JP2022515442A - 汚染物タイプ検出システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、汚染物タイプ検出システムおよび方法に関し、この汚染物タイプ検出システムおよび方法は、衛生陶器（１）と廃水設備との接続を提供する前述の衛生陶器（１）の構成要素、言い換えればエルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物のタイプを使用の前または後で無線信号によって検出することが可能であり、また、予期されたもの以外の汚染物に遭遇した場合に、使用者および／または第３者に前述の汚染物についての情報を与えることが可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、座り式便器（ｔｏｉｌｅｔ ｂｏｗｌ）またはしゃがみ式便器（ｓｑｕａｔｔｉｎｇ ｐａｎ）を使用した結果として前述の座り式便器またはしゃがみ式便器内に使用後に集積する汚染物のタイプが検出され、また、予期しない汚染物に遭遇した場合、または使用前に座り式便器またはしゃがみ式便器内に存在する液体が基準上水値とは異なる場合に、使用者の優先傾向および要求に応じて第３者に情報が与えられる、汚染物タイプ検出システムおよび方法に関する。

座り式便器およびしゃがみ式便器は、人がその排泄系から体の老廃物を排泄するために、また、前述の老廃物を廃水設備へ搬送するために、バスルームおよびトイレットルームで使用される。座り式便器またはしゃがみ式便器のエルボ構造内には、ある程度の量の液体が常に存在し、この液体は、座り式便器またはしゃがみ式便器の使用後に、言い換えれば排泄後に汚染される。

従来技術による実践においては、大体の場合、エルボ構造内の液体の汚染度が検出されることが試みられ、水洗システムは、汚染度に応じて自動的に作動されることを意図されている。

ヒト排泄系の老廃物は、一個人の健康状態に関する多くのヒントを提供する。実際に、尿検査は、多くの疾病の診断に利用されている。しかし、尿検査は、主に、一個人が特定の病状のことで病院に問い合わせた結果として行われる。他方、この検査が特定の間隔で規則正しく行われる場合、症状の発現前であっても、いくつかの健康問題を検出することが可能とされ得る。したがって、排泄系からの体の老廃物の排泄のためにほぼ毎日使用されるトイレは、尿および便の定期的な分析に適した環境である。この目的のために開発されたトイレは、従来技術において入手可能である。従来技術による例示的な実施形態では、使用後に座り式便器内から出現するチューブが、尿試料を採取し、尿内のグルコース量を測定して、血糖を判定する。そのような実施形態および他の実施形態では、分析のための試料を採取する必要性が、システムの動作を難しくし、かつ、システムを複雑な構造にさせる。

他のいくつかの例では、使用に先立って座り式便器またはしゃがみ式便器内に存在し、かつ、清潔であることが期待されている液体は、様々な理由から使用前に種々の汚染物によって汚染される結果として、十分に清潔ではないことが認められる。そのような状況の検出は、そのような汚染物が臭気を発するタイプのものでない場合、ほとんど不可能である。

本発明による汚染物タイプ検出システムおよび方法では、汚染液体内の排泄系老廃物は、座り式便器またはしゃがみ式便器内の汚染液体から試料を採取する必要なしに、使用後に水洗システムを作動させるのに先立って分析され、また、老廃物内の予期しない汚染物に遭遇した場合、および／または老廃物が予期しない作用をもたらした場合、および／または使用前の座り式便器またはしゃがみ式便器内に存在する液体の値が期待値とは異なる場合、言い換えれば基準上水値とは異なる場合に、第３者は、使用者の優先傾向および要求に応じて情報を与えられることが可能である。

本発明の目的は、座り式便器またはしゃがみ式便器の使用後に前述の座り式便器またはしゃがみ式便器のエルボ構造内の汚染物のタイプを検出することができる汚染物タイプ検出システムおよび方法を開発することである。

本発明の別の目的は、座り式便器またはしゃがみ式便器の使用後に前述の座り式便器またはしゃがみ式便器のエルボ構造内で予期しない汚染物に遭遇した場合に優先傾向および要求に応じて使用者および／または第３者に情報が与えられる汚染物タイプ検出システムおよび方法を開発することである。

本発明の別の目的は、使用前の座り式便器またはしゃがみ式便器内に存在する水の値が既定の基準上水値とは異なる場合に優先傾向および要求に応じて使用者および／または第３者に情報が与えられる汚染物タイプ検出システムおよび方法を開発することである。

送信機／受信機が床に対して垂直に位置決めされている実施形態の側面断面図である。 送信機／受信機が床に対して垂直に位置決めされている実施形態の正面断面図である。 送信機／受信機が床に対して垂直に位置決めされている実施形態の斜視図である。 送信機／受信機が床に対して垂直に位置決めされている実施形態の断面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の底面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の側面断面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の底面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の正面断面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の斜め背面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の斜め底面図である。 送信機／受信機が床に対して平行に位置決めされている実施形態の斜め側面図である。 ３つの異なる試料に対する振幅変化を示すグラフである。 ３つの異なる試料に対する振幅変化を比較するグラフである。 ３つの異なる試料に対する位相変化を示すグラフである。 ３つの異なる試料に対する位相変化を比較するグラフである。

本発明は、座り式便器またはしゃがみ式便器を使用した結果として前述の座り式便器またはしゃがみ式便器内に使用後に集積する汚染物のタイプが検出され、また、予期しない汚染物に遭遇した場合、または使用前に座り式便器またはしゃがみ式便器内に存在する液体が基準上水値とは異なる場合に、使用者の優先傾向および要求に応じて第３者に情報が与えられる、汚染物タイプ検出システムおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、衛生陶器（ｃｅｒａｍｉｃ ｓａｎｉｔａｒｙ ｗａｒｅ）（１）と廃水設備との接続を提供する前述の衛生陶器（１）の構成要素内、言い換えればエルボ構造（２）内の液体により使用前または使用後に含まれる汚染物のタイプを、無線信号を用いて検出することが可能であり、また、予期されたもの以外の汚染物に遭遇した場合に、前述の汚染物についての情報を使用者および／または第３者に与えることができる、汚染物タイプ検出システムおよび方法に関する。衛生陶器（１）は、小便器、トルコ様式のトイレ、および座り式便器であり得るが、それらに限定されるものではなく、任意の衛生陶器（１）の形態であってよい。

本発明による汚染物タイプ検出システムおよび方法では、エルボ構造（２）を見るように位置決めされかつ／またはエルボ構造（２）上に位置決めされた少なくとも１つの送信機／受信機（３）が、汚染物タイプを検出するために利用される。送信機／受信機（３）によって送信された無線信号は、エルボ構造（２）内に存在する液体を通過して、同じ送信機／受信機（３）または異なる送信機／受信機（３）に到達する。より具体的には、第１の送信機／受信機（３）によって送信された信号は、エルボ構造（２）および／またはエルボ構造（２）内の液体を通過することができ、かつ、第２の送信機／受信機（３）によって捕らえられ得る。無線信号の変化に応じて、エルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物タイプが判定される。

用いられる送信機／受信機（３）の数および位置は、使用者の優先傾向および要求に応じて異なり得る。送信機／受信機（３）は、エルボ構造（２）に面するように位置決めされるか、または、エルボ構造（２）内の液体と同じ高さでエルボ構造（２）上に位置決めされることが好ましい。単一の送信機／受信機（３）を使用することが好ましい実施形態では、送信機／受信機（３）によって送信された信号は、エルボ構造（２）内の汚染液体に到達する。液体の電磁的性質、すなわち誘電特性は、液体内に存在する汚染物のタイプおよび量に応じて変化し、したがって、送信機／受信機（３）へ戻るように反射される信号は、液体の誘電特性に応じて変化する。液体に含まれた汚染物は、そのような差異に基づいて判定され得る。

本発明の好ましい実施形態では、２つ以上の送信機／受信機（３）が使用される。この場合もやはり、これらの送信機／受信機（３）は、エルボ構造（２）上に位置決めされるか、または、１つの送信機／受信機（３）が少なくとも１つの他の送信機／受信機（３）に対向して配置されるように、エルボ構造（２）に面するように位置決めされる。この実施形態によれば、送信機として機能する送信機／受信機（３）によって送信された信号は、エルボ構造（２）およびエルボ構造（２）内の液体を通過して、第１の送信機／受信機（３）に対向して位置決めされかつ受信機として機能する別の送信機／受信機（３）によって受信される。送信機として機能する送信機／受信機（３）によって送信された信号と受信機として機能する送信機／受信機（３）によって受信された信号との間の差異に応じて、エルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物が判定され得る。

本発明の別の好ましい実施形態では、同じ送信機／受信機（３）によって送信された信号を受信する送信機／受信機（３）の原理に基づいて動作する１つまたは複数の送信機／受信機（３）と、別の送信機／受信機（３）によって送信された信号を受信する送信機／受信機（３）の原理に基づいて動作する２つ以上の送信機／受信機（３）が、様々な数のそのような送信機／受信機（３）を含む組み合わせで使用され得る。

要求、優先傾向、および使用領域に応じて、送信機／受信機（３）は、それらが床に対して平行な方向にまたは床に対して垂直な方向に信号を送信することになるように、エルボ構造（２）に面する形でどこへでもかつ／またはエルボ構造（２）上のどこへでも位置決めされ得る。言い換えれば、送信機／受信機（３）は、図３に示されるように床から上方に延在する形でエルボ構造（２）上に位置決めされ得るが、送信機／受信機（３）はまた、床に対して平行な方向にかつ／または床に対して角度を付けられた形で位置決めされることも可能である。

本発明の好ましい実施形態は、少なくとも１つの主処理装置を備える。送信機／受信機（３）は、送信機／受信機接続部（４）により主処理装置に接続されることが好ましい。主処理装置は、送信機／受信機（３）が信号を送信すること、送信された信号が別の送信機／受信機（３）によって受信されること、または反射が同じ送信機／受信機（３）によって受信されることを可能にする。本発明の好ましい実施形態では、送信機／受信機（３）は、１ｋＨｚ～６ＧＨｚの帯域範囲内で動作する。本発明の別の好ましい実施形態では、送信機／受信機（３）は、６ＧＨｚ～１８ＧＨｚの帯域範囲内で動作する。本発明の別の好ましい実施形態では、送信機／受信機（３）は、１８ＧＨｚ～４０ＧＨｚの帯域範囲内で動作する。本発明の別の好ましい実施形態では、送信機／受信機（３）は、４０ＧＨｚ～１００ＧＨｚの帯域範囲内で動作する。受信された信号は、好ましくは振幅および／または位相として記録され、前述の記録された振幅および／または位相は、エルボ構造（２）内の汚染物タイプを判定するために、既定の基準値と比較される。

衛生陶器（１）のエルボ構造（２）内に存在するそれぞれ異なる汚染物、およびそのような汚染物の量は、液体の誘電値に様々な変化をもたらす。言い換えれば、それらは、送信機／受信機（３）によって検出される信号の振幅および／または位相の様々な変化をもたらす。様々な汚染物タイプによってもたらされる振幅および／または位相の変化は、主処理装置において予め定められており、使用前および／または使用後のエルボ構造（２）内の液体の振幅および／または位相の値は、それらの基準値と比較され、このようにして、液体内に存在する汚染物のタイプおよび量が検出され得る。使用者および／または製造業者の選択および優先傾向に応じて、様々な処置が実施されてよく、また、様々な汚染物タイプに従って様々な人物に情報が与えられてもよい。

図１２は、３つの異なる試料に対する振幅値を示し、図１３は、試料１と試料２との間の振幅比較、および試料１と試料３との間の振幅比較を示す。同様に、図１４は、３つの異なる試料に対する位相値を示し、図１５は、試料１と試料２との間の位相比較、および試料１と試料３との間の位相比較を示す。異なる試料が異なる振幅値および位相値を有することが、図に見られる。汚染物および汚染物の量によってもたらされる振幅値および位相値の変化は、差異を示す。汚染物のタイプおよび汚染物の量は、そのような差異に基づいて検出され得る。

通常状態では排泄系老廃物内に存在することが予期されていない血液または類似の生物学的要素に衛生陶器（１）のエルボ構造（２）内で遭遇した場合、使用者および／または使用者が知らせることを望む第３者は、予期しない汚染物が検出されてその汚染物は使用者に由来する汚染物であるという情報を提供される。そのような情報は、内部表示装置を介して、かつ／またはネットワーク接続により使用者および使用者によって情報を与えられることが好ましい第３者の任意のデバイスに送られる通知を介して提供され得る。本発明の好ましい実施形態では、排泄系老廃物に含まれる予想外の汚染物は、記録されかつデータベースに保存され得る。データベースに含まれたそのような情報は、一個人の特定の生物学的データを長期間にわたって追跡するために利用され得る。本発明の別の好ましい実施形態では、一個人の月経周期の開始日および終了日が、自動的に判定および記録され得、その場合、その人物は、周期の継続期間、周期の遅れ、または周期の早期開始について警告を受けることができ、かつ／または、次の周期のおおよその開始日についての情報を受け取ることができる。同様に、月経周期の遅れならびに汚染物によってもたらされた無線信号の振幅および／または位相の変化を別々にまたは一緒に評価することにより、妊娠についての予測もなされ得る。

本発明の好ましい実施形態では、使用前のエルボ構造（２）内に存在する水に含まれる汚染物のタイプおよび量もまた、判定され得る。上水に対する値は、基準値としてシステムに予め記録されており、使用前のエルボ構造（２）内の液体の値は、既定の基準値と比較され、清潔であることが期待されている液体内の汚染物の存在は、差異に基づいて評価される。評価の結果として液体内に汚染物の存在が検出された場合、この状況は、選択および優先傾向に応じて、液体とともに運ばれた汚染物および／または衛生陶器（１）内に存在する汚染物として記録され得、かつ／または、使用者および／または使用者によって認定された第３者は、この状況についての情報を受け取ることができる。様々な衛生陶器（１）についてのデータが、共通のデータベースに保存されてもよく、水の分析は、地域を基準にして行われてもよく、また、ある地域の水が同じ汚染物によって汚染されている場合、そのことに関して当局が情報を受け取ってもよい。

内部表示装置を介して使用者に汚染物タイプについての情報が与えられることが好ましい実施形態では、本発明は、主処理装置とともに動作する少なくとも１つの表示装置を備える。通知を送ることにより使用者に情報を与えることおよび／またはデータベースにデータを保存することが好ましい実施形態では、本発明は、少なくとも１つの通信ユニットを備え、前述の通信ユニットのために、ネットワーク接続が提供される。

本発明による汚染物タイプ検出方法は、以下の処理ステップを含む。
・ 送信機／受信機（３）によりエルボ構造（２）内の液体へ一定間隔で無線信号が送信され、前述の送信された信号が、使用法に応じて同じ送信機／受信機（３）および／または別の送信機／受信機（３）によって受信される。
・ 受信された信号が、既定の基準汚染物値と比較され、エルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物タイプおよび汚染物量が、前述の比較の結果として検出される。
・ 予期されたもの以外の汚染物が検出された場合、選択および優先傾向に応じて、使用者および／または使用者によって認定された第３者に汚染物についての情報が与えられ、かつ／または、この情報がデータベースに保存される。

本発明によるシステムおよび方法は、既存の衛生陶器（１）の構造を変更する必要なしに、また、液体とのいかなる物理的接触も生じさせることなしに、使用前および／または使用後にエルボ構造（２）内に存在する液体に含まれた汚染物が無線信号によって検出されるという事実のために、また、汚染物の存在および量に関する情報が使用者および／または予め定められた第３者に与えられ、かつ／またはそのようなデータがデータベースに収集され、結果として、使用者の健康状態に関連する特定の情報を継続的に追跡すること、または、健康状態に問題がある場合に第１のステップにおいて使用者に情報を与えること、および一地域において遭遇した共通の汚染物を検出することが可能になるはずであるという事実のために、頻繁に好まれるシステムおよび方法となるであろう。

１ 衛生陶器
２ エルボ構造
３ 送信機／受信機
４ 送信機／受信機接続部

Claims (19)

1. 衛生陶器（１）が廃水設備に接続されることを可能にするエルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物タイプを検出することが可能である、汚染物タイプ検出システムであって、前記エルボ構造（２）に面するように位置決めされかつ／または前記エルボ構造（２）上に位置決めされかつ前記エルボ構造（２）内の前記液体を通過するように無線信号を送信することにより前記エルボ構造（２）内の前記液体の誘電特性を位相および／または振幅の形態で検出することが可能である少なくとも１つの送信機／受信機（３）を備えることを特徴とする、汚染物タイプ検出システム。
2. 前記送信機／受信機（３）が、前記汚染物タイプを検出するために無線信号を送信することが可能でありかつ前記エルボ構造（２）および／または前記エルボ構造（２）内の前記液体を通過し、かつ前記エルボ構造（２）および／または前記エルボ構造（２）内の前記液体から反射された前記信号を捕らえることが可能である送信機／受信機（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
3. 前記汚染物タイプを検出するために無線信号を送信することが可能である少なくとも１つの第１の送信機／受信機（３）と、前記第１の送信機／受信機（３）によって送信されて前記エルボ構造（２）および／または前記エルボ構造（２）内の前記液体を通過する前記無線信号を捕らえることが可能である少なくとも１つの第２の送信機／受信機（３）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
4. 主処理装置を備え、前記主処理装置が、前記送信機／受信機（３）によって送信される前記信号を決定し、前記受信された信号を記録し、かつ、前記送信された信号と前記受信された信号との間の差異に基づいた前記汚染物タイプの決定を可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
5. 前記主処理装置が、前記送信機／受信機（３）によって送信されかつ受信された前記信号を振幅および／または位相の形態で記録する主処理装置であることを特徴とする、請求項４に記載の汚染物タイプ検出システム。
6. 前記送信機／受信機（３）が、１ｋＨｚ～６ＧＨｚの帯域範囲内で動作する送信機／受信機（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
7. 前記送信機／受信機（３）が、６ＧＨｚ～１８ＧＨｚの帯域範囲内で動作する送信機／受信機（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
8. 前記送信機／受信機（３）が、１８ＧＨｚ～４０ＧＨｚの帯域範囲内で動作する送信機／受信機（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
9. 前記送信機／受信機（３）が、４０ＧＨｚ～１００ＧＨｚの帯域範囲内で動作する送信機／受信機（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
10. 少なくとも１つの表示装置を備え、前記少なくとも１つの表示装置が、前記エルボ構造（２）内の前記液体内に予期しない汚染物が検出された場合に使用者が前記検出された汚染物についての情報を受け取ることを可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
11. 少なくとも１つの通信ユニットを備え、前記少なくとも１つの通信ユニットが、前記エルボ構造（２）内の前記液体内に予期しない汚染物が検出された場合に前記検出された汚染物についての情報を使用者および／または前記使用者によって認定された第３者に与えるのに必要な、および状況情報をデータベースに送信するのに必要なネットワーク接続を提供することを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
12. 前記送信機／受信機（３）が、床に対して平行および／または垂直に配置されかつ／または前記床に対して角度を付けられた形で配置されるように、前記衛生陶器（１）が前記廃水設備に接続されることを可能にする前記エルボ構造（２）の壁に面するようにかつ／または前記エルボ構造（２）上に位置決めされることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物タイプ検出システム。
13. 衛生陶器（１）が廃水設備に接続されることを可能にするエルボ構造（２）内の液体に含まれた汚染物タイプを検出することが可能である、汚染物タイプ検出方法であって、
    送信機／受信機（３）により前記エルボ構造（２）内の前記液体へ一定間隔で無線信号を送信し、前記送信された信号を使用法に応じて同じ送信機／受信機（３）および／または別の送信機／受信機（３）によって受信するステップと、
    前記受信された信号を既定の基準汚染物値と比較し、前記エルボ構造（２）内の前記液体に含まれた前記汚染物タイプおよび汚染物量を前記比較の結果として検出するステップと、
    予期されたもの以外の汚染物が検出された場合に、選択および優先傾向に応じて、前記汚染物に関する情報を使用者および／または前記使用者によって認定された第３者に与え、かつ／または前記情報をデータベースに保存するステップと、
    を含むことを特徴とする、汚染物タイプ検出方法。
14. 前記衛生陶器（１）が使用者によって使用される前に前記エルボ構造（２）の内側の前記液体に予期されたもの以外の汚染物が検出された場合に、前記汚染物が、前記液体とともに運ばれた汚染物または前記衛生陶器（１）内に存在する汚染物として通知されかつ／または前記データベースに保存されることを特徴とする、請求項１３に記載の汚染物タイプ検出方法。
15. 前記衛生陶器（１）が使用者によって使用された後で前記エルボ構造（２）の内側の前記液体内で予期されたもの以外の汚染物に遭遇した場合に、前記汚染物が、前記使用者に由来する汚染物として通知されかつ／または前記データベースに保存されることを特徴とする、請求項１３に記載の汚染物タイプ検出方法。
16. 予期されたもの以外の汚染物が検出された場合に、好ましくは主処理装置とともに動作する表示装置を介して前記使用者に情報が与えられることを特徴とする、請求項１３に記載の汚染物タイプ検出方法。
17. 予期されたもの以外の汚染物が検出された場合に、前記使用者および／または前記使用者によって認定された人物の任意のデバイスにネットワーク接続により通知が送られることを特徴とする、請求項１３に記載の汚染物タイプ検出方法。
18. 使用者の月経周期の開始日および終了日が、前記エルボ構造（２）の内側の前記液体中の血液の検出に基づいて記録されることを特徴とする、請求項１３に記載の汚染物タイプ検出方法。
19. 個人の月経周期の遅れならびに／または前記汚染物によってもたらされた前記無線信号の振幅および／もしくは位相の変化を別々にまたは一緒に評価することにより、妊娠の可能性についての情報が前記使用者に与えられることを特徴とする、請求項１８に記載の汚染物タイプ検出方法。
    

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