ、電気経
路、水の流れ、尿・校正液・緩衝液の流れを示す。

【００４２】図示はしないが、尿糖以外の別の成分を測
定する場合はその成分をセンシングするセンサ部や各液
タンク、配管等が追加必要となることはいうまでもな
い。

【００４３】図４はリム取付式採尿ユニット１２の構成
図である。リム取付式採尿ユニット１２は衛生性向上の
ために抗菌材料（例えば、バクテキラー（登録商標）や
ゼオミック（登録商標））を用いた樹脂でできている。
リム取付式採尿ユニット１２は採尿アーム３２、洗浄ノ
ズル３０、採尿アーム駆動モータ２３、チューブ１５
２、配水管１８６、洗浄ノズル３０への給水管１５１な
どが樹脂製のベース６５０に設置されて構成される。な
お、配水管１８６とチューブ１５２の捨て水口は便器に
臨んでおり、排水を便器内に排出できるようになってい
る。

【００４４】図４に示すように、リム取付式採尿ユニッ
ト１２のうち、洋式便器１００のリムと接触する部位に
は、ゴム、吸盤６５１などが取り付けられている。

【００４５】ゴム、吸盤６５１などは、使用者が便座１
０２に着座して使用する際にがたつきを防止する目的
で、リム取付式採尿ユニット１２の裏面と洋式便器１０
０のリムとが滑らないよう摩擦係数の大きな部品または
部材を取付け、滑り止め効果を高めている。

【００４６】ゴム、吸盤６５１などを取り付ける場所を
便座１０２のクッション（便座脚部）の当接する下方に
することで、使用者の体重がゴム、吸盤６５１などに掛
かり上記した滑り止め効果をさらに高めることができ
る。

【００４７】リム取付式採尿ユニット１２は便座１０２
のクッション（便座脚部）が当接するため、他の部位よ
り一段と低く設計し（図２参照）、便座の水平度を保っ
ている。

【００４８】図５は採尿アーム３２の構造図を示す。採
尿アーム３２は清掃性・強度を考慮して金属にメッキ処
理を施した材質となっている。採尿アーム３２の先端部
（採尿部６５２）の形状は碗形をしており、尿を貯溜し
易い形状となっているのみならず、採尿位置にて採尿口
が略上方を向くように取付けられている。

【００４９】図６は採尿時の採尿アームの伸出位置を示
している。男性と女性では採尿に適した位置は異なって
おり、女性位置の方の伸出が大きくなっている（具体的
には成人男性が水平面から略４４度、成人女性が略７５
度である）。

【００５０】また、標準伸出位置を略中心にして、前後
位置に微調節できるように考慮されている（図７参
照）。尿検知の電極３４はこの碗内部に配置されてお
り、尿が採取できたかどうかを判断しやすくなってい
る。また、採尿アーム３２が採尿時に便器内部へ出てき
た時、電極３４が測定に必要な液量を確保できる位置に
設置されているため、電極３４が尿検知した時には測定
に必要な量の尿が碗部内に溜まるようになっている。従
って十分な量の尿が無いまま測定に移ってしまい、誤っ
た測定を行ってしまうようなことがない。

【００５１】採尿アーム３２からの異物混入と尿の飛び
散りを防止のために、メッシュ状のフィルター６５６が
採尿アーム３２の採尿部６５２に設置されている（図５
参照）。

【００５２】メッシュフィルター６５６は採尿アーム３
２（あるいは採尿部６５２）から着脱自在に構成される
ことで、採尿部の清掃性を高めているが、反対にメッシ
ュフィルター６５６の紛失防止のために採尿アーム３２
へ一体的に固定しても構わない。ここで、衛生性を高め
るためにメッシュフィルター６５６は抗菌処理を施して
いる。勿論、異物混合や尿飛び散りの防止部材としては
メッシュ状のフィルターに限らず、たとえばスポンジ状
の膜等でも代用できる。

【００５３】本実施例では、給水部１５は、洗浄水タン
ク１０６に接続されており、洗浄水タンク１０６内の水
道水をポンプ１６の吸引力を利用してロータリーバルブ
シリンジ１８やノズル３０へ給水している。

【００５４】給水部１５を水道に直結して該水道の給水
圧を利用することにより給水を行なったり、あるいは温
水洗浄便座が別に設置されている場合は、図示しないが
該温水洗浄便座の内部でポンプにより圧送される水流の
一部、または直接給水の減圧バルブの前後で分岐させて
給水部１５へ導くようにすれば、ポンプ１６を省略して
もよい。このようにすれば計測ユニット１１内の給水系
をより簡素化することができる。

【００５５】また、温水洗浄便座が設置されている場
合、図示しないが洗浄水タンク１０６の給水管から該温
水洗浄便座給水用連結管を分岐させる部位で給水部１５
を分岐させても良い。

【００５６】さらに、温水洗浄便座が設置されている場
合、図示しないが洗浄水タンク１０６の給水管から分岐
された該温水洗浄便座給水用連結管が該温水洗浄便座に
連結される部位に給水部１５を連結することにより、該
分岐部が該温水洗浄便座に隠蔽され外観上も問題が無
く、また接続工事も簡略化できる。

【００５７】次に、計測ユニット１１について、図８
（正面図）、図９（右側面図、ただし下部のみ）、図１
０（左側面図）、図１１（上面図）を用いて詳細に説明
する。図８〜図１０で示すように、計測ユニット１１は
縦長に構成されているが、このようにすると、狭いトイ
レでも据え置き可能となるだけでなく、ユニット上面に
設けられた操作部（これについては後述する）を、便器
に着座した使用者が着座姿勢を崩すことなく容易に操作
できる。計測ユニット１１の背面には、中心にネジ穴を
有する３つのネジ装着部１１２が設けられており、ここ
にネジを通して計測ユニット１１の背面を壁１１９に螺
着すれば、計測ユニット１１が転倒するおそれがなくな
る。また、計測ユニット１１の背面にはフック受け１１
５が備えられており、このフック受け１１５を、別途壁
１１９に固定されたフック１１７に係合させると、計測
ユニット１１の転倒を防止できるだけでなく、保守点検
時等には簡単に計測ユニット１１を壁面から取り外して
移動することができる。

【００５８】図１２は校正液補充口２４２及び緩衝液補
充口２６２を示す斜視図である。

【００５９】まず、校正液補充口２４２と該校正液補充
口２４２に差し込む校正液補充用ノズル２４４の先端２
４４ａの関係を図１３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。

【００６０】図１３（ａ）に示すように、校正液補充口
２４２は、円形の入口に１２０°間隔で形成された凹部
を３つ有している。

【００６１】一方、図１３（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、校正液補充用ノズル２４４の先端２４４ａは、校正
液補充口２４２の入口の円形よりも若干径の小さな円形
の出口に１２０°間隔で形成された凸部を２つ有してい
る。

【００６２】校正液の補充に際しては、まず補充用の校
正液が入った校正液ボトル（図示せず）のノズル取付口
に校正液補充用ノズル２４４の結合部２４４ｂを装着
し、先端２４４ａを校正液補充口２４２に挿入する。こ
のとき、上記凹部と凸部が一致したときのみ校正液補充
用ノズル２４４の先端２４４ａが校正液補充口２４２に
挿入可能となる。

【００６３】また、緩衝液補充口２６２と該緩衝液補充
口２６２に差し込む緩衝液補充用ノズル２６４の先端２
６４ａの関係を図１４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。

【００６４】図１４（ａ）に示すように、緩衝液補充口
２６２は、円形の入口に９０°間隔で形成された凹部を
４つ有している。

【００６５】一方、図１４（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、緩衝液補充用ノズル２６４の先端２６４ａは、緩衝
液補充口２６２の入口の円形よりも若干径の小さな円形
の出口に１８０°間隔で形成された凸部を２つ有してい
る。緩衝液の補充に際しては、まず補充用の緩衝液が入
った緩衝液ボトル（図示せず）のノズル取付口に緩衝液
補充用ノズル２６４の結合部２６４ｂを装着し、先端２
６４ａを緩衝液補充口２６２に挿入する。このとき、上
記凹部と凸部が一致したときのみ緩衝液補充用ノズル２
６４の先端２６４ａが緩衝液補充口２６２に挿入可能と
なる。

【００６６】さらに、校正液補充用ノズル２４４の先端
２４４ａが緩衝液補充口２６２へ、緩衝液補充用ノズル
２６４の先端２６４ａが校正液補充口２４２へ挿入され
ることは物理的に不可能なので、液補充ミスを回避する
ことができる。

【００６７】また、校正液ボトルに校正液補充用ノズル
２４４を結合する構造と、緩衝液ボトルに緩衝液補充用
ノズル２６４を結合する構造を異ならせる（例えば、校
正液補充用ノズル２４４の結合部２４４ｂの構造と緩衝
液補充用ノズル２６４の結合部２６４ｂの形状、内径等
を異ならせる）ようにすれば、校正液補充用ノズルを誤
って緩衝液ボトルに取り付ける、といったノズルの取付
ミスを回避することができる。

【００６８】例えば図８、図１０に示したように、計測
ユニット１１の校正液補充口２４２及び緩衝液補充口２
６２の上方に校正液補充用ノズル２４４や緩衝液補充用
ノズル２６４を収納できるようにし、校正液ボトル又は
緩衝液ボトルのみを廃棄する一方、校正液補充用ノズル
２４４や緩衝液補充用ノズル２６４は再利用できるよう
にしてもよい。

【００６９】校正液補充用ノズル２４４や緩衝液補充用
ノズル２６４を収納させる場所は、図１５に示したよう
に図１０に示したカバー１１６の裏側に設けても良い。

【００７０】図１６は計測ユニット１１の一実施例を示
す内観図である。（但し内機チューブ類、ハーネス類は
図示しない）計測ユニット１１上面部には操作部３
８、表示部３９、人体検知センサ２６０が配置される。
また尿糖センサ２８は計測ユニット１１の上部側面に設
置され、カバー２４３で覆われる。尿糖センサ２８の下
にはロータリーバルブシリンジ１８が設置され、このロ
ータリーバルブシリンジ１８と尿糖センサ２８の間の配
管経路には尿糖センサ２８へ送られる液温を一定にする
ための加熱部２５０および温度センサ２５１が設けられ
ている。また計測ユニット１１の最下部には計測に必要
な校正液や緩衝液を貯溜するための樹脂製のタンク２４
と２６が配置され、タンク２４と２６および配管内液の
凍結を防止するための加熱部２３６と温度センサ２３７
がタンク２４と２６の近傍に設置されている。その他、
トイレ室内の温度をモニターする温度センサ２６１、ポ
ンプ２８１、電源トランス２８２、電源部２１５、転倒
検知スイッチ２８３などが適所に配置される。また、通
信用端子１１４（例えばＲＳ２３２Ｃ）も設けられてい
る。

【００７１】緩衝液と校正液を貯溜するタンク２４、２
６は計測ユニット１１の下部に配置される。電源部２１
５や各種電気駆動手段より下部に配置されることによっ
て、万一タンクから液が漏れても電子部品や機器に付着
することが無くなるため、被液によるこれら電子部品・
機器の損傷や劣化から火災や漏電に至ることなく安全で
ある。また、タンクの下部にはそれぞれにドレン２１０
が設けられており、タンク２４、２６の底面はドレン２
１０方向に向かって傾斜している。ドレン２１０は計測
ユニット１１の外部に連通しているため、測定ユニット
１１を分解することなく、ドレン２１０を外部から操作
するだけで簡単に校正液や緩衝液の液抜きができる。

【００７２】さらに校正液と緩衝液が満たされて重量の
あるタンク２４、２６が下部に配置されることによって
計測ユニット１１自体の安定性が増す。

【００７３】また、計測ユニット１１は、壁１１９にネ
ジ孔等を穿設することが好ましくないような場所（例え
ば賃貸住宅のトイレ室）での床置設置することも考慮し
て設計されている。例えば、図１０からわかるように、
計測ユニット１１の本体は、据え置きを安定にするため
に、上部から下部へ末広がりに構成されている。また、
より据え置きを安定にするために、伸縮自在な補強脚１
１１を備えている。なお、この補強脚１１１には、高さ
が調節可能な、螺合したアジャスター１１１ａを備えて
いる。（もちろんアジャスター１１１ａは補強脚１１１
でなくとも、計測ユニット１１に設けた脚部に直接設け
てもよい。）更に、図１６からわかるように、液体が充
填されると重量が大きくなる校正液タンク２４及び緩衝
液タンク２６を本体下部に配置したことにより、より安
定感が高められている。

【００７４】次に、上述した構成部品について詳細に説
明する。

【００７５】本発明の尿検査装置には、トイレ室内の人
の有無やトイレ室内への人の侵入（あるいは退出）を検
出する人体検出センサ２６０が設けられていて、コント
ローラ３６は、人体検出センサ２６０の出力に基づい
て、各種アクチュエータの制御を行うが、詳細は後述す
る。本実施例の図１６において人体検出センサ２６０は
計測ユニット１１の操作部３８、表示部３９近傍に設置
されており、検出手段として赤外反射光を検知するもの
を例示しているが、人体を検出するに好適な設置場所と
検出手段であればこれに限定されるものではない。

【００７６】例えば、設置場所はリム取付式採尿ユニッ
ト１２の前面部などの計測ユニット１１以外の場所でも
構わない。検出手段は人体の便座への着座を検知するマ
イクロスイッチや加圧導電ゴムであったり、静電容量の
変化を検知する静電容量式であってもよい。または操作
部３８の各スイッチの操作を検知することによって間接
的に人体を検出するものでもよい。さらには、温水洗浄
便座装置に備えられた人体検出手段を流用（共用化）し
ても良い。

【００７７】ロータリーバルブシリンジ１８は、図１７
に示すように、シリンダ１６６とピストン１６８とを有
し、このピストン１６８は、シリンジ駆動モータ２２の
回転をリードスクリュウ機構１７２によって直線運動に
変換することにより上下動される。コントローラ３６
は、シリンジ駆動モータ２２を駆動することによりロー
タリーバルブシリンジ１８の行程を制御する。ロータリ
ーバルブシリンジ１８のポート１７４は電動ロータリー
バルブ１７６に接続されている。電動ロータリーバルブ
１７６は、複数のポートを備えたステータ１７８と、ロ
ータ１８０と、コントローラ３６に制御されるロータリ
ーバルブ駆動モータ２０とで構成される。コントローラ
３６は、ロータリーバルブ駆動モータ２０を駆動してロ
ータ１８０を回転させることにより、ロータリーバルブ
シリンジ１８のポート１７４をステータ１７８のいづれ
かのポートに接続し、ロータリーバルブシリンジ１８を
駆動することにより液体（水、緩衝液、校正液、尿等）
を吸引又は吐出する。ステータ１７８は、６つのポート
を有し、夫々、洗浄水タンク１０６、緩衝液タンク２
６、校正液タンク２４、尿糖センサ２８の入口１１８へ
の搬送チューブ１５０（尿糖センサ２８の出口１２０は
チューブ１５２によりボウル部に延長している）、採尿
アーム３２からの搬送チューブ７６、洋式便器１００の
ボウル部に延長する排出管１８６に連通している。

【００７８】尚、ポート１７４はシリンダ１６６および
ピストン１６８に対して上方に取り付けられており、シ
リンジ内に吸引された気泡が浮力により容易にシリンジ
内から除去できるよう構成されている。またより好まし
くは図１６および図１７に示されるように、シリンダ１
６６とピストン１６８略鉛直方向に配置されたほうがシ
リンダ１６６内の空気を排出することができる。この構
成によりシリンジ内に空気が残留することがなく、従っ
て尿糖センサ２８内に気泡が搬送されて測定値に悪い影
響を与えることがない。

【００７９】上記ローターリーバルブシリンジ１８は、
図１７からわかるように、電動ロータリーバルブ１７６
をシリンダ１６６の上部から分離してロータ１８０を別
のロータと交換することができるように構成されてい
る。従って、例えば、より多数のポートを有するロータ
を上記ロータ１８０の代わりに用いれば、尿糖以外の別
の成分を検査するためのセンサや校正液タンク等を計測
ユニットに追加することも可能である。

【００８０】搬送チューブ１５０・チューブ１５２（以
下、搬送チューブ１５０とチューブ１５２をまとめてセ
ンサ管と呼ぶ）および排出管１８６は、後述する図２４
のステップＳ２００における配管充填にて緩衝液が充填
されたときにステータ１７８におけるそれぞれのポート
に同一の圧力（大気圧）が加わるように、それぞれの先
端（開放端）を床から同一高さに固定される。このた
め、万一、搬送チューブ１５０と排出管１８６のステー
タ１７８におけるそれぞれのポートが連通した場合であ
っても、互いに充填された液が混じりあうことがなく、
その後搬送チューブ１５０に打ち込まれる校正液やサン
プル（尿）を定められた量だけ確実に尿糖センサ２８に
到達させることができる。

【００８１】図１８は校正液タンク２４、緩衝液タンク
２６の内部構造の概略図である。校正液タンク２４、緩
衝液タンク２６内部には液量検知手段としての電極６２
１、６２２、６２３、６２４が鉛直方向に挿入され、液
量を電気信号に変換している。

【００８２】一方で同じ液量検知手段として、フロート
６２５と表面に液量表示している表示部材６２６がフロ
ート支持棒６２７によって支持され、軸６２９周りに回
動する。表示部材の表示は窓部６２８により、計測ユニ
ット１１の外部へ表示できるようになっている。この窓
部６２８は液の補充口２４２、２６２近傍に設置されて
いるため、液の補充をしながら並行して液量を確認しや
すく、従って液の補充時にうっかり満水以上にして液を
あふれさせてしまうようなことを防止している。

【００８３】同じ目的で、図４２に示すようなフロート
８００外から動きが見えるように設け、フロート８００
の上下で液量を確認することもできる。このようにすれ
ば、液補充持に液を溢れさせてしまうことがない。

【００８４】また、図示しないが、使用する液に色を付
けて、例えば、使用する液の数だけ御炉を使い分けて液
面を見やすくすることもできる。このようにすれば、誤
注入も防止できる。

【００８５】上述した液量検出の場合は、各液タンクは
透明な材質で形成されることは言うまでもないが、より
見やすくするため、部分的にタンクの表面を凸レンズに
しても良い。

【００８６】また、電極は最長の電極をコモンとし、長
い順に電極（Ｌ）６２２、電極（Ｍ）６２３、電極
（Ｈ）６２４である。電極の括弧内はそれぞれ、液面高
さをあらわしており、測定に必要十分な液量がなくなっ
たことを検知するＬレベル、液量が少なくなってきたこ
とを予告し使用者に報知するＭレベル、液補充が十分に
なったことを検知するＨレベルの３つのレベルを設定し
ている。電極数はこれに限定されず必要とする液量測定
の程度に応じて２本以上の何本でも良い。

【００８７】上述したＭレベルは、液残量がタンク内有
効体積の５〜１５％程度で良い。

【００８８】尚、本実施例では上述した液量検知手段に
て、Ｌレベル、Ｍレベルになると、後述する図２３の校
正液補充ＬＥＤ３９３，緩衝液補充ＬＥＤ３９２を点
滅、点灯させて使用者に報知しているが、図１６の通信
用端子１１４によりトイレ外部へ通信する手段（例えば
光通信等）を接続することが可能である。そうすること
により、液量の低下を使用者がその場に行かなくても通
信の受信手段（例えば携帯用のリモコン等）で受信する
ことが可能となる。上述したことは、後述するセンサ寿
命検知手段を同様に通信できることは言うまでもない。

【００８９】実施例の図１８では電極とフロートという
2種類の液量検知手段を設けているが、液量の変化に応
じて可動するフロート６２５によって回転する軸６２９
の回転を利用して、ホールＩＣやマイクロスイッチなど
の位置検出手段を設けて、これを電気信号に変換しても
よく、この場合は電極が不用になる。同様に、電極で検
知した電気信号によってをタンク液補充口２４２、２６
２近くに液量を表示すれば、フロート６２５は使用せず
ともよい。

【００９０】液量検出手段としては、上記以外に、図４
３に一例を示す。液タンク２６の重量を弾性体８１０と
マイクロスイッチ８１２を組み合わせたセンサにより検
出し、使用者に報知しても良い。液が充分に満たされて
いるときは、液タンク２６、及び液の重量で弾性体８１
０は縮み、マイクロスイッチ８１２をＯＮさせ、液が有
ることを検知する。また、液量が少なくなってきた場
合、弾性体８１０により液タンク２６が押し上げられ、
マイクロスイッチ８１２はＯＦＦし、液が無くなったこ
とを検知する。

【００９１】また、図４４に示すように、磁性体を有す
る浮子８１４の上下で液面高さを検出出来るセンサ（フ
ロートスイッチ）を使用して、ある一定の高さ（Ｍレベ
ル・Ｌレベル）を検出して、その旨を使用者に報知する
ようにしても良い。

【００９２】また、図４５のフローに示すように、一回
の測定に使用する各液量が一定であれば、測定回数から
各液残量を演算し、使用者に報知することも可能であ
る。

【００９３】前記した通り、タンク液量はコモンの電極
６２１と各液量検知電極６２２、６２３、６２４との間
の導電によって検知されるわけであるが、常時電極間に
通電すると液の成分が電極に析出してしまう。そこで、
電極への通電は制御部であるコントローラ３６がタンク
液量を確認する必要がある時の短時間のみに限られ、常
時の通電は行わないようになっている。

【００９４】ロータリーバルブシリンジ１８への出液取
り出し口は、タンクの略最下部から行われるが、ここに
ストレーナ６３０を設けてロータリーバルブシリンジ１
８（もしくはその先の尿糖センサ２８）への異物混入を
防止している。さらに、この出液取り出し口はタンク下
部に設けたドレン２１０のほぼ上部に設けられており、
ドレン２１０を取り外した時にストレーナ６３０の交換
も容易に行えるようになっている。またこのドレン２１
０部分は底部の他の部分より低くなっているため、液の
残量が少なくなった場合でも採液しやすくなっている。

【００９５】なお、以上の例では校正液タンク２４と緩
衝液タンク２６を別体としたが、これは必ずしも別体と
する必要はない。例えば、単一のタンクを適宜容積比率
で２室に分割して各室の上部にそれぞれ液補充口を設け
て成る一体型タンクを上記２つのタンクの代わりに用い
ることももちろん可能である。校正液と緩衝液の純度は
直接測定精度に影響するため、十分管理する必要があ
る。

【００９６】ところが、センサには尿サンプル、校正
液、緩衝液がロータリーバルブシリンジ１８を介して順
次送り込まれるので、送液切替時に微量であるが、校正
液、緩衝液のタンク２４、２６に他の液が混じる恐れが
あり、積み重なると測定精度を落としてしまうという問
題がある。送液時の吸引によってタンクに負圧が発生し
てしまい、この負圧によってタンク内に液が逆流しやす
くなるのである。

【００９７】また、ロータリーバルブシリンジの万一の
誤動作によってもタンク内に液が逆流するおそれもあ
る。いずれにしても一旦送り出された液が再びタンクへ
逆流することは好ましくない。そこで、送液切替部であ
るロータリーバルブシリンジ１８と校正液タンク２４、
緩衝液タンク２６の間に液の逆流を防止する逆流防止
部、具体的な一例としては配管チューブに逆流防止弁を
設けている。

【００９８】タンクの負圧防止のみに着目する場合はタ
ンクの一部、または液注入口２４２、２６２（含むキャ
ップ２４１、２６１）にタンク内の負圧を解消する穴や
弁部材を設けてもよい。

【００９９】図１９は、尿検査装置１０の電気的な構成
をコントローラ３６を中心として示すブロック図であ
る。コントローラ３６は、マイクロコンピュータを中心
とする論理演算回路として構成されており、詳しくは、
予め設定された制御プログラムや内蔵するタイマーなど
に従ってロータリーバルブ駆動モータ２０等を制御する
ための各種演算処理を実行するＣＰＵ３６２と、ＣＰＵ
３６２で各種演算処理を実行するのに必要な制御プログ
ラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ３６４と、
同じくＣＰＵ３６２で各種演算処理を実行するのに必要
な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ３６６
と、上記各種センサ（たとえば、電極３４）からの検出
信号や操作部３８の各種スイッチからの信号を入力して
ＣＰＵ３６２の処理可能な信号に変換する入力処理回路
３６８と、ＣＰＵ３６２での演算結果に応じてロータリ
ーバルブ駆動モータ２０、シリンジ駆動モータ２２、採
尿アーム駆動モータ２３、通信用端子１１４（たとえ
ば、ボーレート：２４００ｂｐｓ、キャラクタ長：８ｂ
ｉｔ、パリティ：イーブン、ストップビット：１、コー
ド：ＡＳＣＩＩ、レベル：ＲＳ２３２Ｃ）、表示部３９
等に駆動信号を出力する出力処理回路３８０等を備えて
いる。また、コントローラ３６には、データ等の記憶お
よび支障検出内容を記憶するための不揮発性メモリ（Ｅ
ＥＰＲＯＭ３６７）を備えており、電源を切られた場合
でも、記憶している内容が消えてしまうことがない。

【０１００】尚、本実施例で記載したものは計測ユニッ
ト１１内にデータの記憶部を持つことを説明したが、別
の記憶媒体（フロッピーディスクを始め、ＣＤＲＯＭや
ＩＣカード）を利用して計測ユニット１１の通信端子１
１４からデータを読み込み、該記憶媒体にデータを記憶
させて携帯可能とできるようにしてもよい。

【０１０１】特にＩＣカードの場合は記憶用のドライブ
が小型化可能であることから、有効度はきわめて高い。
そしてこれら記憶媒体からパソコン上にデータを落とし
込み、専用のソフトウェア（これも計測ユニットからダ
ウンロードできるものとしてもよい）と使用して個人の
食事内容を始めとするさまざまな生活情報を付加するこ
とで総合的な健康管理に役立てることもできるのであ
る。

【０１０２】バックアップ電源６７０を備えているた
め、例えば停電などで電源供給が一時的に断たれても、
タイマーがずれることがない。

【０１０３】さらに、バックアップ電源６７０の容量
は、電源供給が一時的に断たれた際にバックアップする
動作によりいろいろ考えられる。例えば、上記したタイ
マー程度の小電力であれば電解コンデンサー（スーパー
キャパシタ）で良い。

【０１０４】また、装置の動作中に電源供給が一時的に
断たれた時、その動作を装置保護のため最後まで稼動さ
せようとする場合などは、比較的大きな電力容量が必要
となる。このような場合は、電池が良い。

【０１０５】なお、この電池は、普段通電中に充電でき
るタイプだとメンテナンスが不要となり、使い勝手が良
い。

【０１０６】採尿アーム３２やロータリーバルブシリン
ジ１８等を駆動するモータについては特に種類は限定さ
れないものの、特性上ステッピングモータを使用するこ
とが特に好ましく次に説明する。

【０１０７】採尿アーム駆動モータ２３については通常
２相励磁方式で駆動される。通常の伸出や収納動作およ
び位置出しについてはある一定速度で駆動される。この
場合、測定時間の短縮のために、その駆動速度（例えば
２００ｐｐｓ）は速い方が望ましいが、一方アーム位置
を微調整する場合にはこれよりも遅い速度（例えば１０
０ｐｐｓ）で駆動することが使用勝手が向上する。

【０１０８】収納位置にある採尿アーム３２は収納時に
便座１０２や便ふた１０４の開閉動作や使用者の着座・
離座動作による振動で位置ずれを起こす。他にも便器内
に伸出して採尿する時に尿の衝撃などで位置ずれを起こ
してしまい、結果として尿をうまく採取することができ
なくなるため、採尿アーム３２の収納時や採尿時には採
尿アーム駆動モータ２３に（たとえば一相励磁で）保持
電圧を印加することで位置保持を行うようにコントロー
ラ３６が制御する。こうして採尿アーム３２は前述した
位置だしの効果とあいまって極めて正確に制御されるた
め、確実に採尿することができるのである。

【０１０９】この場合、常時保持電圧を印加することに
よって電力を浪費するため、人体検出センサ２６０の出
力に応じて保持電圧印加の制御を行う。

【０１１０】具体的には、人体検出センサ２６０が人を
検出した場合、採尿アーム３２を収納方向へ駆動させる
ことにより上記位置ずれをなくすことができる。また、
人体検出センサ２６０が人が離れたことを検出した場
合、採尿アーム駆動モータ２３への通電を止めることに
より電力の浪費を防止することができ、さらに好まし
い。

【０１１１】つづいてロータリーバルブ駆動モータ２０
とシリンジ駆動モータ２２について説明する。

【０１１２】ステッピングモータを用いることで、シリ
ンジ駆動モータ２２の駆動速度すなわち各種の送液速度
はステッピングモータへ印加するパルスレートを可変す
るのみで、複雑な制御をすることなく容易に且つ確実に
変化させることができる。ロータリーバルブシリンジ１
８にあるピストン１６８の駆動速度を可変する手段を有
することは非常に有効であり、本実施例に従って説明す
る。

【０１１３】例えばシリンダ１６６内や配管経路を洗浄
する場合は高速の第一のパルスレート（例えば１００ｐ
ｐｓ）で駆動する。高速で駆動することで、洗浄に必要
な時間を少なくすることができる。

【０１１４】一方、尿糖センサ２８内に尿サンプルや校
正液を送液する場合には、低速の第二のパルスレート
（例えば２０ｐｐｓ）で駆動し、測定精度を高めること
ができる。

【０１１５】また、測定にあたって尿糖センサ２８に送
られる尿や校正液、緩衝液（尿糖以外を測定する場合は
それに適したセンサと液を使用する）などの送液量は極
めて正確に管理する必要がある。ロータリーバルブ駆動
モータ２０とシリンジ駆動モータ２２にステッピングモ
ータを用いることによってこれらの管理が可能になる。

【０１１６】尚、前記した全てのステッピングモータの
モータ起動時は前回停止したパルスから同相で励磁を開
始する。また、反転時にはギアやその他の遊びを吸収す
るためのパルス数を加算して印可する。特に厳密な位置
制御の必要なロータリーバルブやシリンジはこれらの制
御を行うことが非常に効果的であり、極めて精度良く制
御することが可能になる。

【０１１７】続いて尿糖センサ２８について説明する。
尿糖センサ２８は、搬送チューブ１５０またはチューブ
１５２に液体が充填されている際に尿糖センサ２８が取
り外されても液体が漏れないように、搬送チューブ１５
０およびチューブ１５２よりも位置エネルギーの高い位
置に配設されている。

【０１１８】尿糖センサ２８は、後述する検出原理（模
式図を図２０（ａ）に示す）を利用したものである。す
なわち、生命活動の老廃物である尿中には極めて多くの
化学種が含まれている。本発明でいう尿糖はグルコース
（ブドウ糖）を指すが、健常人ではもちろん、糖尿病患
者などで多く排出される場合においても、他の成分、例
えば尿素やアンモニアに比べ濃度はかなり低い。従っ
て、尿糖センサ２８は、多くの成分の中からグルコース
を特異的に識別するプローブとしての機能と、それを電
気信号に変換するトランスデユーサとしての機能を共に
備えている必要がある。尿糖センサ２８ではプローブと
してグルコースを特異的に酸化する酵素であるグルコー
スオキシターゼ（ＧＯＤ）を用い、トランスデユーサと
しては過酸化水素電極を用いている。検出反応を以下に
示す。

【０１１９】

【化１】

【０１２０】

【化２】

【０１２１】また、過酸化水素電極は、尿酸やアスコル
ビン酸とも反応し、上記２つの式以外の出力を与え測定
誤差の要因となる。それを避けるため、分子識別部と信
号変換部の間に分子量の小さな過酸化水素のみを選択的
に透過する選択透過膜を形成している。

【０１２２】さて、図２０（ｂ）に示したように、尿サ
ンプル中のグルコースの定量分析に際しては、ポテンシ
ョスタット１３０により、参照極１３３（Ａｇ／ＡｇＣ
ｌ）に対する作用極１３５（Ｐｔ）の電位が正の一定値
（たとえば、＋０．６Ｖ）になるように作用極１３５と
対極１３７（Ａｇ）との間を流れる電流は過酸化水素の
発生量に応じて変化する。したがって、作用極１３５と
対極１３７との間を流れる電流を検出することにより、
過酸化水素の発生量を検出し、これに基づいて尿サンプ
ル中のグルコース濃度を演算することができる。作用極
１３５と対極１３７との間を流れる電流は抵抗１３２に
よって電位差に変換され、電位差は増幅回路１３４によ
って増幅され、その出力端子１３６から出力される。出
力端子１３６の出力は、コントローラ３６の入力処理回
路に入力され、グルコース濃度の演算に利用される。

【０１２３】一般的にはサンプル測定の前に既知濃度の
グルコースを含む溶液すなわち校正液を測定し、グルコ
ース濃度と電流値の変化量の比例定数を明らかにした上
で測定を行う。

【０１２４】緩衝液には参照極１３３の電位を安定化す
るとともに支持塩としても機能するＫＣｌやＮａＣｌ及
びリン酸等の緩衝剤が溶解してある。緩衝液中に含まれ
るＣｌイオン濃度が高濃度であるほど、Ｃｌイオン濃度
の変動に伴う参照極１３３の電位変動は小さくなるが、
濃い塩溶液を用いることはコストアップにつながるのみ
ならず乾燥時や低温時に塩が析出しやすくなるという欠
点がある。

【０１２５】そこで通常は数十ｍＭ程度のＫＣｌやＮａ
Ｃｌ及びリン酸等を添加した緩衝液が用いられてきた。
しかし、尿中のＣｌイオン濃度は一定でない（例えば図
２１のような正規分布を示す）ため、サンプルを充分に
希釈して事実上参照極１３３に接触する溶液のＣｌイオ
ン濃度が緩衝液のＣｌイオン濃度に等しくなるようにす
る必要があった。なぜならば希釈が充分でない場合、参
照極１３３の電位が変動し、作用極１３５−対極１３７
間に流れる電流が変動して、グルコースから生成された
過酸化水素に基づく電流を正しく測定することができな
くなるからである。

【０１２６】従来のフロー方式で測定する場合には、緩
衝液によるサンプルの希釈倍率を上げるために、サンプ
ルの打ち込み量を少なくする方法やサンプル打ち込み部
分から検出部までの配管を長くしたり送液速度を落とし
たりして希釈のための時間を稼ぐ方法が取られてきた。

【０１２７】しかし、特に一般家庭のトイレ内に設置さ
れる尿検査装置においては、サンプルを正確かつ微少量
分取することは困難であり、配管長を長くして希釈のた
めの時間を稼ごうとすれば多量の緩衝液を浪費する上に
測定に要する時間も長くなるという欠点も有している。

【０１２８】そこで尿中に存在する平均的なＣｌイオン
濃度に合わせたＫＣｌまたはＮａＣｌ及びリン酸等を添
加した緩衝液および校正液を使用することで、尿サンプ
ルを希釈するための緩衝液使用量と測定終了までの時間
を節約しながら、正確な測定を可能としている。

【０１２９】図２２（ａ）、（ｂ）前記したＣｌイオン
と電流値の関係を示した測定データである。ＫＣｌ濃度
５０ｍＭの緩衝液を用いて、大量のＣｌイオンを含んで
いる尿中のグルコースを測定すると、尿サンプルが参照
極１３３に到達した時に参照極１３３電位が急速に低下
するため電流値の急激な減少が起こる。つづいて、尿中
のグルコースから作用極１３５上に担持されたＧＯＤの
作用により過酸化水素が生成され、発生した過酸化水素
は作用極１３５上で酸化されて過酸化水素の酸化電流を
生じる。これが図２２（ａ）に示される。これらの反応
はほぼ同時におこるために尿中グルコース精度に対応し
た過酸化水素の酸化電流のみを正確には測定することが
できず、測定精度が悪化する。

【０１３０】一方、ＫＣｌ濃度１７０ｍＭの緩衝液を用
いた場合には参照極１３３電位の低下が微少であるた
め、過酸化水素の酸化電流のみを正確に測定することが
できる。これを図２２（ｂ）に示している。

【０１３１】尿中のＣｌイオン濃度は食事内容や運動の
状況によって変化するが、緩衝液に添加するＫＣｌ濃度
は、尿中Ｃｌ濃度の平均値である１７０±８０ｍＭ（１
σ）の範囲であることが望ましい。添加する塩はＫＣｌ
のほかにＮａＣｌ、さらにこれらを混合してもよい。さ
らに校正液にも緩衝液と同濃度の塩を添加することによ
って、測定精度をさらに向上させることができる。

【０１３２】この方法はフロー方式だけでなく、バッチ
方式の測定においても有効であり、電極活性物を生成す
る酵素を用いたアンペロメトリック方式のバイオセンサ
にも広く活用可能である。希釈倍率をそれほど上げなく
ても正確な測定が可能であり、配管長さや測定時間の短
縮が図れるのである。

【０１３３】次に、図２３を用いて、操作部について詳
細に説明をする。

【０１３４】操作部３８には、おとこスイッチ３８１、
おんなスイッチ３８２、取り消しスイッチ３８３、記憶
／呼出スイッチ３８４、Ａ〜Ｄスイッチ３８５、掃除モ
ードスイッチ３８６、Ａ〜ＤのＬＥＤ３９６、現在時刻
スイッチ３８７、節電時刻スイッチ３８８、調節スイッ
チ３８９、尿糖センサ交換ＬＥＤ３９４、準備中ＬＥＤ
３９５等が設けられている。

【０１３５】操作部３８の各種スイッチの表面には、図
示しないがスイッチが特定できるように凹凸が設けられ
ており、はっきりとスイッチが識別でき、格段に操作し
やすいものとなるよう配慮されてある。スイッチの識別
は凹凸だけでなく、着色された光をスイッチ個別に付設
してもよい。またスイッチの大きさや形状を変えて使用
者が特定できるようにすることも可能である。

【０１３６】尚、本実施例では図示していないが、同様
の理由から使用頻度の少ない各種の設定スイッチは、使
用頻度の多い操作スイッチとは少し離して設置し、ふた
で覆うなどしてもよく、この場合は使用者がたくさんの
スイッチに戸惑うことがない。

【０１３７】蛍光表示管３９１は、数字、英字、記号等
から成る最大４桁の文字列を表示する文字表示部３９１
ａ及び日時を表示する日時表示部３９１ｂを備えてい
る。文字表示部３９１ａの下３桁は、図２３に示したよ
うに、それぞれ７つの発光セグメントから成り、０から
９までの数字の他、英字“Ｅ”や記号“−”（ハイフ
ン）等を表示することができる。また、最上位の１桁は
２つの発光セグメントから成り、数字“１”を表示する
ことができる。数字は０から９までの発光セグメントと
することがより望ましい。また、日時表示部３９１ｂに
も上記のような発光セグメントが用いられている。日時
表示部３９１ｂには、通常は現在日時（月、日、時、
分）が表示されるが、現在時刻スイッチ３８７又は節電
時刻スイッチ３８８が押された時には時刻設定モードと
なる。時刻設定モード時に調節スイッチ３８９を操作す
ると、日時表示がそれに応じて変化する。また、機器の
異常（エラー）が発生した場合には異常を示す英字
“Ｅ”とその番号が示されることになる。

【０１３８】また、本実施例では比較的低コストでなお
且つはっきりと明るく見易いということから蛍光表示管
を用いているが、もちろん、カラー液晶などを設けても
よく表示バリエーションを増やすこともできる。（図示
しない）表示する内容についても前記した内容に限られ
るものではない。

【０１３９】この他に操作方法の説明表示、現在の動作
状態、測定データ、各個人のこれまでのデータの推移や
健康管理の指示を表示するものであれば、使用者にとっ
て非常に好ましいものとなる。操作方法の説明表示をす
れば、初めて使用する使用者や高齢者にもわかりやすく
安心して使用できる。また誤操作によって故障が発生し
たり誤データを提供することもない。

【０１４０】病院などで検査する場合と異なり、本発明
の尿検査装置はトイレ内にて一人で使用することを主使
用としているため、前述したように操作方法を表示した
り、あるいは現在の動作状態を表示すれば、検査機が何
をしているかが使用者にわかるため、データ収集中な
ど、待ち時間に使用者が不安になるようなこともない。
表示するデータについても、ただ今回の測定データを表
示するのみならず、これまでのデータの推移やデータに
ついての簡単なコメントや健康管理のアドバイスを、文
字だけでなく、図やグラフや人物などの画像を駆使する
ことができ、使用者は検査という暗いイメージを払拭
し、楽しく健康管理ができることになる。

【０１４１】カラー液晶であればこれらのさまざまな情
報を使用者に伝えることができるし、さらに操作部３８
と表示部３９を一体化したタッチパネルを採用すること
で、操作部のスイッチも不要になり、このスペースを表
示部３９に活用すれば、表示部３９の大画面化が図れ、
きわめて操作しやすいものとなる。

【０１４２】既に述べたが、操作部３８と表示部３９は
本実施例の図には示していないが特に検査ユニットに固
定して設置する必要はなく、充電部や電源部を備えて着
脱可能としてもよいし、赤外光通信手段を備えたリモコ
ンとしてもよい。

【０１４３】なお、蛍光表示管３９１に用いられている
発光セグメントは、長期間使用されると、各々の使用頻
度に応じて輝度や点灯速度にばらつきが生じてくる。こ
のような特性上のばらつきをできるだけ小さくするた
め、例えば、全ての発光セグメントを一斉に所定時間
（例えば数秒間）点灯する、といった動作を定期的に行
うこともできる。液晶の場合も劣化を防ぐためにスクリ
ーンセーバーを用いても良い。

【０１４４】Ａ〜Ｄスイッチ３８５の近くに配置された
Ａ〜ＤのＬＥＤ３９６に対しては、次のような記憶判定
および処理が行われる。すなわち、測定結果を記憶させ
る場合には、表示部３９に「測定結果表示中（後述する
図２６のステップＳ４２６以降）」に、Ａ〜Ｄスイッチ
３８５を押したとき、押されたスイッチのＡ〜ＤＬＥ
Ｄ３９６が点灯し、記憶／呼出スイッチ３８４を押すこ
とで、測定結果を記憶する。また、採尿時の採尿アーム
３２の位置も合わせて記憶することができる。

【０１４５】記憶を確定する前に先に押したＡ〜Ｄスイ
ッチ３８５と異なるＡ〜Ｄスイッチ３８５を押すこと
で、改めて測定結果を記憶することができる。なお、取
り消しスイッチ３８３を押すか、所定時間（たとえば５
分）経過すると消える。

【０１４６】既に記憶した測定結果を呼び出す場合に
は、待機中（後述する図２４のステップＳ６５０の次回
の測定準備終了後）、又は準備中ＬＥＤ３９５が点滅中
に、記憶／呼出スイッチ３８４を押すと、Ａ〜ＤＬＥ
Ｄ３９６は全て点滅する。点滅しているＡ〜ＤＬＥＤ
３９６の近くに配置されたＡ〜Ｄスイッチ３８５のいず
れかを押すと、押されたスイッチに記憶された最新のデ
ータおよびデータを記憶した時刻（以下データ等とい
う）を表示し、押されたスイッチのＬＥＤは点灯、押さ
れたスイッチ以外のＬＥＤは消灯する。調節スイッチ３
８９でデータをスクロールさせることができる。

【０１４７】記憶したデータを呼び出し中に、先に押し
たＡ〜Ｄスイッチ３８５と異なるＡ〜Ｄスイッチ３８５
を押すと、改めて押されたスイッチに記憶しているデー
タ等を表示する。この際、押されたスイッチのＬＥＤは
点灯し、先に点灯していたＬＥＤは消灯する。

【０１４８】なお、結果表示は、取り消しスイッチ３８
３を押すもしくは、所定時間（たとえば５分）経過する
と消える。

【０１４９】記憶したデータ等を消去するには、記憶／
呼出スイッチ３８４を押し、次に、Ａ〜Ｄのいずれかの
スイッチ３８５を押す。調節スイッチ３８９によってデ
ータをスクロールさせ、記憶／呼出スイッチ３８４を連
続して３秒以上押せばよい。なお、結果表示は、取り消
しスイッチ３８３を押すもしくは、所定時間（たとえば
５分）経過すると消える。

【０１５０】例えば、上記操作にて、データ及び採尿ア
ーム３２の位置をＡ〜Ｄスイッチ３８５に記憶させた場
合、次回測定時におとこスイッチ３８１，おんなスイッ
チ３８２を押すかわりに、Ａ〜Ｄスイッチ３８５を押す
ことで、Ａ〜Ｄスイッチ３８５に記憶されている位置に
採尿アーム３２を伸出させて、測定後の結果を自動的に
押したＡ〜Ｄスイッチ３８５に記憶するようにすると、
操作が簡素化でき、且つ結果表示までその場に待ってい
る必要もない（以下、おとこスイッチ３８１，おんなス
イッチ３８２及び上述した記憶操作を行った後のＡ〜Ｄ
スイッチ３８５を「測定ＳＷ」とする）。

【０１５１】次に、こうして構成された尿検査装置１０
の動作、すなわち、尿検査装置１０のコントローラ３６
により実行されるプログラム尿糖検査処理について図２
４を参照しつつ説明する。

【０１５２】電源プラグもしくは漏電保護プラグ（図１
０参照）をコンセントに差し込み、電源が投入された時
は図１８のようなフローをたどる。イニシャル動作（ス
テップＳ１００）の後で現在時刻セット判断（ステップ
Ｓ１１０）により、ポンプ１６への呼び水動作（ステッ
プＳ１２０）への移行を判断し、各モータ（ロータリー
バルブ駆動モータ２０、シリンジ駆動モータ２２、採尿
アーム駆動モータ２３）の位置出しを行い（ステップＳ
１５０）、配管充填（ステップＳ２００）する。そして
校正液を吸引（ステップＳ３５０）してこれを測定（ス
テップＳ４００）する。この際、センサ出力をＣＰＵ３
６２に取り込みＧａｉｎ（センサ出力の増幅度）を設定
する。その後採尿アーム３２及びシリンジ１８内の洗浄
（ステップＳ４５０）を行う。洗浄後に空引き（ステッ
プＳ５００）して洗浄水を排出した後で排出管１８６の
充填（ステップＳ５５０）とセンサ管充填（ステップＳ
６００）を行って次回測定準備（ステップＳ６５０）が
完了し、待機状態となる。

【０１５３】測定ＳＷがオンとなり測定が開始される
と、校正・測定判断（ステップＳ７００）にて「測定」
と判定され、尿測定（ステップＳ７５０）を行った後
に、校正液吸引（ステップＳ３５０）を行い、校正液測
定（ステップＳ４００）を行う。その後は洗浄（ステッ
プＳ４５０）、空引き（ステップＳ５００）、排出管充
填（ステップＳ５５０）、センサー管充填（ステップＳ
６００）を順次行い、次回測定準備（ステップＳ６５
０）へ移行する。

【０１５４】次に、上述する各ステップについて詳細に
説明する。

【０１５５】ステップＳ１００でのイニシャル動作と
は、具体的には、図２５のフローチャートに示す要領で
進行する。ＲＡＭ３６６をチェックしこれをクリアする
（ステップＳ１０２）。表示部３９の蛍光表示管と全Ｌ
ＥＤを一定時間（例えば２秒）点灯（ステップＳ１０
４）した後、不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭ３６７の書込
内容を確認・修復し（ステップＳ１０６）、読込（ステ
ップＳ１０８）を行う。ここでＥＥＰＲＯＭから読み込
む内容としては例えばセンサの寿命に関するデータ、セ
ンサ通電時間、コントローラ３８のトータルの通電時
間、センサ交換回数、凍結履歴やそのた安全機能動作の
有無などがあげられる。つづいて校正液や緩衝液や各種
配管の凍結有無情報を凍結履歴有るか否かの判定（ステ
ップＳ１１０）、で行い、尿糖センサ２８が有るか否か
の判定（ステップＳ１１２）、と校正液や緩衝液のタン
ク残量を検知するステップＳ１１４とステップＳ１１６
を行い、センサ寿命を確認するセンサ寿命検知機能を作
動させ（ステップＳ１１８）を行う。なお、各種検知動
作にて、否定的（異常など）に判定された場合は、製品
の安全動作と異常の表示を行う動作へと移行するが、詳
細はここでは述べない。

【０１５６】ステップＳ１５０での各モータ位置出しと
は、具体的には、図２６のフローチャートに示す要領
で、採尿アーム駆動モータ２３による採尿アーム３２の
伸出・収納（ステップＳ１５２）、ロータリーバルブ駆
動モータ２０によるロータリーバルブの正・逆回転（ス
テップＳ１５４）、及びシリンジ駆動モータ２２による
シリンジの上昇・下降（ステップＳ１５６）を行なうこ
とにより、採尿アーム駆動モータ２３、ロータリーバル
ブ駆動モータ２０及びシリンジ駆動モータ２２を突き当
てなどの位置決めを行い各々所定の位置に移動させるこ
とである。

【０１５７】ところで、上記各モータのうち、採尿アー
ム駆動モータ２３以外のモータは床上に据え置かれた計
測ユニット１１に内蔵されているのに対し、採尿アーム
駆動モータ２３を備える採尿ユニット１２は便器の上面
に装着されており、使用者が便座１０２や便ふた１０４
を回動させる際に採尿アーム３２の位置がずれてしまう
可能性がある。このため、上記位置出しに際しては、採
尿アーム駆動モータ２３の位置出しを入念に行うことが
望ましい。

【０１５８】ステップＳ２００での配管充填とは、具体
的には、図２７のフローチャートに示す要領で、水を吸
引（ロータ１８０によりポート１７４は水ポートと連通
し、ピストン１６８は１／２程度まで下降し、水をシリ
ンダ１６６内に吸引）（ステップＳ２０４）、排出管１
８６充填（ロータ１８０によりポート１７４は排出管１
８６ポートと連通し、シリンダ１６６は最上部まで上昇
し、排出管１８６内に水を充填する）（ステップＳ２０
８）、緩衝液レベル＞Ｌの判定（ステップＳ２１４）、
センサ管充填（ロータ１８０によりポート１７４は緩衝
液ポートと連通し、ピストン１６８は１／２程度まで下
降し、シリンダ１６６内に緩衝液を吸引し、その後、ロ
ータ１８０によりポート１７４は搬送チューブ１５０ポ
ートと連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、搬
送チューブ１５０・チューブ１５２内に緩衝液を充填す
る）（ステップＳ２１６）することである。なお、ステ
ップＳ２１４において、否定的な判定がなされた場合に
は、緩衝液補充ＬＥＤ３９２を点灯する。

【０１５９】ステップＳ３５０での校正液吸引とは、具
体的には、図２８のフローチャートに示す要領で、校正
液吸引（ロータ１８０によりポート１７４は校正液ポー
トと連通し、ピストン１６８は１／８程度まで下降し、
校正液をシリンダ１６６内に吸引）（ステップＳ３５
４）、余剰液排出（ロータ１８０によりポート１７４は
採尿ポートと連通し、ピストン１６８は前述した下降位
置と最上部の中間まで上昇し、シリンダ１６６内の校正
液を排出）（ステップＳ３５８）することである。

【０１６０】なお、上述したステップＳ３５４の校正液
吸引前（ロータ１８０によりポート１７４は搬送チュー
ブ１５０ポートと連通し、ピストン１６８は最上部まで
上昇）に、ピストン１６８を数ステップ下降させて搬送
チューブ１５０ポート近傍に付着している気泡を吸引さ
せて、気泡を含んだ緩衝液を排出管１８６に捨てても良
い。

【０１６１】ステップＳ４００での校正液測定とは、具
体的には、図２９のフローチャートに示す要領で、ステ
ップＳ４０２でシリンダ１６６内に吸引した校正液を排
出（ロータ１８０によりポート１７４は排出管１８６が
接続された排出ポートと連通し、ピストン１６８は上昇
し、校正液を少量排出）（ステップＳ４０２）、校正液
打込み（ロー夕１８０によりポート１７４はセンサポー
トと連通し、ピストン１６８は上昇し、校正液を搬送チ
ューブ１５０に打込む）（ステップＳ４０４）、余剰校
正液排出（ロータ１８０によりポート１７４は採尿ポー
トと連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、校正
液を排出）（ステップＳ４０６）、シリンジ洗浄１回目
（ロータ１８０によりポート１７４は水ポートと連通
し、ピストン１６８は１／４程度まで下降し、シリンダ
１６６内に水を吸引、その後、ロータ１８０によりポー
ト１７４は採尿ポートと連通し、ピストン１６８は最上
部まで上昇し、シリンダ１６６内の水を排出）（ステッ
プＳ４０８）、シリンジ洗浄２回目（ロータ１８０によ
りポート１７４は水ポートと連通し、ピストン１６８は
１／４程度まで下降し、シリンダ１６６内に水を吸引、
その後、ロータ１８０によりポート１７４は採尿ポート
と連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、シリン
ダ１６６内の水を排出）（ステップＳ４１０）、緩衝液
吸引（ロータ１８０によりポート１７４は緩衝液ポート
と連通し、ピストン１６８は１／３程度まで下降し、シ
リンダ１６６内に緩衝液を吸引）（ステップＳ４１
４）、泡抜き（ロータ１８０によりポート１７４は排出
ポートと連通し、ピストン１６８は上昇し、緩衝液を少
量排出）（ステップＳ４１８）、ベース電圧調整（ステ
ップＳ４２０）、校正液送液（ロータ１８０によりポー
ト１７４はセンサポートと連通し、ピストン１６８は上
昇し、緩衝液で尿を尿糖センサ２８まで送液する）（ス
テップＳ４２２）、演算（ステップＳ４２４）、結果表
示（ステップＳ４２６）。

【０１６２】但し、校正・測定判定（ステップＳ７０
０）にて、「測定」と判定されたときは、上述した演算
（ステップＳ４２４）においては、「被測定物の濃度＝
（検体に対する出力／校正液に対する出力）×校正液の
濃度」を行い、その後結果表示（ステップＳ４２６）ま
で行う。

【０１６３】一方、校正・測定判定（ステップＳ７０
０）にて、「校正」と判定された時は、上述した演算
（ステップＳ４２４）においては、「センサ出力をＣＰ
Ｕ３６２に取り込みＧａｉｎ（センサ出力の増幅度）を
設定」を行って終了する（結果表示は行わない）。

【０１６４】校正液送液（ステップＳ４２２）の送液開
始時に、ロータ１８０によりポート１７４はセンサポー
トと連通させた直後、ピストン１６８を速い速度（例え
ば１００ＰＰＳ）で数ステップ上昇させ、搬送チューブ
１５０内にある緩衝液で尿糖センサ２８内の気泡をチュ
ーブ１５２へ排出しても良い。

【０１６５】ステップＳ４５０での洗浄とは、具体的に
は、図３０のフローチャートに示す要領で、ポンプオン
（ステップＳ４５２）、余剰緩衝液排出（ロータ１８０
によりポート１７４は採尿ポートと連通し、ピストン１
６８は最上部まで上昇し、シリンダ１６６内の緩衝液を
排出）（ステップＳ４５４）、水吸引（ロータ１８０に
よりポート１７４は水ポートと連通し、ピストン１６８
は最下端まで下降し、シリンダ１６６内に水を吸引）
（ステップＳ４５６）、水排出（ロータ１８０によりポ
ート１７４は採尿ポートと連通し、ピストン１６８は最
上部まで上昇し、シリンダ１６６内の水を排出）（ステ
ップＳ４５８）、水吸引（ロータ１８０によりポート１
７４は水ポートと連通し、ピストン１６８は最下端まで
下降し、シリンダ１６６内に水を吸引）（ステップＳ４
６０）、水排出（ロータ１８０によりポート１７４は採
尿ポートと連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇
し、シリンダ１６６内の水を排出）（ステップＳ４６
２）、少量吸排（ロータ１８０によりポート１７４は水
ポートと連通し、ピストン１６８は１／３程度まで下降
し、シリンダ１６６内に水を少量吸引する。その後、ロ
ータ１８０によりポート１７４は採尿ポートと連通す
る。この状態で、ピストン１６８は、一旦最上部まで上
昇してから再び１／３程度まで下降する、という往復運
動を２回繰り返す。これにより、上記少量の水が採尿ア
ーム３２へ至る流路内を往復運動し、該流路が洗浄され
る）（ステップＳ４６４）、水吸引（ロータ１８０によ
りポート１７４は水ポートと連通し、ピストン１６８は
最下端まで下降し、シリンダ１６６内に水を吸引）（ス
テップＳ４６６）、水排出（ロータ１８０によりポート
１７４は採尿ポートと連通し、ピストン１６８は最上部
まで上昇し、シリンダ１６６内の水を排出）（ステップ
Ｓ４６８）、ポンプオフ（ステップＳ４７０）すること
である。

【０１６６】ステップＳ５００での空引きとは、具体的
には、図３１のフローチャートに示す要領で、エアー吸
引（ロータ１８０によりポート１７４は採尿ポートと連
通し、ピストン１６８は最下端まで下降し、シリンダ１
６６内にエアーを吸引（搬送チューブ７６内の水も同時
に吸引））（ステップＳ５０２）、排出（ロータ１８０
によりポート１７４は排出管１８６ポートと連通し、ピ
ストン１６８は最上部まで上昇し、シリンダ１６６内の
エアーおよび水を排出）（ステップＳ５０４）、エアー
吸引（ロータ１８０によりポート１７４は採尿ポートと
連通し、ピストン１６８は最下端までゆっくり下降し、
シリンダ１６６内にエアーを吸引（搬送チューブ７６内
の水も同時に吸引））（ステップＳ５０６）、排出（ロ
ータ１８０によりポート１７４は捨ポートと連通し、ピ
ストン１６８は最上部まで上昇し、シリンダ１６６内の
エアーおよび水を排出）（ステップＳ５０８）すること
である。

【０１６７】ステップＳ５５０での排出管充填とは、具
体的には、図３２のフローチャートに示す要領で、水吸
引（ロータ１８０によりポート１７４は水ポートと連通
し、ピストン１６８は最下端まで下降し、シリンダ１６
６内に水を吸引）（ステップＳ５５２）、水充填（ロー
タ１８０によりポート１７４は排出管１８６ポートと連
通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、排出管１８
６内に水を充填する）（ステップＳ５５４）することで
ある。

【０１６８】ステップＳ６００でのセンサ管充填とは、
具体的には、図３３のフローチャートに示す要領で、校
正液レベル＞Ｌの判定（ステップＳ６０１）、緩衝液レ
ベル＞Ｌの判定（ステップＳ６０２）、緩衝液吸引（ロ
ータ１８０によりポート１７４は緩衝液ポートと連通
し、ピストン１６８は１／２程度まで下降し、シリンダ
１６６内に緩衝液を吸引）（ステップＳ６０４）、緩衝
液レベル＞Ｌの判定（ステップＳ６０６）、泡抜き（ロ
ータ１８０によりポート１７４は排出管１８６ポートと
連通し、ピストン１６８は上昇し、緩衝液を少量排出）
（ステップＳ６０８）、尿糖センサ２８への送液（ステ
ップＳ６１０）することである。

【０１６９】なお、上述したセンサ管充填（ステップＳ
６００）後、ピストン１６８を数ステップ引き戻して搬
送チューブ１５０ポート近傍に残留している気泡を吸引
して、気泡を含んだ緩衝液を排出管１８６に捨てても良
い。

【０１７０】ステップＳ６５０での次回測定準備とは、
具体的には、図３４のフローチャートに示す要領で、ピ
ストン位置出し（シリンジ駆動モータ２２によるシリン
ジの上昇）（ステップＳ６５２）、ピストンロック防止
（シリンジ駆動モータ２２によるシリンジの下降）（ス
テップＳ６５４）、ロータ位置出し（ロータリーバルブ
駆動モータ２０によるロータリーバルブの逆・正回転）
（ステップＳ６５６）することである。

【０１７１】ステップＳ７００での校正・測定判定と
は、具体的には、図３５のフローチャートに示す要領
で、ＣＰＵ３６２リセット状態判定（ステップＳ７０
２）、測定ＳＷオン判定（ステップＳ７０６）すること
である。

【０１７２】ステップＳ７５０での尿測定とは、具体的
には、図３６、図３７のフローチャートに示す要領で、
おとこスイッチ３８１オンの判定（ステップＳ７５２）
すると、採尿アーム３２をおとこ位置（図２参照）へ伸
出（ステップＳ７５４）し、尿検知有（採尿アーム３２
に備える電極３４によって尿の有を検知する）の判定
（ステップＳ７５６）で、サンプル（尿）吸引（ステッ
プＳ７５８）を行い、採尿アーム３２を収納（ステップ
Ｓ７６０）する。その後、余剰サンプル（尿）排出（ス
テップＳ７６２）する。その後、シリンダ１６６内に吸
引したサンプルを排出（ロータ１８０によりポート１７
４は排出管１８６が接続された排出ポートと連通し、ピ
ストン１６８は上昇し、サンプルを少量排出）（ステッ
プＳ７８７）、サンプル打込み（ロー夕１８０によりポ
ート１７４はセンサポートと連通し、ピストン１６８は
上昇し、サンプルを搬送チューブ１５０に打込む）（ス
テップＳ７８８）、ここで、センサの使用回数寿命をカ
ウントアップ（ステップＳ７８９）する。その後、余剰
サンプル排出（ロータ１８０によりポート１７４は採尿
ポートと連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、
サンプルを排出）（ステップＳ７９０）、シリンジ洗浄
１回目（ロータ１８０によりポート１７４は水ポートと
連通し、ピストン１６８は１／４程度まで下降し、シリ
ンダ１６６内に水を吸引、その後、ロータ１８０により
ポート１７４は採尿ポートと連通し、ピストン１６８は
最上部まで上昇し、シリンダ１６６内の水を排出）（ス
テップＳ７９１）、シリンジ洗浄２回目（ロータ１８０
によりポート１７４は水ポートと連通し、ピストン１６
８は１／４程度まで下降し、シリンダ１６６内に水を吸
引、その後、ロータ１８０によりポート１７４は採尿ポ
ートと連通し、ピストン１６８は最上部まで上昇し、シ
リンダ１６６内の水を排出）（ステップＳ７９２）、緩
衝液吸引（ロータ１８０によりポート１７４は緩衝液ポ
ートと連通し、ピストン１６８は１／３程度まで下降
し、シリンダ１６６内に緩衝液を吸引）（ステップＳ７
９３）、泡抜き（ロータ１８０によりポート１７４は排
出ポートと連通し、ピストン１６８は上昇し、緩衝液を
少量排出）（ステップＳ７９４）、ベース電圧調整（ス
テップＳ７９５）、サンプル送液（ロータ１８０により
ポート１７４はセンサポートと連通し、ピストン１６８
は上昇し、緩衝液で尿を尿糖センサ２８まで送液する）
（ステップＳ７９６）、演算（ステップＳ７９７）を行
い終了する。

【０１７３】上述した演算（ステップＳ７９７）では、
尿サンプルに対する尿糖センサ２８の出力をＣＰＵ３６
２に取り込む動作を行っている。一方、ステップＳ７５
２において（図３６参照）、おんなスイッチ３８２がオ
ン判定されたときは、採尿アーム３２をおんな位置（図
２参照）へ伸出（ステップＳ７６４）し、採尿アーム３
２がおんな位置で停止後、調節スイッチ３８９オン判定
（ステップＳ７６６）で、採尿アーム微調動作（ステッ
プＳ７６８）する。

【０１７４】また、ステップＳ７５６にて、採尿アーム
３２伸出後１分間尿検知しない場合には、１分経過判定
（ステップＳ７７０）により、採尿アーム３２を収納
（図２参照）（ステップＳ７７２）する。その後、上述
した洗浄（ステップＳ４５０）、空引き（ステップＳ５
００）、排出管充填（ステップＳ５５０）、次回測定準
備（ステップＳ６５０）を行い、待機状態となる。

【０１７５】測定ＳＷがオンされたときに尿糖センサ２
８に印加している電圧（０．６Ｖ）を瞬間低電圧（０
Ｖ）にし、再度印加電圧（０．６Ｖ）に戻しても良い
し、または測定動作以外は常時低電圧（０Ｖ）にして測
定時にだけ印加電圧（０．６Ｖ）にしても良い。（詳細
は後述する）。

【０１７６】図３８は尿測定（ステップＳ７５０）にお
ける採尿の別例を示すフローチャートである。このフロ
ーチャートでは、採尿アーム３２が所定位置（おとこ位
置またはおんな位置：図２参照）まで伸出してから所定
時間（例えば１分間）の間に取り消しスイッチ３８３が
オンされたかどうかを判定するためのステップＳ７８２
が設けられている。ステップＳ７５６において尿が検知
されず、且つステップＳ７８２において取り消しスイッ
チ３８３のオンが検知されなかった場合はステップＳ７
７０の１分間判定へ進む。

【０１７７】一方、ステップＳ７８２において取り消し
スイッチ３８３のオンが検知された場合は、採尿アーム
３２を収納（ステップＳ７８４）し、所定時間（例えば
５秒）経過判定（ステップＳ７８６）へ進む。ここで、
５秒経過判定とは、ステップＳ７５４またはＳ７６４で
採尿アーム３２を所定位置にセットしてからの経過時間
が５秒以上であるか否かを判定することをいう。ステッ
プＳ７８６において、経過時間が５秒以上であると判定
されたときには、上述した洗浄（ステップＳ４５０）、
空引き（ステップＳ５００）、排出管充填（ステップＳ
５００）、次回測定準備（ステップＳ６５０）を行い待
機する。一方、上記経過時間が５秒未満と判定されれ
ば、そのまま待機状態に入る。

【０１７８】以上説明した実施例では、後述するセンサ
特性を考慮してより正確な測定を行うシーケンスを提案
している。

【０１７９】すなわち、尿測定（ステップＳ７５０）を
行った後に、直ちに校正液を測定（ステップＳ３５０〜
ステップＳ４００）し、両者を比較演算して結果を表示
するシーケンスである。

【０１８０】本実施例で使用している尿糖センサ２８の
検出原理及び構造は図２０（ａ）、（ｂ）で説明した
が、以下にこの尿糖センサ２８の特性を説明する。前述
したように、作用極１３５の材質としてＰｔ（白金）を
使用し、作用極１３５は参照極１３３に対して一定電圧
（例えば０．６Ｖの電圧）が印加されている（図２０
（ｂ）参照）。

【０１８１】作用極１３５に電圧を印加し続けると電極
表面上が徐々に酸化される。電極表面上が酸化される
と、過酸化水素に対する白金の感度が低下してくる（図
３９参照）。

【０１８２】すなわち、尿糖センサ２８のグルコース感
度（出力）が低下する。従って、前述したが、尿中に含
まれる妨害物（例えば尿酸やアスコルビン酸等でセンサ
出力に対して擬陽性側出力してしまう）により、測定結
果に誤差が生じる。

【０１８３】尿糖センサ２８には酵素膜が担持されてあ
ることも前述した（図２０（ａ）参照）が、この酵素膜
はタンパク質であるため温度の影響を受けやすく、低温
時（例えば０〜１０℃）は酵素活性が低くなり、また、
作用極１３５上の過酸化水素の反応も鈍くなるため、結
果としてセンサ出力が小さくなる（図４０参照）。

【０１８４】逆に高温時（例えば３０〜４０℃）は酵素
活性が高くなり、また、作用極１３５上の過酸化水素の
反応も良くなるため、結果としてセンサ出力が大きくな
る（図４０参照）。

【０１８５】さらに、酵素膜は、時間の経過とともに次
第に活性を失い、出力は経時的に低下する（図示しな
い）。

【０１８６】よって前述した測定シーケンスによれば、
尿測定した後に校正液を短時間に測定するので測定環境
（特に温度）の影響も受けず、常に精度の高い測定が可
能である。

【０１８７】ただし、このシーケンスでは尿測定（ステ
ップＳ７５０）した後に校正液測定（ステップＳ３５０
〜ステップＳ４００）を行い、演算するため、結果を表
示するまでの時間が長い。

【０１８８】上記した結果表示までの時間を短縮させる
ためには、尿測定（ステップＳ７５０）した後に校正液
測定（ステップＳ３５０〜ステップＳ４００）を行うの
ではなく、測定ＳＷを押下する前に校正液測定（ステッ
プＳ３５０〜ステップＳ４００）を行うと良い。

【０１８９】また、尿測定（ステップＳ７５０）した後
の校正液測定（ステップＳ３５０〜ステップＳ４００）
時のセンサ出力を記憶しておき、次回尿測定時の尿測定
（ステップＳ７５０）時のセンサ出力と比較演算して結
果を表示させることも可能である（図示しない）。この
ように、前回測定持に取得した校正値を用いることで、
結果表示までの時間を大幅に短縮することも可能であ
る。

【０１９０】図２４を流用して、このシーケンスを詳述
する。例えば電源プラグもしくは漏電保護プラグをコン
セントに差し込み、電源が投入された時は、イニシャル
動作（ステップＳ１００）の後で現在時刻セット判断
（ステップＳ１１０）により、ポンプ１６への呼び水動
作（ステップＳ１２０）への移行を判断し、各モータ
（ロータリーバルブ駆動モータ２０、シリンジ駆動モー
タ２２、採尿アーム駆動モータ２３）の位置出しを行い
（ステップＳ１５０）、配管充填（ステップＳ２００）
する。そして校正液を吸引（ステップＳ３５０）してこ
れを測定（ステップＳ４００）する。この際、センサ出
力をＣＰＵ３６２に取り込みＧａｉｎ（センサ出力の増
幅度）を設定すると共にその出力値を校正値として記憶
させる。その後、採尿アーム３２及びシリンジ１８内の
洗浄（ステップＳ４５０）を行う。洗浄後に空引き（ス
テップＳ５００）して洗浄水を排出した後で排出管１８
６の充填（ステップＳ５５０）とセンサ管充填（ステッ
プＳ６００）を行って次回測定準備（ステップＳ６５
０）が完了し、待機状態となる。

【０１９１】測定時に、測定ＳＷオンとなり測定が開始
されると、校正・測定判断（ステップＳ７００）にて
「測定」と判定され尿測定（ステップＳ７５０）を行
う。測定時のセンサ出力を校正液測定（ステップＳ４０
０）時に記憶されたセンサ出力（校正値）と比較して演
算を行う。その後は洗浄（ステップＳ４５０）、空引き
（ステップＳ５００）、排出管充填（ステップＳ５５
０）、センサ管充填（ステップＳ６００）を順次行い、
次回測定準備（ステップＳ６５０）へ移行する。

【０１９２】上述したシーケンスであれば、測定時間及
び結果表示までの時間が短縮されるが、前述したセンサ
特性（温度依存性：図４０参照）の変化によって左右さ
れるので、尿糖センサ２８を校正した時と尿を測定した
時の測定環境温度に差があれば、多少ではあるが測定結
果に誤差を生じる。

【０１９３】上述した２つのシーケンスにはそれぞれ特
徴（長所・短所）があるため、使用者のニーズに応じて
二者を選択させる様に、選択スイッチ（図示しない）を
操作部３８に設けても良い。また、タイマー手段や使用
回数計測手段などを用いて、所定時間毎（例えば２４時
間毎）、あるいは所定使用回数毎（例えば２０回毎）に
校正する方法もとることができる。さらに、センサ交換
後や電源投入時のタイミングや測定値に応じて該所定時
間を変更するよう制御することも可能である。この制御
を下記にて詳述する。

【０１９４】電源投入後、あるいは尿糖センサ２８交換
後、校正は所定時間１（例えば２時間）毎に実施され
る。この時、校正した値が前回の出力と比較して所定値
以上あったときには引き続き所定時間１（２時間）毎で
行い、所定値以下であったときには以降の校正は所定時
間１より長い所定時間２（例えば２４時間）毎に行うよ
うオート運転（自動校正）させる。こうして校正時間が
短縮化され、校正液の使用量を少なくすることができる
のみならず、尿糖センサ２８の経時的劣化（図３９参
照）を補償することができる。

【０１９５】自動校正の時刻は電源投入時や尿糖センサ
２８交換時を基準としてもよいが、１日に一度、使用者
が設定した時刻に自動校正を行うようにしてもよい。

【０１９６】また、上記のような定刻の自動校正に加
え、計測回数に基づく自動校正を行うようにすると更に
好ましい。例えば、前回校正が行われてから後に行われ
た計測の回数が所定値（例えば２０回）を越えたら、次
の定刻の自動校正を待たずに臨時の自動校正を行うので
ある。計測回数については不揮発性のメモリ３６７に記
憶していれば、電源が遮断された場合にも記憶が失われ
ることが無く、確実に計数できる。

【０１９７】また、センサ出力は、時間の経過（図３９
参照）や温度の変化（図４０参照）に依存して変化する
ため、上述したようにある一定時間（例えば２時間・２
４時間）経過した場合や、一定温度（例えば２．５deg
以上）変化した場合、自動校正を行うこともできる。

【０１９８】使用者に、２つのシーケンス（高精度であ
るが測定時間が掛かる：これを高精度測定とする／測定
時間は短いが精度がやや落ちる：これを簡易測定とす
る）を選択させることは前述したが、高精度測定するか
簡易測定するかを前回測定時からの経過時間や温度変化
量に応じ自動的に切り替えることも可能である。

【０１９９】続いて、本実施例で示されている加熱部機
構について説明する。図３及び図１６に示すように、計
測ユニット１１内部に尿糖センサ２８に送液される尿や
校正液などを適温に加熱する加熱部２５０と、液温を直
接的または間接的に検知する温度センサ２５１とトイレ
室内の温度をモニターする温度センサ２６１と、校正液
や緩衝液を（もしくは間接的に計測ユニット１１内を）
加熱する加熱部２３６と、この温度を検知する温度セン
サ２３７を設けていることは前述したが、これらについ
て下記に詳述する。

【０２００】上述した加熱部２３６、２５０は、図１９
に示すように温度センサ２３７、２５１、２６１からの
信号をコントローラ３６内の入力処理回路３６８からＣ
ＰＵ３６２に取り込み、演算結果を出力処理回路３８０
より出力することで、フィードバック制御されている。

【０２０１】図４１は、緩衝液タンク２６から尿糖セン
サ２８への搬送チューブ９２，１５０に設置された液温
を加温するための加熱部２３６、２５０と温度センサ２
３７、２５１の概略構成図である。搬送チューブ９２、
１５０と加熱部２３６、２５０は熱伝導のよいアルミ箔
２６３などで挟まれ、隣接する。加熱スペース節約のた
め、搬送チューブ９２、１５０は屈曲部をもって構成さ
れると好ましく、図４１（ａ）のように円筒螺旋状に構
成されて熱伝導のよいアルミ箔２６３で挟まれる。搬送
チューブ９２、１５０とアルミ箔２６３で作られた円筒
内部には加熱部２３６、２５０が同じくアルミ箔２６３
で挟まれた状態で内接している。尿糖センサ２８へ連結
する加熱部２５０終端部近傍に温度センサ２５１を配置
することで尿糖センサ２８へ流入させる液温の精度を高
めることができる。

【０２０２】図４１（ｂ）に示すように、搬送チューブ
９２、１５０と加熱部２３６、２５０を平面渦巻き上に
配置するなどして、平板上に構成すると薄型化が図れる
のみならず、例えば計測ユニットのケース平面に固定す
るなど固定が容易になる。また、尿糖センサ２８近傍に
這わせることによって、液温のみならず尿糖センサ２８
と付近の液温も加温することができる。

【０２０３】搬送チューブ９２，１５０を均一に加熱す
る目的で、熱伝導のよいアルミ箔２６３で挟持すること
は前述したが、同様の目的で、図示しないが、ゲル状や
液状の熱伝達材で挟持・加温しても良い。

【０２０４】また、搬送チューブ９２，１５０部のみを
恒温槽のように一定温度に保たれた容器内に配し、加温
しても良い。

【０２０５】加温する部位については、搬送チューブ
９２，１５０部のみならず、尿糖センサ２８部や、校正
液タンク２４や緩衝液タンク２６、その他送液系の部材
も属することは言うまでもない。

【０２０６】尚、加熱部２３６、２５０としてはコスト
や形状加工が容易という利点からチュービングヒータや
面状発熱手段が好ましいが、特にこれに限定されず、シ
ーズヒータや赤外ヒータその他の発熱体を使用すること
も可能である。

【０２０７】また、加熱部２３６、２５０を特別設けず
とも、他の熱源と共有化しても良い。例えば温水洗浄便
座などと組み合わせる場合には、温水洗浄便座の熱源で
ある温水タンクなどに螺合するなどして加熱部２３６、
２５０を兼用省略することも可能である。

【０２０８】つぎに、上述した加熱部の役割を本実施例
を基に以下に説明する。

【０２０９】冬季の夜などにトイレ室内の温度が低下
し、水道管等がしばしば凍結を起こすことがあるが、凍
結をおこした場合、タンクや配管に損傷を与えることが
あるだけでなく、損傷がない時でも一度凍結した校正液
や緩衝液はその特性を変えてしまう。校正液はグルコー
ス水溶液（本実施例では２００ｍｇ／ｄｌ）であるが、
一度凍結すると解凍しても凍結前のグルコース濃度には
ならない。

【０２１０】更に、緩衝液は、前述したがＫＣｌやＮａ
Ｃｌと言った塩が含まれたリン酸緩衝液であり、一度凍
結するとこれら溶解物が結晶化してしまい、解凍しても
凍結前の緩衝液組成に戻らない。例えば夜間にトイレ室
内の温度が低下して緩衝液や校正液が凍結し、その後昼
間になって温度が上昇して解凍された場合などには、外
見上は全く変化が無いのに測定値に大きな変動が生じて
しまう。すなわち正確な測定ができずに、信頼性のない
値となる。

【０２１１】また、尿糖センサ２８の特性を前述した
が、適正な測定条件（温度、湿度等）下で、測定を行う
必要がある。よって、トイレ室内周囲温度の変動によっ
て尿糖センサ２８の出力値が変動し、季節（気温）変化
のみならず、昼夜のトイレ室温の変化によっても測定値
が大きく変動してしまう。特に低温時には尿糖センサ２
８出力が低下することから精度のよい測定が不可能とな
り、信頼性の低いものになる。

【０２１２】上述した課題の対応として、温度センサ２
６１がトイレ室内周囲温度を測定し、一定温度（例えば
５℃）以下になった場合には加熱部２３６を加熱して、
校正液タンク２４、緩衝液タンク２６および計測ユニッ
ト１１内部を適温（例えば１０℃）まで引き上げる。加
熱部２３６は計測ユニット１１の下方に配置されている
ため、自然対流によって内部をもれなく暖めることがで
きる。また計測ユニットが比較的大きく、内部の温度分
布に開きがある時にはファンなどにより強制的に循環し
てもよく、この場合には加熱と循環を兼ね備える温風フ
ァンを用いればよい。

【０２１３】このように加熱部を設けることでタンクな
どの凍結防止を図っているものの、万一の凍結が発生し
た時のために、制御部であるコントローラ３６は校正液
タンク２４、緩衝液タンク２６の凍結を検知する凍結検
知機能を備えている。

【０２１４】具体的な一実施例としては、温度センサ２
３７、２５１の検出値が一定値（例えば１℃）を下回っ
た場合にはタンク凍結「有」を記憶し、且つ表示部３９
に表示するようになっている。この他の凍結判定方法と
してはタンク内の校正液や緩衝液を加熱して、その温度
勾配に基づいて液の凍結有無を検知する方法を用いても
よい。

【０２１５】また、校正液タンク２４や緩衝液タンク２
６が空の状態であることを検知して、この場合には温度
センサの検出値が一定値以下でも凍結と判定しないよう
にマスクをかけてもよい。

【０２１６】説明した以外にも温度センサ２３７、２５
１の替りに（図示しないが）自動復帰形のバイメタルス
イッチを加熱部２３６と直列に接続することで凍結を防
止することもできる。加熱部２３６はチュービングヒー
タや赤外ヒータ、面状発熱体やリボンヒータなど、何で
もよい。

【０２１７】また凍結の履歴は不揮発性メモリ３６７に
記憶され、所定の操作や液交換を行うことで記憶が解除
されるようにすると、凍結した校正液や緩衝液を測定に
使用することが確実に防止できる。

【０２１８】さらに、もう一つの課題の対応として、尿
糖センサ２８へ流入させる液の温度を高温、且つ一定に
するための実施例について説明する。

【０２１９】尿糖センサ２８の最も出力が高く安定する
温度は、約３７℃近傍である。よって、尿糖センサ２８
への流入液温度や、尿糖センサ２８そのもの、さらに、
計測ユニット１１内部全体の温度を該温度で制御する
と、最も精度良く測定ができる。

【０２２０】しかし、上述したことは理想であって、全
てを満足する装置は高額な物となってしまう。さらに、
該温度での尿糖センサ２８特性は良いが、寿命が短くな
る（図示しない）。

【０２２１】そこで、本実施例では、尿糖センサ２８へ
の流入液温度を特性と寿命を考慮して、比較的低め温度
（具体的には、略２５℃）に制御することを提案してい
る。

【０２２２】ところが、使用者のニーズは各個人で異な
り、使用者によってはセンサ寿命を優先で考え（この場
合はセンサ出力すなわち測定精度は比較的劣る）、また
別の使用者によってはセンサ出力すなわち測定精度を優
先して考える（この場合はセンサ寿命が比較的短くな
る）。

【０２２３】そこでこのような多様な使用者のニーズに
応じるために、コントローラ３６および操作部３８に液
温設定手段を設けると良い。例えば操作部３８にある
（図示しないが）設定部を「高精度」とすることで、液
温度は測定精度の最も高い温度（例えば略３７℃）に設
定され、また設定を「低精度」とすることで液温度はセ
ンサ寿命の長い温度（例えば略２５℃）に設定されるこ
とになる。

【０２２４】以上、液の加熱について説明したが、液温
度を一定値以上に保つ場合はこのような加熱部のみ備え
ていれば良い。ところが、一般的な室温より低温度に液
温を保ちたい場合（特に夏季）は加熱部の他にペルチェ
素子などを利用した液の冷却部を同じように設けるとよ
い。

【０２２５】ここで、尿検査装置のカビや雑菌繁殖防止
について説明する。

【０２２６】尿にはカビや雑菌の栄養となる物質が含ま
れている。既に述べたように尿検査装置は採尿部を始
め、尿が通る配管などの尿搬送経路があり、これに空気
中に漂うカビや雑菌が付着し繁殖してしまう。これらは
不衛生であることは言うまでもなく、さらに、長期間使
用されない場合には雑菌やカビの繁殖によって尿の通過
経路であるチューブの入り口や内部などが詰まってしま
い、採尿や測定に支障をきたしてしまう。

【０２２７】そこで尿の搬送経路に制菌、防カビ効果を
有する液体を通液する手段を設けることによって、尿の
搬送経路にカビや雑菌の繁殖を抑えることができる。

【０２２８】本実施例では、緩衝液の中に制菌、防カビ
効果を有する成分（例えばアジ化ナトリウム）を微量
（例えば０．０５〜０．１％未満）混入させている。

【０２２９】尿の搬送経路に上述した緩衝液を通液させ
るタイミングとしては、タイミング１（１回／日）、タ
イミング２（１回／週）、タイミング３（１回／測定
毎）等が考えられる。これらのタイミングは、カビや雑
菌が付着し繁殖しやすい時期（例えば梅雨時期）は、比
較的短いタイミング１、逆にカビや雑菌が付着し繁殖し
にくい時期（例えば冬季）は、比較的長いタイミング２
と言った具合に替えることも可能である。

【０２３０】さらに、１日の測定回数が比較的多いとき
などは、尿の搬送経路は良く洗浄されるため、カビや雑
菌が付着し繁殖しにくい。逆に１日の測定回数が比較的
少ないとき、または何日も測定されないときなどは、カ
ビや雑菌が付着し繁殖しやすい。よって、１日の測定回
数を考慮して通液させるタイミングを替えることも可能
である。

【０２３１】また、別な手段として非測定時には採尿チ
ューブ７６に緩衝液を充填する。具体的には、排出管充
填Ｓ５５０、センサ管充填Ｓ６００を行うときとほぼ同
じタイミングに採尿チューブ７６に緩衝液を充填する。
そして測定スイッチＯＮされると同時に採尿チューブ内
の緩衝液を吸引後、採尿チューブ７６とは別なチューブ
（例えば排出管１８６）に排出をして採尿アーム３２を
測定位置まで伸出させ測定に備える。このように非測定
時に採尿チューブ内を緩衝液で満たすことは、緩衝液中
に存在する制菌、防カビ効果を有する成分（例えばアジ
化ナトリウム）の効果により採尿チューブ内のカビ発生
を押さえられる。

【０２３２】最後に、尿糖センサ２８交換時期の使用者
への報知手段、タイミングについて、本実施例で説明す
る。なお、校正液、緩衝液については、前述しているの
でここでの詳細説明は割愛する。

【０２３３】尿糖センサ２８は、その特性で記述したよ
うに酵素膜がタンパク質であるため、使用回数に限度が
あると共に、時間的な寿命が存在する。

【０２３４】まず、使用回数については、図３７のフロ
ーチャートに「センサ寿命カウントアップ」（ステップ
Ｓ７８９）することを前述したが、、ここでセンサ使用
回数のデータが更新される。もちろん、このステップは
計測行程中であればいずれの場所に挿入してもよい。

【０２３５】次に、時間寿命であるが、これは、コント
ローラ３６への通電時間をＣＰＵ３６２内の時間タイマ
ーを利用して、ある一定時間おき（例えば１時間毎）に
ＥＥＰＲＯＭへ記憶させる。

【０２３６】本実施例では、センサの寿命予告について
も、校正液、緩衝液同様にＭレベル、Ｌレベルを設けて
おり、使用者への報知手段は、操作部３８の尿糖センサ
交換ＬＥＤ３９４の点滅、点灯としている。

【０２３７】なお、報知手段は上述した手段に限らず、
校正液、緩衝液同様に図１６、図１９の通信用端子１１
４によりトイレ外部へ通信する手段（例えば光通信等）
を接続することが可能である。そうすることにより、セ
ンサの使用履歴（含む寿命予告）を使用者がその場に行
かなくても通信の受信手段（例えば携帯用のリモコン
等）で受信することが可能となる。

【０２３８】ここで、各種入力方式に関して付け加え
る。使用者の音声に応答して測定開始や結果の記憶等を
行えるようにした音声入力方式でも良い。以下で、音声
入力方式の詳細を説明する。

【０２３９】まず、使用者がガイダンスに従い、計測ユ
ニット１１に設けたマイク（図示しないが）に向かい入
力したい音声（言葉）を発する。

【０２４０】例えば、おとこスイッチ３８１を押下して
測定を行った後、測定結果をＡ〜Ｄスイッチ３８５のＡ
に記憶させたいときは「男、Ａ記憶」と発する。その音
声（言葉）を尿検査装置１０に記憶させることにより、
次回測定開始時は、「男、Ａ記憶」を発するだけで、上
述してきた測定動作、及び記憶動作を行い、機器の洗浄
を終えて待機するまでの一連の動作（例えばステップＳ
７５０〜ステップＳ６５０）を自動的に行うことが出来
る。

【０２４１】また、使用者の音声の周波数分析を行い、
その音声の特徴を併せて尿検査装置１０に記憶させるこ
とにより、使用者以外の機器の使用を制限させると行っ
たことも可能となる。

【０２４２】その他の各種入力方式としては、先に簡単
に記述したが、予め使用者個人情報を記憶させているＩ
Ｃカード（磁気カード）、他の磁気記憶媒体（フロッピ
ーディスク等）のカードリーダー部や挿入部を計測ユニ
ット１１に設けることにより（図示しないが）、ＩＣカ
ードや磁気記憶媒体を前記カードリーダ部や挿入部に通
す、または挿入することにより、上述した音声入力方式
と同様の操作を行うことが可能である。

【０２４３】消耗品の交換について、尿糖センサ２８の
交換と各液（校正液、緩衝液）の補充の必要性について
は前述したが、その他の消耗部品の交換に関して下記す
る。

【０２４４】本発明の尿検査装置１０における他の消耗
部品としては、洗浄水タンク１０６から水を給水するた
めのポンプ１６、ロータリーバルブシリンジ１８、採尿
アーム３２等が挙げられる。

【０２４５】これらの部品は、モーターを使用していた
り、摺動部品であったりするため、使用回数に比例して
消耗（摩耗）する。

【０２４６】これら部品の寿命は、尿糖センサ２８や各
液（校正液、緩衝液）同様に使用回数をＥＥＰＲＯＭ３
６７に記憶させて、所定の回数測定した時点で、使用者
に報知しても良い。

【０２４７】また、これらの部品の消耗（摩耗）は、尿
糖センサ２８や各液（校正液、緩衝液）と性質が異なる
ため、尿検査装置１０の定期的なメンテナンス時（例え
ば１年毎）に、メンテナンスを行う修理業者が使用回数
をチェックできるよう隠しスイッチを設けることでも良
い。

【０２４８】前述した隠しスイッチについて詳細説明を
行う。

【０２４９】例えば、操作部３８の取り消しスイッチ３
８３を尿検査装置１０の待機中に連続してある一定時間
（３秒間）以上押下することにより、使用者の測定回数
が表示部３９に表示されるようにして良い。

【０２５０】修理業者は、表示された測定回数と、各部
品の推奨交換回数とを照らし合わせて、各備品の交換を
行うことが出来る。

【０２５１】図４６に推奨交換回数がきた部品を交換す
る概略図を示す。例えば、ポンプ１６をそっくり別のポ
ンプ１６ａと交換し、またロータリーバルブシリンジ１
８を別なロータリーバルブシリンジ１８ａと交換でき
る。

【０２５２】このように、各部品の交換に際しては、交
換部品以外の部品を極力取り外す必要がないように、設
計的な配慮がなされている。

【０２５３】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施形態である尿検査装置１
０（計測ユニット１１とリム取付式採尿ユニット１２と
を含む）およびこの尿検査装置１０を装着した洋式便器
１００（便座１０２と便蓋１０４と洗浄水タンク１０６
とを含む、なお便座１０２、便ふた１０４は開状態）の
外観図。

【図２】図１の洋式便器１００とリム取付式採尿ユニッ
ト１２（便座１０２、便ふた１０４は閉状態）の側面
図。

【図３】尿検査装置１０の構成の概略を示すブロック
図。

【図４】採尿ユニット１２の内機構成図。

【図５】採尿アーム３２構成図。

【図６】採尿アーム３２男性位置、女性位置を示すリム
取付式採尿ユニット１２側面図。

【図７】採尿アーム３２女性位置調節範囲を示すリム取
付式採尿ユニット１２側面図。

【図８】計測ユニット１１の正面図。

【図９】計測ユニット１１の下部の右側面図。

【図１０】計測ユニット１１の左側面図。

【図１１】計測ユニット１１の上面図。

【図１２】校正液補充口２４２、緩衝液補充口２６２の
斜視図。

【図１３】（ａ）校正液補充口２４２の平面図、（ｂ）
校正液補充用ノズル２４４の先端部の平面図、（ｃ）校
正液補充ノズル２４４の全体図。

【図１４】（ａ）緩衝液補充口２６２の平面図、（ｂ）
緩衝液補充用ノズル２６４の先端部の平面図、（ｃ）緩
衝液補充ノズル２６４の全体図。

【図１５】カバー１１６内に液補充用ノズルを収納する
構造の例を示す図。

【図１６】計測ユニット１１の内機構成図。

【図１７】ロータリーバルブシリンジ１８の斜視図。

【図１８】校正液、緩衝液タンク２４、２６の内機構成
図。

【図１９】尿検査装置１０の電気的な構成をコントロー
ラ３６を中心として示すブロック図。

【図２０】尿糖センサの検出原理の模式図。

【図２１】尿中の塩素（Ｃｌ）イオン濃度分布を示す
図。

【図２２】（ａ）緩衝液中のＫＣｌイオン濃度５０ｍＭ
のときの尿糖センサ２８の出力を示す図。（ｂ）緩衝液
中のＫＣｌイオン濃度１７０ｍＭのときの尿糖センサ２
８の出力を示す図。

【図２３】計測ユニット１１の上面の拡大図。

【図２４】尿検査装置１０のコントローラ３６により実
行されるプログラム尿糖検査処理を示すフローチャー
ト。

【図２５】ステップＳ１００でのデータ読込処理を示す
フローチャート。

【図２６】ステップＳ１５０での各モータ位置出し処理
を示すフローチャート。

【図２７】ステップＳ２００での配管充填処理を示すフ
ローチャート。

【図２８】ステップＳ３５０での校正液吸引処理を示す
フローチャート。

【図２９】ステップＳ４００での校正液測定処理を示す
フローチャート。

【図３０】ステップＳ４５０での洗浄処理を示すフロー
チャート。

【図３１】ステップＳ５００での空引き処理を示すフロ
ーチャート。

【図３２】ステップＳ５５０での排出管充填処理を示す
フローチャート。

【図３３】ステップＳ６００でのセンサ管充填処理を示
すフローチャート。

【図３４】ステップＳ６５０での次回測定準備処理を示
すフローチャート。

【図３５】ステップＳ７００での校正・測定判定処理を
示すフローチャート。

【図３６】ステップＳ７５０での採尿処理を示すフロー
チャート。

【図３７】ステップＳ７５０での尿測定処理を示すフロ
ーチャート。

【図３８】ステップＳ７５０での採尿処理の別の例を示
すフローチャート。

【図３９】尿糖センサ２８の通電後の出力変動を示す
図。

【図４０】尿糖センサ２８の温度特性を示す図。

【図４１】加熱部２３６、２５０の構成を示す図。

【図４２】緩衝液タンク２６（校正液タンク２４）の他
の実施例。

【図４３】緩衝液タンク２６（校正液タンク２４）のそ
の他の実施例。

【図４４】緩衝液タンク２６（校正液タンク２４）の別
の実施例。

【図４５】緩衝液タンク２６（校正液タンク２４）の液
量検知に係る他の実施例。

【図４６】部品の交換状態を示す図。

【符号の説明】

１１…計測ユニット、１２…リム取付式採尿ユニット、
１４…給水部１６…ポンプ、１６ａ…別のポンプ１８…ロータリーバルブシリンジ、１８ａ…別のロータ
リーバルブシリンジ２０…ロータリーバルブ駆動モータ、２２…シリンジ駆
動モータ２４…校正液タンク、２６…緩衝液タンク、２８…尿糖
センサ３０…ノズル、３２…採尿アーム、３４…電極、３６…
コントローラ３８…操作部、３９…表示部、７６…搬送チューブ、１
００…洋式便器１０２…便座、１０４…便蓋、１０６…洗浄水タンク１１１ａ…アジャスター、１１１…補強脚、１１３…カ
バー１１４…通信用端子、１１６…カバー、１５０…搬送チ
ューブ１６６…シリンダ、１６８…ピストン、１７２…リード
スクリュウ機構１７４…ポート、１７６…電動ロータリーバルブ、１７
８…ステータ１８０…ロータ、１８６…排出管２４１…キャップ、２４２…校正液補充口、２４４…校
正液補充用ノズル２６１…キャップ、２６２…緩衝液補充口、２６４…緩
衝液補充用ノズル３６２…ＣＰＵ、３６８…入力処理回路、３８０…出力
処理回路３８１…おとこスイッチ、３８２…おんなスイッチ３８３…取り消しスイッチ、３８４…記憶／呼出スイッ
チ３８５…Ａ〜Ｄスイッチ、３８６…掃除モードスイッチ３８７…現在時刻スイッチ、３８８…校正時刻スイッチ３８９…調節スイッチ、３９１…蛍光表示管３９２…緩衝液補充ＬＥＤ、３９３…校正液補充ＬＥＤ４９４…尿糖センサ交換ＬＥＤ、３９６…Ａ〜ＤＬＥ
Ｄ８００…フロート、８１０…弾性体、８１２…マイクロ
スイッチ８１４…浮子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トイレ内での用便行為により得られた使
用者の排泄物を測定し、該測定に基づいて該使用者の健
康管理に関与する情報を提供する測定・提供動作を行う
健康管理装置であって、前記排泄物に関わる物理量を測定する測定手段と、前記測定手段の校正を行う校正手段と、前記測定手段によって前記排泄物に関わる物理量を測定
するのに同期して、前記校正手段にその測定手段の校正
を行わせる制御手段と、を備えたことを特徴とする健康管理装置。
【請求項２】請求項１に記載の健康管理装置におい
て、前記制御手段は、前記測定手段が排泄物に関わる物理量
を測定する直前又は直後に、前記校正手段にその測定手
段の校正を行わせることを特徴とする健康管理装置。
【請求項３】請求項1ないし２に記載の健康管理装置
であって、前記排泄物は尿であり、前記測定は、尿糖、蛋白、潜血、ナトリウムイオン、尿
酸のうち、少なくとも一つの成分に関するものであるこ
とを特徴とする健康管理装置。
【請求項４】請求項1ないし３に記載の健康管理装置
であって、前記測定の結果を逐次記憶する第一の記憶手段と、前記測定・提供動作には、前記第一の記憶手段に記憶さ
れた複数の測定結果を用いた統計処理が含まれることを
特徴とする健康管理装置。
【請求項５】請求項１ないし４に記載の健康管理装置
であって、前記複数の健康管理装置間で前記測定の結果をやりとり
可能なデータ授受手段を備える健康管理装置。
【請求項６】請求項１ないし５に記載の健康管理装置
であって、複数の使用者を識別する識別手段と、該識別された使用者との相関を確保した態様で、前記測
定の結果を記憶する第二の記憶手段を備えたことを特徴
とする健康管理装置。
【請求項７】排泄物の成分を測定するセンサと、前記センサに対して、排泄物および前記センサの出力基
準値を測定するための校正液を供給可能であって、前記
出力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ出力を校正
する制御手段と、を備えるともに、前記制御手段は、前記センサに対して、排泄物および校正液を供給し、校
正液供給時のセンサ出力を前記出力基準値とし、この出
力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ出力を校正す
る第１の制御モードと、前記センサに対して、排泄物は供給するが校正液は供給
せず、予め記憶された前記出力基準値に基づき、排泄物
供給時のセンサ出力を校正する第２の制御モードと、を
有していることを特徴とする排泄物測定装置。
【請求項８】前記制御手段は、温度検出手段の出力ま
たはタイマー手段の出力または手動操作に基づき、前記
第１、第２の制御モードを選択することを特徴とする請
求項７記載の排泄物測定装置。
【請求項９】排泄物の成分を測定するセンサと、前記センサに対して、排泄物および前記センサの出力基
準値を測定するための校正液を供給可能であって、前記
出力基準値に基づき、排泄物供給時のセンサ出力を校正
する制御手段と、を備えるともに、前記制御手段は、排泄物を採取した場合、前記センサに対して排泄物を供
給し、予め記憶された前記出力基準値に基づき、排泄物
供給時のセンサ出力を校正する測定シーケンスと、前記センサに対して校正液を供給し、校正液供給時のセ
ンサ出力を前記出力基準値として記憶する校正シーケン
スと、を実行可能であるとともに、前記校正シーケンスは、前記測定シーケンスと独立して
実行可能であることを特徴とする排泄物測定装置。