JP3879260B2

JP3879260B2 - 検尿機能付き便器装置

Info

Publication number: JP3879260B2
Application number: JP16992898A
Authority: JP
Inventors: 貴博遠山; 裕幸阿部; 俊之鳥居; 隆磯山
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: JP2000002702A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中の濃度を検出する検尿機能付き便器装置に関し、特に便器内に排尿され該便器内に溜められている水によって希釈された希釈尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中の濃度を検出する検尿機能付き便器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平０６−２５８３１５号公報、特開平０７−２３４１７８号公報には、便器や温水洗浄便座に糖やタンパクなどの尿検査機能を持たせて、トイレ内で健康状態を判定しようという技術が開示されている。
【０００３】
特開平０６−２５８３１５号公報は採尿ノズルを検尿時に待機位置から採尿位置に駆動するアクチュエータと、採尿後に待機位置に復帰した採尿ノズルに散水する洗浄シャワーと、採尿容器に採尿した尿を分析する検尿位置本体と、検尿後に採尿容器へ洗浄水を供給するウォータポンプと、検尿時に尿を採尿ノズルから採尿容器へ吸入し、かつ検尿後に採尿容器の尿及び洗浄水を排出させるエア圧発生源を設けた技術が開示されている。
【０００４】
また特開平０７−２３４１７８号公報には、便座の下面に洗浄室を形成し、採尿容器の側方に洗浄ノズルを配置し、洗浄室の入口には開閉型の洗浄室カバーを設け、採尿容器が洗浄室に戻るとカバーを閉じ、洗浄水を噴射し、使用済の洗浄水は排水路を介してボウルに排出される技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術は、検尿後、尿センサに洗浄水を散水して、次の検尿を行う構成が開示されているが、尿センサはそのコスト的な問題から、再使用可能な尿センサーを使用する必要がある。再使用可能な尿センサーとして、例えばグルコースオキシダーゼを用いた酵素電極方式の尿糖センサ等を使用した場合に、尿センサー使用後、尿センサーを使用しないとき、尿センサーが乾燥、ＰＨ変動等の影響が生じ、尿センサーからの正確な測定ができない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであって、尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保持したセンサー収納装置を構成し、また尿センサーの移動機構に用いるモーター数を低減することができる簡便な構造とし、特に種々の機能が収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に有利となる検尿機能付き便器装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を検出する尿センサーを備えた検尿機能付き便器装置において、前記センサー収納装置内に移動可能な移動機構と、前記移動機構の移動により前記尿センサーが収納可能な空間部を形成するセンサー収納装置と、前記空間部に前記尿センサーを保存する保存液を供給することを特徴とする検尿機能付き便器装置にある。
【０００８】
上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【０００９】
尿センサーが収納可能な空間部に保存液を保存することにより、尿センサーの乾燥、ＰＨ変動等の影響を受けることなく、尿センサーを保存することができるので、繰り返し使用可能な尿センサーを長時間有効に使用でき、尿センサーからの正確な測定ができるといった効果を有する。特に酵素電極による尿センサー（バイオーセンサー）には特に有効である。
【００１０】
本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記移動機構の先端には前記移動機構の移動によって前記センサー収納部の開口部を閉止可能にする閉止部が形成され、該閉止部とセンサー収納部の開口部との間で前記空間部が形成されることを特徴とする請求項１記載の検尿機能付き便器装置にある。
【００１１】
上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１２】
閉止部とセンサー収納部から形成された空間部に保存液が供給されるので、空間部からの保存液の漏れがなくなり尿センサーの保存状態が良好となる。
【００１３】
本発明の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技術的手段と称する。）は、前記センサー収納部の空間部に、前記尿センサーを洗浄する洗浄水装置及び前記尿センサーを保存する保存液装置から交互に、洗浄水及び保存液を供給する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の検尿機能付き便器装置にある。
【００１４】
上記第３の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１５】
尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保持することができ、簡便な構造となり、特に種々の機能が収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に有利となる。
【００１６】
本発明の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技術的手段と称する。）は、前記移動機構が伸びた状態になったとき尿を採取する尿採取モードと、前記便器内に溜められている水から移動し前記の採取された尿を計測する尿計測モードと、前記尿センサーを洗浄する洗浄モードと、前記尿センサーを前記空間部に収納された位置で保存液を供給する保存モードからなる制御手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の検尿機能付き便器装置にある。
【００１７】
上記第４の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１８】
尿検知スタートスイッチを押すことにより尿検知と尿センサーの洗浄と保存の機能等が自動的に働くことができる。
【００１９】
本発明の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技術的手段と称する。）は、前記移動機構には１つの駆動手段が連結し、該駆動手段により前記尿センサーの洗浄水及び保存液の供給が行われることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の検尿機能付き便器装置にある。
【００２０】
上記第５の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００２１】
尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保持し、尿センサーの移動機構に用いる駆動用のモーター数を低減することができる。特に種々の機能が収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に有利となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
本第１実施例の検尿機能付き便器装置の主構成は、図１に示されるように便器１の開口部上面に載置される温水による洗浄を可能にする便器装置において、前記便器１内に溜められている水に排尿され希釈された尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を測定する尿中物質測定手段３と、尿中物質測定手段３を、前記便器１内に溜められ尿が希釈されている水内に挿入する尿センサー３１と、希釈尿が希釈倍率を算出する希釈率算出手段（導電率計）３７と、算出された尿の希釈倍率を用いて、測定された糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を演算する演算手段（図示せず）と、演算された尿中物質の濃度を表示する表示手段（図示せず）とからなる検尿装置８を備えたものである。
【００２４】
尿中物質測定手段３が、尿糖計測手段として使用される場合、図２に示されるように希釈尿に浸される検出ヘッド３０に配設されたグルコースオキシサーゼ層（グルコース酸化酵素ＧＯＤ）が固定された白金電極３３と、対極電極３４とからなる尿センサー３１によって構成され、複数のリード線によって演算手段に接続されている。希釈率算出手段（導電率計）３７は、希釈尿の導電率を測定する。この希釈率算出手段３７は、便器１内溜り水内の溜り水に希釈された希釈尿の測定時の希釈率を求めるための電気伝導率計測用の導電率電極として、白金電極３３の近傍に配置される。
【００２５】
また、上記白金電極３３等の尿センサー３１近傍には、白金電極３３の酵素の活性度の高い温度域である３０〜３７°Ｃに加温するためにヒータ３６が配置されている。
【００２６】
可動機構４は、図１に示されるように検出ヘッド３０に配設された尿センサー３１を上下動させ、尿センサー３１を、便器内に溜められ尿が希釈されている水内に挿入し、センサー収納装置６内に収納する上下動機構４１とからなる。なおセンサー収納装置６は円筒形状である。センサー収納装置６の開口部６ａは後述するロッド４１５に形成されたフランジ３５の上端と閉止される空間部Ｓを形成する（図４の（ａ）、（ｅ）参照）
上下動機構４１は、図１から図３に示されるように段付きワイヤ４１１が巻き取られている巻取ドラム４１０と、この巻取ドラム４１０に巻き取られている段付きワイヤ４１１の送り出し及び巻き取りを制御するピニオンギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２と、段付きワイヤ４１１をガイドするガイドローラ４１３と、段付きワイヤ４１１の一端が係止されるとともに先端に検出ヘッド３０が配設されオートアンテナのように伸縮自在のロッド４１５とシリンダー４１４とからなる。
【００２７】
図３に示すように、ロッド４１５の検出ヘッド３０には、センサー収納装置６の開口部６ａを閉止可能なように円形状のフランジ部３５が設けられている。このフランジ部３５の大きさはセンサー収納装置６の内径より大径となっており、センサー収納装置６の開口部６ａとフランジ部３５の上部が当接したとき、洗浄水や保存液等が漏れないようなシール機能を有する。また検出ヘッド３０の上端部面は検出ヘッドが上方に作動したとき、シリンダ４１４の開口下部面と当接する構造となっている。
【００２８】
洗浄装置９は、ロッド４１５とシリンダー４１４が引き上げられた状態における検出ヘッド３０に対向して配設され洗浄水を供給する洗浄水供給路９１と、水道に連絡し洗浄水の供給を開閉制御する洗浄水開閉弁９２と、洗浄タンク９３とからなる。
【００２９】
保存液装置１０はロッド４１５とシリンダー４１４が引き上げられた状態における検出ヘッド３０に対向して配設され洗浄水（水道水）を供給する洗浄水供給路１０１と、保存液が保存された保存装置１０に連絡し、保存液の供給を開閉制御する保存液開閉弁１０２、保存タンク１０３とからなる。この保存液はリン酸バッファーあるいは生理食塩水等からなる。
【００３０】
また洗浄水開閉弁９２、保存液開閉弁１０２、及びシリンダー４１４にはその開閉動作を制御するコントローラ１１０（制御手段）と接続されている。このコントローラ１１０には測定開始スイッチＳＷが接続されている。
【００３１】
図４は、本発明の第１実施形態の装置による各作動モードにおける作動状態の概略図を示している。
【００３２】
図４（ａ）〜（ｅ）に示されるようにピニオンギヤ４１３を回転駆動するロッド駆動モータ４１２によって巻き取りドラム４１０に段付きワイヤ４１１が巻き取られ、尿センサー３１の検出ヘッド３０が引き上げられる。
【００３３】
図４において、（ａ）保存→（ｂ）尿採取→（ｃ）尿計測→（ｄ）洗浄→（ｅ）保存→（ａ）のサイクルで検尿を繰り返す。図５は上記（ａ）〜（ｅ）までの各モードにおける時間と各部材（ロッド駆動モータ、尿センサー位置、洗浄水開閉弁、保存液開閉弁、尿センサー、導電率計、センサチップヒータ）の作動状態を表わした図である。
【００３４】
上記サイクルにより、便器１内に溜められている水に尿が希釈され、希釈された尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度が検出される。次にその各モードの作業状態を図４及び図５を参照して説明する。
【００３５】
モード：保存状態「図４（ａ）、図５保存モード」
被検査者によって便器１内に排尿され、検査を開始させる測定開始スイッチＳＷ（図１参照）が押される前は、ロッド駆動モータ４１２は停止状態であり、尿センサー３１は最上部にあり、センサー収納装置６内に位置している。また洗浄水開閉弁９２、保存液開閉弁１０２は閉鎖状態である。センサー収納６の溶液には保存液が保持されている。
【００３６】
なお、尿センサー３１は順バイアスとなっている。これは、尿センサー３１の安定化を行うため行われる。
【００３７】
モード：尿採取「図４（ｂ）、図５（ｂ）尿採取モード」
尿検査を開始させる測定開始スイッチＳＷが押されると、ロッド駆動モータ４１２が段付きワイヤ４１１を介しロッド４１５を下方に送出する。そのため、尿センサー３１が最下部に位置し、便器１の尿の溜り水中に位置し停止する。
【００３８】
このように、ピニオンギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２によって巻き取りドラム４１０に巻き取られていた段付きワイヤ４１１が送り出されることにより、シリンダー４１４、ロッド４１５が斜め下方に伸びることによって、尿センサー３１の検出ヘッド３０が便器１内に溜められ尿が希釈されている水の水面下に挿入される。
【００３９】
モード：尿計測「図４（ｃ）、図５（ｃ）尿計測」
開始から１分後、ロッド駆動モータ４１２が逆回転し、段付きワイヤ４１１を巻取り、ロッド４１５は途中で停止し、尿センサー３１が中間部にて停止する。その停止前に尿センサー３１近傍に位置するヒータ３６が加温される。このモードにおいて、尿センサー３１により計測が行われ、かつ導電率計３５の計測及び演算により、最終的に尿糖値等を表示、保存（図示せず）する。
【００４０】
すなわち、尿センサー３１の検出ヘッド３０が尿が希釈されている水内に挿入されると、尿中物質測定手段を構成する尿センサー３１の検出ヘッド３０に配設されたグルコースオキシダーゼ層３２が固定された白金電極３３と、対極電極３４が希釈尿に浸され、接触している希釈尿における尿中物質の濃度が複数のリード線を介して接続された演算手段に出力されるのである。
【００４１】
尿センサー３１の各電極が配設されたヘッド３０には希釈率算出手段３７を構成する一対の導電率電極３７１、３７２が、接触している希釈尿の導電率を測定して、複数のリード線を介して接続されて演算手段に出力される。
【００４２】
演算手段は、希釈率算出手段によって求められた導電率による尿の希釈倍率を用いて、尿センサー３１によって希釈尿により測定された糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を演算する。
【００４３】
また、希釈尿の導電率と希釈率との関係は、予め演算装置の記憶装置（ＲＯＭ）内にデータとして予め格納されており、導電率を測定すれば上記データにより希釈率が算出できるようプログラムされている。
【００４４】
モード：洗浄「図４（ｄ）、図５（ｄ）洗浄」
開始から３分後に、ロッド駆動モータ４１２を駆動し、その巻取りの最中に（ロッド４１５が最上部に位置しない前）に洗浄水開閉弁９２を開放する。その結果、洗浄水が洗浄タンク９３から洗浄水供給路９１を通り、洗浄水が尿センサー３１、ロッド４１５を洗浄する。その後、洗浄水開閉弁９２を閉鎖する。
【００４５】
上記測定が終了すると、ピニオンギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２によって巻取ドラム４１０に段付きワイヤ４１１が巻き取られ、水面下に位置する尿センサー３１を配設した検出ヘッド３０が引き上げられ、洗浄位置に位置決めされる。
【００４６】
検出ヘッド３０が洗浄位置に位置決めされると、洗浄装置９において、水道に連絡した開閉弁９２によって洗浄水の供給を開閉制御するので、洗浄水供給路９１から、検出ヘッド３０に洗浄水が噴射され、検出ヘッド３０、つまり尿センサー３１が洗浄される。
【００４７】
検出ヘッド３０が洗浄されると、ピニオンギヤを回転駆動するロッド駆動モータ４１２によって、段付きワイヤ４１１が巻取ドラム４１０に巻き取られ、尿センサー３１が配設された検出ヘッド３０が最上位位置まで引き上げられる。
【００４８】
モード：洗浄「図４（ｅ）、図５（ｅ）保存」
開始から６分後に、ロッド駆動モータ４１２をさらに逆回転し、尿センサー３１が最上部まで巻き込まれた位置にて停止し、センサー収納装置６内に尿センサー３１が収納される状態になる。この時、フランジ３５の上部とセンサー収納装置６の開口部とが当接し、密閉状態になった空間部Ｓが形成される。その後、保存液開閉弁１０２を開放し、センサー収納装置６内の空間部Ｓに保存液が供給され、保存液が保持される。この時尿センサー３１は逆バイアスから順バイアスになる。これによって、尿センサー３１の安定化が行なわれる。
【００４９】
その後、図４（ａ）、図５（ａ）保存のモードに戻り、センサー収納装置６の空間部Ｓ内に保存された状態になる。なおこの一定期間後保存液を流出して交換する作動を行ってもよい。
【００５０】
このように、本発明は、尿センサーの洗浄と保存の両方の機能を保持したセンサー収納装置を構成し、また尿センサーの移動機構に用いるモーター数を低減することができる簡便な構造とし、特に種々の機能が収納された人体局部洗浄装置へ組み込むときの小型化に有利となる検尿機能付き便器装置である。
【００５１】
また尿センサーのキャリブレーション（測定）を行いたい場合、センサー収納装置を利用して水道水で、０設定した後、キャリブレーションすることも可能であり、保存液を交換して、０設定した後、キャリブレーションを行うことも可能となる。
【００５２】
（第２実施形態）
図５は本発明の他の実施例である。この実施例は尿センサーの移動作動をロッド４１５、シリンダ４１４による伸縮ではなく、ワイヤ１４１による吊下げ構造に変更した第２実施形態を示す。
【００５３】
第１実施形態と同様な構造については、同一の番号を示しその内容については省略する。段付きワイヤ４１１には、ワイヤ１４１が連結されており、その先端には尿センサー１３１が配設されている。この尿センサー３１はセンサー収納装置１０６に収納自在となっており、第１実施例と同様、洗浄水と保存液が交互に供給される。
【００５４】
この第２実施形態による効果は、シリンダ４１４、及びロッド４１５を用いないため、よりコンパクトになり、ロッド方式で必要となる便器形状による調整が簡単になるという効果を示す。
【００５５】
【発明の効果】
第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００５６】
即ち、本発明は、尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を検出する尿センサーを備えた検尿機能付き便器装置において、前記センサー収納装置内に移動可能な移動機構と、前記移動機構の移動により前記尿センサーが収納可能な空間部を形成するセンサー収納装置と、前記空間部に前記尿センサーを保存する保存液を供給することを特徴とする検尿機能付き便器装置にあるので、保存液により尿センサーを保存することができるため、繰り返し使用可能な尿センサーを長時間有効に使用できるといった効果を有する。特に酵素電極によるバイオーセンサーには特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の検尿機能付き便器装置の概略を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態の尿センサー等が配設された検出ヘッド先端部付近を示す概略図。
【図３】本発明の第１実施形態の検尿装置において、図１のＡ−Ａ線断面図付近の概略を示す断面図。
【図４】本発明の第１実施形態の検尿装置における尿センサーの配設したロッドの伸縮状態と洗浄水、保存液の供給状態等の各作動モードを示す概略図。
【図５】各モードにおける時間と各部材（ロッド駆動モータ、尿センサー位置、洗浄水開閉弁、保存液開閉弁、尿センサー、導電率計、センサチップヒータ）の作動状態を表わした図。
【図６】本発明の第２実施形態の検尿機能付き便器装置の概略を示す断面図。
【符号の説明】
１…便器装置
６…センサー収納装置
６ａ…開口部
９…洗浄水装置
１０…保存液装置
３１…尿センサー
４１…移動機構
１１０…コントローラ（制御手段）
Ｓ…空間部

Claims

尿に含まれる糖、タンパク、潜血、ビタミン等の尿中物質の濃度を検出する尿センサーを備えた検尿機能付き便器装置において、
前記センサー収納装置内に移動可能な移動機構と、前記移動機構の移動により前記尿センサーが収納可能な空間部を形成するセンサー収納装置と、前記空間部に前記尿センサーを保存する保存液を供給することを特徴とする検尿機能付き便器装置。
前記移動機構の先端には前記移動機構の移動によって前記センサー収納部の開口部を閉止可能にする閉止部が形成され、該閉止部とセンサー収納部の開口部との間で前記空間部が形成されることを特徴とする請求項１記載の検尿機能付き便器装置。
前記センサー収納部の空間部に、前記尿センサーを洗浄する洗浄水装置及び前記尿センサーを保存する保存液装置から交互に、洗浄水及び保存液を供給する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の検尿機能付き便器装置。
前記移動機構が伸びた状態になったとき尿を採取する尿採取モードと、前記便器内に溜められている水から移動し前記の採取された尿を計測する尿計測モードと、前記尿センサーを洗浄する洗浄モードと、前記尿センサーを前記空間部に収納された位置で保存液を供給する保存モードからなる制御手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の検尿機能付き便器装置。
前記移動機構には１つの駆動手段が連結し、該駆動手段により前記尿センサーの洗浄水及び保存液の供給が行われることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の検尿機能付き便器装置。