JP3493760B2 - 便座装置 - Google Patents

便座装置

Info

Publication number
JP3493760B2
JP3493760B2 JP27914594A JP27914594A JP3493760B2 JP 3493760 B2 JP3493760 B2 JP 3493760B2 JP 27914594 A JP27914594 A JP 27914594A JP 27914594 A JP27914594 A JP 27914594A JP 3493760 B2 JP3493760 B2 JP 3493760B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calculating
biometric information
biological information
numerical
comparing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27914594A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08131404A (ja
Inventor
雅彦 松中
栄一 田中
圭子 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP27914594A priority Critical patent/JP3493760B2/ja
Publication of JPH08131404A publication Critical patent/JPH08131404A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3493760B2 publication Critical patent/JP3493760B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトイレ内において利用者
の生体情報を測定し、その特徴量より利用者の健康管理
を行う技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】排便時の生体情報の取得に関する従来の
技術としては、例えば、特開平5−228116号公報
がある。これは、尿分析機能・心電図記録機能・体脂肪
率測定機能・血圧測定機能・体重測定機能を備えた便所
設備とコントローラをローカルエリアネットワークで接
続し、便所設備で得られる生体情報をコントローラの記
憶媒体に格納し健康管理に利用するものである。
【0003】また便座上で心電図を計測する技術では、
IEEE ENGINEERING IN MEDICINE & BIOLOGY SOCIETY 11T
HANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE(1989)の、Physiolo
gical Monitoring SystemsAttached to the Bed and Sa
nitary Equipments.(Togawaら)に、便座に導電布を張り
付けそれを電極として心電図を計測する方法について報
告がなされている。
【0004】一方、生体情報のカオス的振る舞いを利用
して健康管理を図るものとして、例えば特開平4−20
8136号公報によれば被験者の体表面から採取した脈
波または心拍データを数空間に埋め込んで得た写像と上
記データがカオスの定義条件に適合する程度を示す数値
とから心身の状態を把握しようとしている。
【0005】また、特開平6−217951号公報によ
れば、収集した生体情報からアトラクタを生成し、これ
を記憶部に格納することによって過去に生成したアトラ
クタとの比較を可能にして利用者の体調を判定しようと
している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】便所内または便座上で
の生体情報の獲得に関する上記従来の技術は、収集した
生体情報を格納した後に健康管理に役立てることを目的
としたものである。従って利用者の発作などの緊急の異
常検知などを除いて、収集される生体情報が実時間で活
用される機会はほとんどない。しかし、利用者にとっ
て、たった今測定された生体情報を用いて体調などを客
観的に知りたいと思うのはごく当然のことである。従来
の構成では、生体情報の収集は可能でもそれを利用した
体調診断などはできないという課題があった。
【0007】また、決定論的カオスを用いた体調判断に
関する技術においては、装置本体が独立した形状を有し
ており、例えば排便のついでに測定できるといったもの
でなく積極的に装置を使用するという利用者の意志が働
かなければならない。
【0008】さらに多くの生体情報はサーカディアンリ
ズムなどの生体リズムに依存して変化しており、排便時
に測定を行うのであれば規則正しい生活を送っていれば
朝の排便時などを利用すればよいが、特定の指標を用い
て体調の判定を行うためには測定時刻にも注意を払わな
ければならないという課題があった。
【0009】加えて、カオスの定義条件を数学的に判定
するためにはかなりの計算量を必要とし、民生機器レベ
ルに用いるためにはマイコンのコストなどを考慮すると
実現が容易でないとういう課題があった。
【0010】そして長期的診断を行うために、原データ
そのものを記録する構成では非常に大きなメモリ容量を
必要とするという課題があった。
【0011】本発明は上記課題を解決するもので、排便
時における生体情報を利用して体調判定を行い、利用者
が手軽に、かつ容易に健康状態のチェックを行えるよう
にすることを目的とする。そこで、まず、第1の目的と
して、少ない計算量で演算して、即座に体調判定が可能
にすることとした。また、第2の目的として、効率的な
メモリ活用で長期的記録を行い、健康状態の長期的推移
のチェックを可能にすることとした。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、第1の解決手段として便座に座した利用者の
生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報
検出手段によって得られる生体情報の特徴を示す数値量
を算出する特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段によ
って算出された数値量を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に予め記憶された数値量と前記特徴量算出手段によ
って新たに算出された数値量を比較する比較手段と、前
記比較手段によって比較された結果を表示する報知手段
を備え、生体情報検出手段は心臓の動きに起因する心
電、脈拍、脈波、血圧の生体情報を検出する手段であ
り、前記特徴量算出手段は、生体情報検出手段が検出し
た生体情報の周期間隔を計時する計時手段と、前記計時
手段によって計時された周期間隔情報を所定の2次元平
面上に再構成する再構成手段と、前記再構成手段によっ
て得られた図形の面積を計算する計算手段とからなる構
成としてある。
【0013】第2の解決手段として、便座に座した利用
者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体
情報検出手段によって得られる生体情報の特徴を示す数
値量を算出する特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段
によって算出された数値量を記憶する記憶手段と、前記
記憶手段に予め記憶された数値量と前記特徴量算出手段
によって新たに算出された数値量を比較する比較手段
と、前記比較手段によって比較された結果を利用者に表
示する報知手段を備え、生体情報検出手段は心臓の動き
に起因する心電、脈拍、脈波、血圧の生体情報を検出す
る手段であり、前記特徴量算出手段は、生体情報検出手
段が検出した生体情報のフラクタル次元を算出する演算
手段とからなる構成としてある。
【0014】
【作用】本発明は上記構成によって下記の作用が得られ
る。
【0015】第1の解決手段において、生体情報検出手
段が便座上の利用者の心拍などの生体情報を検出し、特
徴量算出手段がその生体情報の周波数成分などの物理的
特徴を表す数値量を算出し、記憶手段が特徴量算出手段
が算出した物理的特徴量を記憶し、比較手段が以前に記
憶された数値量と今回新たに算出された数値量を比較す
ることにより利用者の体調を判定し、報知手段が判定結
果を利用者に報知する。そして特徴量算出手段におい
て、計時手段が生体情報の周期間隔を求め、再構成手段
が2次元平面上にデータ系列を再構成する。計算手段は
再構成された図形の面積を求めることによって、物理的
特徴を算出する。
【0016】第2の解決手段の特徴算出手段において
は、演算手段は生体情報検出手段が検出した生体情報の
フラクタル次元を算出して、物理的特徴を算出する。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
【0018】(実施例1) 図1は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。本実施例においての便座装置は生体情報検出手段
2、特徴量算出手段3、記憶手段4、比較手段5、報知
手段6より構成されている。生体情報検出手段2は利用
者の生体情報、例えば利用者の下腹部・臀部・下肢近傍
から誘導される心電図や筋電位、指尖部での脈波、血圧
などを検出する。特徴量算出手段3は、フーリエ解析な
どを行いその生体情報検出手段2が得た生体情報の特徴
量を示す数値情報を算出する。記憶手段4は、算出され
た特徴量を計測時刻と共に記憶する。
【0019】比較手段5は、記憶手段4に記憶された過
去の生体情報の特徴量と新たに算出された特徴量とを比
較して、現在の体調を判定する。例えば、人の心拍の周
波数スペクトルは周波数(f)のn乗に反比例すること
が知られており、例えばリラックス状態では1/fにな
る。fの指数を求めることにより、状態の判定ができ
る。報知手段6は、判定された結果を画面により利用者
に報知する。
【0020】以上のように、本実施例によれば利用者の
毎朝の排便時などを利用して生体情報を検出し体調を判
定することができるので、利用者にとっても容易に長期
的な体調の変化の傾向を知ることができるという効果が
ある。
【0021】(実施例2) 本実施例では生体情報検出2が検出する生体情報が心電
図である場合を例として説明する。図1において、生体
情報検出手段2は便座1上に、電極7(a)・7(b)・7
(c)と増幅手段5より構成されている。電極7(a)・7
(b)・7(c)の材料としては、銀・塩化銀電極などを用
いることができる。電極7bはボディアースとして用い
られる。増幅手段8は数ミリボルトの微弱な生体信号を
増幅するためのもので、例えば1000倍〜5000倍
程度の生体アンプを組み込むことができる。適正な出力
を得るために、増幅手段5にフィルタ回路をもうけても
よい。また、特徴量算出手段3は、計時手段9、再構成
手段10、計算手段11より構成されている。
【0022】排便時における臀部の電位を測定したとこ
ろ、図2(a)に示すような波形を得た。縦軸は電圧、横
軸は時間である。図2(a)は安静時での波形であり、鮮
明な心電波形が確認できる。図2(a)において高い振幅
を特徴とする陽性波はR波と呼ばれている。またこのR
波間の間隔は一般にR−R間隔と呼ばれている。計時手
段9はこのR−R間隔を計時しその系列データを生成す
る。これは例えば、一定の閾値を超える信号のピーク間
を計時すればよい。図2(b)は一連の心拍データからR
−R間隔を測定してその変化を示したものである。これ
により、R−R間隔は揺らいでいることがわかる。
【0023】再構成手段10は得られたR−R間隔の系
列データを2次元上に再構成する。図3はこのR−R間
隔のデータを2次元上に再構成したものである。縦軸は
時間、横軸時間で、時間軸1次元を2次元の時間軸に
してある。再構成の方法は、ある R ポイントの時間値に
対してその一定間隔後の R ポイントの時間値(τ)と、
τ時間に対して同じ R R 間隔での次の時間値の値を XY
点としてX−Yグラフにプロットするというものであ
る。図3(a)はリラックスした安静時、図3(b)は飲酒時
のデータである。両者を比較すると、プロットされる位
置が飲酒時にはX−Y共に小さく、また面積も小さいこ
とがわかる。ここでプロット位置は心拍率に依存し、面
積は揺らぎの大きさに依存している。つまり、飲酒時に
は心拍率が増大し、揺らぎ方が小さくなっていることが
わかる。計算出手段11では、この面積を求めることに
より揺らぎ方がどの程度であるかを定量化することがで
きる。
【0024】本実施例によれば、2次元空間への再構
成、及びその面積の算出はフーリエ変換、や後述するフ
ラクタル次元の算出に比べて、計算量がごくわずかであ
るため、よりローコストの部品を用いて回路を実現する
ことができるという効果がある。
【0025】(実施例3)図5 は、実施例2のようなR−R間隔ではなく心電デー
タそのものを2次元上に再構成したものである。縦軸は
時間、横軸時間で、時間軸1次元を2次元の時間軸に
してある。演算手段12はこの図形のフラクタル次元を
算出する。フラクタル次元の算出方法は以下の通りであ
る。
【0026】まず、生体叙法検出団1より得られた心電
情報をA/D変換することにより離散時間系列データ
【0027】
【数1】
【0028】を得る。これをn次元相空間に対してNポ
イントのデータを埋め込むために以下のようなデータセ
ットを用意する。
【0029】
【数2】
【0030】ここでi番目の点を
【0031】
【数3】
【0032】と表す。さらに基準点Xinと他の(N−
1)個の点の間の距離
【0033】
【数4】
【0034】これを繰り返し、相関積分Cn(r)を得る。
【0035】
【数5】
【0036】(数5)において適当な値rに対して
【0037】
【数6】
【0038】が成り立つとき、dをアトラクタの相関指
数という。dは
【0039】
【数7】
【0040】とすることで、logrに対するloglogC
n(r)の傾きであると考えられる。フラクタル次元はnを
変数にとりdの値をグラフにプロットしたときにdが飽
和する点の値として求められる。筆者らが安静時に得ら
れた心電データよりのフラクタル次元を算出したところ
3.8という値を得た。
【0041】以上のように本発明によれば、体調による
フラクタル次元の変化を記録することにより、原波形デ
ータの保存が不要となりメモリの効率的運用が図れる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明の排便装置
は、便座上で利用者の生体情報を検出することにより、
特に測定を行うために利用者の精神的負担および生体リ
ズムを考慮して測定時刻を統制するという時間的負担を
要することなく体調の判定ができると共に一般の利用者
では判定し難い生体情報を客観的に判断できるので、容
易で手軽に健康状態のチェックができる。
【0043】また、心拍の揺らぎのわずかな計算量で定
量化するため、低コストでの実現が可能である。
【0044】さらに定量的な代表値のみメモリに記録す
ることにより、長期的な診断を行う際にメモリを効率的
に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
【図2】安静時心電図及びR−R間隔の揺らぎを示すグ
ラフ
【図3】R−R間隔のデータより生成されたアトラクタ
を示す図解図
【図4】本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図
【図5】心電図より生成されたアトラクタをしめす図解
【符号の説明】
2 生体情報検出手段 3 特徴量算出手段 4 記憶手段 5 比較手段 6 報知手段 9 計時手段 10 再構成手段 11 計算手段 12 演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−237902(JP,A) 特開 平4−193255(JP,A) 特開 平6−154167(JP,A) 特開 平6−217951(JP,A) 特開 平5−91955(JP,A) 実開 昭60−134165(JP,U) 特表 平5−502816(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/00 A61B 5/0452

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 便座に座した利用者の生体情報を検出す
    る生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段によって
    得られる生体情報の特徴を示す数値量を算出する特徴量
    算出手段と、前記特徴量算出手段によって算出された数
    値量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に予め記憶さ
    れた数値量と前記特徴量算出手段によって新たに算出さ
    れた数値量を比較する比較手段と、前記比較手段によっ
    て比較された結果を利用者に表示する報知手段を備え
    生体情報検出手段は心臓の動きに起因する心電、脈拍、
    脈波、血圧の生体情報を検出する手段であり前記特徴
    量算出手段は、生体情報検出手段が検出した生体情報の
    周期間隔を計時する計時手段と、前記計時手段によって
    計時された周期間隔情報を所定の2次元平面上に再構成
    する再構成手段と、前記再構成手段によって得られた図
    形の面積を計算する計算手段とを備えたことを特徴とし
    た便座装置。
  2. 【請求項2】 便座に座した利用者の生体情報を検出す
    る生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段によって
    得られる生体情報の特徴を示す数値量を算出する特徴量
    算出手段と、前記特徴量算出手段によって算出された数
    値量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に予め記憶さ
    れた数値量と前記特徴量算出手段によって新たに算出さ
    れた数値量を比較する比較手段と、前記比較手段によっ
    て比較された結果を利用者に表示する報知手段を備え、
    生体情報検出手段は心臓の動きに起因する心電、脈拍、
    脈波、血圧の生体情報を検出する手段であり前記特徴
    量算出手段は、生体情報検出手段が検出した生体情報の
    フラクタル次元を算出する演算手段を備えたことを特徴
    とした便座装置。
JP27914594A 1994-11-14 1994-11-14 便座装置 Expired - Fee Related JP3493760B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27914594A JP3493760B2 (ja) 1994-11-14 1994-11-14 便座装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27914594A JP3493760B2 (ja) 1994-11-14 1994-11-14 便座装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08131404A JPH08131404A (ja) 1996-05-28
JP3493760B2 true JP3493760B2 (ja) 2004-02-03

Family

ID=17607074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27914594A Expired - Fee Related JP3493760B2 (ja) 1994-11-14 1994-11-14 便座装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3493760B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030066325A (ko) * 2000-05-13 2003-08-09 오메가웨이브 엘엘씨 인간의 현재 기능적 상태와 적응성 반응의 비관혈적 측정장치 및 방법
CN109199349B (zh) * 2018-09-21 2023-08-22 杭州电子科技大学 一种心电脉搏监测马桶及其血压获取方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08131404A (ja) 1996-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8478389B1 (en) System for processing physiological data
EP0606301B1 (en) Methods of impedance cardiography and heartbeat determination as well as an apparatus for implementing said methods
US20020143263A1 (en) System and device for multi-scale analysis and representation of physiological data
Vehkaoja et al. Correlation approach for the detection of the heartbeat intervals using force sensors placed under the bed posts
WO1992005831A1 (en) Ekg system using statistic and topographic mapping
HU212148B (en) Process and device for promotion determining the health condition of a living being
Junnila et al. An EMFi-film sensor based ballistocardiographic chair: Performance and cycle extraction method
Harper et al. Time series analysis and sleep research
CN113317794B (zh) 一种生命体征分析方法与系统
Alametsä et al. The potential of EMFi sensors in heart activity monitoring
Setiawan et al. Stress diagnostic system and digital medical record based on Internet of Things
Junnila et al. A wireless ballistocardiographic chair
Romero et al. Robust beat detector for ambulatory cardiac monitoring
Wang et al. Nonlinear dynamic characteristics analysis of synchronous 12-lead ECG signals
CN110115583A (zh) 呼吸监测的方法和装置
Korhonen et al. TERVA: wellness monitoring system
Li et al. Unobtrusive monitoring of cardiorespiratory signals during sleep based on PVDF sensor and singular spectrum analysis
Togawa et al. Physiological monitoring systems attached to the bed and sanitary equipments
JP3493760B2 (ja) 便座装置
CN106510641A (zh) 一种检测人体不同睡眠阶段的方法及系统
Tamura et al. A solid-state ambulatory physical activity monitor and its application to measuring daily activity of the elderly
Lakudzode et al. Review on human stress monitoring system using wearable sensors
KR102402329B1 (ko) 비침습 방식 심전도 모니터링 장치 및 방법
JP3508227B2 (ja) 排便装置
Park et al. Deep ECG Wave Estimation Model with Seismograph Sensor (poster)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees