JP2005168952A5 - - Google Patents

Description

トイレ装置

本発明は、排泄された尿中に含まれる特定成分に関する定量・定性測定を実施して得られる生体情報測定値と、前記排泄者が誰であるかを特定した個人特定情報とを対のデータとすることで、後工程としての医療行為の品質を向上することができるトイレ装置に関する発明である。

従来の個人認証装置は、ホームサーバーと各々の器具の連携に対して無線伝送を利用した双方向通信技術を利用している（例えば、特許文献１参照）。
また、住設器具に設けられた生体情報を公衆回線経由で医療機関に送致しようとしているものもある（例えば、特許文献２参照）。
また、個人認証誤り発生を防止すべく、生体情報測定装置に指紋判定を利用した個人認証を実施仕様としているものもある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−１３６１７３号公報 特開２０００−１７５８７２号公報 特開２００３−０７０７７１号公報

しかしながら、例えば特許文献１のような場合、家庭における家電器具間の連携が実施されるものであるが、連携した結果を医療行為に結びつけるものではない。個人毎に最も適切な医療行為との連携を想定していない。また常に連携関係を維持しているため、各々の連携が容易で個人認証誤りなどセキュリティー面の問題が発生しにくい反面、システム構成が複雑なことに起因する動作信頼性の問題が発生したり、システムコストが高価になって普及を妨げてしまったり、システムを維持するための待機電力が大きいうという問題があった。
また、例えば特許文献２のような場合、家庭における住設機器を利用した医療機関との予防医療面の連携については記載されているが、医療機関が実施する診断・治療・管理については言及されておらず、疾病の治癒に向けた効果を期待したものではなかった。
さらに、特許文献３のような場合も器具との接触が不可避であることから、生体情報測定装置がトイレに組み込まれている場合など、衛生面の問題が発生することがあった。また指を検知面に対して当接されることが不可欠であるため、高齢者などの使用を配慮すると無自覚で個人認証を実現することが望まれていた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、個人認証セキュリティーを確保しながら個人特定情報の受信手段動作の高い信頼性を実現し、同時に取得した生体情報を高品質の医療行為に利用すると共に、待機電力の削減が可能な個人認証機能付きトイレ装置を実現するものである。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、使用者の排泄物から収集可能な生体情報を測定する生体情報測定手段と、前記使用者を特定するための個人特定情報の送信手段から送信された個人特定情報を受信する受信手段と、前記受信手段が組み込まれた器具の使用を検知する検知手段を有するトイレ装置において、前記受信手段による前記個人特定情報の受信に基づいて、前記生体情報測定手段の測定モードを変更することを特徴とすることにより、待機電力の削減を可能とした。また、個人毎に生体情報測定仕様を設定することができ、同時に取得した生体情報を高品質の医療行為に利用することを可能とした。

また、請求項２記載の発明によれば、使用者の排泄物から収集可能な生体情報を測定する生体情報測定手段と、前記使用者を特定するための個人特定情報の送信手段から送信された個人特定情報を受信する受信手段と、前記受信手段が組み込まれた器具の使用を検知する検知手段を有するトイレ装置において、
前記検知手段が作動したことをトリガーとして、前記生体情報測定手段は作動を開始すると共に、使用者を特定するための個人特定情報が認証された時点以降において、生体情報測定値と個人特定情報を対のデータとなすことを特徴とすることにより、トイレ装置に組み込まれた生体情報測定に時間がかかるとしても、個人認証が無くともトイレ装置として動作自体を切り離して作動することができるため待ち時間が発生することが無く、トイレ装置としての使い勝手が低下することがない。

また、請求項３記載の発明によれば、前記検知手段が作動した時に、最も受信強度が高い送信手段、または受信強度変動が小さい送信手段の少なくともどちらか一方を利用して、使用者として特定することを特徴とすることにより、トイレ装置を使用しているものを確実に検知でき、誤った個人認識を行うことがない。

また、請求項４記載の発明によれば、前記送信手段は、個人特定情報を、最大値と最小値を所定値として規定されたランダムな時間間隔で送信することを特徴とすることにより、仮に受信信号が１回混信して受信できないことがあっても、次に受信した時には確実に個人情報の受信と受信強度の確認ができるため、誤った個人認識を行うことがない。

また、請求項５記載の発明によれば、前記送信手段は、前記受信手段が発信する信号をトリガーとして起動されることを特徴とすることにより、待機電力の削減を可能とした。

本発明によれば、個人認証セキュリティーを確保しながら個人特定情報の受信手段動作の高い信頼性を実現し、同時に取得した生体情報を高品質の医療行為に利用すると共に、待機電力の削減が可能な個人認証機能付きトイレ装置を実現できるという効果がある。

本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて詳説する。
図１は、本発明の尿採取手段を組み込んだ便器ユニットの実施例を示す斜視図である。
便器ユニット１は洋風大便器１１と、便座２１と便ふた２２を回動自在に係止した機能ケース２によって構成されている。機能ケース２には使用者の近接や着座を検出する着座センサー２３が設けられている。このセンサーの方式としては赤外線三角測量方式、超音波センシング方式、および、便座を介した静電容量検知方式が一般的である。機能ケース２の内部には、使用者の局部を洗浄するための衛生洗浄装置が組み込まれ、後述の生体情報測定装置や衛生洗浄装置は、壁に設けられた操作表示部５を介して動作の指示と、測定結果の表示を行なう。操作表示部５は医療機関内部の院内ＬＡＮに接続されたり、設置場所が家庭である場合は主治医や医療サービス機関と電話回線等を介して接続されたり、或いは操作表示部５の表示内容を紙面出力の形態で主治医や医療サービス機関に送致するようにして、高品質な連携をもたらすものとする。前記情報に関する接続は電話回線で接続されるだけでなく、無線や電灯線通信を利用した情報送信を利用しても良い。便器ユニット１の背部には、便器ユニット１に水を給水したり、生体情報測定装置に対する給排水を実施したり、便器ユニット１に排泄された排泄物検体の採取装置や特定成分の定性・定量測定を実施する生体情報測定装置が組み込まれたキャビネット４が配置されている。キャビネットは、選定される機能毎にキャビネット４の幅や高さが変更されたり、その他の追加部材を別途で組付けるものであっても良い。

洋風大便器１１の内側には、使用者の排泄物を受ける溜水１３を貯えるボール面１２が構成されている。ボール面１２の上方には、便座２１と当接するリム面１４が形成されている。溜水１３はトラップ部１５を介して図示しない下水配管と連通している。ボール面１２の底部には、トラップ部１５に吐水方向を向けているゼット吐水ノズル３１が構成されている。ゼット吐水ノズル３１からの吐水はトラップ部１５に対して負圧を発生させ、溜水１３を下水配管に送出するようになっている。

またボール面１２に設けられた採尿ユニット５０は、排泄された尿中に含まれる特定成分の定性・定量測定を行なうものである。採尿ユニット５０で採取した尿をキャビネット４内に配置された生体情報測定装置に送出されるようになっていたり、採尿ユニット５０の先端部に配置されたバイオセンサー等の生化学センサーで直接センシングしたり、他の大型臨床検査装置で測定すべく尿検体を採取して容器に所定量だけ備蓄するような方法を取りうる。

図２は、本発明のトイレ装置における個人認証の第一の実施例を示す模式図である。
便器ユニット１の背部に設けられたキャビネット４の中には、使用者６が保有する送信機６０より個人情報を受信する受信機４０が組付けられている。送信機６０の組付け部位としては、腕時計と同様手首に巻き付ける形態や、ベット中でも違和感を感じないよう寝間着の袖部や肩部に略袋状の部分を設けて組付けることが推奨される。使用者６が生体情報測定装置を組付けたトイレ装置に近づく、または着座して排泄可能な状態になると、トイレ装置は無線信号を介して個人情報を認識し、使用者の個人情報と、測定すべき生体情報が何であるか、またその測定精度・範囲・条件を認知することになる。例えば代謝疾患であれば時刻当りの尿量を測定すべきとして測定準備を開始したり、また糖尿病であれば尿糖値の定量測定を準備したり、大型臨床検査器による測定が必要で有れば尿検体採取を準備するというものである。生体情報測定結果は個人情報と対にしたデータとすれば、後工程としての医療行為を確実なものにすることができるだけでなく、排泄物測定という好まれざる行為を自動化できるため特に看護士が患者に対して実施する看護行為時間を増大させるという省力化と医療行為の充実という両面の効果も期待できることになる。

図３は、本発明のトイレ装置における個人認証の第二の実施例を示す断面図である。
洋風大便器１１の内側にはボール面１２が形成され、底部に設けられたゼット吐水ノズル３１はトラップ部１５に吐水方向を向けている。ゼット吐水ノズル３１からの吐水はトラップ部１５に対して負圧を発生させ、発生したサイホン現象によって、溜水１３を下水配管に送出するようになっている。ボール面１２の上部にはリム吐水穴３２が構成され、溜水を補給するようになっている。同じくボール面１２の上方には、前述の便座と当接するリム面１４が形成されている。ゼット吐水ノズル３１とリム吐水穴３２への給水は、水道水を分配給水する水路切替手段３から供給されるようになっている。水位低下した溜水に対して尿が排泄された場合に水位が上昇することになるが、その水位変化をヘッド換算された圧力変化値として測定すれば尿量を得ることができる。尿量に対して、生体情報測定装置や採取された検体から大型臨床検査器で分析する各種特定成分濃度を乗じれば各成分ごとの実排泄量となり、医療行為に対して有益な情報となる。尿中に含まれる特定成分濃度は、図１で示したボール面中を回動駆動される採尿ユニット５０で採取された検体の分析結果をそのまま利用すればよいし、前述の大型臨床検査器の測定値であってもよい。洋風大便器１１の前方内側には、使用者６が保有する送信機６０より個人情報を受信する受信機４０が組付けられている。本例では受信機４０が送信機６０に対して起動信号を送信するイメージとしているが、送信機６０は所定のインターバルで個人情報を随時送信する仕様であっても良い。本例では、使用者６が履いているスリッパ６１に送信機６０を組み込んでいる。前述の方式では使用者６は送信機６０をいくら小形化しても全く未認知にはできないのに対して、スリッパ６１への組込みであった場合、使用者６は送信機６０の存在を忘れることができ、結果として使用者６に与える心理的・精神的圧迫感を極力減少させることができる。なお、寝間着に組み込まれた場合は、個人情報を他人が誤用する可能性はほぼ無い。スリッパ６１の場合は誤って他人のスリッパ６１を使用するという誤用の可能性がありうるため、患者の精神状態や誤用が及ぼす患者への影響度の大小を考え合わせて送信機６０の組込み部位は決定する。送信機６０を組み込む媒体としては、その他、一般的なカード状のものでも良く、医療関係従事者が各種用件を勘案して仕様決定すればよい。

図４は、本発明のトイレ装置におけるシステムブロック図である。
トイレ装置のコントローラーは、使用者の排泄物をセンシングする生体情報測定手段、衛生洗浄装置や排泄物の下水排出機能を含む便器・便座手段、トイレ装置の使用状態を検知する人体検知手段、使用者が保有している送信機に対して電磁誘導を利用した無線電力供給を行う送信手段、個人情報を検知する受信手段、および、生体情報測定値と個人情報をペアとして医療行為に連携すべく紙面出力や情報伝送との連携を行う出力手段を制御している。なお人体検知手段は便座に使用者が着座したことを検出するものや、トイレ装置近傍に使用者が近づいたことを検知する近接センサーなどである。使用者の持つ送信機のコントローラーは、トイレ装置からの電力供給を受信し他の機能手段を立ち上げる受信手段、受信した電力を機能駆動用に変換する電力変換手段、個人情報をトイレ装置に無線伝送する送信手段、個人情報の記憶手段、および、使用者の個人情報を入力するための入力手段を制御している。

図５は、本発明のトイレ装置における動作フローチャートである。
使用者がトイレブースに入室（ステップＡ）し、トイレ装置に着座すると着座信号が検知される（ステップＢ）と、トイレ装置に組み込まれた個人認証手段が起動（ステップＣ）される。受信機４０は使用者が持つ送信機６０に対して、送信機駆動のための電源電波を発信（ステップＤ）する。送信機６０は電源電波を受信（ステップＥ）した後、そのエネルギーを電力に変換（ステップＦ）し、記憶されていた個人情報を読出し（ステップＧ）た後、トイレ装置の受信機４０に向けて個人情報を送信（ステップＨ）する。個人情報を受信（ステップＩ）したトイレ装置は、個人情報を認識（ステップＪ）する。例えば、尿量を測定する必要があると認識した場合は、前述の図３で示した溜水水位を下げるような準備を開始したり、測定濃度・項目を設定したりするような生体情報測定装置の起動（ステップＫ）が実施されることになる。尿検体の採取についで、生体情報測定値の計測が完了（ステップＬ）すると、その測定結果は後工程としての医療行為にまわされる（ステップＭ）。例えば泌尿器管路の尿流速を測定した方が、尿流速変動グラフを医師に持って行くことができるよう紙面出力されたり、代謝状態を管理されている使用者の情報が院内ＬＡＮを介してサーバーに送信され、経時変動をモニターされるような形で利用される。情報の採取・管理が自動化されるため医療機関における省力化が図られるだけでなく、ミスのない測定により医療行為品質の向上、および看護士負担の減少に伴う高品質医療などが期待されることになる。なおステップＢは着座だけでなく、トイレ装置近傍に使用者が近づいたことを検知する近接センサーなどでであっても意図は同じである。

図６は、本発明のトイレ装置におけるシステムブロック図の第二の実施例である。
本例では使用者の持つ送信機に受信手段が無く、システムを簡素化した例が示されている。トイレ装置のコントローラーは、使用者の排泄物をセンシングする生体情報測定手段、衛生洗浄装置や排泄物の下水排出機能を含む便器・便座手段、トイレ装置の使用状態を検知する人体検知手段、受信された電波強度の判定手段、個人情報を検知する受信手段、および、生体情報測定値と個人情報をペアとして医療行為に連携すべく紙面出力や情報伝送との連携を行う出力手段を制御している。なお人体検知手段は便座に使用者が着座したことを検出するものや、トイレ装置近傍に使用者が近づいたことを検知する近接センサーなどである。使用者の持つ送信機のコントローラーは、個人情報送信タイミングを計る計時手段、その送信タイミングを決定する乱数発生手段、個人情報をトイレ装置に無線伝送する送信手段、個人情報の記憶手段、および、使用者の個人情報を入力するための入力手段を制御している。使用者の持つ送信機は受信手段を持たないため、動作信頼性が高く、コスト的に安価な送信機の製作が可能である。

図７は、本発明のトイレ装置のシステムブロック図の第二の実施例にかかるシーケンス図である。
トイレ装置近傍に使用者と隣接者が存在した場合、送信機はトイレ装置の起動指示を受けて個人情報を送信しているわけではないため、両者から個人情報を受信する。トイレ装置は着座していることを検知し、生体情報測定装置の使用が可能であることを検知してから個人情報を認識しようとするが、同時に個人情報を受信した場合（タイミングＡ）、その情報は混信しており、トイレ装置は正しく認識することができない。しかし各々の送信機は最大値と最小値を定めた所定の時間範囲で、ランダムなインターバルで個人情報を送信しているため、次回は両者の個人情報を認識できることになる。（タイミングＢ）使用者と隣接者の受信強度を比較すると、使用者の方が近傍にいるため受信強度が高く、トイレ装置は使用者の個人情報を認識することができることになる。送信機中の電源寿命を配慮し、個人情報を送信するインターバル時間は３〜１０秒程度の範囲でランダム設定するのが推奨される。

図８は、本発明のトイレ装置のシステムブロック図の第二の実施例にかかるフローチャートである。
使用者がトイレブースに入室（ステップＡ）し、トイレ装置に着座すると着座信号が検知される（ステップＢ）と、トイレ装置に組み込まれた個人認証手段が起動（ステップＣ）される。使用者が持つ送信機は、トイレ装置の動作とは関係なく、所定間隔のランダムなインターバルで個人情報を送信（ステップＤ）している。トイレ装置の受信機は、個人情報を受信（ステップＥ）する。受信した個人情報が１つである場合は、個人情報認識が可能であるが、複数の場合はそのまま個人情報を認識できない。（ステップＦ）受信強度を確認（ステップＧ）し、最も受信強度が強いものを使用者として認識し、記憶されていた個人情報を読出して認識（ステップＨ）する。例えば、使用者が糖尿病の患者で尿糖値の測定が必要な場合、食後の所定時間など定められた時間の排尿であることを検知するなどして、生体情報測定装置の起動（ステップＩ）が実施されることになる。尿検体の採取についで、生体情報測定値の計測が完了（ステップＪ）すると、その測定結果は後工程としての医療行為にまわされる（ステップＫ）。なおステップＢは着座だけでなく、トイレ装置近傍に使用者が近づいたことを検知する近接センサーなどでであっても意図は同じである。

図９は、本発明のトイレ装置にかかるシステムブロック図の第二の実施例を、トイレブースに組み込んだ平面図である。複数の縦型のトイレブース７が併設（連立トイレ）されており、トイレ装置１に対して、使用者６は実際に排泄している方と入室を待っている方が存在することになる。使用者６の保有する送信機６０は、キャビネット４に内在する受信機４０に対して、個人情報を無線送信している。この図は、連立とされたトイレブース７で同時使用されると共に、次の使用者がトイレブース外で待っている状態を示す。

図１０は、図９の例における送・受信機位置関係を示すグラフである。最も右のトイレブースの受信機を対象とした場合、ＡからＦまでの使用者が保有する受信機６０と送信機４０の距離は本図が示すような位置関係となり、最も右のトイレブース（該当する送信機４０を備えたブース）の使用者の受信機６０と送信機４０との距離が最短であることが分かる。

図１１は、図９の例における受信強度を示すグラフである。一般的に受信強度は送信機６０と受信機４０の距離の二乗に反比例するため、使用者自身の送信機６０の受信強度が最も強く、使用者として認識できることが示されている。トイレブース７には壁が存在するため、他ブースや外側から受信する電波強度は小さくなりがちである。

図１２は、本発明のトイレ装置にかかるシステムブロック図の第二の実施例を、トイレブースに組み込んだ平面図のその他の例である。複数の横型のトイレブース７が併設（連立トイレ）されており、トイレ装置１に対して、使用者６は実際に排泄している方と入室を待っている方が存在することになる。使用者６の保有する送信機６０は、キャビネット４に内在する受信機４０に対して、個人情報を無線送信している。本図は連立とされたトイレブースで同時使用されると共に、次の使用者がトイレブース外で待っている状態である。

図１３は、図１２の例における送・受信機位置関係を示すグラフである。最も右のトイレブースの受信機４０を対象として場合、ＡからＤまでの使用者６が保有する受信機６０と送信機４０との距離は本図が示すような位置関係となり、最も右側のトイレブース７（該当する送信機４０を備えたブース）の使用者との距離が短いことが分かる。

図１４は、図１２の例における受信強度を示すグラフである。一般的に受信強度は送信機６０と受信機４０の距離の二乗に反比例するため、使用者の受信強度が最も強く、使用者として認識できることが示されている。トイレブース７には壁が存在するため、他ブースや外側から受信する電波強度は小さくなりがちである。本例では使用者ＡとＢの受信強度の差が小さい。その場合は、後述の判断条件を加えても良い。

図１５は、図１２の例における受信強度の時間変動を示すグラフである。使用者Ａはトイレブース７に座っているため、受信強度の時間変動はほとんど発生しない。それに対してトイレブース外の使用者は、全く同じ位置に立ち止まってはおらず、小さな体動を絶えず繰り返すことになるため受信強度は常に変動する。受信強度差が小さい場合は、変動の小さい方を使用者として判断すればよい。

本発明の尿採取手段を組み込んだトイレ装置の実施例を示す斜視図である。 本発明のトイレ装置の動作状態を示す模式図である。 本発明の第一の実施例を示す断面図である。 本発明の第一の実施例を示すシステムブロック図である。 本発明の第一の実施例を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施例を示すシステムブロック図である。 本発明の第二の実施例を示すシーケンス図である。 本発明の第二の実施例を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施例をトイレブースに組み込んだ平面図の１例である。 本発明の第二の実施例トイレブースに組み込んだ１例における送・受信機位置関係を示すグラフである。 本発明の第二の実施例トイレブースに組み込んだ１例における受信強度を示すグラフである。 本発明の第二の実施例をトイレブースに組み込んだ平面図のその他の例である。 本発明の第二の実施例をトイレブースに組み込んだその他の例における送・受信機位置関係を示すグラフである。 本発明の第二の実施例をトイレブースに組み込んだのその他の例における受信強度を示すグラフである。 本発明の第二の実施例をトイレブースに組み込んだのその他の例における受信強度の時間変動を示すグラフである。

符号の説明

１…便器ユニット
２…機能ケース
３…水路切替手段
４…キャビネット
５…操作表示部
６…使用者
７…トイレブース
１１…洋風大便器
１２…ボール面
１３…溜水
１４…リム面
１５…トラップ部
１６…排水ソケット
２１…便座
２２…便ふた
２３…着座センサー
３１…ゼット吐水ノズル
３２…リム吐水ノズル
４０…受信機
５０…採尿ユニット
６０…送信機
６１…スリッパ

Claims (5)

1. 使用者の排泄物から収集可能な生体情報を測定する生体情報測定手段と、前記使用者を特定するための個人特定情報の送信手段から送信された個人特定情報を受信する受信手段と、前記受信手段が組み込まれた器具の使用を検知する検知手段を有するトイレ装置において、
   前記受信手段による前記個人特定情報の受信に基づいて、前記生体情報測定手段の測定モードを変更することを特徴とするトイレ装置。
2. 使用者の排泄物から収集可能な生体情報を測定する生体情報測定手段と、前記使用者を特定するための個人特定情報の送信手段から送信された個人特定情報を受信する受信手段と、前記受信手段が組み込まれた器具の使用を検知する検知手段を有するトイレ装置において、
   前記検知手段が作動したことをトリガーとして、前記生体情報測定手段は作動を開始すると共に、使用者を特定するための個人特定情報が認証された時点以降において、生体情報測定値と個人特定情報を対のデータとなすことを特徴とするトイレ装置。
3. 前記検知手段が作動した時に、最も受信強度が高い送信手段、または受信強度変動が小さい送信手段の少なくともどちらか一方を利用して、使用者として特定することを特徴とする請求項２に記載のトイレ装置。
4. 前記送信手段は、個人特定情報を、最大値と最小値を所定値として規定されたランダムな時間間隔で送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトイレ装置。
5. 前記送信手段は、前記受信手段が発信する信号をトリガーとして起動されることを特徴とする請求項１または２に記載のトイレ装置。