JP2007077755A - Urination information measuring toilet bowl - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize highly accurate measurement of urination information in an urination information measuring toilet bowl for measuring urination information by sensing a change in a water level, by canceling the change in the retaining water in the toilet bowl attributed to a sewage pipe to which the toilet bowl is connected, and the change in the retaining water in the toilet bowl attributed to the urination. <P>SOLUTION: Even when the water level of the retained water changes or the retained water popples, the change and movement of the volume of the retained water can be monitored with high accuracy by correcting a measured value of the water level of the bowl part, which is measured by a water level measuring means, according to a preset correction relational expression based on a water level difference between a trap part and the bowl part caused by the change in pressure in a sewage drain pipe, and by combining it with a control means of the retaining water level provided in the measurement system. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

便器が汚物排出のために接続される下水配管内では、各種器具設備の排水が原因となって下水排管内空気の圧力変動が発生する。便器ボール内の溜水水位変化から排尿情報を測定する排尿情報測定便器に、前記下水配管内で発生した圧力変動が伝達された場合、溜水水位測定値が変化するため、得られる排尿情報に測定誤差が発生する。本発明は、下水配管内で発生する圧力変動に起因する溜水水位変化や溜水の波立ちによる振動の影響を除去することに係り、特に尿量又は尿流率をはじめとする排尿情報を高精度測定することに好適な排尿情報測定便器に関する発明である。   In the sewage pipe to which the toilet is connected for discharging filth, the pressure fluctuation of the air in the sewage discharge pipe occurs due to the drainage of various equipment facilities. When the pressure fluctuation generated in the sewage pipe is transmitted to the urine information measurement toilet, which measures urination information from the change in the level of the stored water in the toilet bowl, the measured value of the stored water level changes. Measurement error occurs. The present invention relates to removing the effect of vibrations caused by fluctuations in the level of accumulated water and the ripples of accumulated water caused by pressure fluctuations generated in sewage piping, and in particular, increases urination information including urine volume or urine flow rate. The invention relates to a toilet for measuring urination information suitable for accuracy measurement.

医療機関において、被験者の代謝状態を確認するための尿量などの測定機能を有する排尿情報測定便器がある。この便器では、ボール内の溜水を別置きのタンクに吸引したり、下水配管に直接排出したりすることで、排尿によって溜水がトラップ部から溢流しないように尿量測定開始水位となるまで水位を下げた後、別置きのタンクと溜水とを連動させた状態で被験者に対して排尿を促し、排尿前後の別置きのタンクの水位を測定して排尿量に換算しようとするものである(例えば、特許文献1参照。)。   In a medical institution, there is a urination information measurement toilet having a measurement function such as urine volume for confirming a metabolic state of a subject. In this toilet, the urine volume measurement start water level is set so that the accumulated water in the ball is sucked into a separate tank or discharged directly into the sewage pipe so that the accumulated water does not overflow from the trap part due to urination. After lowering the water level to urine, encourage the subject to urinate in a state where the separate tank and the pooled water are interlocked, and measure the water level of the separate tank before and after urination and try to convert it to urine output (For example, see Patent Document 1).

また、別の排尿情報測定便器の例として下水配管に連通するトラップ部を有した便器のボール面で排尿を受けて、トラップ部に連通したボール部溜水の水位変化を、ボール部溜水に導圧管を介して取り付けた圧力センサーで圧力変化として検出し、予め記憶された溜水水位と溜水量の検量曲線を利用してボール部溜水の水量変化に換算して尿量値を測定する排尿情報測定便器がある(例えば、特許文献2参照。)。   As another example of a toilet for measuring urination information, urination is received at the ball surface of a toilet having a trap part communicating with the sewage pipe, and the change in the water level of the ball part stored water connected to the trap part is transferred to the ball part stored water. A pressure sensor attached via a pressure guiding tube detects the change in pressure, and uses the stored water level and the stored amount calibration curve to measure the amount of urine by converting it to the change in the amount of water stored in the ball. There is a urination information measuring toilet (for example, see Patent Document 2).

この例では、溜水水位を計測しているが、ボール部の水平方向の断面積に対して測定対象の尿の総量が多くないため、前記文献1の場合と比較してより微小な水位変化を測定することとなる。   In this example, the stored water level is measured, but since the total amount of urine to be measured is not large with respect to the horizontal cross-sectional area of the ball portion, the change in the water level is smaller than that in the case of Document 1. Will be measured.

以上述べたどちらの例も受尿器となるボール部は便器トラップを介して下水配管に接続され、排尿量の測定は便器溜水の変化量として計測する原理となっている。すなわち、両者とも下水配管内の圧力に変動があれば溜水水位もその影響を受けて変化するため、測定される排尿量にも誤差が生じる構成となっている。   In both of the examples described above, the ball portion serving as the urine receiver is connected to the sewage pipe via the toilet trap, and the measurement of the amount of urination is based on the principle of measuring the amount of change in toilet bowl water. That is, in both cases, if the pressure in the sewage pipe is fluctuated, the water level of the stored water is also affected and changes, so that an error also occurs in the measured urine output.

したがって、下水配管に通水が無かったり、通水に伴う内部空気の置換を通気設備が十分に果たしている場合、便器に圧力変動が伝達されることは無く、正確な排尿量測定が可能である。しかしながら、下水配管に通水があって、通水に伴う内部空気の置換を下水配管の通気設備が十分に果たしきれていない場合、下水配管内部では圧力変動が発生し便器に伝達されることになる。   Therefore, when there is no water flow in the sewage pipe or the ventilation equipment sufficiently replaces the internal air accompanying the water flow, pressure fluctuation is not transmitted to the toilet and accurate urine output measurement is possible. . However, if there is water flow in the sewage pipe and the ventilation system of the sewage pipe does not sufficiently replace the internal air that accompanies the water flow, pressure fluctuation will occur inside the sewage pipe and it will be transmitted to the toilet. Become.

下水配管内の圧力変動の一般的な原因は、下水配管に排出される水の流れに起因するものである。空気を引き込みながら流れると配管内は負圧が発生するし、排出できる流量より排出された流量が多いと管路が流れに対して詰り気味となり、配管内の空気は戻されて正圧が発生することになる。下水配管内は水と空気が混合して流れるため変動圧力値は一定となることは無い。   A common cause of pressure fluctuation in the sewage pipe is due to the flow of water discharged into the sewage pipe. If the air flows while drawing air, negative pressure is generated in the pipe, and if the flow rate is higher than the flow rate that can be discharged, the pipeline becomes clogged with the flow, and the air in the pipe is returned to generate positive pressure. Will do. Since the water and air flow in the sewage pipe, the fluctuating pressure value does not become constant.

空気調和・衛生工学会規格の給排水衛生設備規準HASS206−2000では、建物の衛生設備配管に対して、下水配管内で発生する圧力変動範囲を大気圧±40mm水柱以内とすることを求めている。一般的な便器形状において、尿量100mLに対する溜水水位変化量は2〜4mm程度であり、水位が40mm変化すると溜水量は1L以上変化することから、下水配管内の圧力変動伝達によって測定不能となることが容易に想像できる。   According to the standard HASS206-2000 of the water and sanitation equipment standard of the Society for Air Conditioning and Sanitary Engineering, the range of pressure fluctuation generated in the sewage pipe is required to be within the atmospheric pressure ± 40 mm water column for the sanitary equipment pipe of the building. In a general toilet bowl shape, the amount of change in the level of retained water with respect to 100 mL of urine is about 2 to 4 mm, and the amount of accumulated water changes by 1 L or more when the water level changes by 40 mm. I can easily imagine becoming.

この下水配管内の圧力変動の影響を防止するために、特許文献2の例では下水排管内の圧力変動によって生じる溜水水位の変化分を下水排管内の圧力を測定して補正しようとしている。しかしながら、その補正方法は便器溜水のトラップ側の受圧面積と便器ボール側の受圧面積との比で測定水位を補正するものであり、これらの受圧面積を求めるの特別の配慮が必要であり、簡便な構成では実施困難である。   In order to prevent the influence of the pressure fluctuation in the sewage pipe, in the example of Patent Document 2, an attempt is made to correct the change in the stored water level caused by the pressure fluctuation in the sewage drain pipe by measuring the pressure in the sewage drain pipe. However, the correction method is to correct the measured water level by the ratio of the pressure receiving area on the trap side of the toilet bowl water and the pressure receiving area on the toilet bowl side, and special consideration is required to obtain these pressure receiving areas. It is difficult to implement with a simple configuration.

また実際の測定においては、排尿時の尿の溜水への着水衝撃によるボール部溜水の波立ちも、測定のノイズ成分として発生する。また、下水配管内の圧力変動も前述した比較的長周期の成分以外にも、短周期の微小な脈動を発生する成分があることが判っている。
特許3520685号公報 WO2004−113630号公報
Further, in actual measurement, ripples in the ball reservoir due to the impact of landing on the urine during urination also occur as a noise component in the measurement. Further, it has been found that the pressure fluctuation in the sewage pipe has components that generate minute pulsations with a short cycle in addition to the relatively long cycle components described above.
Japanese Patent No. 3520685 WO2004-113630

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、便器ボール部溜水の水位変化をセンシングすることで尿量をはじめとする排尿情報を測定する排尿情報測定便器において、トラップ部溜水が受ける下水配管の圧力変動によるボール部溜水の水位変化、および、排尿時の尿の着水衝撃によるボール部を発生起因とする溜水の波立ちという、二つの測定影響因子に起因する便器内溜水の変動をキャンセルすることで、高精度の排尿情報測定を実現しようとするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a urination information measuring toilet that measures urination information including urine volume by sensing a change in the water level of toilet bowl ball water. Effects of two measurements, namely, water level change due to pressure fluctuations in the sewage pipe received by the trap portion water, and spilled water caused by the ball portion due to the impact of urine landing during urination It is intended to realize highly accurate urination information measurement by canceling fluctuations in the toilet water caused by factors.

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、
被験者の尿を受けるボールと、このボールとボール内の溜水を排出する下水管とを連通させ、この下水配管を水封する溜水を形成するためのトラップ部と、前記溜水のボール側の溜水水位であるボール部溜水の水位を測定するボール部水位測定手段と、前記トラップ内の圧力変動がボール内の水位に与える影響を計測する下水圧変動量計測手段と、被験者が前記ボールに排尿した時に前記水位測定手段によって測定される前記ボール部水位の測定値に基づいて尿量又は尿流率を測定する排尿情報測定手段と、を有する排尿情報測定便器において、
前記下水圧変動量計測手段の測定値に基づいて、前記ボール部水位測定手段によって測定される前記ボール部水位測定値を、予め設定された補正関係式により補正する測定値補正手段を有することにより、
下水配管内で発生した圧力変動が伝達されても、測定される溜水水位を圧力変動が無い状態におけるの溜水量に換算することが可能である。排尿前後、および、排尿中の溜水量を常に同一の下水配管内圧力値(圧力変動が無い状態)における溜水量変化として取り扱うことができ、下水配管内で圧力変動に起因するボール部とトラップ部の水位差が発生しても、高精度の溜水量変化挙動をモニターできるようになった。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention,
A ball for receiving the subject's urine, and a trap portion for forming a reservoir for sealing the sewage pipe to communicate with the ball and a sewage pipe for discharging the sewage water in the ball; A ball part water level measuring means for measuring the water level of the ball part stored water, the sewage pressure fluctuation measuring means for measuring the effect of the pressure fluctuation in the trap on the water level in the ball, In a urine information measuring toilet having urine information measuring means for measuring urine volume or urinary flow rate based on a measurement value of the ball part water level measured by the water level measuring means when urinating on a ball,
By having a measurement value correction means for correcting the ball part water level measurement value measured by the ball part water level measurement means by a preset correction relational expression based on the measurement value of the sewage pressure fluctuation measuring means. ,
Even if the pressure fluctuation generated in the sewage pipe is transmitted, it is possible to convert the measured water level to the amount of water stored in a state where there is no pressure fluctuation. The amount of accumulated water before and after urination and during urination can always be treated as a change in the amount of accumulated water at the same pressure value in the sewage pipe (there is no pressure fluctuation), and the ball part and trap part caused by pressure fluctuations in the sewage pipe Even if a difference in water level occurs, it is now possible to monitor changes in the amount of accumulated water with high accuracy.

また請求項2記載の発明によれば、
前記ボール部水位測定手段は、前記溜水に接続された導圧管路に設けられた圧力センサーであるため、
水位変動を直接圧力値変動として測定できることから、簡単な構成で高精度の水位変動測定値を得ることができる。
According to the invention of claim 2,
Since the ball part water level measuring means is a pressure sensor provided in a pressure guiding pipe connected to the stored water,
Since the water level fluctuation can be directly measured as the pressure value fluctuation, a highly accurate water level fluctuation measurement value can be obtained with a simple configuration.

また請求項3記載の発明によれば、
前記下水圧変動量計測手段は、前記トラップ部を介して下水管内圧力を測定する下水圧力測定手段であるため、
ボール部とトラップ部の水位差測定のために、下水排管内に対して連通した管路に下水圧力測定手段を設けるだけで便器に加工を施す必要が無く、簡便に下水排管内を発生起因とする圧力変動が前記ボール内の水位に与える影響を測定することができる。
According to the invention of claim 3,
Since the sewage pressure fluctuation measuring means is a sewage pressure measuring means for measuring the pressure in the sewage pipe through the trap portion,
For measuring the water level difference between the ball part and the trap part, it is not necessary to process the toilet simply by providing sewage pressure measuring means in the pipe line communicating with the inside of the sewage drain pipe. It is possible to measure the influence of pressure fluctuations on the water level in the ball.

また、請求項4記載の発明のよれば、
前記補正関係式は、前記下水圧変動量計測手段によって測定される下水配管内の圧力変動に対する、
前記水位測定手段によって測定される複数の前記ボール部水位における水位変化の関係を求めたものであることにより、
簡単な処理により下水配管内の圧力変動の影響による測定水位の変動量の補正ができる。
According to the invention of claim 4,
The correction relational expression is for the pressure fluctuation in the sewage pipe measured by the sewage pressure fluctuation measuring means.
By determining the relationship of the water level change in the plurality of ball portion water levels measured by the water level measuring means,
The amount of fluctuation in the measured water level due to the effect of pressure fluctuations in the sewage pipe can be corrected by simple processing.

また、請求項5記載の発明のよれば、
前記補正関係式は、前記下水圧変動量計測手段によって測定される下水配管内の圧力変動に対する、尿量測定開始水位の水位変化の関係を求めたものであることにより、
測定精度を大きく落とすことなく、測定値補正手段の制御装置に要求される記憶容量や演算速度に関するスペックを低いレベルに抑えられることから、排尿情報を演算する時間の短縮や、制御装置の製造コスト低減を実現することを可能とした。
According to the invention of claim 5,
The correction relational expression is obtained by obtaining the relationship of the water level change of the urine volume measurement starting water level to the pressure fluctuation in the sewage pipe measured by the sewage pressure fluctuation measuring means.
The specs relating to the storage capacity and calculation speed required for the control device of the measurement value correction means can be kept to a low level without greatly reducing the measurement accuracy, thereby shortening the time for calculating urination information and the manufacturing cost of the control device. It was possible to achieve a reduction.

また、請求項6記載の発明のよれば、
前記ボール部水位測定手段は前記溜水の波立ちノイズ除去手段を有し、前記波立ちノイズ除去手段は、前記圧力センサーによって測定するボール部水位測定手段出力のノイズ成分を制御的に除去するものであることにより、
ソフト的なデータ処理だけで特別な構造を必要としないため装置の構成が簡単になる。
According to the invention of claim 6,
The ball part water level measuring means has a ripple noise removing means for the accumulated water, and the ripple noise removing means controls the noise component of the ball part water level measuring means output measured by the pressure sensor. By
Since only a software data process is required and no special structure is required, the configuration of the apparatus is simplified.

また、請求項7記載の発明のよれば、
前記ボール部水位測定手段は前記溜水の波立ちノイズ除去手段を有し、前記波立ちノイズ除去手段は、前記導圧管路に一端が接続され、他端が大気へ開放された水柱管であることにより、
除去のための制御ソフトを必要とせず簡単な構成で除去(除振)することを可能とした。
According to the invention of claim 7,
The ball part water level measuring means has a ripple noise removing means for the accumulated water, and the ripple noise removing means is a water column pipe having one end connected to the pressure guiding conduit and the other end opened to the atmosphere. ,
It is possible to remove (vibrate) with a simple configuration without requiring control software for removal.

また、請求項8記載の発明のよれば、
前記他端が大気へ開放された水柱管の満水時の水位による圧力を、前記圧力センサーによって測定するボール部水位測定手段の出力校正に使用することにより、
溜水で発生した波立ち(水位脈動)の影響を除去するだけでなく、溜水水位測定用圧力センサーの測定値を絶対校正にも使用するため、装置の構成が簡単となる。
According to the invention of claim 8,
By using the pressure due to the water level when the water column pipe full of the other end is opened to the atmosphere for calibration of the output of the ball part water level measuring means for measuring by the pressure sensor,
Not only is the effect of ripples (water level pulsation) generated in the stored water removed, but the measured value of the pressure sensor for measuring the stored water level is also used for absolute calibration, so the configuration of the apparatus is simplified.

本発明によれば、溜水に発生するトラップ部溜水が受ける下水配管の圧力変動によるボール部溜水の水位変化(水位シフト)、および、排尿時の尿の着水衝撃によるボール部を発生起因とする溜水の波立ち(水位脈動)の影響をキャンセルすることができ、高精度の排尿情報測定を実現できるという効果がある。
According to the present invention, the water level change (water level shift) due to the pressure fluctuation of the sewage pipe received by the trap water stored in the trap water and the ball part due to the impact of landing of urine during urination are generated. It is possible to cancel the influence of the spilling water (water level pulsation) as a result, and to achieve highly accurate urination information measurement.

図1は本発明を実施した第一の実施形態における排尿情報測定便器全体を示す斜視図である。図1を使用して、被験者の使い方について述べる。   FIG. 1 is a perspective view showing the entire urination information measuring toilet according to the first embodiment of the present invention. The usage of the subject will be described with reference to FIG.

本実施形態による排尿情報測定便器101は、洋風大便器102と、排尿情報測定便器101を作動きせる種々の機能部と制御部120を収納したキャビネット104と、を有する。本形態はさらに尿中の特定成分濃度等を測定する尿成分測定装置と便器に組み込まれた衛生洗浄装置とを併せ持っているが、いずれも尿量測定に対しては必需のものではない。
洋風大便器102は、陶器製であり、その上部には、樹脂製の便座110及び便ふた112が回動自在に取り付けられている。
The urination information measurement toilet 101 according to the present embodiment includes a Western-style toilet 102, various functional units that operate the urine information measurement toilet 101, and a cabinet 104 that houses a control unit 120. The present embodiment further has a urine component measuring device for measuring the concentration of a specific component in urine and a sanitary washing device incorporated in a toilet, but none of them is necessary for urine volume measurement.
The western-style toilet 102 is made of earthenware, and a resin toilet seat 110 and a toilet lid 112 are rotatably attached to the upper part thereof.

壁には、排尿情報測定便器を操作するための操作・表示部122が設置されている。衛生洗浄装置を動作させるための衛生洗浄装置リモコン132が設置されているが、排尿情報測定便器に対しては必需のものではない。排尿情報測定部リモコン134は被験者がトレイに入室し、排尿情報を測定する時に操作するもので、測定意思を示す準備操作スイッチと、排尿が終了したことを示す排尿終了スイッチが設置される。この排尿情報測定部リモコン134には、被験者の経時的なデータを取得するために、個人認証スイッチやIDカード等の読み込み手段が設けられても良い。また、測定結果は排尿情報測定部リモコン134の表示部で被験者に開示してもよいし、プリンター136を使用して被験者に開示されても良い。さらにまた、本排尿情報測定便器を医療機関に設置したことを想定すると、複数の被験者データを所定の時刻に回収すべく、看護師が排尿情報測定部リモコン134を操作して、プリンター136からデータを取り出すことも考えられる。   An operation / display unit 122 for operating the urination information measurement toilet is installed on the wall. Although the sanitary washing device remote control 132 for operating the sanitary washing device is installed, it is not necessary for the urination information measuring toilet. The urination information measuring unit remote control 134 is operated when the subject enters the tray and measures urination information, and is provided with a preparation operation switch indicating a measurement intention and a urination end switch indicating that urination has ended. The urine information measuring unit remote controller 134 may be provided with reading means such as a personal authentication switch and an ID card in order to acquire time-dependent data of the subject. The measurement result may be disclosed to the subject on the display unit of the urination information measuring unit remote control 134 or may be disclosed to the subject using the printer 136. Furthermore, assuming that the urination information measurement toilet is installed in a medical institution, the nurse operates the urination information measurement unit remote control 134 to collect data from a printer 136 in order to collect a plurality of subject data at a predetermined time. It is also possible to take out

前述した尿成分測定装置は採尿装置114で排尿の一部量を採取し尿成分測定部114dに送り特定成分の濃度をはじめとする各種分析を行なうものである。この採尿装置114は被験者の尿を採取する採尿器114a、ボール106内部を回動させる採尿アーム114b、および、駆動動作を行う採尿ユニット114cで構成されている。前述したように尿成分測定装置は尿量測定には必需のものではないが、排泄される尿の量を測定できる本発明の排尿情報測定便器と組み合わせることによって、例えば、尿によって排泄される特定成分の量を求めることもできる。   The above-described urine component measuring device collects a part of urine with the urine collecting device 114 and sends it to the urine component measuring unit 114d to perform various analyzes including the concentration of a specific component. The urine collection device 114 includes a urine collection device 114a that collects urine of a subject, a urine collection arm 114b that rotates the inside of the ball 106, and a urine collection unit 114c that performs a driving operation. As described above, the urine component measuring device is not essential for urine volume measurement, but by combining with the urinary information measuring toilet of the present invention capable of measuring the amount of urine excreted, for example, the specific urinary component excretion The amount of ingredients can also be determined.

図2は本実施形態の全体構成を示すブロック図である。
便器1は排水ソケット10を介して下水配管9に接続されている。下水配管9に対して、トラップ部5によって溜水4が形成されており、下水配管内で発生した臭気や衛生害虫がトイレ内に侵入しないよう衛生面が配慮されている。便器1の内側には被験者が排泄を行うボール2が形成されており、ボール2は水位設定手段6からのリム吐水ノズル7への給水によって周面が洗浄されるようになっており、またゼット吐水ノズル8への給水によってサイホン現象を発生させ、排泄物を下水配管に送出するようになっている。
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the present embodiment.
The toilet 1 is connected to a sewage pipe 9 through a drain socket 10. The trap water 5 is formed in the sewage pipe 9 by the trap portion 5, and the sanitation is taken into consideration so that odors and hygiene pests generated in the sewage pipe do not enter the toilet. A ball 2 is formed on the inner side of the toilet 1 to be excreted by the subject. The ball 2 has a circumferential surface washed by water supplied from the water level setting means 6 to the rim water spouting nozzle 7, and a jet. A siphon phenomenon is generated by supplying water to the water discharge nozzle 8, and excreta is sent to a sewage pipe.

水位設定手段6は便器1のリム吐水ノズル7とゼット吐水ノズル8へそれぞれ水を供給するリム吐水手段71とゼット吐水手段81とを備えている。ゼット吐水手段81からゼット吐水ノズル8への供給流路は分岐部82を持ち、溜水水位測定手段14への導圧水路83が分岐接続されている。導圧水路83は、溜水水位を測定するために、溜水水位測定手段14に溜水4の水位ヘッドを伝達するためのものである。   The water level setting means 6 includes a rim water discharge means 71 and a jet water discharge means 81 for supplying water to the rim water discharge nozzle 7 and the jet water discharge nozzle 8 of the toilet 1, respectively. The supply flow path from the jet water discharge means 81 to the jet water discharge nozzle 8 has a branch portion 82, and a pressure guiding water path 83 to the stored water level measurement means 14 is branched and connected. The pressure guiding channel 83 is for transmitting the water level head of the stored water 4 to the stored water level measuring means 14 in order to measure the stored water level.

下水配管との接続部分となる排水ソケット10には、下水圧変動量計測手段16が接続されている。水位設定手段6、溜水水位測定手段14、操作・表示部22、および下水圧変動量計測手段16は共通の制御部15に接続されており、それぞれ給水動作の制御、排尿情報の測定、被験者の操作受付処理や測定結果の出力等の各種の制御が行われる。   A sewage pressure fluctuation measuring means 16 is connected to the drain socket 10 which is a connection portion with the sewage pipe. The water level setting means 6, the stored water level measurement means 14, the operation / display section 22, and the sewage pressure fluctuation measurement means 16 are connected to a common control section 15, which controls the water supply operation, measures urination information, and subjects. Various controls such as the operation reception process and output of measurement results are performed.

制御部15は、測定値補正手段17と排尿情報算出手段18を有している。測定値補正手段17は溜水水位測定手段14の測定値を、下水圧変動量測定手段16の測定値によって、下水圧変動のない状態に補正する。補正された溜水水位に関する情報は、排尿情報算出手段18によって演算される。排尿情報算出手段18が算出した種々の測定結果や、個人認証結果・測定時刻などの測定環境情報を、被験者だけでなく、測定データを利用する医師・看護師などの医療関係者や、排尿情報測定便器の動作を管理する設備管理者との間で伝達する外部出力手段(図示せず)を備えている。   The control unit 15 includes a measurement value correcting unit 17 and a urination information calculating unit 18. The measurement value correction means 17 corrects the measurement value of the stored water level measurement means 14 to a state where there is no fluctuation in the sewage pressure by the measurement value of the sewage pressure fluctuation measurement means 16. Information regarding the corrected water level of the stored water is calculated by the urination information calculation means 18. Various measurement results calculated by the urination information calculation means 18 and measurement environment information such as personal authentication results and measurement times are used not only for subjects but also medical personnel such as doctors and nurses who use measurement data, urination information External output means (not shown) is provided for communication with the facility manager who manages the operation of the measuring toilet.

なお、本実施例では溜水水位測定手段14の水位検出手段として水位変化に比例する出力がとれる圧力センサーを使用しており、この場合、水位変動を直接測定できることから装置の構成が簡単になる。水位検出手段のその他の事例としては、非接触の超音波変位センサーなどを便器1に設けるようなものがあり、汚水と接しないことから高信頼性の動作を期待できることになる。   In this embodiment, a pressure sensor capable of taking an output proportional to the change in the water level is used as the water level detection means of the stored water level measurement means 14, and in this case, since the fluctuation in the water level can be directly measured, the configuration of the apparatus is simplified. . Other examples of the water level detection means include a non-contact ultrasonic displacement sensor provided in the toilet 1 and can be expected to operate with high reliability since it does not come into contact with sewage.

溜水水位測定手段14には、溜水の波立ちなどの微小振動の水位測定への影響を取り除く除振手段14aや、水位測定値の校正動作を実施する校正手段14bも合わせて内蔵されている。   The stored water level measuring means 14 also includes a vibration isolating means 14a for removing the influence of minute vibrations such as ripples of the stored water on the water level measurement, and a calibration means 14b for performing a calibration operation for the water level measurement value. .

下水圧変動量計測手段16は、下水排管内の圧力変動が溜水水位に及ぼす影響量を測定するものであり、本実施例では圧力センサーを採用して下水排管内の圧力変動を直接計測しているが、その他の例として水位センサーを用いて下水排管内の圧力変動によって引き起こされる溜水水位の変化量を計測する構成としても良い。   The sewage pressure fluctuation measuring means 16 measures the influence of the pressure fluctuation in the sewage drain pipe on the water level of the stored water. In this embodiment, the pressure sensor is used to directly measure the pressure fluctuation in the sewage drain pipe. However, as another example, a configuration may be used in which the amount of change in the stored water level caused by the pressure fluctuation in the sewage drain pipe is measured using a water level sensor.

図3は本実施例の形態において、下水圧変動が溜水水位の測定に与える影響を説明する模式図であり、実際に計測した下水圧変動測定値(a)とその時の溜水水位測定値(b)とを同じ時間軸上に対応付けて表したものである。さらに、本実施例でこれらの下水圧変動の影響を取り除く原理を説明するために、前記溜水水位測定値をその挙動の違いにより、後述する水位シフト成分と水位脈動成分の2つの構成要素に分けたもの(c)も併せて表している。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the influence of the sewage pressure fluctuation on the measurement of the accumulated water level in the embodiment of the present embodiment. The actually measured sewage pressure fluctuation measurement value (a) and the measured accumulated water level at that time (B) is associated with the same time axis. Furthermore, in order to explain the principle of removing the influence of these sewage pressure fluctuations in this embodiment, the stored water level measurement value is divided into two components, a water level shift component and a water level pulsation component, which will be described later, due to the difference in behavior. The divided item (c) is also shown.

ここで、下水圧変動によって生じる溜水水位測定値変動の前記した各変動成分について図3を用いて以下説明する。
溜水水位は、排尿による水位変化がなくとも、下水圧変動により実際の溜水水位は変化(水位シフト)することがある。すなわち、下水配管内で負圧が発生するとボール面内の水位は下降し、反対に下水配管内で正圧が発生するとボール面内の水位は上昇する。下水圧変動の影響によって生じるこのような変化は溜水水位の測定値をシフトするように働くため、以下では説明の便宜上、下水圧変動における溜水水位の測定値の「シフト成分」と呼ぶ。
また、下水圧変動の影響はこのほかにも溜水水位の測定値をこのシフト成分よりも短周期で微小に変化させる成分があり、同様に以下の記述では下水圧変動における溜水水位の測定値の「脈動成分」と呼ぶ。
Here, each fluctuation component of the fluctuation of the measured value of the stored water level caused by the fluctuation of the sewage pressure will be described below with reference to FIG.
Even if the water level does not change due to urination, the actual water level may change (water level shift) due to fluctuations in the sewage pressure. That is, when a negative pressure is generated in the sewage pipe, the water level in the ball surface is lowered. Conversely, when a positive pressure is generated in the sewage pipe, the water level in the ball surface is increased. Since such a change caused by the influence of the fluctuation of the sewage pressure works to shift the measurement value of the stored water level, hereinafter, for convenience of explanation, it is referred to as a “shift component” of the measurement value of the stored water level in the fluctuation of the sewage pressure.
In addition, the effect of fluctuations in the sewage pressure includes other components that slightly change the measured value of the stored water level in a shorter cycle than this shift component. Called the “pulsation component” of the value.

そして溜水水位の変動はこれらの成分によって模式的に表すと図3の(c)のような関係となる。なお、建物内部に使用される配管径が一般的なφ75mmまたはφ100mmであれば、下水圧力変動の周期は1〜3Hzであることが一般的に知られている。   And when the fluctuation | variation of a stored water level is represented typically by these components, it will become a relationship like (c) of FIG. In addition, if the pipe diameter used inside a building is general (phi) 75mm or (phi) 100mm, it is generally known that the period of a sewage pressure fluctuation | variation is 1-3Hz.

さらに、実際に溜水水位を測定系で測定すると、図3に表したように、下水配管内での圧力変動からわずかな時間だけ遅れて溜水水位も同期して変化する。すなわち、測定される溜水水位測定波形としては下水圧測定波形に対して位相ずれの形で表れる。この遅れは、本実施例の測定系は導圧管を介して圧力センサーの出力を観測しているためと考えられる。   Furthermore, when the stored water level is actually measured by the measurement system, as shown in FIG. 3, the stored water level also changes synchronously with a slight delay from the pressure fluctuation in the sewage pipe. That is, the measured water level measurement waveform appears in the form of a phase shift with respect to the sewage pressure measurement waveform. This delay is thought to be because the measurement system of this example observes the output of the pressure sensor via the pressure guiding tube.

本実施例では、溜水水位測定値に発生する変動は、図3で模式的に示すように水位シフト成分と、水位の脈動成分に分けて取り扱うことで下水圧変動による影響量の補正を行なっている。   In the present embodiment, fluctuations occurring in the measured value of the stored water level are corrected for the amount of influence due to fluctuations in the sewage pressure by being handled separately as a water level shift component and a water level pulsation component, as schematically shown in FIG. ing.

本発明が対象とする排尿情報測定便器によって行なわれる排泄された尿量測定は、便器のボール部の溜水の水位変化を計測するものであるが、前述したようにボール部の溜水はトラップ部を介して下水管に接続されているため、溜水の水位は下水管内の圧力変動の影響を受ける。
図4は本実施例における下水配管内の圧力変動による溜水の挙動を示した模式図であり、ボール2の溜水の底部に連通された溜水水位測定手段14で水位が測定されるようになっている。
The amount of excreted urine performed by the toilet for measuring urination information, which is the subject of the present invention, is to measure the change in the level of the accumulated water in the bowl portion of the toilet bowl. Since it is connected to the sewer pipe through the section, the water level of the stored water is affected by pressure fluctuations in the sewer pipe.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the behavior of the accumulated water due to the pressure fluctuation in the sewage pipe in this embodiment, and the water level is measured by the accumulated water level measuring means 14 communicated with the bottom of the accumulated water of the ball 2. It has become.

図4(a)は、下水管内の圧力が大気圧と等しい場合のボール2内及びトラップ部5内の水位を示す図であり、(b)は下水管内の圧力が負圧の場合、(c)は正圧の場合の水位を示す図である。図3(a)に示すように、下水管内の圧力が大気圧と等しい場合には、ボール2内の水位とトラップ部5内の水位は等しい。   FIG. 4 (a) is a diagram showing the water level in the ball 2 and the trap part 5 when the pressure in the sewer pipe is equal to the atmospheric pressure, and FIG. 4 (b) shows the case where the pressure in the sewer pipe is negative (c) ) Is a diagram showing the water level in the case of positive pressure. As shown in FIG. 3A, when the pressure in the sewer pipe is equal to the atmospheric pressure, the water level in the ball 2 and the water level in the trap part 5 are equal.

これに対して、図4(b)のように、下水管内の圧力が負圧になると、トラップ部5内の溜水が下水管の方に吸引されるので、トラップ部5内の水位は上昇し、ボール2内の水位は下降する。逆に、図4(c)のように、下水管内の圧力が正圧になると、トラップ部5内の溜水が押され、トラップ部5内の水位が下降し、ボール2内の水位が上昇する。これら、図4(b)又は(c)の場合には、溜水水位測定手段14の測定値からそのまま水位を求め、溜水量を計算すると、溜水量の計算値に誤差を生じる。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the pressure in the sewage pipe becomes negative, the accumulated water in the trap section 5 is sucked toward the sewage pipe, so that the water level in the trap section 5 rises. Then, the water level in the ball 2 falls. On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the pressure in the sewer pipe becomes positive, the accumulated water in the trap portion 5 is pushed, the water level in the trap portion 5 is lowered, and the water level in the ball 2 is raised. To do. In the case of FIG. 4B or 4C, if the water level is obtained as it is from the measured value of the stored water level measuring means 14 and the amount of stored water is calculated, an error occurs in the calculated value of the stored water amount.

このような下水配管内圧力変動によるボール部溜水の水位変化(水位シフト)に対する補正は、下水配管内の圧力変動に対応するトラップ部5内の圧力変動を下水圧変動量計測手段16によって計測してそれがボール2の水位に与える影響量を求めることによって行なわれる。   The correction for the water level change (water level shift) of the ball portion stored water due to the pressure fluctuation in the sewage pipe is performed by measuring the pressure fluctuation in the trap portion 5 corresponding to the pressure fluctuation in the sewage pipe by the sewage pressure fluctuation measuring means 16. This is done by determining the amount of influence that the ball 2 has on the water level.

本実施例では、下水圧変動量計測手段16は下水配管に接続された下水圧測定手段であり、具体的には後述する大気圧基準で下水配管内の圧力を測定する圧力センサー121を採用している。この圧力センサー121によって測定された下水管内の圧力値に基づいて、測定値補正手段17が溜水水位の測定値を下水圧変動の無い状態の値に補正し、その補正された溜水水位測定値を前述の溜水水位と溜水量の検量曲線を利用して溜水量に換算する。   In this embodiment, the sewage pressure fluctuation measuring means 16 is a sewage pressure measuring means connected to the sewage pipe, and specifically employs a pressure sensor 121 that measures the pressure in the sewage pipe on the basis of the atmospheric pressure described later. ing. Based on the pressure value in the sewage pipe measured by the pressure sensor 121, the measurement value correcting means 17 corrects the measured value of the stored water level to a value in a state where there is no fluctuation in the sewage pressure, and the corrected stored water level measurement. The value is converted into the amount of stored water using the above-mentioned calibration curve of the stored water level and the amount of stored water.

以下、図4を参照しながら、下水配管内圧力変動の影響による溜水の水位変化が水位測定値に及ぼす影響量(水位シフト成分)を、下水管内の圧力測定結果によって測定値補正手段17が行なう補正の原理を説明する。   Hereinafter, referring to FIG. 4, the amount of influence (water level shift component) that the water level change caused by the pressure fluctuation in the sewage pipe has on the water level measurement value is determined by the measurement value correction means 17 according to the pressure measurement result in the sewage pipe. The principle of correction to be performed will be described.

トラップ部5に作用する下水排管内圧力P1、ボール2に作用する圧力、即ち、大気圧をP2とする。溜水水位を測定する溜水水位測定手段14に設けられる圧力センサ118の設けられた高さからトラップ部5の水面の高さまでの距離をH1、ボール2の水面の高さまでの距離をH2とすると、   The pressure P1 acting on the trap 5 and the pressure acting on the ball 2, that is, the atmospheric pressure is P2. The distance from the height at which the pressure sensor 118 provided in the stored water level measuring means 14 for measuring the stored water level to the height of the water surface of the trap portion 5 is H1, and the distance from the height of the water surface of the ball 2 is H2. Then

Figure 2007077755
の関係が成り立つ。ただし、ρは水の密度、gは重力加速度である。
Figure 2007077755
The relationship holds. Where ρ is the density of water and g is the acceleration of gravity.

数式1において、圧力P1とP2が等しいとすれば、H1=H2の関係が成り立つ。ここで圧力P1が上昇して、トラップ部5の水位がΔh1低下してH1’となり、ボール2の水位がΔh2上昇してH2’となったとすると、圧力P1とP2の差は水頭圧の差と等しくなるので、   In Equation 1, if the pressures P1 and P2 are equal, the relationship of H1 = H2 is established. Here, if the pressure P1 rises, the water level of the trap part 5 decreases by Δh1 to become H1 ′, and the water level of the ball 2 rises by Δh2 to become H2 ′, the difference between the pressures P1 and P2 is the difference in the head pressure. So that

Figure 2007077755
の関係が成り立つ。ここで、ボール2及びトラップ部5は連通しているので、トラップ部5の水位変化Δh1とボール2の水位変化Δh2の間には、トラップ部5の水面の面積をS1 、ボール5の水面の面積をS2とすると、微小な水位変化Δh2に対して、
Figure 2007077755
The relationship holds. Here, since the ball 2 and the trap portion 5 are in communication, the area of the water surface of the trap portion 5 is S1 between the water level change Δh1 of the trap portion 5 and the water level change Δh2 of the ball 2, and Assuming that the area is S2, for a small water level change Δh2,

Figure 2007077755
の関係が成り立つ。さらに、数式3の関係を数式2に代入してΔh1を消去すると、
Figure 2007077755
The relationship holds. Furthermore, if Δh1 is eliminated by substituting the relationship of Equation 3 into Equation 2,

Figure 2007077755
の関係が成り立つ。一方、溜水水位を測定する圧力センサ118によって測定される圧力PSは、水面に作用する圧力と、水頭圧との和であるから、
Figure 2007077755
The relationship holds. On the other hand, the pressure PS measured by the pressure sensor 118 that measures the water level is the sum of the pressure acting on the water surface and the water head pressure.

Figure 2007077755
となる。次に、数式4の関係を、数式5に代入して、Δh2を消去すると、
Figure 2007077755
It becomes. Next, substituting the relationship of Equation 4 into Equation 5 to eliminate Δh2,

Figure 2007077755
となる。ここで、ボール2は大気に開放されているため、ボール2の水面に作用する圧力P2は常に大気圧であり、圧力をゲージ圧とするとP2=0 となる。従って、数式6は、
Figure 2007077755
It becomes. Here, since the ball 2 is open to the atmosphere, the pressure P2 acting on the water surface of the ball 2 is always atmospheric pressure, and P2 = 0 when the pressure is gauge pressure. Therefore, Equation 6 is

Figure 2007077755
となる。数式7をボール2の水面の高さH2について解くと、
Figure 2007077755
It becomes. Solving Equation 7 for the water surface height H2 of the ball 2,

Figure 2007077755
となる。圧力センサ118によって測定される圧力PSは、圧力変動発生時のボール水位H2’を測定しているのだから、数式8は数式9のように解釈することができる。
Figure 2007077755
It becomes. Since the pressure PS measured by the pressure sensor 118 measures the ball water level H2 ′ at the time of occurrence of pressure fluctuation, Equation 8 can be interpreted as Equation 9.

Figure 2007077755
つまり圧力変動が無い場合のボール水位H2は、ボールとトラップ部の面積比を傾きとし、トラップ部5に作用する圧力P1に比例する補正を行うことで得られることがわかる。
Figure 2007077755
That is, it can be seen that the ball water level H2 when there is no pressure fluctuation can be obtained by making the area ratio between the ball and the trap part an inclination and performing a correction proportional to the pressure P1 acting on the trap part 5.

従って、溜水水位を測定する溜水水位測定手段14に設けられた圧力センサ118による測定圧力PSと、下水圧変動量計測手段16に設けられた下水管圧力センサ121による測定圧力P1を数式9に代入することにより、下水管内の圧力が変化してボール2内の水位が上昇し、水位がH2’になっている場合においても、下水管内が大気圧であった場合のボール2内の水位H2を計算することができる。また、下水管内の圧力が変化してボール2内の水位が下降している場合においても、同様にして下水管内が大気圧であった場合のボール2内の水位H2を計算することができる。   Therefore, the measured pressure PS by the pressure sensor 118 provided in the stored water level measuring means 14 for measuring the stored water level and the measured pressure P1 by the sewage pipe pressure sensor 121 provided in the sewage pressure fluctuation measuring means 16 are expressed by the following equation (9). By substituting for, the water level in the ball 2 when the pressure in the sewage pipe is atmospheric pressure rises and the water level in the ball 2 rises and the water level is H2 '. H2 can be calculated. Further, even when the pressure in the sewer pipe is changed and the water level in the ball 2 is lowered, the water level H2 in the ball 2 when the inside of the sewer pipe is at atmospheric pressure can be similarly calculated.

この数式9の補正項はボールとトラップ部の断面積比を含むものとなっているが、各水位断面における面積比の測定は難しい。そこで本実施例では、下水配管側から所定の変動圧力を印加し、その水位変化傾向が封水深毎にどのような変動傾向を示すかを実測して数式9にあたる関係を実測し、その回帰式から補正項を求め、それを利用して溜水水位測定値を補正する方法採用している。溜水水位が補正されるということは、前述の溜水水位と溜水量の検量関係を利用して溜水量が補正できることになる。
The correction term of Equation 9 includes the cross-sectional area ratio between the ball and the trap part, but it is difficult to measure the area ratio in each water level cross section. Therefore, in this embodiment, a predetermined fluctuating pressure is applied from the sewage pipe side, the fluctuation tendency of the water level is shown for each sealing depth, the relation corresponding to Equation 9 is measured, and the regression equation The correction term is obtained from this, and the method is used to correct the measured value of the stored water level. The correction of the stored water level means that the stored water amount can be corrected using the calibration relationship between the stored water level and the stored water amount.

次に図5と図6を使用して、圧力変動の水位シフト成分に対する補正方法の具体的手順について以下に説明する。
図5は、下水圧が変動した場合の下水圧変動と溜水水位測定値の関係を示す模式図である。図6は、溜水水位測定値に対して下水圧変動を補正した状態を示す模式図である。
Next, the specific procedure of the correction method for the water level shift component of the pressure fluctuation will be described below with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the sewage pressure fluctuation and the stored water level measurement value when the sewage pressure fluctuates. FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the sewage pressure fluctuation is corrected with respect to the measured value of the stored water level.

圧力変動時のボール水位H2’はトラップ部5に作用する圧力P1に比例し、かつ、溜水水位が高くなるとボールとトラップ部の面積比が大きくなることから傾きaが小さくなる傾向をもっていることを示している。圧力変動時のボール水位H2’は、圧力変動が無い場合のボール水位H2とトラップ部の圧力P1、および、トラップ部の圧力P1に対する圧力変動時のボール水位H2’の傾きaによって、   The ball water level H2 'at the time of pressure fluctuation is proportional to the pressure P1 acting on the trap part 5, and the slope a tends to decrease because the area ratio between the ball and the trap part increases as the water level increases. Is shown. The ball water level H2 'when the pressure fluctuates is determined by the ball water level H2 when there is no pressure fluctuation, the pressure P1 of the trap part, and the slope a of the ball water level H2' when the pressure fluctuates with respect to the pressure P1 of the trap part.

Figure 2007077755
で表される。従って、事前にトラップ部の圧力P1に対する圧力変動時のボール水位H2’を求め、傾きaを測定しておけば、
Figure 2007077755
It is represented by Therefore, if the ball water level H2 ′ at the time of pressure fluctuation with respect to the pressure P1 of the trap portion is obtained in advance and the inclination a is measured,

Figure 2007077755
の関係で、圧力変動が無い場合のボール水位H2を得ることができることになる。
Figure 2007077755
Therefore, it is possible to obtain the ball water level H2 when there is no pressure fluctuation.

前記傾きaは溜水水位毎に異なる値である。従って、制御的な記憶容量が十分にあり、かつ、高精度の測定を欲する時には各溜水水位と圧力変動の測定値毎に傾きaを設定し、測定テーブルとして使用すればよい。また、制御的な記憶容量に制限があり、測定精度の要求が低い場合は、例えば測定開始水位における傾きaを代表値として使用しても良い。   The slope a is a different value for each level of the stored water. Accordingly, when there is sufficient controllable storage capacity and high-precision measurement is desired, a slope a may be set for each measured value of each water level and pressure fluctuation and used as a measurement table. Further, when the controllable storage capacity is limited and the measurement accuracy requirement is low, for example, the slope a at the measurement start water level may be used as the representative value.

なおボール2の水位変動に対して、溜水水位を測定する測定系は一般に応答遅れが存在する。つまり実際の溜水水位は排尿または下水圧変動によってシフトしても、溜水水位を測定する測定系は同じタイミングでは応答遅れによって追従できないことを意味する。従って、排尿を開始してから終了するまでの下水圧変動と溜水水位変動を共に測定し終えた後、応答遅れを勘案しながら、溜水水位を圧力変動が無い状態に一括シフトする方法が推奨される。溜水水位の水位脈動成分に対しては、後述の除振手段を利用する。   In general, there is a response delay in the measurement system for measuring the water level of the stored water with respect to fluctuations in the water level of the ball 2. That is, even if the actual water level is shifted due to urination or sewage pressure fluctuation, it means that the measurement system for measuring the water level cannot follow the response delay at the same timing. Therefore, after measuring both the sewage pressure fluctuation and the accumulated water level fluctuation from the start to the end of urination, there is a method of collectively shifting the accumulated water level to a state where there is no pressure fluctuation while taking into account the response delay. Recommended. For the water level pulsation component of the accumulated water level, the vibration isolation means described later is used.

次に実測データを使用して、以上で述べた補正方法の実施手順を説明する。
図7は下水圧が変動した場合の溜水水位測定値の実測値を示すグラフである。
各ラインは測定開始水位に対して、200mL、400mL、600mL、800mL、1000mLを給水し、各水位毎に空気調和・衛生工学会の規格である−40mmAqaから+40mmAqaの範囲で圧力変動を印加した状態を示す。
Next, the procedure for carrying out the correction method described above will be described using actual measurement data.
FIG. 7 is a graph showing actual measured values of the stored water level when the sewage pressure fluctuates.
Each line supplies 200 mL, 400 mL, 600 mL, 800 mL, and 1000 mL with respect to the measurement start water level, and a state in which pressure fluctuation is applied in the range of −40 mmAqa to +40 mmAqa, which is the standard of the Air Conditioning and Sanitation Engineering Society, for each water level. Indicates.

このグラフより圧力変動と水位変化は正の比例相関があることが分かる。なお、溜水量が多い、つまり封水深が大きくなるほど圧力変動に対する溜水水位変化の傾きは小さくなっているが、これは便器の封水深が高くなるほど便器のボール面の水平方向の断面積が徐々に大きくなるため溜水量変化に対する溜水水位の変化量が小さくなる関係を示すものである。   From this graph, it can be seen that pressure fluctuation and water level change have a positive proportional correlation. The slope of the change in the stored water level with respect to pressure fluctuations decreases as the amount of stored water increases, i.e., as the sealing depth increases, but this indicates that the horizontal cross-sectional area of the bowl surface of the toilet bowl gradually increases as the sealing depth of the toilet increases. Therefore, the amount of change in the stored water level with respect to the change in the amount of stored water becomes smaller.

すなわち、本実施例のように便器ボールを水位測定容器として使用すると便器溜水が形成する封水深の違いによって、溜水水位が下水配管の圧力変動から受ける影響量(水位変化量)も異なることがわかる。   In other words, when the toilet bowl is used as a water level measurement container as in this embodiment, the amount of water affected by the pressure fluctuation in the sewage pipe (water level change amount) varies depending on the difference in the sealing depth formed by the toilet bowl water. I understand.

以下に本実施例で採用可能な補正方法について説明する。
第一案は、予め、複数の封水深における圧力変動と水位変化との関係を測定してその変化率(前述の数式11で示した回帰式の傾きaに相当する)を各々求めておいて、それらを実際の測定で得られる溜水水位の測定値補正のための代表値として使用する方法ある。
図8はこの第一案の方法を適用して各封水深における溜水水位実測値を補正したグラフである。
A correction method that can be adopted in this embodiment will be described below.
In the first plan, the relationship between the pressure fluctuation and the water level change at a plurality of sealed water depths is measured in advance and the rate of change (corresponding to the slope a of the regression equation shown in Equation 11 above) is obtained. There is a method of using them as a representative value for correcting the measured value of the stored water level obtained by actual measurement.
FIG. 8 is a graph obtained by applying the method of the first plan and correcting the measured value of the stored water level at each sealing depth.

本グラフはトラップ部の圧力P1に対するボール水位測定値H2’を求め、傾きaを各水位ごとに設定し、水位毎に違う断面積比で補正すると、数式11が示すとおり、水位は常に圧力変動の無い0mmAqaの状態に換算可能であることを示している。   This graph calculates the ball water level measurement value H2 'with respect to the pressure P1 of the trap part, sets the slope a for each water level, and corrects it with a different cross-sectional area ratio for each water level. This indicates that it can be converted to a 0 mmAqa state without any other.

すなわち、下水排管内で圧力変動が発生して、実際に測定するボール水位が変化したとしても、水位変化をもたらした下水排管内の圧力を測定しておくことで、常に圧力変動がないときの水位として取り扱うことができることが分かる。その結果、排尿前と排尿後の下水排管内圧力や、排尿測定中の下水排管内圧力に差が生じても、常に下水排管内に圧力変動がない状態の水位が得られる事となる。
回帰式の傾きaとして複数の封水深での実測値を用いる本補正方法を採用する場合は、ボール面全体の形状情報を加味した補正となるため、この補正された水位測定値から予め設定される水位と溜水量の検量関係を利用して、より正確に尿量・尿流率などの排尿情報が測定することができる。
In other words, even if pressure fluctuations occur in the sewage drain pipe and the ball water level actually measured changes, by measuring the pressure in the sewage drain pipe that caused the water level change, there is always no pressure fluctuation. It can be seen that it can be handled as a water level. As a result, even if there is a difference between the pressure in the sewage drain before and after urination and the pressure in the sewage drain during urination measurement, a water level in which there is no pressure fluctuation is always obtained in the sewage drain.
When this correction method using measured values at a plurality of sealing depths as the slope a of the regression equation is adopted, it is a correction that takes into account the shape information of the entire ball surface, and is thus set in advance from the corrected water level measurement value. The urination information such as urine volume and urine flow rate can be measured more accurately using the calibration relationship between the water level and the amount of stored water.

次に、各封水深における下水排管内圧力変動に対する溜水水位変化に関する代表値として、単一の封水深における回帰式の傾きaだけを使用して補正を実施したものを本実施例の補正処理の第二案として以下に説明する。
図9はこの第2案の方法で溜水水位実測値を補正したグラフである。
Next, as a representative value related to the change in the stored water level with respect to the pressure fluctuation in the sewage discharge pipe at each sealing depth, the correction processing of the present embodiment is performed using only the slope a of the regression equation at a single sealing depth. This will be described below as a second plan.
FIG. 9 is a graph in which the measured value of the stored water level is corrected by the method of the second plan.

図8はの第一案を適用して複数の回帰式で溜水水位を補正したものであるが、図9は回帰式の代表値として測定開始水位の封水深の回帰式のみで各封水深での溜水水位の補正を実施したものである。つまり、溜水水位がどの高さであっても、常に測定開始水位にあると仮定した回帰式を利用して、水位の補正を実施したことになる。なお、本図の例で代表とする封水深を測定開始水位のものとしたのは、本装置が測定開始水位を自動で設定する機能を有しているため、回帰式を求める作業が簡素化するためであり、本案は他の封水深での回帰式を用いることも可能である。   FIG. 8 applies the first proposal to correct the stored water level with a plurality of regression equations, but FIG. 9 shows only the regression equation of the sealing depth at the measurement start water level as a representative value of the regression equation. This is the correction of the water level at the reservoir. In other words, the water level is corrected using a regression equation that assumes that the water level is always at the measurement start water level, regardless of the height of the water level. It should be noted that the reason that the sealing depth that is representative in the example of this figure is that of the measurement start water level is that the device has a function to automatically set the measurement start water level, so the work of obtaining the regression equation is simplified. For this reason, it is also possible to use regression equations at other sealing depths.

その結果、測定を行う水位である封水深が高くなり測定開始水位から離れるほど補正量がずれくくる。しかしながら、ボール面全体に渡る回帰関係を設定する必要が無いことから、補正のための換算テーブルをたくさん持つ必要が無いため、要求される測定精度によっては翻案の方法を採用すれば、制御部の簡便化やコストダウンも可能となる。   As a result, the depth of sealing, which is the water level at which the measurement is performed, becomes higher, and the correction amount shifts as the distance from the measurement start water level increases. However, since there is no need to set a regression relationship over the entire ball surface, there is no need to have many conversion tables for correction.Therefore, if an adaptation method is used depending on the required measurement accuracy, the control unit Simplification and cost reduction are also possible.

次に、前述した溜水水位の測定値補正における水位脈動成分の除去方法について以下に詳説する。   Next, the method for removing the water level pulsation component in the correction of the measured value of the stored water level will be described in detail below.

図10は下水配管内の圧力変動が無い状態の本実施例の構成における溜水の)模式図である。
向かって右から、ボール106、トラップ部108、および測定管119fをモデル化している。溜水水位を測定する圧力センサー118は、測定管119fの直下に設けられているが、圧力変動が無い状態のため3者の水位は同水位であるためこの同一な水位を測定していることになっている
FIG. 10 is a schematic diagram) of stored water in the configuration of this embodiment in a state where there is no pressure fluctuation in the sewage pipe.
From the right, the ball 106, the trap portion 108, and the measuring tube 119f are modeled. The pressure sensor 118 for measuring the stored water level is provided immediately below the measuring pipe 119f, but since the three water levels are the same because there is no pressure fluctuation, the same water level is measured. It has become

ここで、トラップ部108の圧力をP1、断面積をS1とする。またボール106の圧力をP2、断面積をS2とする。測定管119fはボール108と同じく大気に開放されているのだから、圧力はP2である。また溜水4の容積をVとする。ボール106とトラップ部108間の往復振動について考える。測定管119fの水容積は、ボール106とトラップ部108の水容積に比べて十分小さいと考えられるため無視する。さてボール106とトラップ部108間の溜水は、トラップ部108の圧力変動によって平衡状態が崩れると平衡状態に戻ろうとして両者の間を往復振動をするが、その固有振動数は、   Here, the pressure of the trap portion 108 is P1, and the cross-sectional area is S1. The pressure of the ball 106 is P2, and the cross-sectional area is S2. Since the measuring tube 119f is open to the atmosphere like the ball 108, the pressure is P2. The volume of the stored water 4 is V. Consider reciprocal vibration between the ball 106 and the trap portion 108. Since the water volume of the measuring tube 119f is considered to be sufficiently smaller than the water volume of the ball 106 and the trap portion 108, it is ignored. Now, when the equilibrium between the ball 106 and the trap part 108 is lost due to the pressure fluctuation of the trap part 108, the stored water reciprocates between the two in an attempt to return to the equilibrium state.

Figure 2007077755
となることが知られている。本実施例に使用した便器の特性値 S1=6.03×10−3(m)、S2=3.11×10−2(m)、V=2.2×10−3(m)と、g=9.8(m/秒)を代入すると、便器の溜水が持つ固有振動数が約2Hzということが分かる。
Figure 2007077755
It is known that Characteristic values of the toilet used in this example S1 = 6.03 × 10 −3 (m 3 ), S2 = 3.11 × 10 −2 (m 3 ), V = 2.2 × 10 −3 (m 3 ) And g = 9.8 (m / sec 2 ), it can be seen that the natural frequency of the toilet water is about 2 Hz.

一方、下水圧配管内の圧力変動は、前述の通り1〜3Hzであり、この便器の溜水が持つ固有振動数2Hzはその範囲内のため、便器の溜水は下水圧配管内部で発生した圧力変動によって共振する可能性があることが分かる。なお、この便器の溜水が持つ固有振動数は特性値S1,S2,Vを実質的に実用可能な数値範囲で変更したのでは、下水圧配管内の圧力変動範囲を外すことはできない。   On the other hand, the pressure fluctuation in the sewage pressure pipe is 1 to 3 Hz as described above, and since the natural frequency 2 Hz of the toilet water is within that range, the toilet water was generated in the sewage pipe. It can be seen that there is a possibility of resonance due to pressure fluctuation. It should be noted that the natural frequency of the water stored in the toilet bowl cannot be removed from the pressure fluctuation range in the sewage pipe if the characteristic values S1, S2, and V are changed within a practically practical numerical range.

図11は本発明の測定管の管内径サイズの違いによる除振効果を比較した模式グラフである。
図11(a)に示すように、下水配管内圧力変動が1〜3Hz程度の振動を起こすと、便器の溜水も共振して同様な振動(脈動)を起こす。しかしながらこの時、測定管119fの一端が大気に開放されているため、測定管119fの中の溜水は導圧管118aの内部で振動が継続するような挙動はせず、下水排管内圧力変動が停止したら、図11(b)、(c)に示すように導圧管118aの内部の溜水の振動はすぐに減衰する。
FIG. 11 is a schematic graph comparing the vibration isolation effect due to the difference in the tube inner diameter size of the measurement tube of the present invention.
As shown in FIG. 11A, when the pressure fluctuation in the sewage pipe causes a vibration of about 1 to 3 Hz, the stored water in the toilet bowl also resonates and causes a similar vibration (pulsation). However, at this time, since one end of the measurement pipe 119f is open to the atmosphere, the stored water in the measurement pipe 119f does not behave so as to continue to vibrate inside the pressure guiding pipe 118a, and the pressure fluctuation in the sewage drain pipe does not occur. When stopped, the vibration of the accumulated water inside the pressure guiding tube 118a is immediately damped as shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c).

またこの時、ボール106の水位変化で測定管119fの水位も変動することになるが、図11(b)、(c)に示すように、この水位の変動は管径が細いと振幅が大きい反面、応答遅れ(位相のずれ)が小さくなり、反対に管径が大きいと振幅が小さい反面、応答遅れが大きくなる。   At this time, the water level of the measuring tube 119f also fluctuates due to the change in the water level of the ball 106. As shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c), the fluctuation of the water level has a large amplitude when the tube diameter is thin. On the other hand, the response delay (phase shift) becomes small. Conversely, if the tube diameter is large, the amplitude is small, but the response delay is large.

なお、測定管サイズは溜水水位測定系の応答速さによって選定されればよい。実施例で使用した測定系において、管径が細い場合(φ4mm)で応答遅れ0.2秒、管径が太い場合(φ12mm)で応答遅れ1秒であった。溜水の固有振動数とシステムとしての応答遅れは測定上の誤差を生じさせないため同等とすべきであるから、測定管の管径はφ4mmから12mm程度に選定することが妥当であることが分かる。   The measurement tube size may be selected depending on the response speed of the stored water level measurement system. In the measurement system used in the examples, the response delay was 0.2 seconds when the tube diameter was thin (φ4 mm), and the response delay was 1 second when the tube diameter was large (φ12 mm). Since the natural frequency of the stored water and the response delay as a system do not cause measurement errors, they should be equivalent, so it is reasonable to select the diameter of the measurement tube from about 4 mm to 12 mm. .

図12は本発明の排尿情報測定便器の実施例の測定系の詳細構成と溜水の水位挙動における各水位を示した図である。
洋風大便器102は、被験者の尿、便等を受けるボール106と、このボール106のリム部分から洗浄水を吐水させるリム吐水ノズル107と、ボール106の底部と連通し、ボール106を水封するトラップ部108と、を有する。また、洋風大便器102は、ボール106の底部に配置され、トラップ部108に向けて洗浄水を噴出するゼット吐水ノズル109と、ボール106の上部に配置された便座110と、便ふた112と、ボール106のリム部分に設けられた採尿装置114を有する。また、ボール106の上方には、便座110と当接するリム面106aが形成されている。
FIG. 12 is a diagram showing the detailed configuration of the measurement system of the embodiment of the urination information measuring toilet of the present invention and each water level in the water level behavior of the stored water.
The Western-style toilet 102 communicates with a ball 106 that receives the urine, feces, and the like of a subject, a rim water discharge nozzle 107 that discharges cleaning water from the rim portion of the ball 106, and the bottom of the ball 106, and seals the ball 106. A trap unit 108. The Western-style toilet 102 is disposed at the bottom of the ball 106, a jet water spouting nozzle 109 that ejects washing water toward the trap portion 108, a toilet seat 110 disposed at the top of the ball 106, a toilet lid 112, A urine collecting device 114 is provided on the rim portion of the ball 106. Further, a rim surface 106 a that contacts the toilet seat 110 is formed above the ball 106.

待機時においては、排尿情報測定便器101のボール106内の溜水水位は、Yで示す測定開始水位になっている。測定開始水位Yは下水配管内の圧力変動による破封防止を配慮した水位であり、破封水位X2に対して封水深50mm以上の位置である。頂部108aの位置である溢流水位Hと、測定開始水位Yの溜水量差が尿量測定範囲ということになる。   During standby, the water level in the ball 106 of the urination information measuring toilet 101 is the measurement start water level indicated by Y. The measurement start water level Y is a water level in consideration of prevention of breakage due to pressure fluctuations in the sewage pipe, and is a position where the seal depth is 50 mm or more with respect to the breakwater level X2. The difference in the amount of accumulated water between the overflow water level H that is the position of the top 108a and the measurement start water level Y is the urine volume measurement range.

なお測定開始水位を本実施例では封水深50mmの位置としたが、限定されるものではない。前述した下水配管内圧力変動の上限値である大気圧±40mm水柱に安全率を加えて±50mm水柱を下水圧変動の圧力限界と考え、測定時だけなら圧力変動によって溜水がボール側またはトラップ部側に片寄せされることは可と考え、測定の都度、溢流水位Hにある溜水量を、測定開始水位Yを、圧力変動が前記圧力限界値の時でも溜水がトラップ部側に片寄せされて溢流亡失しない水位の封水深25mmにセットする考え方であっても良い。   In addition, although the measurement start water level was made into the position of the sealing depth of 50 mm in a present Example, it is not limited. By adding a safety factor to the atmospheric pressure ± 40mm water column, which is the upper limit of the pressure fluctuation in the sewage piping mentioned above, the ± 50mm water column is considered the pressure limit of the sewage pressure fluctuation. It is considered possible to be shifted to the part side, and at each measurement, the amount of accumulated water at the overflow water level H is set to the measurement start water level Y, and even when the pressure fluctuation is the pressure limit value, the accumulated water is brought to the trap part side. The idea may be to set the sealing depth to 25 mm so that the water level does not overflow and disappear.

本実施例のボール部水位測定手段は、溜水水位を圧力導管118aを介して圧力水頭圧として圧力センサーで測定する構成としている。そして、圧力センサーとして半導体圧力センサー採用しているが、組み込まれた半導体ダイアフラムは通電や環境温度によって歪状態が変化するため、センサー出力が変化するドリフト現象を発生することがある。このドリフト現象は常に発生する可能性があるため、本実施例では測定の都度、測定開始直前の準備動作として校正を行ってその影響を防止している。   The ball portion water level measuring means of the present embodiment is configured to measure the accumulated water level with the pressure sensor as the pressure head pressure via the pressure conduit 118a. A semiconductor pressure sensor is used as the pressure sensor. However, since the strain state of the incorporated semiconductor diaphragm changes depending on energization and environmental temperature, a drift phenomenon in which the sensor output changes may occur. Since this drift phenomenon may always occur, in this embodiment, every measurement, calibration is performed as a preparatory operation immediately before the start of measurement to prevent the influence.

またこの校正用の給水は、前述したように測定管119fに直接給水する形態をとっているが、測定管119fとゼット吐水ノズル107への便器洗浄水供給管路に接続されている圧力導管118aを開放状態にして、便器洗浄時の前記便器洗浄水供給管路からの背圧による給水によって測定管119fが溢れた状態を校正値として利用してもよい。   Further, as described above, the calibration water supply is directly supplied to the measurement pipe 119f, but the pressure conduit 118a connected to the toilet flush water supply line to the measurement pipe 119f and the jet water discharge nozzle 107 is used. May be used as a calibration value when the measuring tube 119f overflows due to water supply due to back pressure from the toilet flushing water supply pipe at the time of toilet flushing.

ここで、溜水4と測定管119f内部の水とは圧力導管118aを介して繋がっているため、溜水4の水位変化に合わせて測定管119f内部の水位は上下することになるが、圧力導管118a・測定管119fの管径が小さいと溜水水位変化に対して測定管119f内部の水位変化が鋭敏になり圧力センサー118の出力が脈動しやすい。対して、圧力導管118a・測定管119fの管径が大きいと溜水水位変化に対する測定管119f内部の水位変化が鈍感になり、圧力センサー118の出力が脈動しにくくなる。すなわち、圧力導管118aに対する測定管119fの管径の組み合わせで、圧力変動(脈動)に対する測定系の感度が変化することがわかった。   Here, since the stored water 4 and the water in the measuring pipe 119f are connected via the pressure conduit 118a, the water level in the measuring pipe 119f rises and falls according to the change in the water level of the stored water 4. If the pipe 118a / measurement pipe 119f has a small diameter, the change in the water level inside the measurement pipe 119f becomes sensitive to the change in the water level of the stored water, and the output of the pressure sensor 118 tends to pulsate. On the other hand, if the diameter of the pressure conduit 118a / measurement tube 119f is large, the change in the water level inside the measurement tube 119f with respect to the change in the stored water level becomes insensitive, and the output of the pressure sensor 118 is less likely to pulsate. That is, it was found that the sensitivity of the measurement system with respect to pressure fluctuation (pulsation) changes depending on the combination of the pipe diameters of the measurement pipe 119f with respect to the pressure conduit 118a.

そして、本実施例では排尿量だけでなく、排尿能力を判断するための指標であり溜水4の水位の時間的変化率として求められる尿流率も併せて測定しているため、この圧力変動(脈動)の影響は大きい。従って、求められる測定精度によって、導圧管路や測定管の管径を最適なものに調整してこの圧力変動(脈動)を最小限にしている。   In this embodiment, not only the amount of urination but also the urinary flow rate, which is an index for judging the urination ability and is obtained as the temporal change rate of the water level of the stored water 4, is also measured. The influence of (pulsation) is great. Therefore, the pressure fluctuation (pulsation) is minimized by adjusting the pipe diameter of the pressure guiding pipe and the measuring pipe to the optimum one according to the required measurement accuracy.

本出願人の確認では、排尿に伴う尿流率の最大値50mL/秒を仕様とし、溜水量3.5Lの便器を選定した結果として、圧力導管118a φ7mm、測定管119f φ4mm、および圧力導管118aの途中に設ける絞りオリフィス φ2mmが良好な特性であることを確認した。なお、この組み合わせに限定されるものではない。目標とする敏感性、また便器の溜水量などで、適宜組み合わせは変更すればよい。   According to the applicant's confirmation, the maximum value of the urine flow rate associated with urination is 50 mL / second as a specification, and the result of selecting a toilet with a water volume of 3.5 L, the pressure conduit 118a φ7 mm, the measurement tube 119f φ4 mm, and the pressure conduit 118a It was confirmed that the throttle orifice φ2 mm provided in the middle of the process had good characteristics. The combination is not limited to this. The combination may be changed as appropriate depending on the target sensitivity and the amount of water stored in the toilet.

また圧力導管118aの途中に管路径を絞る絞りオリフィスを加える構成としても、溜水水位変化に対する圧力センサー118の検知挙動に遅れは増大するものの、溜水水位変化に伴う脈動が圧力センサー118に伝わり難くなり、圧力変動(脈動)の影響が小さくなることも判明した。   Further, even if a throttle orifice for reducing the pipe diameter is added in the middle of the pressure conduit 118a, although the delay in the detection behavior of the pressure sensor 118 with respect to the change in the stored water level increases, the pulsation accompanying the change in the stored water level is transmitted to the pressure sensor 118. It became difficult and the influence of pressure fluctuation (pulsation) became small.

また圧力センサー118によって計測される圧力変動(脈動)の影響成分は制御的なフィルターで取り除き、溜水水位を圧力変動が無かった場合の値に補正することも可能である。
制御的なフィルターとしては、制御プログラムを利用したフィルターだけでなく、コンデンサーなどの電子素子を利用したフィルターであっても良い。
Further, the influence component of the pressure fluctuation (pulsation) measured by the pressure sensor 118 can be removed by a control filter, and the water level of the stored water can be corrected to a value when there is no pressure fluctuation.
As a control filter, not only a filter using a control program but also a filter using an electronic element such as a capacitor may be used.

排尿前後の溜水量差が尿量であり、制御手段15に内蔵された排尿情報算出手段18で演算された尿量・尿流率などの排尿情報は、操作・表示部122 に表示される。出力形態としては、プリンター136から紙面でプリントアウトされたり、電子記憶媒体や施設内LANなどに電子情報として出力されるものであってもよい。なお病院で本技術の排尿情報測定便器101を使用する場合、医療行為として測定される尿量測定値が被験者としての患者に対して精神的な圧迫を与えて患者の病状に悪影響が出ると判断される時には、測定結果の表示機能を省略することも考えられる。出力形態については、被験者としての患者ではなく、そのデータを活用する医療関係者のニーズを十分配慮した上で、適宜、出力仕様を見直すべきである。   The difference in the amount of accumulated water before and after urination is the urine volume, and urination information such as urine volume and urine flow rate calculated by the urine information calculation means 18 incorporated in the control means 15 is displayed on the operation / display unit 122. As an output form, it may be printed out on paper from the printer 136, or output as electronic information to an electronic storage medium or a facility LAN. In addition, when using the urination information measuring toilet 101 of the present technology in a hospital, it is determined that the urine volume measurement value measured as a medical practice exerts mental pressure on the patient as a subject and adversely affects the patient's medical condition. It is also conceivable to omit the measurement result display function when the measurement is performed. Regarding the output form, the output specifications should be reviewed as appropriate, taking into consideration the needs of medical personnel who utilize the data, not the patient as the subject.

測定されるボール部水位からその時の溜水量を求めるためには、任意のボール部水位における溜水量の関係である検量線を予め求めておく必要があるが、洋風大便器102は陶器製であり形状面で個体差が大きいため、本実施例では検量線を求める機能を持たせて、便器ボール部の個体間差をなくすことによって、より高精度な測定が行なえるようにしている。   In order to obtain the amount of accumulated water at that time from the measured ball part water level, it is necessary to obtain in advance a calibration curve that is the relationship between the amount of accumulated water at any ball part water level, but the Western-style toilet 102 is made of earthenware. Since individual differences are large in terms of shape, in this embodiment, a function for obtaining a calibration curve is provided to eliminate the inter-individual differences in the toilet bowl portion so that more accurate measurement can be performed.

すなわち、ボール106内の溜水を所定毎、圧力導管118aと開閉弁119d経由でポンプ119hが吸引、トラップ119iを介して排水導管118b経由で下水配管9に排出しながら、そのときの水位を測定することとよって検量線は設定される。   That is, the water level in the ball 106 is measured every predetermined time while the pump 119h sucks the water through the pressure conduit 118a and the on-off valve 119d and discharges it to the sewage pipe 9 via the drainage conduit 118b via the trap 119i. As a result, the calibration curve is set.

なお、前記の検量線設定動作に先立って、溜水中の異物を排出するための洗浄動作を実施することで前記の溜水中の異物の吸引を防止している。また、検量線設定動作は排尿情報測定便器101を使用する可能性が小さな夜中や、所定期間毎に実施される定期点検の折などに実施される。このような構成とすることで、検量線設定のための手間が無く、施工作業者や性能・機能の維持管理者の手間を煩わすことがない。検量線の設定方法としては、ボール106の溜水4を排水する方式だけでなく、手動又は自動で、複数回に分けて所定量の水をボール106に投入しながら、水位と溜水量の検量関係を求めるようにしてもよい。   Prior to the calibration curve setting operation, a washing operation for discharging foreign matter in the stored water is performed to prevent the foreign matter in the stored water from being sucked. The calibration curve setting operation is performed at night when the possibility of using the urination information measuring toilet 101 is low, or during regular inspections performed every predetermined period. By adopting such a configuration, there is no labor for setting the calibration curve, and the labor of the construction worker and the performance / function maintenance manager is not bothered. As a method for setting the calibration curve, not only the method of draining the accumulated water 4 of the ball 106, but also manually or automatically, a predetermined amount of water is poured into the ball 106 in a plurality of times, and the calibration of the water level and the accumulated water amount is performed. You may make it ask for a relation.

なお、下水配管内の圧力変動状態は、下水圧変動量計測手段として排水導管118bに設けられた圧力センサー121で測定される。圧力センサー121は溜水4のボール部とトラップ部の水位差を把握するのが目的であるから、大気圧に対する圧力差を測定するタイプが選定されることになる。   The pressure fluctuation state in the sewage pipe is measured by a pressure sensor 121 provided in the drainage pipe 118b as a sewage pressure fluctuation measuring means. Since the purpose of the pressure sensor 121 is to grasp the water level difference between the ball portion and the trap portion of the stored water 4, a type for measuring the pressure difference with respect to the atmospheric pressure is selected.

下水圧変動量計測手段として本実施例では、下水配管内の圧力変動を直接計測する圧力センサーを用いた構成としているが、下水圧変動が便器溜水の水位変化に与える影響量を把握するのが目的であるため、下水圧変動の影響を受けた結果であるボール106とトラップ部108の溜水水位差を測定する構成も採用可能である。その場合溜水水位の計測を非接触方式の超音波センサーを用いたものや、水位検知電極を配置した構成を選定しても良い。   In this embodiment, the pressure sensor that directly measures the pressure fluctuation in the sewage pipe is used as the sewage pressure fluctuation measuring means, but the amount of influence that the sewage pressure fluctuation has on the water level change of the toilet sewage is grasped. Therefore, it is also possible to employ a configuration in which the difference between the stored water levels of the ball 106 and the trap portion 108 as a result of being affected by fluctuations in the sewage pressure is measured. In that case, a configuration using a non-contact type ultrasonic sensor for measuring the stored water level or a configuration in which a water level detection electrode is arranged may be selected.

図13は本実施例の動作を示すフローチャートである。図14は本実施例の各要素の関連を示すタイミングチャートである。図13及び図14を使用して、本実施例における排尿情報測定便器の動作を説明する。   FIG. 13 is a flowchart showing the operation of this embodiment. FIG. 14 is a timing chart showing the relationship between the elements of this embodiment. The operation of the urination information measuring toilet in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14.

被験者が排尿情報測定便器近傍に近づいた時、操作・表示部は待機中を表示している。
S101で被験者が測定開始操作をすることによって、本装置の表示は「待機中」から「測定準備中」に切り替わるとともに、本装置は測定モードとなり測定準備動作をスタートする。
When the subject approaches the vicinity of the urination information measuring toilet, the operation / display unit displays a waiting state.
When the subject performs a measurement start operation in S101, the display of the present apparatus is switched from “standby” to “preparation for measurement”, and the apparatus enters a measurement mode and starts a measurement preparation operation.

測定開始操作は本実施例のように操作・表示部のスイッチ操作だけでなく、IDカードの器具挿入によるものや、IDタグをかざすことによるものなど、通常用いられる起動信号を発生させる構成手段であれば適用可能である。本装置は医療機関において使用されることも多いため、個人情報と時刻情報が同時に取得できる方法が望ましい。     The measurement start operation is not only the operation / switch operation of the display unit as in this embodiment, but also a configuration means for generating a commonly used activation signal such as by inserting an ID card or holding an ID tag. Applicable if available. Since this apparatus is often used in medical institutions, it is desirable to have a method that can acquire personal information and time information at the same time.

S102は測定準備動作の一つとして、溜水水位を測定する圧力センサー118と下水圧変動を測定する圧力センサー121を校正するステップである。溜水水位を測定する圧力センサー118は、測定管119fで水位に対する出力値が認識される。すなわち、補助タンク119kに溜められた水は、ポンプ119lと開閉弁119mと開閉弁119nを経て、測定管119fに導かれる。導かれた水は一端が大気に開放されている測定管119fの分岐部119qまで上昇した後、トラップ119i、排水導管118bを経て、排水ソケット10に排出される。   S102 is a step of calibrating the pressure sensor 118 for measuring the level of the stored water and the pressure sensor 121 for measuring the fluctuation of the sewage pressure as one of the measurement preparation operations. The pressure sensor 118 that measures the accumulated water level recognizes the output value with respect to the water level in the measurement tube 119f. That is, the water stored in the auxiliary tank 119k is guided to the measuring pipe 119f through the pump 119l, the on-off valve 119m, and the on-off valve 119n. The guided water rises to the branching portion 119q of the measuring tube 119f that is open to the atmosphere at one end, and then is discharged to the drain socket 10 through the trap 119i and the drain conduit 118b.

この動作によって測定管119fの内部には分岐部119qの高さまで水が充填されることになる。したがって、分岐部119qの高さは常に一定で既知であるため、測定管119fの一端に接続された溜水水位を測定する圧力センサー118は、このときの測定管119f内部の水位を測定して原点校正を実施する。このように、測定管119fの水位という常に一定圧力のものと比較して校正を行うことで、圧力センサー118 は水位を絶対位置として測定できるようになる。
また、下水圧変動を測定する圧力センサーも大気圧を基準として、この時出力校正される。
By this operation, the inside of the measuring tube 119f is filled with water up to the height of the branching portion 119q. Accordingly, since the height of the branching portion 119q is always constant and known, the pressure sensor 118 that measures the level of the stored water connected to one end of the measuring tube 119f measures the water level inside the measuring tube 119f at this time. Perform home calibration. As described above, the pressure sensor 118 can measure the water level as an absolute position by performing the calibration in comparison with the water level of the measuring tube 119f which is always constant pressure.
In addition, the pressure sensor that measures the sewage pressure fluctuation is also calibrated at this time with reference to the atmospheric pressure.

次に、溜水水位を測定する準備として制御部120は測定管119fに通水を行った開閉弁119mと開閉弁119nを閉止し、開閉弁119bを開放する。以上、ここまで述べてきた準備動作が終了すると操作・表示部122 の表示は「測定可」になる。   Next, as a preparation for measuring the stored water level, the control unit 120 closes the on-off valve 119m and the on-off valve 119n that have passed through the measurement pipe 119f, and opens the on-off valve 119b. As described above, when the preparation operation described so far is completed, the display on the operation / display unit 122 becomes “measurable”.

表示が「測定可」に変化した後、ステップS103で被験者は測定開始操作を行ない、排尿動作を開始する。この時表示は「測定中」となる。排尿開始前の水位は、トラップ部が溢流するまで尿量を測定することが可能な測定開始水位Yである。ステップS104において、圧力センサー118は排尿に伴い上昇する溜水水位を測定を、また排尿中の下水圧変動は圧力センサー121で、各々測定開始から継続して測定される。
被験者がボール106に排尿すると、図14に示すように、ボール106内の水位は上昇し、水位Zとなる。
After the display changes to “measurable”, the subject performs a measurement start operation in step S103 and starts a urination operation. At this time, the display becomes “measuring”. The water level before the start of urination is the measurement start water level Y at which the amount of urine can be measured until the trap portion overflows. In step S104, the pressure sensor 118 measures the accumulated water level that rises with urination, and the sewage pressure fluctuation during urination is continuously measured with the pressure sensor 121 from the start of measurement.
When the subject urinates to the ball 106, the water level in the ball 106 rises to the water level Z as shown in FIG.

排尿が終わった後、被験者が、ステップS105で操作・表示部122 の排尿終了スイッチ(図示せず)を操作すると、制御部120はステップS106で測定結果を記憶部に記憶するとともに操作・表示部122のモード表示を「測定中」から「測定準備中」に変更して溜水水位測定を終了する。   After the urination is finished, when the subject operates a urination end switch (not shown) of the operation / display unit 122 in step S105, the control unit 120 stores the measurement result in the storage unit in step S106 and the operation / display unit. The mode display of 122 is changed from “measuring” to “measuring measurement”, and the water level measurement is finished.

なお、排尿終了は、被験者のスイッチ操作だけでなく、所定時間水位変化が無いことを検出して判断しても良い。また、操作・表示部122のモード表示はこの時、「測定中」から「便器洗浄」として測定後の被験者の便器洗浄操作を促す表示としてもよい。特に本実施例のように、測定終了後に次回の測定のための準備動作として測定開始水位セットを行なう構成とした時は、次回測定時の測定開始時のトラブル防止に有効である。さらには被験者の終了操作スイッチとして、便器洗浄スイッチを設け、次の動作ステップである便器洗浄ステップの開始操作とする構成でも良い。   The end of urination may be determined not only by the subject's switch operation but also by detecting that there is no change in the water level for a predetermined time. At this time, the mode display of the operation / display unit 122 may be a display prompting the toilet cleaning operation of the subject after the measurement from “measuring” to “toilet bowl cleaning”. In particular, as in this embodiment, when the measurement start water level is set as a preparatory operation for the next measurement after the measurement is completed, this is effective for preventing trouble at the start of the next measurement. Further, a toilet cleaning switch may be provided as a test completion operation switch for the subject, and a start operation of a toilet cleaning step, which is the next operation step, may be used.

以上の測定モードが終了すると便器洗浄他の一連の便器動作と、計測された溜水水位変動データから下水配管内圧力変動の影響量を除去して真の溜水水位変動データとする測定データ処理動作が平行して行なわれるが、まず測定データ処理動作について以下に説明する。   When the above measurement mode ends, a series of toilet operations such as toilet flushing, and measurement data processing that removes the amount of influence of pressure fluctuation in the sewage pipe from the measured stored water level fluctuation data to obtain true stored water level fluctuation data The operations are performed in parallel. First, the measurement data processing operation will be described below.

ステップS107以下では、計測された溜水水位変動データから下水圧変動による2種類の影響(水位シフト成分と水位脈動成分)を除去して、真の溜水水位変動データとする処理を行なうステップである。   In step S107 and subsequent steps, two kinds of influences (water level shift component and water level pulsation component) due to sewage pressure fluctuations are removed from the measured accumulated water level fluctuation data to perform processing to obtain true accumulated water level fluctuation data. is there.

なお、計測された溜水水位変動データは採用した溜水水位測定系の持つ応答性によって、前述したように実際に起こった下水圧変動に対して一定の遅れ時間(位相ずれ)を持っている。したがって以下の処理は、例えば下水配管内圧力変動に対して、測定系が0.2秒遅れる(位相がずれる)のであれば、0.2秒前の時刻の下水配管内圧力変動値を利用して溜水水位変動データを補正処理する。   The measured stored water level fluctuation data has a certain delay time (phase shift) with respect to the actual sewage pressure fluctuation, as described above, due to the responsiveness of the adopted water level measurement system. . Therefore, the following processing uses the pressure fluctuation value in the sewage pipe at the time 0.2 seconds before, for example, if the measurement system is delayed by 0.2 seconds (out of phase) with respect to the pressure fluctuation in the sewage pipe. To correct the accumulated water level fluctuation data.

まずステップS107で測定されて記憶されている溜水水位変動の経時変動データと、それに対応する下水圧変動の経時変動データとを呼び出す。
次にステップS108で測定された溜水水位変動の経時変動データから、水位脈動成分を取り除く。ここでは溜水水位変動に含まれる1〜3Hzの脈動成分を取り除き、下水圧変動の定常成分を含んだ状態の下水圧変動補正前データを取り出す。
First, the temporal variation data of the stored water level variation measured and stored in step S107 and the corresponding temporal variation data of the sewage pressure variation are called up.
Next, the water level pulsation component is removed from the temporal variation data of the stored water level fluctuation measured in step S108. Here, the pulsation component of 1 to 3 Hz included in the fluctuation of the stored water level is removed, and the data before the sewage pressure fluctuation correction including the steady component of the sewage pressure fluctuation is taken out.

S109は下水圧変動に含まれる水位シフト成分を勘案して、溜水水位変動データを圧力変動無しの状態に換算していくステップである。以上の処理によって真の溜水水位変動データが得られる。   S109 is a step of converting the stored water level fluctuation data into a state without pressure fluctuation in consideration of the water level shift component included in the sewage pressure fluctuation. True water level fluctuation data is obtained by the above processing.

なお、溜水水位の測定系が非定常成分を含む下水配管内圧力変動に対して追従するような構成を採用すれば、以上のステップ(S107〜S109)は削除して、各時刻毎に計測された溜水水位はリアルタイムに圧力変動無し状態に補正処理して記録することも可能である。しかしながら、本システムの測定系は応答遅れを有しているため、溜水水位の経時データと、とを測定し終わった後、溜水水位の経時データを下水圧変動の経時データを利用して、一括して圧力変動無しの状態に補正する本フローとしている。   In addition, if the configuration in which the measurement system of the stored water level follows the pressure fluctuation in the sewage pipe including the unsteady component is adopted, the above steps (S107 to S109) are deleted and the measurement is performed at each time. The stored water level can also be corrected and recorded in real time without pressure fluctuation. However, since the measurement system of this system has a response delay, after measuring the accumulated water level data over time, the accumulated water level time data is used as the secular pressure fluctuation data over time. In this flow, the correction is performed collectively so that there is no pressure fluctuation.

S110は尿量・尿流率などの排尿情報を演算するステップである。S109で得られた各時刻毎の水位情報は、予め得られた溜水水位と溜水量の関係を示す検量線によって溜水量に換算され、排尿前後の溜水量の差が尿量になる。また溜水水位の時刻変動データを時間微分すると、尿流率変動が得られることになる。具体的には1秒間毎の溜水量差が尿流率である。   S110 is a step of calculating urination information such as urine volume and urine flow rate. The water level information obtained at S109 for each time is converted into the amount of accumulated water by a calibration curve indicating the relationship between the accumulated water level and the amount of accumulated water obtained in advance, and the difference in the amount of accumulated water before and after urination becomes the amount of urine. Further, when the time fluctuation data of the stored water level is differentiated with respect to time, the urine flow rate fluctuation can be obtained. Specifically, the difference in the amount of accumulated water every second is the urine flow rate.

S111は測定結果を出力するステップである。測定結果として各種排尿情報が排尿情報部リモコン134に表示されることになる。測定結果の表示は、紙への印刷、電子媒体への記憶、および、通信回線への情報伝送なども考えられる。   S111 is a step of outputting the measurement result. Various urination information is displayed on the urine information remote controller 134 as a measurement result. The display of the measurement result may be printing on paper, storage on an electronic medium, information transmission to a communication line, and the like.

以上で測定結果のデータ処理動作は終了する。
次に便器洗浄等の便器系の動作を説明する。
The measurement result data processing operation is thus completed.
Next, the operation of the toilet system such as toilet cleaning will be described.

S105で被験者の測定終了操作によって便器洗浄を開始する。なお、測定終了操作とは別に便器洗浄操作ステップを設けて便器洗浄を開始するようにしても良い。また、測定終了操作後そのまま離座した場合は、一定時間経過後自動的に便器洗浄を実施するものであっても良い。   In S105, the toilet cleaning is started by the measurement end operation of the subject. Note that a toilet cleaning operation step may be provided separately from the measurement end operation to start toilet cleaning. Further, when the user leaves the seat as it is after the measurement end operation, toilet cleaning may be automatically performed after a predetermined time has elapsed.

測定終了操作が実施されると、ステップS201でゼット吐水によるサイホン現象によって、溜水と排泄物が下水配管に送出される。先ず流路切替手段からの給水はリム側に給水して、ボールの水位をトラップ部108の満水水位W近傍にまで上昇させる。次いで、ゼット吐水によってサイホン現象を発生させ、排泄物と溜水を下水配管に排出する。   When the measurement end operation is carried out, in step S201, the accumulated water and excrement are sent to the sewage pipe by the siphon phenomenon caused by the jet water discharge. First, water supplied from the flow path switching means is supplied to the rim side, and the water level of the ball is raised to the vicinity of the full water level W of the trap portion 108. Next, a siphon phenomenon is generated by jet water discharge, and excreta and stored water are discharged into a sewer pipe.

なお、本実施例では測定開始直前のステップS102で溜水水位測定用の圧力センサー118の出力構成動作を行なわせているが、このステップで圧力導管118aを開放してゼット吐水実施中の背圧で測定管119fを溢流させ、排水導管118bに排出させて校正用水位を作って、圧力センサー118の絶対値を校正してもよい。また、測定管119fをこの時点で溢流させ、次回測定時は測定管119fが満水であると想定し、準備動作時の測定管119fへ水を満たす動作を省略することもできる。使用間隔が短く、圧力センサーのドリフト量や、測定管119fの蒸発量が無視できる場合は、このような方法を採用することもできる。   In this embodiment, the output configuration operation of the pressure sensor 118 for measuring the stored water level is performed in step S102 immediately before the start of the measurement. In this step, the back pressure during the jet water discharge is implemented by opening the pressure conduit 118a. The absolute value of the pressure sensor 118 may be calibrated by overflowing the measurement tube 119f and discharging it to the drainage conduit 118b to create a calibration water level. It is also possible to cause the measurement tube 119f to overflow at this point, and to assume that the measurement tube 119f is full at the next measurement, and to omit the operation of filling the measurement tube 119f during the preparatory operation. Such a method can also be employed when the use interval is short and the drift amount of the pressure sensor and the evaporation amount of the measurement tube 119f can be ignored.

S202は測定開始水位を作るステップであり、排泄物を下水配管に送出した後、再びリム給水を実施しボールの水位を測定開始水位に復帰させる。この時、通常の便器に用いられるリム給水系は給水量のバラツキが本装置の目指す精度には不足するため、目標とする測定開始水位の手前の水位までで給水を一旦停止し、その時の溜水水位を確認して不足している溜水量を、開閉弁119mとポンプ119lを起動して、補水タンクからボールに向けて供給する。これによって正確な測定開始水位の再現が実現されるため、下水圧変動に対する破封防止と、測定開始水位変化による測定範囲の変化防止の両立が計られるようになっている。測定開始水位に復帰して、再び次の被験者の測定準備が整うと、表示は「測定待機中」に切り替わる。   S202 is a step of creating a measurement start water level. After excrement is sent to the sewage pipe, rim water supply is performed again to return the ball level to the measurement start water level. At this time, since the rim water supply system used for normal toilets is not sufficient for the accuracy that this device aims to achieve, the water supply is temporarily stopped until the water level just before the target measurement start water level, and the reservoir at that time is stored. After checking the water level, the insufficient amount of accumulated water is supplied from the replenishing tank toward the ball by activating the on-off valve 119m and the pump 119l. As a result, an accurate reproduction of the measurement start water level is realized, so that both prevention of breakage against fluctuations in the sewage pressure and prevention of changes in the measurement range due to changes in the measurement start water level can be achieved. When the measurement start water level is restored and the next subject is ready for measurement again, the display switches to “waiting for measurement”.

測定開始水位のセッティングで一連の動作シーケンスは終了し、次回の被験者を待ち待機状態となる。   The series of operation sequence ends when the measurement start water level is set, and the next test subject is waited for.

本発明を実施した第一の実施形態における排尿情報測定便器全体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole urination information measuring toilet in 1st embodiment which implemented this invention. 本実施形態の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of this embodiment. 本実施形態において、下水圧変動が溜水水位の測定に与える影響を説明する模式図である。In this embodiment, it is a schematic diagram explaining the influence which the sewage pressure fluctuation | variation has on the measurement of a stored water level. 本実施例における下水配管内の圧力変動による溜水の挙動を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the behavior of the stored water by the pressure fluctuation in the sewage piping in a present Example. 下水圧が変動した場合の下水圧変動と溜水水位測定値の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the sewage pressure fluctuation | variation at the time of a sewage pressure fluctuation | variation, and a stored water level measurement value. 溜水水位測定値に対して下水圧変動を補正した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which correct | amended the sewer pressure fluctuation with respect to the stored water level measurement value. 下水圧が変動した場合の溜水水位測定値の実測値を示すグラフである。It is a graph which shows the actual measurement value of the stored water level when the sewage pressure fluctuates. 第一案を適用して複数の回帰式で溜水水位を補正したグラフである。It is the graph which applied the 1st plan and correct | amended the stored water level with the several regression equation. 第二案を適用して一つの回帰式で溜水水位測定値を補正したグラフである。It is the graph which applied the 2nd plan and correct | amended the stored water level measurement value by one regression type. 下水配管内の圧力変動が無い状態の本実施例の構成における溜水の模式図である。It is a schematic diagram of the stored water in the structure of a present Example of a state without the pressure fluctuation in sewage piping. 本発明の測定管の管内径サイズの違いによる除振効果の模式グラフである。It is a schematic graph of the vibration isolation effect by the difference in the pipe | tube inner diameter size of the measurement pipe | tube of this invention. 本発明の排尿情報測定便器の実施例の詳細構成と溜水の水位挙動における各水位を示した図である。It is the figure which showed each water level in the detailed structure of the Example of the urination information measurement toilet of this invention, and the water level behavior of stored water. 本実施例の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a present Example. 本実施例の各要素の関連を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship of each element of a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・便器
2・・・・ボール
3・・・・リム
4・・・・・溜水
5・・・・・トラップ部
6・・・・・水位設定手段
7・・・・・リム吐水ノズル
71・・・・リム吐水手段
8・・・・・ゼット吐水ノズル
81・・・・ゼット吐水手段
82・・・・分岐部
83・・・・導圧水路
9・・・・・下水配管
91・・・・補水手段
10・・・・排水ソケット
14・・・・溜水水位測定手段
14a・・・除振手段
14b・・・校正手段
15・・・・制御部
16・・・・下水圧変動量計測手段
17・・・・測定値補正手段
18・・・・排尿情報演算手段
22・・・・操作・表示部
101・・・排尿情報測定便器
102・・・洋風大便器
104・・・キャビネット
106・・・ボール
106a・・リム面
107・・・リム吐水ノズル
108・・・トラップ部
108a・・頂部
109・・・ゼット吐水ノズル
110・・・便座
112・・・便ふた
114・・・採尿装置
114a・・採尿器
114b・・採尿アーム
114c・・採尿ユニット
114d・・尿成分測定部
116・・・水路切替手段
118・・・圧力センサー
118a・・圧力導管
118b・・トラップ管路
119b・・開閉弁
119d・・開閉弁
119f・・測定管
119h・・ポンプ
119i・・トラップ
119j・・異物除去手段
119k・・補助タンク
119l・・ポンプ
119m・・開閉弁
119n・・開閉弁
119o・・分岐金具
119p・・開閉弁
120・・・制御部
121・・・圧力センサー
122・・・操作・表示部
132・・・衛生洗浄装置リモコン
134・・・排尿情報測定部リモコン
136・・・プリンター
A・・・・・測定管断面積
H・・・・・溢流水位
g・・・・・重力加速度
H1・・・・トラップ水位
H1’・・・圧力変動時のトラップ水位
Δh1・・・圧力変動時のトラップ水位変化量
H2・・・・ボール水位
H2’・・・圧力変動時のボール水位
Δh2・・・圧力変動時のボール水位変化量
P1・・・・下水配管内圧力
P2・・・・大気圧
Q・・・・・溜水量
S1・・・・トラップ部断面積
S2・・・・ボール断面積
V・・・・・溜水容積
W・・・・・満水水位
X・・・・・空水位
X2・・・・封水水位
Y・・・・・測定開始水位
Z・・・・・排尿後水位
ρ・・・・・水の密度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .... Toilet bowl 2 .... Ball 3 .... Rim 4 ... Reserved water 5 ... Trap part 6 ... Water level setting means 7 ... Rim Water discharge nozzle 71... Rim water discharge means 8... Jet water discharge nozzle 81... 91... Replenishment means 10... Drain socket 14... Reserved water level measurement means 14 a ... Vibration isolation means 14 b ... Calibration means 15 ... Control unit 16. Water pressure fluctuation measurement means 17... Measurement value correction means 18... Urination information calculation means 22... Operation / display unit 101 .. Urination information measurement toilet 102. · Cabinet 106 · · · Ball 106a · · · Rim surface 107 · · · Rim water discharge nozzle 1 8 ... Trap unit 108a ... Top 109 ... Zet water discharge nozzle 110 ... Toilet seat 112 ... Toilet lid 114 ... Urine collection device 114a ... Urine collector 114b ... Urine collection arm 114c ... Urine collection unit 114d ··· Urine component measuring section 116 ··· water channel switching means 118 ··· pressure sensor 118a · · pressure conduit 118b · · trap conduit 119b · · open / close valve 119d · · open / close valve 119f · · measurement tube 119h · · pump 119i・ ・ Trap 119j ・ ・ Foreign matter removing means 119k ・ ・ Auxiliary tank 119l ・ ・ Pump 119m ・ ・ Open and close valve 119n ・ ・ Open and close valve 119o ・ ・ Branch fitting 119p ・ ・ Open and close valve 120 ・ ・ Control unit 121 ・ Pressure sensor 122 ... Operation / display unit 132 ... Sanitary washing device remote control 134 ... Urination information measurement Fixed part remote control 136 ... Printer A ... Measurement tube cross section H ... Overflow water level g ... Gravity acceleration H1 ... Trap water level H1 '... When pressure changes Trap water level Δh1 ... trap water level change amount when pressure fluctuates H2 ... ball water level H2 '... ball water level when pressure fluctuates Δh2 ... ball water level change amount when pressure fluctuates P1 ... Pressure in sewage piping P2 ··· Atmospheric pressure Q ··· Reservoir volume S1 ··· Cross section of trap part S2 ··· Ball cross-sectional area V · · · Reservoir volume W ···・ Full water level X ・ ・ ・ Air level X2 ・ ・ ・ Sealing water level Y …… Measurement start water level Z …… Water level after urination ρ ・ ・ ・ ・ ・ Water density

Claims (8)

被験者の尿を受けるボールと、
このボールとボール内の溜水を排出する下水管とを連通させ、この下水配管を水封する溜水を形成するためのトラップ部と、
前記溜水のボール側の溜水水位であるボール部溜水の水位を測定するボール部水位測定手段と、
前記トラップ内の圧力変動が前記ボール内の水位に与える影響を計測する下水圧変動量計測手段と、
被験者が前記ボールに排尿した時に前記水位測定手段によって測定される前記ボール部水位の測定値に基づいて尿量又は尿流率を測定する排尿情報測定手段と、
を有する排尿情報測定便器において、
前記下水圧変動量計測手段の測定値に基づいて、
前記ボール部水位測定手段によって測定される前記ボール部水位測定値を、
予め設定された補正関係式により補正する測定値補正手段を有する
ことを特徴とする排尿情報測定便器。
A ball that receives the subject's urine;
A trap section for communicating the ball and a sewage pipe for discharging the accumulated water in the ball, and forming a stored water for sealing the sewage pipe;
Ball part water level measuring means for measuring the water level of the ball part stored water which is the stored water level on the ball side of the stored water;
Sewage pressure fluctuation measuring means for measuring the effect of pressure fluctuation in the trap on the water level in the ball;
Urination information measuring means for measuring urine volume or urine flow rate based on the measured value of the ball water level measured by the water level measuring means when the subject urinates to the ball;
In the urination information measuring toilet,
Based on the measured value of the sewage pressure fluctuation measuring means,
The ball part water level measurement value measured by the ball part water level measurement means,
A toilet for measuring urination information, characterized by comprising measurement value correcting means for correcting by a preset correction relational expression.
前記ボール部水位測定手段は、前記溜水に接続された導圧管路に設けられた圧力センサーであることを特徴とする請求項1に記載の排尿情報測定便器。 The urination information measuring toilet according to claim 1, wherein the ball portion water level measuring means is a pressure sensor provided in a pressure guiding line connected to the accumulated water. 前記下水圧変動量計測手段は、前記トラップ部を介して下水管内圧力を測定する下水圧測定手段であることを特徴とする請求項1に記載の排尿情報測定便器。 The urine information measuring toilet according to claim 1, wherein the sewage pressure fluctuation measuring means is a sewage pressure measuring means for measuring a pressure in a sewage pipe through the trap portion. 前記補正関係式は、前記下水圧変動量計測手段によって測定される下水配管内の圧力変動に対する、
前記水位測定手段によって測定される複数の前記ボール部水位における水位変化の関係を求めたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の排尿情報測定便器。
The correction relational expression is for the pressure fluctuation in the sewage pipe measured by the sewage pressure fluctuation measuring means.
2. The urination information measuring toilet according to claim 1, wherein the relationship between the water level changes in the plurality of ball portion water levels measured by the water level measuring means is obtained.
前記補正関係式は、前記下水圧変動量計測手段によって測定される下水配管内の圧力変動に対する、尿量測定開始水位の水位変化の関係を求めたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の排尿情報測定便器。
2. The correction relational expression is obtained by obtaining a relationship of a change in water level at a urine volume measurement start water level with respect to a pressure fluctuation in a sewage pipe measured by the sewage pressure fluctuation measuring unit. Urinal information measuring toilet described.
前記ボール部水位測定手段は前記溜水の波立ちノイズ除去手段を有し、
前記波立ちノイズ除去手段は、
前記圧力センサーによって測定するボール部水位測定手段出力のノイズ成分を制御的に除去するものである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいづれか一項に記載の排尿情報測定便器。
The ball part water level measuring means has a ripple noise removing means for the accumulated water,
The ripple noise removing means is
The urination information measuring toilet according to any one of claims 1 to 5, wherein a noise component of the ball part water level measuring means output measured by the pressure sensor is removed in a controlled manner.
前記ボール部水位測定手段は前記溜水の波立ちノイズ除去手段を有し、
前記波立ちノイズ除去手段は、
前記導圧管路に一端が接続され、他端が大気へ開放された水柱管である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいづれか一項に記載の排尿情報測定便器。
The ball part water level measuring means has a ripple noise removing means for the accumulated water,
The ripple noise removing means is
The urination information measuring toilet according to any one of claims 1 to 5, wherein the toilet tube is a water column pipe having one end connected to the pressure guiding conduit and the other end open to the atmosphere.
前記水柱管の満水時の水位による圧力を、
前記ボール部水位測定手段の出力校正に使用する
ことを特徴とする請求項7に記載の排尿情報測定便器。
The pressure due to the water level when the water column pipe is full,
8. The urination information measuring toilet according to claim 7, wherein the toilet is used for output calibration of the ball portion water level measuring means.
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