JPH07209287A - 尿測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演算の簡略化、演算時間の短縮化、高信頼性
を実現する尿測定装置を提供することが第１の目的であ
る。 【構成】 投入された尿を貯留する細管２０に沿って上
下動し、細管２０内の尿の液面を検出する移動レベルセ
ンサ２５を備え、この移動レベルセンサ２５によって検
出された尿の液面高さと、予め設定しておいた細管２０
の断面積とから、尿量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、病院等において、患者
毎に個別に採尿した尿量、尿比重等を測定する尿測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

＜従来技術１＞従来、尿測定装置としては、投入された
尿を貯留する測定管の下部に分岐管を設け、この分岐管
に圧力センサを設け、測定部において、測定管に貯留し
ている尿の圧力を圧力センサによって測定し、得られた
圧力と測定管の断面積とから測定管内の尿の重量を算出
すると共に、尿の比重を別センサで測定し、尿比重値と
尿重量値から尿の体積（尿量）を算出するものがある。 ＜従来技術２＞別の尿測定装置として、測定管に投入さ
れた尿の液面高さをレベルセンサで測定し、測定した液
面高さと、測定管の断面積、測定管に接続されるチュー
ブの体積等から決まる定数とより、尿量を算出するもの
がある。 ＜従来技術３＞又、尿測定装置における分注構造として
は、測定管の下部に排液バルブを設け、この排液バルブ
を所定時間開いて、採尿用の尿パックに所定量の尿をポ
ンプで分注するものがある。この場合、尿パックに分注
する尿量の変更は、排液バルブの開放時間とポンプの動
作時間を変えることにより行われる。

【０００３】この他、測定管とこの測定管より断面積の
大きい太管を下部にて連通管でつなぎ、採尿時に測定管
と太管を連通状態として、測定管と太管に尿を貯めた
後、測定管と太管を非連通状態とし、測定管に貯まった
尿のみを、排液バルブを開いてポンプで尿パックに分注
する分注構造もある。 ＜従来技術４＞更に、尿測定装置における採尿構造とし
ては、尿投入口より投入された尿を導入する導入管を測
定管につなぎ、測定管の導入管との連通部分よりも下側
の部分から満水時のオーバーフロー用の太管を分岐さ
せ、測定管が満杯になった時に尿を太管に流し込むよう
にしたものがある。 ＜従来技術５＞一方、測定管内の尿の有無を検出する構
造としては、次のようなもの〜がある。 ：測定管内にフロートスイッチを配置し、尿の有無を
フロートの浮き・沈みで検出する。 ：測定管内に一対の電極を配置し、導電率の変化で尿
の有無判定を行う。 ：測定管の外側から静電容量式の近接センサで尿の有
無を検出する。 ：透明な測定管の外側に投光・受光センサを一直線上
に配置し、光透過率の変化で尿の有無を検出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

＜課題１＞上記従来技術１に示したような尿測定装置で
は、高精度な圧力センサを必要とするばかりか、高精度
な圧力センサは温度変化による測定値変化が大きいた
め、測定部の温度を測定し、温度補正を行う必要があ
る。このため、圧力センサを用いた装置では、尿比重デ
ータ、温度データを必要とし、演算も面倒で、データの
収集やアルゴリズムの検討に長期間を要する。又、高精
度な圧力センサは高価であり、その感圧部が湿度に弱い
ため、尿のような液体を測定すると感圧部の故障を招く
可能性がある。 ＜課題２＞従来技術１に示したような尿測定装置では、
測定管が１本だけの構造であるため、尿量が少ない場合
には、精度良く尿量を測定することが困難であり、測定
できたとしても非常に精度の良い圧力センサ又は尿の液
面高さを測定するための高分解能のレベルセンサが必要
である。又、尿量の少ない場合、測定管の断面積の精度
が尿量の計算結果に大きく影響するというような問題点
もある。 ＜課題３＞従来技術２に示したような尿測定装置では、
測定部を構成する各種部品の製作誤差、構成部品の組立
誤差、チューブ長さの誤差等で尿量の算出値に誤差が生
じる可能性がある。 ＜課題４＞従来技術３の前者の分注構造では、尿の粘度
や温度により尿の排出速度が変化するだけでなく、排液
バルブの動作遅れ、ポンプ流量のばらつき等により正確
な分注ができないという問題がある。

【０００５】従来技術３の後者の分注構造では、測定管
と太管の断面積の比率でしか尿を分注することができな
い。又、分注動作を繰り返すことで段階的に分注率を変
えることができるが、その場合は分注動作に時間が掛か
り、結果的に測定時間が長くなるという問題がある。 ＜課題５＞従来技術４に示したような採尿構造では、一
度に多量の尿を尿投入口に投入すると、測定管の太管側
への分岐部が尿の表面張力により一瞬閉じられ、これに
より分岐部に尿が充満し、尿が測定管に流れずに太管に
流れ込んでしまう。この現象は、尿量が少ない場合にも
発生するため、投入された尿量が少なくて測定管のみで
尿量を測定する場合に、大きな測定誤差が生じるという
問題点がある。 ＜課題６＞従来技術５に示す尿有無検出構造では、測
定管の径が小さい場合には、フロートスイッチを配置す
るスペースが無く、小径の測定管には適用できない。
又、フロートが大きいため、尿の流れに悪影響を与える
だけでなく、フロートの形状が複雑であるため、尿の汚
れが付着し易く、フロートの可動部が動かなくなる可能
性がある。

【０００６】同構造では、測定管内に電極を設けるた
め、電極が尿で汚れ易く、その汚れで導電率が変化して
しまい、尿の検出ができなくなる可能性がある。又、構
造，において、共に移動レベルセンサを構成するに
は、測定管内にレベルセンサを配置しなければならない
ので、構造が複雑且つ大型になってしまう。

【０００７】同構造では、測定管の内壁に付着した尿
を尿有として誤検出し易い上に、近接センサの取付距離
の設定が難しい。同構造では、光透過率の変化により
検出しているため、透明度の高い尿の場合、光透過率の
変化幅が小さくなり、尿有無の判定をし難い。又、測定
管の内壁が尿で汚れてくると、光透過率が小さくなり、
有無判定ができなくなる。

【０００８】従って、本発明の第１の目的は、上記課題
１に鑑み、高価で高精度な圧力センサ等を用いずに且つ
種々のデータを必要とせずに演算の簡略化、演算時間の
短縮化、高信頼性を実現する尿測定装置を提供すること
にある。本発明の第２の目的は、上記課題２に鑑み、高
精度の圧力センサ等を使用せずに尿量（特に少ない尿
量）を精度良く測定することができる尿測定装置を提供
することにある。

【０００９】本発明の第３の目的は、上記課題３に鑑
み、構成部品や組立の誤差等が尿量の測定精度に影響し
ないようにした尿測定装置を提供することにある。本発
明の第４の目的は、上記課題４に鑑み、正確な分注、分
注時間の短縮を実現する尿測定装置を提供することにあ
る。本発明の第５の目的は、上記課題５に鑑み、測定管
に導入される尿がオーバーフロー時以外は太管に流れ込
まないようにした尿測定装置を提供することにある。

【００１０】本発明の第６の目的は、上記課題６に鑑
み、測定管内の尿の有無を精度良く検出することができ
る尿測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
る本発明の請求項１記載の尿測定装置は、投入された尿
を貯留する測定管を有する採尿部と、この測定管の尿量
を測定する測定部とを備えるものにおいて、前記測定管
内の液面を検出する移動レベル検出手段を備え、前記測
定部は、この移動レベル検出手段によって検出された尿
の液面高さと測定管の断面積とから尿量を算出すること
を特徴とする。を特徴とする。

【００１２】前記第２の目的を達成する請求項２記載の
尿測定装置は、投入された尿を貯留する測定管を有する
採尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部とを備え
るものにおいて、前記測定管に下部にて連通すると共
に、測定管の断面積よりも大きい断面積を有する太管
と、前記測定管内の液量の満水を検出する満水レベル検
出手段とを備え、この満水レベル検出手段が測定管内の
液量の満水を検出した時には、測定管と太管を連通し、
液を測定管と太管に貯め、測定管と太管から液量を算出
し、満水レベル検出手段が測定管内の液量の満水を検出
しない時には、測定管のみに液を貯め、測定管のみから
液量を算出するようにしたことを特徴とする。

【００１３】前記第３の目的を達成する請求項３記載の
尿測定装置は、投入された尿を貯留する測定管を有する
採尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部とを備え
るものにおいて、規定量の水を前記測定管に入れ、この
測定管の水量を測定部で測定し、測定された水量と当初
の規定量とを比較することにより測定部の校正を行う校
正モードを備えることを特徴とする。

【００１４】前記第４の目的を達成する請求項４記載の
尿測定装置は、投入された尿を貯留する測定管を有する
採尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部と、複数
個の尿パックを配備し、被測定者毎に採尿した少なくと
も一部の尿を個別に尿パックに分注する分注部とを備え
るものにおいて、前記測定管内の液面を検出する移動レ
ベル検出手段を備え、前記測定部は、この移動レベル検
出手段によって検出された尿の液面高さと測定管の断面
積とから尿量を算出し、分注時には、予め設定されてい
る分注率と前記算出尿量とから分注量を算出し、その分
注量に相当する液面まで移動レベル検出手段を降下さ
せ、この降下した移動レベル検出手段が液面を検出する
まで測定管の尿を尿パックに分注するようにしたことを
特徴とする。

【００１５】前記第５の目的を達成する請求項５記載の
尿測定装置は、尿貯留用の測定管、投入された尿を測定
管に導入する導入管、及び測定管の導入管との連通部分
よりも下側の部分から分岐する満水時のオーバーフロー
用の太管を有する採尿部と、測定管の尿量を測定する測
定部とを備えるものにおいて、前記測定管の太管との連
通部分を漏斗状に形成し、測定管の導入管との連通部分
から前記漏斗状部分に延びるノズル状部分を設け、この
ノズル状部分の先端の、太管側に相対する部分とは反対
側の部分に切欠部を設けたことを特徴とする。

【００１６】前記第６の目的を達成する請求項６記載の
尿測定装置は、投入された尿を貯留する透光性の測定管
を有する採尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部
とを備えるものにおいて、前記測定部は、前記透光性測
定管に投光する投光手段と、透光性測定管を透過する光
を受光する受光手段とを備え、この投光及び受光手段の
光軸を透光性測定管の中心軸からずらし、この投光及び
受光手段によって透光性測定管の液有無を検出するよう
にしたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１記載の尿測定装置では、移動レベル検
出手段により測定管の尿の液面高さを検出し、この液面
高さと測定管の断面積とから尿量を算出するため、高価
で高精度な圧力センサや温度センサは用いなくてよく、
安価で信頼性の高い尿量測定を行うことができる。

【００１８】請求項２記載の尿測定装置では、投入され
た尿量が測定管の容量よりも少ない時には、即ち満水レ
ベル検出手段が尿量の満水を検出しない時には、測定管
のみに尿を貯め、この測定管から尿量を測定する。一
方、投入された尿量が測定管の容量を超過した時には、
即ち満水レベル検出手段が尿量の満水を検出した時に
は、測定管と太管を連通状態とする。すると、測定管と
太管の尿の液面高さは同一となり、この両方の管から尿
量を測定する。つまり、測定管と太管の２本の管を備え
ており、尿が少量の時は測定管のみを、多量の時は測定
管と太管を用いて尿量を測定する。

【００１９】請求項３記載の尿測定装置では、校正モー
ドを設けてあるため、測定前に校正モードを設定すれば
測定部の校正を簡単に行うことができ、構成部品や組立
の誤差、部品交換後の誤差等に影響されず、常に精度の
高い尿量測定を行うことが可能となる。請求項４記載の
尿測定装置では、分注時には、移動レベル検出手段によ
って検出された尿の液面高さと測定管の断面積とから算
出された尿量と、予め設定されている分注率とから分注
量を算出し、その分注量に相当する液面まで移動レベル
検出手段が降下し、この降下した移動レベル検出手段が
液面を検出するまで測定管の尿を尿パックに分注する構
成であるため、分注率の可変が連続的且つ自由に行え
る。又、尿の液面位置を検出して分注を行うため、尿の
粘度や温度の影響を受け難く、分注精度が高く、しかも
分注動作は１回で済むため、分注時間延いては測定時間
が短くなる。

【００２０】請求項５記載の尿測定装置では、導入管に
よって測定管に導かれた尿は、測定管のノズル状部分に
流入し、ノズル状部分の先端から測定管に流れ込む。こ
の時、尿の流れは、ノズル状部分の先端の切欠部により
絞られると共に、切欠部側（太管とは反対側）に曲げら
れて、尿は測定管内に確実に流れ込む。これにより、尿
の表面張力による測定管の太管側への分岐部の閉塞状態
が防止され、分岐部に尿が充満せず、太管に尿が流れ込
まなくなる。このため、特に尿量が少ない場合に、測定
管のみでの尿量測定を精度良く行える。

【００２１】請求項６記載の尿測定装置では、投光手段
と受光手段の光軸が測定管の中心軸からずれているた
め、即ち投光手段は測定管の中心軸に垂直に投光するの
ではなく、測定管に斜めに投光するよう配置され、これ
に対応して受光手段も測定管の中心軸からずれて配置さ
れている。これにより、測定管内の尿の有無に応じて光
の屈折度合いが変わり、受光手段で受光される受光量が
変化し、尿有無を検出することができる。このように光
の屈折率を用いることで、尿の有無検出の精度が良くな
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の尿測定装置を実施例に基づい
て説明する。一実施例に係る装置の概略全体構成の各部
を図１乃至図４に示す。図１は、採尿部１１及び測定部
１２を示し、採尿部１１は、上戸状の尿投入部１３、尿
投入口カバー（フタ）１４、メッシュ１５、フィルタ１
６、カバー開閉モータ１７、カバー閉検知器１８、カバ
ー開検知器１９を備えている。測定部１２は、尿投入部
１３からの尿を貯留する測定管（細管）２０と、この細
管２０と下部で連通バルブ２１を介して連通する断面積
大の太管２２と、この太管２２の底部下方に設けられる
排液バルブ２３と、細管２０上部に設けられる固定レベ
ルセンサ２４と、細管２０に沿って移動可能な移動レベ
ルセンサ（移動レベル検出手段）２５と、移動レベルセ
ンサ２５に対するレベルセンサ上限検知器２５ａと、レ
ベルセンサ下限検知器２５ｂと、移動レベルセンサ２５
を上下に移動させるステッピングモータ２６と、細管２
０の底部下方に設けられる分注（サンプル）バルブ２７
と、この分注バルブ２７の後方に設けられる比重センサ
２８とを備えている。

【００２３】図２は、洗浄液部２９を示し、洗浄液部２
９は、洗浄液タンク３１と、水道水３２と、水道水３２
を水道水バルブ３３を介して、尿投入部１３と太管２２
に供給するためのパイプ３４と、洗浄液を吸水する洗浄
液ポンプ３５と、この洗浄液ポンプ３５とパイプ３４間
に設けられる洗浄液バルブ３６及びチェックバルブ３７
とを備えている。

【００２４】図３は、排液部３８及び分注部３９を示
し、排液部３８は尿投入部１３の上部より、オーバーフ
ロー水を、また太管２２のオーバーフロー水を排液する
ためのパイプ４０と、排液バルブ２３の下方に接続され
るパイプ４１と、分注部３９からの排液用のパイプ４２
と、このパイプ４２に接続されるチェックバルブ４３
と、排出ポンプ４４と、この排出ポンプ４４から排液を
放出するパイプ４５とを備えている。

【００２５】図３の分注部３９を矢視Ａから見た平面図
を図４に示している。分注部３９は、サンプルポンプ４
６と、尿パック４７と、この尿パック４７を収納する尿
カセット４８と、分注アーム４９と、分注アーム４９の
移動によって任意の尿パック４７に分注する分注ノズル
５０と、尿パック有無センサ５１と、尿カセット有無セ
ンサ５２と、分注アームパルスモータ５３と、分注アー
ム原点センサ５４と、分注アーム限界センサ５５とを備
えている。

【００２６】更に、特徴的構造を図５乃至図８に詳細に
示す。尿投入部１３に投入された尿は細管２０に導入管
６０により導かれ、また細管２０の上部と太管２２の上
部は上部連通管６１により連通すると共に、細管２０及
び太管２２の下部は下部連通管６２により連通する（図
１及び図５参照）。太管２２の天部には、パイプ３４を
通じて送られてくる洗浄液含有の水道水を太管２２の内
部に噴射するスプレーノズル６２が配置されている（図
８参照）。

【００２７】移動レベルセンサ２５は、上部に配置され
たステッピングモータ２６の回転軸に取付けられたタイ
ミングプーリ６６と下部に配置されたタイミングプーリ
６７に掛けられたタイミングベルト６８により、上下動
するようになっている（図５及び図６参照）。又、移動
レベルセンサ２５は、細管２０に平行に立設されたガイ
ドシャフト７０に挿通され、その移動が案内される（図
６参照）。

【００２８】更に、細管２０の上部には、固定レベルセ
ンサ２４と共に満水レベル検出手段を構成する光ファイ
バ式フォトマイクロセンサ７１が配備されると共に、同
じく移動レベルセンサ２５も、これを構成する光ファイ
バ式フォトマイクロセンサ７２を有する。図９におい
て、固定レベルセンサ２４は、光ファイバ式フォトマイ
クロセンサ７１で構成され、このフォトマイクロセンサ
７１は、発光素子及び受光素子（図示せず）を有し、発
光素子からの光を導く投光側光ファイバ７５の先端７５
ａ（光軸）は透明細管２０の中心軸に対して斜めに配置
されており、細管２０の中心軸からずれて投光される。
これに対応して、透明細管２０を透過する光を受光素子
に導く受光側光ファイバ７６の先端７６ａ（光軸）も、
細管２０の中心軸からずれて配置されている。これら光
ファイバ７５，７６を有するフォトマイクロセンサ７１
は、細管２０の回りを一定範囲内で回転可能に支持され
ている。この固定レベルセンサ２４により、細管２０の
液の満水が検出されるが、これは、液が細管２０に有る
時は光路がａのように屈折し、無い時はｂのようになる
ため、受光手段での受光量が変化することに依るもので
ある。

【００２９】一方、図１０に示すように、同様に移動レ
ベルセンサ２５も、光ファイバ式フォトマイクロセンサ
７２で構成され、このフォトマイクロセンサ７２は、発
光素子からの光を導く投光側光ファイバ７７と、受光素
子に透光を導く受光側光ファイバ７８とを有する。投光
側及び受光側光ファイバ７７，７８の先端７７ａ，７８
ａは、透明細管２０の中心軸からずれて配置され、細管
２０に対して斜めに投光・受光されるようになってい
る。この移動レベルセンサ２５は、前記したように上下
動可能であり、細管２０内の液面を検出する。

【００３０】採尿部１１は、図１１乃至図１３に示すよ
うな構造である。尿投入部１３の上部には、パイプ３４
を介して送られる洗浄液含有の水道水を尿投入部１３に
噴射するスプレーノズル８０が取付けられている。又、
尿投入口カバー１４の支持部下方には液溜まり８１が尿
投入部１３に一体に設けられ、洗浄時にカバー１４の内
側に付着した水滴を、カバー１４を開けた時に液溜まり
８１で受け、排液用のパイプ４０に流すようになってい
る。この液溜まり８１を設けることで、カバー１４の内
側に付着している洗浄時の水滴がカバー１４を開けた時
に尿投入部１３に入って、尿が希釈されてしまうのを防
ぐことができ、特に尿量が少ない場合に希釈により測定
誤差が大きくなるのを効果的に防止できる。

【００３１】図１２及び図１３において、尿投入口カバ
ー１４はカバー開閉モータ１７により開閉され、カバー
閉検知器１８とカバー開検知器１９で開閉位置が自動的
に制御されるが、開閉リンク機構８２及びトルクバラン
ススプリング８３でもってカバー１４の開閉がスムーズ
に行われるようになっている。又、カバー開閉モータ１
７の回転軸にはトルクリミッタ８４が直結され、カバー
１４に手等が挟み込まれた時にモータ１７の高トルクを
排除し、手等を防護できるようになっている。

【００３２】図１４及び図１５は、導入管６０と細管２
０、及び細管２０と太管２２への上部連通管６１の分岐
部６５の構造を示している（図１参照）。分岐部６５
は、導入管６０用の接続部８５と、太管２２への上部連
通管６１用の接続部８６を有し、接続部８５，８６は細
管２０と共に内部で連通している。分岐部６５内部にお
いて、接続部８６に対応する連通部分には漏斗状部分８
７が形成され、接続部８５に対応する連通部分から漏斗
状部分８７を通って細管２０の入口に延びるノズル状部
分８８が延設されている。ノズル状部分８８の径は細管
２０の径よりも小さく設定されている。更に、ノズル状
部分８８の先端の、接続部８６に相対する部分とは反対
側の部分に、先端を半分切除してなる切欠部８９が形成
されている。

【００３３】分岐部６５を上記のような構造にすること
で、導入管６０を通じて導入される尿は、接続部８５か
らノズル状部分８８を経て細管２０に流れ込む。この
時、尿の流れは、切欠部８９によって絞られると共に切
欠部８９側に曲げられ、細管２０に確実に尿が流れ込
む。しかも、細管２０の入口に尿の表面張力による閉塞
状態は生じず、分岐部６５に尿が充満して、連通管６１
を通じて太管２２に尿が流入することがなくなる。この
ため、投入された全ての尿が細管２０に流れ込み、尿量
測定を精度良く行うことができる。

【００３４】次に、上記実施例の尿測定装置の動作を図
１６乃至図２３に示すフロー図を参照して説明する。尿
の測定に際しては、測定精度を良くするために測定部１
２の校正を行う。この校正は、例えば保守モードに設定
しておいた校正モードで行うが、具体的には図１６のフ
ロー図に示すように実施される。即ち、まず細管２０又
は太管２２のどちらを調整するか予め選定しておく〔ス
テップ（以下、ＳＴと略す）１参照〕。その上で、尿投
入口カバー１４が開き（ＳＴ２）、規定量の水の投入が
指示される（ＳＴ３）。この時点で、予めメスシリンダ
等で正確に測定した規定量（例えば細管のみの場合には
３０ｃｃ、細管と太管の場合には２００ｃｃ）の蒸留水
を尿投入部１３に投入する。

【００３５】投入終了後、カバー１４が閉じられ（ＳＴ
４）、固定レベルセンサ２４で細管２０に蒸留水が満杯
になったか否かが判定され（ＳＴ５）、ＹＥＳなら連通
バルブ２１を開いて細管２０と太管２２を連通し（ＳＴ
６）、蒸留水が細管２０と太管２２に流れ込み、双方の
液面が同一レベルになる。ＮＯの場合は、細管２０のみ
に蒸留水を貯める。次いで、移動レベルセンサ２５が細
管２０に沿って上方に移動し（ＳＴ７）、移動レベルセ
ンサ２５が細管２０内の蒸留水の液面を検出するまで移
動レベルセンサ２５が上昇する（ＳＴ８）。この際、移
動レベルセンサ２５が上限に達したかどうかが上限検知
器２５ａで監視され（ＳＴ１５）、上限が検知された場
合は、エラー処理を行い（ＳＴ１６）、その後に当該校
正モードを終了する。

【００３６】移動レベルセンサ２５が蒸留水の液面を検
出すると、その位置、即ち液面高さを記憶し（ＳＴ
９）、この液面高さと予め設定されている細管２０の断
面積とにより、水量を算出する（ＳＴ１０）。そして、
得られた水量が細管のオフセットなのか、或いは太管の
オフセットなのか判定し（ＳＴ１１）、太管の場合には
水量と規定量との差（水量−２００）を太管のオフセッ
ト値とし（ＳＴ１２）、細管の場合には水量−３０を細
管のオフセット値とする（ＳＴ１３）。オフセット値の
設定が済んだら、細管２０や太管２２の蒸留水を排液し
（ＳＴ１４）、校正モードを終了する。この校正を行う
ことにより、各種構成部品や組立の誤差が尿量の測定値
に影響せず、また保守時に部品を交換しても校正を行え
ば測定の精度が狂うことはない。

【００３７】尿の測定動作は、図１７乃至図２１に示す
フロー図の通り行われる。まず蓄尿設定（記憶値）を読
み出し（ＳＴ２１）、蓄尿の有無を判別し（ＳＴ２
２）、有れば分注アーム４９を指定の尿パック位置へ移
動し（ＳＴ２３）、その所定位置に尿パックが有るか否
かを判別し（ＳＴ２４）、有れば分注アーム４９を原点
へ移動し（ＳＴ２５）、連通バルブ２１、排液バルブ２
３、サンプルバルブ２７を閉じ（ＳＴ２６）、カバー１
４を開く（ＳＴ２７）。続いて、移動レベルセンサ２５
の出力が有るか否かを判定し（ＳＴ２８）、尿が投入さ
れたかをチェックする。所定の時間経過しても、移動レ
ベルセンサ２５の出力がない時は（ＳＴ２９）、尿投入
タイムアウトエラー（ＳＴ３０）によるエラー処理を行
う。ＳＴ２４において、尿パック無しの判別の場合に
は、尿パック無しのエラー処理を行う（ＳＴ３１）。

【００３８】ＳＴ２８で移動レベルセンサ２５の出力が
得られると、患者所有の測定カード（本発明の要旨では
ないので説明は省略する）が装置本体から抜かれたか否
かを判別し（ＳＴ３２）、抜かれたことが判別される
と、カバー１４を閉じ（ＳＴ３３）、固定レベルセンサ
２４がＯＮしたか否かを判別する（ＳＴ３４）。この処
理は、尿量を細管２０のみで計測するか、細管２０と太
管２２の両方で計測するかを判定するためのものであ
る。従って、固定レベルセンサ２４がＯＮすると、細管
２０のオーバーフローを意味し、連通バルブ２１を開い
て（ＳＴ３５）、細管２０内の尿を太管２２にも移動さ
せ、ＳＴ３６に移るが、固定レベルセンサ２４がＯＮし
ないと、ＳＴ３５をスキップし、ＳＴ３６に移る。

【００３９】ＳＴ３６では、移動レベルセンサ２５を上
向きに移動させ、移動レベルセンサ２５の出力がＯＮか
ＯＦＦかを判別する（ＳＴ３７）。判定ＹＥＳの場合に
は、移動レベルセンサ２５の位置が上限であるか否かを
判別し（ＳＴ３８）、上限でなければＳＴ３７に戻る
が、上限である場合には、尿オーバーフローエラーの処
理を行う（ＳＴ３９）。

【００４０】ＳＴ３７で、移動レベルセンサ２５の出力
がＯＦＦとなると、その位置まで尿が存在することを意
味するから、その位置（即ち液面高さ）を記憶する（Ｓ
Ｔ４０）。次にオーバーランし（ＳＴ４１）、移動レベ
ルセンサ２５のＯＮ／ＯＦＦを再度判別し（ＳＴ４
２）、気泡による液面の誤判定を防止するための処理を
行い、ＯＮしてあればＳＴ３７に戻る。ＯＦＦであれ
ば、ＳＴ４３に移り、尿量計算を行う。尿量は、細管２
０の断面積×液面高さ＋オフセット値で計算する。な
お、連通バルブ２１が開いている場合、断面積は細管２
０と太管２２を併せたものとなる。尿量計算後、移動レ
ベルセンサ２５を原点へ移動させる（ＳＴ４４）。

【００４１】続いて、連通バルブ２１を閉じ（ＳＴ４
５）、サンプルバルブ２７を開く（ＳＴ４６）と共に、
サンプルポンプ４６を動作させる（ＳＴ４７）。これに
より、下部連通管６２から分注ノズル５０までの送液経
路の洗浄液の残液を除去すると共に、尿比重測定及び分
注前に連通バルブ２１での分割後の細管２０内の尿を送
液経路を通して排出することにより、経路の共洗いを行
っている。この共洗いは、移動レベルセンサ２５が尿の
液面を検出するまで行われる（ＳＴ４８）。移動レベル
センサ２５の出力がＯＦＦになれば、サンプルポンプ４
６を停止させ（ＳＴ４９）、サンプルバルブ２７を閉じ
ると共に、連通バルブ２１を開く（ＳＴ５０）。する
と、太管２２に貯留していた尿が細管２０内に入り、細
管２０と太管２２の液面レベルが同一になる。

【００４２】続いて、ＳＴ５１で、分注設定有か否かを
判定し、分注設定有の場合には、分注アーム４９を指定
尿パックへ移動する（ＳＴ５２）。その後、移動レベル
センサ２５の分注後の位置を計算する（ＳＴ５３）。こ
の分注後の位置は、測定した尿量と予め設定されている
分注率とから分注量を計算し、その分注量に相当する液
面レベル差を、管の断面積を用いて算出することにより
計算される。位置計算後、その液面レベルまで移動レベ
ルセンサ２５を降下させる（ＳＴ５４）。

【００４３】そして、サンプルバルブ２７を開き（ＳＴ
５５）、サンプルポンプ４６を２０ミリ秒動作させ（Ｓ
Ｔ５６）、比重センサ２８のデータを読み取る（ＳＴ５
７）。次いで、再びサンプルポンプ４６を動作させ（Ｓ
Ｔ５８）、尿を尿パックに分注する。分注中は、移動レ
ベルセンサ２５の出力のＯＮ／ＯＦＦが判別され（ＳＴ
５９）、出力がＯＦＦになるまで分注を続行する。出力
がＯＦＦになると、即ち尿が予め計算した分注量だけ尿
パックに分注されると、サンプルポンプ４６を停止させ
（ＳＴ６０）、サンプルバルブ２７を閉じ（ＳＴ６
１）、分注アーム４９を原点へ移動させ（ＳＴ６２）、
ＳＴ６７に移る。

【００４４】一方、ＳＴ５１の判定で分注設定が無しの
場合は、サンプルバルブ２７を開き（ＳＴ６３）、サン
プルポンプ４６を２０ミリ秒動作させて（ＳＴ６４）、
比重センサ２８のデータ読み取りを行う（ＳＴ６５）。
その後、サンプルポンプ４６を動作させ（ＳＴ６６）、
ＳＴ６７に移る。ＳＴ６７では、サブルーチン排液処理
に入る。このサブルーチンは、図２２に示すように、排
液バルブ２３を開き（ＳＴ９１）、サンプルバルブ２７
を閉じ（ＳＴ９２）、連通バルブ２１を開く（ＳＴ９
３）。そして、移動レベルセンサ２５を原点に移動させ
（ＳＴ９４）、排液ポンプ４４の動作を開始する（ＳＴ
９５）。続いて、移動レベルセンサ２５により液無しか
否かを判別し（ＳＴ９６）、液有が所定時間以上続く場
合（ＳＴ９７）には、排液エラー処理を行う（ＳＴ９
８）。ＳＴ９６で、液無しが判定されると、サンプルバ
ルブ２７を開き（ＳＴ９９）、サンプルポンプ４６を５
秒動作させ（ＳＴ１００）、排液処理を終了する。つま
り、図２１のＳＴ６８に移る。

【００４５】ＳＴ６８では、洗浄液バルブ３６を開き、
続いて洗浄液ポンプ３５を２秒動作させ（ＳＴ６９）、
洗浄液タンク３１より、洗浄液をパイプ３４に導く。そ
の後、洗浄液バルブ３６を閉じ（ＳＴ７０）、洗浄カウ
ンタに３をセットする（ＳＴ７１）。そして、洗浄カウ
ンタが０であるか否かを判定し（ＳＴ７２）、０でなけ
れば、０となるまでＳＴ７２、サブルーチン給水（ＳＴ
７３）、サブルーチン排液（ＳＴ７４）、及び洗浄カウ
ンタの１ディクリメント（ＳＴ７５）の処理を繰り返
す。

【００４６】ＳＴ７３のサブルーチン給水は、図２３に
示すように、まず排液バルブ２３を閉じ（ＳＴ１０
１）、サンプルバルブ２７を閉じ（ＳＴ１０２）、水道
水バルブ３３を開き（ＳＴ１０３）、パイプ３４に水道
水を導き、水検知カウンタを０にする（ＳＴ１０４）。
固定レベルセンサ２４がＯＮか否かを判定し（ＳＴ１０
５）、ＯＮでない場合は、ＳＴ１０６に移り、水検知カ
ウンタが０より大きいか否かを判定する。ＳＴ１０５で
固定レベルセンサ２４がＯＮの場合には、水検知カウン
タを１インクリメントし（ＳＴ１０８）、逆にＳＴ１０
６で水検知カウンタが０よりも大の場合は、水検知カウ
ンタを１ディクリメントする（ＳＴ１０７）。

【００４７】その後、いずれの場合も、ＳＴ１０９に移
り、水検知カウンタが設定値を越えたか否か判定する。
これは、液有と液無のサンプリング比率で満水検出を行
っている。ＳＴ１０９の判定がＹＥＳの場合には、水道
水バルブ３３を閉じ（ＳＴ１１０）、給水を終了し、Ｓ
Ｔ７４に移る。ＳＴ１０９の判定がＮＯのまま、所定時
間が経過すると（ＳＴ１１１）、給水エラー処理を行う
（ＳＴ１１２）。

【００４８】ＳＴ７４では、図２２に示した排液処理を
行い、細管２０、太管２２及び送液経路に存在する水を
排液する。その後、洗浄カウンタを１ディクリメントし
（ＳＴ７５）、ＳＴ７２に戻り、洗浄カウンタが０とな
るまで、ＳＴ７２、・・・、ＳＴ７５を繰り返す。即
ち、３回の給水・排液による洗浄を行う。洗浄カウンタ
が０となると、ＳＴ７６に移り、サンプルバルブ２７を
閉じ（ＳＴ７６）、連通バルブ２１を閉じ（ＳＴ７
７）、水道水バルブ３３を２秒間開く（ＳＴ７８）。そ
の後、サンプルバルブ２７を開き（ＳＴ７９）、サンプ
ルポンプ４６を２０ミリ秒動作させて（ＳＴ８０）、測
定する液を比重センサ２８に導き、比重センサ２８で水
の比重を測定し、比重センサ２８のオフセットを読み取
り（ＳＴ８１）、既に測定済みの尿測定値を水の測定値
で校正する（ＳＴ８２）。最後に、排液処理を行い（Ｓ
Ｔ８３）、尿量測定を終了する。

【００４９】

【発明の効果】本発明の尿測定装置は、以上説明したよ
うに構成されるため、下記の効果を有する。 （１）請求項１記載の尿測定装置では、移動レベル検出
手段により尿の液面高さを検出し、この液面高さと測定
管の断面積とから尿量を算出するため、高価で高精度な
圧力センサや温度センサを用いなくてもよく、安価な構
造であるにもかかわらず信頼性の高い測定を実現でき
る。又、尿量算出のために取り扱うデータの種類が少な
く、アルゴリズムが単純で、アルゴリズムやパラメータ
の設定のための開発期間が短縮できる上に、各データの
測定誤差による尿量測定精度への影響も小さくなる。 （２）請求項２記載の尿測定装置では、満水レベル検出
手段の満水検出の有無により、尿を測定管のみに貯める
のか、或いは測定管と太管に貯めるのかを決定するた
め、尿量が少ない場合は、測定管のみに尿を貯めること
で液面の位置を高くでき、それだけ高精度な尿量測定が
可能になる。又、尿量が少ない場合には、断面積が太管
に比べて小さい測定管のみに貯めるので、一般的に管径
が小さければ誤差も小さくなるという原理から、尿量測
定を精度良く行うことができる。 （３）請求項３記載の尿測定装置では、校正モードが設
定されているため、尿量測定に際して校正モードを選定
・実行することで、測定部を構成する各種部品の誤差や
組立誤差等が測定精度に影響することがなく、また保守
時に部品を交換しても校正モードで簡単に校正でき、測
定誤差を無くすことができる。 （４）請求項４記載の尿測定装置では、分注時に移動レ
ベル検出手段を分注量に相当する液面レベルだけ下げ、
降下した移動レベル検出手段が液面を検出するまで分注
を行うので、分注率の可変を連続的に行うことができる
だけでなく、液面の位置を検出して分注を行うため、尿
の粘度や温度の影響を受け難く、分注精度が良い。更に
は、分注動作は１回だけで済むので、分注時間延いては
測定時間を短縮できる。 （５）請求項５記載の尿測定装置では、導入管、測定管
及び太管が連通する部分にノズル状部分と漏斗状部分を
設け、ノズル状部分の先端に切欠部を形成した構造であ
るため、測定管の太管側への分岐部が尿の表面張力によ
る閉塞状態とならず、分岐部に尿が充満して太管に尿が
流れ込むことがなく、投入された尿が測定管に確実に導
入される。この結果、特に尿量が少ない場合に測定管の
みによる尿量測定を精度良く行うことができる。 （６）請求項６記載の尿測定装置では、投光手段と受光
手段を備え、投光手段及び受光手段の光軸を測定管の中
心軸からずらして配置し、光の屈折を利用して液の有無
検出を行う構成であるため、次の利点を有する。 測定管の外側から液の有無を検出するため、構造が簡
単である。 液有無検出構造を小さくすることが可能であり、例え
ば測定管内の尿の液面を検出するための移動レベルセン
サを構成するのに最適である。 光の屈折を利用するため、光透過率を利用するものに
比べて、液の有無判定を確実に行え、検出感度の調整を
行う必要がなく、測定管内の汚れにも強い。 測定管の外側から液の有無を検出するため、測定管に
は通常の直管を使用でき、例えば測定管内にフロートス
イッチや電極等を配置するものに比べて、尿が測定管内
に滞留しない上に汚れ難く、たとえ汚れたとしても洗浄
液等で洗浄し易い。 投光及び受光手段に市販の光センサを使用でき、液有
無検出構造を簡略且つ安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る尿測定装置の全体構成の一部分
を示す概略図である。

【図２】同全体構成の他の一部分を示す概略図である。

【図３】同全体構成の更に他の一部分を示す概略図であ
る。

【図４】同全体構成の更に他の一部分を示す概略図であ
る。

【図５】同実施例の尿測定装置の測定部の構造を示す側
面図である。

【図６】図５に示す測定部を矢視Ｂから見た側面図であ
る。

【図７】図５に示す測定部を矢視Ｂから見た別の側面図
である。

【図８】図５に示す測定部を矢視Ｃから見た側面図であ
る。

【図９】図５に示す測定部における固定レベルセンサの
構成図である。

【図１０】図５に示す測定部における移動レベルセンサ
の構成図である。

【図１１】同実施例の尿測定装置の採尿部の構造を示す
概略側断面図である。

【図１２】同実施例の尿測定装置の採尿部の反対側の構
造を示す概略側面図である。

【図１３】同実施例の尿測定装置の採尿部の一部破断平
面図である。

【図１４】同実施例の尿測定装置の測定部における分岐
部の概略平面図である。

【図１５】図１４に示す分岐部の線Ｄ−Ｄにおける縦断
面図である。

【図１６】同実施例の尿測定装置の校正モードを説明す
るためのフロー図である。

【図１７】同実施例の尿測定装置の測定動作を説明する
ためのフロー図である。

【図１８】図１７に続くフロー図である。

【図１９】図１８に続くフロー図である。

【図２０】図１９に続くフロー図である。

【図２１】図２０に続くフロー図である。

【図２２】同実施例の尿測定装置の測定動作における排
液サブルーチンの詳細を示すフロー図である。

【図２３】同実施例の尿測定装置の測定動作における給
水サブルーチンの詳細を示すフロー図である。

【符号の説明】

１１ 採尿部 １２ 測定部 ２０ 細管（測定管） ２２ 太管 ２４ 固定レベルセンサ（満水レベル検出手段） ２５ 移動レベルセンサ（移動レベル検出手段） ３９ 分注部 ６５ 分岐部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投入された尿を貯留する測定管を有する採
   尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部とを備える
   尿測定装置において、 前記測定管内の液面を検出する移動レベル検出手段を備
   え、前記測定部は、この移動レベル検出手段によって検
   出された尿の液面高さと測定管の断面積とから尿量を算
   出することを特徴とする尿測定装置。
2. 【請求項２】投入された尿を貯留する測定管を有する採
   尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部とを備える
   尿測定装置において、 前記測定管に下部にて連通すると共に、測定管の断面積
   よりも大きい断面積を有する太管と、前記測定管内の液
   量の満水を検出する満水レベル検出手段とを備え、この
   満水レベル検出手段が測定管内の液量の満水を検出した
   時には、測定管と太管を連通し、液を測定管と太管に貯
   め、測定管と太管から液量を算出し、満水レベル検出手
   段が測定管内の液量の満水を検出しない時には、測定管
   のみに液を貯め、測定管のみから液量を算出するように
   したことを特徴とする尿測定装置。
3. 【請求項３】投入された尿を貯留する測定管を有する採
   尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部とを備える
   尿測定装置において、 規定量の水を前記測定管に入れ、この測定管の水量を測
   定部で測定し、測定された水量と当初の規定量とを比較
   することにより測定部の校正を行う校正モードを備える
   ことを特徴とする尿測定装置。
4. 【請求項４】投入された尿を貯留する測定管を有する採
   尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部と、複数個
   の尿パックを配備し、被測定者毎に採尿した少なくとも
   一部の尿を個別に尿パックに分注する分注部とを備える
   尿測定装置において、 前記測定管内の液面を検出する移動レベル検出手段を備
   え、前記測定部は、この移動レベル検出手段によって検
   出された尿の液面高さと測定管の断面積とから尿量を算
   出し、分注時には、予め設定されている分注率と前記算
   出尿量とから分注量を算出し、その分注量に相当する液
   面まで移動レベル検出手段を降下させ、この降下した移
   動レベル検出手段が液面を検出するまで測定管の尿を尿
   パックに分注するようにしたことを特徴とする尿測定装
   置。
5. 【請求項５】尿貯留用の測定管、投入された尿を測定管
   に導入する導入管、及び測定管の導入管との連通部分よ
   りも下側の部分から分岐する満水時のオーバーフロー用
   の太管を有する採尿部と、測定管の尿量を測定する測定
   部とを備える尿測定装置において、 前記測定管の太管との連通部分を漏斗状に形成し、測定
   管の導入管との連通部分から前記漏斗状部分に延びるノ
   ズル状部分を設け、このノズル状部分の先端の、太管側
   に相対する部分とは反対側の部分に切欠部を設けたこと
   を特徴とする尿測定装置。
6. 【請求項６】投入された尿を貯留する透光性の測定管を
   有する採尿部と、この測定管の尿量を測定する測定部と
   を備える尿測定装置において、 前記測定部は、前記透光性測定管に投光する投光手段
   と、透光性測定管を透過する光を受光する受光手段とを
   備え、この投光及び受光手段の光軸を透光性測定管の中
   心軸からずらし、この投光及び受光手段によって透光性
   測定管の液有無を検出するようにしたことを特徴とする
   尿測定装置。