JP2016145811A - Biological information measurement system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体情報測定システムに関し、特に、トイレ室に設置された大便器のボウル内に排出される排便ガスに基づいて、被験者の体調を測定する生体情報測定システムに関する。 The present invention relates to a biological information measurement system, and more particularly to a biological information measurement system that measures the physical condition of a subject based on defecation gas discharged into a bowl of a toilet bowl installed in a toilet room.
近年、医療技術の進化とともに癌などの大病の診断技術や、癌治療そのものの技術進化によって癌による死亡率は極めて低くなっている。しかし、癌の予防のために診断を定期的に受けるために病院に通うのは患者にとっては負担が大きい。このため、現実としては、体調不良を実感してから通院する患者が多く、残念ながら癌になってしまう方は未だに多い。また、癌になることを抑制するための実用的な装置は未だ開発されておらず、癌予防の実現に対しては十分とは言えないのが実情であった。 In recent years, with the advancement of medical technology, the mortality rate due to cancer has become extremely low due to the diagnostic technology for major diseases such as cancer and the technological advancement of cancer treatment itself. However, it is a burden for patients to go to the hospital to receive regular diagnosis for cancer prevention. For this reason, in reality, there are many patients who come to the hospital after realizing a poor physical condition, and unfortunately, there are still many people who get cancer. In addition, a practical device for suppressing the occurrence of cancer has not been developed yet, and in reality, it cannot be said to be sufficient for realizing cancer prevention.
このような状況に鑑みて本発明者らは、病院に行かずとも家庭でもっと手軽に癌等の大病の診断ができるような装置を作り、大病の予防、もしくは早期治療を実現できるような本当に市場から求められている装置を製造したいという強い思いを持ち、長期に渡り研究を進めていた。 In view of such a situation, the present inventors have made a device that can more easily diagnose major illnesses such as cancer at home without going to the hospital, and can really prevent major illnesses or realize early treatment. He had a strong desire to manufacture the equipment required by the market, and he had been researching for a long time.
これまで出願人は、洋式大便器の便座に搭載され、被験者の排便時にボウル内に排出される排便ガスを採取し、この排便ガス中に含まれる二酸化炭素濃度に基づいて、生体情報指標としての排泄大便量を求める装置(特許文献1参照)や、被験者の排便時に併発される排便ガスを水洗大便器の便座に組み込まれた脱臭装置で吸引し、吸引されたガスの二酸化炭素濃度を二酸化炭素ガスセンサで測定し、測定された二酸化炭素濃度に基づいて、被験者の腸内状態を推定する装置(特許文献2参照)を開発してきた。しかしながら、これら装置では現在の腸内状態を推定するのみであり、手軽に癌等の大病の診断やそのリスク状況を把握できるという、発明者の目的を達成できるものではなかった。さらに、人の排泄部付近の空気に接触するようにガスセンサを配置し、このガスセンサ出力のピーク値に基づいておならを検出するおなら検出装置(特許文献3)も知られている。このおなら検出装置では、ベッドに寝ている患者のおむつや下着の中の排泄部からチューブを引き出し、吸引ポンプで空気を吸引することにより、患者のおならを捕集している。さらに、このおなら検出装置は、ガスセンサ出力のピークの半値幅に基づいておならと排尿を区別して、盲腸の手術後におならが出たかどうかを医師が確認したり、おむつの交換時期を検出するものに過ぎず発明者の目的を達成できるものではない。一方、特開2014−160049号公報(特許文献4)に、被験者が放屁した屁の成分からメチルメルカプタンガスを測定するセンサと、このセンサから得られるメチルメルカプタンガス濃度を演算する演算部と、表示部とを備え、大腸癌の罹患リスクを推定する携帯型大腸癌リスク測定機器は知られている。 Until now, the applicant has collected the defecation gas that is mounted on the toilet seat of a Western-style toilet and is discharged into the bowl when the subject defecates, and based on the concentration of carbon dioxide contained in the defecation gas, A device for obtaining the amount of excreted stool (see Patent Document 1) and a deodorizing device incorporated in the toilet seat of the flush toilet are sucked with a deodorizing device that is combined with the subject's stool, and the carbon dioxide concentration of the sucked gas is determined by carbon dioxide An apparatus (see Patent Document 2) that estimates the intestinal state of a subject based on a gas sensor and based on the measured carbon dioxide concentration has been developed. However, these devices only estimate the current state of the intestine, and have not achieved the inventor's purpose of easily diagnosing a major disease such as cancer and grasping the risk status thereof. Furthermore, a fart detection device (Patent Document 3) is also known in which a gas sensor is disposed so as to come into contact with the air in the vicinity of a human excretion portion, and a fart is detected based on the peak value of the gas sensor output. In this fart detection device, the fart of the patient is collected by pulling out the tube from the excretion part in the diaper or underwear of the patient sleeping on the bed and sucking air with a suction pump. Furthermore, this fart detection device distinguishes farting from urination based on the half-value width of the peak of the gas sensor output, and the doctor confirms whether a fart has come out after cecal surgery or detects when to change diapers However, it does not achieve the purpose of the inventor. On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-160049 (Patent Document 4), a sensor for measuring methyl mercaptan gas from a soot component released by a subject, a calculation unit for calculating a methyl mercaptan gas concentration obtained from the sensor, and a display A portable colorectal cancer risk measuring device for estimating the risk of developing colorectal cancer is known.
また、特開平9−43182号公報(特許文献5)には、生体モニタ装置が記載されている。この生体モニタ装置では、布製のT字帯にガスセンサを装着して、ガスセンサが肛門付近に配置されるようにしておき、肛門から放出されたおならを検出する。ガスセンサからの信号は処理装置に伝達され、メモリに蓄積される。メモリに蓄積されたデータは過去データと比較され、差が大きい場合等、異常がある場合には表示装置に警告が表示されるものも知られている。
特許第3525157号公報(特許文献6)には、腸内ガス成分測定方法が記載されている。この腸内ガス成分測定方法では、トイレ便器の便座の部分に試料採取管を配置しておく。被測定者が装置のメインスイッチを投入すると、吸引ポンプが稼働して、肛門付近のガスが吸引される。指標ガス検知器は吸引されたガス中の炭酸ガス濃度を常時測定しており、測定された濃度が急激に増大すると、制御・演算処理部は腸内ガスの放散があったと認識する。腸内ガスが放散されると、別の吸引ポンプが作動を開始し、吸引されたガスの一部がサンプル計量管に取り込まれる。取り込まれたサンプルはカラムに送り込まれてガス成分が分離され、イオン化される。このイオン化量が電気信号に変換され、腸内ガス中の検出対象ガス成分の濃度が測定されるものも知れられている。
特開2014−206945号公報(特許文献7)には、健康情報利用システムが記載されている。この健康情報利用システムにおいては、複数のデータセンタのデータベースに、端末装置から入力された健康管理に関する個人健康情報が別々に保存されており、分析サーバー装置が個人健康情報を読み出して分析する。ビッグデータ作成サーバー装置は、個人健康情報を特定の条件で検索し、ビッグデータを作成し保存する。健康情報利用システムは、専門分野の知識に基づいた健康コンテンツを端末装置にて閲覧させ、個人健康情報を複数のデータセンタに保存して管理すると共に、個人健康情報を自動判定処理した健康判定結果や、専門家が判定処理した健康判定結果を端末にて閲覧させる。こういうものも知られている。
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-43182 (Patent Document 5) describes a biological monitor device. In this living body monitor device, a gas sensor is attached to a T-band made of cloth so that the gas sensor is disposed in the vicinity of the anus, and a fart discharged from the anus is detected. The signal from the gas sensor is transmitted to the processing device and stored in the memory. It is also known that data stored in a memory is compared with past data, and a warning is displayed on a display device when there is an abnormality such as when the difference is large.
Japanese Patent No. 3525157 (Patent Document 6) describes an intestinal gas component measurement method. In this intestinal gas component measurement method, a sampling tube is arranged in the toilet seat portion of the toilet bowl. When the person to be measured turns on the main switch of the apparatus, the suction pump is operated and the gas near the anus is sucked. The indicator gas detector constantly measures the concentration of carbon dioxide in the sucked gas, and when the measured concentration rapidly increases, the control / arithmetic processing unit recognizes that intestinal gas has been diffused. When the intestinal gas is released, another suction pump begins to operate, and a portion of the sucked gas is taken into the sample metering tube. The taken sample is sent to the column to separate the gas components and to be ionized. It is also known that the ionization amount is converted into an electric signal and the concentration of the detection target gas component in the intestinal gas is measured.
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-206945 (Patent Document 7) describes a health information utilization system. In this health information utilization system, personal health information related to health management input from a terminal device is stored separately in a plurality of data center databases, and the analysis server device reads and analyzes the personal health information. The big data creation server device searches for personal health information under specific conditions, and creates and stores big data. Health information utilization system allows health contents based on knowledge in specialized fields to be browsed on terminal devices, stores and manages personal health information in multiple data centers, and health judgment results obtained by automatically judging personal health information Or, the health determination result determined by the expert is browsed on the terminal. Such things are also known.
また、このような癌等の大病の診断ができる装置を開発するにあたり、近年、大腸癌の疾病と、おならや排便に含まれる腸内のガス成分とに相関があるということが知られてきている。具体的には、大腸癌患者は健常者に比べて、腸内のガス成分中の硫黄成分を含むメチルメルカプタンガスが多くなる。 In developing a device capable of diagnosing such a major disease such as cancer, it has been known in recent years that there is a correlation between a disease of colon cancer and gas components in the intestine contained in a fart or defecation. ing. Specifically, colon cancer patients have more methyl mercaptan gas containing sulfur components in gas components in the intestine than healthy individuals.
腸内のガス成分は、排便時に便とともにおならや排便ガスとして排出される。そこで、発明者らは、2015年1月5日の日本経済新聞にも掲載した通り、先の特許文献4などと同様に排便時に排出されるおならや排便ガス中のメチルメルカプタンガスなどの特定のガスを測定すれば腸内の大腸癌を発見することができると考え、研究を続けていた。しかしながら、このメチルメルカプタンガスなどの特定のガスのみを精度良く測定できる測定装置は非常に高価で大型である。また、排便ガスに含まれるメチルメルカプタンガスは微量であり、さらに、癌になる前の段階となるとより微量となるため測定は非常に難しく、少なくともこのような正確に測定できるガス分析装置を家庭のトイレ装置に組み込んで民生品として普及させることはコスト的にもサイズ的にも、とても現実的ではないという課題に発明者らは直面した。 The gas component in the intestine is discharged as a fart or defecation gas together with the stool during defecation. Therefore, as described in the Nihon Keizai Shimbun on January 5, 2015, the inventors identified a fart discharged at the time of defecation and methyl mercaptan gas in the defecation gas as in the case of the above-mentioned Patent Document 4 and the like. I was able to detect colorectal cancer in the intestine by measuring the amount of gas. However, a measuring apparatus that can accurately measure only a specific gas such as methyl mercaptan gas is very expensive and large. In addition, the amount of methyl mercaptan gas contained in the defecation gas is very small, and it is very difficult to measure because it becomes a very small amount at the stage before cancer. At least such a gas analyzer that can measure accurately is used at home. The inventors faced the problem that it was not very realistic to install it in a toilet device and spread it as a consumer product, both in terms of cost and size.
しかし、発明者らは癌等の大病になる人を一人でも減らしたい。そのためには一般消費者が手軽に購入できて、家庭で手軽に診断できる装置を作る必要があるというとても強い思いで研究を続け、遂にその実現に向けた技術的な解決策を見出したものである。 However, the inventors want to reduce the number of people who become seriously ill such as cancer. To that end, we continued research with the very strong desire that general consumers need to make a device that can be easily purchased and diagnosed easily at home, and finally found a technical solution for its realization. is there.
本発明の目的は、一般消費者が手軽に購入でき、家庭における排便ガスの測定によって癌等の重大な疾病になってしまうのを未然に防止し、もしくは軽度な状態で病院に通院して治療を受けることを促すことができ、真に市場から求められている、実用性の高い診断システムを提供することにある。 The object of the present invention is to prevent general consumers from easily purchasing and measuring serious illnesses such as cancer by measuring fecal gas at home, or going to a hospital in a mild condition for treatment. It is to provide a highly practical diagnostic system that can be urged to be received and is truly required by the market.
上述した課題を解決するために、本発明は、水洗大便器のボウル内に排出される排便ガスに基づいて、被験者の体調を測定する生体情報測定システムであって、被験者によって排便ガスが排出されたボウル内の気体を吸引する吸引装置と、この吸引装置によって吸引された気体に含まれ、硫黄成分を含む臭気性ガスであるメチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスに反応するガスセンサを備えたガス検出装置と、吸引装置及びガス検出装置を制御する制御装置と、ガス検出装置によって検出された排便ガス中の臭気性ガスに関する第1検出データに基づき被験者の体調を解析するデータ解析装置と、このデータ解析装置による解析結果を出力する出力装置と、を有し、データ解析装置は、被験者が水洗大便器の便座に着座した後の排便期間において、ガス検出装置によって、臭気性ガスの所定の上昇が最初に検知されたときの初回排泄に関する検出データを第1検出データとして体調解析に採用することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a biological information measurement system for measuring the physical condition of a subject based on the defecation gas discharged into the bowl of the flush toilet, wherein the defecation gas is discharged by the subject. A suction device that sucks the gas in the bowl, and a gas sensor that reacts with odorous gases other than methyl mercaptan gas and methyl mercaptan gas, which are contained in the gas sucked by the suction device and contain sulfur components A gas analysis apparatus equipped with the gas detection apparatus, a control apparatus for controlling the suction apparatus and the gas detection apparatus, and a data analysis apparatus for analyzing the physical condition of the subject based on the first detection data relating to the odorous gas in the defecation gas detected by the gas detection apparatus And an output device for outputting an analysis result by the data analysis device. In the defecation period after sitting on the body, the gas detection device employs detection data relating to the first excretion when a predetermined increase in odorous gas is first detected as first detection data for physical condition analysis. .
従来、癌等の大病になっているかどうかの確認、もしくは、大病の予防のための確認は、病院での診断以外に有効な装置が存在しないというのが実情であった。これに対して、本発明によれば、一般消費者が手軽に購入し、家庭において測定できる。さらに、排便時に排出される排便ガスを測定するため、被験者がわざわざ新たな測定行為を行うという手間もなく、単に排便行為を普通に行うだけで、癌等の重大な疾病になってしまうのを未然に防止したり、もしくは軽度な状態で病院に通院して治療を受けたりすることができる。このように、本発明によれば、真に市場から求められていた装置を実現し、実用性の高い診断システムを提供できるという優れた効果を奏するものである。 Conventionally, there has been no actual device for confirming whether a major illness such as cancer, or confirmation for the prevention of a major illness exists other than diagnosis at a hospital. On the other hand, according to the present invention, general consumers can easily purchase and measure at home. Furthermore, since the defecation gas discharged during defecation is measured, the subject does not have to bother to perform a new measurement act, and simply performing the defecation act normally can lead to serious diseases such as cancer. It is possible to prevent or to go to the hospital for treatment in a mild condition. As described above, according to the present invention, it is possible to realize an apparatus that is truly required from the market and to provide a highly practical diagnostic system.
ここで、本発明の効果を具体的に説明する前に、民生品として一般家庭に普及できるようなシステムを可能とした技術的な考え方を説明する。そのキーポイントは、逆転の発想と、癌等の大病の特性を理解し、それを利用した有効的な割り切りの知見にある。 Here, before specifically explaining the effects of the present invention, a technical concept that enables a system that can be spread as a consumer product in a general household will be described. The key points lie in the idea of reversal and the knowledge of effective divestiture using the characteristics of major diseases such as cancer.
具体的には、まず本発明のシステムのキーポイントの一つは、各家庭に設置される装置では癌等の大病になっていることを診断しないという逆転の発想である。すなわち、装置を購入する一般消費者である被験者は癌になっていることを知りたいのではなく、癌になる前の段階(以下この段階を未病という)で癌リスクが高まっていることを認識し、癌にならないように今後の生活を改善していきたいというのが本音である。すなわち、一般家庭に求められる装置には、健康な人が癌リスクを正確に把握できて、癌にならないように体調改善できることにこそ価値があると考えたことにある。 Specifically, one of the key points of the system of the present invention is the idea of reversal that a device installed in each home does not diagnose a major illness such as cancer. In other words, the subject who is a general consumer who purchases the device does not want to know that he / she has cancer, but that the risk of cancer has increased at the stage before getting cancer (hereinafter this stage is referred to as non-disease). Really, I want to recognize and improve my future life so as not to get cancer. In other words, the device required for general households is thought to be valuable only in that a healthy person can accurately grasp cancer risk and improve physical condition so as not to get cancer.
次に、本発明のシステムのキーポイントの一つは、特定の例えば直腸癌という特定の種類の癌を診断する装置、もしくは、特定の種類の癌のリスクが高まっているということを診断できる装置ではないという割り切りにある。これは、被験者が例えば直腸癌というような特定の種類の癌に対して不安となるのではなく、如何なる癌に対しても不安に思っている特性にある。よって、発明者らは、特定の種類の癌を診断しなければ商品価値がないというものではなく、癌の種類を特定するような精度の必要性は全くないと考え、癌の種類を特定できるような測定の精度は不要であると割り切ることとした。 Next, one of the key points of the system of the present invention is a device for diagnosing a specific type of cancer such as a specific rectal cancer, or a device capable of diagnosing an increased risk of a specific type of cancer. It is in the dilemma that it is not. This is because the subject is not worried about a particular type of cancer, such as rectal cancer, but is worried about any cancer. Therefore, the inventors do not have a commercial value unless a specific type of cancer is diagnosed, and think that there is no need for accuracy to specify the type of cancer, and can specify the type of cancer. It was decided that such measurement accuracy was unnecessary.
以下、これらの知見や有効的な割り切りに基づき構築された本発明に基づくシステムの特有の効果を説明する。
本発明では、大便器のボウル内に排出される排便ガスの測定で被験者の体調を解析するものであるため、被験者がわざわざ測定行為を行うという手間が一切必要なく、単に排便を普通に行うというだけで診断できる。また、一切の手間がないため被験者には負担とならず、長期的に測定を継続し、確実に健康状態の変化や、癌リスクが高まっているような状況を確実に情報入手できる。
Hereinafter, the specific effect of the system based on this invention constructed | assembled based on these knowledge and effective crevice is demonstrated.
In the present invention, because the subject's physical condition is analyzed by measuring the defecation gas discharged into the bowl of the toilet bowl, there is no need for the subject to bother to perform the measurement act, and the stool is simply performed normally. Diagnosis can be made with just In addition, since there is no hassle at all, the subject is not burdened, and measurement can be continued for a long period of time, so that information on changes in health status and a situation in which cancer risk is increased can be obtained with certainty.
また、本発明ではメチルメルカプタンガスをピンポイントで測定するセンサを用いず、排便ガス中のメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスにも広く反応するセンサを用いている。メチルメルカプタンガスをピンポイントで測定するセンサを用いた場合には、メチルメルカプタンガス量と大腸癌に相関があるため大腸癌であることは確実に検知でき、また、癌のリスクが高まっていることもその量から確実にわかる。しかし、これでは癌のリスクがある程度高まり、メチルメルカプタンガス量が増えないと癌のリスクが高まっていると判断できず、癌になるのを防止させることを目的とする本件発明においては不向きであることに気付いた。
これに対して、臭気性ガスにも広く反応するセンサの場合は、癌リスクの上昇のみならず体調不良状態から検知できる。具体的には、まず、癌のリスクが高まった状態では、メチルメルカプタンガスや硫化水素などの硫黄成分を含む非常に強い臭気性ガスが多くなる。そして、臭気性ガスに広く反応するセンサであれば、必ずこのようなガスの増加を検知できる。このため、排便ガス中のメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスにも広く反応するセンサを用いたとしても、癌リスクが増加していると判断することができる。よって、臭気性ガスにも広く反応するセンサは、この点において、メチルメルカプタンガスをピンポイントで測定するセンサと同様に機能する。
Further, in the present invention, a sensor that reacts widely with odorous gases other than methyl mercaptan gas in the defecation gas is used without using a sensor that measures methyl mercaptan gas at a pinpoint. When a sensor that measures methyl mercaptan gas in a pinpoint manner is used, it can be reliably detected that there is a correlation between the amount of methyl mercaptan gas and colorectal cancer, and the risk of cancer has increased. Is definitely known from the amount. However, this increases the risk of cancer to some extent, and if the amount of methyl mercaptan gas does not increase, it cannot be determined that the risk of cancer is increased, and is not suitable for the present invention for the purpose of preventing cancer. I realized that.
On the other hand, in the case of a sensor that reacts widely with odorous gas, it can be detected not only from an increased cancer risk but also from a poor physical condition. Specifically, in a state where the risk of cancer has increased, a very strong odorous gas containing a sulfur component such as methyl mercaptan gas or hydrogen sulfide increases. And if it is a sensor which reacts widely with odorous gas, such an increase in gas can be detected without fail. For this reason, even if a sensor that reacts widely with odorous gases other than methyl mercaptan gas in the defecation gas is used, it can be determined that the risk of cancer has increased. Thus, a sensor that also reacts widely with odorous gases functions in this respect in the same manner as a sensor that measures methyl mercaptan gas pinpoint.
また、本発明では、メチルメルカプタンガスのみならず、メチルメルカプタンガス以外の排便ガス中の臭気性ガスにも反応するガス検出装置を用いており、排便ガス中の臭気性ガス量がわかるだけで、メチルメルカプタンガス量が計測できるわけではなく、癌の状態を正確に特定することはできない。しかし、発明者らは、メチルメルカプタンガスのみならず、メチルメルカプタンガス以外の排便ガス中の臭気性ガスにも反応するガス検出装置を用いることにより、逆に健康な人が癌のリスクが高まっている状態や、癌になるようなリスクを未然に防止するための装置として有効に機能することを見出した。詳述すると、健康な人は、メチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスの総量が少ない。これに対して、メチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスの総量は、癌になる以外にも、腸内環境の悪化で一時的に高まる。腸内環境の悪化とは、具体的には、過度な便秘や、食事の種類、睡眠不足、暴飲暴食、飲み過ぎ、過度なストレスなどの要因による腸内環境の悪化である。しかし、これらの要因はいずれも悪しき生活習慣と言える。悪しき生活習慣の末に癌となるが、これまでは、癌リスクが高まっていたとしても、それを認識する手段がなく、現状としては多くの人が自分は大丈夫という都合の良い思い込みで悪しき生活習慣を続けている。
このように、上述のような悪しき生活習慣を行うと、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸、トリメチルアミン、アンモニアなどの排便ガス中の臭気性ガスの全てか、もしくはいずれかが増加する。これに対して、本発明は、メチルメルカプタンガスのみならず、硫化水素、酢酸、トリメチルアミン、アンモニアなどのメチルメルカプタンガス以外の排便ガス中の臭気性ガスを検出するガス検出装置の検出データに基づき体調の解析を行っている。このため、排便ガス中の臭気性ガスの総量に基づく解析結果は、被験者の体調不良や悪しき生活習慣の結果を反映しており、解析結果をこのような癌リスクを高めるような体調や生活習慣を改善させるための客観的なデータに基づく指標、すなわち、健康状態を維持し、癌になるリスクを下げるための有効な指標として用いることができ、生活習慣の改善、癌リスクの抑制という目的に極めて有効に作用する優れた効果になると見出したものである。
このように、本発明によれば、メチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスを測定するので、癌リスクが高まるような状態になっていることや、このような状態を長期に続けると癌になってしまうという好適な警鐘を、被験者に通知できるような測定が可能になったものである。所謂、逆転の発想によって癌になる人を減らしたいという目的に対して好適な知見を見出したものである。
さらに、本発明によれば、メチルメルカプタンガスのみならずメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスに広く反応するセンサを用いているため、安価に装置を製造することができ、民生品として提供することが可能になった。これにより、家庭で手軽に診断でき、癌等の重大な疾病になってしまうのを未然に防止し、もしくは軽度な状態で病院に通院して治療を受けることを促すことができるという、被験者の要求を十分に満たすことができたものである。
Further, in the present invention, not only methyl mercaptan gas, but also a gas detection device that reacts to odorous gas in stool gas other than methyl mercaptan gas, only the amount of odorous gas in stool gas is known, The amount of methyl mercaptan gas cannot be measured, and the cancer state cannot be accurately identified. However, the inventors use a gas detection device that reacts not only with methyl mercaptan gas but also with odorous gas in defecation gas other than methyl mercaptan gas, so that healthy people have an increased risk of cancer. It has been found that it functions effectively as a device for preventing the risk of cancer and the risk of developing cancer. Specifically, a healthy person has a low total amount of odorous gases other than methyl mercaptan gas and methyl mercaptan gas. On the other hand, the total amount of odorous gases other than methyl mercaptan gas and methyl mercaptan gas temporarily increases due to deterioration of the intestinal environment, as well as cancer. Specifically, the deterioration of the intestinal environment is a deterioration of the intestinal environment due to factors such as excessive constipation, types of meals, lack of sleep, excessive drinking and overeating, excessive drinking, and excessive stress. However, all these factors are bad lifestyle habits. Cancer develops after bad lifestyle habits, but until now, even if the risk of cancer has risen, there is no way to recognize it, and as a matter of fact, many people now have a bad life with a good belief that they are all right Continuing customs.
As described above, when bad lifestyle habits as described above are performed, all or any of the odorous gases in the defecation gas such as methyl mercaptan, hydrogen sulfide, acetic acid, trimethylamine, and ammonia increases. In contrast, the present invention is based on detection data of a gas detection device that detects not only methyl mercaptan gas but also odorous gas in stool gas other than methyl mercaptan gas such as hydrogen sulfide, acetic acid, trimethylamine, and ammonia. Is being analyzed. For this reason, the analysis results based on the total amount of odorous gas in the defecation gas reflect the results of the subject's poor physical condition and bad lifestyle habits, and the analysis results are based on physical conditions and lifestyle habits that increase the risk of such cancer. It can be used as an index based on objective data for improving cancer, that is, as an effective index for maintaining health and reducing the risk of developing cancer. For the purpose of improving lifestyle and suppressing cancer risk It has been found that it is an excellent effect that works extremely effectively.
As described above, according to the present invention, methyl mercaptan gas and odorous gas other than methyl mercaptan gas are measured, so that the cancer risk is in an increased state, and such a state is continued for a long time. The measurement which can notify a test subject of the suitable alarm which will become cancer is attained. The inventors have found a suitable finding for the purpose of reducing the number of people who become cancerous by the so-called reversal idea.
Furthermore, according to the present invention, since a sensor that reacts widely with not only methyl mercaptan gas but also odorous gas other than methyl mercaptan gas is used, the apparatus can be manufactured at low cost and provided as a consumer product. It became possible. This makes it possible for the subject to easily diagnose at home, prevent a serious illness such as cancer from occurring, or to promptly go to the hospital and receive treatment in a mild condition. It was able to meet the requirements sufficiently.
臭気成分に広く反応するセンサを用いた本件発明では、検出データは、被験者に付着した汗や尿などの異臭ガス成分や、香水、また、便器に付着した便やトイレ空間に残留した臭気ガスや芳香剤、またアルコール除菌剤等の影響を受ける。特に、香水や芳香剤が強い場合や、体やトイレ空間が不衛生であればあるほど測定精度が低下するおそれがある。また、他の人が排便した直後に使用する場合などは、前に使用した人の排便ガスや付着臭などの異臭成分が便器内やトイレ空間内に残っている可能性も高く、不衛生な空間でなくても測定に影響が生じることが考えられる。 In the present invention using a sensor that reacts widely with odor components, the detection data includes odor gas components such as sweat and urine adhering to the subject, perfume, odor gas remaining in the toilet or toilet space attached to the toilet Influenced by fragrances and alcohol sanitizers. In particular, when the perfume or fragrance is strong, or the body or toilet space is unsanitary, the measurement accuracy may decrease. In addition, when using immediately after the defecation of another person, it is highly likely that off-flavor components such as defecation gas or adhering odor of the person who used before remain in the toilet bowl or toilet space. It is conceivable that measurement is affected even if it is not a space.
また、1回の排便期間において、被験者の初回排泄において排出される排便ガスは、最も長期間被験者の体内に存在し、また、直腸付近に滞留していたガスであるため、末端の直腸までの腸内環境を全て示すガスであると言えることから大腸癌の診断等、被験者の体調を測定するために最も有用なガスであると言える。具体的には、腸内のガスは便を直腸方向に送り出す腸の動作によって確実に直腸方向に移動するものであって、ガスが腸内の上流に向かうことはない。よって、初回以降に排出されるガスは直腸より上流に溜まっていたガスであり直腸癌などの状況は解析できない可能性が極めて高いということを本件発明者は見出した。また、更に好適な効果として初回排泄においては、既に排泄され、水洗大便器のボウル内に溜まっている便が存在しないため、既に排泄された便から発散される臭気性ガスの影響を受けることがなく、体内から排出された今回の排便ガス中の臭気性ガスだけを正確に測定したい本件発明では好適であると言える。更に、排便ガス中の臭気性ガスは微量でもあるためこの濃度や量を正確に測定する上でも好適である。具体的には、特に封水に収まらずあふれるような多量の便が既に排泄された後やボウル内に便が付着したような排泄では、ボウル内に溜まっている便から発散される臭気性ガスの影響が大きく、このように排便の状態による影響変化があり正確性を欠く、また、ボウルの開口部は被験者の身体により塞がれるが、この塞がれ方によっても変動するため、便から発散される臭気性ガスが、排便ガス中の臭気性ガスの測定に対して大きな誤差要因となってしまう。上記のように構成された本発明によれば、ガス検出装置によって、臭気性ガスの所定の上昇が最初に検知されたときの初回排泄に関する検出データを第1検出データとして体調解析に採用するので、被験者の体調を良く反映した排便ガスを、精度良く測定することができる。また、ボウル内に溜まっている便から発散される臭気性ガスの影響による体調測定の誤差を抑制することにより、被験者に不要な心理的負担を与えるのを回避することができる。 In addition, the defecation gas that is excreted in the first excretion of the subject during one defecation period is the gas that has been in the subject's body for the longest time and stayed in the vicinity of the rectum. Since it can be said that it is a gas showing all intestinal environment, it can be said that it is the most useful gas for measuring the physical condition of a subject such as diagnosis of colorectal cancer. Specifically, the gas in the intestine is surely moved in the rectal direction by the action of the intestine for sending feces in the rectal direction, and the gas does not go upstream in the intestine. Therefore, the present inventor has found that the gas discharged after the first time is a gas that has accumulated upstream from the rectum and it is highly possible that the situation of rectal cancer cannot be analyzed. Further, as a more preferable effect, in the first excretion, there is no stool that has already been excreted and accumulated in the bowl of the flush toilet, and therefore, it may be affected by odorous gas emitted from the excreted stool. However, it can be said that it is suitable for the present invention where only the odorous gas in the defecation gas discharged from the body is to be measured accurately. Further, since the odorous gas in the defecation gas is very small, it is suitable for accurately measuring the concentration and amount. Specifically, odorous gas emanating from stool that has accumulated in the bowl, especially after a large amount of stool that has overflowed without being contained in the sealed water has already been excreted or excreted in the bowl. In this way, there is a change in influence due to the state of defecation and lacks accuracy, and the opening of the bowl is blocked by the subject's body, but also varies depending on how this is blocked, The emitted odorous gas is a significant error factor for the measurement of the odorous gas in the defecation gas. According to the present invention configured as described above, the detection data regarding the first excretion when the predetermined increase in the odorous gas is first detected by the gas detection device is adopted as the first detection data in the physical condition analysis. The fecal gas that well reflects the physical condition of the subject can be accurately measured. Further, by suppressing an error in physical condition measurement due to the influence of odorous gas emitted from the stool accumulated in the bowl, it is possible to avoid giving an unnecessary psychological burden to the subject.
本発明において、好ましくは、データ解析装置は、初回排泄に関する検出データの初期部分を第1検出データとして体調解析に採用する。
初回排泄に関する検出データであっても、その後期においては、既に排泄された便から発散する臭気性ガス等により、誤差を含むことが本件発明者により見出された。上記のように構成された本発明によれば、初回排泄に関する検出データの初期部分を体調解析に採用するので、高い精度で臭気性ガスの測定を行うことができる。
In the present invention, preferably, the data analysis apparatus employs the initial portion of the detection data relating to the first excretion in the physical condition analysis as the first detection data.
It was found by the present inventor that even the detection data relating to the first excretion includes an error due to odorous gas or the like emanating from the feces already excreted in the later period. According to the present invention configured as described above, since the initial portion of the detection data relating to the first excretion is adopted for the physical condition analysis, the odorous gas can be measured with high accuracy.
本発明において、好ましくは、データ解析装置は、第1検出データの上昇変化率、及びピーク値の何れか一方、もしくは両方に基づいて、臭気性ガスの濃度又はガス量を推定する。
初回排泄に関する検出データは、既に排泄された便からの臭気性ガスの影響を受けにくいため、比較的単純な凸型の波形となることが本件発明者により見出された。上記のように構成された本発明によれば、データ解析装置は、第1検出データの初期の上昇変化率及び/又はピーク値に基づいて、臭気性ガスの濃度又はガス量を推定するので、より正確に臭気性ガスを測定することができる。
In the present invention, preferably, the data analysis device estimates the concentration or gas amount of the odorous gas based on one or both of the rising change rate of the first detection data and the peak value.
The inventor of the present invention has found that the detection data relating to the first excretion has a relatively simple convex waveform because it is not easily affected by the odorous gas from the excreted stool. According to the present invention configured as described above, the data analysis apparatus estimates the concentration or gas amount of the odorous gas based on the initial increase rate and / or peak value of the first detection data. Odor gas can be measured more accurately.
本発明において、好ましくは、データ解析装置は分析対象判定手段を備え、この分析対象判定手段は、初回排泄以降の排泄に関しては、所定の条件に適合する排泄に関する検出データを第1検出データとして体調解析に採用し、所定の条件に適合しない排泄に関する検出データは体調解析に採用しない。 In the present invention, preferably, the data analysis apparatus includes an analysis target determination unit, and the analysis target determination unit is configured to detect, as first detection data, detection data related to excretion that meets a predetermined condition regarding excretion after the first excretion. Detection data relating to excretion that is adopted for analysis and does not conform to a predetermined condition is not adopted for physical condition analysis.
上記のように、被験者の初回排泄における排便ガスは、体調測定に最も有用なガスであるが、便秘や硬い便の場合では初回排泄におけるガス量が少なく、直腸内のガスが初回では全て排出されず多く残っている状況も少なく、2回目の排泄において多くの排便ガスが排出される場合もあることが本件発明者により見出された。上記のように構成された本発明によれば、初回排泄、及び初回排泄の後の所定の条件に適合する排泄に関する検出データを体調解析に採用し、それら以外の排泄に関する検出データは体調解析に採用しないので、体調の測定精度をより向上させることができると共に、不要な検出データの採用による測定精度の低下を防止することができる。 As mentioned above, defecation gas in the first excretion of the subject is the most useful gas for physical condition measurement, but in the case of constipation or hard stool, the amount of gas in the first excretion is small, and all gas in the rectum is exhausted at the first time. It has been found by the present inventor that there are few situations that remain, and that a large amount of fecal gas may be discharged in the second excretion. According to the present invention configured as described above, the detection data relating to the first excretion and the excretion conforming to the predetermined conditions after the first excretion are adopted in the physical condition analysis, and the other detection data relating to excretion are used in the physical condition analysis. Since it is not employed, the measurement accuracy of the physical condition can be further improved, and a decrease in measurement accuracy due to the use of unnecessary detection data can be prevented.
本発明において、好ましくは、分析対象判定手段は、初回排泄から所定回数以内の排泄、もしくは所定時間以内に行われた排泄を、所定の条件に適合する排泄として、その検出データを体調解析に採用する。 In the present invention, preferably, the analysis target determination means adopts the detection data for physical condition analysis as excretion within a predetermined number of times from the first excretion, or excretion performed within a predetermined time as excretion meeting a predetermined condition. To do.
このように構成された本発明によれば、初回排泄から所定回数以内の排泄、もしくは所定時間以内に行われた排泄が体調解析に採用されるので、不要な検出データを排除しながら、有用な排便ガスのデータを確実に体調解析に利用することができる。 According to the present invention configured as described above, since excretion within a predetermined number of times from the first excretion or excretion performed within a predetermined time is adopted for physical condition analysis, it is useful while eliminating unnecessary detection data. Defecation gas data can be reliably used for physical condition analysis.
本発明において、好ましくは、分析対象判定手段は、所定の条件に適合する排泄の中から、その排泄に関する検出データの上昇変化率、又はピーク値に基づいて選択された排泄の検出データを体調解析に採用する。 In the present invention, preferably, the analysis target determination means analyzes the physical condition analysis of the excretion detection data selected based on the increase rate of change in the detection data related to the excretion or the peak value from excretion that meets a predetermined condition. To adopt.
このように構成された本発明によれば、体調解析に採用する検出データが、検出データの上昇変化率、又はピーク値に基づいて選択されるので、所定の条件に適合する排泄であっても、排出される排便ガス量が少ない排泄等を排除することができ、有用性の高い検出データを確実に体調解析の対象とすることができる。 According to the present invention configured as described above, the detection data to be used for the physical condition analysis is selected based on the rising rate of change or the peak value of the detection data, so even if excretion meets a predetermined condition Therefore, it is possible to eliminate excretion with a small amount of discharged defecation gas, and it is possible to reliably make highly useful detection data a subject of physical condition analysis.
本発明において、好ましくは、さらに、被験者の便座への着座を検知する着座検知センサを備え、データ解析装置は、ガス検出装置によって検出されている被験者の排便ガスに起因しない臭気性ガスに基づいて臭気性ノイズの基準値を設定し、着座検知センサが着座を検知した後、臭気性ノイズの基準値からの変化率が正の所定値以上となったときの初回排泄に関する検出データを、第1検出データとして体調解析に使用する。 In the present invention, preferably, the apparatus further comprises a seating detection sensor that detects the seating of the subject on the toilet seat, and the data analysis device is based on odorous gas that is not caused by the subject's stool gas detected by the gas detection device. After setting a reference value for odorous noise and detecting the seating by the seating detection sensor, detection data relating to the first excretion when the rate of change from the odorous noise reference value is a positive positive value or more is Used for physical condition analysis as detection data.
このように構成された本発明おいては、被験者の便座への着座を検知する着座検知センサを備えているので、被験者の排便ガスに起因しない臭気性ガスを識別することが可能になる。これにより、ガス検出装置によって検出されている排便ガス以外の臭気性ガスに基づいて臭気性ノイズの基準値を設定し、着座を検知した後、この臭気性ノイズの基準値からの変化率が正の所定値以上となったときの初回排泄に関する検出データを体調解析に使用するので、排便ガスに起因しない臭気性ガスの影響を効果的に排除して、被験者による排泄行為を正確に捉えることができる。 In this invention comprised in this way, since the seating detection sensor which detects a test subject's seating on the toilet seat is provided, it becomes possible to identify the odor gas which does not originate in a test subject's defecation gas. As a result, the odorous noise reference value is set based on odorous gas other than the defecation gas detected by the gas detection device, and after seating is detected, the rate of change from the odorous noise reference value is correct. Because the detection data on the first excretion when exceeding the predetermined value is used for physical condition analysis, it is possible to effectively eliminate the influence of odorous gas not caused by defecation gas and accurately grasp the excretion action by the subject it can.
本発明において、好ましくは、データ解析装置は、初回排泄に関する検出データのみを第1検出データとして体調解析に採用する。
このように構成された本発明によれば、初回排泄に関する検出データのみが体調解析に使用されるので、不要な検出データを確実に排除することができる。また、初回排泄以外のデータを排除することにより、検出データの数が減少したとしても、大腸癌等の体調測定は長期間をかけて、多数回の測定により達成されるものであるため、誤測定を回避しながら、正確な体調測定を行うことができる。
In the present invention, preferably, the data analysis apparatus employs only detection data relating to the first excretion as the first detection data in the physical condition analysis.
According to the present invention configured as described above, since only the detection data relating to the first excretion is used for the physical condition analysis, unnecessary detection data can be surely eliminated. In addition, even if the number of detected data is reduced by excluding data other than the first excretion, physical condition measurement such as colorectal cancer is achieved by many measurements over a long period of time. Accurate physical condition measurement can be performed while avoiding measurement.
本発明において、好ましくは、ガス検出装置は、吸引装置によって吸引された排便ガスに含まれる水素ガス、二酸化炭素ガス、メタンガス、酢酸ガスのうちの少なくとも一つからなる健康系ガスを検出するように構成され、データ解析装置は、臭気性ガスに関する第1検出データ及び健康系ガスに関する第2検出データに基づいて被験者の体調を解析するように構成され、データ解析装置は、排便期間中における初期の同一の排泄に関する第1検出データ及び第2検出データを体調解析に使用する。 In the present invention, preferably, the gas detection device detects a health gas composed of at least one of hydrogen gas, carbon dioxide gas, methane gas, and acetic acid gas contained in the defecation gas sucked by the suction device. The data analysis device is configured to analyze the physical condition of the subject based on the first detection data related to the odorous gas and the second detection data related to the health-related gas, and the data analysis device is an initial device during the defecation period. The 1st detection data and 2nd detection data regarding the same excretion are used for physical condition analysis.
排便ガス中に含まれる臭気性ガスは極めて微量であり、また、被験者の一時的な体調や、摂取した食物によっても量が変化してしまう。上記のように構成された本発明によれば、臭気性ガスに関する第1検出データ及び健康系ガスに関する第2検出データに基づいて被験者の体調が解析されるので、多面的に被験者の体調を評価することができる。また、初期の同一の排泄に関する臭気性ガス及び健康系ガスに基づいて被験者の体調が解析されるので、排便ガスに含まれる臭気性ガスと健康系ガスの相関関係を利用して体調を解析することができ、より正確に体調を測定することができる。 The amount of odorous gas contained in the defecation gas is extremely small, and the amount changes depending on the subject's temporary physical condition and food intake. According to the present invention configured as described above, the physical condition of the subject is analyzed based on the first detection data relating to the odorous gas and the second detection data relating to the health gas, so that the physical condition of the subject is evaluated in a multifaceted manner. can do. In addition, since the physical condition of the subject is analyzed based on the odorous gas and the health system gas related to the same initial excretion, the physical condition is analyzed using the correlation between the odorous gas and the health system gas contained in the defecation gas. Can measure the physical condition more accurately.
本発明において、好ましくは、出力装置は、水洗大便器が設置された室内に配置された表示装置により構成され、データ解析装置は、初回排泄に関する検出データを取得した後、次の排泄に関する検出データの取得を待つことなく、初回排泄の検出データに基づいて体調解析を実行し、解析結果を表示装置に表示させる。 In the present invention, preferably, the output device is configured by a display device arranged in a room where a flush toilet is installed, and the data analysis device acquires detection data related to the first excretion, and then detects detection data related to the next excretion. Without waiting for the acquisition, physical condition analysis is performed based on the detection data of the first excretion, and the analysis result is displayed on the display device.
このように構成された本発明によれば、初回排泄に関する検出データを取得した後、次の排泄に関する検出データの取得を待つことなく、初回排泄の検出データに基づいて体調解析が実行され、解析結果が表示装置に表示されるので、排便を終了し、被験者が水洗大便器から離座する前に、被験者に体調の解析結果を呈示することができる。このため、被験者は、体調の測定結果を知るために、表示を待つ必要がなく、体調の測定結果を積極的に認識したくない被験者にも、測定結果を確実に呈示することができる。 According to the present invention configured as described above, after obtaining the detection data on the first excretion, the physical condition analysis is performed based on the detection data on the first excretion without waiting for the acquisition of the detection data on the next excretion, and the analysis Since the result is displayed on the display device, the result of the physical condition analysis can be presented to the subject before the stool is terminated and the subject leaves the flush toilet. Therefore, the subject does not have to wait for display in order to know the measurement result of the physical condition, and the measurement result can be surely presented to the subject who does not want to positively recognize the measurement result of the physical condition.
本発明の生体情報測定システムによれば、一般消費者が手軽に購入でき、家庭における排便ガスの測定によって癌等の重大な疾病になってしまうのを未然に防止し、もしくは軽度な状態で病院に通院して治療を受けることを促すことができ、真に市場から求められている、実用性の高い生体情報測定システムを提供することができる。 According to the biological information measuring system of the present invention, general consumers can easily purchase and prevent serious diseases such as cancer by measuring defecation gas at home, or in a mild state hospital Therefore, it is possible to provide a highly practical biological information measurement system that is truly required by the market.
以下、本発明の生体情報測定システムの一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
また、図1は、トイレ室に設置された水洗大便器に本発明の第1実施形態による生体情報測定システムを取り付けた状態を示す図である。図2は、本実施形態の生体情報測定システムの構成を示すブロック図である。図3は、本実施形態の生体情報測定システムに備えられているガス検出装置の構成を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of a biological information measurement system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Moreover, FIG. 1 is a figure which shows the state which attached the biological information measuring system by 1st Embodiment of this invention to the flush toilet installed in the toilet room. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the biological information measurement system of the present embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a gas detection device provided in the biological information measurement system of the present embodiment.
図1に示すように、生体情報測定システム1は、トイレ室Rに設置された水洗大便器2の上に載置した便座4の内部に組み込まれた測定装置6、及びトイレ室Rの壁面に取り付けられたリモコン8からなる被験者側装置10を有する。さらに、図2に示すように、生体情報測定システム1は、サーバー12と、スマートフォン等に専用のソフトウェアを組み込んだ被験者用端末14と、病院等の医療機関に設置された医療機関端末16と、を備え、これらは被験者側装置10との間でデータを交換することにより生体情報測定システム1の機能の一部を果たしている。また、サーバー12及び医療機関端末16には、多数の被験者側装置10から送信される測定データが集積され、データ分析が行われる。 As shown in FIG. 1, the biological information measurement system 1 includes a measuring device 6 built in a toilet seat 4 placed on a flush toilet 2 installed in a toilet room R, and a wall surface of the toilet room R. It has a subject-side device 10 consisting of an attached remote control 8. Furthermore, as shown in FIG. 2, the biological information measuring system 1 includes a server 12, a subject terminal 14 incorporating dedicated software in a smartphone, a medical institution terminal 16 installed in a medical institution such as a hospital, These perform part of the functions of the biological information measurement system 1 by exchanging data with the subject-side device 10. The server 12 and the medical institution terminal 16 accumulate measurement data transmitted from a large number of subject-side devices 10 and perform data analysis.
本実施形態の生体情報測定システム1では、被験者が排便時に放出する排便ガス中の硫黄成分を含む臭気性ガス、特に、メチルメルカプタン(CH3SH)ガスに基づいて癌の判定を含む体調状態の分析を行うものである。さらに、本実施形態の生体情報測定システム1においては、臭気性ガスの他に、健康系ガスについても測定し、これらの相関に基づいて体調状態の分析精度を向上させている。健康系ガスとは、腸内発酵由来で腸内の健康度が高い程多くなるガスであり、具体的には、二酸化炭素、水素、メタン、短鎖脂肪酸などのガスである。本実施形態では、健康系ガスとして、測定が容易で量も多いため健康指標の測定の信頼性を高く保てる二酸化炭素ガス、水素ガスを測定している。ここで、各被験者側装置10では、被験者の排便中もしくは排便直後に分析結果が表示されるように構成されている。これに対して、サーバー12においては、多数の被験者による測定結果が集積され、他の被験者との比較等により、より詳細な分析が可能になっている。このように、本実施形態の生体情報測定システム1では、トイレ室R内に設置された被験者側装置10において簡易な分析を行い、サーバー12においてより詳細な分析を行うものである。 In the biological information measurement system 1 of the present embodiment, the physical condition state including the determination of cancer based on odorous gas containing sulfur component in the defecation gas released by the subject during defecation, particularly methyl mercaptan (CH 3 SH) gas. Analyze. Furthermore, in the biological information measuring system 1 of the present embodiment, in addition to the odorous gas, the health-related gas is also measured, and the analysis accuracy of the physical condition is improved based on these correlations. The health-related gas is a gas derived from intestinal fermentation and increasing as the intestinal health level increases, and specifically, is a gas such as carbon dioxide, hydrogen, methane, and short chain fatty acid. In the present embodiment, carbon dioxide gas and hydrogen gas that can maintain high reliability of the health index measurement are measured as the health gas because it is easy to measure and has a large amount. Here, each subject apparatus 10 is configured to display the analysis result during or immediately after the subject's stool. On the other hand, in the server 12, measurement results from a large number of subjects are accumulated, and a more detailed analysis is possible by comparison with other subjects. As described above, in the biological information measuring system 1 of the present embodiment, simple analysis is performed in the subject-side apparatus 10 installed in the toilet room R, and more detailed analysis is performed in the server 12.
ここで、本実施形態の生体情報測定システム1における体調の測定原理を説明する。
消化器系の癌、特に大腸癌を患うと、患部からメチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄成分を含む臭気性ガスが、排便と同時に排出されることが文献等で報告されている。消化器とは食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、肝臓、すい臓、胆嚢、であり、大腸も、虫垂、盲腸、直腸、結腸に分類できるが、以下この4つの部位を総称して大腸とする。癌は、日々の変化は少なく、徐々に進行していくものである。癌が進行すると硫黄成分を含む臭気性ガス、特に、メチルメルカプタンの量が増加していく。すなわち、硫黄成分を含む臭気性ガスのガス量が増加した場合には、癌が進行していると判断することができる。さらには、近年「未病」という考えが広がっており、疾病状態となる以前に体調が悪化した時点で、体調改善を行い、疾病を防止するという考えが広がっている。このため、癌、特に大腸癌のような進行性の癌を、癌になる以前に検知し、体調改善することが求められている。
Here, the measurement principle of the physical condition in the biological information measurement system 1 of the present embodiment will be described.
It is reported in the literature that odorous gas containing sulfur components such as methyl mercaptan and hydrogen sulfide is discharged simultaneously with defecation from affected areas when suffering from cancer of the digestive system, particularly colorectal cancer. The digestive organs are the esophagus, stomach, duodenum, small intestine, large intestine, liver, pancreas, and gallbladder. The large intestine can also be classified into the appendix, cecum, rectum, and colon. . Cancer has little change every day and progresses gradually. As cancer progresses, the amount of odorous gas containing sulfur components, particularly methyl mercaptan, increases. That is, when the amount of odorous gas containing a sulfur component increases, it can be determined that cancer is progressing. Furthermore, in recent years, the idea of “non-disease” has spread, and the idea of improving the physical condition and preventing the disease when the physical condition deteriorates before becoming a diseased condition has spread. For this reason, it is required to detect cancer, particularly advanced cancer such as colorectal cancer, and improve physical condition before becoming cancer.
ここで、排便時に排泄される排便ガスには、硫化水素及びメチルメルカプタン以外に、窒素、酸素、アルゴン、水蒸気、二酸化炭素、水素、メタン、酢酸、トリメチルアミン、アンモニア、プロピオン酸、二硫化メチル、三硫化メチルなどが含まれている。このうち、癌の疾病を判定するためには、硫黄系成分を含む臭気性ガス、特に、メチルメルカプタンを測定する必要がある。排便ガス中に含まれるプロピオン酸、二硫化メチル、三流化メチルは、メチルメルカプタンに比べて非常に微量であるため、癌の判定等の体調の解析には問題とならないので無視することができる。しかしながら、その他のガス成分は無視できる程度まで微量とはいえない。正確に癌の判定を行うためには、硫黄成分を含む臭気性ガスのみを検出することができるセンサを用いることが当然考えられる。しかしながら、硫黄成分を含む臭気性ガスのみを検出するセンサは大型でかつ非常に高価であるため、家庭用の機器として構成することは難しい。 Here, in addition to hydrogen sulfide and methyl mercaptan, defecation gas excreted during defecation includes nitrogen, oxygen, argon, water vapor, carbon dioxide, hydrogen, methane, acetic acid, trimethylamine, ammonia, propionic acid, methyl disulfide, three Contains methyl sulfide. Among these, in order to determine a cancer disease, it is necessary to measure an odorous gas containing a sulfur-based component, particularly methyl mercaptan. Propionic acid, methyl disulfide, and trifluidized methyl contained in the defecation gas are very small amounts compared to methyl mercaptan, and can be ignored because they do not pose any problem for analysis of physical condition such as cancer determination. However, other gas components are not so small as to be negligible. In order to accurately determine cancer, it is naturally conceivable to use a sensor that can detect only odorous gas containing a sulfur component. However, since a sensor that detects only odorous gas containing a sulfur component is large and very expensive, it is difficult to configure it as a household device.
これに対して、発明者らは、鋭意研究の結果、排便ガス中のメチルメルカプタンのみを検出するのではなく、その他の臭気性ガスも含めた臭気性ガスを検出するガスセンサを用いることにより、安価で家庭用の機器として構成することができるとの着想に至った。具体的には、発明者らは、ガスを検知するセンサとして、硫黄成分を含む含硫ガスだけではなく、その他の臭気性のガスにも反応する汎用的な半導体ガスセンサや固体電解質センサを用いることとした。 In contrast, as a result of earnest research, the inventors have not only detected methyl mercaptan in the defecation gas, but by using a gas sensor that detects odorous gas including other odorous gas, it is cheaper. The idea was that it could be configured as a household device. Specifically, the inventors use a general-purpose semiconductor gas sensor or solid electrolyte sensor that reacts not only with a sulfur-containing gas containing a sulfur component but also with other odorous gases as a sensor for detecting gas. It was.
癌のリスクが高まった状態では、メチルメルカプタンガスなどの硫黄成分を含む非常に強い臭気性ガスが多くなる。そして、半導体ガスセンサや固体電解質センサのような臭気性ガスに広く反応するセンサであれば、必ずこのようなガスの増加を検知できる。しかしながら、後述するように、半導体ガスセンサや固体電解質センサのような臭気性ガスに広く反応するセンサは、悪しき生活習慣により体調不良となると増加する硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、トリメチルアミン、及びアンモニアなどの臭気性ガスも検知してしまう。しかしながら、癌は数年という長い期間をかけて進行する病気であり、癌になった場合には、メチルメルカプタンガスや硫化水素などの硫黄成分を含む非常に強い臭気性ガスが強くなった状態が長期にわたり続く。このため、硫黄成分を含む含硫ガスだけではなく、その他の臭気性のガスにも反応する汎用的な半導体ガスセンサや固体電解質センサを用いたとしても、長期にわたりガス量が高い場合には、癌の疾病の可能性が高く、癌リスクが増加していると判断することができる。 In a state where the risk of cancer is increased, a very strong odorous gas containing a sulfur component such as methyl mercaptan gas is increased. And if it is a sensor which reacts widely with odorous gas like a semiconductor gas sensor and a solid electrolyte sensor, such an increase in gas can be detected without fail. However, as will be described later, sensors that react widely with odorous gases such as semiconductor gas sensors and solid electrolyte sensors, such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, acetic acid, trimethylamine, and ammonia that increase when they become unwell due to bad lifestyles. Odor gas is also detected. However, cancer is a disease that progresses over a long period of several years, and in the case of cancer, a state in which a very strong odorous gas containing a sulfur component such as methyl mercaptan gas or hydrogen sulfide is strengthened. It will last for a long time. Therefore, even if a general-purpose semiconductor gas sensor or solid electrolyte sensor that reacts not only with sulfur-containing gases containing sulfur components but also with other odorous gases is used, Therefore, it can be determined that the risk of cancer is high and the risk of cancer is increasing.
また、酸化・還元反応を用いた半導体センサや固体電解質センサは、メチルメルカプタンガスのみならず、排便ガス中の臭気性ガスである酢酸、トリメチルアミン、及びアンモニアなども検出してしまう。しかしながら、発明者らは、実験の結果、硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、トリメチルアミン、及びアンモニアなどの臭気性ガスの混合量は、悪しき生活習慣により体調が悪化すると多くなり、体調が良好であると減少する傾向を示すことを発見した。具体的には、健康な人は、メチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスの総量が少ない。これに対して、メチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスの総量は、過度な便秘や、食事の種類、睡眠不足、暴飲暴食、飲み過ぎ、過度なストレスなどの要因による腸内環境の悪化で一時的に高まる。 In addition, semiconductor sensors and solid electrolyte sensors using oxidation / reduction reactions detect not only methyl mercaptan gas but also odorous gases such as acetic acid, trimethylamine, and ammonia in the defecation gas. However, as a result of experiments, the inventors have found that the amount of mixed odorous gases such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, acetic acid, trimethylamine, and ammonia increases when the physical condition deteriorates due to bad lifestyle, and the physical condition is good. It was found to show a decreasing trend. Specifically, a healthy person has a small total amount of odorous gases other than methyl mercaptan gas and methyl mercaptan gas. In contrast, the total amount of methyl mercaptan gas and other odorous gases other than methyl mercaptan gas is the amount of intestinal environment due to excessive constipation, types of meals, lack of sleep, overdrinking, excessive drinking, excessive drinking, and excessive stress. Temporarily increases due to deterioration.
なお、排便ガス中の酢酸は、下痢などにより体調が悪化した場合のみならず、体調が良好な場合にも多くなる傾向を有する。すなわち、上述した体調変化にともなうメチルメルカプタン等の他の臭気性ガスのガス量の傾向と必ずしも一致していない。しかしながら、排便ガスに含まれる酢酸のガス量は、メチルメルカプタンに比べて非常に小さく、体調が良好な場合に酢酸のガス量が増えたとしても、その増加量はその他の臭気性ガスの減少量に比べて非常に小さい。さらに、下痢などにより体調が悪化した場合の酢酸の増加量は、体調が良好な場合の増加量に比べて非常に大きい。よって、排便ガスに含まれる臭気性ガスの量は、全体として、悪しき生活習慣により体調が悪化すると多くなり、体調が良好であると減少する傾向を示す。そして、このような悪しき生活習慣による腸内環境の悪化の末、癌となってしまうため、排便ガスに含まれる臭気性ガスの量は、癌が未病状態にあるうちに、体調改善を行うための好適な指標となる。
本実施形態では、メチルメルカプタンガスのみならず、硫化水素、酢酸、トリメチルアミン、アンモニアなどのメチルメルカプタンガス以外の排便ガス中の臭気性ガスに反応する半導体センサや固体電解質センサの検出データに基づき体調の解析を行う。これにより、体調不良や悪しき生活習慣の結果を反映した解析結果が得られ、この解析結果を、癌リスクを高めるような体調や生活習慣を改善させるための客観的なデータに基づく指標として用いることができる。
The acetic acid in the defecation gas tends to increase not only when the physical condition deteriorates due to diarrhea or the like but also when the physical condition is good. That is, it does not necessarily coincide with the tendency of the amount of other odorous gases such as methyl mercaptan accompanying the above-described physical condition change. However, the amount of acetic acid contained in the defecation gas is very small compared to methyl mercaptan, and even if the amount of acetic acid increases when the physical condition is good, the increase is the decrease in other odorous gases. Very small compared to Furthermore, the increase amount of acetic acid when the physical condition deteriorates due to diarrhea or the like is much larger than the increase amount when the physical condition is good. Therefore, as a whole, the amount of odorous gas contained in the defecation gas increases when the physical condition deteriorates due to bad lifestyle, and tends to decrease when the physical condition is good. And since the intestinal environment deteriorates due to such bad lifestyle habits, it becomes cancer, so the amount of odorous gas contained in the defecation gas improves the physical condition while the cancer is unaffected Therefore, it becomes a suitable index.
In this embodiment, not only methyl mercaptan gas but also physical condition based on detection data of semiconductor sensors and solid electrolyte sensors that react to odorous gas in defecation gas other than methyl mercaptan gas such as hydrogen sulfide, acetic acid, trimethylamine, and ammonia. Analyze. As a result, an analysis result reflecting the results of poor physical condition and bad lifestyle habits is obtained, and this analysis result should be used as an index based on objective data for improving physical condition and lifestyle habits that increase cancer risk. Can do.
また、排便ガスには、臭気性ガスのみならず、H2やメタンが含まれており、ガスセンサに半導体ガスセンサや固体電解質センサを用いた場合には、これらセンサはH2やメタンにも反応してしまう。さらには、各家庭に半導体ガスセンサや固体電解質センサを用いた測定装置を設定した場合には、これらセンサが芳香剤や香水にも反応してしまうおそれがある。
これに対して、発明者らは、後に詳述するように、水素センサ、メタンセンサやカラムを用いて、半導体ガスセンサや固体電解質センサの検出データから水素やメタンの影響を分離する方法、及び、排便行動を検知することにより芳香剤や香水の影響をノイズとして除去する方法を確立した。これにより、半導体ガスセンサや固体電解質センサの検出したデータから水素やメタンの影響を分離し、さらには、芳香剤や香水の影響を除去して、排便ガス中の臭気性ガス量だけを推定することが可能となった。
The defecation gas contains not only odorous gases but also H 2 and methane. When semiconductor gas sensors or solid electrolyte sensors are used as gas sensors, these sensors also react with H 2 and methane. End up. Furthermore, when a measuring device using a semiconductor gas sensor or a solid electrolyte sensor is set in each household, these sensors may react with a fragrance or perfume.
On the other hand, as will be described in detail later, the inventors use a hydrogen sensor, a methane sensor and a column to separate the influence of hydrogen and methane from the detection data of the semiconductor gas sensor and the solid electrolyte sensor, and We established a method for removing the effects of fragrances and perfumes as noise by detecting defecation behavior. In this way, the effects of hydrogen and methane are separated from the data detected by semiconductor gas sensors and solid electrolyte sensors, and furthermore, the effects of fragrances and perfumes are removed, and only the amount of odorous gas in the defecation gas is estimated. Became possible.
また、排便ガス中に含まれるメチルメルカプタンやその他の臭気性ガスのガス量は、H2やメタンに比べて非常に少ない。このため、半導体ガスセンサや固体電解質センサを用いたとしても、これら臭気性ガスの混合ガス量を正確に測定できないおそれがある。
これに対して、発明者らは、健常者は、腸内環境が酸性であるが、癌患者になると、硫黄成分を含む臭気性ガスが発生し、そのガス量が多くなる。また、腸内環境がアルカリ性になり、さらに、ビフィズス菌等の量が減ってしまい、CO2、H2、脂肪酸などの醗酵系成分の健康系ガス量が臭気性ガス量の増加に反比例するように確実に継続的に少なくなることに着目した。
このため、発明者らは、各回の測定では測定精度が必ずしも高くないが、メチルメルカプタン等の臭気性ガス量と、CO2、H2などの健康系ガス成分のガス量との相関を毎日の排便時にモニタリングすることにより、進行癌の発生を検知できるのではないかと考えた。
Further, the amount of methyl mercaptan and other odorous gases contained in the defecation gas is very small compared to H 2 and methane. For this reason, even if a semiconductor gas sensor or a solid electrolyte sensor is used, the mixed gas amount of these odorous gases may not be measured accurately.
On the other hand, the inventors have a healthy intestinal environment that is acidic, but when they become cancer patients, an odorous gas containing a sulfur component is generated and the amount of the gas increases. In addition, the intestinal environment becomes alkaline, and the amount of bifidobacteria and the like is reduced, so that the amount of healthy gas such as CO 2 , H 2 , and fatty acid is inversely proportional to the increase in the amount of odorous gas We paid attention to the fact that it will definitely decrease continuously.
For this reason, the inventors do not necessarily have high measurement accuracy in each measurement, but the correlation between the amount of odorous gas such as methyl mercaptan and the amount of healthy gas components such as CO 2 and H 2 is calculated daily. We thought that the occurrence of advanced cancer could be detected by monitoring during defecation.
そこで、発明者らは、60代以下の健常者、60〜70代の健常者、早期がんの患者、進行癌の患者の排便ガスに含まれる健康系ガスと、臭気性ガスの量を測定したところ、図42に示すような結果となった。すなわち、健常者の排便ガスは、健康系ガス量が多く、臭気性ガスのガス量が少ない。これに対して、がん患者の排便ガスは、健康系ガス量が少なく、臭気性ガスの量が多い。そして、早期癌に比べて進行癌の排便ガスに含まれる健康系ガスの量は減少している。さらに、健康系ガス量及び臭気性ガス量ががん患者と健常者の中間量である場合には、グレーゾーン、すなわち、未病状態であると考えられる。このため、発明者らは、上記の知見に基づき、被験者の健康系ガスのガス量と臭気性ガスのガス量を測定し、これらの相関に基づき健康状態の判定精度を高めることができると考えた。 Therefore, the inventors measure the amount of healthy gas and odorous gas contained in the defecation gas of healthy people in their 60s or younger, healthy people in their 60s to 70s, patients with early cancer, and patients with advanced cancer. As a result, a result as shown in FIG. 42 was obtained. That is, the defecation gas of a healthy person has a large amount of healthy gas and a small amount of odorous gas. On the other hand, the defecation gas of cancer patients has a small amount of healthy gas and a large amount of odorous gas. And the amount of the health system gas contained in the defeased gas of advanced cancer is decreasing compared with early cancer. Furthermore, when the amount of healthy gas and the amount of odorous gas are intermediate amounts between a cancer patient and a healthy person, it is considered to be a gray zone, that is, a non-disease state. For this reason, the inventors measure the gas amount of the health system gas and the gas amount of the odorous gas of the subject based on the above-mentioned knowledge, and think that the determination accuracy of the health state can be improved based on these correlations. It was.
さらに、図43乃至図49に、排便ガス中に含まれる各種ガス量を健常者と大腸がん患者(進行がん、早期がんを含む)で比較した測定データを示す。
図43は排便ガス中に含まれる硫化水素のガス量を健常者と大腸がん患者で比較した図であり、図44はメチルメルカプタンガス、図45は水素ガス、図46は二酸化炭素ガス、図47はプロピオン酸ガス、図48は酢酸ガス、図49は酪酸ガスの量を健常者と大腸がん患者で夫々比較した図である。これらの各図において、(a)には各ガス量の測定データを、健常者は丸印のプロットで、大腸がん患者は三角印のプロットで示している。また、(b)には各測定データの平均値を棒グラフで、測定データの標準偏差を線分で示している。
Further, FIG. 43 to FIG. 49 show measurement data comparing various gas amounts contained in the defecation gas between healthy subjects and colon cancer patients (including advanced cancer and early cancer).
FIG. 43 is a diagram comparing the amount of hydrogen sulfide contained in the defecation gas between healthy subjects and colorectal cancer patients, FIG. 44 is methyl mercaptan gas, FIG. 45 is hydrogen gas, FIG. 46 is carbon dioxide gas, FIG. 47 is a graph comparing propionic acid gas, FIG. 48 is acetic acid gas, and FIG. 49 is a graph comparing the amount of butyric acid gas between a healthy person and a colorectal cancer patient. In each of these drawings, (a) shows measurement data of each gas amount, a healthy person is indicated by a round mark, and a colon cancer patient is indicated by a triangular mark. Further, (b) shows the average value of each measurement data as a bar graph and the standard deviation of the measurement data as a line segment.
図43乃至図49の測定データから明らかなように、排便ガス中に含まれる各種ガス量は、健常者、大腸がん患者とも大きくばらついているものの、臭気性ガスである硫化水素ガス及びメチルメルカプタンガスについては、大腸がん患者では大量のガス量を示すデータが多くみられ、健常者では大量のガス量を示すデータは殆ど存在しない。一方、水素ガス、二酸化炭素ガスについては、健常者において多量のガス量を示すデータが多くみられ、大腸がん患者では大量のガス量を示すデータは殆どみられない。このように、排便ガス中に含まれている大腸がんのリスクを示す臭気性ガスのガス量は大腸がん患者に多く、健常者では少ないのに対し、健康系ガスである水素ガス及び二酸化炭素ガスのガス量は健常者に多く、大腸がん患者では少なくなる。このように、健常者と大腸がん患者では、臭気性ガス量と健康系ガス量の大小関係が逆転している。この測定データは、これら臭気性ガス、健康系ガスの1回のガス量測定では被験者の体調を十分に測定することは困難であるものの、臭気性ガスと健康系ガスの関係を、所定期間に亘って複数回継続的に測定することにより、被験者の体調を確実に測定できることを示している。 As is apparent from the measurement data of FIGS. 43 to 49, the amount of various gases contained in the defecation gas varies widely between healthy subjects and colorectal cancer patients, but odorous gases such as hydrogen sulfide gas and methyl mercaptan. Regarding gas, many data showing a large amount of gas are found in patients with colorectal cancer, and there is almost no data showing a large amount of gas in healthy individuals. On the other hand, with respect to hydrogen gas and carbon dioxide gas, many data showing a large amount of gas are found in healthy subjects, and almost no data showing a large amount of gas is seen in patients with colorectal cancer. In this way, the amount of odorous gas, which indicates the risk of colorectal cancer, contained in the defecation gas is large in colorectal cancer patients and small in healthy individuals, while hydrogen gas and carbon dioxide, which are healthy gases, are present. The amount of carbon gas is higher in healthy subjects and lower in colorectal cancer patients. Thus, the size relationship between the amount of odorous gas and the amount of healthy gas is reversed between healthy subjects and colorectal cancer patients. Although this measurement data shows that it is difficult to measure the physical condition of the subject sufficiently by measuring the amount of these odorous gases and health-related gases once, the relationship between the odorous gas and health-related gases can be measured within a predetermined period. It shows that the physical condition of the subject can be reliably measured by continuously measuring multiple times.
また、発明者らは、排便ガスを測定したところ、1回の排便時に、複数回の排泄行為(1回のおならや1回の便を排出する行為)を行う場合には、初回の排泄行為に伴って排出される排便ガス量が多く臭気性ガスも多く含まれることが判明した。したがって、本実施形態では、微量な臭気性ガスを正確に測定するために初回の排便ガスに基づき被験者の健康状態の分析を行うことにした。これによって、2回目以降の排泄行為のガス量を測定する際には、初回の排泄行為により排出された便やおならの影響を受ける可能性があるため、この影響を軽減できた。
本実施形態の生体情報測定システム1は、上述した測定原理に基づくものである。なお、以下の説明における臭気性ガスとは、硫黄成分を含む臭気性ガスであるメチルメルカプタンガス、及び、メチルメルカプタン以外の硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、トリメチルアミン、及びアンモニアなどの臭気性ガスを含むものである。
In addition, the inventors measured the defecation gas, and when performing a plurality of excretion actions (an act of discharging one fart or one stool) at the time of one defecation, the first excretion It was found that the amount of defecation gas discharged with the action was large and odorous gas was also included. Therefore, in the present embodiment, in order to accurately measure a trace amount of odorous gas, the health condition of the subject is analyzed based on the first stool gas. As a result, when measuring the amount of gas from the second and subsequent excretion actions, the effects of feces and farts excreted by the first excretion action may be affected.
The biological information measurement system 1 of the present embodiment is based on the measurement principle described above. The odorous gas in the following description includes methyl mercaptan gas, which is an odorous gas containing a sulfur component, and odorous gases such as hydrogen sulfide other than methyl mercaptan, methyl mercaptan, acetic acid, trimethylamine, and ammonia. It is a waste.
次に、本実施形態の生体情報測定システム1の具体的構成を詳細に説明する。
図1に示すように、生体情報測定システム1における被験者側装置10は、トイレ室R内の水洗大便器2に取り付けられ、おしり洗浄機能付き便座4に一部が組み込まれている。おしり洗浄機能付き便座4には、測定装置6として、水洗大便器2のボウル2a内のガスを吸引する吸引装置18と、吸引されたガスに含まれる特定の成分を検出するガス検出装置20が組み込まれている。なお、吸引装置18は、通常のおしり洗浄機能付き便座4に組み込まれている脱臭装置と一部の機能を兼ねており、吸引装置18により吸引されたガスは脱臭装置により脱臭され、その後ボウル2a内に戻される。また、吸引装置18、ガス検出装置20等、便座4に組み込まれた各装置は、便座側に内蔵された制御装置22(図2)によって制御される。
Next, a specific configuration of the biological information measurement system 1 of the present embodiment will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the subject-side device 10 in the biological information measurement system 1 is attached to the flush toilet 2 in the toilet room R, and a part thereof is incorporated in the toilet seat 4 with a buttocks washing function. In the toilet seat 4 with a butt washing function, as a measuring device 6, there are a suction device 18 that sucks the gas in the bowl 2a of the flush toilet 2 and a gas detection device 20 that detects a specific component contained in the sucked gas. It has been incorporated. The suction device 18 also serves as a part of the function of a deodorizing device incorporated in the toilet seat 4 with a normal butt washing function. The gas sucked by the suction device 18 is deodorized by the deodorizing device, and then the bowl 2a. Returned in. Further, each device incorporated in the toilet seat 4 such as the suction device 18 and the gas detection device 20 is controlled by a control device 22 (FIG. 2) built in the toilet seat side.
図2に示すように、被験者側装置10は、便座4に組み込まれた測定装置6と、リモコン8に内蔵されたデータ解析装置60から構成されている。
測定装置6は、CPU22aと記憶装置22bを有する制御装置22を備えている。この制御装置22は、水素ガスセンサ24と、臭気性ガスセンサ26と、二酸化炭素センサ28と、湿度センサ30と、温度センサ32と、入室検知センサ34と、着座検知センサ36と、排便・排尿検知センサ38と、便蓋開閉装置40と、ノズル駆動装置42と、ノズル洗浄装置44と、便器洗浄装置46と、便器除菌装置48と、芳香剤噴射装置である芳香剤噴霧機50と、脱臭エアー供給器52と、吸引装置18と、センサ加温ヒータ54と、送受信機56と、ダクトクリーナー58に接続されている。なお、後述するように、水素ガスセンサと、臭気性ガスセンサとは一体のセンサとすることができる。
As shown in FIG. 2, the subject-side device 10 includes a measurement device 6 incorporated in the toilet seat 4 and a data analysis device 60 built in the remote controller 8.
The measuring device 6 includes a control device 22 having a CPU 22a and a storage device 22b. The control device 22 includes a hydrogen gas sensor 24, an odorous gas sensor 26, a carbon dioxide sensor 28, a humidity sensor 30, a temperature sensor 32, an entrance detection sensor 34, a seating detection sensor 36, and a defecation / urination detection sensor. 38, toilet lid opening / closing device 40, nozzle driving device 42, nozzle cleaning device 44, toilet bowl cleaning device 46, toilet bowl sanitizing device 48, fragrance sprayer 50 as a fragrance injection device, and deodorized air The feeder 52, the suction device 18, the sensor heating heater 54, the transceiver 56, and the duct cleaner 58 are connected. As will be described later, the hydrogen gas sensor and the odorous gas sensor can be an integrated sensor.
温度センサ32は、臭気性ガスセンサ26等の検出部の温度を測定する。また、湿度センサ30はボウル2a内から吸引されたガスの湿度を測定する。これらのセンサのセンサ感度は、検出部の温度により僅かに変化してしまう。また、排尿等による湿度変化が同様にセンサの感度に影響を与える。本実施形態では、臭気性ガス量が非常に少量であるためこの微量なガスを精度よく安定して測定できるように、これらのセンサ30、32により測定された温度及び湿度に応じて、便器側CPU22aはセンサ30、32のセンサ温度や吸引湿度を所定の範囲に正確に保つように、後述するセンサ加温ヒータ54や湿度調整装置59(図3)を制御して、所定の温度や湿度環境に調整する。なお、これらのセンサや装置は必須なものではなく、精度を向上させる上で備えることが望ましい。 The temperature sensor 32 measures the temperature of a detection unit such as the odorous gas sensor 26. The humidity sensor 30 measures the humidity of the gas sucked from the bowl 2a. The sensor sensitivity of these sensors slightly changes depending on the temperature of the detection unit. In addition, a change in humidity due to urination or the like similarly affects the sensitivity of the sensor. In the present embodiment, since the amount of odorous gas is very small, the toilet side is used in accordance with the temperature and humidity measured by these sensors 30 and 32 so that the minute amount of gas can be measured accurately and stably. The CPU 22a controls a sensor heating heater 54 and a humidity adjusting device 59 (FIG. 3), which will be described later, so as to accurately maintain the sensor temperature and suction humidity of the sensors 30 and 32 within a predetermined range, thereby determining the predetermined temperature and humidity environment. Adjust to. Note that these sensors and devices are not essential, and are desirably provided to improve accuracy.
入室検知センサ34は、例えば、赤外線センサであり、被験者のトイレ室Rへの入退出を検知する。
着座検知センサ36は、例えば、赤外線センサや圧力センサ等であり、被験者が便座4に着座しているか否かを検知する。
排便・排尿検知センサ38は、本実施形態においては、マイクロ波センサで構成されており、被験者により排出されたものが小便であるか、大便であるか、さらに、大便が封水に浮いているか、沈んでいるか、また、便が下痢状態であるか否か等の排便の状態を検知するように構成されている。或いは、CCDや、封水の推移を測定する水位センサ等で排便・排尿検知センサ38を構成することもできる。
The entrance detection sensor 34 is, for example, an infrared sensor, and detects entry / exit of the subject into the toilet room R.
The seating detection sensor 36 is, for example, an infrared sensor or a pressure sensor, and detects whether or not the subject is seated on the toilet seat 4.
In the present embodiment, the defecation / urine detection sensor 38 is constituted by a microwave sensor, and whether the stool or stool discharged by the subject is stool or whether the stool floats in the sealed water It is configured to detect the state of defecation such as whether it is sinking or whether the stool is diarrhea. Alternatively, the defecation / urination detection sensor 38 can be configured by a CCD, a water level sensor that measures the transition of the sealing water, or the like.
便蓋開閉装置40は、入室検知センサ34等の検出信号に基づいて、状況に応じて便蓋を開閉するための装置である。
ノズル駆動装置42は、おしり洗浄に用いられる装置であり、排便後の被験者のおしりの洗浄を行う装置である。ノズル駆動装置42は、ノズルを駆動して、水洗大便器2の洗浄を行うように構成されている。
ノズル洗浄装置44は、ノズル駆動装置42のノズルを洗浄するための装置であり、本実施形態においては、水道水から次亜塩素酸を生成し、生成した次亜塩素酸によりノズルを洗浄するように構成されている。
The toilet lid opening / closing device 40 is a device for opening / closing the toilet lid according to the situation based on a detection signal from the entrance detection sensor 34 or the like.
The nozzle drive device 42 is a device that is used for butt washing, and is a device that cleans the butt of the subject after defecation. The nozzle driving device 42 is configured to drive the nozzle to wash the flush toilet 2.
The nozzle cleaning device 44 is a device for cleaning the nozzles of the nozzle driving device 42. In this embodiment, hypochlorous acid is generated from tap water, and the nozzle is cleaned with the generated hypochlorous acid. It is configured.
便器洗浄装置46は、洗浄水タンク(図示せず)に貯留されていた水や水道水を便器内に放出し、水洗大便器2のボウル2a内を洗浄するための装置である。便器洗浄装置46は、通常は被験者によるリモコン8の操作により作動され、ボウル2a内を洗浄するが、後述するように、状況に応じて制御装置22により自動的に作動される。
便器除菌装置48は、例えば、水道水から次亜塩素酸水などの除菌水を生成し、生成した除菌水を水洗大便器2のボウル2aに噴霧し、ボウル2aの殺菌を行う装置である。
The toilet flushing device 46 is a device for discharging water or tap water stored in a flush water tank (not shown) into the toilet bowl and washing the bowl 2a of the flush toilet 2. The toilet bowl cleaning device 46 is normally operated by the operation of the remote controller 8 by the subject and cleans the inside of the bowl 2a. However, as will be described later, the toilet cleaning device 46 is automatically operated by the control device 22 according to the situation.
The toilet sterilizer 48 generates, for example, sterilized water such as hypochlorous acid water from tap water, sprays the generated sterilized water onto the bowl 2a of the flush toilet 2, and sterilizes the bowl 2a. It is.
芳香剤噴霧機50は、トイレ室R内に所定の芳香剤を噴霧するための装置である。これは、被験者が任意の芳香剤をトイレ室R内に噴霧し、これが測定の外乱となるような臭気成分が噴霧されるのを防止するために備えられたものである。芳香剤噴霧機50を備えることにより、予め決められた測定に影響を与えない芳香剤を、状況に応じて所定の時期に所定量噴霧することができ、芳香剤が噴霧されたことを生体情報測定システム1が認識することができる。これにより、体調測定に対する外乱が減少し、解析結果が安定化されるので、芳香剤噴霧機50は出力結果安定化手段として機能する。
吸引装置18は、水洗大便器2のボウル2a内のガスを吸引するためのファンを備えており、吸引されたガスは臭気性ガスセンサ26等の検出部を流れた後、脱臭フィルタにより脱臭される。吸引装置18の詳細な構成については後述する。
The fragrance sprayer 50 is a device for spraying a predetermined fragrance into the toilet room R. This is provided in order to prevent the subject from spraying an arbitrary fragrance into the toilet room R and spraying an odor component that would cause a measurement disturbance. By providing the fragrance sprayer 50, a fragrance that does not affect a predetermined measurement can be sprayed in a predetermined amount at a predetermined time according to the situation, and the biological information that the fragrance has been sprayed. The measurement system 1 can recognize it. Thereby, disturbance to the physical condition measurement is reduced and the analysis result is stabilized, so that the fragrance sprayer 50 functions as an output result stabilization unit.
The suction device 18 includes a fan for sucking the gas in the bowl 2a of the flush toilet 2, and the sucked gas flows through the detection unit such as the odorous gas sensor 26 and is then deodorized by the deodorizing filter. . The detailed configuration of the suction device 18 will be described later.
脱臭エアー供給器52は、吸引装置18により吸引され、脱臭された後の空気をボウル2a内に排出する装置である。
センサ加温ヒータ54は、臭気性ガスセンサ26等の検出部を加熱活性させるためのものである。各センサは検出部が所定温度に維持されることにより、所定の気体成分を正確に検出することができる。
ダクトクリーナー58は、吸引装置18に取り付けられたダクト18a内を、例えば、水道水を電気分解した次亜塩素酸等により清掃するための装置である。
The deodorized air supply device 52 is a device that discharges air that has been sucked and deodorized by the suction device 18 into the bowl 2a.
The sensor warming heater 54 is for heating and activating a detection unit such as the odorous gas sensor 26. Each sensor can accurately detect a predetermined gas component by maintaining the detection unit at a predetermined temperature.
The duct cleaner 58 is a device for cleaning the inside of the duct 18a attached to the suction device 18 with, for example, hypochlorous acid obtained by electrolyzing tap water.
なお、図1に示す本実施形態においては、吸引装置18と、脱臭エアー供給器52と、ダクトクリーナー58は、脱臭装置として一体に構成されている。すなわち、ダクト18a内に吸引装置18によりボウル2a内のガスを吸引し、吸引したガスを脱臭フィルタ78(図3)により脱臭処理し、脱臭処理されたガスは再びボウル2a内に放出される。これにより、外部からボウル2a内に臭気性ガスセンサ26に反応する気体が流入し、被験者の排便期間中においてボウル2a内の気体成分が被験者から排出された排便ガス以外の要因で変化することが抑制される。従って、脱臭フィルタ78を備えた脱臭装置及び脱臭エアー供給器52は、出力結果安定化手段として機能する。或いは、変形例として、各ガスセンサに反応しない気体をボウル2a内に流入させる測定用ガス供給装置(図示せず)を設けておき、吸引装置18によって吸引された気体と等量の測定用ガスをボウル2a内に流入させるように本発明を構成することもできる。この場合、測定用ガス供給装置(図示せず)は、解析結果を安定させる出力結果安定化手段として機能する。 In the present embodiment shown in FIG. 1, the suction device 18, the deodorizing air supply unit 52, and the duct cleaner 58 are integrally configured as a deodorizing device. That is, the gas in the bowl 2a is sucked into the duct 18a by the suction device 18, the sucked gas is deodorized by the deodorizing filter 78 (FIG. 3), and the deodorized gas is released into the bowl 2a again. Thereby, the gas reacting with the odor gas sensor 26 flows into the bowl 2a from the outside, and the gas component in the bowl 2a is prevented from changing due to factors other than the defecation gas discharged from the subject during the defecation period of the subject. Is done. Therefore, the deodorizing device and the deodorizing air supply device 52 provided with the deodorizing filter 78 function as output result stabilizing means. Alternatively, as a modified example, a measurement gas supply device (not shown) that allows gas that does not react with each gas sensor to flow into the bowl 2a is provided, and the measurement gas equivalent to the gas sucked by the suction device 18 is provided. The present invention can also be configured to flow into the bowl 2a. In this case, the measurement gas supply device (not shown) functions as an output result stabilization unit that stabilizes the analysis result.
次に、図2に示すように、リモコン8にはデータ解析装置60が内蔵されており、このデータ解析装置60には、被験者特定装置62と、入力装置64と、送受信機66と、表示装置68と、スピーカー70が接続されている。本実施形態においては、これら送受信機66、表示装置68、及びスピーカー70は、データ解析装置60による解析結果を出力する出力装置として機能する。また、データ解析装置60は、CPU、記憶装置、及びこれらを作動させるプログラム等から構成され、記憶装置内にはデータベースが構築されている。 Next, as shown in FIG. 2, the remote control 8 has a built-in data analysis device 60. The data analysis device 60 includes a subject identification device 62, an input device 64, a transceiver 66, and a display device. 68 and a speaker 70 are connected. In the present embodiment, the transceiver 66, the display device 68, and the speaker 70 function as an output device that outputs an analysis result by the data analysis device 60. The data analysis device 60 includes a CPU, a storage device, a program for operating these, and the like, and a database is constructed in the storage device.
入力装置64及び表示装置68は、本実施形態においては、タッチパネルで構成されており、被験者の名前等の被験者識別情報等、各種の入力を受け付けると共に、体調の測定結果等、種々の情報が表示されるようになっている。
スピーカー70は、生体情報測定システム1が発する各種の警報、メッセージ等を出力するように構成されている。
被験者特定装置62には、予め、被験者の名前等の被験者識別情報を登録しておく。被験者が生体情報測定システム1を使用する際には、登録された被験者がタッチパネル上に表示され、被験者は自分の名前を選択する。
In this embodiment, the input device 64 and the display device 68 are configured by a touch panel, and receive various inputs such as subject identification information such as the subject's name, and display various information such as physical condition measurement results. It has come to be.
The speaker 70 is configured to output various alarms, messages, etc. issued by the biological information measurement system 1.
In the subject specifying device 62, subject identification information such as the subject's name is registered in advance. When the subject uses the biological information measuring system 1, the registered subject is displayed on the touch panel, and the subject selects his / her name.
さらに、リモコン8側の送受信機66は、ネットワークを介してサーバー12と通信可能に接続されている。被験者用端末14は、例えば、スマートフォン、タブレットPC、又はPC等の受信したデータを表示可能な装置からなる。 Further, the transmitter / receiver 66 on the remote control 8 side is communicably connected to the server 12 via a network. For example, the subject terminal 14 includes a device capable of displaying received data, such as a smartphone, a tablet PC, or a PC.
サーバー12は、排便ガスデータベースを備える。排便ガスデータベースには、生体情報測定システム1を使用している各被験者の被験者識別情報に対応づけて各排便行動における臭気性ガス量及び健康系ガスのガス量を含む測定データと、信頼度データとが測定日時ともに記録されている。また、サーバー12には、診断テーブルが記録されており、またデータ解析回路を有する。
さらに、サーバー12は、病院や保健機関等に設置された医療機関端末16とネットワークを介して接続されている。医療機関端末16は、例えば、PCなどからなり、サーバー12のデータベースに記録されたデータを閲覧可能である。
The server 12 includes a defecation gas database. In the defecation gas database, measurement data including the amount of odorous gas and the amount of health gas in each defecation behavior in association with the subject identification information of each subject using the biological information measurement system 1, and reliability data And are recorded along with the measurement date. The server 12 stores a diagnostic table and has a data analysis circuit.
Furthermore, the server 12 is connected to a medical institution terminal 16 installed in a hospital, a health institution, or the like via a network. The medical institution terminal 16 is composed of a PC, for example, and can browse data recorded in the database of the server 12.
次に、図3を参照して、便座4に内蔵されているガス検出装置20の構成を説明する。
まず、本実施形態の生体情報測定システム1では、臭気性ガス及び水素ガスを検出するために、ガス検出装置20には、ガスセンサとして半導体ガスセンサが用いられている。また、二酸化炭素を検出するために、ガス検出装置20には、固体電解質型センサが用いられている。
半導体ガスセンサは、酸化スズ等を含む酸化金属膜からなる検出部を有する。検出部は、数百度に加熱された状態で、加熱された検出部が還元性ガスに曝されると、表面に吸着している酸素と還元性ガスの間で酸化・還元反応がおこる。半導体ガスセンサは、この酸化・還元反応による検出部の抵抗値の変化を電気的に検出することにより、還元性ガスを検出することができる。半導体ガスセンサが検出可能な還元性ガスには、水素ガスや、臭気性ガスが含まれる。なお、本実施形態においては、臭気性ガスを検出するセンサ、水素ガスを検出するセンサ共に半導体ガスセンサが使用されているが、臭気性ガスセンサに使用されている検出部は臭気性ガスに強く反応するように、水素ガスセンサに使用されている検出部は水素ガスに強く反応するように、夫々検出部の材料成分が調整されている。
Next, the configuration of the gas detection device 20 built in the toilet seat 4 will be described with reference to FIG.
First, in the biological information measurement system 1 of the present embodiment, a semiconductor gas sensor is used as a gas sensor in the gas detection device 20 in order to detect odorous gas and hydrogen gas. Further, in order to detect carbon dioxide, the gas detection device 20 uses a solid electrolyte type sensor.
The semiconductor gas sensor has a detection unit made of a metal oxide film containing tin oxide or the like. In a state where the detection unit is heated to several hundred degrees, when the heated detection unit is exposed to a reducing gas, an oxidation / reduction reaction occurs between oxygen adsorbed on the surface and the reducing gas. The semiconductor gas sensor can detect the reducing gas by electrically detecting a change in the resistance value of the detection unit due to the oxidation / reduction reaction. The reducing gas that can be detected by the semiconductor gas sensor includes hydrogen gas and odorous gas. In this embodiment, the semiconductor gas sensor is used for both the sensor for detecting odorous gas and the sensor for detecting hydrogen gas. However, the detection unit used in the odorous gas sensor reacts strongly to the odorous gas. As described above, the material components of the detection units are adjusted so that the detection units used in the hydrogen gas sensor react strongly with hydrogen gas.
このように、本実施形態においては、「臭気性ガスセンサ」として「半導体ガスセンサ」が使用されているが、上記のようにこの「半導体ガスセンサ」は検出対象としているメチルメルカプタンガスの他、それ以外の臭気性ガスにも広く反応する一般的な物を使用している。また、後述するように「臭気性ガスセンサ」として固体電解質センサを用いることも可能であるが、固体電解質センサも、半導体ガスセンサと同様にメチルメルカプタンガスの他、それ以外の臭気性ガスにも広く反応する一般的な物を使用してかまわない。換言すれば、メチルメルカプタンガスのみに反応するガスセンサは、極めて製作困難であり、製作することができたとしても極めて大型で高価なガスセンサとなってしまう。このように大型で高価なガスセンサを採用したとすれば、高度な臨床検査で使用される医療機器としては実現可能であったとしても、民生品として販売可能なコストで生体情報測定システムを製造することは不可能になる。本実施形態の生体情報測定システムにおいては、検出対象であるメチルメルカプタンガス以外の、他の臭気性ガスにも反応してしまう簡易な、汎用的なガスセンサを「臭気性ガスセンサ」として採用することにより、民生品としての生体情報測定システムを実現可能にしたのである。上記のように、本実施形態において採用されているガスセンサは、メチルメルカプタンガス、及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスにも反応してしまうセンサであるが、本明細書においては、便宜上、これを「臭気性ガスセンサ」と呼ぶことにする。本実施形態において採用されている「臭気性ガスセンサ」が反応する臭気性ガスとして、代表的には、メチルメルカプタンガス、硫化水素ガス、アンモニアガス、アルコール系のガスが挙げられる。 As described above, in the present embodiment, the “semiconductor gas sensor” is used as the “odor gas sensor”. As described above, this “semiconductor gas sensor” is other than the methyl mercaptan gas to be detected. The general thing which reacts also widely with odorous gas is used. In addition, a solid electrolyte sensor can be used as an “odor gas sensor” as will be described later, but the solid electrolyte sensor also reacts widely with other odorous gases in addition to methyl mercaptan gas as with the semiconductor gas sensor. You can use a common one. In other words, a gas sensor that reacts only with methyl mercaptan gas is extremely difficult to manufacture, and even if manufactured, it becomes an extremely large and expensive gas sensor. If such a large and expensive gas sensor is adopted, a biological information measurement system is manufactured at a cost that can be sold as a consumer product, even if it can be realized as a medical device used in advanced clinical examinations. It becomes impossible. In the biological information measurement system of the present embodiment, a simple, general-purpose gas sensor that reacts to other odorous gases other than the methyl mercaptan gas to be detected is adopted as the “odorous gas sensor”. This makes it possible to realize a living body information measurement system as a consumer product. As described above, the gas sensor employed in the present embodiment is a sensor that also reacts with methyl mercaptan gas and odorous gas other than methyl mercaptan gas. It will be referred to as “odorous gas sensor”. Representative examples of the odorous gas to which the “odorous gas sensor” employed in the present embodiment reacts include methyl mercaptan gas, hydrogen sulfide gas, ammonia gas, and alcohol-based gas.
また、本実施形態の生体情報測定システム1において採用されている「臭気性ガスセンサ」は、対象としているメチルメルカプタンガスの他、それ以外の臭気性ガスにも反応してしまうセンサであるが、後述する種々の工夫により、このようなガスセンサを使用しても民生品として必要にして十分な精度の測定を可能にしている。具体的には、トイレ室という種々の臭気性ガスが存在する空間において、測定環境を整備するための工夫、ガスセンサによる検出信号から、被験者の排便行動を想定して、排便ガスに関するデータを抽出するデータ処理上の工夫、誤差の大きい検出データが得られた場合でも、それにより被験者に過度の心理的負担を与えないための工夫等が挙げられる。各工夫点についての詳細は後述する。 In addition, the “odorous gas sensor” employed in the biological information measuring system 1 of the present embodiment is a sensor that reacts to other odorous gases in addition to the target methyl mercaptan gas, but will be described later. Due to various measures, even if such a gas sensor is used, it is possible to measure with sufficient accuracy as a consumer product. Specifically, in a toilet room where various odorous gases exist, data on defecation gas is extracted from the device for improving the measurement environment and detection signals from the gas sensor, assuming the defecation behavior of the subject. Ingenuity in data processing, even when detection data with a large error is obtained, ingenuity to prevent an excessive psychological burden on the subject can be mentioned. Details of each device point will be described later.
なお、本実施形態では、臭気性ガス及び水素ガスを検出するためのセンサとして半導体ガスセンサを用いた場合について説明するが、これに代えて、固体電解質センサを用いることも可能である。固体電解質センサは、例えば、安定ジルコニア等の固体電解質を加熱しておき、固体電解質を透過するイオン透過量に基づいて、ガスを検知するセンサである。固体電解質センサが検出可能なガスには、水素ガス及び臭気性ガスが含まれる。また、本実施形態では、二酸化炭素を検出するためのセンサとして、固体電解質センサが用いられている。二酸化炭素センサはこれらに限られるものではなく赤外方式などでも良い。なお、二酸化炭素を検出するセンサは省略することもできる。 In this embodiment, a case where a semiconductor gas sensor is used as a sensor for detecting odorous gas and hydrogen gas will be described. However, a solid electrolyte sensor can be used instead. The solid electrolyte sensor is a sensor that detects a gas based on an ion permeation amount that passes through the solid electrolyte by heating a solid electrolyte such as stable zirconia, for example. Gases that can be detected by the solid electrolyte sensor include hydrogen gas and odorous gas. In this embodiment, a solid electrolyte sensor is used as a sensor for detecting carbon dioxide. The carbon dioxide sensor is not limited to these, and an infrared method or the like may be used. A sensor for detecting carbon dioxide can be omitted.
図3に示すように、本実施形態においては、吸引装置18の内部にガス検出装置20が配置されている。
吸引装置18は、下方に向けられたダクト18aと、概ね水平方向に向けられた吸気通路18bと、吸気通路18bの下流側に配置された吸引ファン18cにより構成されている。また、ダクト18aの内部には、ダクトクリーナー58、及び湿度調整装置59が設けられている。
ガス検出装置20は、吸気通路18bの内部に配置されたフィルタ72と、臭気性ガスセンサ26と、水素ガスセンサ24と、二酸化炭素センサ28によって構成されている。図3に示すように、吸気通路18bを横断するようにフィルタ72が配置され、フィルタ72の下流側に臭気性ガスセンサ26、水素ガスセンサ24、及び二酸化炭素センサ28が並置されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a gas detection device 20 is disposed inside the suction device 18.
The suction device 18 includes a duct 18a directed downward, an intake passage 18b oriented substantially in the horizontal direction, and a suction fan 18c disposed on the downstream side of the intake passage 18b. A duct cleaner 58 and a humidity adjusting device 59 are provided inside the duct 18a.
The gas detection device 20 includes a filter 72 disposed in the intake passage 18b, an odorous gas sensor 26, a hydrogen gas sensor 24, and a carbon dioxide sensor 28. As shown in FIG. 3, a filter 72 is disposed so as to cross the intake passage 18 b, and an odorous gas sensor 26, a hydrogen gas sensor 24, and a carbon dioxide sensor 28 are juxtaposed on the downstream side of the filter 72.
さらに、臭気性ガスセンサ26の下流側に脱臭フィルタ78が設けられ、この脱臭フィルタ78によって吸気されたガスを脱臭することにより、吸引装置18は脱臭装置としても機能している。
また、脱臭フィルタ78の下流側には湿度調整装置59が設けられている。湿度調整装置59には吸湿剤が封入されており、ボウル2a内の湿度を低下させる必要がある場合には、脱臭フィルタ78を通過した空気が、封入されている吸湿剤の中を通過するように流路が切り替えられ、ボウル2a内を循環している空気から水分が除去される。これにより、ボウル2a内の湿度は適正値に維持され、各ガスセンサの検出感度がほぼ一定に維持される。従って、湿度調整装置59は、ボウル2a内の湿度変化を抑制する出力結果安定化手段として機能する。
Further, a deodorizing filter 78 is provided on the downstream side of the odorous gas sensor 26, and the suction device 18 also functions as a deodorizing device by deodorizing the gas taken in by the deodorizing filter 78.
Further, a humidity adjusting device 59 is provided on the downstream side of the deodorizing filter 78. A moisture absorbent is enclosed in the humidity adjusting device 59, and when it is necessary to lower the humidity in the bowl 2a, the air that has passed through the deodorizing filter 78 passes through the enclosed moisture absorbent. Thus, the flow path is switched to remove moisture from the air circulating in the bowl 2a. Thereby, the humidity in the bowl 2a is maintained at an appropriate value, and the detection sensitivity of each gas sensor is maintained substantially constant. Accordingly, the humidity adjusting device 59 functions as an output result stabilizing unit that suppresses a humidity change in the bowl 2a.
吸引ファン18cは、水洗大便器2のボウル2a内の、臭気性ガス等を含む異臭ガスを一定速度で吸引し、脱臭した上でボウル2a内に戻すものである。脱臭用のダクト18aは、内部へ小便等の飛沫が入り込まないように、吸引口が下方に向けられた状態でボウル2a内に開口している。メチルメルカプタン等の臭気性ガスや、水素ガスは分子量が小さいため、排便後すぐに上昇してしまう。これに対して、本実施形態では、ボウル2a内に開口したダクト18aの入口から吸引ファン18cによって吸引することにより、排出された臭気性ガス及び水素ガスを確実にガス検出装置20内へ導入することができる。このように、吸引装置18は、被験者が排便を開始する前から作動され、被験者の排便期間中において一定流速の気体を各ガスセンサに接触させる。これにより、安定した測定値を得ることができる。従って、吸引装置18及びこれを作動させる制御装置22は、出力結果安定化手段として機能する。 The suction fan 18c sucks off the odorous gas including the odorous gas in the bowl 2a of the flush toilet 2 at a constant speed, deodorizes it, and returns it to the bowl 2a. The deodorizing duct 18a opens in the bowl 2a with the suction port directed downward so that droplets such as urine do not enter the interior. Odorous gases such as methyl mercaptan and hydrogen gas have a low molecular weight, so they rise immediately after defecation. In contrast, in the present embodiment, the exhausted odorous gas and hydrogen gas are reliably introduced into the gas detection device 20 by being sucked by the suction fan 18c from the inlet of the duct 18a opened in the bowl 2a. be able to. Thus, the suction device 18 is operated before the subject starts defecation, and makes the gas sensor contact a gas having a constant flow rate during the defecation period of the subject. Thereby, a stable measurement value can be obtained. Accordingly, the suction device 18 and the control device 22 that operates the suction device 18 function as output result stabilization means.
フィルタ72は、脱臭機能を備えていないフィルタであって、臭気性ガス、水素、及び二酸化炭素を通過し、尿や洗浄剤等の異物の通過を妨げるように構成されている。このようなフィルタ72としては、化学反応を利用せず、機械的に異物を捕集する部材、例えば、細かいネット状部材を用いることができる。これにより、臭気性ガスセンサ26、水素ガスセンサ24、及び二酸化炭素センサ28が尿石等により汚染されるのを防止できる。 The filter 72 is a filter that does not have a deodorizing function, and is configured to pass odorous gas, hydrogen, and carbon dioxide, and prevent passage of foreign matters such as urine and cleaning agents. As such a filter 72, a member that mechanically collects foreign matters, for example, a fine net-like member, without using a chemical reaction, can be used. Thereby, it is possible to prevent the odorous gas sensor 26, the hydrogen gas sensor 24, and the carbon dioxide sensor 28 from being contaminated by urine stones or the like.
さらに、各ガスセンサに対して、各ガスセンサの上流側、かつ、フィルタ72の下流側にセンサ加温ヒータ54が夫々設けられている。上述の通り、半導体ガスセンサである臭気性ガスセンサ26及び水素ガスセンサ24は、検出部を所定の温度に加熱した状態において、水素及び臭気性ガスを検出することができる。センサ加温ヒータ54は、臭気性ガスセンサ26及び水素ガスセンサ24の検出部を加熱するために設けられている。また、二酸化炭素センサ28も固体電解質を所定の温度に加熱する必要があり、センサ加温ヒータ54が設けられている。これらセンサ加温ヒータ54はセンサに付着した異臭ガス成分を加熱除去するための異臭除去装置としても機能する。なお、臭気性ガスセンサ、水素ガスセンサとして固体電解質センサを使用する場合においても検出部を加熱するためのセンサ加温ヒータを設ける必要がある。 Further, for each gas sensor, a sensor heating heater 54 is provided upstream of each gas sensor and downstream of the filter 72. As described above, the odorous gas sensor 26 and the hydrogen gas sensor 24, which are semiconductor gas sensors, can detect hydrogen and odorous gas in a state where the detection unit is heated to a predetermined temperature. The sensor heating heater 54 is provided to heat the detection units of the odorous gas sensor 26 and the hydrogen gas sensor 24. Also, the carbon dioxide sensor 28 needs to heat the solid electrolyte to a predetermined temperature, and a sensor heating heater 54 is provided. These sensor heating heaters 54 also function as an odor removing device for heating and removing odorous gas components adhering to the sensor. Even when a solid electrolyte sensor is used as an odorous gas sensor or a hydrogen gas sensor, it is necessary to provide a sensor heater for heating the detection unit.
さらに、センサ加温ヒータ54は、各センサに付着した堆積物を除去するための手段としても機能する。フィルタ72を通過したガスは異物が除かれているものの、吸引したガスには様々な異臭ガス成分が含まれている。このような異臭ガス成分は各ガスセンサに付着し、微量な臭気性ガスを測定する際のノイズの原因となりうる。これに対して、センサ加温ヒータ54により、センサの検出部を加熱することにより、新たな装置を設けることなく、センサに付着した異臭ガスを加熱除去することができる。また、制御装置22は、被験者の排便行動が開始される前から、各ガスセンサの温度が一定になるようにセンサ加温ヒータ54を制御する。即ち、制御装置22は、気流が接触することにより、各ガスセンサの温度が低下するのを抑制するように、センサ加温ヒータ54を制御する。これにより、被験者の排便期間中において、各ガスセンサの感度が所定の値に管理され、各ガスセンサによる測定誤差を抑制することができる。従って、制御装置22及びセンサ加温ヒータ54は、出力される解析結果を安定化させる出力結果安定化手段として機能する。 Further, the sensor heating heater 54 also functions as a means for removing deposits attached to each sensor. Although the gas that has passed through the filter 72 has foreign substances removed, the sucked gas contains various odorous gas components. Such off-flavor gas components adhere to each gas sensor and can cause noise when measuring a minute amount of odorous gas. On the other hand, by heating the detection part of the sensor with the sensor heating heater 54, the off-flavor gas adhering to the sensor can be removed by heating without providing a new device. Moreover, the control apparatus 22 controls the sensor heating heater 54 so that the temperature of each gas sensor becomes constant before the subject's defecation behavior is started. That is, the control device 22 controls the sensor heating heater 54 so as to suppress the temperature of each gas sensor from being lowered due to the contact of the airflow. Thereby, during the test subject's defecation period, the sensitivity of each gas sensor is managed by predetermined value, and the measurement error by each gas sensor can be suppressed. Therefore, the control device 22 and the sensor heating heater 54 function as output result stabilization means for stabilizing the output analysis result.
また、脱臭フィルタ78は、臭気性ガス等の異臭ガスを吸着する触媒フィルタである。脱臭フィルタ78により臭気性ガス等のガスが取り除かれた空気は、ボウル2aへ戻される。この際、ボウル2a内に還流されたガスに臭気性ガス等が含まれていると、ボウル2a内に流入した臭気性ガス等が再びダクト18aから吸引され、臭気性ガスセンサ26が再度検出してしまうおそれがある。このため、本実施形態では、臭気性ガスセンサ26の下流側に脱臭フィルタ78を配置することにより、ボウル2a内に戻されるガスから臭気性ガス等の臭気成分を確実に除去している。 Further, the deodorizing filter 78 is a catalytic filter that adsorbs an odorous gas such as an odorous gas. The air from which gas such as odorous gas is removed by the deodorizing filter 78 is returned to the bowl 2a. At this time, if the gas refluxed into the bowl 2a contains odorous gas or the like, the odorous gas or the like flowing into the bowl 2a is again sucked from the duct 18a, and the odorous gas sensor 26 detects again. There is a risk that. For this reason, in this embodiment, the deodorizing filter 78 is arrange | positioned in the downstream of the odorous gas sensor 26, and odor components, such as odorous gas, are reliably removed from the gas returned in the bowl 2a.
なお、被験者が便座4に着座すると、下着等によりボウル2a上部が閉鎖される。ボウル2a内が負圧になってしまうと、被験者の体や、着衣等に付着した異臭ガス成分がボウル2a内に吸引されてしまう。本実施形態の生体情報測定システム1においては、排便ガス内に微量しか含まれていない臭気性ガスを検出するため、臭気性ガスセンサ26の感度が極めて高く設定されており、被験者の体や、着衣等に付着した異臭ガス成分すら測定に対する外乱となる。これに対して、本実施形態においては、脱臭後のガスをボウル2a内に戻しているため、ボウル2a内が負圧となることはなく、被験者の体や、着衣等に付着した異臭ガス成分がボウル2a内に引き込まれるのを防止することができる。 When the subject sits on the toilet seat 4, the upper part of the bowl 2a is closed by underwear or the like. When the inside of the bowl 2a becomes negative pressure, the off-flavor gas component adhering to the body of the subject or clothes is sucked into the bowl 2a. In the biological information measurement system 1 of the present embodiment, the odorous gas sensor 26 is set to have extremely high sensitivity in order to detect odorous gas that is contained in a small amount in the defecation gas. Even the off-flavor gas component adhering to etc. becomes a disturbance to the measurement. On the other hand, in this embodiment, since the gas after deodorization is returned into the bowl 2a, the inside of the bowl 2a does not become negative pressure, and the off-flavor gas component adhering to the body of the subject, clothes, etc. Can be prevented from being drawn into the bowl 2a.
ここで、臭気性ガスセンサ26として用いている半導体ガスセンサは、臭気性ガスのみならず、水素も検出してしまう。このため、半導体ガスセンサの検出した検出データから水素ガスの影響を分離する必要がある。本実施形態においては、このような水素ガスの影響を分離するための水素分離機構として、ガス検出装置20内において半導体ガスセンサにより検出された臭気性ガスの検出値から、水素ガスセンサ24により検出された水素ガスの検出値を減算することにより、水素ガスの影響を分離して臭気性ガスセンサ26の検出値として出力している。このような水素分離機構と半導体ガスセンサと、水素ガスセンサ24とを含み、臭気性ガス量及び水素ガス量に応じた検出値を出力する構成を検出値出力機構という。なお、上記の半導体ガスセンサにより検出された臭気性ガスの検出値から、水素ガスセンサ24により検出された水素ガスの検出値を減算する演算処理は、データ解析装置60等において行ってもよい。また、本実施形態では、半導体ガスセンサの検出した検出データから水素ガスの影響を分離するための水素分離機構について説明するが、メタンを検知するメタンセンサを設けることにより、半導体ガスセンサの検出した検出データからメタンの影響を分離することも可能である。メタンガスセンサとしては、検出部の材料成分をメタンに強く反応するように調整した半導体ガスセンサを用いればよい。 Here, the semiconductor gas sensor used as the odorous gas sensor 26 detects not only odorous gas but also hydrogen. For this reason, it is necessary to separate the influence of hydrogen gas from the detection data detected by the semiconductor gas sensor. In this embodiment, as a hydrogen separation mechanism for separating the influence of such hydrogen gas, the hydrogen gas sensor 24 detects the odorous gas detected by the semiconductor gas sensor in the gas detection device 20. By subtracting the detection value of the hydrogen gas, the influence of the hydrogen gas is separated and output as the detection value of the odorous gas sensor 26. A configuration including such a hydrogen separation mechanism, a semiconductor gas sensor, and a hydrogen gas sensor 24 and outputting a detection value corresponding to the amount of odorous gas and the amount of hydrogen gas is referred to as a detection value output mechanism. The arithmetic processing for subtracting the detected value of the hydrogen gas detected by the hydrogen gas sensor 24 from the detected value of the odorous gas detected by the semiconductor gas sensor may be performed in the data analysis device 60 or the like. In this embodiment, a hydrogen separation mechanism for separating the influence of hydrogen gas from detection data detected by the semiconductor gas sensor will be described. By providing a methane sensor for detecting methane, detection data detected by the semiconductor gas sensor is provided. It is also possible to separate the effects of methane from As the methane gas sensor, a semiconductor gas sensor adjusted so that the material component of the detection unit reacts strongly with methane may be used.
なお、多くの人の腸内には、メタンを生成するメタン生成菌が存在しない、又は、存在してもその量は非常に少ないため、多くの人は排便ガスに含まれるメタン量は非常に少ない。このため、本実施形態では、健康系ガスセンサとして、水素センサ24及び二酸化炭素センサ26を設けている。しかしながら、稀に、腸内のメタン生成菌が非常に多い人が存在する。このように腸内のメタン生成菌が非常に多い人の排便ガスは、メタンの生成量が多くなるが、水素の生成量が少なくなる。このため、水素センサ24及び二酸化炭素センサ26のみを設けた場合には、腸内のメタン生成菌が非常に多い人の排便ガスは、健康系ガスの排出量が少なく判断され、好ましくない。本実施形態では、多くの人に合わせるため、健康系ガスセンサとして、水素センサ24及び二酸化炭素センサ26を設ける構成としているが、メタンガス量の多い人に合わせて水素センサ24に代えてメタンガスセンサを設けてもよい。さらには、予め、水素センサ24及び二酸化炭素センサ26に加えてメタンガスセンサを設けておくことにより、如何なる被験者にも対応することができるため、より好ましい。 In many people's intestines, there are no methanogens that produce methane, or even if they exist, the amount of methane is very small. Few. For this reason, in this embodiment, the hydrogen sensor 24 and the carbon dioxide sensor 26 are provided as health system gas sensors. However, rarely, there are people who have very many methanogens in their intestines. As described above, the defecation gas of a person having a very large number of methanogenic bacteria in the intestine has a large amount of methane produced but a small amount of hydrogen produced. For this reason, when only the hydrogen sensor 24 and the carbon dioxide sensor 26 are provided, the fecal gas of a person who has a very large amount of methanogenic bacteria in the intestine is judged to be less preferable because the amount of discharged health gas is small. In this embodiment, the hydrogen sensor 24 and the carbon dioxide sensor 26 are provided as health gas sensors in order to suit many people, but a methane gas sensor is provided instead of the hydrogen sensor 24 according to people with a large amount of methane gas. May be. Furthermore, by providing a methane gas sensor in addition to the hydrogen sensor 24 and the carbon dioxide sensor 26 in advance, any subject can be handled, which is more preferable.
以上説明したように、排便ガスには大量の水素が含まれるが、半導体ガスセンサは臭気性ガスのみならず、水素も検出してしまう。これに対して、半導体ガスセンサである臭気性ガスセンサ26により検出されたガス量から、水素ガスセンサ24により検出された水素ガス量を減算することにより、水素の影響を分離することができるため、正確に臭気性ガスのガス量を測定できる。
また、排便ガスに含まれる水素ガスは分子量が空気に比べて非常に小さく、ボウル2aから逃げ出しやすい。これに対して、本実施形態では、吸引装置18のファン18cにより排便ガスを吸引しているため、確実に水素ガスを含む排便ガスを捕集することができる。
As described above, the defecation gas contains a large amount of hydrogen, but the semiconductor gas sensor detects not only odorous gas but also hydrogen. On the other hand, since the influence of hydrogen can be separated by subtracting the amount of hydrogen gas detected by the hydrogen gas sensor 24 from the amount of gas detected by the odorous gas sensor 26 which is a semiconductor gas sensor, it is possible to accurately The amount of odorous gas can be measured.
Further, the hydrogen gas contained in the defecation gas has a very small molecular weight as compared with air, and easily escapes from the bowl 2a. On the other hand, in this embodiment, since the defecation gas is sucked by the fan 18c of the suction device 18, the defecation gas containing hydrogen gas can be reliably collected.
また、吸引した排便ガスをそのままボウル2a内に戻すと、臭気性ガスセンサ26による測定精度が低下する。これに対して、本実施形態では、吸引した排便ガスを脱臭フィルタ78により脱臭してボウル内に戻しているため、臭気性ガス量や水素量を正確に測定できる。さらに、このような脱臭フィルタ78は、各センサの下流側に配置する必要があるが、このような脱臭フィルタ78を各センサの下流に設けると、センサが異物により直接汚染される可能性がある。これに対して、本実施形態では、センサの上流側に脱臭機能を備えていないフィルタ72を設けているため、臭気成分測定に影響を与えず異物によるセンサの汚染を低減できる。 Moreover, if the sucked defecation gas is returned to the bowl 2a as it is, the measurement accuracy by the odorous gas sensor 26 is lowered. On the other hand, in this embodiment, since the sucked defecation gas is deodorized by the deodorizing filter 78 and returned to the bowl, the amount of odorous gas and the amount of hydrogen can be accurately measured. Further, such a deodorizing filter 78 needs to be disposed on the downstream side of each sensor. However, if such a deodorizing filter 78 is provided on the downstream side of each sensor, the sensor may be directly contaminated with foreign substances. . On the other hand, in this embodiment, since the filter 72 that does not have the deodorizing function is provided on the upstream side of the sensor, the contamination of the sensor with foreign substances can be reduced without affecting the odor component measurement.
また、ボウル2a内のガスを吸引するとボウル2a内の圧力が下がり、被験者の体や衣服に付着した異臭ガス成分がボウル2a内に流れこむ恐れがある。これに対して、本実施形態では、脱臭後の臭気成分を除去した空気をボウル2a内に戻しているため、ボウル2a内への被験者の体や衣服に付着した異臭ガス成分の流れ込みを防止し、正確な測定が可能となった。 Further, when the gas in the bowl 2a is sucked, the pressure in the bowl 2a is lowered, and there is a possibility that the off-flavor gas component adhering to the body and clothes of the subject flows into the bowl 2a. On the other hand, in this embodiment, since the air from which the odor components after deodorization are removed is returned to the bowl 2a, the flow of off-flavor gas components adhering to the body and clothes of the subject into the bowl 2a is prevented. Accurate measurement became possible.
ただし、脱臭後の臭気成分を除去した空気をボウル2a内に戻すのは必須の構成ではない。このように脱臭後の臭気成分を除去した空気をボウル2a内に戻す構成を採用しない場合には、被験者の体や衣服に付着した異臭ガス成分がボウル2a内に流れこむおそれがある。しかしながら、後述に図9を参照して説明するように、残留ガスの基準値を設定する際に、これら被験者の体や衣服に付着した異臭ガス成分の影響を含めた上で、残留ガスの基準値が設定される。このため、脱臭後の臭気成分を除去した空気をボウル2a内に戻さなくても、ガス量の推定を行うことは可能である。 However, it is not essential to return the air from which the odor components after deodorization are removed to the bowl 2a. Thus, when the structure which returns the air which removed the odor component after deodorizing in the bowl 2a is not employ | adopted, there exists a possibility that the off-flavor gas component adhering to a test subject's body and clothes may flow in in the bowl 2a. However, as will be described later with reference to FIG. 9, when setting the residual gas reference value, the residual gas reference is included after including the influence of the off-flavor gas components adhering to the body and clothes of the subject. Value is set. For this reason, it is possible to estimate the gas amount without returning the air from which the odor components after deodorization are removed to the bowl 2a.
次に、図4及び図5を参照して、本発明の第1実施形態による生体情報測定システム1により体調を測定する流れを説明する。
図4は、体調測定の流れを説明する図であり、上段には体調測定における各工程を示し、下段には、各工程においてリモコンの表示装置に表示される画面の一例を示している。図5は、リモコンの表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the flow which measures a physical condition with the biological information measuring system 1 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of physical condition measurement. The upper part shows each process in the physical condition measurement, and the lower part shows an example of a screen displayed on the display device of the remote controller in each process. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a screen displayed on the display device of the remote controller.
本実施形態の生体情報測定システム1では、被験者が排便時に放出する排便ガス中の臭気性ガスと、健康系ガスとの相関に基づき、癌の判定を含む体調状態の分析を行うものである。ここで、各被験者側装置では、排便期間中もしくは、一回の排便期間が終了した後、退出するまでの短時間で分析結果が表示されることが好ましい。しかしながら、短時間で分析を行うと分析精度が低くなるおそれがある。また、被験者が排出した排便ガスの全てを吸引装置18によって吸引することは困難であると共に、便器内やトイレ内が非常に不衛生な状態や芳香剤が強い測定環境では、これらが外乱となって影響をおよぼし測定精度が低下するおそれがある。このため、各被験者側装置において、被験者へ疾病の有無を含む体調を伝える際には、被験者の心理負担を考慮し、長期間に亘る多数回の排便行動時に測定を行った経時的な結果に基づいて、癌と関連性の高い臭気性ガスの絶対量だけを強く伝えるのではなく、被験者の体調の変化、すなわち腸内状態の変化が強く伝わるようにしている。また、各排便行動時における測定誤差も考慮して、本実施形態においては、一回の排便行動時の測定結果に基づいて、被験者に通知する体調が大きく変化することがないように、被験者に通知されるように工夫している。これは癌という病気が長期に渡って進行する病気であるという特性を利用したものであり、短期間で癌と関連性の強い臭気性ガス量を大きく変化するのは、癌との関連性が強いのではなく、悪しき生活習慣の結果やノイズの影響に起因することが大きいためであり、体調が大きく変化すると被験者への不要な心理不安となるためである。 In the biological information measuring system 1 of the present embodiment, the physical condition including the determination of cancer is analyzed based on the correlation between the odorous gas in the defecation gas released by the subject at the time of defecation and the health gas. Here, it is preferable that each subject-side apparatus displays the analysis result during the defecation period or in a short period of time after the end of a single defecation period until it exits. However, if the analysis is performed in a short time, the analysis accuracy may be lowered. In addition, it is difficult to suck all of the defecation gas discharged by the subject with the suction device 18, and these are disturbances in a measurement environment where the toilet bowl or toilet is very unsanitary or the fragrance is strong. May affect the measurement accuracy. Therefore, in each subject-side device, when the physical condition including the presence / absence of illness is transmitted to the subject, the time-lapse results of measurement during many defecation behaviors over a long period of time are taken into account. Based on this, instead of strongly transmitting only the absolute amount of odorous gas highly relevant to cancer, the change in the physical condition of the subject, that is, the change in the intestinal state is transmitted strongly. Also, taking into account measurement errors at the time of each bowel movement, in the present embodiment, the subject is notified based on the measurement result at the time of one bowel movement so that the physical condition notified to the subject does not change significantly. It is devised to be notified. This utilizes the characteristic that the disease of cancer is a disease that progresses over a long period of time. The amount of odorous gas that is strongly related to cancer in a short period of time is greatly related to cancer. This is because it is not strong, but is often caused by bad lifestyle habits or the influence of noise, and if the physical condition changes greatly, it causes unnecessary psychological anxiety to the subject.
上記の点に鑑み、本実施形態においては、まず、被験者側装置10では、一回の排便行動のうちの最初の排便ガスの測定結果、すなわち一回目の排泄行為時に排出された排便ガスに基づき、簡易に健康状態の分析を行い、健康状態の分析結果を表示する。これに対して、サーバー12においては、一回の排便行動の間に排出された総ガス量に基づき、他の被験者との比較等を行うことにより、より詳細な分析が可能である。そこで、本実施形態の生体情報測定システム1では、トイレ室R内に設置された被験者側装置10において簡易な分析を行い、サーバー12においてより詳細な分析を行う。 In view of the above points, in the present embodiment, first, in the subject-side device 10, based on the measurement result of the first defecation gas in one defecation behavior, that is, based on the defecation gas discharged during the first excretion action. , Simply analyze the health condition, and display the analysis result of the health condition. On the other hand, the server 12 can perform more detailed analysis by comparing with other subjects based on the total amount of gas discharged during a single defecation action. Therefore, in the biological information measurement system 1 of the present embodiment, simple analysis is performed in the subject-side device 10 installed in the toilet room R, and more detailed analysis is performed in the server 12.
図4に示すように、本実施形態の生体情報測定システム1による一回の排便行動時における測定においては、測定前環境整備工程S1と、測定開始準備工程S2と、測定基準値設定工程S3と、測定工程S4と、検診工程S5と、通信工程S6と、測定後環境整備工程S7が実行される。 As shown in FIG. 4, in the measurement at the time of one defecation action by the biological information measurement system 1 of the present embodiment, the pre-measurement environment preparation step S1, the measurement start preparation step S2, and the measurement reference value setting step S3 The measurement process S4, the examination process S5, the communication process S6, and the post-measurement environment maintenance process S7 are executed.
測定前環境整備工程S1とは、被験者がトイレ室Rに入室する前に行われる工程である。なお、被験者がトイレ室Rに入室したか否かは、入室検知センサ34(図2)により検知される。
測定前環境整備工程S1では、便座側の制御装置22はセンサ加温ヒータ54、吸引装置18、及び便蓋開閉装置40を測定待機モードに変更して制御する。センサ加温ヒータ54は、測定待機モードでは、温度センサ32により測定された温度に基づき、臭気性ガスセンサ26の検出部の温度が測定を行う際の温度よりも低い温度(例えば、200℃)になるように制御される。吸引装置18は、測定待機モードでは、吸引風量が最少限となるように制御される。便蓋開閉装置40は、測定待機モードでは、便蓋が閉じた状態となるように制御される。
The pre-measurement environment maintenance step S1 is a step performed before the subject enters the toilet room R. Whether or not the subject has entered the toilet room R is detected by the entrance detection sensor 34 (FIG. 2).
In the pre-measurement environment maintenance step S1, the control device 22 on the toilet seat side changes and controls the sensor warming heater 54, the suction device 18, and the toilet lid opening / closing device 40 to the measurement standby mode. In the measurement standby mode, the sensor heating heater 54 is based on the temperature measured by the temperature sensor 32 so that the temperature of the detection unit of the odorous gas sensor 26 is lower than the temperature at the time of measurement (for example, 200 ° C.). It is controlled to become. In the measurement standby mode, the suction device 18 is controlled so that the suction air volume is minimized. The toilet lid opening / closing device 40 is controlled so that the toilet lid is closed in the measurement standby mode.
また、測定前環境整備工程S1において、臭気性ガスセンサ26の検出部は、センサ加温ヒータ54が測定待機モードであるため、最適温度よりは低くなっているものの、臭気性ガスのガス濃度の測定は可能である。水洗大便器2に付着便等がある等、ボウル2a内に異臭ガスの発生源がある場合には、臭気性ガスセンサ26により測定されるガス濃度が所定値以上となる。制御装置22は、測定前環境整備工程S1において、臭気性ガスセンサ26により測定されたガス濃度の値が所定値を超えた場合には便器洗浄を実行する。具体的には、制御装置22は、ノズル駆動装置42によりノズルから洗浄水を放出してボウル2aを洗浄する、便器洗浄装置46により洗浄水タンクに貯留されていた水をボウル2a内に放出してボウル2a内を洗浄する、あるいは、便器除菌装置48により、水道水から次亜塩素酸水などの除菌水を生成し、生成した除菌水をボウル2aに吹きかけ、ボウル2aの殺菌を行う。 In the pre-measurement environment maintenance step S1, the detection unit of the odorous gas sensor 26 measures the gas concentration of the odorous gas although the sensor warming heater 54 is in the measurement standby mode and is lower than the optimum temperature. Is possible. When there is a source of off-flavor gas in the bowl 2a, such as when there is attached stool in the flush toilet 2, the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 becomes a predetermined value or more. When the gas concentration value measured by the odorous gas sensor 26 exceeds a predetermined value in the pre-measurement environment maintenance step S1, the control device 22 performs toilet cleaning. Specifically, the control device 22 discharges the cleaning water from the nozzle by the nozzle driving device 42 to clean the bowl 2a, and discharges the water stored in the cleaning water tank by the toilet cleaning device 46 into the bowl 2a. The bowl 2a is washed, or sterilization water such as hypochlorous acid water is generated from tap water by the toilet sterilizer 48, and the generated sterilized water is sprayed on the bowl 2a to sterilize the bowl 2a. Do.
また、臭気性ガスセンサ26により測定されるガス濃度が所定値以上の場合において、制御装置22が吸引装置18を作動させてボウル2a内の気体を排出して、ガス濃度を低下させることもできる。吸引装置18により吸引された気体は、脱臭フィルタ78により脱臭されるので、吸引装置18及び脱臭フィルタ78は脱臭装置として機能する。また、便蓋を開放させた状態で吸引装置18により気体を吸引することにより、ボウル2a内のみではなく、トイレ室R内も脱臭することができるので、吸引装置18及び脱臭フィルタ78はトイレ室脱臭装置としても機能させることができる。好ましくは、吸引装置18及び脱臭フィルタ78を脱臭装置として機能させる場合には、被験者の排便期間内において体調測定を行っているときよりも、吸引装置18による気体の吸引量を大きくする。 Further, when the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 is equal to or higher than a predetermined value, the control device 22 can operate the suction device 18 to discharge the gas in the bowl 2a, thereby reducing the gas concentration. Since the gas sucked by the suction device 18 is deodorized by the deodorization filter 78, the suction device 18 and the deodorization filter 78 function as a deodorization device. Further, by sucking the gas with the suction device 18 with the toilet lid open, not only the inside of the bowl 2a but also the toilet room R can be deodorized, so the suction device 18 and the deodorizing filter 78 are provided in the toilet room. It can also function as a deodorizing device. Preferably, when the suction device 18 and the deodorization filter 78 are functioned as a deodorization device, the amount of gas sucked by the suction device 18 is set larger than when the physical condition is measured during the defecation period of the subject.
或いは、トイレ室Rに設けられた換気装置(図示せず)を制御装置22が制御できるように構成しておき、換気装置を作動させることによりガス濃度を低下させても良い。このようにして、ボウル2a内に残留している臭気性ガスの濃度を低下させ、残留している気体に起因する残留ガスノイズの影響が軽減される。従って、測定前環境整備工程S1において実行されるノズル駆動装置42、便器洗浄装置46又は便器除菌装置48によるボウル2aの洗浄又は殺菌、及びボウル2a内又はトイレ室R内の排気/脱臭は、残留ガスノイズの影響を軽減するノイズ対応手段、及び残留している臭気性ガスの濃度を低下させる残留ガス除去手段として機能する。また、被験者がトイレ室Rに入室していない、被験者の排便期間以外のときに実行されるノイズ対応手段は、第1ノイズ対応手段として機能すると共に、残留ガス除去手段として機能する。 Alternatively, a ventilation device (not shown) provided in the toilet room R may be configured to be controlled by the control device 22, and the gas concentration may be lowered by operating the ventilation device. In this way, the concentration of the odorous gas remaining in the bowl 2a is reduced, and the influence of residual gas noise caused by the remaining gas is reduced. Therefore, the cleaning or sterilization of the bowl 2a by the nozzle drive device 42, the toilet bowl cleaning device 46 or the toilet bowl sanitizing device 48, and the exhaust / deodorization in the bowl 2a or the toilet room R, which are executed in the pre-measurement environment maintenance step S1, It functions as noise countermeasure means for reducing the influence of residual gas noise and residual gas removal means for reducing the concentration of residual odorous gas. Further, the noise countermeasure means executed when the subject is not in the toilet room R and is outside the subject's defecation period functions as the first noise countermeasure means and also as the residual gas removing means.
さらに、測定前環境整備工程S1において、上述した便器洗浄を行っても、臭気性ガスセンサ26により測定されるガス量が所定値未満とならない場合には、制御装置22は、送受信機56により清掃ワーニング指令信号を送信する。リモコン8側の送受信機66が清掃ワーニング指令信号を受信すると、表示装置68又はスピーカ70により被験者に対してトイレの洗浄をするよう報知する。 Furthermore, if the amount of gas measured by the odorous gas sensor 26 does not become less than a predetermined value even after the toilet bowl cleaning described above is performed in the pre-measurement environment maintenance step S <b> 1, the control device 22 causes the transceiver 56 to perform a cleaning warning. Send command signal. When the transmitter / receiver 66 on the remote control 8 side receives the cleaning warning command signal, the display device 68 or the speaker 70 notifies the subject to clean the toilet.
また、測定前環境整備工程S1において、制御装置22は、定期的に吸引環境クリーニングを行う。具体的には、制御装置22は、ダクトクリーナー58を駆動し、吸引装置18のダクト18a内に洗浄水を吹き付けてダクト18a等を洗浄する。さらに、センサ加温ヒータ54により水素ガスセンサ24、臭気性ガスセンサ26及び二酸化炭素センサ28を高温に加熱して、これらガスセンサ24、26、28の表面に付着した異臭ガス成分を焼失させる。 In addition, in the pre-measurement environment maintenance step S1, the control device 22 periodically performs suction environment cleaning. Specifically, the control device 22 drives the duct cleaner 58 and sprays cleaning water into the duct 18a of the suction device 18 to clean the duct 18a and the like. Further, the hydrogen heater 24, the odorous gas sensor 26 and the carbon dioxide sensor 28 are heated to a high temperature by the sensor heating heater 54, and the off-flavor gas components adhering to the surfaces of these gas sensors 24, 26 and 28 are burned out.
次に、制御装置22は、入室検知センサ34により被験者の入室が検知されると、送受信機56を介してリモコン8側の送受信機66に測定開始準備工程S2を開始する旨の信号を送信し、リモコン側と同期しながら測定開始準備工程S2を行う。 Next, when the entrance of the subject is detected by the entrance detection sensor 34, the control device 22 transmits a signal to start the measurement start preparation step S <b> 2 to the transmitter / receiver 66 on the remote control 8 side via the transmitter / receiver 56. The measurement start preparation step S2 is performed in synchronization with the remote control side.
測定開始準備工程S2では、まず、リモコン8に内蔵された被験者特定装置62は被験者を特定する。具体的には、生体情報測定システム1には、システムが設置された住宅の居住者が登録されており、登録されている居住者が被験者の候補として表示される。即ち、図5に示すように、リモコン8の表示装置68の上部には、「被験者A」、「被験者B」、「被験者C」..として候補者のボタンが表示され、トイレ室Rに入室した被験者が自己に対応するボタンを押すことにより、被験者が特定される。さらに、リモコン8に内蔵されたデータ解析装置60は、記憶装置を参照して、被験者特定装置62が受け付けた個人識別情報の過去の測定データ及び解析の基準となる基準データとしての体調表示テーブルを取得する。 In the measurement start preparation step S2, first, the subject specifying device 62 built in the remote controller 8 specifies the subject. Specifically, the resident of the house where the system is installed is registered in the biological information measurement system 1, and the registered resident is displayed as a candidate for the subject. That is, as shown in FIG. 5, "subject A", "subject B", "subject C",. . The candidate's button is displayed, and when the subject entering the toilet room R presses the button corresponding to himself / herself, the subject is identified. Further, the data analysis device 60 built in the remote controller 8 refers to the storage device, and displays the physical measurement display table as the reference measurement data and the past measurement data of the personal identification information received by the subject identification device 62 and the analysis reference. get.
また、測定開始準備工程S2において、データ解析装置60は、図5に示すように、表示装置の二段目に、例えば、「前回別の場所で排便しましたか?」といった、前回の排便がこの装置が設置されているトイレにおいて行われたか否かに関する質問と、その回答の選択肢「はい(今朝)」、「はい(昨日午後)」、「はい(昨日午前)」、「一昨日以前」、「いいえ」を表示する。被験者がこの質問に回答することにより、データ解析装置60の入力装置64に被験者の排便履歴情報が入力される。このような被験者の前回の排便行動からの経過時間に関する排便履歴情報はリモコン8に内蔵された記憶装置(被験者情報記憶装置)に記憶され、この被験者情報記憶装置には、予め登録されている被験者の体重、年齢、性別等に関する被験者情報も記憶されている。また、排便履歴情報は、サーバー12に送信され、サーバー12のデータベースに記録される。 Further, in the measurement start preparation step S2, as shown in FIG. 5, the data analysis device 60 performs the previous defecation such as “Did you defecate in another place?” On the second stage of the display device. Questions about whether or not this was done in the toilet where this device was installed, and the answer options “Yes (this morning)”, “Yes (yesterday afternoon)”, “Yes (yesterday morning)”, “before yesterday” “No” is displayed. When the subject answers the question, the defecation history information of the subject is input to the input device 64 of the data analysis device 60. The defecation history information regarding the elapsed time from the previous defecation behavior of the subject is stored in a storage device (subject information storage device) built in the remote controller 8, and the subjects registered in advance in the subject information storage device The subject information regarding the body weight, age, sex, etc. of the child is also stored. The defecation history information is transmitted to the server 12 and recorded in the database of the server 12.
また、測定開始準備工程S2において、便器側の制御装置22は、センサ加温ヒータ54、吸引装置18、及び便蓋開閉装置40を測定モードに制御する。センサ加温ヒータ54は、測定モードでは、温度センサ32により測定された温度に基づき、臭気性ガスセンサ26の検出部の温度が測定に適した第1の温度(例えば400℃)となるように、制御される。即ち、臭気性ガスセンサ26の検出部の温度は、被験者が入室する前の待機状態においては、第1の温度よりも低い第2の温度(例えば200℃)に維持されているが、被験者の入室が検知されると、制御装置22は被験者が便座4に着座する前に検出部の温度を第1の温度まで上昇させる。また、吸引装置18は、測定モードでは、吸引風量を、排便ガスがボウル2aから外部に漏れないような風量まで上昇させ、このような風量から変動しないように一定に制御される。また、便蓋開閉装置40は、測定モードでは、便蓋を開放するように制御される。 In the measurement start preparation step S2, the toilet-side control device 22 controls the sensor heating heater 54, the suction device 18, and the toilet lid opening / closing device 40 to the measurement mode. In the measurement mode, the sensor warming heater 54 is based on the temperature measured by the temperature sensor 32 so that the temperature of the detection unit of the odorous gas sensor 26 becomes the first temperature suitable for measurement (for example, 400 ° C.). Be controlled. That is, the temperature of the detection unit of the odorous gas sensor 26 is maintained at the second temperature (for example, 200 ° C.) lower than the first temperature in the standby state before the subject enters the room, but the subject enters the room. Is detected, the control device 22 raises the temperature of the detection unit to the first temperature before the subject sits on the toilet seat 4. Further, in the measurement mode, the suction device 18 is controlled to be constant so that the suction air volume is increased to an air volume that prevents the defecation gas from leaking outside from the bowl 2a and does not fluctuate from such air volume. Further, the toilet lid opening / closing device 40 is controlled to open the toilet lid in the measurement mode.
また、測定開始準備工程S2において、臭気性ガスセンサ26によって検出された臭気性ガス濃度が高い場合には、制御装置22は、便器除菌装置48によりボウル2a内の除菌を行う。
また、測定開始準備工程S2において、湿度センサ30により測定された湿度が臭気性ガスセンサ26による排便ガスの測定に適していないような値の場合には、制御装置22は、湿度調整装置59に信号を送り、ボウル内の湿度が適正値となるように制御を行う。
In the measurement start preparation step S <b> 2, when the odorous gas concentration detected by the odorous gas sensor 26 is high, the control device 22 performs sterilization in the bowl 2 a by the toilet sterilization device 48.
Further, in the measurement start preparation step S2, when the humidity measured by the humidity sensor 30 is a value that is not suitable for the measurement of the defecation gas by the odorous gas sensor 26, the control device 22 sends a signal to the humidity adjustment device 59. To control the humidity in the bowl to an appropriate value.
また、測定開始準備工程において、アルコール系除菌剤を使用したシートや、スプレーにより便座4の清掃が行われると、アルコールに臭気性ガスセンサ26が反応しガス濃度値が急増する。このように臭気性ガスセンサ26により測定されるガス濃度が急増した場合には、データ解析装置60は、表示装置68に警告を表示する。 In the measurement start preparation step, when the toilet seat 4 is cleaned with a sheet using an alcohol-based disinfectant or spraying, the odorous gas sensor 26 reacts with alcohol and the gas concentration value increases rapidly. Thus, when the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 increases rapidly, the data analysis device 60 displays a warning on the display device 68.
また、データ解析装置60は、臭気性ガスセンサ26による測定値を、排便ガス測定のベースとなるノイズレベルである環境基準値として記憶する。この環境基準値に基づき、データ解析装置60は、測定が可能な状態であるか否かを判断する。そして、データ解析装置60は、ノイズレベルの測定中、及び測定が可能でないと判定した場合には、表示装置68により、図4の下段に示すように、「測定準備中! できればちょっと待って下さい」といった、被験者に排便を待機するように促す表示を提示する。 In addition, the data analysis device 60 stores the measurement value obtained by the odorous gas sensor 26 as an environmental reference value that is a noise level serving as a base for defecation gas measurement. Based on this environmental reference value, the data analysis device 60 determines whether or not measurement is possible. If the data analysis device 60 determines that the noise level is being measured or cannot be measured, the display device 68 causes the display device 68 to read “Preparing for measurement! ”Is displayed to prompt the subject to wait for defecation.
次に、制御装置22は、着座検知センサ36により被験者が着座したことが検知されると、送受信機56を介してデータ解析装置60に測定基準値設定工程S3を開始する旨の信号を送信し、データ解析装置60と同期しながら測定基準値設定工程S3を行う。なお、着座検知センサ36が検出と非検出とを所定回繰り返すような場合は、被験者による便座の清掃の影響であるため、このような場合はS1に戻ることが望ましい。
測定基準値設定工程S3では、データ解析装置60が臭気性ガスセンサ26により測定された測定値に基づき、被験者に起因するノイズレベルの判定である被験者付着異臭ノイズ判定を行う。即ち、臭気性ガスセンサ26により測定された測定値が十分に低下し、安定していない場合には、アルコール系除菌剤等による除菌が行われた可能性があると判断して、図4の下段に示す「測定準備中! できればちょっと待って下さい」の表示を継続する。或いは、被験者に起因するノイズレベルが所定値以上の場合において、データ解析装置60は、局部洗浄装置であるノズル駆動装置42に信号を送ってこれを作動させ、被験者のおしり洗浄を実行する。または、データ解析装置60は、被験者がおしり洗浄を実行するよう、表示装置68により被験者に報知する。このように、データ解析装置60によるおしり洗浄の実行及びそれを促す報知、及び被験者へのノイズが大きいことの報知は、第1ノイズ対応手段とは異なる対応によって被験者ノイズを軽減する第2ノイズ対応手段として機能する。また、上述した第1ノイズ対応手段は、被験者がトイレ室Rに入室していないときに実行されるのに対して、第2ノイズ対応手段は被験者がトイレ室Rに入室しているとき実行される。一方、臭気性ガスセンサ26により測定された測定値が十分に低下している場合には、この表示は消去される。また、所定時間経過しても臭気性ガスセンサ26により測定された測定値が十分に低下しない場合には、データ解析装置60は体調の測定を中止し、その旨を表示装置68に表示して被験者に報知する。このように、データ解析装置60は、被験者の排便期間前におけるボウル2a内の気体成分が、測定に適さないと判断した場合には、被験者の体調測定を中止するので、出力結果安定化手段として機能する。
Next, when the seating detection sensor 36 detects that the subject is seated, the control device 22 transmits a signal indicating that the measurement reference value setting step S3 is started to the data analysis device 60 via the transceiver 56. The measurement reference value setting step S3 is performed in synchronization with the data analysis device 60. In addition, when the seating detection sensor 36 repeats detection and non-detection a predetermined number of times, it is an effect of cleaning of the toilet seat by the subject, and in such a case, it is desirable to return to S1.
In the measurement reference value setting step S <b> 3, the data analysis device 60 performs subject adhering odor noise determination, which is determination of a noise level caused by the subject, based on the measurement value measured by the odorous gas sensor 26. That is, when the measured value measured by the odorous gas sensor 26 is sufficiently lowered and not stable, it is determined that there is a possibility that sterilization with an alcohol-based disinfectant or the like has been performed, and FIG. Continue to display “Preparing for measurement! Please wait if you can” as shown below. Alternatively, when the noise level caused by the subject is equal to or higher than a predetermined value, the data analysis device 60 sends a signal to the nozzle driving device 42 which is a local cleaning device to activate it, and performs the subject's tail washing. Alternatively, the data analysis device 60 notifies the subject by the display device 68 so that the subject performs the butt washing. As described above, the execution of the buttocks cleaning by the data analysis device 60, the notification for prompting the notification, and the notification that the noise to the subject is large, the second noise correspondence that reduces the subject noise by a measure different from the first noise handling means. Functions as a means. Further, the first noise countermeasure means described above is executed when the subject does not enter the toilet room R, whereas the second noise countermeasure means is executed when the subject enters the toilet room R. The On the other hand, when the measured value measured by the odorous gas sensor 26 is sufficiently lowered, this display is deleted. If the measured value measured by the odorous gas sensor 26 does not decrease sufficiently even after a predetermined time has elapsed, the data analysis device 60 stops measuring the physical condition and displays the fact on the display device 68 to indicate the subject. To inform. As described above, the data analysis device 60 stops the physical condition measurement of the subject when it is determined that the gas component in the bowl 2a before the defecation period of the subject is not suitable for measurement. Function.
また、測定基準値設定工程S3において、データ解析装置60は、後に詳述するように、臭気性ガスセンサ26により測定されたガス濃度に基づきガス量推定のための基準値を設定する。
次に、データ解析装置60は、後に詳述するように、臭気性ガスセンサ26による検出データが、臭気性ノイズの基準値から、所定値以上の正の変化率で立ち上がると、被験者が排泄行為を行ったと判定し、測定工程S4に移行する。このように被験者が排泄行為を行ったと判定してから、着座検知センサ36により被験者が離座したことが検知されるまで、データ解析装置60は、測定工程S4を行う。
In the measurement reference value setting step S3, the data analysis device 60 sets a reference value for gas amount estimation based on the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26, as will be described in detail later.
Next, as will be described in detail later, when the data detected by the odorous gas sensor 26 rises from the reference value of odorous noise at a positive change rate equal to or greater than a predetermined value, the data analysis device 60 performs the excretion action. It determines with having performed and transfers to measurement process S4. The data analysis device 60 performs the measurement step S4 until it is detected by the seating detection sensor 36 that the subject has left the seat after it is determined that the subject has excreted.
即ち、入室検知センサ34により被験者の入室が検知された後、着座検知センサ36により被験者の着座が検知されるまでの間は、被験者はトイレ室のドアを閉め、水洗大便器2に近づいて便蓋を開き、水洗大便器2に背を向けるように振り返った後、脱衣する等の、排便の準備行動を行っているものと推測される。このため、本実施形態においては、被験者がトイレ室に入室して便座4に着座するまでの期間を「排便準備期間」とし、被験者が着座した後、離座するまでの期間を「排便期間」としている。従って、着座検知センサ36は、被験者が便座に着座した後の排便期間であるか、便座に着座する前に排便の準備をしている排便準備期間であるかを直接検知する「排便行動判定用センサ」として機能している。さらに、被験者の入室を検知する入室検知センサ34は、待機状態から「排便準備期間」が開始されたか否かを判定するための大便器使用準備判定手段として機能する。 That is, the subject closes the door of the toilet room and approaches the flush toilet 2 until the subject's seating is detected by the seating detection sensor 36 after the entrance detection sensor 34 detects the entrance of the subject. After opening the lid, looking back toward the flush toilet 2, it is presumed that she is performing defecation preparations such as undressing. For this reason, in this embodiment, the period until the subject enters the toilet room and sits on the toilet seat 4 is referred to as a “defecation preparation period”, and the period until the subject sits and then leaves the seat is the “defecation period”. It is said. Accordingly, the seating detection sensor 36 directly detects whether the subject is in the defecation period after sitting on the toilet seat or the defecation preparation period in which preparation for defecation is made before sitting on the toilet seat. It functions as a “sensor”. Furthermore, the entrance detection sensor 34 that detects the entrance of the subject functions as a toilet use preparation determination means for determining whether or not the “defecation preparation period” is started from the standby state.
なお、本実施形態においては、便座4に局部洗浄装置(ノズル駆動装置42)が内蔵されており、この局部洗浄装置に備えられている着座を検出するためのセンサを着座検知センサ36として兼用している。即ち、局部洗浄装置は、おしりを洗浄するための局部洗浄用の洗浄水を噴射可能な状態であるか否かを判定するためにセンサを備えており、使用者(被験者)が着座している状態においてのみ局部洗浄用の洗浄水が噴射されるように構成されている。本発明の実施形態の生体情報測定システム1においては、この局部洗浄装置に備えられている着座を検知するスイッチ(センサ)を着座検知センサ36(排便行動判定用センサ)と兼用している。なお、被験者がトイレ室に入室した後、排便を開始するまでの時間は平均的な被験者では10秒程度であることが本件発明者による調査で明らかとなっている。しかしながら、この時間は被験者の年齢、健康状態、生活習慣、着衣の状態により大きくばらつくため、「排便準備期間」から「排便期間」に移行しているか否かを入室後の経過時間に基づいて推定することは困難であり、センサにより直接検知することが好ましい。「排便期間」への移行を検知するための排便行動判定用センサとしては、着座検知センサ36ばかりでなく、被験者が着座した荷重を検知する荷重センサ、被験者の接近を検知するマイクロ波センサ、赤外線センサ、撮像センサ等、種々のセンサを使用することができる。 In the present embodiment, the toilet seat 4 has a built-in local cleaning device (nozzle drive device 42), and a sensor for detecting the seating provided in the local cleaning device is also used as the seating detection sensor 36. ing. That is, the local cleaning device includes a sensor for determining whether or not it is possible to inject cleaning water for local cleaning for cleaning the buttocks, and a user (subject) is seated. The washing water for local washing is jetted only in the state. In the biological information measurement system 1 according to the embodiment of the present invention, the switch (sensor) for detecting the seating provided in the local cleaning device is also used as the seating detection sensor 36 (defecation behavior determination sensor). In addition, after the subject enters the toilet room, the time until the start of defecation is about 10 seconds for the average subject, and the investigation by the present inventor has revealed. However, since this time varies greatly depending on the age, health status, lifestyle, and clothing of the subject, it is estimated based on the elapsed time after entering the room whether or not it has shifted from the “defecation preparation period” to the “defecation period” It is difficult to do so, and it is preferable to detect directly by a sensor. As a defecation action determination sensor for detecting the transition to the “defecation period”, not only the seating detection sensor 36, but also a load sensor for detecting the load on which the subject is seated, a microwave sensor for detecting the approach of the subject, an infrared ray Various sensors such as a sensor and an imaging sensor can be used.
また、本実施形態においては、「排便準備期間」の開始を、入室検知センサ34に基づいて判定している。しかしながら、本発明を、寝室等に設置されるポータブル式の水洗大便器に適用した場合には、被験者は排便の準備を開始する前から水洗大便器が設置された空間内に居ることとなり、入室により「排便準備期間」の開始を判定することはできない。このような場合には、被験者の水洗大便器2への接近、水洗大便器2の便蓋の開放、被験者特定装置62への入力、排便の準備を開始したことを入力するための専用のスイッチ等によって「排便準備期間」の開始を判定することができ、これらを大便器使用準備判定手段として機能させることもできる。 In the present embodiment, the start of the “defecation preparation period” is determined based on the entrance detection sensor 34. However, when the present invention is applied to a portable flush toilet installed in a bedroom or the like, the subject will be in the space where the flush toilet is installed before starting preparation for defecation, and entering the room. Thus, the start of the “defecation preparation period” cannot be determined. In such a case, a dedicated switch for inputting that the subject has approached the flush toilet 2, opened the toilet lid of the flush toilet 2, input to the subject identification device 62, and started to prepare for defecation. Thus, the start of the “defecation preparation period” can be determined, and these can be made to function as a toilet use preparation determination unit.
測定工程S4では、制御装置22は、水素ガスセンサ24、臭気性ガスセンサ26、二酸化炭素センサ28と、湿度センサ30と、温度センサ32と、入室検知センサ34と、着座検知センサ36と、排便・排尿検知センサ38とにより測定された検出データが、被験者特定装置62により特定された被験者毎に記憶装置に記憶される。制御装置22は、記憶装置に記憶したこれら測定値を、測定工程S4終了後に送受信機56を介して、データ解析装置60に送信する。なお、本実施形態では、測定値は測定工程S4終了後に制御装置22からデータ解析装置60に送信することとしているが、これに限らず、測定と並行してリアルタイムで送信してもよい。
また、制御装置22は、被験者が被験者を特定する情報を被験者特定装置62に入力していない状態であっても、排便ガスの測定を開始させる。情報が入力される前に検出された検出データは、その後被験者が一回の排便中に被験者情報を入力すると、入力された被験者情報と関連づけて記憶装置に記憶される。排便という切羽詰った状況において各種の入力を先にさせず、落ち着いてから入力を行えるようにした排便という特性に合わせた実用的な工夫である。さらに、測定開始後、所定時間経過しても被験者が被験者情報を入力しない場合には、被験者に入力を促すメッセージが表示装置68及びスピーカ70から出力され、被験者に報知する。これにより、被験者の入力忘れを防止することができる。
In the measurement step S4, the control device 22 includes a hydrogen gas sensor 24, an odorous gas sensor 26, a carbon dioxide sensor 28, a humidity sensor 30, a temperature sensor 32, an entrance detection sensor 34, a seating detection sensor 36, and defecation / urination. The detection data measured by the detection sensor 38 is stored in the storage device for each subject specified by the subject specifying device 62. The control device 22 transmits these measurement values stored in the storage device to the data analysis device 60 via the transceiver 56 after the measurement step S4 ends. In the present embodiment, the measurement value is transmitted from the control device 22 to the data analysis device 60 after the measurement step S4 ends. However, the measurement value is not limited to this, and may be transmitted in real time in parallel with the measurement.
Further, the control device 22 starts the measurement of the defecation gas even when the subject does not input the information for identifying the subject to the subject identifying device 62. The detection data detected before the information is input is stored in the storage device in association with the input subject information when the subject inputs the subject information during one stool. This is a practical device tailored to the characteristics of defecation so that various inputs can be made after calming down in a tight situation such as defecation. Further, if the subject does not input subject information even after a predetermined time has elapsed after the start of measurement, a message prompting the subject to input is output from the display device 68 and the speaker 70 to notify the subject. Thereby, a test subject's forgetting input can be prevented.
また、これと同時に、測定基準値設定工程S3と同様に、データ解析装置60は、測定可能か否かを判断する。データ解析装置60により測定可能と判定された場合には、データ解析装置60は表示装置68により、図4下段に示すように、「検診者:東陶太郎(被験者識別情報)様」、「測定OK! 測定しています」というような、被験者に対して測定が行われている旨の表示を提示する。 At the same time, as in the measurement reference value setting step S3, the data analysis device 60 determines whether or not measurement is possible. If it is determined by the data analysis device 60 that measurement is possible, the data analysis device 60 uses the display device 68 as shown in the lower row of FIG. An indication that the measurement is being performed is presented to the subject.
次に、制御装置22は、着座検知センサ36により被験者が離座したことが検知されると、送受信機56を介してデータ解析装置60に検診工程S5を開始する旨の信号を送信する。データ解析装置60は、この信号を受信すると健診工程S5を開始する。
データ解析装置60は、まず、各センサにより測定された測定値に基づき、後に詳述する測定信頼度の演算を行う。
一方、被験者が離座した後も被験者を特定する情報が入力されていない場合には、制御装置22は、水洗大便器2の洗浄を禁止する。即ち、被験者特定情報が入力されない場合には、被験者がリモコン8の洗浄ボタン(図示せず)を操作しても、制御装置22は水洗大便器2の洗浄水を吐出させず、入力を促すメッセージを表示させる。これにより、被験者に被験者特定情報の入力を強く促すことができる。
Next, when it is detected by the seating detection sensor 36 that the subject has left the seat, the control device 22 transmits a signal indicating that the examination process S5 is started to the data analysis device 60 via the transceiver 56. When receiving this signal, the data analysis device 60 starts the medical examination step S5.
First, the data analysis device 60 calculates the measurement reliability, which will be described in detail later, based on the measurement values measured by the sensors.
On the other hand, the control device 22 prohibits the flush toilet 2 from being washed when information for identifying the subject is not input even after the subject has left the seat. That is, when the subject specifying information is not input, even if the subject operates a cleaning button (not shown) of the remote controller 8, the control device 22 does not discharge the cleaning water of the flush toilet 2 and prompts input. Is displayed. Thereby, it is possible to strongly urge the subject to input subject identification information.
また、データ解析装置60は、後に詳述するように、臭気性ガスと、水素ガス(健康系ガス)のガス量を推定する。
また、検診工程S5において、データ解析装置60は、所定期間内に行われた複数回の排便において検出され、記憶装置に記憶された複数の検出データの経時変化に基づいて被験者の体調を解析する検診結果演算を行うと共に、記憶値に基づく経時診断を行う。そして、経時診断に基づくアドバイス内容を選択する。データ解析装置60は、図5の3段目に示すように、表示装置68に選択したアドバイス内容を健康管理に関するメッセージとして表示する。図5に示す例においては、検診結果として、被験者の現在の体調状態は「体調不全」に該当すること、アドバイスとして「腸内環境が悪いようです。健康的な生活を心がけましょう。」と表示されている。
Further, as will be described in detail later, the data analysis device 60 estimates the gas amounts of odorous gas and hydrogen gas (health gas).
Further, in the screening process S5, the data analysis device 60 analyzes the physical condition of the subject based on the temporal changes of the plurality of detection data detected in a plurality of stool performed within a predetermined period and stored in the storage device. A medical examination result is calculated and a time-lapse diagnosis based on the stored value is performed. Then, the advice content based on the diagnosis over time is selected. As shown in the third row of FIG. 5, the data analysis device 60 displays the selected advice content on the display device 68 as a message related to health management. In the example shown in FIG. 5, the current physical condition of the subject falls under “physical illness” as a result of the screening, and advice is “The intestinal environment seems to be bad. Try to live a healthy life.” It is displayed.
さらに、検診結果の下には、今回の測定における水素ガス、二酸化炭素ガス等の健康系のガス量、臭気性ガス等の体調不良系のガス量が表示される。また、アドバイスの下には、過去4回分の測定結果が併せて表示される。さらに、被験者が表示画面上の「詳細画面」ボタンを押すと、過去1ヶ月の被験者の体調変化を示したテーブルが表示される。この表示については後述する。このように、リモコン8の表示装置68に表示される解析結果には、体調状態、アドバイス及び、体調変化(測定データの履歴)のみであり、医療機関端末16に表示されるようながんの疾病の判定結果に関する通知は含まれていない。なお、これらの解析結果は、被験者用端末14に通知してもよい。 Further, below the examination result, the amount of health gas such as hydrogen gas and carbon dioxide gas in this measurement and the amount of poor physical condition gas such as odorous gas are displayed. Under the advice, measurement results for the past four times are also displayed. Further, when the subject presses the “detail screen” button on the display screen, a table showing the physical condition change of the subject for the past month is displayed. This display will be described later. As described above, the analysis result displayed on the display device 68 of the remote controller 8 includes only the physical condition, advice, and physical condition change (history of measurement data), and cancer that is displayed on the medical institution terminal 16. Notifications regarding disease determination results are not included. These analysis results may be notified to the subject terminal 14.
また、図5の最下段に示すように、表示装置68の下部には、今回の測定データの信頼度が表示されている。図5に示す例では、信頼度は比較的高い「4」と表示されている。また、信頼度が低い場合には、信頼度の表示の下に、信頼度が低下した理由及びそれを改善するためのアドバイスが表示される。例えば、ボウル内に残留している気体に起因する残留ガスノイズ、又は被験者に起因する被験者ノイズが大きい場合には、信頼度を低下させ、ノイズが測定結果に影響していることを被験者に報知する。従って、表示装置68による信頼度の表示は、ノイズ対応手段として機能する。信頼度の計算については後述する。 Further, as shown at the bottom of FIG. 5, the reliability of the current measurement data is displayed at the bottom of the display device 68. In the example shown in FIG. 5, the reliability is displayed as “4”, which is relatively high. When the reliability is low, the reason why the reliability has decreased and advice for improving the reliability are displayed under the reliability display. For example, if the residual gas noise caused by the gas remaining in the bowl or the subject noise caused by the subject is large, the reliability is lowered and the subject is notified that the noise affects the measurement result. . Therefore, the display of reliability by the display device 68 functions as noise countermeasure means. The calculation of reliability will be described later.
次に、制御装置22は、入室検知センサ34により被験者が退室したことを検知すると、送受信機56を介してデータ解析装置60に対してデータ送信を行う旨の信号を送信する。データ解析装置60は、この信号を受信すると通信工程S6を行う。
データ解析装置60は、通信工程S6において、被験者特定装置62により特定された被験者を識別する情報と、各種センサにより測定したデータ、算出した信頼度、測定日時情報、排便・排尿検知センサ38により取得された便量及び便の状態の少なくとも一方に関する便状態情報、及び排便履歴情報を含む通知用データを、ネットワークを介してサーバー12へ送信する。サーバー12は、受信したこれら情報をデータベースに記録する。
Next, when the control unit 22 detects that the subject has left the room by the entrance detection sensor 34, the control unit 22 transmits a signal indicating that data transmission is performed to the data analysis device 60 via the transceiver 56. When receiving this signal, the data analysis device 60 performs a communication step S6.
In the communication step S6, the data analysis device 60 obtains the information for identifying the subject specified by the subject specifying device 62, the data measured by various sensors, the calculated reliability, the measurement date / time information, and the defecation / urination detection sensor 38. The notification data including the flight status information regarding at least one of the flight volume and the flight status and the bowel movement history information are transmitted to the server 12 via the network. The server 12 records the received information in a database.
また、制御装置22は、入室検知センサ34により被験者が退室した後、測定後環境整備工程S7を行う。
制御装置22は、測定後環境整備工程S7において、臭気性ガスセンサ26によりガス濃度を測定する。そして、制御装置22は、排便期間終了後所定時間経過しても臭気性ガスセンサ26により測定されたガス濃度が所定の値よりも大きい場合には、水洗大便器2のボウル2aに便付着があると判定し、便器洗浄装置46により洗浄水タンクに貯留されていた洗浄水をボウル2a内に放出してのボウル2a内を洗浄する、あるいは、便器除菌装置48により、水道水から次亜塩素酸水などの除菌水を生成し、生成した除菌水をボウル2aに噴霧し、ボウル2aの殺菌を行う。
In addition, after the subject leaves the room by the entrance detection sensor 34, the control device 22 performs a post-measurement environment maintenance step S7.
The control device 22 measures the gas concentration by the odorous gas sensor 26 in the post-measurement environment maintenance step S7. When the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 is larger than a predetermined value even after a predetermined time has elapsed after the end of the defecation period, the control device 22 has stool adhesion on the bowl 2a of the flush toilet 2 And the wash water stored in the wash water tank by the toilet flushing device 46 is discharged into the bowl 2a to wash the inside of the bowl 2a, or the hypochlorine from tap water by the toilet flushing device 48 Disinfecting water such as acid water is generated, and the generated disinfecting water is sprayed on the bowl 2a to sterilize the bowl 2a.
これらの便器洗浄装置46による追加の便器洗浄、及び便器除菌装置48によるボウル2aの殺菌は、残留している臭気性ガスの濃度を低下させる残留ガス除去手段として機能する。好ましくは、残留ガス除去手段によって自動的に実行される便器洗浄は、被験者がリモコン8の洗浄スイッチ(図示せず)を操作することにより実行される通常の便器洗浄よりも、洗浄力を高く設定しておく。具体的には、残留ガス除去手段によって実行される便器洗浄は、ボウル2aへの洗浄水の吐出回数を多く設定しておき、或いは、洗浄水の流速を高く設定しておくのがよい。また、残留ガス除去手段が実行するボウル2aの殺菌は、被験者がリモコン8の殺菌スイッチ(図示せず)を操作することにより実行される通常のボウルの殺菌よりも、殺菌力を強く設定しておく。具体的には、残留ガス除去手段が実行するボウルの殺菌では、通常の殺菌よりも高濃度の殺菌水が噴霧され、又は多量の殺菌水が噴霧されるように設定する。 The additional toilet flushing by the toilet flushing device 46 and the sterilization of the bowl 2a by the toilet flushing device 48 function as a residual gas removing means for reducing the concentration of the remaining odorous gas. Preferably, the toilet cleaning performed automatically by the residual gas removing means is set to have a higher cleaning power than the normal toilet cleaning performed by the subject operating a cleaning switch (not shown) of the remote controller 8. Keep it. Specifically, in the toilet bowl cleaning performed by the residual gas removing means, it is preferable to set a large number of times of discharge of the cleaning water to the bowl 2a or to set a high flow rate of the cleaning water. Further, the sterilization of the bowl 2a performed by the residual gas removing means is performed by setting the sterilization power stronger than the normal bowl sterilization performed by the subject operating the sterilization switch (not shown) of the remote controller 8. deep. Specifically, in the bowl sterilization performed by the residual gas removing means, the sterilization water having a higher concentration than that of the normal sterilization is sprayed or a large amount of the sterilization water is sprayed.
さらに、残留ガス除去手段は、排便期間終了後所定時間経過しても臭気性ガスセンサ26により測定されたガス濃度が所定の値よりも大きい場合には、ダクト18a内に汚れがあると判断して、ダクトクリーナー58を作動させる。ダクトクリーナー58は、吸引装置18に取り付けられたダクト18a内を、水道水を電気分解した次亜塩素酸等により洗浄する。
また、残留ガス除去手段は、以上の洗浄、殺菌処理を実行しても依然として臭気性ガスセンサ26により測定されたガス濃度が十分に低下せず、所定の値よりも大きい場合には、水洗大便器2の清掃を促すメッセージを表示装置68に表示する。
Furthermore, if the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 is greater than a predetermined value even after a predetermined time has elapsed after the end of the defecation period, the residual gas removing means determines that the duct 18a is dirty. The duct cleaner 58 is activated. The duct cleaner 58 cleans the inside of the duct 18a attached to the suction device 18 with hypochlorous acid or the like obtained by electrolyzing tap water.
In addition, the residual gas removing means is a flush toilet when the gas concentration measured by the odorous gas sensor 26 is not sufficiently lowered even when the above washing and sterilization processes are executed and is larger than a predetermined value. 2 is displayed on the display device 68.
そして、制御装置22は、測定後環境整備工程S7において、センサ加温ヒータ54、吸引装置18、及び便蓋開閉装置40を測定待機モードに変更して、一回の測定を終了する。 In the post-measurement environment maintenance step S7, the control device 22 changes the sensor heating heater 54, the suction device 18, and the toilet lid opening / closing device 40 to the measurement standby mode, and ends one measurement.
次に、図6を参照して、体調表示テーブルを説明する。この体調表示テーブルは図5に示す表示画面において「詳細画面」ボタンを押すことにより表示されるテーブルである。
リモコン8側の記憶装置には、体調表示テーブルと、被験者識別情報に対応づけられて各被験者の排便日時と、過去の測定データが被験者ごとに記録されている。リモコン8側の記憶装置に記憶された過去の測定データは、排便期間中の全期間のデータであってもよいが、記憶装置の容量との関係から、排便期間中の初回の排泄行為により排出された排便ガスの測定データ(初回の排泄行為の期間の測定データ)であることが好ましい。
Next, the physical condition display table will be described with reference to FIG. This physical condition display table is a table displayed by pressing the “detail screen” button on the display screen shown in FIG. 5.
In the storage device on the remote control 8 side, the physical condition display table, the date and time of defecation of each subject in association with the subject identification information, and past measurement data are recorded for each subject. The past measurement data stored in the storage device on the remote control 8 side may be data for the entire period during the defecation period, but due to the relationship with the capacity of the storage device, it is discharged by the first excretion action during the defecation period. The measurement data of the defecation gas (measurement data of the first excretion action period) is preferable.
図6に示すように、体調表示テーブルは、上述した発明者らが行った実験に基づき決定されたテーブルであり、縦軸に第1の指標である臭気性ガス(表示上は体調不良系ガスとしている)のガス量に関する指標、横軸に第2の指標である健康系ガスのガス量に関する指標を表したグラフである。第1の指標は、ガス検出装置20によって検出された第1検出データに基づく、臭気性ガスの量に関するものであり、第2の指標は、ガス検出装置20によって検出された第2検出データに基づく、健康系ガスである水素ガスの量に関するものである。リモコン8の表示装置68には、このような縦軸、横軸を有する体調表示テーブル上に、被験者の排便ガスの測定結果が経時的にプロット点として表示される。即ち、図6に示すように、同一の被験者の最新の測定結果を表すプロット点を「1」とし、前回の結果を「2」、前々回の結果を「3」...として、過去30回分のプロット点が数字と共に表示される。これにより、被験者は自己の体調の経時変化を認識することができる。なお、本実施形態では30回分としたが、数週間分、数か月分でもよく、また癌の進行が年単位であることを考えて年単位でも良い。被験者が状況に応じて表示範囲を変えることができるようにすることは更に望ましく、更に、表示範囲が多い場合は月平均にして1年分とか2年分というように表示の仕方も見易さを考慮して変更すると更に良いことは言うまでもない。 As shown in FIG. 6, the physical condition display table is a table determined based on the experiment conducted by the above-described inventors, and the vertical axis represents the odorous gas that is the first index (the poorly related gas on the display). Is a graph showing an index related to the amount of gas and a horizontal axis indicating the index related to the gas amount of health-related gas as the second index. The first index is related to the amount of odorous gas based on the first detection data detected by the gas detection device 20, and the second index is the second detection data detected by the gas detection device 20. Based on the amount of hydrogen gas, which is a health gas. On the display device 68 of the remote controller 8, the measurement results of the defecation gas of the subject are displayed as plot points over time on such a physical condition display table having a vertical axis and a horizontal axis. That is, as shown in FIG. 6, the plot point representing the latest measurement result of the same subject is “1”, the previous result is “2”, and the previous result is “3”. . . As a result, the past 30 plot points are displayed together with numbers. Thereby, the test subject can recognize the temporal change of his / her physical condition. In this embodiment, the number is 30 times, but it may be several weeks or months, and may be a year by considering that the progression of cancer is a year. It is more desirable for the subject to be able to change the display range according to the situation. Furthermore, when the display range is large, the display method is easy to see, such as one year or two years on a monthly average. It goes without saying that it is even better to change in consideration of the above.
また、体調表示テーブルでは、健康系ガスに関する指標と臭気性ガスに関する指標との関係に応じて、「疾病疑いレベル2」、「疾病疑いレベル1」、「体調不全レベル2」、「体調不全レベル1」、「体調良好」といった体調状態の良否に応じた複数段階の領域が設定されている。ここで、図6に示すように、最も体調の悪い状態に対応する「疾病疑いレベル2」は、臭気性ガスのガス量が最も多く、健康系ガスのガス量が最も少ない、体調表示テーブルの左上の領域に設定されている。一方、最も体調の良い状態に対応する「体調良好」は、臭気性ガスのガス量が最も少なく、健康系ガスのガス量が最も多い、体調表示テーブルの右下の領域に設定されている。これらの間の体調レベルを示す「疾病疑いレベル1」、「体調不全レベル2」、及び「体調不全レベル1」の領域は、体調表示テーブル上で右上がりの帯状の領域として、左上から順に設定されている。このような体調表示テーブルは、被験者の体重、年齢、性別等に合わせて予め設定されており、このテーブル上に第1、第2の指標に基づくプロット点を表示することにより、検出データ及び被験者情報に基づく解析を行うことができる。 Further, in the physical condition display table, “disease suspicion level 2”, “disease suspicion level 1”, “physical illness level 2”, “physical dysfunction level” are set according to the relationship between the index related to health gas and the index related to odorous gas. A plurality of regions are set according to whether the physical condition is good, such as “1” and “good physical condition”. Here, as shown in FIG. 6, “disease suspicion level 2” corresponding to the state of the worst physical condition is that the amount of odorous gas is the largest and the amount of healthy gas is the smallest in the physical condition display table. It is set in the upper left area. On the other hand, “good physical condition” corresponding to the best physical condition is set in the lower right region of the physical condition display table where the amount of odorous gas is the smallest and the amount of healthy gas is the largest. The areas of “disease suspicion level 1”, “physical condition level 2”, and “physical condition level 1” indicating physical condition levels between these are set in order from the upper left as a band-like area that rises to the right on the physical condition display table. Has been. Such a physical condition display table is set in advance according to the weight, age, sex, etc. of the subject. By displaying plot points based on the first and second indices on this table, the detection data and the subject are displayed. Analysis based on information can be performed.
このように、本実施形態においては、臭気性ガスのガス量に関する指標、及び健康系ガスのガス量に関する指標の2つの指標を使用しているので、より詳細に被験者の体調や体調の変化を評価することができる。例えば、体調が良いことを表す健康系ガスのガス量が多い場合であっても、臭気性ガスのガス量も多い場合には、最も体調が良好なレベルの評価にはならない(体調表示テーブルの右上の領域)。逆に、体調が良いことを表す健康系ガスのガス量が非常に少ない場合であっても、臭気性ガスのガス量が少なければ、最も体調が悪いレベルを示す評価にはならない(体調表示テーブルの左下の領域)。
また、例えば、「体調不全レベル1」と、これよりも体調が悪い状態を表す「体調不全レベル2」の境界線は、横軸の健康系ガス量に関する指標が増大すると共に縦軸の臭気性ガス量に関する指標も増大するように右上がりに引かれ、体調が悪い状態を表す「体調不全レベル2」は、この境界線の臭気性ガス量に関する指標が大きい側に分布している。このように境界線が設定されているため、本実施形態においては、横軸の健康系ガス量に関する指標が同一の値であっても、縦軸の臭気性ガス量に関する指標の値によって体調の評価が異なるものとなる。また、同等の評価を得るためには、縦軸の臭気性ガス量の値が大きくなるにつれ、横軸の健康系ガス量の値も大きくなる必要がある。
As described above, in the present embodiment, since the two indexes of the index regarding the gas amount of the odorous gas and the index regarding the gas amount of the health-related gas are used, the change in the physical condition and the physical condition of the subject can be described in more detail. Can be evaluated. For example, even if the amount of healthy gas that indicates good physical condition is large, if the amount of odorous gas is also large, the evaluation is not the most satisfactory level (in the physical condition display table). Upper right area). On the other hand, even if the amount of healthy gas that indicates good physical condition is very small, if the amount of odorous gas is small, the evaluation is not the most bad level (physical condition display table). Lower left area).
In addition, for example, the boundary line between “physical condition level 1” and “physical condition level 2” indicating a state of poorer physical condition indicates that the index for the amount of healthy gas on the horizontal axis increases and the odor characteristic on the vertical axis. The “physical condition level 2” representing a state of poor physical condition is distributed on the larger side of the index related to the odorous gas amount of the boundary line. Since the boundary line is set in this way, in the present embodiment, even if the index related to the amount of healthy gas on the horizontal axis is the same value, the physical condition depends on the value of the index related to the odorous gas amount on the vertical axis. The evaluation will be different. In order to obtain an equivalent evaluation, the value of the health gas amount on the horizontal axis needs to increase as the value of the odorous gas amount on the vertical axis increases.
また、リモコン8側の記憶装置には、これら体調状態に応じたアドバイスが記録されている。具体的には、体調状態「疾病疑いレベル2」には「通院して下さい」というアドバイスが、体調状態「疾病疑いレベル1」には「通院を推奨します」というアドバイスが、体調状態「体調不全レベル2」には「疾病懸念が高まります。ストレス軽減、生活習慣を至急改善しましょう」というアドバイスが、体調状態「体調不全レベル1」には「腸内環境が悪いようです。健康的な生活を心がけましょう」というアドバイスが、体調状態「体調良好」には「体調は良好です」というアドバイスが対応付けられて記録されている。体調表示テーブル上には、被験者の体調を示すプロット点と共に、最新のプロット点が位置する領域に対応したアドバイスが表示される。 Further, advice corresponding to the physical condition is recorded in the storage device on the remote controller 8 side. Specifically, the advice “please go to the hospital” for the physical condition “suspected disease level 2”, the advice “recommend to the hospital” for the physical condition “suspected disease level 1”, the physical condition “physical condition” “Unsatisfactory level 2” suggests that “disease concerns will increase. Stress reduction and lifestyle improvement will be urgently improved”, but “physic condition level 1” indicates “intestinal environment seems to be bad. The advice “Let's keep life” is recorded in association with the advice “physical condition is good” in association with the physical condition “good physical condition”. On the physical condition display table, advice corresponding to the area where the latest plot point is located is displayed together with the plot points indicating the physical condition of the subject.
しかしながら、リモコン8の表示装置68の体調表示テーブル上に示されるプロット点は、データ解析装置60により解析された解析結果をそのまま示したものではなく、所定の補正を施して移動された位置にプロット点が示される。ここで、本実施形態の生体情報測定システム1により検出することを想定している疾病は大腸癌等であり、このような疾病は数日のうちに急激に進行するものではない。一方、本実施形態の生体情報測定システム1は、トイレ室Rに設置した水洗大便器2のボウル2aから排便ガスを吸引して、吸引したガスを分析するものであるから、排便ガスを全量採集することはできない。また、被験者が香水を付けていた場合や、トイレ室R内に臭気性ガス等、臭気性ガスセンサ26に反応するガスが残留している場合等、様々な要因により体調の測定結果に誤差が生じる虞がある。 However, the plot points shown on the physical condition display table of the display device 68 of the remote controller 8 do not indicate the analysis results analyzed by the data analysis device 60 as they are, but are plotted at positions moved with predetermined corrections. A dot is shown. Here, the disease assumed to be detected by the biological information measurement system 1 of the present embodiment is colon cancer or the like, and such a disease does not progress rapidly within a few days. On the other hand, the living body information measurement system 1 of the present embodiment sucks the defecation gas from the bowl 2a of the flush toilet 2 installed in the toilet room R and analyzes the sucked gas. I can't do it. In addition, when the subject is wearing perfume, or when the gas reacting with the odorous gas sensor 26 such as odorous gas remains in the toilet room R, an error occurs in the physical condition measurement result due to various factors. There is a fear.
このため、被験者の1回の測定結果に基づいて、表示される体調が大きく体調の悪い側に振れると、被験者に不要な心理的負担を与えてしまう。また、体調の測定結果が一回の測定毎に大きく振れると、体調の測定結果に対する被験者の信頼を失ってしまう結果となる。このため、本実施形態の生体情報測定システム1においては、データ解析装置60による解析結果に補正を施し、表示される測定結果が一回の測定毎に大きく振れることがないようにしている。しかしながら、リモコン8の記憶装置に保存される検出データ及びサーバー12に送信され保存される検出データは、補正を施していないものが検出データの信頼度と共に記憶される。また、リモコン8の記憶装置には次回の表示も考慮して補正して表示した表示の座標を記憶しておくことが良い。このように、本実施形態の生体情報測定システム1によって得られる検出データは、全てが高い信頼性を有するものではない。しかしながら、毎日の排便行動について長期間継続的にデータを取得し、これをリモコン8の記憶装置やサーバー12に集積しておくことにより、被験者の長期間に亘る体調の変化を検知することが可能となり、被験者の体調が大きく悪化する前に、大腸癌等の大きな疾病に至ることのないよう注意を喚起することができる。
このように、検出データに施す補正は、表示装置68に出力される被験者の体調の指標が、検出誤差等によって体調不良の方向に振れるのを抑制する出力結果安定化手段として機能する。
なお、本実施形態では、リモコン8の記憶装置に保存される検出データとしては、必ずしも、補正を施していないものでなくてもよく、補正後の検出データを記録してもよい。
For this reason, if the displayed physical condition swings to the side with a bad physical condition based on one measurement result of a test subject, an unnecessary psychological burden is given to the test subject. In addition, if the physical condition measurement result fluctuates greatly for each measurement, the test subject's confidence in the physical condition measurement result is lost. For this reason, in the biological information measurement system 1 of the present embodiment, the analysis result obtained by the data analysis device 60 is corrected so that the displayed measurement result does not fluctuate greatly for each measurement. However, the detection data stored in the storage device of the remote controller 8 and the detection data transmitted and stored in the server 12 are stored together with the reliability of the detection data without correction. The storage device of the remote controller 8 may store the coordinates of the display that is corrected and displayed in consideration of the next display. Thus, the detection data obtained by the biological information measurement system 1 of the present embodiment are not all highly reliable. However, it is possible to detect changes in the physical condition of the subject over a long period of time by acquiring data on daily defecation behavior continuously for a long period and accumulating the data in the storage device of the remote control 8 or the server 12. Thus, before the subject's physical condition is greatly deteriorated, attention can be drawn so as not to cause a large disease such as colorectal cancer.
As described above, the correction applied to the detection data functions as an output result stabilization unit that suppresses the physical condition index of the subject output to the display device 68 from being shaken in the direction of poor physical condition due to a detection error or the like.
In the present embodiment, the detection data stored in the storage device of the remote controller 8 does not necessarily have to be corrected, and the corrected detection data may be recorded.
次に、図7を参照して、プロット点の補正を説明する。
図7(a)は、最新データのプロット点の、補正による移動の一例を示す図であり、(b)は、プロット点の移動量に対するリミット処理を示す図である。
まず、図7(a)に示すように、最新の測定に基づいてデータ解析装置60が算出したプロット点が「1」であり、この点が、過去30回の測定データのプロット点の重心Gから大きくずれている。このように、前回までの測定データの分布に対して大きく外れたプロット点「1」が表示されると、被験者に過度の心理負担を与えてしまう。癌リスクは1日で高まるようなものではないため、このような測定データの大きな変化は、癌リスクが高まったというより、前日の悪しき生活習慣の結果、または、ノイズの影響である可能性が高い。そこで、本実施形態では、過度な心理負担を被験者に与えないように配慮し、補正を行っている。このため、データ解析装置60は、最新の解析結果が体調不良の側(左上方向)に変化した場合には、プロット点「1」を体調表示テーブル上に表示する位置を、今回の測定データの信頼度に基づいて、重心Gの方向に所定距離移動させて表示する。即ち、図7(a)に示す例においては、プロット点「1」を重心Gの方向(体調良好の側)に移動するように補正したプロット点「1’」の位置に最新の測定データが表示される(実際にはプロット点「1」は表示されない)。このプロット点「1」の重心G方向への移動距離は、最新の測定データの信頼度が低いほど大きくされる。このように、最新のプロット点を良好な体調を示す側に移動することにより、被験者への心理負担を軽減することができる。なお、測定データの信頼度の計算については後述する。しかしながら、データ解析装置60は、最新のプロット点の体調不良の側への移動が所定回数以上連続した場合には、補正量(補正による移動量)を小さくする。これにより、被験者が自己の体調が悪化していることを認識し、体調改善に努めることを促すことができる。
Next, correction of plot points will be described with reference to FIG.
FIG. 7A is a diagram illustrating an example of movement by correction of the plot points of the latest data, and FIG. 7B is a diagram illustrating limit processing for the movement amount of the plot points.
First, as shown in FIG. 7A, the plot point calculated by the data analysis device 60 based on the latest measurement is “1”, and this point is the center of gravity G of the plot points of the past 30 measurement data. It is greatly deviated from. Thus, if the plot point “1” that is significantly deviated from the distribution of the measurement data up to the previous time is displayed, an excessive psychological burden is given to the subject. Since cancer risk does not increase in a day, such a large change in measurement data may be the result of bad lifestyles the previous day or the effects of noise rather than an increased risk of cancer. high. Therefore, in this embodiment, the correction is performed in consideration of not giving an excessive psychological burden to the subject. For this reason, when the latest analysis result changes to the poor physical condition side (upper left direction), the data analysis device 60 determines the position where the plot point “1” is displayed on the physical condition display table in the current measurement data. Based on the reliability, the display is moved by a predetermined distance in the direction of the center of gravity G. That is, in the example shown in FIG. 7A, the latest measurement data is obtained at the position of the plot point “1 ′” corrected so that the plot point “1” is moved in the direction of the center of gravity G (good physical condition side). Is displayed (actually, the plot point “1” is not displayed). The movement distance of the plot point “1” in the direction of the center of gravity G is increased as the reliability of the latest measurement data is lower. In this way, the psychological burden on the subject can be reduced by moving the latest plot point to the side showing good physical condition. The calculation of the reliability of the measurement data will be described later. However, the data analysis device 60 decreases the correction amount (the movement amount due to the correction) when the latest plot point moves to the poor physical condition side for a predetermined number of times or more. Thereby, the test subject can recognize that his / her physical condition is deteriorating and can urge him to try to improve his / her physical condition.
また、最新の体調測定において非常に大きなノイズが入り、最新のプロット点が非常に大きくずれた場合には、図7(a)で説明した補正を施した場合でも、なお表示される体調が、体調不良の側に大きく移動することが考えられる。このため、図7(b)に示すように、最新データの、重心Gからの移動距離には所定のリミッタがかけられている。即ち、最新データの重心Gからの移動は±40%に制限され、最新のデータが重心Gの座標から40%以上ずれた場合であっても、40%ずれた位置に最新データがプロットされる。例えば、重心Gの座標値が(x,y)である場合、最新データがプロットされうる座標値の範囲は(0.6x〜1.4x,0.6y〜1.4y)となり、これ以上ずれた位置にはプロットされないようになっている。 In addition, when the latest physical condition measurement has a very large noise, and the latest plotted point is greatly deviated, even if the correction described in FIG. It can be considered that the body moves greatly toward the poor physical condition. For this reason, as shown in FIG. 7B, a predetermined limiter is applied to the moving distance of the latest data from the center of gravity G. That is, the movement of the latest data from the center of gravity G is limited to ± 40%, and even when the latest data is deviated by 40% or more from the coordinates of the center of gravity G, the latest data is plotted at a position deviated by 40%. . For example, when the coordinate value of the center of gravity G is (x, y), the range of coordinate values in which the latest data can be plotted is (0.6x to 1.4x, 0.6y to 1.4y), which is not more than this. It is not plotted at the specified position.
さらに、このような40%を超える最新データの移動が2回連続した場合には、最新のデータが移動し得る範囲を60%に緩和する。これにより、例えば、重心Gの座標値が(x,y)である場合、最新のデータがプロットされうる座標値の範囲は(0.4x〜1.6x,0.4y〜1.6y)に変更される。これは、このように大きな最新データの移動が高頻度で発生している場合には、単なる測定誤差ではなく、被験者の何らかの体調の変化が反映されていると考えられるためである。 Furthermore, when the movement of the latest data exceeding 40% continues twice, the range in which the latest data can be moved is reduced to 60%. Thereby, for example, when the coordinate value of the center of gravity G is (x, y), the range of coordinate values in which the latest data can be plotted is (0.4x to 1.6x, 0.4y to 1.6y). Be changed. This is because when such a large amount of latest data movement occurs frequently, it is considered that a change in the physical condition of the subject is reflected rather than a simple measurement error.
次に、図8を参照して、サーバー側の診断テーブルを説明する。なお、以下のサーバーにおける処理はサーバー12に設けられたデータ解析回路により行われる。
図8は、サーバー側に表示される診断テーブルの一例を示す図である。上述したように、本実施形態の生体情報測定システム1においては、データ解析装置60により解析された全排便期間の測定データがインターネットを介して、逐次サーバー12に送信され、サーバー側のデータベースに記録されている。この蓄積された測定データは、被験者などによって登録されている医療機関に設置された医療機関端末16に表示可能に構成されている。例えば、リモコン8の表示装置68に表示された「通院を推奨します」というメッセージを受けて、被験者が医療機関を受診した場合には、医療機関端末16では、サーバー用の診断テーブルが表示できるようになっている。診断テーブルは、その縦軸、横軸はリモコン8の表示装置68に表示される体調表示テーブルと同一の指標を表すものであるが、各領域に割り当てられている体調の状態が、より具体的になっている。医師は、サーバー12側のデータベースに記録されている被験者の測定データを医療機関端末16で参照することにより、被験者の経時的な体調を参照することができ、医療機関における検査や治療に役立てることができる。或いは、サーバー12に送信される測定データが、著しい体調不良を示している場合において、被験者が登録している医療機関から診察を受けるよう該当する被験者の被験者用端末14に通知がなされるように本発明を構成することもできる。
Next, the diagnosis table on the server side will be described with reference to FIG. The following processing in the server is performed by a data analysis circuit provided in the server 12.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a diagnostic table displayed on the server side. As described above, in the biological information measurement system 1 of the present embodiment, the measurement data for the entire defecation period analyzed by the data analysis device 60 is sequentially transmitted to the server 12 via the Internet and recorded in the database on the server side. Has been. The accumulated measurement data can be displayed on a medical institution terminal 16 installed in a medical institution registered by a subject or the like. For example, when the subject receives a message “Recommend Visit” displayed on the display device 68 of the remote controller 8 and the subject visits a medical institution, the medical institution terminal 16 can display a diagnostic table for the server. It is like that. In the diagnostic table, the vertical axis and the horizontal axis represent the same indices as the physical condition display table displayed on the display device 68 of the remote controller 8, but the physical condition assigned to each region is more specific. It has become. The doctor can refer to the physical condition of the subject over time by referring to the measurement data of the subject recorded in the database on the server 12 side at the medical institution terminal 16, which is useful for examination and treatment in the medical institution. Can do. Alternatively, when the measurement data transmitted to the server 12 indicates a significant physical condition, the subject's terminal 14 for the subject is notified so as to receive a medical examination from a medical institution in which the subject is registered. The present invention can also be configured.
この医療機関端末16に表示される診断テーブルは、上記のように被験者の表示装置68上に表示される体調表示テーブルとは異なるものになっている。図8に示すように、サーバー12側の診断テーブルは、上述した発明者らが行った実験に基づき決定されたテーブルであり、健康系ガスのガス量と、臭気性ガスのガス量との関係に対応して、疾病状態が関連づけられている。具体的には、診断テーブルでは、健康系ガスのガス量と臭気性ガスのガス量との関係に応じて、「大腸癌懸念大」、「早期大腸癌懸念大」、「早期大腸癌疑い」、「体調不全レベル3」、「体調不全レベル2」、「体調不全レベル1」、「健康状態」、「腸内不全(下痢)」、及び、「誤測定疑い」の領域が設定されている。 The diagnostic table displayed on the medical institution terminal 16 is different from the physical condition display table displayed on the display device 68 of the subject as described above. As shown in FIG. 8, the diagnosis table on the server 12 side is a table determined based on the experiment conducted by the inventors described above, and the relationship between the amount of healthy gas and the amount of odorous gas. Corresponding to the disease state is associated. Specifically, in the diagnostic table, depending on the relationship between the amount of healthy gas and the amount of odorous gas, “large colorectal cancer concern”, “early colorectal cancer concern large”, “early colorectal cancer suspect” , “Physical dysfunction level 3”, “Physical dysfunction level 2”, “Physical dysfunction level 1”, “Health condition”, “Intestinal dysfunction (diarrhea)”, and “Suspected mismeasurement” are set. .
このように設定されたサーバー側の診断テーブル上に、被験者の過去の測定データが経時的にプロットされ、プロット点の位置に基づき「大腸癌懸念大」、「早期大腸癌懸念大」、「早期大腸癌疑い」等の癌の疾病に関する判定が行われる。なお、サーバー側の診断テーブルに表示されるプロット点には、補正やリミッタは施されておらず、医師は、表示されたデータを、その信頼度と共に総合的に判断する。また、医療機関端末16に表示される診断テーブル及び判定結果は、医師が参照することを前提に設定されているため、疾病の名称や、その進行度合い等がより具体的に表示されるようになっている。また、長期にわたり、プロット点が、例えば、「大腸癌懸念大」、「早期大腸癌懸念大」、「早期大腸癌疑い」等の癌の疾病に関する領域内に位置する場合には、より、疾病の可能性が高い旨表示する。医師は、示されたプロット点や、測定の信頼度等を総合的に判断して、被験者に対して、その体調の状態を告げることができる。また、医療機関端末16は、過去の測定データが継時的にプロットされた診断テーブルに加えて、データベースを参照して算出した信頼度、各種センサにより測定したデータ、便量及び便の状態の少なくとも一方に関する便状態情報、及び排便履歴情報も表示可能に構成されている。 On the server-side diagnosis table set in this way, the past measurement data of the subject is plotted over time, and based on the position of the plotted point, “large colorectal cancer concern”, “early early colorectal cancer concern”, “early” Judgment regarding cancer diseases such as “suspected colorectal cancer” is performed. Note that the plot points displayed in the server-side diagnosis table are not corrected or limited, and the doctor comprehensively determines the displayed data together with the reliability. In addition, since the diagnosis table and the determination result displayed on the medical institution terminal 16 are set on the assumption that the doctor refers to the diagnosis table, the name of the disease and the degree of progression thereof are displayed more specifically. It has become. In addition, when the plot point is located in a region related to cancer diseases such as “large concern about colon cancer”, “great concern about early colorectal cancer”, “suspected early colorectal cancer” over a long period of time, It is displayed that there is a high possibility of The doctor can comprehensively judge the indicated plot points, the reliability of measurement, and the like, and can tell the subject of his / her physical condition. In addition to the diagnostic table in which the past measurement data is plotted over time, the medical institution terminal 16 also includes the reliability calculated with reference to the database, the data measured by various sensors, the stool volume, and the stool status. At least one of the flight status information and the bowel movement history information can be displayed.
また、サーバー12には、多数の被験者側装置10が接続され、多数の被験者の測定データが集積されている。さらに、サーバー12側のデータベースには、或る測定データに基づいて医療機関を受診した被験者が、医療機関で精密な検査を受けた結果、どのような病状であったか、についてもデータが蓄積されている。従って、本実施形態の生体情報測定システム1によって測定されたデータと、実際の病状とを関連づけたデータをサーバー12側に集積することができる。このように集積された多数の被験者の測定データを基にサーバー側の診断テーブルは逐次更新され、更新された診断テーブルに基づいて、より精度の高い診断を行うことができる。また、サーバー側に集積されたデータに基づいて、体調表示テーブルを更新することもできる。サーバー側のデータに基づいて更新された体調表示テーブルは、インターネットを介して各被験者側装置10にダウンロードされ、リモコン8の表示装置68に表示される。しかしながら、体調表示テーブルが更新された場合であっても、被験者に直接提示される体調表示テーブルは、被験者に示すことが適切な内容に修正されている。 In addition, a large number of subject-side devices 10 are connected to the server 12 and measurement data of a large number of subjects are accumulated. Further, the database on the server 12 side stores data on the medical condition of a subject who has visited a medical institution based on certain measurement data as a result of a precise examination at the medical institution. Yes. Therefore, the data measured by the biological information measuring system 1 of the present embodiment and the data relating the actual medical condition can be accumulated on the server 12 side. The diagnosis table on the server side is sequentially updated based on the measurement data of a large number of subjects accumulated in this manner, and more accurate diagnosis can be performed based on the updated diagnosis table. Also, the physical condition display table can be updated based on the data accumulated on the server side. The physical condition display table updated based on the data on the server side is downloaded to each subject apparatus 10 via the Internet and displayed on the display device 68 of the remote controller 8. However, even if the physical condition display table is updated, the physical condition display table that is directly presented to the subject has been corrected to an appropriate content to be shown to the subject.
次に、図9を参照して、本実施形態の生体情報測定システム1に備えられた各センサによって検出されるデータと、それに基づくガス量の推定を説明する。
図9は、被験者の1回の排便における、生体情報測定システム1に備えられた各センサによる検出信号を模式的に示したグラフである。図9には、上段から順に、水素ガスセンサ24、二酸化炭素センサ28、臭気性ガスセンサ26、湿度センサ30、温度センサ32、着座検知センサ36、及び入室検知センサ34による検出信号の波形を示している。
Next, with reference to FIG. 9, the data detected by each sensor provided in the biological information measurement system 1 of the present embodiment and the estimation of the gas amount based thereon will be described.
FIG. 9 is a graph schematically showing detection signals from the sensors provided in the biological information measurement system 1 in one defecation of the subject. FIG. 9 shows waveforms of detection signals from the hydrogen gas sensor 24, the carbon dioxide sensor 28, the odorous gas sensor 26, the humidity sensor 30, the temperature sensor 32, the seating detection sensor 36, and the entrance detection sensor 34 in order from the top. .
上記各センサの検出信号に基づくガス量の推定は、体調状態を判別する体調状態判別手段であるデータ解析装置60、即ち、リモコン8に内蔵されたCPU及び記憶装置、又は、サーバー12のCPU及び記憶装置において行われる。データ解析装置60には、リモコン8の記憶手段から読み込んだ、排泄行為の開始時点を判定するための、ガス量の変化率の開始閾値、及び、安定した測定を行うことができるようなガス量に関する安定性閾値が予め設定されている。なお、ここでいう排泄行為にはおならも含まれる。 The estimation of the gas amount based on the detection signal of each sensor is performed by the data analysis device 60 which is a physical condition determination unit for determining the physical condition, that is, the CPU and storage device built in the remote controller 8 or the CPU of the server 12 and This is done in the storage device. The data analysis device 60 reads from the storage means of the remote controller 8 and starts the excretion action start time point, and the gas amount change rate threshold value and the gas amount that enables stable measurement. A stability threshold is set in advance. In addition, fart is included in the excretion act here.
まず、図9の時刻t1において、入室検知センサ34は、被験者の入室を検知する。データ解析装置60は、入室検知センサ34によりトイレ室R内に被験者が入出する前の状態(時刻t0〜t1)においても、臭気性ガスセンサ26により臭気性ガスのガス量を測定している。この状態においても、芳香剤や水洗大便器2のボウル2aに付着している残留便の影響により、臭気性ガスセンサ26は反応し、或る程度の検出信号を出力している。このように、被験者の入室前の臭気性ガスセンサ26の測定値を残留ガスノイズであるガス量の環境基準値とする。なお、入室検知センサ34が入室を検知する前の状態では、臭気性ガスセンサ26や吸引装置18は節電状態となっており、臭気性ガスセンサ26の検出部を加熱するためのセンサ加温ヒータ54の温度が低めに設定され、吸引ファン18cの回転数が抑えられて通過する流量も低くなっている。 First, at time t 1 in FIG. 9, the room entry detection sensor 34 detects the entrance of the subject. The data analysis device 60 measures the amount of odorous gas with the odorous gas sensor 26 even in a state (time t 0 to t 1 ) before the subject enters and exits the toilet room R by the entry detection sensor 34. . Even in this state, the odorous gas sensor 26 reacts and outputs a certain level of detection signal due to the influence of the fragrance and the residual stool adhering to the bowl 2a of the flush toilet 2. Thus, the measured value of the odorous gas sensor 26 before the subject enters the room is set as the environmental reference value of the gas amount that is residual gas noise. In the state before the entrance detection sensor 34 detects the entrance, the odorous gas sensor 26 and the suction device 18 are in a power saving state, and the sensor heating heater 54 for heating the detection portion of the odorous gas sensor 26 is used. The temperature is set low, the rotational speed of the suction fan 18c is suppressed, and the flow rate passing therethrough is also low.
次に、時刻t1において、入室検知センサ34により被験者が入室したことが検知されると、臭気性ガスセンサ26及び吸引装置18が起動状態となる。これにより、臭気性ガスセンサ26のセンサ加温ヒータ54の温度が上昇するとともに、吸引装置18のファンの回転数が上がり、所定の流量のガスを吸引するようになる。これにより、温度センサ32による検出値が一旦大きく上昇した後、適正温度に収束する(図9の時刻t1〜)。即ち、「大便器使用準備判定手段」である入室検知センサ34が被験者の入室を判定すると、制御装置22は、被験者による「排便準備期間」が開始されたと判断し、臭気性ガスセンサ26の検出部の温度が待機用の第2の温度から測定用の適正温度である第1の温度に上昇させる。なお、本明細書においては、入室検知センサ34が被験者のトイレ室Rへの入室を検知している期間(図9の時刻t1〜t8)を一回の「排便行動」と呼んでいる。また、被験者が入室すると、臭気性ガスセンサ26により検出される検出信号が上昇する。これは、臭気性ガスセンサ26が、被験者の体臭や、使用している香水、整髪料等に反応するためである。即ち、被験者がトイレ室Rに入室する前の残留ガスノイズからの増加分が、被験者に起因する被験者ノイズである。データ解析装置に内蔵されたノイズ測定回路は、ボウル2a内に残留している気体に起因する残留ガスノイズ、及び被験者に起因する被験者ノイズを検出する。また、臭気性ガスセンサ26は、便器内に排出された排便ガス中にppbオーダーで含まれる極めて微量の臭気性ガスを検出することを目的として、極めて高感度に設定されているため、人間の嗅覚で感じ取ることができない程度の臭気にも反応する。 Next, when the entrance detection sensor 34 detects that the subject has entered the room at time t 1 , the odorous gas sensor 26 and the suction device 18 are activated. As a result, the temperature of the sensor heating heater 54 of the odorous gas sensor 26 rises, and the rotational speed of the fan of the suction device 18 increases, so that a predetermined flow rate of gas is sucked. As a result, the value detected by the temperature sensor 32 rises once and then converges to an appropriate temperature (from time t 1 in FIG. 9). That is, when the entrance detection sensor 34 which is the “toilet use preparation determination unit” determines that the subject enters the room, the control device 22 determines that the “defecation preparation period” by the subject has started, and the detection unit of the odorous gas sensor 26 Is raised from the second temperature for standby to the first temperature that is the appropriate temperature for measurement. In the present specification, a period (time t 1 to t 8 in FIG. 9) in which the entrance detection sensor 34 detects entry of the subject into the toilet room R is referred to as a single “defecation action”. . When the subject enters the room, the detection signal detected by the odorous gas sensor 26 increases. This is because the odorous gas sensor 26 reacts to the body odor of the subject, the perfume used, the hairdressing agent, and the like. That is, the increase from the residual gas noise before the subject enters the toilet room R is subject noise caused by the subject. The noise measurement circuit built in the data analysis device detects residual gas noise caused by the gas remaining in the bowl 2a and subject noise caused by the subject. The odorous gas sensor 26 is set to extremely high sensitivity for the purpose of detecting an extremely small amount of odorous gas contained in the ppb order in the defecation gas discharged into the toilet bowl. It also reacts to odors that cannot be felt.
このように、被験者が入室すると、臭気性ガスセンサ26により検出される検出信号は上昇する。しかしながら、データ解析装置60に内蔵された回路により実現される「体調解析禁止手段」は、「排便準備期間」中である場合には、この検出信号の上昇を、被験者の体調の解析に使用する第1検出データとしては採用しない。即ち、被験者が便座4に着座する前における臭気性ガスセンサ26の検出信号の上昇は、被験者の体臭や、香水、便座4に対するアルコール除菌によるものである可能性が高い。「体調解析禁止手段」は、排便準備期間中における臭気性ガスセンサ26の検出信号を被験者の体調解析に使用する検出データとすることを禁止し、体臭や香水等の誤検知を防止している。 Thus, when the subject enters the room, the detection signal detected by the odorous gas sensor 26 increases. However, the “physical condition analysis prohibiting means” realized by the circuit built in the data analysis device 60 uses the rise in the detection signal for the analysis of the physical condition of the subject when it is in the “defecation preparation period”. It is not adopted as the first detection data. That is, the increase in the detection signal of the odorous gas sensor 26 before the subject sits on the toilet seat 4 is likely due to the body odor of the subject, perfume, and alcohol sterilization of the toilet seat 4. The “physical condition analysis prohibiting means” prohibits the detection signal of the odorous gas sensor 26 during the defecation preparation period from being used as detection data used for the physical condition analysis of the subject, and prevents erroneous detection of body odor, perfume and the like.
更に、排便準備期間中において臭気性ガスセンサ26が検出している検出信号は、トイレ室内に残留している臭気性ガス及び被験者に付着している臭気性ガスによる臭気性ノイズに反応しているものと考えられる。本実施形態においては、データ解析装置60に内蔵されている「臭気性ノイズ基準値設定回路」は、「排便準備期間」の終期における臭気性ノイズのノイズレベル(図9の時刻t2における検出信号)を、臭気性ノイズの基準値として設定する。この「排便準備期間」の終期は、被験者が水洗大便器2に十分に接近し、脱衣も完了していることからノイズレベルが安定し、臭気性ノイズの基準値の設定には好適である。また、被験者が便座4に着座した後、排泄を始めるまでの期間は、水洗大便器2の開口部が被験者の身体により覆われているため、ボウル2a内の気体の状態も安定しているので、臭気性ノイズの基準値を設定するには好適である。このように、臭気性ノイズの基準値は、「排便準備期間」から「排便期間」に移行する前後、即ち、被験者の着座の前後におけるノイズレベルにより設定することが好ましい。 Further, the detection signal detected by the odorous gas sensor 26 during the defecation preparation period reacts to odorous noise due to odorous gas remaining in the toilet room and odorous gas adhering to the subject. it is conceivable that. In the present embodiment, the “odor noise reference value setting circuit” built in the data analysis device 60 is the noise level of the odor noise at the end of the “defecation preparation period” (the detection signal at time t 2 in FIG. 9). ) Is set as a reference value for odor noise. At the end of the “defecation preparation period”, since the subject has sufficiently approached the flush toilet 2 and undressing has been completed, the noise level is stable, which is suitable for setting a reference value for odor noise. In addition, since the opening of the flush toilet 2 is covered with the body of the subject during the period after the subject sits on the toilet seat 4 and starts to excrete, the state of the gas in the bowl 2a is also stable. It is suitable for setting a reference value of odor noise. Thus, the reference value of odor noise is preferably set according to the noise level before and after the transition from the “defecation preparation period” to the “defecation period”, that is, before and after the subject sits.
次に、図9の時刻t2において、着座検知センサ36により被験者が便座4に着座したことが検知されると、この時点が被験者の1回の排便期間の開始時点として設定される。なお、本明細書においては、着座検知センサ36が被験者の便座4への着座を検知している期間(図9の時刻t2〜t7)を一回の「排便期間」と呼んでいる。 Next, at time t 2 in FIG. 9, when the subject is seated on the toilet seat 4 is detected by the seating detection sensor 36, this point is set as the starting point of one bowel movement period of the subject. In the present specification, a period (time t 2 to t 7 in FIG. 9) in which the seating detection sensor 36 detects the subject's seating on the toilet seat 4 is referred to as one “defecation period”.
図9に示す例では、時刻t2において被験者が着座した後、時刻t3〜t4の間で湿度センサ30検出値が上昇している。これは、被験者の放尿を検知したものであり、臭気性ガスセンサ26の検出値は殆ど変化していないため、データ解析装置60は、排泄行為は行われていないと判断する。このように、被験者による排尿は、排出された尿が即座にボウル2aの溜水中に入ってしまうため、臭気性ガスセンサ26の検出値には殆ど影響しない。次いで、時刻t5において水素ガスセンサ24及び臭気性ガスセンサ26の検出値が急激に立ち上がっている。このように、被験者の着座後の排便期間において、臭気性ガスセンサ26の検出値が、臭気性ノイズの基準値から所定値以上の正の変化率で急激に立ち上がると、データ解析装置60は、排泄行為が行われたと判断する。このように、データ解析装置60は、臭気性ガスの所定の上昇が最初に検知されたときを初回排泄として判断し、この初回排泄に関する検出データを第1検出データとして体調解析に採用する。 In the example shown in FIG. 9, the detected value of the humidity sensor 30 increases between time t 3 and t 4 after the subject is seated at time t 2 . This is the detection of urination of the subject, and since the detection value of the odorous gas sensor 26 has hardly changed, the data analysis device 60 determines that no excretion is performed. In this way, urination by the subject hardly affects the detection value of the odorous gas sensor 26 because the discharged urine immediately enters the stored water in the bowl 2a. Then, the detection value of the hydrogen gas sensor 24 and odorous gas sensor 26 is up abruptly at time t 5. As described above, when the detected value of the odorous gas sensor 26 suddenly rises from the reference value of the odorous noise at a positive change rate equal to or more than a predetermined value during the defecation period after the subject is seated, the data analysis device 60 performs excretion. Judge that the action was performed. As described above, the data analysis device 60 determines when the predetermined increase in the odorous gas is first detected as the first excretion, and employs the detection data related to the first excretion as the first detection data in the physical condition analysis.
データ解析装置60に内蔵された回路により実現される「体調解析禁止解除手段」は、このような検出データの急激な立ち上がりが検知されると、「体調解析禁止手段」によって禁止されていた体調測定のための検出データの取得を許可する。即ち、「排便期間」中における臭気性ガスセンサ26による検出データの急激な上昇は、被験者による排泄行為によるものである可能性が極めて高いので、「体調解析禁止解除手段」は、このような上昇が検知されると、立ち上がり以後の検出データを、第1検出データとして被験者の体調解析に採用する。 The “physical condition analysis prohibition canceling means” realized by the circuit built in the data analysis device 60 detects the sudden rise of the detected data, and the physical condition measurement prohibited by the “physical condition analysis prohibiting means”. Allow acquisition of detection data for. That is, it is highly likely that the rapid increase in the detection data by the odorous gas sensor 26 during the “defecation period” is due to the subject's excretion, so the “physical condition analysis prohibition canceling means” When detected, the detection data after the rise is adopted as the first detection data for the physical condition analysis of the subject.
排泄行為が行われると、データ解析装置60は、臭気性ガスセンサ26による検出値の、残留ガスの基準値からの増加分(臭気性ガスセンサ26による検出値のグラフの斜線部分)である変動幅に基づいて、被験者から排出された臭気性ガス量を推定する。このように、データ解析装置60は、基準値との差分に基づいて臭気性ガス量を推定しているので、被験者に起因するノイズの影響を抑制することができる。従って、この演算を行う、データ解析装置60に内蔵された回路はノイズ抑制手段として機能すると共に、被験者ノイズの影響を軽減する第2ノイズ対応手段として機能する。また、データ解析装置60は、被験者に起因するノイズレベルが所定値以上の場合には、表示装置68によりその旨を報知する。このように、ノイズ抑制手段は、ノイズレベルが所定値未満の場合には通常の制御である第1制御を実行し、ノイズレベルが所定値以上の場合には通常の制御とは異なる第2制御を実行する。なお、臭気性ガス量の推定の詳細については後述する。同様に、データ解析装置60は、水素ガスセンサ24による検出値の、残留ガスの基準値からの増加分に基づいて、被験者から排出された水素ガス量を推定する。被験者による初回排泄が行われた(図9の時刻t5)後、臭気性ガスセンサ26及び水素ガスセンサ24による検出値は、残留ガスの基準値に復帰する。次いで、時刻t6において、被験者による2回目の排泄行為が行われると、再び臭気性ガスセンサ26、二酸化炭素センサ28及び水素ガスセンサ24による検出値が急激に立ち上がる。この2回目の排泄行為についても1回目の初回排泄と同様に、残留ガスの基準値からの増加分に基づいて、被験者から排出された臭気性ガス量、水素ガス量が推定される。なお、2回目以降の排泄行為の臭気性ガス量、水素ガス量を推定する際には、ボウル内の封水に浮遊する浮遊便等の影響を考慮し、それぞれの回ごとに基準値を変更してもよい。 When the excretion action is performed, the data analysis device 60 makes the fluctuation range which is an increase from the reference value of the residual gas (the hatched portion of the graph of the detection value by the odorous gas sensor 26) of the detection value by the odorous gas sensor 26. Based on this, the amount of odorous gas discharged from the subject is estimated. Thus, since the data analysis device 60 estimates the odorous gas amount based on the difference from the reference value, the influence of noise caused by the subject can be suppressed. Therefore, the circuit built in the data analysis device 60 that performs this calculation functions as noise suppression means and also functions as second noise countermeasure means that reduces the influence of subject noise. Further, when the noise level caused by the subject is equal to or higher than a predetermined value, the data analysis device 60 notifies the display device 68 of the fact. As described above, the noise suppression unit executes the first control which is the normal control when the noise level is less than the predetermined value, and the second control different from the normal control when the noise level is equal to or higher than the predetermined value. Execute. Details of the estimation of the odorous gas amount will be described later. Similarly, the data analysis device 60 estimates the amount of hydrogen gas discharged from the subject based on the increase in the detected value by the hydrogen gas sensor 24 from the reference value of the residual gas. After the first excretion by the subject (time t 5 in FIG. 9), the detection values by the odorous gas sensor 26 and the hydrogen gas sensor 24 return to the residual gas reference value. Next, when a second excretion action is performed by the subject at time t 6 , the detection values by the odorous gas sensor 26, the carbon dioxide sensor 28, and the hydrogen gas sensor 24 rapidly rise again. As for the second excretion, similarly to the first excretion of the first time, the amount of odorous gas and hydrogen gas discharged from the subject is estimated based on the increase from the reference value of the residual gas. In addition, when estimating the amount of odorous gas and hydrogen gas in the second and subsequent excretion actions, the standard value is changed each time in consideration of the effects of floating stools floating in the sealed water in the bowl. May be.
このように、被験者が入室した後、複数回の排泄行為を行った場合(すなわち、所定の閾値以上のガス量の変化が複数回、検出された場合)には、各回の排泄行為に伴う排便ガス量が同様にして推定される。なお、二回目以降の排泄行為の排便ガス量を算出する際には、ボウル内の封水に浮遊する浮遊便等の影響を考慮し、それぞれの回ごとに基準値を変更してもよい。また、初回排泄に関する検出データが取得された後、二回目以降の排泄を待つことなく、初回排泄の検出データに基づいて体調解析を実行し、解析結果を表示装置68に表示させるように、データ解析装置60を構成することもできる。これにより、被験者の排便期間が終了する前(被験者が離座する前)に初回排泄に関する解析結果を表示することができるので、被験者を待たせることなく、体調の解析結果を呈示することができる。 In this way, when the subject has performed excretion multiple times after entering the room (that is, when a change in the gas amount equal to or greater than a predetermined threshold is detected multiple times), the stool associated with each excretion The amount of gas is estimated in the same way. When calculating the amount of defecation gas for the second and subsequent excretion actions, the reference value may be changed every time in consideration of the effect of floating stool floating on the sealed water in the bowl. In addition, after the detection data on the first excretion is acquired, the data is analyzed so that the physical condition analysis is performed based on the first excretion detection data without waiting for the second and subsequent excretion, and the analysis result is displayed on the display device 68. The analysis device 60 can also be configured. Thereby, since the analysis result regarding the first excretion can be displayed before the subject's defecation period ends (before the subject leaves), the analysis result of the physical condition can be presented without causing the subject to wait. .
次いで、図9の時刻t7において着座検知センサ36により被験者の離座が検知され1回の排便期間が終了し、時刻t8において入室検知センサ34により被験者の退室が検知され、1回の排便行動が終了する。データ解析装置60は、入室検知センサ34により被験者の退室が検知されるまでの各回の排泄行為に伴う排便ガス量を推定する。 Then, by the seating detection sensor 36 unseated subjects completed defecation period once detected at time t 7 in FIG. 9, the entrance detecting sensor 34 at time t 8 the exit of the subject is detected, defecation once The action ends. The data analysis device 60 estimates the amount of stool gas associated with each excretion until the entry detection sensor 34 detects that the subject has left the room.
このようにして測定された排便ガス量に基づき、リモコン8及びサーバー12において被験者の体調状態が判定される。この際、リモコン8側では、排便期間中、又は排便期間終了後すぐに、体調状態の測定を表示できることが望ましい。そして、排泄行為を複数回行うと、ボウル2a内に大便がたまるため、臭気性ガスによるガス量の測定の精度が下がる。一方で、一回目の排泄行為時には、大腸の最下流まで到達した排便ガスが排出されるため、体調の測定に最も有用な情報を得ることができ、測定の信頼度が高い。これらを踏まえ、リモコン8側では、一回目の排泄行為による排便ガス量(臭気性ガス及び水素ガスのガス量)が推定できた時点で、一回目の排泄行為による排便ガス量のみに基づいて被験者の体調状態が測定され、リモコン8の表示装置68に表示される。或いは、1回の排便行動のうちの、初期の排泄行為に関する検出データに基づく測定値の重み付けが、後期の排泄行為に関する重み付けよりも重くなるように、体調状態を測定することもできる。 Based on the amount of the defecation gas measured in this way, the physical condition of the subject is determined by the remote controller 8 and the server 12. At this time, it is desirable that the remote controller 8 can display the measurement of the physical condition during the defecation period or immediately after the defecation period. And if excretion is performed several times, since the stool accumulates in the bowl 2a, the accuracy of the measurement of the gas amount by the odorous gas is lowered. On the other hand, during the first excretion action, the defecation gas that reaches the most downstream of the large intestine is discharged, so that the most useful information for physical condition measurement can be obtained, and the measurement reliability is high. Based on these, on the remote control 8 side, when the amount of defecation gas (the amount of odorous gas and hydrogen gas) from the first excretion can be estimated, the subject is based only on the amount of defecation by the first excretion. Is measured and displayed on the display device 68 of the remote controller 8. Or a physical condition can also be measured so that the weighting of the measured value based on the detection data regarding the initial excretion action in one defecation action becomes heavier than the weighting regarding the late excretion action.
また、表示装置68に表示される体調表示テーブルは、縦軸に第1検出データに基づく臭気性ガス濃度、横軸に第2検出データに基づく水素ガス濃度を示し、このテーブル上のプロット点として被験者の体調状態を表示している。ここで、図9により説明したように、第1、第2検出データは、1回の排便期間中の各排泄行為(例えば、図9の時刻t5〜、t6〜)について取得されるものである。そして、被験者の体調は、排便ガス中に含まれる臭気性ガスと健康系ガスの相関によって測定されるものであるため、体調表示テーブル上に表示される1つのプロット点は、同一の排泄行為に関する第1及び第2検出データに基づくものである必要がある。また、体調の解析に採用される検出データは、1回の排便期間中における初期の排泄行為に関するものであることが好ましい。 The physical condition display table displayed on the display device 68 shows the odorous gas concentration based on the first detection data on the vertical axis and the hydrogen gas concentration based on the second detection data on the horizontal axis. The physical condition of the subject is displayed. Here, as described with reference to FIG. 9, the first and second detection data are acquired for each excretion action (for example, time t 5 to t 6 in FIG. 9) during one defecation period. It is. And since a test subject's physical condition is measured by the correlation of the odorous gas and health system gas which are contained in defecation gas, one plot point displayed on a physical condition display table is related to the same excretion act It must be based on the first and second detection data. Moreover, it is preferable that the detection data employ | adopted for the analysis of a physical condition are the things regarding the initial excretion action in one defecation period.
これに対して、サーバー12側では、複数回の排泄行為による排便ガス総量を用いることでより正確に判定を行うことが望ましい。このため、サーバー12側では、複数回の排泄行為による排便ガス総量(臭気性ガス及び水素ガスのガス量の総量)、より好ましくは、着座から離座までの1回の排便期間に含まれる全ての排泄行為による排便ガス総量に基づき、被験者の体調状態が判定される。なお、サーバー12側における被験者の体調状態の判定は、必ずしも、1回の排便期間に含まれる全ての排泄行為による排便ガス総量である必要はないが、多数回の排便期間に含まれる全ての排泄行為による排便ガス総量に基づくものであることが好ましい。 On the other hand, on the server 12 side, it is desirable to perform a more accurate determination by using the total amount of defecation gas resulting from a plurality of excretion actions. For this reason, on the server 12 side, the total amount of defecation gas (total amount of odorous gas and hydrogen gas) due to multiple excretion actions, more preferably all included in one defecation period from sitting to sitting The physical condition of the subject is determined based on the total amount of defecation gas due to the excretion action. The determination of the physical condition of the subject on the server 12 side does not necessarily need to be the total amount of defecation gas due to all excretion actions included in one defecation period, but all excretion included in many defecation periods. It is preferably based on the total amount of defecation gas due to action.
ここで、図9に示した例では、残留ガスの基準値は一定であったが、基準値が一定でない場合においても臭気性ガスの排出量を推定することができる。例えば、臭気性ガスセンサ26により検出された検出値が増加傾向にある場合には、図10(a)に示すように、排泄行為の開始前の臭気性ガスセンサ26により検出された検出値の増加の変化率が、排泄行為の前後にも続くものとして引いた補助線Aを基準値とする。この補助線Aから臭気性ガスセンサ26による検出値の傾きが大きく変化した時点を1回の排泄行為が開始された時点と判断して、臭気性ガスの量を推定することができる。 Here, in the example shown in FIG. 9, the reference value of the residual gas is constant, but even when the reference value is not constant, the amount of odorous gas discharged can be estimated. For example, when the detected value detected by the odorous gas sensor 26 tends to increase, as shown in FIG. 10A, the increase in the detected value detected by the odorous gas sensor 26 before the start of the excretion action is performed. The auxiliary line A drawn with the rate of change continuing before and after the excretion action is taken as the reference value. The amount of the odorous gas can be estimated by determining that the time when the inclination of the detection value by the odorous gas sensor 26 greatly changes from the auxiliary line A is the time when one excretion is started.
なお、臭気性ガス量の推定は、排泄行為前の残留ガスを基準値として設定し、基準値からの差分に基づいて推定するため、基準値が大きく変動しないことが望ましい。このため、データ解析装置60は、排泄行為の開始時点の前の臭気性ガスセンサ26により検出される検出値の変化率(すなわち、基準値の変化率=補助線Aの傾き)が第1の安定性閾値以下の場合には、リモコン8の表示装置68又はスピーカ70からなる報知手段により、排便ガス量の推定精度が高い旨の表示を行う。 In addition, since estimation of the amount of odorous gas sets the residual gas before excretion as a reference value, and estimates based on the difference from a reference value, it is desirable that a reference value does not change a lot. For this reason, the data analysis device 60 has the first stable rate of change of the detected value detected by the odorous gas sensor 26 before the start of excretion (that is, the rate of change of the reference value = the slope of the auxiliary line A). If it is below the sex threshold value, the notification means comprising the display device 68 or the speaker 70 of the remote controller 8 displays that the defecation gas amount is estimated with high accuracy.
一方、排泄行為直前にスプレー式の芳香剤が噴霧された場合や、アルコール系便座除菌剤の除菌シートや除菌スプレーが使用されると、排泄行為前に臭気性ガスセンサ26により検出される検出値が大きく変動する。このような状態を基準値として設定すると、正確な臭気性ガス量の推定を行うことができない。このため、データ解析装置60は、被験者に起因するノイズレベルである基準値が所定値以上の場合、又は基準値の変化率が第2の安定性閾値以上の場合には、リモコン8の表示装置68又はスピーカ70からなる報知手段により、排便ガス量の推定精度が低い旨の通知を行う。このような報知を行ったにもかかわらず排泄行為が行われた場合には、体調の解析のための計測を行わない、または、測定信頼度を低く設定する。 On the other hand, when a spray-type fragrance is sprayed just before excretion, or when a sanitizing sheet or sanitizing spray of alcohol-based toilet seat disinfectant is used, it is detected by the odorous gas sensor 26 before excretion. The detection value fluctuates greatly. If such a state is set as a reference value, the amount of odorous gas cannot be estimated accurately. For this reason, the data analysis device 60 displays the display device of the remote controller 8 when the reference value, which is the noise level caused by the subject, is greater than or equal to a predetermined value, or when the change rate of the reference value is greater than or equal to the second stability threshold. A notification that the estimation accuracy of the amount of the defecation gas is low is provided by a notification means including the 68 or the speaker 70. When excretion is performed despite such notification, measurement for physical condition analysis is not performed or the measurement reliability is set low.
次に、図10(b)を参照して、アルコール系便座除菌剤の使用検知を説明する。図10(b)は、被験者がアルコール系便座除菌剤を使用した場合における臭気性ガスセンサ26による検出値の一例を示すグラフである。
まず、図10(b)の時刻t10において、入室検知センサ34によって被験者の入室が検知された後、臭気性ガスセンサ26の検出値は被験者の体臭等に反応して緩やかに上昇する。次いで、時刻t11において被験者がアルコール系除菌剤を使用した便座除菌シートを取り出すと、臭気性ガスセンサ26がアルコール臭に反応して、その検出値が急激に立ち上がる。時刻t12において、被験者が便座4の除菌を終え、除菌シートをボウル2a内に廃棄すると、アルコール系は揮発性が高い為すぐに臭気性ガスセンサ26の検出値が低下し始める。この特性は、残留する異臭ガス成分とは異なるため、アルコール系除菌による検出値の急増は、しばらく待てば低下し、測定が可能になることを発明者らは見出した。但し、アルコール系の除菌シートによる除菌の場合は破棄された時に封水に浮遊することがある。この場合はアルコールの揮発が継続するため低下が遅れる傾向がある。そのため以下のようにシートを排出することが望ましい。
Next, with reference to FIG.10 (b), the use detection of the alcohol-type toilet seat sanitizer is demonstrated. FIG. 10B is a graph showing an example of a detected value by the odorous gas sensor 26 when the subject uses an alcohol toilet seat disinfectant.
At time t 10 of FIG. 10 (b), after the entrance detecting sensor 34 is entry of the subject is detected, the detection value of the odorous gas sensor 26 gradually rises in response to body odor or the like of the subject. Next, when the subject takes out the toilet seat disinfecting sheet using the alcohol-based disinfectant at time t 11 , the odorous gas sensor 26 reacts with the alcohol odor, and the detected value rises rapidly. At time t 12, subjects completed the eradication of the toilet seat 4, and to discard the eradication seat in the bowl 2a, alcohol-based detection value of the odor of gas sensor 26 immediately due to the high volatility starts to decline. Since this characteristic is different from the remaining off-flavor gas component, the inventors have found that the rapid increase in the detection value due to alcohol-based sterilization decreases after a while and measurement is possible. However, in the case of sterilization using an alcohol-based sterilization sheet, it may float in the sealed water when discarded. In this case, since the volatilization of the alcohol continues, the decrease tends to be delayed. Therefore, it is desirable to discharge the sheet as follows.
次いで、時刻t13において着座検知センサ36が被験者の着座を検知した後、被験者がリモコン8の洗浄スイッチ(図示せず)を操作して水洗大便器2の洗浄を実行すると、ボウル2aの留水に浮いていた除菌シートが排出されるため、臭気性ガスセンサ26の検出値は急激に低下する。アルコール系除菌剤が使用された場合、臭気性ガスセンサ26は概ねこのように推移する。 Then, after the seating detection sensor 36 detects the seating of a subject at time t 13, when the subject to perform a cleaning switch of washing by operating the (not shown) flush toilet second washing of the remote controller 8, distilled water bowl 2a Since the sterilization sheet floating on the odor gas sensor 26 is discharged, the detection value of the odorous gas sensor 26 rapidly decreases. When an alcohol-based disinfectant is used, the odorous gas sensor 26 generally changes in this way.
このため、データ解析装置60に内蔵された便座除菌検知回路は、入室検知センサ34が被験者の入室を検知した後、着座検知センサ36が被験者の着座を検知する前に、臭気性ガスセンサ26の検出値が所定値以上急激に上昇した場合、被験者がアルコール系除菌剤を使用して便座4等の除菌を行った、と判定する。本件発明者は、このように、被験者がトイレ室Rで行う特有の行動である便座4の除菌行為を、入室検知センサ34、着座検知センサ36、及び臭気性ガスセンサ26の検出信号から検知できることを見出したのである。 For this reason, the toilet seat sanitization detection circuit built in the data analysis device 60 detects the entrance of the subject after the entrance detection sensor 34 detects the entrance of the subject and before the seat detection sensor 36 detects the seat of the subject. When the detected value rises rapidly over a predetermined value, it is determined that the subject has sterilized the toilet seat 4 and the like using an alcohol-based sterilizing agent. The present inventor can thus detect the sterilization action of the toilet seat 4, which is a specific action performed by the subject in the toilet room R, from the detection signals of the entrance detection sensor 34, the seating detection sensor 36, and the odorous gas sensor 26. Was found.
また、便座除菌検知回路がアルコール系除菌剤の使用を検知し、被験者が着座した後も所定時間水洗大便器2の洗浄が実行されない場合には、データ解析装置60に内蔵された除菌ノイズ対応回路は、便器洗浄装置46に信号を送り、自動的に便器洗浄を実行する。さらに、便座除菌検知回路がアルコール系除菌剤の使用を検知すると、除菌ノイズ対応回路は吸引ファン18cの回転数を上昇させる。これにより、吸引装置18によって吸引される気体の量が増加し、便座除菌によって揮発したアルコール成分が積極的に脱臭フィルタ78によって脱臭されることとなり臭気性ガスセンサ26の検出値を低下させることができる。即ち、除菌ノイズ対応回路は、便座除菌検知回路が除菌を検知すると、脱臭装置を作動させてアルコール系除菌剤に起因するノイズの影響を軽減する。 When the toilet sanitization detection circuit detects the use of the alcohol-based sanitizer and the flush toilet 2 is not washed for a predetermined time after the subject is seated, the sanitization sterilization built in the data analysis device 60 is performed. The noise handling circuit sends a signal to the toilet bowl cleaning device 46 to automatically execute toilet bowl cleaning. Furthermore, when the toilet seat disinfection detection circuit detects the use of the alcohol disinfectant, the disinfection noise countermeasure circuit increases the rotation speed of the suction fan 18c. As a result, the amount of gas sucked by the suction device 18 is increased, and the alcohol component volatilized by toilet seat sterilization is positively deodorized by the deodorizing filter 78, thereby reducing the detection value of the odorous gas sensor 26. it can. That is, when the toilet seat sterilization detection circuit detects sterilization, the sterilization noise countermeasure circuit operates the deodorization device to reduce the influence of noise caused by the alcohol-based sterilization agent.
さらに、便座除菌検知回路がアルコール系除菌剤の使用を検知し、臭気性ガスセンサ26の検出値が上昇している状態では、除菌ノイズ対応回路は、体調測定を中止し、排便を待つよう表示装置68にメッセージを表示させ、被験者に報知する。除菌ノイズ対応回路は、体調測定が可能になるまで、被験者に対し、排便を待つ旨のメッセージを表示装置68に表示させ、被験者に報知する。これにより、アルコール系除菌剤に起因するノイズの影響が軽減される。一方、アルコール系除菌剤の使用により急激に立ち上がった臭気性ガスセンサ26の検出値は、被験者が除菌を終えると低下し始める。 Further, when the toilet seat sanitization detection circuit detects the use of the alcohol-based sanitizer and the detection value of the odorous gas sensor 26 is increasing, the sanitization noise response circuit stops the physical condition measurement and waits for defecation. A message is displayed on the display device 68 to notify the subject. The sterilization noise response circuit displays a message on the display device 68 to the subject so as to wait for defecation until the physical condition measurement is possible, and notifies the subject. Thereby, the influence of the noise resulting from an alcoholic disinfectant is reduced. On the other hand, the detection value of the odorous gas sensor 26 that has risen rapidly due to the use of the alcohol-based disinfectant begins to decrease when the subject finishes disinfecting.
除菌ノイズ対応回路は、臭気性ガスセンサ26が検出したノイズレベルが低下傾向に転じると、表示装置68に表示されている排便を待つ旨のメッセージを消去し、測定が可能になった旨を報知する。即ち、アルコール系除菌剤に起因するノイズレベルが低下傾向にある状況では、低下傾向にある臭気性ガスセンサ26の検出値の立ち上がりを検知することは可能である。データ解析装置60は、低下傾向にある臭気性ガスセンサ26の検出値が立ち上がった時点を、被験者による排便ガスの放出として検知する。しかしながら、臭気性ガスセンサ26が検出しているノイズレベルの低下が所定の変化率以上である状態では、除菌ノイズ対応回路は、体調測定を中止し、排便を待つ旨のメッセージの表示を継続する。即ち、ノイズレベルが急激に低下している状態では、排便ガスの放出による検出値の上昇がマスクされてしまい、排便ガスの放出を正確に検知することができないためである。また、基準値が大きく減少している中での演算は誤差も大きくなる為中止することが望ましい。 When the noise level detected by the odorous gas sensor 26 starts to decrease, the sterilization noise response circuit deletes the message waiting for the defecation displayed on the display device 68 and notifies that measurement is possible. To do. That is, in a situation where the noise level caused by the alcohol-based disinfectant tends to decrease, it is possible to detect the rising of the detection value of the odorous gas sensor 26 that tends to decrease. The data analysis device 60 detects the time point when the detection value of the odorous gas sensor 26 that tends to decrease rises as the release of defecation gas by the subject. However, in a state where the noise level detected by the odorous gas sensor 26 is not less than a predetermined rate of change, the sterilization noise response circuit stops displaying physical condition and continues displaying a message to wait for defecation. . That is, in a state where the noise level is drastically reduced, an increase in the detection value due to the release of the defecation gas is masked, and the release of the defecation gas cannot be accurately detected. In addition, it is desirable to stop the calculation while the reference value is greatly decreased because the error also increases.
また、除菌ノイズ対応回路は、アルコール系除菌剤の使用により、ノイズレベルが所定値以上である場合には、体調測定のための計測を中止し、又は、測定信頼度を低く設定する。上述したように、測定の信頼度が低く設定されると、図7(a)により説明した体調表示テーブル上のプロット点が、良好な体調を示す側に、より大きく補正される。即ち、除菌ノイズ対応回路は、便座に対する除菌が検知された場合には、表示装置68によって出力される体調の良否を、良好な体調を示す側に補正する。 In addition, when the noise level is equal to or higher than a predetermined value due to the use of the alcohol-based disinfectant, the disinfecting noise countermeasure circuit stops the measurement for the physical condition measurement or sets the measurement reliability to be low. As described above, when the measurement reliability is set to be low, the plot points on the physical condition display table described with reference to FIG. 7A are corrected more greatly to the side showing good physical condition. That is, when the sterilization noise detection circuit detects the sterilization of the toilet seat, the sterilization noise correction circuit corrects the quality of the physical condition output by the display device 68 to the side indicating a good physical condition.
一方、水洗大便器2の付着便が多い場合や、大量の芳香剤を使用した場合には、臭気性ガスセンサ26により検出されるガス量の絶対値が大きくなり、場合によってはセンサによる検出値が飽和したり、測定精度が高い帯域を外れたりするため、このような状況では、微量である臭気性ガスの量を正確に推定することが難しくなる。このため、データ解析装置60は、基準値の絶対量が第3の安定性閾値以上の場合にも、体調測定のための計測を行わない、または、測定信頼度を低く設定する。 On the other hand, when there are many attached stools in the flush toilet 2 or when a large amount of fragrance is used, the absolute value of the gas amount detected by the odorous gas sensor 26 becomes large, and in some cases the detected value by the sensor In such a situation, it is difficult to accurately estimate the amount of odorous gas, which is a minute amount, because it saturates or falls out of a band with high measurement accuracy. For this reason, the data analysis device 60 does not perform measurement for physical condition measurement or sets the measurement reliability low even when the absolute amount of the reference value is equal to or greater than the third stability threshold.
さらに、サーバー12のデータベースには、上述したように新たな被験者の臭気性ガスのガス量及び健康系ガスのガス量の測定データが逐次蓄積される。また、サーバー12のデータベースには、医療機関端末16から被験者が医療機関で受診した癌の健診結果が被験者の識別情報に対応づけられて記録される。サーバー12は、このような癌の健診結果と、臭気性ガス及び健康系ガスのガス量の変化の履歴の変化に基づき、記録された診断テーブルを更新する。 Further, as described above, the measurement data of the gas amount of the odorous gas and the gas amount of the health gas of the new subject are sequentially accumulated in the database of the server 12. In the database of the server 12, the medical checkup result of cancer that the subject has received at the medical institution from the medical institution terminal 16 is recorded in association with the identification information of the subject. The server 12 updates the recorded diagnostic table based on the change in the history of the change in the gas amount of the odorous gas and the health-related gas, as well as the results of such a medical checkup for cancer.
図11は、診断テーブルの更新の一例を示す図である。例えば、古い診断テーブルにある被験者の臭気性ガス及び健康系ガスの測定データAをプロットして解析を行った結果、「早期大腸癌疑い」と判定された場合であっても、健診により、この患者が早期大腸癌であると診断されたとする。このような場合には、図11に示すように、早期大腸癌と診断された被験者の測定データAに対応する部分が含まれるように、「大腸癌懸念大」、「早期大腸癌懸念大」、「早期大腸癌疑い」の領域を広げ、「体調不全レベル」の領域を狭くする。これとは逆に、例えば、古い診断テーブルにおいて、臭気性ガス及び健康系ガスのガス量の相関から「早期大腸癌疑い」と判定された場合であっても、健診の結果、癌の疑いなしと診断された被験者が多数存在した場合には、「体調不全レベル」の領域を広げ、「大腸癌懸念大」、「早期大腸癌懸念大」、「早期大腸癌疑い」の領域を狭くする。なお、診断テーブルを更新した場合には、表示テーブルの各領域も同様に変更する。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of updating the diagnosis table. For example, as a result of plotting and analyzing the measurement data A of the odorous gas and healthy gas of the subject in the old diagnostic table, even if it is determined as "suspected early colorectal cancer", Suppose this patient is diagnosed with early colorectal cancer. In such a case, as shown in FIG. 11, “large colorectal cancer concern” and “early large bowel cancer concern” are included so as to include a portion corresponding to measurement data A of a subject diagnosed with early colorectal cancer. , Expand the area of "suspected early colorectal cancer", and narrow the area of "physical dysfunction level". On the contrary, for example, in the old diagnostic table, even if it is determined that “early colorectal cancer is suspected” from the correlation between the gas amounts of odorous gas and healthy gas, the result of the medical examination is suspected of cancer. If there are a large number of subjects diagnosed as having none, expand the “disease level” area, and narrow the “colon cancer concerns”, “early colorectal concerns”, and “early colorectal cancer suspects” areas . When the diagnostic table is updated, the areas of the display table are changed in the same manner.
また、サーバー12には、被験者の体重、年齢、性別等の属性情報及び臭気性ガス及び健康系ガスの測定データの変化の履歴の傾向に関して条件分けされた複数の体調表示テーブルが記録されている。 In addition, the server 12 stores a plurality of physical condition display tables that are categorized according to the tendency of the history of changes in the measurement data of the odorous gas and the health gas, and the attribute information such as the subject's weight, age, and sex. .
そして、被験者側装置10において、より詳細な体調の解析を行うことを希望する場合には、サーバー12に被験者の識別情報とともに、被験者の体重、年齢、性別等の属性情報を登録する。そして、サーバー12に、このより詳細な分析を希望する被験者の測定データが蓄積されると、サーバー12は、この被験者の属性情報及び測定データの変化の履歴に近い条件の体調表示テーブルを選択する。サーバー12は、選択した体調表示テーブルを、ネットワークを介して、被験者側装置10に送信する。被験者側装置10は、サーバー12から新たな体調表示テーブルを受信すると、すでに記憶している体調表示テーブルを受信した体調表示テーブルに変更する。これにより、被験者側装置10において、被験者の属性や測定データの履歴に応じたより正確な体調の解析を行うことができる。 When the subject-side device 10 wishes to perform a more detailed physical condition analysis, attribute information such as the subject's weight, age, and sex is registered in the server 12 together with the subject's identification information. Then, when the measurement data of the subject who desires this more detailed analysis is accumulated in the server 12, the server 12 selects a physical condition display table with conditions close to the history of changes in the attribute information and measurement data of the subject. . The server 12 transmits the selected physical condition display table to the subject apparatus 10 via the network. When the test subject side apparatus 10 receives a new physical condition display table from the server 12, the subject side apparatus 10 changes the already stored physical condition display table to the received physical condition display table. Thereby, in the subject side apparatus 10, the more accurate physical condition analysis according to a test subject's attribute and the log | history of measurement data can be performed.
なお、上記説明した実施形態では、被験者側装置10においても、測定データの履歴を記憶する構成としているが、これに限らず、測定データはサーバー12のデータベースのみに測定データを記憶させ、被験者側装置10はサーバー12のデータベースから過去の測定データの履歴を読み込み、検診工程S5における検診結果演算及び継時診断をおこなってもよい。 In the above-described embodiment, the subject-side device 10 is configured to store the history of the measurement data. However, the measurement data is not limited to this, and the measurement data is stored only in the database of the server 12, and the subject side The apparatus 10 may read a history of past measurement data from the database of the server 12 and perform a screening result calculation and a continuous diagnosis in the screening process S5.
ここで、図4の検診工程S5における信頼度の算出方法について以下詳述する。臭気性ガスセンサ26として用いられている半導体ガスセンサの特徴として、臭気性ガスのみならず、芳香剤、除菌シート等の周囲の異臭ガスや被験者の体や衣服に付着した異臭ガスも検出してしまうことがある。さらには、半導体ガスセンサにより検出される臭気性ガスの検出値は、便の状態(例えば、下痢状態であるか否か)や、便量によっても変化する。このため、癌に関する疾病の判定を行う上で、これら異臭ガスノイズの影響の大きさや、便の状態を評価できることが求められている。本実施形態では、トイレ室内に設置された被験者側装置10のデータ解析装置60に設けられた信頼度判定回路により、このような排便ガスの異臭ガスノイズの影響や、便の状態等などの測定の精度に影響を及ぼす事象を評価し、ガス検出装置20によるガス検出の精度を示す指標として、測定信頼度を判定することとしている。 Here, the calculation method of the reliability in the screening process S5 of FIG. 4 will be described in detail below. As a characteristic of the semiconductor gas sensor used as the odorous gas sensor 26, not only the odorous gas but also the odorous gas around the fragrance, the sanitizing sheet, etc., and the odorous gas adhering to the body and clothes of the subject are detected. Sometimes. Furthermore, the detected value of the odorous gas detected by the semiconductor gas sensor varies depending on the state of the stool (for example, whether or not it is a diarrhea state) and the amount of stool. For this reason, when determining the disease regarding cancer, it is calculated | required that the magnitude | size of the influence of these off-flavor gas noises and the state of a stool can be evaluated. In the present embodiment, the reliability determination circuit provided in the data analysis device 60 of the subject apparatus 10 installed in the toilet room is used to measure the influence of such odor gas noise of the defecation gas, the state of the stool, and the like. An event that affects the accuracy is evaluated, and the measurement reliability is determined as an index indicating the accuracy of gas detection by the gas detection device 20.
図12は、測定信頼度を判定する方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、被験者の体や衣服に付着した異臭ガスの影響、湿度の影響、温度の影響、及び、排便ガスの回数の影響による補正が行われた場合を例として説明する。以下の測定信頼度の判定は、リモコン8のデータ解析装置60内の臭気性ガスの検出の信頼度を判定する信頼度判定回路を用いて行われる。 FIG. 12 is a diagram for explaining a method of determining the measurement reliability. In the following description, a case where correction is performed by the influence of the off-flavor gas adhering to the subject's body or clothes, the influence of humidity, the influence of temperature, and the influence of the number of defecation gases will be described as an example. The determination of the following measurement reliability is performed using a reliability determination circuit that determines the reliability of detection of odorous gas in the data analysis device 60 of the remote controller 8.
測定装置6の水素ガスセンサ24、臭気性ガスセンサ26、二酸化炭素センサ28、湿度センサ30、温度センサ32、入室検知センサ34、着座検知センサ36、及び排便・排尿検知センサ38からの出力は、リモコン8のデータ解析装置60に送られる。図12にはこれらセンサからの出力の一例が示されている。 The outputs from the hydrogen gas sensor 24, odorous gas sensor 26, carbon dioxide sensor 28, humidity sensor 30, temperature sensor 32, entrance detection sensor 34, seating detection sensor 36, and defecation / urine detection sensor 38 of the measuring device 6 are transmitted from the remote control 8. Are sent to the data analysis device 60. FIG. 12 shows an example of outputs from these sensors.
また、リモコン8のデータ解析装置60には、予め、信頼度を算出するための複数の信頼度補正テーブルが記録されている。 In addition, a plurality of reliability correction tables for calculating the reliability are recorded in the data analysis device 60 of the remote controller 8 in advance.
図13〜図16は、それぞれ、被験者の体や衣服に付着した異臭ガスの影響を判定するための被験者付着異臭ガスノイズ補正テーブル、湿度の影響を判定するための湿度補正テーブル、温度の影響を判定するための温度補正テーブル、及び、排泄の回数による影響を判定するための排泄回数補正テーブルを示す図である。 FIGS. 13 to 16 respectively show a subject-adherent off-flavor gas noise correction table for determining the influence of off-flavor gas adhering to the body and clothes of the subject, a humidity correction table for determining the influence of humidity, and the influence of temperature. It is a figure which shows the temperature correction table for performing, and the excretion count correction table for determining the influence by the frequency | count of excretion.
臭気性ガスセンサ26として用いられている半導体ガスセンサは、被験者に付着した排便ガス以外の異臭ノイズ(環境ノイズ)を検出してしまう。被験者に付着した異臭ガス成分の量(ノイズ量)が多い場合には、測定の信頼度が低いといえる。このため、図13に示すように、被験者付着異臭ガスノイズ補正テーブルでは、付着異臭ガスノイズ量に対して補正値が定められている。具体的には、被験者に付着した異臭ガス成分の量が所定値未満の場合には補正を行わない値として補正値を1とし、被験者に付着した異臭ガス成分の量が所定量以上の場合には、異臭ガス成分の量が多いほど徐々に信頼値を低下させるために1からのマイナスの補正量を大きくし、被験者に付着した異臭ガス成分のノイズ量が所定量よりもあまりにも多い場合には、測定不可(補正値0)としている。付着異臭ガスノイズ量は、着座検知センサ36により被験者が着座したことが検知される前の非排便期間における臭気性ガスセンサ26により検知された検知データに基づいて決定される。なお、被験者に付着した異臭ガス成分は、排便期間中の一部ではなく排便期間全体に影響を与えるため、排便期間全体にわたって信頼度を補正する。以下、このように排便期間全体にわたって信頼度を補正するものを「全体補正」という。 The semiconductor gas sensor used as the odorous gas sensor 26 detects off-flavor noise (environmental noise) other than the defecation gas adhering to the subject. It can be said that the reliability of measurement is low when the amount of off-flavor gas components (noise amount) attached to the subject is large. For this reason, as shown in FIG. 13, in the test subject attached odor gas noise correction table, a correction value is determined for the amount of attached odor gas noise. Specifically, when the amount of the off-flavor gas component adhering to the subject is less than a predetermined value, the correction value is set to 1 as a value that is not corrected, and when the amount of the off-flavor gas component adhering to the subject is a predetermined amount or more. When the amount of noise of the off-flavor gas component adhering to the subject is too much larger than the predetermined amount, the negative correction amount from 1 is increased in order to gradually decrease the reliability value as the amount of off-flavor gas component increases. Is not measurable (correction value 0). The amount of attached odor gas noise is determined based on the detection data detected by the odorous gas sensor 26 during the non-defecation period before the seating detection sensor 36 detects that the subject has been seated. In addition, since the off-flavor gas component adhering to the subject affects the entire defecation period, not a part during the defecation period, the reliability is corrected over the entire defecation period. Hereinafter, this correction of reliability over the entire defecation period is referred to as “overall correction”.
また、被験者が放尿するとボウル2a内の湿度が上昇し、臭気性ガスセンサ26の検出部に到達するガスの湿度が高くなる。臭気性ガスセンサ26に到達するガスの湿度が高くなると、臭気性ガスセンサ26の抵抗が変化してしまい、センサ感度が低下してしまう。また、ボウル2a内の付着便に尿がかかると、付着便が乾燥状態から柔らかくなり、付着便から再度排便ガスがボウル2a内に尿がかかっている間、一時的に多く放出されてしまうことがある。この付着便から放出された排便ガスは、被験者から放出された排便ガスを測定する際にノイズとして臭気性ガスセンサに検出されてしまうおそれがある。このため、図14に示すように、湿度補正テーブルでは、湿度センサ30により測定された湿度が所定値よりも低い場合には1とし、所定値以上の場合には、湿度が高くなるにつれて信頼度が低下し、測定限界値以上の場合には、測定不可(補正値0)としている。なお、排尿行為は一時的な行為であるため、湿度補正テーブルは、湿度センサ30により測定された湿度の変化が見られた期間のみを補正する「部分補正」としている。なお、以下、このように排便期間の特定の期間のみにおいて信頼度を補正するもの、または、排便期間の全体において補正するが、排便期間の各期間において異なる補正するものを「部分補正」という。 Further, when the subject urinates, the humidity in the bowl 2a increases, and the humidity of the gas that reaches the detection unit of the odorous gas sensor 26 increases. When the humidity of the gas that reaches the odorous gas sensor 26 increases, the resistance of the odorous gas sensor 26 changes and the sensor sensitivity decreases. Moreover, when urine is applied to the attached stool in the bowl 2a, the attached stool becomes soft from the dry state, and a large amount of defecation gas is temporarily released from the attached stool while the urine is applied again in the bowl 2a. There is. The defecation gas released from the attached stool may be detected by the odor gas sensor as noise when measuring the defecation gas released from the subject. For this reason, as shown in FIG. 14, in the humidity correction table, 1 is set when the humidity measured by the humidity sensor 30 is lower than a predetermined value, and when the humidity is higher than the predetermined value, the reliability increases as the humidity increases. Decreases and is not measurable (correction value 0) when the value exceeds the measurement limit value. Since the urination action is a temporary action, the humidity correction table is “partial correction” for correcting only the period during which the change in humidity measured by the humidity sensor 30 is observed. Note that, hereinafter, the correction of the reliability only in a specific period of the defecation period, or the correction of the whole defecation period, but the correction different in each period of the defecation period is referred to as “partial correction”.
また、臭気性ガスセンサ26として用いられている半導体ガスセンサは、酸化スズからなる検出部を加熱した状態において、表面に吸着している酸素と還元ガスの酸化・還元反応に基づいて、臭気性ガスを検出している。このため、検出部の温度が所定の温度範囲よりも高い又は低い場合には、センサ感度が低下してしまう。このため、図15に示すように、温度補正テーブルでは、温度センサ32により検知された温度に応じて補正値が定められている。具体的には、温度センサ32により検出された温度が、臭気性ガスセンサ26の検出部の測定に適した適温範囲内である場合には、信頼度を高めるように補正値を1よりも大きな値とし、温度センサ32により検出された温度が適温範囲よりも若干高い又は低い範囲内である場合には、信頼値を低下させるように補正値を1未満の値とし、さらに、温度センサにより検出された温度が測定可能な温度の上限値よりも大きい範囲、又は、測定可能な温度の下限値よりも小さい場合には、測定不可(補正値0)としている。なお、温度補正は、排便期間において大きく変動しないため、排便期間全体を補正する全体補正としている。 In addition, the semiconductor gas sensor used as the odorous gas sensor 26 is configured to emit odorous gas based on the oxidation / reduction reaction of oxygen and reducing gas adsorbed on the surface in a state where the detection unit made of tin oxide is heated. Detected. For this reason, when the temperature of a detection part is higher or lower than a predetermined temperature range, sensor sensitivity will fall. For this reason, as shown in FIG. 15, in the temperature correction table, a correction value is determined according to the temperature detected by the temperature sensor 32. Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 32 is within an appropriate temperature range suitable for the measurement of the detection unit of the odorous gas sensor 26, the correction value is a value larger than 1 so as to increase the reliability. If the temperature detected by the temperature sensor 32 is slightly higher or lower than the appropriate temperature range, the correction value is set to a value less than 1 so as to decrease the reliability value, and further, detected by the temperature sensor. When the measured temperature is larger than the upper limit value of the measurable temperature or smaller than the lower limit value of the measurable temperature, the measurement is impossible (correction value 0). The temperature correction does not vary greatly during the defecation period, and is therefore an overall correction for correcting the entire defecation period.
また、上述の通り、1回の排便期間の間に、複数回排泄行為を行う場合には、1回目では、排便ガス量そのものが多く(臭気性ガス量も多くなる)なるため、排便期間における初期の排泄行為の方が後期の排泄行為よりも分析の精度が高くなる。このため、図16に示すように、排泄行為回数補正テーブルでは、初回の排便ガスの補正値は信頼値を高めるように1よりも大きい値に設定し、2回目は1とし、3回目以降は1未満の値とし、回数が増えるにつれ、徐々に低下するものとした。これによって排便ガスの1回目が優先的に診断対象となるように工夫している。なお、排泄行為回数補正テーブルは、排便ガスが検知された期間のみを補正するものであり、部分補正としている。 In addition, as described above, when performing the excretion action a plurality of times during a single defecation period, the amount of defecation gas itself is large (the amount of odorous gas is also large) in the first defecation period. The initial excretion action is more accurate than the later excretion action. For this reason, as shown in FIG. 16, in the excretion action frequency correction table, the first defecation gas correction value is set to a value larger than 1 so as to increase the reliability value, the second time is set to 1, and the third time and thereafter. The value was less than 1 and gradually decreased as the number of times increased. Thus, the first defecation gas is devised so as to be preferentially diagnosed. The excretion action frequency correction table corrects only the period during which defecation gas is detected, and is a partial correction.
図12に示すように、時刻t1において入室検知センサ34により被験者の入室が検知されると、測定装置6の制御装置22は、待機状態である測定前環境整備工程から測定開始準備工程に移行され、センサ加温ヒータ54及び吸引装置18を駆動させる。これにより、温度センサ32により検知される温度が上昇し、適正温度に収束する。そして、リモコン8のデータ解析装置60は、着座検知センサ36により着座が検知される前の非排便期間において、温度補正テーブルを参照して、温度センサ32により測定された収束温度に対応する補正値を取得する。図12に示す例では、温度補正値は0.9となる。 As shown in FIG. 12, when the entrance detection sensor 34 detects the entrance of the subject at time t 1 , the control device 22 of the measurement device 6 shifts from the pre-measurement environment maintenance process in the standby state to the measurement start preparation process. Then, the sensor heating heater 54 and the suction device 18 are driven. Thereby, the temperature detected by the temperature sensor 32 rises and converges to an appropriate temperature. Then, the data analysis device 60 of the remote controller 8 refers to the temperature correction table and refers to the correction value corresponding to the convergence temperature measured by the temperature sensor 32 during the non-defecation period before the seating detection sensor 36 detects the seating. To get. In the example shown in FIG. 12, the temperature correction value is 0.9.
また。時刻t1において被験者が入室すると被験者に付着した異臭ノイズにより、臭気性ガスセンサ26により検出される検知データが増加した後、一定の値に収束する。そして、時刻t2において着座検知センサ36により着座が検知される。リモコン8のデータ解析装置60は、着座検知センサ36による着座の検知前の非排便期間における臭気性ガスセンサ26により測定された検出データに対応する補正値を求める。本実施形態では、被験者付着異臭ガスノイズ補正値は0.7となる。 Also. When the subject enters the room at time t 1 , the detection data detected by the odorous gas sensor 26 increases due to the strange odor noise attached to the subject, and then converges to a certain value. Then, the seating by the seating detection sensor 36 at time t 2 is detected. The data analysis device 60 of the remote controller 8 obtains a correction value corresponding to the detection data measured by the odorous gas sensor 26 in the non-defecation period before the seating detection sensor 36 detects the seating. In the present embodiment, the test subject adhesion odor gas noise correction value is 0.7.
次に、時刻t3において、着座検知センサ36により着座が検知された後の排便期間において、被験者が放尿すると湿度センサ30による検出値が上昇する。なお、この湿度センサ30による湿度上昇の検知は、例えば、排便期間前、すなわち、着座検知センサ36により着座が検知される前の湿度を基準として測定するとよい。このように、湿度センサ30により検出データの上昇が検知された場合には、この検出データが上昇している期間について、データ解析装置60は湿度補正テーブルを参照し、上昇した検出データに対応する補正値を求める。本実施形態では、湿度センサ30による検出データが上昇した期間(すなわち、時刻t3〜t4)の部分補正値は0.6となる。 Next, at time t 3 , when the subject urinates during the defecation period after the seating detection sensor 36 detects the seating, the detection value by the humidity sensor 30 increases. The humidity increase detected by the humidity sensor 30 may be measured, for example, based on the humidity before the defecation period, that is, before the seating detection sensor 36 detects the seating. As described above, when an increase in the detection data is detected by the humidity sensor 30, the data analysis device 60 refers to the humidity correction table for the period during which the detection data is increasing, and corresponds to the increased detection data. Find the correction value. In the present embodiment, the partial correction value during the period in which the detection data from the humidity sensor 30 rises (that is, times t 3 to t 4 ) is 0.6.
次に、時刻t5、t6において被験者が排泄行為を行うことにより、臭気性ガスセンサ26により検知された検知データと基準値との差の変化率が所定値以上となった場合には、データ解析装置60はこの排泄行為に伴うガス量を算出する。また、これとともに、データ解析装置60は排便期間内における排泄行為の回数に応じて、回数補正テーブルを参照し、1回目の排泄行為に対応する期間(すなわち、時刻t5〜t5´)は、補正値1.5となり、2回目の排泄行為に対応する期間(すなわち、時刻t6〜t6´)は、補正値1.0となる。 Next, when the subject performs an excretion action at times t 5 and t 6 , the change rate of the difference between the detection data detected by the odorous gas sensor 26 and the reference value is equal to or greater than a predetermined value. The analysis device 60 calculates the amount of gas accompanying this excretion action. At the same time, the data analysis device 60 refers to the frequency correction table according to the number of excretion actions within the defecation period, and the period corresponding to the first excretion action (that is, times t 5 to t 5 ′) The correction value becomes 1.5, and the period corresponding to the second excretion action (that is, time t 6 to t 6 ′) becomes the correction value 1.0.
データ解析装置60は、このように推定した全体補正値及び部分補正値に基づき、各排泄行為に伴うガス検知の測定信頼度を算出する。本実施形態では、信頼度は、3を基準としており、各排泄行為に対する信頼度は3×全ての全体補正値の積×全ての対応する部分補正値の積として算出する。具体的には、1回目の排泄行為の信頼度は3(基準)×0.9(温度補正値)×0.7(被験者付着ノイズ補正値×1.5(回数補正値)=2.84となる。また、二回目の排泄行為の信頼度は、3(基準)×0.9(温度補正値)×0.7(被験者付着ノイズ補正値×1.0(回数補正値)=1.89となる。 The data analysis device 60 calculates the measurement reliability of gas detection associated with each excretion based on the overall correction value and the partial correction value estimated in this way. In the present embodiment, the reliability is based on 3, and the reliability for each excretion is calculated as 3 × the product of all the total correction values × the product of all the corresponding partial correction values. Specifically, the reliability of the first excretion is 3 (reference) × 0.9 (temperature correction value) × 0.7 (subject adhesion noise correction value × 1.5 (number of times correction value) = 2.84. The reliability of the second excretion action is 3 (reference) × 0.9 (temperature correction value) × 0.7 (subject adhesion noise correction value × 1.0 (number of times correction value) = 1. 89.
そして、このようにして算出された信頼度は、図5を参照して説明したように、リモコン8の表示装置68に表示される。さらに、算出された信頼度は、臭気性ガスセンサ26の検知データや、水素ガスセンサ24の検知データとともに、被験者側装置からサーバー12へ送信され、サーバー12の排便ガスデータベースに記録される。なお、この際、サーバー12の排便ガスデータベースには、臭気性ガスセンサの検知データ及び水素ガスセンサの検知データは、後述する信頼度による補正を行っていない生データが記録される。そして、サーバー12に接続された医療機関端末16により、測定データを閲覧する場合には、臭気性ガスセンサ26の検知データや、水素ガスセンサ24の検知データとともにこの測定信頼度が表示される。医療機関の医師は、医療機関端末16に表示された臭気性ガス及び水素ガスとともに表示された測定信頼度を参照して診断を行う。これにより、医者等が測定データに基づき、被験者の体調の診断を行う際に、測定信頼度の高いデータを使用して、より正確な診断を行うことができる。また、医師は測定信頼度が低いデータについては使用しない、また、重視しないで、診断を行ってもよい。なお、測定データの一部又は全部の期間の信頼度が1以下の場合には測定精度が非常に低いため、測定不可として、サーバー12への測定データの送信を行わなくてもよい。 Then, the reliability calculated in this way is displayed on the display device 68 of the remote controller 8 as described with reference to FIG. Further, the calculated reliability is transmitted from the subject apparatus to the server 12 together with the detection data of the odorous gas sensor 26 and the detection data of the hydrogen gas sensor 24, and is recorded in the defecation gas database of the server 12. At this time, raw data that is not corrected by reliability described later is recorded in the stool gas database of the server 12 as the detection data of the odor gas sensor and the detection data of the hydrogen gas sensor. When the measurement data is browsed by the medical institution terminal 16 connected to the server 12, the measurement reliability is displayed together with the detection data of the odorous gas sensor 26 and the detection data of the hydrogen gas sensor 24. The doctor of the medical institution makes a diagnosis with reference to the measurement reliability displayed together with the odorous gas and hydrogen gas displayed on the medical institution terminal 16. Thereby, when a doctor etc. diagnoses a test subject's physical condition based on measurement data, a more exact diagnosis can be performed using data with high measurement reliability. In addition, the doctor may make a diagnosis without using or placing importance on data with low measurement reliability. Note that when the reliability of a part or all of the measurement data is 1 or less, the measurement accuracy is very low. Therefore, the measurement data is not transmitted to the server 12 because measurement is impossible.
また、このようにして算出した測定信頼度に基づき臭気性ガスセンサ26と、水素ガスセンサ24の検出データを補正することも可能である。具体的には、測定信頼度が高い場合には、実際の検出値を用いるが、測定信頼度が低い場合には、検出値を過去の検出値に近い値となるように補正する。一例として、被験者側装置10において1回目の排泄行為に伴う排便ガスの検出データに基づき体調を分析する際に、リモコン8の記憶装置に記録された過去の測定データに近づけるように、新たに検出した検出値を補正する場合を説明する。上述した通り、1回目の排泄行為に伴う信頼度は2.84と算出された。 It is also possible to correct the detection data of the odorous gas sensor 26 and the hydrogen gas sensor 24 based on the measurement reliability calculated in this way. Specifically, when the measurement reliability is high, an actual detection value is used, but when the measurement reliability is low, the detection value is corrected to be a value close to a past detection value. As an example, when analyzing the physical condition based on the defecation gas detection data associated with the first excretion action in the subject-side device 10, a new detection is performed so as to approach the past measurement data recorded in the storage device of the remote controller 8. A case where the detected value is corrected will be described. As described above, the reliability associated with the first excretion was calculated as 2.84.
データ解析装置60は、このようにして算出された信頼度に基づき、測定値の補正量を決定する。図17は、データ解析装置に記録された信頼度と、測定値の補正率との関係を示す補正テーブルを示す図である。同図に示すように、例えば、本実施形態では、信頼度が1以下の場合には、検出データの信頼度が低すぎるために測定値を使用不可とする。すなわち、信頼度が所定値以下の期間の検出データに基づく体調の解析は行わず、信頼度が所定値よりも大きい検出データのみに基づき解析を行い解析結果が表示装置68に表示される。また、信頼度が1より大きく2以下の場合には、測定値を過去履歴側に20%近づける補正を実施する。また、測定値を信頼度が2より大きく3以下の場合には、測定値を過去履歴側に15%近づける補正を実施する。また、信頼度が3より大きく4以下の場合には、測定値を過去履歴側に10%近づける補正を実施する。また、信頼度が4より大きく5以下の場合には、測定値を過去履歴側に5%近づける補正を実施する。また、測定値が5より大きい場合には、測定値を補正することなく用いる。 The data analysis device 60 determines the correction amount of the measurement value based on the reliability calculated in this way. FIG. 17 is a diagram showing a correction table showing the relationship between the reliability recorded in the data analysis device and the correction rate of the measured value. As shown in the figure, for example, in this embodiment, when the reliability is 1 or less, the reliability of the detection data is too low, and thus the measurement value is not usable. That is, the physical condition is not analyzed based on the detection data during the period when the reliability is equal to or less than the predetermined value, and the analysis is performed based only on the detection data having the reliability higher than the predetermined value, and the analysis result is displayed on the display device 68. When the reliability is greater than 1 and less than or equal to 2, correction is performed so that the measured value approaches 20% toward the past history side. Further, when the reliability of the measurement value is greater than 2 and less than or equal to 3, correction is performed so that the measurement value approaches 15% toward the past history side. When the reliability is greater than 3 and less than or equal to 4, correction is performed so that the measured value approaches 10% toward the past history side. When the reliability is greater than 4 and less than or equal to 5, correction is performed to bring the measured value closer to the past history side by 5%. If the measured value is greater than 5, the measured value is used without correction.
上記の例では、1回目の排泄行為に伴う信頼度は2.84である。このため、図7(a)を参照して説明したように、最新データのプロット点を過去の測定値に15%近づけるような補正を行って、過去のデータとともに表示する。 In the above example, the reliability associated with the first excretion action is 2.84. For this reason, as described with reference to FIG. 7A, correction is performed so that the plot point of the latest data approaches 15% of the past measurement value, and the past data is displayed together with the past data.
なお、このような信頼度に基づく補正は、サーバー12側で行ってもよい。また、サーバー12側で体調の解析を行う場合には、例えば、1回分の排便期間のうち、信頼度が所定値以上の排泄行為の臭気性ガスの検出値及び水素ガスの検出値を総計し、総計したデータに基づいて体調の解析を行ってもよい。また、リモコン8の記憶装置に保存される検出データとしては、必ずしも、測定信頼度に基づく補正を施していないものでなくてもよく、補正後の検出データを記録してもよい。 Such correction based on reliability may be performed on the server 12 side. In addition, when analyzing the physical condition on the server 12 side, for example, the detection value of the odorous gas and the detection value of the hydrogen gas of the excretion action whose reliability is equal to or higher than a predetermined value in one defecation period are totaled. The physical condition may be analyzed based on the totaled data. In addition, the detection data stored in the storage device of the remote controller 8 does not necessarily have to be corrected based on the measurement reliability, and the corrected detection data may be recorded.
ここで、1回の「排便期間」内において、被験者から最初に排出された排便ガスやおならは、被験者の直腸付近に滞留していた気体であり、体内に最も長く滞留していた気体であるため、被験者の腸内の状態を最も良く反映した排便ガスであるということができる。このため、臭気性ガスセンサ26の検出データが、臭気性ノイズの基準値から最初に正の所定値以上の変化率で立ち上がった時点(すなわち図12の時刻t5)が、1回の「排便期間」内における被験者の最初の排泄行為(初回排泄)の始まりであると推定され、この時点以降の初期の排泄行為に関する検出データ(例えば、時刻t5から所定時間内の検出データ)が被験者の健康状態の測定には好適である。データ解析装置60に内蔵された「体調解析禁止解除手段」は、この検出データが最初に立ち上がった後の検出データを、第1検出データとして被験者の体調解析のために採用する。 Here, within a single “defecation period”, the defecation gas or fart that was first discharged from the subject is the gas that stayed in the vicinity of the rectum of the subject, and the gas that stayed in the body for the longest time. Therefore, it can be said that it is a defecation gas that best reflects the intestinal state of the subject. For this reason, the point in time when the detection data of the odorous gas sensor 26 first rises from the reference value of odorous noise at a rate greater than or equal to a positive predetermined value (ie, time t 5 in FIG. 12) ”Is estimated to be the beginning of the subject's first excretion action (first excretion), and detection data (for example, detection data within a predetermined time from time t 5 ) on the initial excretion action after this point It is suitable for measuring the state. The “physical condition analysis prohibition canceling means” built in the data analysis device 60 employs the detection data after the detection data first rises as the first detection data for the physical condition analysis of the subject.
上記の例(図16)では、1回目の排泄(図12の時刻t5〜t5´)、2回目の排泄(図12の時刻t6〜t6´)、...の順に補正値が小さくされ、検出データの信頼度を低下させているが、被験者の体調解析に使用する第1検出データとして最初の排泄に関する検出データ(時刻t5〜t5´)のみを採用し、他の検出データを体調解析に使用しないように本発明を構成することもできる。或いは、データ解析装置60に内蔵された回路として「分析対象判定手段」を設けておき、最初の排泄に関する検出データ、及びその後の所定の条件に適合する検出データを「分析対象判定手段」により判定し、第1検出データとして体調の解析に採用しても良い。例えば、被験者の最初の排泄が少量の便の排出であり、2回目の排泄が大量のおならであった場合には、2回目の排泄における排便ガスの方が体調の解析には有用である。従って、最初の排泄から所定回数以内、又は所定時間以内の排泄であって、その排泄が所定量以上のおならであった場合に、所定の条件に適合する検出データであるとして、2回目以降の排泄に関する検出データであっても第1検出データとして体調解析に採用されるように本発明を構成することもできる。 The above example (FIG. 16), first excretion (time t 5 ~t 5 'of FIG. 12), the second excretion (time t 6 ~t 6' of FIG. 12),. . . Is a small correction value in the order, but lowers the reliability of the detected data, the first detection data for the clearance (time t 5 ~t 5 ') only adopted as the first detection data to be used for physical condition analysis of the subject However, the present invention can be configured not to use other detection data for physical condition analysis. Alternatively, an “analysis target determination unit” is provided as a circuit built in the data analysis device 60, and the detection data relating to the first excretion and the subsequent detection data matching the predetermined condition are determined by the “analysis target determination unit”. In addition, the first detection data may be employed for physical condition analysis. For example, if the subject's first excretion is a small amount of feces and the second excretion is a large amount of fart, the fecal gas from the second excretion is more useful for physical condition analysis. . Therefore, if the excretion is within a predetermined number of times from the first excretion, or within a predetermined time, and the excretion is more than a predetermined amount, it is assumed that the detection data meets the predetermined condition and the second and subsequent times. Even if it is the detection data regarding the excretion of this, this invention can also be comprised so that it may employ | adopt for physical condition analysis as 1st detection data.
このように、被験者の排泄のうちの、初回排泄の初期部分の検出データが被験者の体調に関する最も有用な情報を含んでおり、データ解析装置60は、検出データのうちのこの部分を第1検出データとして体調の解析に採用する。特に、初回排泄に関する検出データは、排泄されてボウル2aの中に溜まっている便がない状態で検出されたデータであるため、ボウル2a内の便から発散される臭気性ガスの影響を受けないため、体調の解析には好適である。なお、後述するように、データ解析装置60は、第1検出データとして体調の解析に採用された検出データの初期部分、即ち、臭気性ノイズの基準値からの上昇変化率、ピーク値、データの立ち上がりからピーク値までの時間等に基づいて、臭気性ガスの濃度や、ガス量を推定している。また、上述した、2回目以降の排泄に関する検出データを第1検出データとして体調解析に採用するか否かについても、「分析対象判定手段」は、その排泄の検出データの初期部分、即ち、臭気性ノイズの基準値からの上昇変化率、ピーク値、データの立ち上がりからピーク値までの時間等に基づいて、採用の適否を判定している。 Thus, the detection data of the initial part of the first excretion among the excretion of the subject includes the most useful information regarding the physical condition of the subject, and the data analysis device 60 first detects this part of the detection data. Use as data for physical condition analysis. In particular, the detection data related to the first excretion is data that is detected in a state where there is no stool that has been excreted and collected in the bowl 2a, and thus is not affected by the odorous gas emitted from the stool in the bowl 2a. Therefore, it is suitable for physical condition analysis. As will be described later, the data analysis device 60 uses the initial portion of the detection data employed in the physical condition analysis as the first detection data, that is, the rate of change from the reference value of the odor noise, the peak value, and the data. The concentration of odorous gas and the amount of gas are estimated based on the time from the rise to the peak value. In addition, regarding whether or not the detection data related to the second and subsequent excretion is adopted as the first detection data in the physical condition analysis, the “analysis target determination unit” also determines the initial part of the excretion detection data, that is, the odor Appropriateness of adoption is determined based on the rate of change from the reference value of the sexual noise, the peak value, the time from the rise of the data to the peak value, and the like.
次に、図18を参照して、「分析対象判断手段」による、分析対象とする検出データ選択の一例を説明する。図18は、臭気ガスセンサ26によって検出された検出データの時系列波形と分析対象とする検出データの選択を例示する図である。
まず、図18の最上段に示す波形aでは、被験者の着座が検知される前に検出データが立ち上がっているが、分析対象判断手段は、これを初回排泄とは判断せず、着座後に最初に立ち上がった検出データを分析対象(第1検出データ)とする。このように、着座前の検出データの立ち上がりは、排便ガスを検出したものではなく、被験者が使用している香水や、被験者によるアルコール系除菌シート等による除菌を検知している可能性が高いため、このような検出データは第1検出データとして採用しない。
Next, an example of detection data selection to be analyzed by the “analysis target determination unit” will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram illustrating a time-series waveform of detection data detected by the odor gas sensor 26 and selection of detection data to be analyzed.
First, in the waveform a shown in the uppermost part of FIG. 18, the detection data rises before the subject's seating is detected. However, the analysis target judging means does not judge this as the first excretion, but first after the seating. The detection data that has risen is set as an analysis target (first detection data). In this way, the rise of the detection data before sitting is not the detection of defecation gas, but may have detected sterilization by the perfume used by the subject, the alcohol-based sterilization sheet, etc. by the subject. Since it is high, such detection data is not adopted as the first detection data.
次に、図18の2段目に示す波形bでは、被験者の着座が検知された後、検出データが所定の上昇変化率以上で立ち上がり、且つ所定のピーク値以上に上昇しているので、分析対象判断手段は、この検出データが初回排泄であると判断して、これを分析対象(第1検出データ)としている。また、この初回排泄の後、所定の上昇変化率、所定のピーク値の検出データが検出された場合であっても、初回排泄によって既に有用な排便ガスのデータが取得できているため、誤差が混入する可能性が高い2回目の排泄は、分析対象とはしない。 Next, in the waveform b shown in the second row of FIG. 18, after the subject's seating is detected, the detection data rises at a predetermined rate of increase or higher and rises above a predetermined peak value. The object determining means determines that this detection data is the first excretion, and uses this as the analysis object (first detection data). Moreover, even if detection data of a predetermined increase rate of change and a predetermined peak value is detected after this first excretion, since the useful excretion gas data has already been acquired by the first excretion, there is an error. The second excretion that is likely to be mixed is not considered as an analysis target.
さらに、図18の3段目に示す波形cでは、被験者の着座が検知された後、検出データが立ち上がっているが、この初回排泄による立ち上がりは、上昇変化率が所定値未満であり、又はピーク値が所定値未満である。このような場合には、分析対象判断手段は、この検出データを分析対象としては決定せず、検出データの次の立ち上がりを待つ。次いで、所定の上昇変化率以上、且つ所定のピーク値以上の検出データが検出されると、このデータを分析対象(第1検出データ)とし、初回排泄の検出データを破棄する。このように、初回排泄が検知された場合であっても、その検出データの立ち上がりやピークが小さい場合には、初回排泄では殆ど便のみが排出され、被験者の直腸付近には依然としてガスが残留していると考えられる。このため、分析対象判断手段は、初回排泄の検出データを採用せず、2回目の大量ガスが排出されたときの検出データを分析対象として採用する。 Furthermore, in the waveform c shown in the third row of FIG. 18, the detection data rises after the seating of the subject is detected, but the rise due to the first excretion has an increase rate of change less than a predetermined value or a peak. The value is less than a predetermined value. In such a case, the analysis target determination means does not determine the detection data as an analysis target, but waits for the next rise of the detection data. Next, when detection data that is equal to or higher than a predetermined increase rate and is equal to or higher than a predetermined peak value is detected, this data is set as an analysis target (first detection data), and the first excretion detection data is discarded. Thus, even when the first excretion is detected, if the rise or peak of the detection data is small, only the stool is discharged in the first excretion, and the gas still remains near the subject's rectum. It is thought that. For this reason, the analysis object determination means does not employ the detection data of the first excretion, but employs the detection data when the second large amount of gas is discharged as the analysis object.
次に、図18の4段目に示す波形dでは、被験者の着座が検知された後、検出データの上昇変化率が所定値未満であり、又はピーク値が所定値未満である排泄が3回行われ、その後、4回目に所定の上昇変化率以上、且つ所定のピーク値以上の排泄の検出データが検出されている。このような場合には、最初の3回の排泄により被験者の直腸付近に滞留していたガスは既に排出されていると考えられるので、分析対象判断手段は、4回目の排泄の検出データを分析対象とはせず、1回目の検出データを分析対象として採用する。 Next, in the waveform d shown in the fourth row of FIG. 18, after the subject's seating is detected, the excretion rate of the detected data is less than a predetermined value, or excretion with a peak value less than the predetermined value is performed three times. After that, excretion detection data equal to or higher than a predetermined rate of increase and equal to or higher than a predetermined peak value is detected for the fourth time. In such a case, it is considered that the gas staying in the vicinity of the rectum of the subject due to the first three excretions is already exhausted, so the analysis target judging means analyzes the detection data of the fourth excretion. The detection data of the first time is adopted as an analysis object, not an object.
さらに、図18の5段目に示す波形eでは、被験者の着座が検知された後、検出データの上昇変化率が所定値未満であり、又はピーク値が所定値未満である初回排泄が行われ、その後、5分以上経過後に所定の上昇変化率以上、且つ所定のピーク値以上の排泄の検出データが検出されている。このような場合には、初回排泄から5分以上経過した後の排泄に伴う排便ガスが、被験者の直腸付近に滞留していたガスとは考えにくいため、分析対象判断手段は、5分経過後の排泄による検出データを分析対象とはせず、1回目の検出データを分析対象として採用する。 Furthermore, in the waveform e shown in the fifth row of FIG. 18, after the subject's seating is detected, the first excretion is performed in which the rising change rate of the detection data is less than a predetermined value or the peak value is less than the predetermined value. Then, after 5 minutes or more have passed, excretion detection data that is greater than or equal to a predetermined rate of increase and greater than or equal to a predetermined peak value is detected. In such a case, since the defecation gas associated with the excretion after the elapse of 5 minutes or more from the first excretion is unlikely to be a gas staying in the vicinity of the rectum of the subject, the analysis object judgment means is not The detection data based on the excretion of urine is not used as the analysis target, and the first detection data is adopted as the analysis target.
次に、図18の6段目に示す波形fでは、被験者の着座が検知された後、検出データの上昇変化率が所定値未満であり、又はピーク値が所定値未満である初回排泄が行われ、その後、被験者が離座した(着座スイッチOFF)後、所定の上昇変化率以上、且つ所定のピーク値以上の排泄の検出データが検出されている。このような場合には、被験者が離座した後の検出データは、排便ガスを検出したものとは考えにくく、被験者が芳香剤等を使用している可能性があるため、分析対象判断手段は、被験者が離座した後の検出データを分析対象とはせず、1回目の検出データを分析対象として採用する。 Next, in the waveform f shown in the sixth row of FIG. 18, after the subject's seating is detected, the first excretion with the rising change rate of the detected data being less than the predetermined value or the peak value being less than the predetermined value is performed. After that, after the subject leaves (seated switch OFF), detection data of excretion exceeding a predetermined rate of increase and exceeding a predetermined peak value is detected. In such a case, the detection data after the subject has left the seat is unlikely to have been detected as defecation gas, and the subject may be using fragrance, etc. The detection data after the subject leaves is not the analysis target, but the first detection data is adopted as the analysis target.
以上のようにして、「分析対象判断手段」は、検出された検出データのうち、被験者の直腸付近に滞留していたガスである可能性が高く、誤差が混入しにくい検出データを分析対象として選択し、これを第1データとして採用する。また、上述した実施形態では、分析対象判断手段は、検出データのうちの1回の排泄に関する検出データのみを分析対象として選択していたが、複数回の排泄に関する検出データを分析対象として採用するように本発明を構成することもできる。例えば、図18の波形b、dにおける2回目の排泄や、波形cにおける1回目の排泄を分析対象として採用することもできる。この場合には、分析対象として採用した複数の検出データに基づいて推定された臭気性ガスの量を合算して、その後の体調解析を行うことができる。 As described above, the “analysis target determination means” is the detection data that is likely to be gas that has stayed in the vicinity of the rectum of the test subject and is less likely to be mixed in as an analysis target. This is selected and adopted as the first data. In the above-described embodiment, the analysis target determination unit selects only detection data related to one excretion among the detection data as an analysis target, but employs detection data related to multiple excretions as an analysis target. The present invention can also be configured as described above. For example, the second excretion in the waveforms b and d in FIG. 18 and the first excretion in the waveform c may be employed as the analysis target. In this case, the subsequent physical condition analysis can be performed by adding together the amounts of odorous gas estimated based on a plurality of detection data adopted as analysis targets.
なお、補正テーブルは上述した被験者付着異臭ガスノイズ補正テーブル、温度補正テーブル、及び、湿度補正テーブルに限られない。図19〜図30は、補正テーブルの例を示す図である。 Note that the correction table is not limited to the above-described subject attached odor gas noise correction table, temperature correction table, and humidity correction table. 19 to 30 are diagrams illustrating examples of the correction table.
例えば、トイレ室内に芳香剤等の排便ガス以外の異臭ノイズ(環境ノイズ)が存在する場合には、臭気性ガスセンサ26がこの異臭ノイズを検知してしまい、測定の精度が低下するおそれがある。そこで、データ解析装置60は、環境ノイズの影響を評価すべく、信頼度を補正する。なお、このような環境ノイズのノイズ量については、例えば、入室検知センサ34により被験者の入室が検知される前の臭気性ガスセンサ26による検出データに基づき評価することができる。図19は、環境ノイズ補正テーブルを示す図である。同図に示すように、環境ノイズ補正値は、環境ノイズのノイズ量が所定値より小さい場合には1であり、環境ノイズのノイズ量が所定値以上に大きくなるにつれて信頼値を下げるために補正係数も小さくする。そして、環境ノイズのノイズ量が測定可能上限値以上の場合には、測定不能とする。なお、環境ノイズ補正値は、排便期間全体に影響するため、全体補正とすればよい。 For example, if there is a strange odor noise (environmental noise) other than the defecation gas such as a fragrance in the toilet room, the odorous gas sensor 26 may detect this strange odor noise and the measurement accuracy may be reduced. Therefore, the data analysis device 60 corrects the reliability in order to evaluate the influence of environmental noise. In addition, about the noise amount of such environmental noise, it can evaluate based on the detection data by the odorous gas sensor 26 before a test subject's entrance is detected by the entrance detection sensor 34, for example. FIG. 19 is a diagram showing an environmental noise correction table. As shown in the figure, the environmental noise correction value is 1 when the environmental noise amount is smaller than a predetermined value, and is corrected to lower the reliability value as the environmental noise amount becomes larger than the predetermined value. Decrease the coefficient. When the amount of environmental noise is equal to or higher than the measurable upper limit, measurement is impossible. The environmental noise correction value affects the entire defecation period, and therefore may be a total correction.
また、例えば、スプレー式の芳香剤を使用した場合など、基準値を設定する際に臭気性ガスセンサ26の検出データが大きく変動している場合や、ガス量の推定の際に設定した基準値の傾きが大きい場合や、推定したガス量の精度が低くなってしまう。そこで、データ解析装置60は、基準値安定性補正テーブルを参照し、このような基準値安定性の不良状態の影響(基準値安定度不良という)を評価すべく、信頼度を補正する。基準値安定性については、例えば、非排便期間における基準値の時間軸に対する傾きや、基準値を設定する際の臭気性ガスセンサ26の検出値の変動の大きさに基づき、評価することができる。図20は、基準値安定度補正テーブルを示す図である。同図に示すように、基準値安定性ノイズ補正値は、基準値安定性不良が小さい場合には1であり、基準値安定性不良が大きくなるにつれて小さくなる。そして、基準値安定性不良が所定値以上の場合には、測定不能とする。なお、ガス量の推定は、各排泄行為に対して基準値を設定するため、各排泄行為に対応した期間のみの補正値、すなわち、部分補正とする。 In addition, for example, when the reference value is set, such as when a spray-type fragrance is used, the detection data of the odorous gas sensor 26 greatly fluctuates, or the reference value set when the gas amount is estimated. When the inclination is large, the accuracy of the estimated gas amount is lowered. Therefore, the data analysis device 60 refers to the reference value stability correction table, and corrects the reliability in order to evaluate the influence of such a reference value stability failure state (referred to as a reference value stability failure). The reference value stability can be evaluated based on, for example, the inclination of the reference value with respect to the time axis during the non-defecation period and the magnitude of fluctuation in the detection value of the odorous gas sensor 26 when setting the reference value. FIG. 20 is a diagram illustrating a reference value stability correction table. As shown in the figure, the reference value stability noise correction value is 1 when the reference value stability failure is small, and decreases as the reference value stability failure increases. When the reference value stability failure is equal to or greater than a predetermined value, measurement is impossible. In addition, since estimation of the gas amount sets a reference value for each excretion action, it is a correction value only for a period corresponding to each excretion action, that is, a partial correction.
また、例えば、除菌シートにより便座を洗浄した場合には、除菌シートに含まれるアルコール等の成分を臭気性ガスセンサ26が検知してしまう。除菌シートに含まれるアルコール等の成分の影響は、除菌シートを使用した直後には臭気性ガスセンサ26に大きな値が検出されるが、アルコールは高揮発性であるため、短期間で臭気性ガスセンサ26に検出される値が低くなる。そこで、データ解析装置60は、除菌便座洗浄補正テーブルを参照し、便座除菌による影響に応じて信頼度を補正する。なお、除菌シートの使用は、例えば、入室検知センサ34により被験者が入室したことを検知した後、かつ、着座検知センサ36により被験者が着座したことを検知する前に、臭気性ガスセンサ26の検出データが所定値より大きく変動することを検知することにより検出することができる。図21は、除菌便座洗浄補正テーブルを示す図である。このように除菌シートが使用したことを検出した場合には、除菌シートの検出から所定の期間は測定不可(補正値0)とし、それ以降の期間の補正値は、1未満の値から時間の経過とともに1まで上昇する。なお、除菌シートの影響は上述した通り時間により変化するため、部分補正とする。 For example, when the toilet seat is washed with a sterilization sheet, the odorous gas sensor 26 detects a component such as alcohol contained in the sterilization sheet. As for the influence of components such as alcohol contained in the sterilization sheet, a large value is detected in the odor gas sensor 26 immediately after the use of the sterilization sheet. However, since alcohol is highly volatile, it is odorous in a short period of time. The value detected by the gas sensor 26 is lowered. Therefore, the data analysis device 60 refers to the sanitized toilet seat cleaning correction table and corrects the reliability according to the influence of toilet seat sanitization. The use of the sterilization sheet is, for example, detected by the odorous gas sensor 26 after detecting that the subject has entered the room by the room detection sensor 34 and before detecting that the subject has been seated by the seating detection sensor 36. It can be detected by detecting that the data fluctuates more than a predetermined value. FIG. 21 is a diagram showing a sanitized toilet seat cleaning correction table. When it is detected that the sterilization sheet has been used in this way, the measurement is impossible (correction value 0) for a predetermined period from the detection of the sterilization sheet, and the correction value for the subsequent period is a value less than 1. Ascends to 1 over time. In addition, since the influence of a disinfection sheet changes with time as above-mentioned, it is set as partial correction | amendment.
また、排便ガスに含まれる臭気性ガスは微量であるため、排便期間内に排出される臭気性ガスが多いほど、より正確な体調の分析を行うことができる。このため、データ解析装置60は、排便ガス総量補正値テーブルを参照し、臭気性ガスの総量に基づき信頼度を補正する。なお、排便ガス総量は、排便期間内の臭気性ガスセンサの検出データに基づき推定したガス量の合計により評価できる。図22は、排便ガス総量補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、排便総量補正値は、排便ガス総量が所定値以上の場合には、測定中、芳香スプレーを噴射したなど、なんらかの問題が生じたとして測定不可(補正値0)とし、また、排便ガス総量が所定値以下の場合には、排便ガスがあまりに少なく正確な測定が行えないとして測定不可(補正値0)とする。そして、測定不可(補正値0)と判断されない範囲内では、排便ガス総量が多い場合には、補正値を1とし、排便ガス総量が少なくなるにつれて補正値が小さくなる。なお、排便ガス総量補正は、排便期間全体の排便ガス総量に基づき補正値を設定しているため、全体補正とする。 Further, since the amount of odorous gas contained in the defecation gas is very small, the more odorous gas discharged within the defecation period, the more accurate physical condition analysis can be performed. Therefore, the data analysis device 60 refers to the defecation gas total amount correction value table and corrects the reliability based on the total amount of odorous gas. The total amount of defecation gas can be evaluated by the total amount of gas estimated based on the detection data of the odorous gas sensor within the defecation period. FIG. 22 is a diagram showing a defecation gas total amount correction value table. As shown in the figure, the defecation total amount correction value is determined to be unmeasurable (correction value 0) if any problem occurs such as injecting aroma spray during measurement when the defecation gas total amount is a predetermined value or more, When the total amount of the defecation gas is less than or equal to a predetermined value, the measurement is impossible (correction value 0) because there is too little defecation gas and accurate measurement cannot be performed. Then, within a range where it is not determined that measurement is impossible (correction value 0), if the defecation gas total amount is large, the correction value is set to 1, and the correction value decreases as the defecation gas total amount decreases. Note that the total defecation gas amount correction is a total correction because a correction value is set based on the total defecation gas amount for the entire defecation period.
また、おなら時には排便時よりも大量の排便ガスがボウル内に放出されるため、おならによる排便ガスは体調の分析に好適である。このため、データ解析装置60は、被験者によるおならが検知された場合には、おなら補正値テーブルを参照し、おならに含まれる排便ガス量に基づき、おならの期間における信頼度を補正する。なお、おなら行為については、着座検知センサ36により着座が検知された後に、臭気性ガスセンサ26の検出値と基準値との差分が所定値以上の変化率で急激に上昇したことを検知した場合に、おなら行為が行われたと判定することができる。また、上記の差分が急激に上昇した時点から、再びガスセンサ26の検出値が基準値まで戻るまでの期間をおなら期間とすればよい。なお、より正確におなら行為が行われたことを検知するためには、臭気性ガスセンサ26の検出データが所定値以上の変化率で急激に上昇し、封水量センサ等により大便がボウル内に排出されていないことを検知すればよい。図23は、おなら補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、おなら補正値テーブルでは、おならガス量(臭気性ガスセンサにより検出された排便ガス量)が少ない場合には補正値は1であり、おならガス量が増加するほど、補正値が上昇するように設定すればよい。 Moreover, since a large amount of defecation gas is released into the bowl at the farting time than at the time of defecation, the defecation gas by the farting is suitable for physical condition analysis. For this reason, when the fart by the subject is detected, the data analysis device 60 refers to the fart correction value table and corrects the reliability in the fart period based on the amount of defecation gas included in the fart. To do. As for fart action, when the seat detection is detected by the seat detection sensor 36, it is detected that the difference between the detected value of the odorous gas sensor 26 and the reference value has rapidly increased at a change rate of a predetermined value or more. In addition, it can be determined that a fart act has been performed. Further, the period from when the above-mentioned difference suddenly increases until the detection value of the gas sensor 26 returns to the reference value may be a fart period. In order to detect that a fart action has been performed more accurately, the detection data of the odorous gas sensor 26 rises rapidly at a rate of change of a predetermined value or more, and the stool is placed in the bowl by a sealed water amount sensor or the like. What is necessary is just to detect that it is not discharged | emitted. FIG. 23 is a diagram illustrating a fart correction value table. As shown in the figure, in the fart correction value table, when the fart gas amount (the amount of stool gas detected by the odorous gas sensor) is small, the correction value is 1, and the fart gas amount increases as the fart gas amount increases. The correction value may be set to increase.
また、各排泄行為における便量が多い場合には、排便ガスの量が多くなり、より正確な体調の分析を行うことができるが、各排泄行為における便量が少ない場合には、排便ガスの量が少なくなり、体調の分析の精度が低くなる。そこで、データ解析装置60は、便量補正値テーブルを参照し、各排泄行為時における便量に基づき信頼度を補正する。なお、便量は例えば、排便・排尿検知センサ38の封水量の変化を検知する封水量センサ(便量測定装置)により評価することができる。図24は、便量補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、便量が所定値以下の場合には、便量とともに排便ガス量も非常に少なく、正確な分析を行うことができないとして測定不可とする。そして、便量が所定値を超える場合には、便量が増えるにつれて補正値が1未満の値から1を超える値まで徐々に増加する。なお、便量は排泄行為ごとに判定されるため、便量補正値は部分補正とする。 In addition, when there is a large amount of stool in each excretion act, the amount of defecation gas increases and a more accurate physical condition analysis can be performed. The amount is reduced and the accuracy of physical condition analysis is reduced. Therefore, the data analysis device 60 refers to the stool volume correction value table and corrects the reliability based on the stool volume during each excretion action. The stool volume can be evaluated by, for example, a sealed water volume sensor (stool volume measuring device) that detects a change in the sealed water volume of the defecation / urine detection sensor 38. FIG. 24 is a diagram showing a stool amount correction value table. As shown in the figure, when the stool volume is equal to or less than a predetermined value, the amount of stool gas is very small as well as the stool volume, and the measurement is impossible because accurate analysis cannot be performed. When the stool volume exceeds a predetermined value, the correction value gradually increases from a value less than 1 to a value greater than 1 as the stool volume increases. Since the stool volume is determined for each excretion action, the stool volume correction value is a partial correction.
また、例えば、便が下痢状態である場合には、放出時間が短いため、センサが十分に排便ガスを検知することができない。また、排便後の便が封水に浮いてしまうと、封水に浮かんだ便から排便ガスが放出されてしまい、排便ガスの検知精度が低下する。そこで、データ解析装置60は、便種補正テーブルを参照し、各排泄行為の便種に応じて信頼度を補正する。なお、便種は、便状態検知装置としての排便・排尿検知センサ38のCCDや、マイクロ波センサ等を用い、これらの検出結果に基づいて検出することができる。また、便の浮遊は、浮遊検知装置としてボウル内にCCDや、マイクロ波センサ等を設置することにより検知することができる。図25は、便種補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、下痢便の場合には、測定不可(補正値0)とし、浮遊便が検知された場合には、それ以降の排泄行為における補正値を1未満の値とし、通常便が検知された場合には、補正値を1とする。なお、便種は排泄行為ごとに判定されるため、便種補正値は部分補正とする。 In addition, for example, when the stool is in a diarrhea state, since the release time is short, the sensor cannot sufficiently detect defecation gas. Moreover, when the stool after defecation floats in the sealing water, the defecation gas is released from the stool that floats in the sealing water, and the detection accuracy of the defecation gas decreases. Therefore, the data analysis device 60 refers to the flight type correction table and corrects the reliability according to the flight type of each excretion action. Note that the stool type can be detected based on the detection results using a CCD of a defecation / urine detection sensor 38 as a stool state detection device, a microwave sensor, or the like. In addition, feces floating can be detected by installing a CCD, a microwave sensor or the like in the bowl as a floating detector. FIG. 25 is a diagram illustrating a flight type correction value table. As shown in the figure, in the case of diarrheal stool, measurement is impossible (correction value 0), and when floating stool is detected, the correction value in the subsequent excretion action is set to a value less than 1, and normal stool Is detected, the correction value is set to 1. In addition, since a flight type is determined for every excretion action, the flight type correction value is a partial correction.
また、通常、健康な人は一日に一回程度排便を行う。これに対して、食中毒等により胃腸状態が悪くなると一日に何度も排便することがある。このような場合には、排便が行われたとしても、排便時に放出される排便ガス量も少なくなってしまう。また、便秘等により排便頻度が少なくなる場合には、臭気成分の生成時間が長くなったり、便量が増加したりするなどの理由で排便ガス量が増加する。あまりに排便間隔が大きくなると、体調の解析精度が低下してしまう。そこで、データ解析装置60は、排便間隔補正テーブルを参照し、排便間隔に基づき信頼度を補正する。なお、排便間隔は、データ解析装置60により記憶されている前回の排便の日時及び測定開始準備工程S2において入力された排便履歴情報に基づき判定できる。図26は、排便間隔補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、排便間隔が極度に短い場合には、補正値を1よりも非常に低い値とし、排便間隔が1日程度である場合には補正値を1とし、排便間隔が2日程度である場合には、補正値を1よりも低い値とし、排便間隔が4日以上である場合には、補正値を1よりも非常に低い値としている。なお、排便間隔補正値は、全体補正とする。 Also, healthy people usually defecate about once a day. On the other hand, if the gastrointestinal condition worsens due to food poisoning or the like, defecation may occur several times a day. In such a case, even if defecation is performed, the amount of defecation gas released during defecation is reduced. In addition, when the frequency of defecation decreases due to constipation or the like, the amount of defecation gas increases because the generation time of the odor component becomes longer or the amount of stool increases. If the defecation interval becomes too large, the analysis accuracy of the physical condition is lowered. Therefore, the data analysis device 60 refers to the defecation interval correction table and corrects the reliability based on the defecation interval. The defecation interval can be determined based on the date and time of the previous defecation stored by the data analysis device 60 and the defecation history information input in the measurement start preparation step S2. FIG. 26 is a diagram illustrating a defecation interval correction value table. As shown in the figure, when the defecation interval is extremely short, the correction value is very lower than 1, and when the defecation interval is about one day, the correction value is 1, and the defecation interval is 2. When it is about days, the correction value is set to a value lower than 1, and when the defecation interval is 4 days or more, the correction value is set to a value much lower than 1. The defecation interval correction value is the overall correction.
排便ガスに基づく体調の判定では、例えば、前日暴飲暴食をしたなどの原因により胃腸状態が悪化した場合には、体調状態は本来の体調状態よりも悪く判定される。このため、日々の生活により、体調の解析結果にばらつきが生じてしまう。このため、例えば、本実施形態の生体情報測定システムによる体調の解析を開始した時点において、たまたま暴飲暴食等により体調状態の悪い日が重なってしまうと、履歴表示したとしても体調状態の悪い解析結果のみが表示されることとなり、医療機関等において正確な疾病の判定を行うことができなくなるおそれがある。そこで、データ解析装置60は、データ蓄積量補正テーブルを参照して被験者側装置に記憶された過去の計測データのデータ数に応じて、信頼度を補正する。図27は、データ蓄積量補正テーブルを示す図である。同図に示すように、蓄積データ数が5回未満の場合には、診断不可(補正値0)とし、蓄積データ数が5回以上、かつ、10回未満の場合には、補正値を1未満の非常に低い補正値とし、蓄積データ数が10回以上、かつ、30回未満の場合には、補正値を1未満の低い値とし、蓄積データ数が30回以上の場合には、補正値を1としている。本実施形態における被験者側装置は、癌を診断する装置ではなく、体調変化にともなって癌リスクが高まっているということを被験者に認知させて生活改善を図ってもらうことを意図した装置である。このため、1回の測定精度が高いわけではなく、その変化履歴こそが本装置の価値となるため、不要な心理負担を防止する上でもこのような対応を行うことが望ましい。 In the determination of the physical condition based on the defecation gas, for example, when the gastrointestinal condition is deteriorated due to the cause of eating and drinking over the previous day, the physical condition is determined to be worse than the original physical condition. For this reason, the daily life results in variations in the physical condition analysis results. For this reason, for example, at the time when the analysis of physical condition by the biological information measurement system of the present embodiment is started, if a day with a bad physical condition happens to overlap due to overdrinking and eating, etc., an analysis result with a poor physical condition even if the history is displayed Only the message is displayed, and there is a possibility that accurate determination of the disease cannot be performed in a medical institution or the like. Therefore, the data analysis device 60 corrects the reliability in accordance with the number of past measurement data stored in the subject-side device with reference to the data accumulation amount correction table. FIG. 27 is a diagram illustrating a data accumulation amount correction table. As shown in the figure, when the number of accumulated data is less than 5, diagnosis is impossible (correction value 0), and when the number of accumulated data is 5 times or more and less than 10, the correction value is 1 If the number of stored data is 10 times or more and less than 30 times, the correction value is set to a low value of less than 1, and if the number of stored data is 30 times or more, the correction value is corrected. The value is 1. The subject-side device in the present embodiment is not a device for diagnosing cancer, but is a device intended to make the subject recognize that the risk of cancer has increased with changes in physical condition and to improve life. For this reason, since the accuracy of one measurement is not high, and the change history is the value of this apparatus, it is desirable to take such measures to prevent unnecessary psychological burden.
ダクト18aに設置されたフィルタ72に目詰まりが生じるとダクト18a内に吸引される風量が低下してしまう。これに対して、臭気性ガスセンサ26や水素ガスセンサ24に送られるガスの風量が変化してしまうと、臭気性ガスセンサ26や水素ガスセンサ24の検知データが風量に応じて変化してしまう。また、臭気性ガスセンサ26や水素ガスセンサ24に送られるガスの風速が早いと、ガスがセンサと接触する時間が短くセンサの検出部が十分に反応しなくなる。このため、臭気性ガスセンサ26や水素ガスセンサ24に送られる風量は一定であることが望ましい。このため、データ解析装置60は、風量補正値テーブルを参照し、臭気性ガスセンサ26や水素ガスセンサ24に送られるガスの風量(風速)に応じて信頼度を補正する。なお、ガスの風量は、例えば、脱臭装置に設けられた吸引ファン18cの電流及び電圧に基づき推定することができる。図28は、風量補正値テーブルを示す図である。同図に示すように、風量補正テーブルでは、風量が測定可能下限値未満及び測定可能上限値以上の場合には、測定不可(補正値0)とし、風量が最適な範囲内では補正値を1よりも大きい値とし、それ以外の測定可能な範囲内では1に近い値としている。なお、本実施形態では、目詰まりによる風量の低下の影響は、風量が多い場合よりもセンサ検知感度への影響が大きいため、測定可能な範囲内の最適範囲よりも高い範囲の補正値は、最適範囲よりも低い範囲の補正値が低く設定されている。なお、測定中の風量は大きく変化することはないため、全体補正としている。 When the filter 72 installed in the duct 18a is clogged, the amount of air sucked into the duct 18a is reduced. On the other hand, if the air volume of the gas sent to the odorous gas sensor 26 or the hydrogen gas sensor 24 changes, the detection data of the odorous gas sensor 26 or the hydrogen gas sensor 24 changes according to the air volume. Further, if the wind speed of the gas sent to the odorous gas sensor 26 or the hydrogen gas sensor 24 is high, the time for which the gas contacts the sensor is short, and the detection part of the sensor does not react sufficiently. For this reason, it is desirable that the amount of air sent to the odorous gas sensor 26 and the hydrogen gas sensor 24 is constant. For this reason, the data analysis device 60 refers to the air volume correction value table and corrects the reliability according to the air volume (wind speed) of the gas sent to the odorous gas sensor 26 or the hydrogen gas sensor 24. In addition, the gas | air volume can be estimated based on the electric current and voltage of the suction fan 18c provided in the deodorizing apparatus, for example. FIG. 28 is a diagram showing an air volume correction value table. As shown in the figure, in the air volume correction table, when the air volume is less than the measurable lower limit value and greater than or equal to the measurable upper limit value, measurement is impossible (correction value 0), and the correction value is 1 within the optimum air volume range. It is set to a value close to 1 within a measurable range other than that. In the present embodiment, since the influence of the decrease in the air volume due to clogging has a greater influence on the sensor detection sensitivity than when the air volume is large, the correction value in the range higher than the optimum range within the measurable range is The correction value in the range lower than the optimum range is set low. Since the air volume during the measurement does not change greatly, the overall correction is made.
排便ガスには、水素ガスと同様に、健康系ガスとしてCO2ガスが含まれる。このため、CO2ガスセンサにより大量のCO2が検出される場合には、センサ装置により確実に排便ガスを検知していることとなる。そこで、データ解析装置60は、CO2補正テーブルを参照し、二酸化炭素センサ28により検知されるCO2の検知データに基づき、信頼度を補正する。図29は、CO2補正テーブルを示す図である。同図に示すように、CO2補正テーブルでは、CO2の検出量が所定値よりも少ない場合には、補正値を1とし、CO2の検出量が所定値以上の場合には増加するにつれて補正値を大きくしている。なお、CO2補正値は、各排泄行為に対して算出することができるため、部分補正としている。このように、本実施形態においては、検出された水素ガスがCO2ガス量に基づいて補正されているので、健康系ガスは水素ガス及びCO2ガスを使用して評価されている。
また、健康系ガスの検出データとしてCO2ガスセンサの検出データを用いて体調の解析を行う場合には、CO2補正テーブルに代えて、水素ガスセンサ24により検出された検出値が高いほど、補正値が高くなるようなH2補正テーブルを用いればよい。
The defecation gas contains CO 2 gas as a health gas, like hydrogen gas. For this reason, when a large amount of CO 2 is detected by the CO 2 gas sensor, the defecation gas is reliably detected by the sensor device. Therefore, the data analysis device 60 refers to the CO 2 correction table and corrects the reliability based on the CO 2 detection data detected by the carbon dioxide sensor 28. FIG. 29 is a diagram showing a CO 2 correction table. As shown in the figure, in the CO 2 correction table, when the detected amount of CO 2 is less than a predetermined value, the correction value is set to 1, and when the detected amount of CO 2 is greater than or equal to the predetermined value, it increases. The correction value is increased. Since the CO 2 correction value can be calculated for each excretion action, it is a partial correction. Thus, in the present embodiment, since the detected hydrogen gas is corrected based on the amount of CO 2 gas, the health system gas is evaluated using hydrogen gas and CO 2 gas.
Further, when the physical condition analysis is performed using the detection data of the CO 2 gas sensor as the detection data of the health gas, the correction value increases as the detection value detected by the hydrogen gas sensor 24 increases instead of the CO 2 correction table. It is sufficient to use an H 2 correction table that increases the value.
排便ガスには、水素ガスと同様に、健康系ガスとしてメタンが含まれる。このため、例えば、脱臭装置のダクト18a内にメタンガスに強く反応するメタンガスセンサを設置しておき、このメタンガスセンサにより大量のメタンが検知された場合には、排便ガスが大量に放出されていることになる、そこで、データ解析装置60は、メタンガス補正テーブルを参照し、メタンガスセンサにより検知されたメタンガスの検知量に基づき、信頼度を補正する。図30は、メタンガス補正テーブルを示す図である。同図に示すように、メタンガス補正テーブルでは、メタンガスの検出量が所定値よりも少ない場合には、補正値を1とし、メタンガスの検出量が所定値以上の場合には、増加するにつれて補正値を大きくしている。なお、メタンガス補正値は、各排泄行為に対して算出することができるため、部分補正としている。 The defecation gas contains methane as a health gas, like hydrogen gas. For this reason, for example, a methane gas sensor that reacts strongly with methane gas is installed in the duct 18a of the deodorization device, and when a large amount of methane is detected by this methane gas sensor, a large amount of defecation gas is released. Therefore, the data analysis device 60 refers to the methane gas correction table and corrects the reliability based on the detected amount of methane gas detected by the methane gas sensor. FIG. 30 is a diagram showing a methane gas correction table. As shown in the figure, in the methane gas correction table, when the detected amount of methane gas is less than a predetermined value, the correction value is 1, and when the detected amount of methane gas is greater than or equal to the predetermined value, the correction value increases as it increases. Has increased. Since the methane gas correction value can be calculated for each excretion action, it is a partial correction.
なお、本実施形態では、CO2及びメタンの検出値が高い場合には、信頼度を高く補正することとしているが、これに限らず、CO2及びメタンの検出値が高い場合に水素ガスの検出値を高くするような補正をすることも可能である。 In this embodiment, when the detected values of CO 2 and methane are high, the reliability is corrected to be high. However, the present invention is not limited to this, and when the detected values of CO 2 and methane are high, the hydrogen gas It is also possible to perform correction so as to increase the detection value.
腸内に癌がある場合には臭気性ガスのみならず硫化水素ガスが排便ガスに含まれる。このため、例えば、脱臭装置のダクト18a内に硫化水素ガスに強く反応する硫化水素ガスセンサを設置しておき、この硫化水素ガスセンサによりセンサにより検知された硫化水素ガスの検知データに基づき、信頼度を補正する。図31は、硫化水素ガス補正テーブルを示す図である。同図に示すように、硫化水素ガス補正テーブルでは、硫化ガスの検出量が所定値よりも少ない場合には、補正値を1とし、硫化水素ガスの検知量が所定値以上の場合には増加するにつれて補正値を大きくしている。なお、硫化水素ガス補正値は、各排泄行為に対して算出することができるため、部分補正としている。以上説明した補正テーブルの一部又は全てを用いて信頼度を算出する。 When there is cancer in the intestine, not only odorous gas but also hydrogen sulfide gas is included in the defecation gas. For this reason, for example, a hydrogen sulfide gas sensor that reacts strongly with hydrogen sulfide gas is installed in the duct 18a of the deodorization device, and the reliability is determined based on the detection data of the hydrogen sulfide gas detected by the hydrogen sulfide gas sensor. to correct. FIG. 31 is a diagram showing a hydrogen sulfide gas correction table. As shown in the figure, in the hydrogen sulfide gas correction table, the correction value is set to 1 when the detected amount of sulfide gas is less than a predetermined value, and increases when the detected amount of hydrogen sulfide gas is equal to or greater than the predetermined value. The correction value is increased as time goes on. Since the hydrogen sulfide gas correction value can be calculated for each excretion action, it is a partial correction. The reliability is calculated using a part or all of the correction table described above.
次に、図9を参照して説明した例においてガス量の推定の方法に関する詳細な説明を省略したため、ここで説明する。
臭気性ガスを測定する臭気性ガスセンサ26として、半導体ガスセンサ又は固体電解質センサを用いている。半導体ガスセンサや、固体電解質センサや、水素ガスセンサ等のガスセンサは、臭気性ガスのみならず、芳香剤や、除菌シートに含まれるアルコールにも反応してしまう。
Next, in the example described with reference to FIG. 9, detailed description regarding the method of estimating the gas amount is omitted, and thus description will be given here.
As the odorous gas sensor 26 for measuring the odorous gas, a semiconductor gas sensor or a solid electrolyte sensor is used. Gas sensors such as semiconductor gas sensors, solid electrolyte sensors, and hydrogen gas sensors react not only to odorous gases but also to fragrances and alcohol contained in sanitizing sheets.
すなわち、被験者不在時であっても、例えば、芳香剤や、大便器のボウルに付着している残留便の影響により、ガスセンサの検出データには環境ノイズが含まれる。なお、このような芳香剤や、大便器のボウルに付着している残留便の影響は、時間により大きく変化するものではない。 That is, even when the subject is absent, the detection data of the gas sensor includes environmental noise due to, for example, the effect of the fragrance or the residual stool adhering to the bowl of the toilet bowl. In addition, the influence of such a fragrance | flavor and the residual stool adhering to the bowl of a toilet bowl does not change a lot with time.
また、被験者がトイレ空間内に入室すると、被験者の体臭や、使用している香水、整髪料等の被験者の体や衣服に付着した異臭ガス成分の影響により、ガスセンサにより検出される検出値はゆっくりと増加するが、被験者が着座すると、ボウル上方が被験者や衣服により覆われるため、ガスセンサにより検出されるデータ値は安定する、又は、ゆっくりと増加する。 When the subject enters the toilet space, the detection value detected by the gas sensor is slow due to the influence of the body odor of the subject and the off-flavor gas components adhering to the subject's body and clothes such as perfume and hair styling used. However, when the subject sits down, the upper part of the bowl is covered with the subject and clothes, and the data value detected by the gas sensor is stabilized or slowly increased.
また、仮に被験者が除菌シートにより便座を清掃すると、除菌シートが使用された瞬間には、半導体ガスセンサにより測定されるガス量は急激に増加するが、着座後、すなわち、除菌シートを使用してしばらくした後には、除菌シートの影響にガスセンサにより測定される検出値が増加することはない。 In addition, if the subject cleans the toilet seat with the sanitization sheet, the gas amount measured by the semiconductor gas sensor increases rapidly at the moment when the sanitization sheet is used. After a while, the detection value measured by the gas sensor does not increase due to the influence of the sterilization sheet.
すなわち、被験者が着座した後は、被験者の体に付着した異臭ガスの影響により、ゆっくりとガスセンサの検出値が増加することはあるが、急激に増加することはない。 That is, after the subject is seated, the detection value of the gas sensor may slowly increase due to the influence of the off-flavor gas adhering to the subject's body, but it does not increase rapidly.
これに対して、被験者が排泄行為を開始すると、各排泄行為を行った時点において、ガスセンサは排便ガスに含まれる臭気性ガスや水素ガスに反応し、ガスセンサの検出値は急激に増加し、ピークをむかえた後、低下する。 On the other hand, when the subject starts excretion, the gas sensor reacts to odorous gas or hydrogen gas contained in the defecation gas at the time when each excretion is performed, and the detected value of the gas sensor increases rapidly and peaks. Decreases after recognizing.
このため、発明者らは、被験者が便座に着座した後であれば、ガスセンサによる検出値が急増することはなく、この検出値を基準値とすれば排便ガスに含まれる臭気性ガスや水素ガスはこの基準値からの急増として検知できると考えた。 For this reason, the inventors do not rapidly increase the detection value by the gas sensor after the subject is seated on the toilet seat, and if this detection value is used as a reference value, the odorous gas or hydrogen gas contained in the defecation gas Thought that it could be detected as a sudden increase from this reference value.
そこで、本実施形態では、図9を参照して説明したように、データ解析装置60は、着座検知センサ36により被験者が便座4に着座したことが検知された時刻t2以降、かつ、排泄行為を開始する時刻t5の前の非排泄行為期間のガスセンサの検出データを基準値として設定する。次に、データ解析装置60は、時刻t5においてガスセンサの検出値と基準値との差分の変化率が正の所定値以上となった時点を排泄行為の開示時点として設定する。そして、データ解析装置60は、排泄行為時のガスセンサの検出値と基準値との差分を、排泄行為の開始時点から終了時点まで時間積分して(すなわち、排泄行為時のガス量の基準値よりも大きい部分の面積を求め)、これを排便ガス量として推定している。排泄行為の終了時点は、ガスセンサの検出値が基準値に再び戻る時点としてもよいし、ガスセンサの検出値と基準値との差分の変化率が開始時点以降において正から負に転じる時点としてもよい。 Therefore, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 9, the data analysis device 60 performs the excretion action after time t 2 when the seating detection sensor 36 detects that the subject is seated on the toilet seat 4. the detection data of the gas sensor non-bodily functions period before the time t 5 to start to set as the reference value. Next, the data analyzer 60 sets the time when the difference between the change rate becomes positive than a predetermined value between the detection value and the reference value of the gas sensor at the time t 5 as the time of disclosure of bodily functions. Then, the data analysis device 60 integrates the difference between the detected value of the gas sensor during the excretion action and the reference value over time from the start point to the end point of the excretion action (that is, from the reference value of the gas amount during the excretion action). Is also estimated as the amount of defecation gas. The end point of the excretion action may be a time point when the detection value of the gas sensor returns to the reference value again, or a time point when the rate of change of the difference between the detection value of the gas sensor and the reference value changes from positive to negative after the start time point. .
なお、臭気性ガスセンサ26と同様に、水素ガスセンサ24や二酸化炭素センサ28においても、排便ガス以外の異臭ノイズの影響を受けることがある。このため、水素ガスセンサ24や二酸化炭素センサ28の検出データに基づき、水素ガス及び二酸化炭素ガスのガス量を推定する場合も、排便ガスと同様に行うとよい。 Similar to the odorous gas sensor 26, the hydrogen gas sensor 24 and the carbon dioxide sensor 28 may be affected by strange odor noise other than the defecation gas. For this reason, when estimating the gas amount of hydrogen gas and carbon dioxide gas based on the detection data of the hydrogen gas sensor 24 and the carbon dioxide sensor 28, it is good to carry out similarly to defecation gas.
なお、ガス量の推定方法は上記の方法に限定されない。以下、第2実施形態の生体情報測定システムにおけるガス量の推定方法を説明する。第2実施形態では、第1実施形態と比較してガス量の推定方法のみが相違している。
本実施形態のシステムにおいても、第1実施形態と同様に、臭気性ガスを測定する臭気性ガスセンサ26として、半導体ガスセンサ又は固体電解質センサを用いている。半導体ガスセンサ又は固体電解質センサは、加熱した検出部の電気抵抗を検出することによりガス量を測定しているため、感度が低い。また、水素ガスセンサ24も半導体ガスセンサ同様に感度が低い。このように感度が低いガスセンサを用いる場合には、以下のような問題が生じる。なお、以下の問題は、半導体ガスセンサ特有のものではなく、固体電解質センサ及び水素ガスセンサも同様である。
In addition, the estimation method of gas amount is not limited to said method. Hereinafter, a gas amount estimation method in the biological information measurement system of the second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment only in the gas amount estimation method.
Also in the system of the present embodiment, as in the first embodiment, a semiconductor gas sensor or a solid electrolyte sensor is used as the odorous gas sensor 26 for measuring odorous gas. Since the semiconductor gas sensor or the solid electrolyte sensor measures the amount of gas by detecting the electrical resistance of the heated detection unit, the sensitivity is low. Also, the hydrogen gas sensor 24 has a low sensitivity like the semiconductor gas sensor. When using a gas sensor with such a low sensitivity, the following problems arise. The following problems are not unique to the semiconductor gas sensor, and the same applies to the solid electrolyte sensor and the hydrogen gas sensor.
例えば、図32に示すように、排便ガスのガス吐出総量は一定であるが、吐出時間及び時間当たりの吐出量が異なる各条件S1、S2、S3について、臭気性ガスセンサ26として半導体ガスセンサを用いて臭気性ガスを検知した場合を考える。図33は、吐出時間及び時間当たりの吐出量を変更した場合のガスセンサの検出波形を示す図であり、図34はガスセンサの検出波形に基づき算出したガス量を示す。なお、図33及び図34の、S1´、S2´、S3´がそれぞれ図32のS1、S2、S3に対応する。 For example, as shown in FIG. 32, although the total gas discharge amount of the defecation gas is constant, a semiconductor gas sensor is used as the odorous gas sensor 26 for each of the conditions S1, S2, and S3 having different discharge times and discharge amounts per hour. Consider a case where odorous gas is detected. FIG. 33 is a diagram showing a detection waveform of the gas sensor when the discharge time and the discharge amount per time are changed, and FIG. 34 shows the gas amount calculated based on the detection waveform of the gas sensor. Note that S1 ′, S2 ′, and S3 ′ in FIGS. 33 and 34 correspond to S1, S2, and S3 in FIG. 32, respectively.
図33に示すように、排便ガスのガス吐出総量が一定であっても、吐出時間が異なると、ガスセンサの時定数により、ガス吐出波形は同じ程度の時間をかけなければ収束しない。このため、発明者らは、ガス吐出時の傾きに注目した。図35は、図33に示す、ガスセンサの検知波形の初期部分を、時間軸を拡大して示す図である。同図に示すように、時間当たりの吐出量(吐出濃度)が異なる場合には、吐出開始からピーク値までの傾きと、ピーク値まで到達するまでの時間が異なっている。そして、時間当たりの吐出量(吐出濃度)が大きいほど、ピーク値までの傾きが大きくなり、ガス吐出時間が長いほど、ピーク値までの到達時間が長くなる。さらに、図36は、時間当たりの吐出量(吐出濃度)と、センサで検出される検出データ波形の立ち上がりの傾きの関係を示すグラフである。同図に示すように、時間当たりの吐出量(吐出濃度)と、半導体ガスセンサで検出される波形の立ち上がりの傾きとは略比例関係があるといえる。 As shown in FIG. 33, even if the total gas discharge amount of the defecation gas is constant, if the discharge time is different, the gas discharge waveform does not converge unless the same amount of time is taken due to the time constant of the gas sensor. For this reason, the inventors paid attention to the inclination at the time of gas discharge. FIG. 35 is an enlarged view of the initial portion of the detection waveform of the gas sensor shown in FIG. As shown in the figure, when the discharge amount (discharge density) per time is different, the slope from the start of discharge to the peak value and the time to reach the peak value are different. As the discharge amount per hour (discharge concentration) increases, the slope to the peak value increases, and as the gas discharge time increases, the arrival time to the peak value increases. Further, FIG. 36 is a graph showing the relationship between the discharge amount (discharge concentration) per time and the rising slope of the detection data waveform detected by the sensor. As shown in the figure, it can be said that the discharge amount per time (discharge concentration) and the slope of the rising edge of the waveform detected by the semiconductor gas sensor have a substantially proportional relationship.
発明者らは、上述した半導体ガスセンサによる検出波形の傾きが時間当たりの吐出ガスの吐出量(吐出濃度)対応し、半導体ガスセンサによる検出波形のピークまでの到達時間が吐出時間に対応するという知見に基づき、半導体ガスセンサの検出波形の傾き及びピークまでの到達時間の積(ガスセンサ波形面積)に基づきガス量を推定することとした。なお、図37は、このように吐出時間及び時間当たりの吐出量(吐出濃度)が異なる各条件S1、S2、S3に対して、半導体ガスセンサの検出波形の傾き及びピークまでの到達時間の積(ガスセンサ波形面積)に基づき推定したガス量を示す。同図に示すように、ガス量の波形の傾き及びピークまでの到達時間の積に基づき推定したガス量S1’’、S2’’、S3’’は同量となっており、ガス量の波形の傾き及びピークまでの到達時間に基づき正確なガス量の推定を行うことができることがわかる。 The inventors have found that the slope of the detection waveform by the semiconductor gas sensor described above corresponds to the discharge amount (discharge concentration) of the discharge gas per hour, and the arrival time to the peak of the detection waveform by the semiconductor gas sensor corresponds to the discharge time. Based on the product of the slope of the detection waveform of the semiconductor gas sensor and the arrival time to the peak (gas sensor waveform area), the gas amount was estimated. Note that FIG. 37 shows the product of the slope of the detected waveform of the semiconductor gas sensor and the arrival time to the peak for each of the conditions S1, S2, and S3 having different discharge times and discharge amounts per time (discharge concentration). The gas amount estimated based on the gas sensor waveform area is shown. As shown in the figure, the gas amounts S1 ″, S2 ″, and S3 ″ estimated based on the product of the slope of the gas amount waveform and the arrival time until the peak are the same amount, and the waveform of the gas amount It can be seen that the gas amount can be accurately estimated based on the slope of the gas and the arrival time to the peak.
そこで、本実施形態では、上記の第1実施形態と同様に、着座検知センサ36により被験者の着座が検知された時点以降、かつ、排泄行為が開始される前の臭気性ガスセンサ26の検出データに基づいて基準値を設定する。そして、図10(a)に示すように、臭気性ガスセンサ26により測定された検出値と、基準値の差分の変化率が、予め設定された開始閾値を超えた時点を、排便ガス量の推定の開始時点(すなわち、排泄行為の開始時点)として設定する。次に、図10(a)に示すように、臭気性ガスセンサ26により検出された検出データと基準値との差分の変化率が負となった時点(すなわち、臭気性ガスセンサ26の検出データのピークの時点)を、排便ガス量の推定の終了時点(すなわち、排泄行為の終了時点)として設定する。 Therefore, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the detection data of the odorous gas sensor 26 after the time when the sitting of the subject is detected by the seating detection sensor 36 and before the excretion action is started are used. A reference value is set based on this. Then, as shown in FIG. 10 (a), when the rate of change of the difference between the detected value measured by the odorous gas sensor 26 and the reference value exceeds a preset start threshold, the defecation gas amount is estimated. It is set as the starting point of time (ie, the starting point of excretion). Next, as shown in FIG. 10A, when the rate of change of the difference between the detection data detected by the odorous gas sensor 26 and the reference value becomes negative (that is, the peak of the detection data of the odorous gas sensor 26). Is set as the end point of the estimation of the defecation gas amount (that is, the end point of the excretion action).
次に、データ解析装置60は、排泄行為の開始時点から終了時点までの検出データと基準値との差分の変化率を算出する。また、データ解析装置60は排泄行為の開始時点から終了時点までの排便ガス吐出時間を算出する。そして、データ解析装置60は、排泄行為の開始時点から終了時点までの検出データと基準値との差分の変化率と、排便ガス吐出時間とを積算し、この積算値をガス量として推定する。なお、水素ガスセンサ24の検出データに基づく水素ガス量の推定、及び、二酸化炭素センサ28の検出データに基づく二酸化炭素ガス量の推定も同様に行うことができる。上記説明したガス量の推定方法によれば、ガスセンサの時定数の影響を排除し、より正確に排便ガス量を推定することができる。 Next, the data analysis device 60 calculates the change rate of the difference between the detection data from the start point to the end point of the excretion action and the reference value. In addition, the data analysis device 60 calculates the defecation gas discharge time from the start time to the end time of the excretion action. Then, the data analysis device 60 integrates the change rate of the difference between the detection data from the start point to the end point of the excretion action and the reference value and the defecation gas discharge time, and estimates this integrated value as the gas amount. The estimation of the hydrogen gas amount based on the detection data of the hydrogen gas sensor 24 and the estimation of the carbon dioxide gas amount based on the detection data of the carbon dioxide sensor 28 can be performed in the same manner. According to the gas amount estimation method described above, the influence of the time constant of the gas sensor can be eliminated, and the defecation gas amount can be estimated more accurately.
さらに、発明者らは、排便ガスの時間当たりの吐出量と、吐出時間との関係に関して検討を行ったところ、吐出量と吐出時間の関係に個人差が少ないことを発見した。すなわち、排便ガスの時間当たりの吐出量が多い場合には、被験者によらず吐出時間は比較的に短いある一定の時間となり、排便ガスの吐出ガスの時間当たりの吐出量が少ない場合には、被験者によらず吐出時間は長い一定の時間となる。このため、発明者らは、排便ガス中の臭気性ガスの時間当たりの吐出量(臭気性ガスセンサ26により検出される検出値の変化率)に基づき、排便ガス(臭気性ガス)の吐出時間を推定することができると考えた。なお、これと同様に、水素ガス、及び二酸化炭素の時間当たりの吐出量(水素ガスセンサ24、及び二酸化炭素センサ28により検出される検出値の変化率)に基づき、排便ガス(水素ガス及び二酸化炭素)の吐出時間を推定することができる。なお、本実施形態では、健康系ガス量と臭気性ガス量の相関を得るように面積を推定するようにしているが、健康系ガス濃度と臭気性ガス濃度だけでも同様に相関があり、同様な結果が得られることから、各センサの測定値の傾きから濃度を得るように構成するものであっても良い。この場合は面積の推定がなくなるため測定がより簡便にできる。 Further, the inventors have examined the relationship between the discharge amount of the defecation gas per hour and the discharge time, and found that there is little individual difference in the relationship between the discharge amount and the discharge time. That is, when the discharge amount per hour of the defecation gas is large, the discharge time is a relatively short time regardless of the subject, and when the discharge amount per hour of the discharge gas of the defecation gas is small, The discharge time is a long and constant time regardless of the subject. For this reason, the inventors set the discharge time of the defecation gas (odorous gas) based on the discharge amount per hour of the odorous gas in the defecation gas (the change rate of the detected value detected by the odorous gas sensor 26). I thought it could be estimated. Similarly, the defecation gas (hydrogen gas and carbon dioxide) is based on the discharge amount of hydrogen gas and carbon dioxide per hour (the rate of change in the detected values detected by the hydrogen gas sensor 24 and the carbon dioxide sensor 28). ) Discharge time can be estimated. In the present embodiment, the area is estimated so as to obtain the correlation between the amount of the health gas and the amount of the odorous gas, but there is a similar correlation only with the concentration of the health gas and the odorous gas concentration. Therefore, the density may be obtained from the slope of the measured value of each sensor. In this case, since the area is not estimated, the measurement can be simplified.
以下、上記知見に基づく第3実施形態の生体情報測定システムにおけるガス量の推定方法について説明する。第3実施形態では、第1及び第2実施形態と比較してガス量の推定方法のみが相違している。データ解析装置60には、上記実施形態で説明した差分の変化率の開始閾値、に加えて、差分の変化率と、ガスの吐出時間との対応関係に関する変化率−吐出期間データが設定されている。 Hereinafter, a gas amount estimation method in the biological information measurement system of the third embodiment based on the above knowledge will be described. The third embodiment differs from the first and second embodiments only in the gas amount estimation method. In the data analysis device 60, in addition to the difference change rate start threshold described in the above embodiment, change rate-discharge period data relating to the correspondence between the difference change rate and the gas discharge time is set. Yes.
着座検知センサ36により被験者の着座が検知された時点以降、かつ、排泄行為が開始される前の臭気性ガスセンサ26の検出データに基づいて基準値を設定する。臭気性ガスセンサ26により測定された検出値と基準値の差分の変化率が、予め設定された開始閾値を超えた時点を、排便ガス量の推定の開始時点(すなわち、排泄行為の開始時点)として設定する。そして、データ解析装置60は、変化率−吐出期間データを参照し、開始時点の検出値と基準値の差分の変化率に対応する吐出期間データを取得する。そして、データ解析装置60は、排泄行為の開始時点における検出データと基準値との差分の変化率と、吐出時間とを積算し、この積算値をガス量として推定する。なお、水素ガスセンサ24の検出データに基づく水素ガス量の推定、及び、二酸化炭素センサ28の検出データに基づく二酸化炭素ガス量の推定も同様に行うことができる。上記説明したガス量の推定方法によっても、ガスセンサの時定数の影響を排除し、より正確に排便ガス量を推定することができる。なお、上記各実施形態のガス量の推定方法では、臭気性ガスセンサ26として半導体ガスセンサを用いた場合について説明したが、これに代えて固体電解質センサを用いた場合であってもガス量の推定を行うことができる。なお、上記実施形態では、データ解析装置60は、差分の変化率を求め、変化率−吐出期間データを参照して開始時点の検出値と基準値の差分の変化率に対応する吐出期間データを取得し、変化率と吐出期間とに基づきガス量を推定していたが、本発明はこれに限られない。例えば、予め、差分の変化率とガス量とが対応付けられた変化率−ガス量データを記憶しておき、差分の変化率を求め、変化率−ガス量データを参照して、ガス量を直接推定してもよい。 The reference value is set based on the detection data of the odorous gas sensor 26 after the time when the sitting of the subject is detected by the seating detection sensor 36 and before the excretion action is started. The point in time when the rate of change of the difference between the detected value measured by the odorous gas sensor 26 and the reference value exceeds a preset start threshold is set as the start point of estimation of the defecation gas amount (that is, the start point of excretion). Set. Then, the data analysis device 60 refers to the change rate-discharge period data, and acquires the discharge period data corresponding to the change rate of the difference between the detection value at the start time and the reference value. Then, the data analysis device 60 integrates the change rate of the difference between the detection data at the start of the excretion action and the reference value and the discharge time, and estimates this integrated value as the gas amount. The estimation of the hydrogen gas amount based on the detection data of the hydrogen gas sensor 24 and the estimation of the carbon dioxide gas amount based on the detection data of the carbon dioxide sensor 28 can be performed in the same manner. Also by the gas amount estimation method described above, it is possible to eliminate the influence of the time constant of the gas sensor and estimate the defecation gas amount more accurately. In the gas amount estimation method of each of the above embodiments, the case where the semiconductor gas sensor is used as the odorous gas sensor 26 has been described. However, the gas amount is estimated even when a solid electrolyte sensor is used instead. It can be carried out. In the above-described embodiment, the data analysis device 60 obtains the change rate of the difference, and refers to the change rate-discharge period data to obtain the discharge period data corresponding to the change rate of the difference between the detected value at the start time and the reference value. Although the gas amount was estimated based on the rate of change and the discharge period, the present invention is not limited to this. For example, the change rate-gas amount data in which the change rate of the difference and the gas amount are associated in advance is stored, the change rate of the difference is obtained, and the gas amount is calculated by referring to the change rate-gas amount data. It may be estimated directly.
なお、図1を参照して説明した第1実施形態の生体情報測定システムは、測定装置6が、トイレ室Rに設置された水洗大便器2の上に載置した便座4の内部に組み込まれている構成について説明したが、本発明の生体情報測定システムにおいて測定装置は、必ずしも便座の内部に組み込む必要はない。 In the biological information measuring system according to the first embodiment described with reference to FIG. 1, the measuring device 6 is incorporated in the toilet seat 4 placed on the flush toilet 2 installed in the toilet room R. However, in the biological information measuring system of the present invention, the measuring device does not necessarily have to be incorporated in the toilet seat.
図38(a)は、第4実施形態による生体情報測定システムにおける被験者側装置をトイレ室に設置された水洗大便器に取り付けた状態を示す図であり、同図(b)は、同図(a)に示す被験者側装置の測定装置を示す斜視図である。なお、第4実施形態では、第1実施形態と比較して被験者側装置の構成のみが相違している。図38(a)に示すように、本実施形態の生体情報測定システム101は、第1実施形態と同様の構成であるが、被験者側装置110の測定装置106の構成のみが異なっている。本実施形態の測定装置106は便座104とは別体に構成されている。 Fig.38 (a) is a figure which shows the state which attached the test subject side apparatus in the biological information measurement system by 4th Embodiment to the flush toilet installed in the toilet room, The figure (b) is the figure ( It is a perspective view which shows the measuring apparatus of the test subject side apparatus shown to a). In addition, in 4th Embodiment, only the structure of a test subject side apparatus is different compared with 1st Embodiment. As shown in FIG. 38 (a), the biological information measurement system 101 of this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but only the configuration of the measurement device 106 of the subject-side device 110 is different. The measuring device 106 of this embodiment is configured separately from the toilet seat 104.
図38(b)に示すように、測定装置106は、装置本体180と、装置本体180の上面に横方向に延びるように取り付けられ、先端部が下方に向けて屈曲されたダクト118aと、装置本体180に接続された電源コード182とを含む。図38(a)に示すように、測定装置106は、ダクト118aの先端部を水洗大便器2のボウルの側壁に引っかけることにより、ダクト118aの先端がボウル内に位置した状態で固定されている。 As shown in FIG. 38 (b), the measuring apparatus 106 includes an apparatus main body 180, a duct 118a that is attached to the upper surface of the apparatus main body 180 so as to extend in the lateral direction, and has a distal end bent downward. And a power cord 182 connected to the main body 180. As shown in FIG. 38 (a), the measuring device 106 is fixed in a state where the end of the duct 118a is located in the bowl by hooking the end of the duct 118a on the side wall of the bowl of the flush toilet 2. .
装置本体180は、第1実施形態と同様に、水素ガスセンサと、臭気性ガスセンサと、二酸化炭素センサと、湿度センサと、温度センサと、入室検知センサと、着座検知センサと、排便・排尿検知センサと、吸引装置と、センサ加温ヒータと、送受信機と、を備える。ダクト118aから吸気されたガスは、脱臭されて装置本体180の底面に設けられた脱臭空気吹き出し口より放出される。ダクト118a内には、水素ガスセンサと、臭気性ガスセンサと、二酸化炭素センサと、湿度センサと、温度センサと、センサ加温ヒータと、ファンとが設けられている。ダクト118a内のセンサの配置については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。このような構成により、本実施形態の測定装置106によっても、臭気性ガスセンサ、水素ガスセンサ、及び、二酸化炭素センサにより、排便ガスに含まれる臭気性ガス、水素ガス、及び、二酸化炭素のガス量に応じた検出データを取得することができる。 Similar to the first embodiment, the apparatus main body 180 includes a hydrogen gas sensor, an odorous gas sensor, a carbon dioxide sensor, a humidity sensor, a temperature sensor, an entrance detection sensor, a seating detection sensor, and a defecation / urination detection sensor. And a suction device, a sensor heating heater, and a transceiver. The gas sucked from the duct 118a is deodorized and discharged from a deodorized air outlet provided on the bottom surface of the apparatus main body 180. A hydrogen gas sensor, an odorous gas sensor, a carbon dioxide sensor, a humidity sensor, a temperature sensor, a sensor heating heater, and a fan are provided in the duct 118a. Since the arrangement of the sensors in the duct 118a is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted. With such a configuration, the measuring device 106 of the present embodiment also uses the odorous gas sensor, the hydrogen gas sensor, and the carbon dioxide sensor to adjust the amount of odorous gas, hydrogen gas, and carbon dioxide contained in the defecation gas. The corresponding detection data can be acquired.
なお、本実施形態の測定装置106とともに使用される便座104としては、便蓋開閉装置と、ノズル駆動装置と、ノズル洗浄装置と、便器洗浄装置と、便器除菌装置とを備え、測定装置106と通信可能な洗浄機能付き便座を用いることが望ましい。このような便座とともに測定装置106を用いることにより、異臭ガスを検知した場合の各種洗浄、除菌作業を行うことが可能になる。 The toilet seat 104 used together with the measuring device 106 of the present embodiment includes a toilet lid opening / closing device, a nozzle driving device, a nozzle cleaning device, a toilet cleaning device, and a toilet sterilization device. It is desirable to use a toilet seat with a washing function that can communicate with By using the measuring device 106 together with such a toilet seat, it is possible to perform various cleaning and sterilization operations when a strange odor gas is detected.
また、第1実施形態では、図3に示すように、ガス検出装置20では、水素ガスセンサ24を脱臭フィルタ78の下流側に設ける構成としたが、必ずしもこのような構成にする必要はない。図39は、第5実施形態の生体情報測定システムにおけるガス検出装置の構成を示す図である。なお、第5実施形態では、第1実施形態と比較してガス検出装置の構成のみが相違している。同図に示すように、本実施形態ではガス検出装置120では、水素ガスセンサ24の配置が図3に示す実施形態と異なっている。本実施形態では、水素ガスセンサ24は、吸気通路18b内の脱臭フィルタ78の下流に設けられている。このような構成によれば、水素ガスセンサ24として水素ガスのみならず臭気性ガスにも反応するようなセンサを用いた場合であっても、水素ガスセンサ24が出力するデータから臭気性ガスの影響を除去することができる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3, in the gas detection device 20, the hydrogen gas sensor 24 is provided on the downstream side of the deodorizing filter 78, but such a configuration is not necessarily required. FIG. 39 is a diagram illustrating a configuration of a gas detection device in the biological information measurement system of the fifth embodiment. Note that the fifth embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the gas detection device. As shown in the figure, in the present embodiment, in the gas detection device 120, the arrangement of the hydrogen gas sensor 24 is different from the embodiment shown in FIG. In the present embodiment, the hydrogen gas sensor 24 is provided downstream of the deodorizing filter 78 in the intake passage 18b. According to such a configuration, even when a sensor that reacts not only to hydrogen gas but also to odorous gas is used as the hydrogen gas sensor 24, the influence of odorous gas is detected from data output by the hydrogen gas sensor 24. Can be removed.
また、第1実施形態では、臭気性ガスセンサ26の検出した検出値から水素ガスセンサ24により検出された検出値を減算することにより、水素ガスの影響を分離して臭気性ガスの検出値を算出したが、本発明はこれに限られず、例えば、以下に説明するように水素ガスと臭気性ガスの臭気性ガスセンサ26への到達時間をずらすことにより、水素ガスの影響を分離することも可能である。 In the first embodiment, the detection value detected by the hydrogen gas sensor 24 is subtracted from the detection value detected by the odorous gas sensor 26 to thereby separate the influence of the hydrogen gas and calculate the detection value of the odorous gas. However, the present invention is not limited to this. For example, the influence of hydrogen gas can be separated by shifting the arrival time of hydrogen gas and odorous gas to the odorous gas sensor 26 as described below. .
図40は、水素ガスと臭気性ガスの臭気性ガスセンサへの到達時間をずらすことにより、水素ガスの影響を分離するように構成された第6実施形態のガス検出装置の構成を示す図である。なお、第6実施形態では、第1実施形態と比較してガス検出装置の構成のみが相違している。同図に示すように、本実施形態では、ダクト18a内の吸気通路18bの主経路283aから分岐する分岐経路283bが設けられている。なお、第1実施形態では、水素ガスセンサと臭気性ガスセンサとを別個に設けていたが、本実施形態では一台の半導体ガスセンサにより水素ガス及び臭気性ガスの両方を検知する構成となっている。 FIG. 40 is a diagram showing a configuration of the gas detection device of the sixth embodiment configured to separate the influence of hydrogen gas by shifting the arrival time of hydrogen gas and odorous gas to the odorous gas sensor. . Note that the sixth embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the gas detection device. As shown in the figure, in the present embodiment, a branch path 283b that branches from the main path 283a of the intake passage 18b in the duct 18a is provided. In the first embodiment, the hydrogen gas sensor and the odorous gas sensor are separately provided. However, in this embodiment, both the hydrogen gas and the odorous gas are detected by a single semiconductor gas sensor.
第1実施形態と同様に、吸気通路18bには、フィルタ72と、フィルタ72の下流に設けられた脱臭フィルタ78と、吸引ファン18cとが設けられており、分岐経路283bはフィルタ72の下流側において分岐している。フィルタ72は脱臭機能を備えていないフィルタであって、臭気性ガス及び水素を通過し、尿や洗浄剤等の異物の通過を妨げる。また、脱臭フィルタ78も、第1実施形態と同様に、臭気性ガス等のガス成分を吸着する触媒である。 As in the first embodiment, the intake passage 18 b is provided with a filter 72, a deodorizing filter 78 provided downstream of the filter 72, and a suction fan 18 c, and the branch path 283 b is downstream of the filter 72. Branches in The filter 72 is a filter that does not have a deodorizing function, and passes odorous gas and hydrogen, and prevents passage of foreign matters such as urine and cleaning agents. The deodorizing filter 78 is also a catalyst that adsorbs gas components such as odorous gas, as in the first embodiment.
吸引ファン18cにより吸気通路18bには、一定の流量で大便器のボウル2a内の排便ガスが吸引される。吸気通路18b内に吸引された排便ガスは、フィルタ72を通過することにより尿や洗浄剤等の異物が除去され、脱臭フィルタ78により臭気性ガス等のガス成分が取り除かれた後、大便器のボウル2a内に戻される。 By the suction fan 18c, the defecation gas in the bowl 2a of the toilet bowl is sucked into the intake passage 18b at a constant flow rate. The defecation gas sucked into the intake passage 18b passes through the filter 72 to remove foreign substances such as urine and cleaning agents, and after the deodorizing filter 78 removes gas components such as odorous gas, Returned to the bowl 2a.
分岐経路283bには、上流側から下流側に向かって、流路切り換え弁284と、カラム286と、半導体ガスセンサ288と、ポンプ290とが順に設けられている。 A flow path switching valve 284, a column 286, a semiconductor gas sensor 288, and a pump 290 are provided in this order from the upstream side to the downstream side in the branch path 283b.
流路切り換え弁284は、排泄行為中の一部の時間(ごく短時間)のみ開放され、吸気通路18b内を流れる排便ガスの一部(被験者の排泄行為中の一部の時間の分)を分岐経路283b内に引き込むための弁である。流路切り換え弁284は、分岐経路283bの最上流に設けられている。 The flow path switching valve 284 is opened only for a part of the time during excretion (very short time), and a part of the defecation gas flowing through the intake passage 18b (for part of the time during the excretion of the subject) This is a valve for drawing into the branch path 283b. The flow path switching valve 284 is provided in the uppermost stream of the branch path 283b.
カラム286は、流路切り換え弁284の下流側に設けられており、細長い配管内に、例えば、細い繊維材などが充填されて構成されている。カラム286は、ガスクロマトグラフィーの原理により、分子の大きさ(分子量)に応じてガスの通過する時間に差が生じるような機構である。 The column 286 is provided on the downstream side of the flow path switching valve 284, and is configured by, for example, filling a thin fiber material or the like in an elongated pipe. The column 286 is a mechanism that causes a difference in gas passage time depending on the molecular size (molecular weight) based on the principle of gas chromatography.
半導体ガスセンサ288の上流側には、半導体ガスセンサ288の検出部を所定の温度に加熱し、かつ、半導体ガスセンサ288に付着した異臭ガス成分を除去するためのセンサ加温ヒータ54が設けられている。 On the upstream side of the semiconductor gas sensor 288, a sensor heating heater 54 is provided for heating the detection portion of the semiconductor gas sensor 288 to a predetermined temperature and removing the off-flavor gas component adhering to the semiconductor gas sensor 288.
流路切り換え弁284により、吸気通路18bを流れるフィルタ72を通過した微量な排便ガスが分岐経路283bに流れ込む。そして、ポンプ290を駆動すると、ガスクロマトグラフィーの原理により、排便ガスに含まれる水素及び臭気性ガスは分子量に応じて異なる時間をかけてカラム286を通過し、半導体ガスセンサ288まで到達する。すなわち、分子量が小さい水素はカラム286を通過しやすく、短時間で半導体ガスセンサ288まで到達し、分子量が大きい臭気性ガスはカラム286を通過しにくく、水素よりも長い時間をかけて半導体ガスセンサ288まで到達する。なお、ポンプ290は、一定の流速で排便ガスを吸引するように構成されている。 A small amount of defecation gas that has passed through the filter 72 flowing through the intake passage 18b flows into the branch path 283b by the flow path switching valve 284. Then, when the pump 290 is driven, hydrogen and odorous gas contained in the defecation gas pass through the column 286 and reach the semiconductor gas sensor 288 over a different time depending on the molecular weight according to the principle of gas chromatography. That is, hydrogen having a small molecular weight easily passes through the column 286 and reaches the semiconductor gas sensor 288 in a short time, and an odorous gas having a large molecular weight hardly passes through the column 286 and takes a longer time than hydrogen to reach the semiconductor gas sensor 288. To reach. The pump 290 is configured to suck the defecation gas at a constant flow rate.
図41は、図40に示すガス検出装置の半導体ガスセンサにより検出された検出波形を示す図である。同図に示すように、本実施形態のガス検出装置220の構成によれば、半導体ガスセンサ288は、水素ガスと臭気性ガスに対して時間的に分離された状態で反応する。特に、排泄行為は短時間に行われ、水素及び臭気性ガスを含む排便ガスも短時間しか放出されない。このように排便ガスの放出は短時間であるため、カラム286を半導体ガスセンサ288の上流に設けることにより、水素ガス及び臭気性ガスが半導体ガスセンサに到達までの時間をずらすことができ、一台の半導体ガスセンサ288により水素のガス量、及び、臭気性ガスのガス量を検出することができる。これも、発明者らが、癌と相関のあるメチルメルカプタンのガス量の全量を測定することなく、健康系ガスと臭気性ガスの相関で体調状態を判断する方法を採用し、このような場合には特定期間のガスの測定だけで良いと見出した技術知見に基づくものである。還元センサを用いると安価で良いが、排便ガス中に多く含まれる大量の水素の分離に困難となる。これに対して、本実施形態によれば、少量の特定期間だけの測定であるため、水素分離も容易となり極めて安価なセンサで実用性を実現できる。
なお、本実施形態では、カラム286により水素と臭気性ガスの半導体ガスセンサ288への到達時間をずらしているが、当然のことながら、排便ガスに含まれるメタンの到達時間もずらすことも可能である。これにより、半導体ガスセンサの検出した検出データから水素のみならずメタンの影響を分離することも可能である。
41 is a diagram showing a detection waveform detected by the semiconductor gas sensor of the gas detection device shown in FIG. As shown in the figure, according to the configuration of the gas detection device 220 of the present embodiment, the semiconductor gas sensor 288 reacts in a state of being temporally separated from the hydrogen gas and the odorous gas. In particular, excretion is performed in a short time, and defecation gas including hydrogen and odorous gas is released only for a short time. As described above, since the defecation gas is released in a short time, by providing the column 286 upstream of the semiconductor gas sensor 288, the time until the hydrogen gas and the odorous gas reach the semiconductor gas sensor can be shifted. The semiconductor gas sensor 288 can detect the amount of hydrogen gas and the amount of odorous gas. In this case, the inventors also adopted a method of determining the physical condition based on the correlation between healthy gas and odorous gas without measuring the total amount of methyl mercaptan gas correlated with cancer. This is based on the technical knowledge that it is only necessary to measure gas during a specific period. If a reduction sensor is used, it may be inexpensive, but it becomes difficult to separate a large amount of hydrogen contained in the defecation gas. On the other hand, according to the present embodiment, since the measurement is performed only for a small specific period, hydrogen separation is facilitated and practicality can be realized with an extremely inexpensive sensor.
In this embodiment, the arrival time of hydrogen and odorous gas to the semiconductor gas sensor 288 is shifted by the column 286, but it is also possible to shift the arrival time of methane contained in the defecation gas as a matter of course. . Thereby, it is also possible to separate not only hydrogen but also the influence of methane from detection data detected by the semiconductor gas sensor.
本発明の実施形態の生体情報測定システムによれば、ガス検出装置20によって、臭気性ガスの所定の上昇が最初に検知されたとき(図12の時刻t5)の初回排泄に関する検出データ(図12の時刻t5〜t5’)を第1検出データとして体調解析に採用するので、被験者の体調を良く反映した排便ガスを、精度良く測定することができる。また、水洗大便器2のボウル2a内に溜まっている便から発散される臭気性ガスの影響による体調測定の誤差を抑制することにより、被験者に不要な心理的負担を与えるのを回避することができる。 According to the biological information measuring system of the embodiment of the present invention, detection data (first figure) regarding the first excretion when a predetermined increase in odorous gas is first detected by the gas detection device 20 (time t 5 in FIG. 12). since 12 time t 5 ~t 5 ') of employing physical condition analysis as the first detection data, it is possible to defecation gas well reflect the physical condition of the subject, to accurately measure. In addition, by suppressing an error in physical condition measurement due to the influence of odorous gas emitted from the stool collected in the bowl 2a of the flush toilet 2, it is possible to avoid giving unnecessary psychological burden to the subject. it can.
また、本実施形態の生体情報測定システムによれば、初回排泄(図12の時刻t5〜t5’)に関する検出データの初期部分(例えば、検出データの立ち上がりからピークまで)を体調解析に採用するので、高い精度で臭気性ガスの測定を行うことができる。 Further, according to the living body information measurement system of the present embodiment, the initial portion (for example, from the rising edge to the peak of the detection data) of the detection data related to the first excretion (time t 5 to t 5 ′ in FIG. 12) is adopted for the physical condition analysis. Therefore, odorous gas can be measured with high accuracy.
さらに、本実施形態の生体情報測定システムによれば、ガス検出装置20によって検出されている排便ガス以外の臭気性ガスに基づいて臭気性ノイズの基準値(例えば、図9の時刻t2における臭気性ノイズレベル)を設定し、着座を検知した後(図9の時刻t2〜)、この臭気性ノイズの基準値からの変化率が正の所定値以上となったとき(図9の時刻t5)の初回排泄に関する検出データを体調解析に使用するので、排便ガスに起因しない臭気性ガスの影響を効果的に排除して、被験者による排泄行為を正確に捉えることができる。 Furthermore, according to the biological information measurement system of the present embodiment, the reference value of odorous noise (for example, odor at time t 2 in FIG. 9) based on odorous gas other than the defecation gas detected by the gas detection device 20. Odor noise level) is set and seating is detected (from time t 2 in FIG. 9), and when the rate of change from the reference value of the odor noise becomes a positive predetermined value or more (time t 2 in FIG. 9). Since the detection data on the first excretion of 5 ) is used for the physical condition analysis, it is possible to effectively exclude the influence of the odorous gas not caused by the defecation gas and accurately grasp the excretion action by the subject.
また、本実施形態の生体情報測定システムによれば、臭気性ガスに関する第1検出データ及び健康系ガスに関する第2検出データに基づいて被験者の体調が解析される(図6)ので、多面的に被験者の体調を評価することができる。また、初期の同一の排泄に関する臭気性ガス及び健康系ガスに基づいて被験者の体調が解析されるので、排便ガスに含まれる臭気性ガスと健康系ガスの相関関係を利用して体調を解析することができ、より正確に体調を測定することができる。 Further, according to the biological information measuring system of the present embodiment, the physical condition of the subject is analyzed based on the first detection data related to the odorous gas and the second detection data related to the health gas (FIG. 6). The physical condition of the subject can be evaluated. In addition, since the physical condition of the subject is analyzed based on the odorous gas and the health system gas related to the same initial excretion, the physical condition is analyzed using the correlation between the odorous gas and the health system gas contained in the defecation gas. Can measure the physical condition more accurately.
R トイレ室
1 本発明の第1実施形態による生体情報測定システム
2 水洗大便器
2a ボウル
4 便座
6 測定装置
8 リモコン
10 被験者側装置
12 サーバー
14 被験者用端末
16 医療機関端末
18 吸引装置
18a ダクト
18b 吸気通路
18c 吸引ファン
20 ガス検出装置
22 制御装置
22a CPU
22b 記憶装置
24 水素ガスセンサ
26 臭気性ガスセンサ
28 二酸化炭素センサ
30 湿度センサ
32 温度センサ
34 入室検知センサ
36 着座検知センサ
38 排便・排尿検知センサ
40 便蓋開閉装置
42 ノズル駆動装置
44 ノズル洗浄装置
46 便器洗浄装置
48 便器除菌装置
50 芳香剤噴霧機
52 脱臭エアー供給器
54 センサ加温ヒータ
56 送受信機
58 ダクトクリーナー
59 湿度調整装置
60 データ解析装置
62 被験者特定装置
64 入力装置
66 送受信機
68 表示装置
70 スピーカー
72 フィルタ
78 脱臭フィルタ
101 第4の実施形態の生体情報測定システム
104 便座
106 測定装置
118a ダクト
180 装置本体
182 電源コード
120 第5実施形態のガス検出装置
283a 主経路
283b 分岐経路
284 流路切り換え弁
286 カラム
288 半導体ガスセンサ
290 ポンプ
R Toilet room 1 Biological information measuring system according to the first embodiment of the present invention 2 Flush toilet 2a Bowl 4 Toilet seat 6 Measuring device 8 Remote control 10 Subject side device 12 Server 14 Terminal for subject 16 Medical institution terminal 18 Suction device 18a Duct 18b Inhalation Passage 18c Suction fan 20 Gas detection device 22 Control device 22a CPU
22b Storage device 24 Hydrogen gas sensor 26 Odor gas sensor 28 Carbon dioxide sensor 30 Humidity sensor 32 Temperature sensor 34 Entrance detection sensor 36 Seat detection sensor 38 Defecation / urine detection sensor 40 Toilet lid opening / closing device 42 Nozzle driving device 44 Nozzle cleaning device 46 Toilet cleaning Device 48 Toilet sterilizer 50 Air freshener sprayer 52 Deodorizing air supply 54 Sensor heating heater 56 Transmitter / receiver 58 Duct cleaner 59 Humidity adjustment device 60 Data analysis device 62 Subject identification device 64 Input device 66 Transmitter / receiver 68 Display device 70 Speaker 72 Filter 78 Deodorizing filter 101 Biological information measurement system 104 of the fourth embodiment Toilet seat 106 Measuring device 118a Duct 180 Device body 182 Power cord 120 Gas detection device 283a of the fifth embodiment Main path 283 Branch path 284 flow channel switching valve 286 column 288 semiconductor gas sensor 290 pump
Claims (10)
被験者によって排便ガスが排出された上記ボウル内の気体を吸引する吸引装置と、
この吸引装置によって吸引された気体に含まれ、硫黄成分を含む臭気性ガスであるメチルメルカプタンガス及びメチルメルカプタンガス以外の臭気性ガスに反応するガスセンサを備えたガス検出装置と、
上記吸引装置及び上記ガス検出装置を制御する制御装置と、
上記ガス検出装置によって検出された上記排便ガス中の上記臭気性ガスに関する第1検出データに基づき被験者の体調を解析するデータ解析装置と、
このデータ解析装置による解析結果を出力する出力装置と、を有し、
上記データ解析装置は、
被験者が上記水洗大便器の便座に着座した後の排便期間において、上記ガス検出装置によって、上記臭気性ガスの所定の上昇が最初に検知されたときの初回排泄に関する検出データを上記第1検出データとして体調解析に採用することを特徴とする生体情報測定システム。 A biological information measuring system for measuring the physical condition of a subject based on defecation gas discharged into a bowl of a flush toilet,
A suction device for sucking the gas in the bowl from which the fecal gas has been discharged by the subject;
A gas detection device including a gas sensor that reacts with odorous gas other than methyl mercaptan gas and methyl mercaptan gas, which is contained in the gas sucked by the suction device, and is an odorous gas containing a sulfur component;
A control device for controlling the suction device and the gas detection device;
A data analysis device for analyzing the physical condition of the subject based on first detection data relating to the odorous gas in the defecation gas detected by the gas detection device;
An output device for outputting the analysis result by the data analysis device,
The data analyzer is
In the defecation period after the subject is seated on the toilet seat of the flush toilet, the first detection data is detected data related to initial excretion when the gas detector detects a predetermined increase in the odorous gas for the first time. Biological information measurement system characterized by adopting for physical condition analysis.
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