WO2023190676A1 - 分析装置 - Google Patents
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Images
Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
- E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
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- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
Definitions
- the present disclosure relates to an analysis device, and particularly relates to an analysis device for analyzing gas discharged from a user's body.
- Patent Document 1 discloses a biological information measurement system that can be easily purchased by general consumers and that prevents diseases by measuring fecal gas at home.
- An analysis device includes a storage tank that is made of a flexible material and stores a sample gas collected from a target through a first flow path, and the sample gas that is supplied from the storage tank.
- an analysis chamber for analyzing gas includes a second flow path connecting the storage tank and the analysis chamber, the volume of the analysis chamber is smaller than the volume of the storage tank, and the volume of the storage tank is , is greater than or equal to the sum of the volume of the analysis chamber and the volume of the second flow path.
- FIG. 1 is an example of an external view showing the configuration of an analysis system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
- FIG. 2 is an external view showing a part of the configuration of the analysis system shown in FIG. 1 viewed from another perspective.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of main parts of the analyzer shown in FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of the external appearance of the analysis device shown in FIG. 1.
- FIG. 2 is a piping diagram of the analyzer shown in FIG. 1.
- FIG. It is a figure showing an example of composition of a 1st storage tank. It is a figure showing an example of composition of an analysis part.
- 4 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the control unit of the analyzer shown in FIG. 3.
- FIG. It is a part of piping diagram of the analyzer based on Embodiment 2 of this indication. It is a part of piping diagram of the analyzer based on Embodiment 3 of this indication. It is a part of piping diagram of the analyzer based on Embodiment 4 of this indication.
- Embodiment 1 of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
- the analysis system 100 that detects gas generated from feces excreted by a user will be described below as an example.
- the present disclosure is not limited to this example, and may be any analytical device that detects gas generated within a predetermined space, and may be applied to, for example, an analytical system that detects gas generated within a space such as a warehouse or a laboratory. Good too.
- analysis system 100 may include any components not shown in the figures referred to herein. Furthermore, the dimensions of the members in each figure do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members or the dimensional ratios of each member.
- FIG. 1 is an example of an external view showing the configuration of an analysis system 100 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
- the analysis system 100 includes an analysis device 1, a server device 2, and a terminal device 3.
- the analyzer 1 is installed on a toilet bowl 4 that includes a toilet bowl 4A, a toilet seat 4B, and a lid 4C, and acquires gas generated from the user's feces discharged into the toilet bowl 4A as a sample gas.
- gases generated from the user's feces include gases such as carbon dioxide, hydrogen, and methane, and/or odorous gases such as methyl mercaptan and hydrogen sulfide.
- the analyzer 1 detects the type of gas, the concentration of the gas, etc. contained in the obtained sample gas using a sensor unit 18, which will be described later.
- the analysis device 1 may be installed, for example, near the side of the toilet bowl 4A or the toilet seat 4B. Further, a part of the analyzer 1 may be embedded inside the toilet bowl 4A or the toilet seat 4B.
- the toilet bowl 4 may be a flush toilet bowl, but is not limited to this. Moreover, the toilet bowl 4 may be installed in a toilet room of a house, a hospital, or the like.
- FIG. 2 is an external view showing a part of the configuration of the analysis system 100 shown in FIG. 1 viewed from another perspective.
- 2 is a schematic diagram showing the toilet bowl 4 viewed from above.
- the direction indicated by the arrow labeled "front” is referred to as the front
- the direction indicated by the arrow labeled "rear” is referred to as the rear.
- a direction perpendicular to these arrows and substantially parallel to the paper surface is referred to as a lateral direction.
- a diagram 202 and a diagram 203 in FIG. 2 are schematic diagrams showing the toilet bowl 4 viewed from the rear and side, respectively. Each figure in FIG. 2 shows the structure of the toilet bowl 4 partially omitted and exaggerated.
- the toilet bowl 4A includes an upper surface 40A on the side facing the toilet seat 4B.
- the toilet seat 4B may include, for example, four cushions (not shown) on the surface facing the upper surface 40A.
- a gap 4D may be created between the upper surface 40A of the toilet bowl 4A and the toilet seat 4B due to the cushion and the upper surface 40A coming into contact with each other.
- the user may arrange a suction tube 124, an intake section 121 of the airflow generation section 12, an exhaust section 122, a pipe section 123, etc., which will be described later.
- the server device 2 is communicably connected to the analysis device 1 and the terminal device 3, and can receive information indicating the analysis result by the analysis device 1 from the analysis device 1 by wireless communication or wired communication.
- the server device 2 can estimate the user's health condition based on the analysis result by the analysis device 1 and transmit information indicating the estimated health condition to the terminal device 3.
- the analysis device 1 may further include some functions of the server device 2, and the analysis device 1 may estimate the health condition of the user. In this case, the analysis device 1 may transmit the estimation result to the server device 2.
- the estimation method may be, for example, a trained AI (Artificial Intelligence) that can estimate the user's health condition based on the type of gas contained in the sample gas, the concentration of the gas, etc. good.
- a trained AI Artificial Intelligence
- the terminal device 3 is realized by, for example, a smartphone used by the user.
- the terminal device 3 is not limited to a smartphone, and may be any electronic device such as a tablet.
- the terminal device 3 is located inside the toilet room, as shown in FIG. may exist in
- the terminal device 3 can receive information indicating the user's health condition from the server device 2 via wireless communication or wired communication.
- the terminal device 3 may present the user's health information to the user by displaying the received information on the display unit 3A. Further, the terminal device 3 may notify the user of the user's health information by voice through a speaker provided in the terminal device 3.
- the display unit 3A may include a display capable of displaying characters, a touch screen capable of detecting contact with a user's finger, etc.
- the display includes a display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic electro-luminescence display (OELD), or an inorganic electro-luminescence display (IELD).
- a display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic electro-luminescence display (OELD), or an inorganic electro-luminescence display (IELD).
- IELD inorganic electro-luminescence display
- the detection method of the touch screen may be any method such as a capacitance method, a resistive film method, a surface acoustic wave method (or an ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, or a load detection method.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of main parts of the analyzer 1 shown in FIG. 1. As shown in FIG. 3,
- the analyzer 1 is installed in the toilet bowl 4A, acquires a sample gas containing gas generated from the user's stool, and detects the type of gas, gas concentration, etc. contained in the acquired sample gas. and analyze.
- the analysis device 1 can transmit information indicating the result of the analysis to the server device 2.
- the analyzer 1 includes a user detection section 11, an airflow generation section 12, a pump 13, a valve 14, a storage tank 15, a control section 16, a storage section 17, a sensor section 18 serving as an analysis chamber, and a communication section 18.
- the output unit 19 includes a section 19 and an output section 20.
- the user detection unit 11 includes any sensor for detecting a user.
- the user detection unit 11 includes, for example, at least one of an infrared sensor, a pressure sensor, and an image camera.
- the user detection unit 11 may be a sensor that can detect the user by recognizing, for example, a mobile terminal owned by the user and associated with the user.
- the user detection unit 11 when the user detection unit 11 includes an infrared sensor, the user detection unit 11 detects the reflected light from the object of the infrared rays irradiated by the infrared sensor. Detects when the user enters the room. When the user detection unit 11 detects that a user has entered the toilet room, it outputs a signal indicating that the user has entered the toilet room to the control unit 16.
- the user detection unit 11 when configured to include a pressure sensor, for example, the user detection unit 11 detects the pressure applied to the pressure sensor installed on the toilet seat 4B so that the user can Detects when the person is sitting on the seat. When the user detection unit 11 detects that the user has sat on the toilet seat 4B, it outputs a signal indicating that the user has sat on the toilet seat 4B to the control unit 16.
- the pressure sensor detects that the user has stood up from the toilet seat 4B by detecting a decrease in the pressure applied to the toilet seat 4B.
- the user detection unit 11 detects that the user has stood up from the toilet seat 4B, it outputs a signal indicating that the user has stood up from the toilet seat 4B to the control unit 16.
- the user detection unit 11 may include a sensor that acquires data indicating physical characteristics in order to identify the user after detecting the user. Further, the user detection unit 11 may not include a sensor for detecting a user, but may include only a sensor for identifying a user based on a user's operation.
- the user detection unit 11 includes, for example, at least one of a load sensor 111 and a fingerprint sensor 112. Using one of these sensors, the user detection unit 11 acquires information that can identify the user, and transmits the information to the authentication unit 161. The authentication unit 161 can authenticate the user based on the received information.
- the user detection unit 11 may further include a sensor that detects sitting height, a sensor that detects a face, a sensor that detects voice, and the like. By further including these sensors, the user detection unit 11 can acquire information that accurately identifies the user.
- the analyzer 1 After the user is authenticated by the authentication unit 161, the analyzer 1 stores the sample gas in the first storage tank 151. For example, the analyzer 1 starts storing the sample gas in the first storage tank 151 after a predetermined period of time has elapsed since the user was authenticated by the authentication unit 161 . For example, the analyzer 1 starts storing the sample gas in the first storage tank 151 using the pump 13 or the valve 14, which will be described later, after a predetermined period of time has elapsed since the user was authenticated by the authentication unit 161. You may.
- control unit 16 of the analyzer 1 controls the pump 13 or valve 14, which will be described later, after a predetermined period of time has elapsed since the user was authenticated by the authentication unit 161, so that the flow is transferred to the first storage tank 151.
- the authentication unit 161 may authenticate the user.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the external appearance of the analyzer 1.
- the analyzer 1 includes, for example, a main body 1a, a mounting portion 1b, a starting switch 1c, and a load sensor 111.
- the analyzer 1 may further include an airflow generator 12 (not shown).
- the analyzer 1 may be arranged such that the attachment portion 1b is placed on the upper surface 40A of the toilet bowl 4A, and the attachment portion 1b is located between the upper surface 40A and the toilet seat 4B.
- the mounting portion 1b is equipped with a load sensor 111.
- the load sensor 111 is located on the lower surface of the mounting portion 1b. When the user sits on the toilet seat 4B, the load sensor 111 receives a load as the back surface of the toilet seat 4B comes into contact with the top surface of the load sensor 111, and can detect the user's weight.
- FIG. 4 shows an example of the configuration of the analyzer 1 in which the load sensor 111 and the main body 1a are integrated
- the analysis device 1 may be separate from the load sensor 111.
- the user may install one analysis device 1 and a plurality of load sensors 111 for one toilet bowl 4, for example.
- the load sensor 111 may be located between the toilet bowl 4A and the toilet seat 4B.
- the user can improve the detection accuracy of the user's weight. Therefore, even if there are multiple users of the toilet bowl 4, if the weights of the users are different, the authentication unit 161 cannot authenticate each user based only on the weight detected by the load sensor 111. It is possible.
- a typical example of a case where the weight of each user is different is that a father, mother, and child use a toilet 4 installed in a family's house, and the father's weight is heavier than the mother's weight, and the child's weight is heavier than the mother's weight. Examples include cases where the baby weighs less than the mother's weight.
- the activation switch 1c is a switch that activates the analysis device 1, and the user can activate the analysis device 1 by pressing the activation switch 1c with his or her finger. Further, the activation switch 1c is provided with a proximity sensor, and the user may activate the analyzer 1 by simply bringing a finger close to the activation switch 1c without touching it. Thereby, the user can start up the analyzer 1 hygienically without directly touching the start switch 1c.
- the analyzer 1 may be configured to be activated in conjunction with the load sensor 111 when the user sits on the toilet seat 4B.
- the analysis device 1 may be configured to start up when the user detection unit 11 detects a user.
- the activation switch 1c also serves as a fingerprint sensor 112 that detects a fingerprint, and is configured so that the activation switch 1c acquires "fingerprint information" when the user touches or approaches the activation switch 1c with a finger. Good too.
- the analysis device 1 can use, for example, a face authentication method using a face image, authentication based on sitting height, or body electrical resistance.
- the load sensor 111 detects the load applied to the toilet seat 4B when the user sits on the toilet seat 4B, and notifies the authentication unit 161 of the detected load as the user's weight information.
- the authentication unit 161 compares the weight information notified from the load sensor 111 and the weight information stored in the user registration information 171, extracts user information including matching weight information, and authenticates the user. Authenticate.
- the user registration information 171 is, for example, a list in which weight information, fingerprint information, and user information are associated with each other.
- the weight information is information on the numerical value of the user's weight
- the fingerprint information is information such as an image that identifies the user's fingerprint.
- User information is information that identifies each user, and may include information such as name, age, gender, user ID, account, and email address.
- An application may be created that acquires the information generated by the analysis device 1 described above and manages the health condition of the user.
- the user can display information regarding the user's health condition on the display section 3A of the user's terminal device 3 by creating an account that identifies the user in the application and logging in with the account. .
- the authentication unit 161 obtains the user's account from the extracted user information.
- the control unit 16 transmits information regarding the user's health condition to the application server via the communication control unit 165, so that the information regarding the user's health condition can be displayed on the application.
- the authentication unit 161 acquires the user's name, email address, user ID, etc. from the extracted user information.
- the analyzer 1 transmits information such as the user's name, email address, or user ID, as well as information indicating the type of gas contained in the user's sample gas, the concentration of the gas, etc. to the server device 2. can do.
- the server device 2 When the authentication unit 161 acquires the email address of the user, the server device 2 generates information indicating the user's health condition that can be estimated from the received sample gas information, and sends it to the received email address. Further, the present invention is not limited to this, and the information indicating the user's health condition may be generated by the analysis device 1, and the analysis device 1 may transmit the information indicating the user's health condition to the server device 2.
- the analysis device 1 cannot be authenticated.
- the analyzer 1 may notify the user that the user's authentication based on weight information has not been possible, for example by sounding or flashing an alarm or an LED implemented as the output unit 20 (described later). good.
- the authentication unit 161 uses the weight information that is closest to the weight information detected by the load sensor 111. It may be assumed that the associated user is using the analysis device.
- the user detection unit 11 may authenticate the user using fingerprint information instead of authenticating based on weight information.
- the fingerprint sensor 112 also serves as the activation switch 1c, and can acquire fingerprint information when the user touches or approaches the activation switch 1c with his or her finger. If the user detection unit 11 cannot authenticate the user using weight information, the user detection unit 11 may prompt the user to authenticate the user using fingerprint information.
- the user detection unit 11 acquires fingerprint information in conjunction with the user's operation of the activation switch 1c, and transmits the fingerprint information to the authentication unit 161. Thereby, the analysis device 1 can authenticate the user.
- the activation switch 1c may be placed at a location where the user can touch it when sitting on the toilet seat 4B. Thereby, the analysis device 1 can easily perform fingerprint authentication without requiring any extra operations from the user.
- the activation switch 1c may be located on the top or side surface of the analyzer 1.
- the authentication unit 161 may authenticate the user based only on fingerprint information.
- the authentication unit 161 compares the fingerprint information detected by the fingerprint sensor 112 with the fingerprint information stored in the user registration information 171, extracts user information including matching fingerprint information, and authenticates the user. do.
- the authentication unit 161 acquires the user's name, email address, user ID, etc. from the extracted user information.
- the authentication unit 161 may perform authentication using weight information in addition to fingerprint information. Further, the authentication unit 161 may automatically perform authentication using weight information when the user forgets authentication using fingerprint information. If the load sensor 111 detects weight information before the fingerprint sensor 112 detects fingerprint information, the authentication unit 161 may automatically perform authentication based on the weight information. The authentication unit 161 may automatically perform authentication based on the weight information if the fingerprint sensor 112 does not detect the fingerprint information within a predetermined time after the load sensor 111 detects the weight information.
- the analysis device 1 may include a sterilization device.
- the sterilization device may be provided, for example, around the activation switch 1c.
- the sterilization device can sterilize the user's fingers by, for example, irradiating the user's fingers with ultraviolet light having a wavelength of about 222 nm.
- the fingerprint sensor 112 may not be provided on the activation switch 1c, but may be provided on the inner doorknob or the outer doorknob of the door of the toilet room, for example. Thereby, the analysis device 1 can perform fingerprint authentication in conjunction with the opening/closing operation of the door when the user opens the door or closes the door after entering the room.
- the fingerprint sensor 112 may be provided in the water switch that causes water to flow into the toilet bowl 4A.
- the airflow generating section 12 (Airflow generation part 12)
- the airflow generator 12 creates a circulating flow of gas containing the sample gas (sample gas airflow) within the toilet bowl 4.
- the airflow generating section 12 is provided, for example, in the gap 4D between the toilet bowl 4A and the toilet seat 4B.
- the airflow generating section 12 is not limited to this, and for example, at least a portion thereof may be embedded in the toilet bowl 4.
- the airflow generating section 12 may be provided, for example, so as to be integrated with the toilet bowl 4.
- the airflow generation section 12 may include an intake section 121, an exhaust section 122, a pipe section 123, and a third air pump 133 (see FIG. 3).
- the intake part 121 intakes the sample gas in the toilet bowl 4A.
- the exhaust section 122 exhausts the sample gas taken in by the intake section 121 into the toilet bowl 4A.
- the intake section 121 and the exhaust section 122 are connected to each other by a pipe section 123.
- the third air pump 133 is connected to the pipe part 123 and causes the gas in the toilet bowl 4A to be sucked in from the intake part 121 and discharged from the exhaust part 122 via the inside of the pipe part 123.
- the third air pump 133 may be configured with a piezo pump, a motor pump, or the like.
- the airflow generation section 12 takes in air from the intake section 121 and exhausts it from the exhaust section 122, an airflow is generated within the toilet bowl 4A.
- the sample gas is generated from the user's feces, it accumulates at the bottom of the toilet bowl 4A, but is swirled up by the airflow generated by the airflow generator 12 and is sent to the upper part of the toilet bowl 4A (on the lid 4C side), especially in the suction tube described below.
- 124 is provided. Thereby, the analyzer 1 can more efficiently collect sample gas from the suction tube 124.
- the airflow generating section 12 takes in the gas in the toilet bowl 4A and exhausts the gas into the toilet bowl 4A. Therefore, the possibility that air outside the toilet bowl 4A will flow into the toilet bowl 4A and the possibility that the gas inside the toilet bowl 4A will flow out of the toilet bowl 4A are reduced. Therefore, the possibility that the concentration of the sample gas in the toilet bowl 4A will decrease is reduced by the airflow generating section 12 generating the airflow.
- the sample gas accumulated at the bottom of the toilet bowl 4A can be stirred up by the airflow generated by the airflow generation section 12.
- the concentration of the sample gas around the suction tube 124 can be increased, so that the analyzer 1 can measure the concentration of gas contained in the sample gas with higher accuracy.
- the analyzer 1 includes one or more pumps 13 capable of moving sample gas along at least one of a first flow path 31 and a second flow path 32, which will be described later. Although details will be described later, the flow rate of the sample gas in the first flow path 31 is controlled to be equal to or higher than the flow rate of the sample gas in the second flow path 32.
- the analyzer 1 includes a plurality of pumps 13 that supply or discharge sample gas or purge gas.
- the analyzer 1 includes a first air pump (first pump) 131, a second air pump (second pump) 132, and a third air pump 133.
- Each of the plurality of pumps 13 may be configured with a piezo pump, a motor pump, or the like.
- the pump 13 when the first air pump 131, the second air pump 132, the third air pump 133, etc. are described generically without being distinguished from each other, they will be referred to as the pump 13.
- the analyzer 1 includes a plurality of valves 14 that switch the flow direction of the sample gas or purge gas.
- the valve 14 includes, for example, a first valve 141, a second valve 142, a third valve 143, a fourth valve 144, a fifth valve 145, and a sixth valve 146.
- the valve 14 may be configured by an electromagnetically driven, piezo-driven, or motor-driven valve. In the following description, when the first valve 141, the second valve 142, the third valve 143, etc. are described generically without being distinguished from each other, they will be referred to as the valve 14.
- the operations of the pump 13 and the valve 14 are controlled by a control section 16, which will be described later.
- the operation of only one of the pump 13 and the valve 14 may be controlled by a control unit 16, which will be described later.
- the storage tank 15 includes, for example, a first storage tank 151 that stores sample gas, and a second storage tank 152 that stores purge gas.
- the storage tank 15 may include only the first storage tank 151 that stores the sample gas.
- the analyzer 1 can temporarily store the sample gas sampled from the target toilet bowl 4A through the first flow path in the storage tank 133, and send the sample gas to the sensor unit 18.
- the supplied sample gas can be homogenized.
- the analyzer 1 supplies a fixed amount of the sample gas stored in the first storage tank 151 to the sensor section 18, the amount of sample gas supplied to the sensor section 18 becomes constant. Thereby, the accuracy of sample gas analysis can be further improved.
- the first storage tank 151 is made of a flexible material whose internal volume changes by expanding, contracting, or deforming depending on the amount of sample gas or purge gas stored therein.
- the first storage tank 151 may be made of resin that can be deformed depending on the amount of gas stored therein, resin coated with metal, or the like.
- the first storage tank 151 is made of a material containing at least one of vinyl alcohol polymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyethylene terephthalate, polyvinylidene fluoride, and fluororesin. .
- FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the first storage tank 151.
- the first storage tank 151 may include a first layer L1 and a third layer L3 made of resin, and a second layer L2 made of metal.
- the first storage tank 151 does not have to have a three-layer structure as shown in FIG.
- the first storage tank 151 may have a two-layer structure consisting of only the first layer L1 and the second layer L2.
- the first storage tank 151 may have a two-layer structure consisting of only the second layer L1 and the third layer L2.
- the first storage tank 151 may be subjected to surface treatment to prevent sample gas from adhering.
- a second layer L2 made of aluminum foil or steel foil is formed on the first layer L1 made of nylon, polyethylene, or the like.
- the third layer L3 is formed by aluminum vapor deposition, alumina vapor deposition, or silica vapor deposition.
- the third layer L3 may be made of polyvinylidene chloride.
- the first storage tank 151 When the first storage tank 151 has flexibility, the sample gas inside can be more fully discharged than in a storage tank that does not have flexibility. Therefore, the possibility that the newly collected sample gas and the previously collected sample gas will mix is reduced, and the accuracy of sample gas analysis can be improved.
- the first storage tank 151 is not limited to the above-described structure; for example, a nylon layer, a polyethylene layer, an aluminum foil layer, a polyethylene layer, and a polyethylene layer are arranged in this order from the outside to the inside. It may be a five-layer structure.
- the second storage tank 152 sucks the air inside the toilet outside the toilet bowl 4A using a pump or the like, passes it through a filter containing activated carbon, etc., and then stores it as purge gas.
- the second storage tank 152 like the first storage tank 151, may be made of a flexible material whose internal volume changes by expanding, contracting, or deforming depending on the amount of gas stored therein. good.
- the analyzer 1 may be configured without the second storage tank 152.
- the analyzer 1 may, for example, suck air in the toilet room outside the toilet bowl 4A as a purge gas using a pump or the like, and directly supply it to the first storage tank 151 or the sensor section 18.
- the analyzer 1 may supply the first storage tank 151 or the sensor section 18 from, for example, a cylinder in which purge gas is stored in advance.
- an adsorbent such as silica gel and zeolite that adsorbs gas other than the detection target contained in the sample gas may be arranged. Further, when the sample gas is concentrated in the first storage tank 151, an adsorbent such as activated carbon and molecular sieve that adsorbs the gas to be detected contained in the sample gas may be arranged.
- the first storage tank 151 may be provided with a heater for heating the sample gas.
- the heater for heating the sample gas may be composed of, for example, a nichrome heater or a ceramic heater.
- the control section 16 includes an authentication section 161, a gas analysis section 162, a pump control section 163, a valve control section 164, a communication control section 165, and an output control section 166.
- the storage unit 17 stores user registration information 171.
- the storage unit 17 may be a storage unit within the analyzer 1, or may be an external storage communicatively connected outside the analyzer 1.
- the authentication unit 161 acquires the user's weight information detected by the load sensor 111 when the user sits on the toilet seat 4B, and also acquires the user registration information 171 from the storage unit 17. , authenticate the user.
- the authentication unit 161 acquires the user's name, email address, user ID, etc. from the extracted user information.
- the gas analysis unit 162 analyzes the components contained in the sample gas.
- the gas analysis section 162 detects and analyzes the type and concentration of gas contained in the sample gas based on information sent from the sensor section 18, which will be described later.
- the gas analysis section 162 detects and analyzes the type and concentration of gas contained in the sample gas based on a voltage value or a current value sent from the sensor section 18, which will be described later.
- the gas analysis unit 162 may analyze the type and concentration of gas using AI, for example.
- the control unit 16 transmits the analysis result, along with the user's name, email address, user ID, etc., to the server device 2 via the communication control unit 165, which will be described later.
- the server device 2 estimates the user's health condition based on the transmitted analysis results, and transmits information indicating the estimated health condition to the terminal device 3.
- the pump control unit 163 controls one or more pumps 13 included in the analyzer 1. Further, the valve control unit 164 controls the plurality of valves 14 included in the analyzer 1.
- the airflow generation section 131 is operated, the first storage tank 151, the second storage tank 152, and the sensor section are operated. Gas can be supplied to and discharged from 18.
- the control unit 16 also includes a communication control unit 165 that controls the communication unit 19 and an output control unit 166 that controls the output unit 20.
- the storage unit 17 stores various data used by the control unit 16.
- the storage unit 17 stores the user registration information 171 as described above.
- the user registration information 171 is, for example, a list in which weight information, fingerprint information, and user information are associated with each other.
- the user registration information 171 may be implemented, for example, as a database that stores weight information, fingerprint information, and user information in association with each other.
- User registration information 171 is stored in storage unit 17 in advance.
- the sensor section 18 is an analysis chamber that includes a plurality of sensors corresponding to a plurality of gases to be detected, and has an internal space that accommodates the objects to be analyzed. Sample gas is supplied from the first storage tank 151 to the internal space of the sensor section 18 by the second air pump 132, and the sensor section 18 analyzes the supplied sample gas.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the sensor section 18. As shown in FIG. 7, a flow path through which gases such as sample gas and purge gas flow is provided inside the sensor section 18.
- the volume of the flow path is, in other words, the volume of the internal space of the sensor section 18.
- a plurality of gas sensors may be arranged across the flow path.
- the sensor section 18 shown in FIG. 7 includes gas sensors A to F.
- a detection surface capable of detecting gas components of gas sensors A to F is exposed in the flow path inside the sensor section 18.
- the volume of the internal space of the sensor unit 18 is smaller than the volume of the first storage tank 151, and the volume of the first storage tank 151 is greater than or equal to the sum of the volume of the sensor unit 18 and the internal volume of the second flow path.
- the internal volume of the second flow path includes the volume of the internal space of the sensor section 18, the internal volume of the second flow path 32, the internal volume of the second air pump 132, the third valve 143, and the internal volume of the second air pump 132. It may be the sum of the internal volume of the four valves 144 (see FIG. 5).
- an amount of sample gas suitable for the processing capacity of the sensor section 18 is supplied into the sensor section 18 .
- the "volume of the first storage tank 151" refers to the internal volume of the first storage tank in its most expanded state.
- the sensor unit 18 outputs a detection signal indicating a voltage value according to the concentration of the specific gas contained in the sample gas to the gas analysis unit 162.
- the sensor section 18 outputs to the gas analysis section 162 a detection signal indicating a voltage value according to the concentration of a specific gas contained in the sample gas generated from stool.
- the sensor section 18 may output to the gas analysis section 162 a detection signal indicating a current value according to the concentration of a specific gas contained in the sample gas generated from stool.
- the specific gas includes a specific gas to be detected and a specific gas not to be detected.
- specific gases to be detected include methane, hydrogen, carbon dioxide, methyl mercaptan, hydrogen sulfide, acetic acid, and trimethylamine.
- specific gases that are not to be detected include ammonia, water, and the like.
- Each of the plurality of sensors outputs a voltage according to the concentration of at least one of these gases to the gas analysis section 162.
- the sensor section 18 may be a semiconductor sensor, a catalytic combustion sensor, an electrochemical sensor, a solid electrolyte sensor, or the like.
- each of the plurality of sensors may output a current to the gas analysis section 162 according to the concentration of at least one of these gases.
- the sensor section 18 may output a detection signal to the gas analysis section 162 each time a predetermined amount of sample gas and a predetermined amount of purge gas are alternately supplied to the sensor section 18.
- the analysis device 1 also includes a communication section 19 for communicating with other devices and an output section 20 for outputting information.
- the communication unit 19 communicates with the server device 2 and the terminal device 3, for example.
- the output unit 20 may be realized by a speaker, a display, or the like. Furthermore, the analyzer 1 does not need to include the output section 20.
- FIG. 5 is a piping diagram of the analyzer 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the sample gas swirled up by the airflow generated by the airflow generator 12 is collected by a suction tube 124 disposed above the toilet bowl 4A.
- the first flow path 31 includes a suction tube 124 and connects the first storage tank 151 to the space within the toilet bowl 4A from which the sample gas is collected.
- the first flow path 31 is a flow path that supplies sample gas collected from inside the toilet bowl 4A to the first storage tank 151, which is a storage tank.
- a first valve 141, a first air pump 131, a second valve 142, and a first storage tank 151 are arranged in this order from the upstream side.
- the first air pump 131 supplies the sample gas in the toilet bowl 4A to the first storage tank 151 under the control of the pump control unit 163.
- the first valve 141 is disposed between the suction tube 124 and the first air pump 131, and switches the connection state between the suction tube 124 and the first storage tank 151 under the control of the valve control unit 164.
- the first valve 141 also switches the connection state between the fourth flow path 34 and the first air pump 131 and between the fifth flow path 35 and the first air pump 131, which will be described later.
- the second valve 142 is arranged between the first air pump 131 and the first storage tank 151, and is controlled by the valve control unit 164 to control the connection state between the first air pump 131 and the first storage tank 151. Switch.
- the second flow path 32 is a flow path that connects the first storage tank 151 and the sensor section 18 and supplies the sample gas from the first storage tank 151 to the sensor section 18 .
- the first storage tank 151, the third valve 143, the second air pump 132, the fourth valve 144, and the sensor section 18 are arranged in this order from the upstream side.
- the third valve 143 is arranged between the first storage tank 151 and the second air pump 132, and is controlled by the valve control unit 164 to control the connection state between the first storage tank 151 and the second air pump 132. Switch. Further, the third valve 143 also switches the connection state between the third flow path 33 and the second air pump 132, which will be described later.
- the second air pump 132 supplies the sample gas or purge gas in the first storage tank 151 to the sensor unit 18 under the control of the pump control unit 163.
- the fourth valve 144 is arranged between the second air pump 132 and the sensor section 18, and switches the connection state between the second air pump 132 and the sensor section 18 under the control of the valve control section 164. Further, the fourth valve 144 also switches the connection state between the second air pump 132 and the outside of the toilet room.
- a sixth flow path 36 connects the fourth valve 144 and the outside.
- the first storage tank 151 is made of a material that can be deformed according to the amount of gas stored therein.
- Air pump 132 is arranged with first storage tank 151 in between.
- the second air pump 132 is operated to discharge the sample gas remaining in the first storage tank 151, and then the first air pump 131 is operated to supply a new sample gas to be analyzed next. , can be supplied to the first storage tank 151.
- the third flow path 33 is a flow path that connects the third valve 143 to the outside other than the toilet bowl 4A or the second storage tank 152, and supplies gas collected from the outside other than the toilet bowl 4A as a purge gas. be.
- a fifth valve 145, a second storage tank 152, a sixth valve 146, and a third valve 143 are arranged in this order from the upstream side.
- the third flow path 33 may include a filter upstream of the fifth valve 145 for removing predetermined components from the purge gas.
- the predetermined component may be, for example, a gas such as carbon dioxide, hydrogen, or methane, and/or an odorous component such as methyl mercaptan or hydrogen sulfide.
- the third flow path 33 may be configured without the second storage tank 152. In that case, the third flow path 33 does not include the sixth valve 146 and the fifth flow path 35, which will be described later, together with the second storage tank 152. Here, a configuration that does not include the second storage tank 152 will be mainly described.
- the fifth valve 145 is disposed at a branch between the third flow path 33 and a fourth flow path 34 (described later), and is controlled by the valve control unit 164 to separate the flow path for guiding the purge gas between the third flow path 33 and the fourth flow path 34, which will be described later. Switching between the flow path 34 and the flow path 34 is performed.
- the sixth valve 146 is disposed at a branch between the third flow path 33 and a fifth flow path 35, which will be described later.
- the flow path 35 is switched between the flow path 35 and the flow path 35.
- the third valve 143 is arranged at the most downstream of the third flow path 33.
- the third valve 143 switches the connection state between the third flow path 33 and the second air pump 132, as described above.
- the third flow path 33 may be configured without the second storage tank 152. In that case, the third flow path 33 does not need to include the sixth valve 146 and the fifth flow path 35, which will be described later, together with the second storage tank 152.
- the fourth flow path 34 is a flow path that connects the fifth valve 145 and the first valve 141 and supplies purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the first storage tank 151.
- a fifth valve 145 and a first valve 141 are arranged in this order from the upstream side.
- the fifth valve 145 is disposed at the branch of the third flow path 33 and the fourth flow path 34, and is controlled by the valve control unit 164 to direct the purge gas flow path to the third flow path 33 and the fourth flow path 34. and the fourth flow path 34.
- the first valve 141 switches the connection state between the fourth flow path 34 and the first air pump 131.
- the fifth flow path 35 connects the sixth valve 146 and the first valve 141 and transfers the purge gas stored in the second storage tank 152 to the first storage tank 152.
- This is a flow path that supplies water.
- a sixth valve 146 and a first valve 141 are arranged in this order from the upstream side.
- the sixth valve 146 is disposed at a branch between the third flow path 33 and the fifth flow path 35, and is controlled by the valve control unit 164 to direct the purge gas flow path to the third flow path 33 and the fifth flow path 35. and the fifth flow path 35.
- the first valve 141 switches the connection state between the fifth flow path 35 and the first air pump 131.
- control unit 16 may clean the first storage tank 151 before sampling the sample gas.
- the control unit 16 first discharges the previously sampled sample gas remaining in the first storage tank 151. Specifically, the control unit 16 shuts off the second valve 142 located upstream of the first storage tank 151 and operates the second air pump 132 to remove the sample remaining in the first storage tank 151. Gas is discharged to the outside from the sixth flow path 36. At this time, the control unit 16 controls the third valve 143 and the fourth valve 144 to allow the remaining sample gas to pass through the second flow path 32 and the sixth flow path 36.
- the control unit 16 shuts off the third valve 143 located downstream of the first storage tank 151 and operates the first air pump 131 to transfer the purge gas collected from the outside other than the toilet bowl 4A to the third valve 143. 1 storage tank 151 (supply of purge gas).
- the control unit 16 controls the fifth valve 145, the first valve 141, and the second valve 142 so that the purge gas flows through the third flow path 33, the fourth flow path 34, and the first flow path 31. allow passage.
- the analyzer 1 may use gas collected from the inside of the toilet bowl 4A through a filter that removes predetermined components as the purge gas to be supplied to the first storage tank 151.
- the predetermined component may be, for example, a gas such as carbon dioxide, hydrogen, or methane, and/or an odorous component such as methyl mercaptan or hydrogen sulfide.
- the control unit 16 may supply the purge gas stored in the second storage tank 152 to the first storage tank 151.
- the control unit 16 first supplies the purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the second storage tank 152, and stores the purge gas in the second storage tank 152 in advance.
- the seventh flow path 37 is a flow path that connects the second valve 142 and the second storage tank 152 and supplies purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the second storage tank 152.
- the control unit 16 shuts off the sixth valve 146 located downstream of the second storage tank 152 and operates the first air pump 131 to transfer the purge gas collected from the outside other than the toilet bowl 4A to the second storage tank. 152.
- the control unit 16 controls the fifth valve 145, the first valve 141, and the second valve 142 so that the purge gas flows through the third flow path 33, the fourth flow path 34, the first flow path 31 ( More specifically, the first flow path 31 ) and the seventh flow path 37 located between the first valve 141 and the second valve 142 are allowed to pass through.
- control unit 16 supplies the purge gas stored in the second storage tank 152 to the first storage tank 151.
- control unit 16 controls the sixth valve 146, the first valve 141, and the second valve 142 so that the purge gas flows through the third flow path 33, the fifth flow path 35, and the first flow path 31. allow passage.
- control unit 16 discharges the purge gas in the first storage tank 151 to the outside from the sixth flow path 36 by shutting off the second valve 142 and operating the second air pump 132. discharge). At this time, the control unit 16 controls the third valve 143 and the fourth valve 144 to allow the purge gas to pass through the second flow path 32 and the sixth flow path 36.
- the supply of the purge gas to the first storage tank 151 and the discharge of the purge gas described above may be performed multiple times. Thereby, the control unit 16 can clean the first storage tank 151 more carefully than when supplying and discharging the purge gas only once.
- the pump control unit 163 controls the first air pump 131 so that the flow rate of the first air pump 131 is, for example, approximately 50 cm 3 or more and approximately 10000 cm 3 or less (for example, approximately 700 cm 3 ) per minute.
- the pump 131 is controlled.
- the pump control unit 163 controls the second air pump 132 so that the flow rate of the second air pump 132 is, for example, about 1 cm 3 or more and about 700 cm 3 or less (for example, about 100 cm 3 ) per minute.
- the flow rate when the second air pump 132 supplies the purge gas is higher than the flow rate (approximately 50 cm 3 per minute) when supplying the sample gas or the purge gas to the sensor section 18, as will be described in detail later. controlled. This is because discharging the purge gas to the outside by the second air pump 132 does not require consideration of the processing capacity of the sensor section 18, unlike the supply of sample gas or purge gas to the sensor section 18. Thereby, the second air pump 132 can discharge the entire amount of purge gas to the outside, so that the control unit 16 can quickly clean the first storage tank 151.
- the control unit 16 extracts the sample gas and stores it in the first storage tank 151.
- the control unit 16 shuts off the third valve 143 located downstream of the first storage tank 151 and operates the first air pump 131 to newly collect sample gas from the toilet bowl 4A and fill it with the first storage tank. It is supplied to tank 151.
- the control unit 16 controls the first valve 141 and the second valve 142 to allow the sample gas to pass through the first flow path 31.
- the pump control unit 163 controls the first air pump 131 so that the flow rate of the first air pump 131 is, for example, approximately 50 cm 3 or more and approximately 10000 cm 3 or less (for example, approximately 700 cm 3 ) per minute.
- the maximum flow rate of the first air pump 131 is approximately 10,000 cm 3 per minute
- the average flow rate is approximately 700 cm 3 per minute
- the minimum flow rate is approximately 50 cm 3 per minute.
- an instantaneous flow rate or an instantaneous flow rate may be used as an instantaneous flow rate or an instantaneous flow rate may be used. In this case, the instantaneous flow rate or instantaneous flow rate may be approximately 1 cm 3 per minute.
- the control unit 16 uses the sensor unit 18 to detect the components contained in the purge gas.
- the control unit 16 may measure the purge gas before measuring the sample gas.
- the control unit 16 may acquire data regarding the switching of waveform data between the sample gas measurement and the purge gas measurement. For example, when switching from sample gas to purge gas, the waveform when measuring sample gas (ON waveform) is switched to the waveform when measuring purge gas (OFF waveform).
- the created prediction model may be applied to the control unit 16.
- the control unit 16 can improve the detection accuracy of components contained in the sample gas.
- the control unit 16 may supply the sensor unit 18 with purge gas collected from outside the toilet bowl 4A.
- the control unit 16 operates the second air pump 132, controls the fifth valve 145, the third valve 143, and the fourth valve 144, so that the purge gas flows through the third flow path 33 and the second flow path. 32 may be allowed to pass through.
- the control unit 16 may supply the purge gas stored in the second storage tank 152 to the sensor unit 18.
- the control unit 16 first supplies the purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the second storage tank 152, and stores the purge gas in the second storage tank 152 in advance.
- the control unit 16 shuts off the sixth valve 146 located downstream of the second storage tank 152 and operates the first air pump 131 to remove the purge gas collected from outside the toilet bowl 4A. is supplied to the second storage tank 152.
- the control unit 16 controls the fifth valve 145, the first valve 141, and the second valve 142 so that the purge gas flows through the third flow path 33, the fourth flow path 34, the first flow path 31 ( More specifically, the first flow path 31 ) and the seventh flow path 37 located between the first valve 141 and the second valve 142 are allowed to pass through.
- the control unit 16 may use gas collected from the inside of the toilet bowl 4A through a filter that removes predetermined components as the purge gas to be supplied to the second storage tank 152.
- the predetermined component may be, for example, a gas such as carbon dioxide, hydrogen, or methane, and/or an odorous component such as methyl mercaptan or hydrogen sulfide.
- the control unit 16 can store even gas in the toilet bowl 4A in the second storage tank 152 and use it as purge gas.
- control unit 16 shuts off the fifth valve 145 located upstream of the second storage tank 152 and operates the second air pump 132 to transfer the purge gas from the second storage tank 152 to the sensor unit 18. May be supplied.
- control unit 16 controls the sixth valve 146, the third valve 143, and the fourth valve 144 to allow the purge gas to pass through the third flow path 33 and the second flow path 32.
- the pump control unit 163 controls the second air pump 132 so that the flow rate of the second air pump 132 is, for example, about 1 cm 3 or more and about 700 cm 3 or less (for example, about 50 cm 3 ) per minute. This is a smaller flow rate than the flow rate when the first air pump 131 stores the sample gas in the first storage tank 151, which is approximately 700 cm 3 per minute.
- the maximum flow rate of the second air pump 132 is approximately 700 cm 3 per minute
- the average flow rate is approximately 50 cm 3 per minute
- the minimum flow rate is approximately 1 cm 3 per minute.
- an instantaneous flow rate or an instantaneous flow rate may be used. In this case, the instantaneous flow rate or instantaneous flow rate may be approximately 1 cm 3 per minute.
- the pump control unit 163 controls the supply time of the purge gas, which corresponds to the response speed of the sensor unit 18, so as not to exceed the processing capacity of the sensor unit 18. Therefore, in order for the second air pump 132 to correspond to the response speed of the sensor section 18, the flow rate of the second air pump 132 is smaller than that of the first air pump 131.
- control unit 16 can supply the purge gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18, and can quickly store the sample gas in the first storage tank 151. can. This also reduces the amount of time the user needs to sit on the toilet seat.
- the control unit 16 uses the sensor unit 18 to detect the components contained in the sample gas stored in the first storage tank 151.
- the control unit 16 supplies the sample gas in the first storage tank 151 to the sensor unit 18 by blocking the second valve 142 located upstream of the first storage tank 151 and operating the second air pump 132. do.
- the control unit 16 controls the third valve 143 and the fourth valve 144 to allow the sample gas to pass through the second flow path 32.
- the sensor section 18 can detect the components contained in the sample gas.
- the pump control unit 163 controls the second air pump 132 so that the flow rate of the second air pump 132 is approximately 1 cm 3 or more and approximately 700 cm 3 or less (for example, approximately 50 cm 3 ) per minute, which is smaller than the flow rate of the first air pump 131. Controls air pump 132. The flow rate of the second air pump 132 is lower than the flow rate of approximately 700 cm 3 per minute when the first air pump 131 stores the sample gas in the first storage tank 151. .
- the pump control unit 163 controls the flow rate of the sample gas supplied to the sensor unit 18 so that the flow rate is an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18.
- the flow rate of the second air pump 132 is lower than that of the first air pump 131.
- control unit 16 can supply the sample gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18.
- control unit 16 detects the components contained in the purge gas using the sensor unit 18 again.
- the control unit 16 operates the second air pump 132 to supply purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the sensor unit 18. Thereby, the sensor section 18 can detect the components contained in the purge gas.
- the control unit 16 alternately supplies the sample gas and the purge gas to the sensor unit 18 multiple times by controlling the third valve 143.
- the sensor unit 18 detects components contained in the sample gas and the purge gas each time the sample gas and the purge gas are alternately supplied.
- the number of times of alternate supply is not particularly limited, but may be, for example, about three times.
- the sensor unit 18 may select the second and subsequent waveform data and estimate the components contained in the sample gas and their concentrations based on the waveform data.
- the control unit 16 can improve the accuracy of gas concentration estimation by using a prediction model that performs machine learning using waveform data at the time of sample gas detection and waveform data at the time of purge gas detection as explanatory variables. For example, a linear regression method or a neural network can be used for this machine learning.
- the control unit 16 discharges the sample gas remaining in the first storage tank 151.
- the control unit 16 shuts off the second valve 142 located upstream of the first storage tank 151 and operates the second air pump 132 to remove the sample gas remaining in the first storage tank 151 from the sixth valve. It is discharged from the flow path 36 to the outside.
- the control unit 16 controls the third valve 143 and the fourth valve 144 to allow the remaining sample gas to pass through the second flow path 32 and the sixth flow path 36.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the control unit 16 shown in FIG. The flow of processing executed by the control unit 16 will be described with reference to FIG. 8.
- the control unit 16 cleans the first storage tank 151 before sampling the sample gas (S1).
- the control unit 16 first discharges the previously sampled sample gas remaining in the first storage tank 151. Then, after supplying the purge gas to the first storage tank 151, the control unit 16 discharges the purge gas in the first storage tank 151 to the outside. Such supply and discharge of purge gas may be performed multiple times.
- the pump control unit 163 operates the first air pump 131 to store the purge gas collected from outside the toilet bowl 4A in the second storage tank 152 (S2).
- the user detection unit 11 determines whether or not a user has been detected (S3).
- the authentication unit 161 authenticates the user based on the information acquired by the load sensor 111 and the fingerprint sensor 112, and the user registration information 171. Execute (S4).
- the control unit 16 determines whether a predetermined time has elapsed after the user defecated (S5).
- the predetermined time may be, for example, 90 seconds later, and is not particularly limited.
- the pump control unit 163 If the control unit 16 determines that a predetermined period of time has passed after the user defecated (YES in S5), the pump control unit 163 operates the first air pump 131 to collect the sample gas from the suction tube 124. It is stored in the first storage tank 151 (S6). At this time, the pump control unit 163 controls the flow rate of the first air pump 131 to be, for example, about 50 cm 3 or more and about 10000 cm 3 or less (for example, about 700 cm 3 ) per minute.
- control unit 16 determines that the predetermined time has not elapsed since the user defecated (NO in S5), the process returns to S5.
- the pump control unit 163 operates the second air pump 132 to supply the purge gas collected from outside the toilet bowl 4A to the sensor unit 18 (S7). At this time, the pump control unit 163 controls the flow rate of the second air pump 132 to be less than the flow rate of the first air pump 131, for example, approximately 1 cm 3 or more and approximately 700 cm 3 or less (for example, approximately 50 cm 3 ) per minute. Control.
- control unit 16 can supply the purge gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18, and can quickly store the sample gas in the first storage tank 151. I can do it.
- the pump control unit 163 operates the second air pump 132 to supply the sample gas stored in the first storage tank 151 to the sensor unit 18 (S8). At this time, the pump control unit 163 controls the flow rate of the second air pump 132 to be less than the flow rate of the first air pump 131, for example, approximately 1 cm 3 or more and approximately 700 cm 3 or less (for example, approximately 50 cm 3 ) per minute. Control.
- control unit 16 can supply the sample gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18, and can quickly store the sample gas in the first storage tank 151. be able to.
- the control unit 16 alternately repeats the process of S7 and the process of S8 multiple times.
- the sensor unit 18 detects components contained in the sample gas or purge gas and sends them to the gas analysis unit 162 every time the sample gas and purge gas are alternately supplied.
- the gas analysis unit 162 analyzes the type and concentration of the gas based on the sent data (S9).
- the control unit 16 transmits data regarding the type and concentration of the analyzed gas to the server device 2 via the communication unit 19 (S10), and ends the process.
- the server device 2 estimates the user's health condition based on the transmitted data.
- the server device 2 transmits data regarding the user's health condition to the user's terminal device 3.
- Embodiment 2 of the present disclosure will be described below. For convenience of explanation, parts having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. The same applies to embodiments after embodiment 2.
- FIG. 9 is a part of a piping diagram of the analyzer 1 according to the second embodiment.
- the analyzer 1 according to the second embodiment includes a first flexible storage tank 151, a first air pump 131, a second air pump 132, a sensor section 18, a first flow path 31,
- This embodiment is similar to the first embodiment in that it includes a second flow path 32 and a second flow path 32.
- the analyzer 1 according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the first air pump 131, the second air pump 132, and the first storage tank 151 are arranged in a T-shape.
- the first flow path 31 and the second flow path 32 have a common flow path 38 that they share with each other, and dedicated flow paths 31a and 32a that they do not have in common.
- a common flow path 38 that functions as the first flow path 31 and the second flow path, a dedicated flow path 31a that functions only as the first flow path 31, and a dedicated flow path 32a that functions only as the second flow path 32. has.
- the dedicated flow path 31a, the dedicated flow path 32a, and the common flow path 38 are connected to each other in a T-shape, and a seventh valve 147 is arranged at the connecting portion of the three flow paths.
- the first air pump 131 is arranged in the dedicated flow path 31a
- the second air pump 132 is arranged in the dedicated flow path 32a.
- the first air pump 131 may include a dedicated flow path 31a therein, and may constitute at least a portion of the dedicated flow path 31a.
- the second air pump 132 may include a dedicated flow path 32a therein, and may constitute at least a portion of the dedicated flow path 32a.
- the seventh valve 147 is directly connected to the outlet of the first air pump 131 and the inlet of the second air pump 132.
- the other is stopped. Specifically, by stopping the second air pump 132 and operating the first air pump 131, the control unit 16 moves the sample gas along the dedicated channel 31a and the common channel 38, and moves the sample gas along the dedicated channel 31a and the common channel 38. It is supplied to the storage tank 151. At this time, the valve control unit 164 controls the seventh valve 147 to cut off the connection between the dedicated flow path 32a and the common flow path 38, and open the connection between the dedicated flow path 31a and the common flow path 38.
- the control unit 16 moves the sample gas in the first storage tank 151 along the common flow path 38 and the dedicated flow path 32a, It is supplied to the sensor section 18.
- the valve control unit 164 controls the seventh valve 147 to cut off the connection between the common flow path 38 and the dedicated flow path 31a, and open the connection between the common flow path 38 and the dedicated flow path 32a.
- the flow rate of the first air pump 131 is approximately 700 cm 3 per minute
- the flow rate of the second air pump 132 is approximately 50 cm 3 per minute.
- the control unit 16 can supply the sample gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18, and can quickly store the sample gas in the first storage tank 151. be able to.
- FIG. 10 is a part of a piping diagram of the analyzer 1 according to the third embodiment.
- the analyzer 1 according to the third embodiment is different from the first and second embodiments in that it includes a first air pump 131 but does not include a second air pump 132.
- the first air pump 131 also functions as the second air pump 132.
- the analyzer 1 includes a flexible first storage tank 151, a first air pump 131, a sensor section 18, a first flow path 31, and a second flow path 32.
- the first flow path 31 and the second flow path 32 have a common flow path 38 and dedicated flow paths 31a and 32a.
- An eighth valve 148 is arranged at the connection between the common flow path 38 and the dedicated flow path 31a, and a ninth valve 149 is arranged at the connection between the common flow path 38 and the dedicated flow path 32a.
- the first air pump 131 is arranged in the common flow path 38 between the eighth valve 148 and the ninth valve 149. Further, the first air pump 131 may include a common flow path 38 therein, and may constitute at least a portion of the common flow path 38. The flow path that the first air pump 131 has inside can function as at least a part of the common flow path 38.
- the eighth valve 148 may be directly connected to the outlet of the first air pump 131 and the ninth valve 149 may be directly connected to the inlet of the first air pump 131.
- the valve control unit 164 controls the eighth valve 148 and the ninth valve 149 to open the connection between the first flow path 31 and the common flow path 38, and to connect the common flow path 38 and the dedicated flow path 31a. Open the connection.
- the sample gas is supplied to the first storage tank 151 through the common flow path 38 and the dedicated flow path 31a.
- the valve control unit 164 controls the eighth valve 148 and the ninth valve 149 to open the connection between the dedicated flow path 32a and the common flow path 38, and to open the connection between the common flow path 38 and the second flow path 32. Open the connection.
- the sample gas in the first storage tank 151 passes through the dedicated channel 32a, the common channel 38, and the second channel 32, and is supplied to the sensor section 18. Ru.
- the flow rate when the first air pump 131 supplies the sample gas to the first storage tank 151 is approximately 700 cm 3 per minute, and the flow rate when the first air pump 131 supplies the sample gas to the sensor section 18 is: It is controlled by the pump control unit 163 to be approximately 50 cm 3 per minute.
- control unit 16 can quickly store the sample gas in the first storage tank 151 while supplying the sample gas to the sensor unit 18 at an appropriate flow rate that does not exceed the processing capacity of the sensor unit 18. .
- FIG. 11 is a part of a piping diagram of the analyzer 1 according to the fourth embodiment.
- the analyzer 1 according to the fourth embodiment does not include a second storage tank 152 for storing purge gas, and supplies purge gas collected from outside other than the toilet bowl 4A as it is without storing it. This is different from the third embodiment.
- illustration of the second storage tank 152 is omitted.
- the analyzer 1 further includes a fourth flow path 34 that supplies purge gas, a filter that filters the purge gas, and a tenth valve 150.
- the tenth valve 150 is disposed at a connecting portion between the first flow path 31 and the fourth flow path 34, and switches the gas supplied to the first storage tank 151 or the sensor section 18 to sample gas and purge gas.
- the analyzer 1 does not need to include the second storage tank 152 and the second air pump 132, so the analyzer 1 can be made compact.
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Abstract
収集したガスの分析を円滑に実行可能な、分析装置を提供する。分析装置は、可撓性を有する素材によって構成され、第1流路(31)を通じて採取されたサンプルガスを貯留する貯留槽(151)と、貯留槽(151)から供給されるサンプルガスを分析する分析室(18)と、貯留槽(151)と分析室(18)とを接続する第2流路(32)とを備え、分析室(18)の容積は貯留槽(151)の容積よりも小さく、貯留槽(151)の容積は分析室(18)の容積と第2流路(32)の容積との和以上である。
Description
本開示は、分析装置に関し、特に、利用者の身体から排出されるガスを分析するための分析装置に関する。
従来、利用者が排出した便から発生する臭気性ガスを検出するシステムが知られている。例えば、特許文献1には、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、疾病を未然に防止する生体情報測定システムが開示されている。
本開示の一態様に係る分析装置は、可撓性を有する素材によって構成され、対象からの第1流路を通じて採取されたサンプルガスを貯留する貯留槽と、前記貯留槽から供給される前記サンプルガスを分析する分析室と、前記貯留槽と前記分析室とを接続する第2流路と、を備え、前記分析室の容積は、前記貯留槽の容積よりも小さく、前記貯留槽の容積は、前記分析室の容積と前記第2流路の容積との和以上である。
以下、本開示の実施形態1について、図面を用いて説明する。以下では、利用者が排出した便から発生するガスを検出する分析システム100を例に挙げて説明する。本開示はこの例に限らず、所定の空間内で発生するガスを検出する分析装置であればよく、例えば、倉庫や実験室等の空間内で発生するガスを検出する分析システムについて適用してもよい。
〔実施形態1〕
<分析システム100の構成>
以下、本開示の実施形態1に係る分析システム100の構成について、図面を参照して詳しく説明する。
<分析システム100の構成>
以下、本開示の実施形態1に係る分析システム100の構成について、図面を参照して詳しく説明する。
本明細書において参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明するために一部の部材のみを簡略化して示した模式図である。従って、分析システム100は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率などを忠実に表したものではない。
図1は、本開示の実施形態1に係る分析システム100の構成を示す外観図の一例である。図1に示すように、分析システム100は、分析装置1、サーバ装置2、および端末装置3を備える。
分析装置1は、便器ボウル4A、便座4B、蓋4Cを備える便器4に設置され、便器ボウル4Aに排出された利用者の便から発生するガスを、サンプルガスとして取得する。利用者の便から発生するガスの例としては、例えば、二酸化炭素、水素、メタン等のガス、および/または、メチルメルカプタン、硫化水素等の臭気性のガスが挙げられる。分析装置1は、後述するセンサ部18により、取得したサンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出する。
分析装置1は、例えば、便器ボウル4Aまたは便座4Bの側部付近に設置されていてもよい。また、分析装置1の一部は、便器ボウル4Aまたは便座4Bの内部に埋め込まれていてもよい。便器4は水洗便器であってもよいが、これに限らない。また、便器4は住宅または病院等のトイレ室に設置されてもよい。
図2は、図1に示す分析システム100の構成の一部を別の視点から見た状態を示す外観図である。図2の符号201で示す図は、便器4を上面視した状態を示す模式図である。ここで、前と記載された矢印が示す方向を前方と称し、後と記載された矢印が示す方向を後方と称する。またこれらの矢印と直交し、かつ、紙面と略平行な方向を、側方と称する。
図2の符号202で示す図、および符号203で示す図は、それぞれ、便器4を後方および側方から見た状態を示す模式図である。図2の各図は、便器4の構成を一部省略、及び誇張して示したものである。
図2に示すように、便器ボウル4Aは、便座4Bと対向する側に上面40Aを備える。便座4Bは、上面40Aと対向する面に、例えば4つのクッション(不図示)を含んでいてもよい。便座4Bが便器ボウル4Aに載置される際、クッションと上面40Aとが当接することにより、便器ボウル4Aの上面40Aと便座4Bとの間には、間隙4Dが生じ得る。この間隙4Dに、利用者は、後述する吸引チューブ124、気流発生部12の吸気部121、排気部122、管部123等を配置してもよい。
再び図1を参照して説明する。サーバ装置2は、分析装置1および端末装置3と通信可能に接続され、分析装置1から、分析装置1による分析結果を示す情報を、無線通信または有線通信によって受信し得る。サーバ装置2は、分析装置1による分析結果に基づいて、利用者の健康状態を推定し、該推定した健康状態を示す情報を端末装置3に送信し得る。
また、上記では、サーバ装置2が利用者の健康状態を推定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、分析装置1がサーバ装置2の一部の機能を更に備え、分析装置1が利用者の健康状態を推定してもよい。この場合、分析装置1は推定結果をサーバ装置2に送信してもよい。
当該推定の方法は、例えば、サンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等に基づいて利用者の健康状態を推定可能な学習済みAI(Artificial Intelligence:人工知能)等によるものであってもよい。
端末装置3は、例えば、利用者が使用するスマートフォン等で実現される。ただし、端末装置3は、スマートフォンに限定されず、例えば、タブレット等の任意の電子機器であってもよい。端末装置3は、利用者によってトイレ室に持ち込まれる場合、図1に示すように、トイレ室の内部に存在するが、利用者がトイレ室に持ち込まない場合、端末装置3は、トイレ室の外部に存在していてもよい。
端末装置3は、サーバ装置2から、利用者の健康状態を示す情報を、無線通信または有線通信によって、受信し得る。端末装置3は、受信した当該情報を、表示部3Aに表示することで、利用者の健康情報を当該利用者に提示してもよい。また、端末装置3は、端末装置3に備えられるスピーカを通して、利用者の健康情報を、音声によって当該利用者に通知してもよい。
これにより、利用者は、手軽に健康状態を示す情報を取得することができる。例えば、利用者は病院等に行かなくとも、家庭等のトイレ室において、手軽に健康状態を示す情報を取得することができる。
表示部3Aは、文字等を表示可能なディスプレイや、利用者の指等の接触を検出可能なタッチスクリーン等を含んで構成されていてもよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro‐Luminescence Display)または無機ELディスプレイ(IELD:Inorganic Electro‐Luminescence Display)等の表示デバイスを含んで構成されていてもよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(または超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式または荷重検出方式等の任意の方式で構わない。
<分析装置1>
次に、実施形態1の分析装置1の構成を、図3を参照して説明する。図3は、図1に示す分析装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。
次に、実施形態1の分析装置1の構成を、図3を参照して説明する。図3は、図1に示す分析装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。
上述したように、分析装置1は、便器ボウル4Aに設置され、利用者の便から発生するガスを含むサンプルガスを取得し、取得したサンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出し分析する。分析装置1は、当該分析の結果を示す情報をサーバ装置2に送信し得る。
図3に示すように、分析装置1は、利用者検知部11、気流発生部12、ポンプ13、弁14、貯留槽15、制御部16、記憶部17、分析室であるセンサ部18、通信部19、および出力部20を備える。
(利用者検知部11)
利用者検知部11は、利用者を検知するための任意のセンサを含む。利用者検知部11は一例として、赤外線センサ、圧力センサ、および画像カメラ等の少なくとも何れかを含んで構成される。利用者検知部11は、例えば、利用者が保有し、利用者と対応付けられている携帯端末などを認識することによって、利用者を検知することができるセンサであってもよい。
利用者検知部11は、利用者を検知するための任意のセンサを含む。利用者検知部11は一例として、赤外線センサ、圧力センサ、および画像カメラ等の少なくとも何れかを含んで構成される。利用者検知部11は、例えば、利用者が保有し、利用者と対応付けられている携帯端末などを認識することによって、利用者を検知することができるセンサであってもよい。
利用者検知部11が、例えば、赤外線センサを含んで構成される場合、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検知することにより、利用者検知部11は、利用者がトイレ室に入室したことを検知する。利用者検知部11は、利用者がトイレ室に入室したことを検知したとき、利用者が入室したことを示す信号を制御部16に出力する。
また、利用者検知部11が、例えば、圧力センサを含んで構成される場合、利用者検知部11は、便座4Bに設置された圧力センサにかかる圧力を検知することにより、利用者が便座4Bに座ったことを検知する。利用者検知部11は、利用者が便座4Bに座ったことを検知したとき、利用者が便座4Bに座ったことを示す信号を制御部16に出力する。
また、圧力センサは、便座4Bにかかる圧力の低減を検知することにより、利用者が便座4Bから立ち上がったことを検知する。利用者検知部11は、利用者が便座4Bから立ち上がったことを検知したとき、利用者が便座4Bから立ち上がったことを示す信号を制御部16に出力する。
さらに、利用者検知部11は、利用者を検知した後に、利用者を特定するために、身体的特徴を示すデータを取得するセンサを含んでいてもよい。また、利用者検知部11は、利用者を検知するセンサを備えないで、ユーザの操作により利用者の特定をするセンサのみを備えてもよい。
利用者検知部11は、例えば、荷重センサ111、および指紋センサ112の少なくとも何れか一方を備える。これらのセンサの何れか一方によって、利用者検知部11は、利用者を特定可能な情報を取得し、当該情報を認証部161へ送信する。認証部161は、当該受け取った情報に基づいて、利用者の認証を行うことができる。利用者検知部11は、座高を検知するセンサ、顔を検知するセンサおよび音声を検知するセンサ等を更に備えていてもよい。これらのセンサをさらに備えることにより、利用者検知部11は、利用者を精度よく特定する情報を取得することができる。
分析装置1は、認証部161によって、利用者が認証された後に、第1貯留槽151にサンプルガスを貯留する。例えば、分析装置1は、認証部161によって、利用者が認証された時点から所定時間が経過した後に、第1貯留槽151へのサンプルガスの貯留を開始する。例えば、分析装置1は、認証部161によって、利用者が認証された時点から所定時間が経過した後に、後述するポンプ13または弁14などにより、第1貯留槽151へのサンプルガスの貯留を開始してもよい。例えば、分析装置1の制御部16は、認証部161によって、利用者が認証された時点から所定時間が経過した後に、後述するポンプ13または弁14を制御することで、第1貯留槽151へのサンプルガスの貯留を開始してもよい。あるいは、第1貯留槽151にサンプルガスが貯留された後に、認証部161によって、利用者の認証を行ってもよい。
図4を参照して、分析装置1による利用者の認証について詳しく説明する。図4は、分析装置1の外観の一例を示す図である。
図4に示すように、分析装置1は、例えば本体1a、取付部1b、起動スイッチ1c、および荷重センサ111を備えている。分析装置1は、さらに気流発生部12(不図示)を備えてもよい。
分析装置1は、取付部1bを便器ボウル4Aの上面40Aに載置し、取付部1bが上面40Aと便座4Bとの間に位置するように配置されてもよい。取付部1bには荷重センサ111が備えられている。例えば、荷重センサ111は、取付部1bの下面に位置している。荷重センサ111は、利用者が便座4Bに座ったときに、便座4Bの裏面が荷重センサ111の上面と当接して荷重を受け、利用者の体重を検知することができる。
図4には荷重センサ111と本体1aとが一体となっている分析装置1の構成例を示したが、これに限定されない。例えば、分析装置1は、荷重センサ111と別体であってもよい。この場合、利用者は、例えば、1つの便器4につき、1つの分析装置1と複数の荷重センサ111とを設置してもよい。
例えば、荷重センサ111は、便器ボウル4Aと便座4Bとの間に位置してもよい。利用者は、便器ボウル4Aと便座4Bとの間に複数の荷重センサ111を配置することにより、利用者の体重の検知精度を向上させることができる。それゆえ、便器4の利用者が複数であっても、各利用者の体重が異なっている場合、認証部161は、荷重センサ111によって検知した体重のみに基づいて各利用者を認証することが可能である。各利用者の体重が異なっている場合の典型例としては、ある家族の家宅内に設置された便器4を、お父さん、お母さん、子供が使用し、お父さんの体重はお母さんの体重より重く、子供の体重はお母さんの体重より軽い場合などが挙げられる。
起動スイッチ1cは、分析装置1を起動させるスイッチであり、利用者が起動スイッチ1cを指で押圧することによって、分析装置1を起動させることができる。また、起動スイッチ1cには、近接センサが設けられており、利用者は、指を起動スイッチ1cに触れずに、ただ近接させることによって、分析装置1を起動させてもよい。これにより、利用者は起動スイッチ1cに直接触れることなく、衛生的に分析装置1を起動させることができる。
また、これに限らず、例えば、分析装置1は、利用者が便座4Bに座ったときに、荷重センサ111と連動して起動する構成にしてもよい。例えば、分析装置1は、利用者検知部11が利用者を検知したときに、起動する構成にしてもよい。
また、起動スイッチ1cは、指紋を検知する指紋センサ112を兼ねており、利用者が指を起動スイッチ1cに接触または近接させたときに、起動スイッチ1cが「指紋情報」を取得する構成にしてもよい。
次に、分析装置1による利用者の認証の手順の一例について、詳細に説明する。以下では、利用者検知部11が、荷重センサ111および指紋センサ112を備えている場合を例に挙げて説明する。しかし、認証はこれに限られず、分析装置1は、例えば、顔画像を用いた顔認証法、座高による認証、または体電気抵抗などを用いることができる。
荷重センサ111は、利用者が便座4Bに座ったときに、便座4Bにかかる荷重を検知し、検知した荷重を利用者の体重情報として認証部161に通知する。認証部161は、荷重センサ111から通知された体重情報と、利用者登録情報171に記憶されている体重情報とを比較して、一致する体重情報を含む利用者情報を抽出し、利用者を認証する。
利用者登録情報171とは、例えば、体重情報、指紋情報および利用者情報を対応付けたリストである。ここで、体重情報とは、利用者の体重の数値の情報であり、指紋情報とは、利用者の指紋を特定する画像等の情報である。利用者情報とは、各利用者を特定する情報であり、名前、年齢、性別、利用者ID、アカウント、メールアドレス等を含む情報であってもよい。
上述した分析装置1によって生成された情報を取得して、利用者の健康状態を管理するアプリケーションが作成されてもよい。利用者は、当該アプリケーションにおいて利用者を特定するアカウントを作成し、当該アカウントでログインすることにより、利用者の端末装置3の表示部3Aに、利用者の健康状態に関する情報を表示させることができる。
認証部161は、抽出した利用者情報から、利用者のアカウントを取得する。制御部16は、通信制御部165を介して、アプリケーションのサーバに利用者の健康状態に関する情報を送信し、利用者の健康状態に関する情報をアプリケーションで表示できるようにする。
また、認証部161は、抽出した利用者情報から、当該利用者の名前、メールアドレス、又は利用者ID等を取得する。これにより、分析装置1は、利用者の名前、メールアドレス、又は利用者ID等の情報とともに、利用者のサンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を示す情報をサーバ装置2へ送信することができる。認証部161が当該利用者のメールアドレスを取得する場合、サーバ装置2は、受信したサンプルガスの情報から推定できる利用者の健康状態を示す情報を生成し、受信したメールアドレス宛に送信する。また、これに限らず、利用者の健康状態を示す情報は、分析装置1によって生成し、分析装置1が、利用者の健康状態を示す情報をサーバ装置2に送信してもよい。
このとき、例えば、利用者の体重が変化したため、荷重センサ111が検知した体重情報と一致する体重情報が、利用者登録情報171に格納されていない場合、分析装置1は、体重情報による利用者の認証をすることができない。この場合、例えば、後述する出力部20として実現されるアラームまたはLEDを鳴動または点滅させることによって、分析装置1は、体重情報による利用者の認証ができなかったことを利用者に通知してもよい。なお、荷重センサ111が検知した体重情報と一致する体重情報が、利用者登録情報171に格納されていない場合、例えば、認証部161は、荷重センサ111が検知した体重情報と最も近い体重情報に対応付けられた利用者が分析装置を使用していると推定してもよい。
また、体重情報による利用者の認証ができない場合、利用者検知部11は、体重情報による認証の替わりに、指紋情報による利用者の認証を行ってもよい。指紋センサ112は、上述したように、起動スイッチ1cを兼ねており、利用者が指を起動スイッチ1cに接触または近接させたときに、指紋情報を取得することができる。利用者検知部11は、体重情報による利用者の認証ができない場合、利用者に指紋情報による利用者の認証を促してもよい。
これにより、利用者検知部11は、体重情報による利用者の認証ができなかった場合、利用者の起動スイッチ1cの操作に併せて指紋情報を取得し、指紋情報を認証部161に送信する。これにより、分析装置1は、利用者を認証することができる。
また、起動スイッチ1cは、利用者が便座4Bに座ったときに、ちょうど手が触れる場所に配置してもよい。これにより、分析装置1は、利用者に余計な動作を要求することなく、簡単に指紋認証をすることができる。例えば、起動スイッチ1cは、分析装置1の上面又は側面に位置していてもよい。
また、認証部161は、指紋情報のみに基づいて利用者を認証してもよい。認証部161は、指紋センサ112が検知した指紋情報と、利用者登録情報171に記憶されている指紋情報とを比較して、一致する指紋情報を含む利用者情報を抽出し、利用者を認証する。認証部161は、抽出した利用者情報から、当該利用者の名前、メールアドレス、又は利用者ID等を取得する。
また、認証部161は、指紋情報と併せて、体重情報による認証を行ってもよい。また、認証部161は、利用者が指紋情報による認証を忘れている場合に、体重情報による認証を自動で行ってもよい。認証部161は、指紋センサ112が指紋情報を検知する前に、荷重センサ111が体重情報を検知した場合、体重情報による認証を自動で行ってもよい。認証部161は、荷重センサ111が体重情報を検知してから所定時間内に、指紋センサ112が指紋情報を検知しなかった場合、体重情報による認証を自動で行ってもよい。
また、分析装置1は、除菌装置を有していてもよい。除菌装置は、例えば、起動スイッチ1cの周辺に設けられてもよい。除菌装置は、例えば、約222nmの波長の紫外線を利用者の指に照射することにより、利用者の指を除菌することができる。
また、指紋センサ112は、起動スイッチ1cに設けられず、例えば、トイレ室のドアの内側のドアノブ、または外側のドアノブに備えられてもよい。これにより、分析装置1は、利用者がドアを開けるとき、または入室後ドアを閉めるときに、ドアの開閉動作に併せて、指紋認証を行うことができる。
また、便器ボウル4Aに水を流す流水スイッチに、指紋センサ112が設けられてもよい。
(気流発生部12)
ここで、再び図2を参照し、気流発生部12について説明する。図2に示すように、気流発生部12は、便器4内でサンプルガスを含む気体の循環流(サンプルガスの気流)を作る。気流発生部12は、上述したように、例えば、便器ボウル4Aと便座4Bとの間の間隙4Dに設けられる。
ここで、再び図2を参照し、気流発生部12について説明する。図2に示すように、気流発生部12は、便器4内でサンプルガスを含む気体の循環流(サンプルガスの気流)を作る。気流発生部12は、上述したように、例えば、便器ボウル4Aと便座4Bとの間の間隙4Dに設けられる。
ただし、気流発生部12は、これに限らず、例えば、少なくともその一部が便器4に埋め込まれてもよい。気流発生部12は、例えば、便器4と一体となるように設けられてもよい。
気流発生部12は、吸気部121、排気部122、管部123、および第3空気ポンプ133(図3参照)を備えてもよい。
吸気部121は、便器ボウル4A内のサンプルガスを吸気する。排気部122は、吸気部121によって吸気されたサンプルガスを便器ボウル4A内に向けて排気する。吸気部121と排気部122とは、管部123によって互いに接続される。
第3空気ポンプ133は、管部123に接続され、吸気部121から便器ボウル4A内の気体を吸気させ、管部123内部を経由して排気部122から排出させる。第3空気ポンプ133は、ピエゾポンプまたはモータポンプ等で構成されてもよい。
気流発生部12が、吸気部121から吸気して排気部122から排気することで、便器ボウル4A内において気流が生じる。サンプルガスは、利用者の便から発生した後、便器ボウル4Aの底に溜まるが、気流発生部12によって生じる気流により巻き上げられ、便器ボウル4Aの上方(蓋4C側)、特に、後述する吸引チューブ124が設けられる方向へ向かって流れる。これにより、分析装置1は、吸引チューブ124から、より効率よくサンプルガスを採取することができる。
また、気流発生部12は、便器ボウル4A内の気体を吸気し、便器ボウル4A内に当該気体を排気する。そのため、便器ボウル4A外の空気が便器ボウル4A内に流入する可能性、および便器ボウル4A内の気体が便器ボウル4A外に流出する可能性が低減される。従って、気流発生部12が気流を発生させることで、便器ボウル4A内のサンプルガスの濃度が低下する可能性が低減される。
さらに、排気部122の先端を便器ボウル4Aの底方向へ向けることで、気流発生部12によって生じる気流により、便器ボウル4Aの底に溜まったサンプルガスを巻き上げることができる。これにより、吸引チューブ124周辺のサンプルガスの濃度を高めることができるため、分析装置1は、より精度よくサンプルガスに含まれるガスの濃度を測定することができる。
(ポンプ13および弁14)
再び図3を参照して説明する。分析装置1は、後述する第1流路31および第2流路32のうち少なくともいずれか一方に沿って、サンプルガスを移動させることが可能な1以上のポンプ13を備える。詳しくは後述するが、第1流路31におけるサンプルガスの流量は、第2流路32におけるサンプルガスの流量以上になるよう制御される。
再び図3を参照して説明する。分析装置1は、後述する第1流路31および第2流路32のうち少なくともいずれか一方に沿って、サンプルガスを移動させることが可能な1以上のポンプ13を備える。詳しくは後述するが、第1流路31におけるサンプルガスの流量は、第2流路32におけるサンプルガスの流量以上になるよう制御される。
分析装置1は、サンプルガスまたはパージガスを供給または排出する複数のポンプ13を備える。具体的には、分析装置1は、第1空気ポンプ(第1ポンプ)131、第2空気ポンプ(第2ポンプ)132および第3空気ポンプ133を備える。複数のポンプ13は、それぞれ、ピエゾポンプまたはモータポンプ等で構成されていてもよい。以降の説明において、第1空気ポンプ131、第2空気ポンプ132、第3空気ポンプ133などを互いに区別せず、総称する目的で記載するときは、ポンプ13と記載する。
また、分析装置1は、サンプルガスまたはパージガスの流れ方向を切換える複数の弁14を備える。弁14は、例えば、第1の弁141、第2の弁142、第3の弁143、第4の弁144、第5の弁145、および第6の弁146を備える。弁14は、電磁駆動、ピエゾ駆動またはモータ駆動等の弁によって構成されていてもよい。以降の説明において、第1の弁141、第2の弁142、第3の弁143などを互いに区別せず、総称する目的で記載するときは、弁14と記載する。
ポンプ13および弁14の動作は、後述する制御部16によって制御される。ポンプ13または弁14のいずれか一方のみの動作が、後述する制御部16によって制御されてもよい。
(貯留槽15)
貯留槽15は、例えば、サンプルガスを貯留する第1貯留槽151、パージガスを貯留する第2貯留槽152を備える。貯留槽15は、サンプルガスを貯留する第1貯留槽151のみを有していてもよい。
貯留槽15は、例えば、サンプルガスを貯留する第1貯留槽151、パージガスを貯留する第2貯留槽152を備える。貯留槽15は、サンプルガスを貯留する第1貯留槽151のみを有していてもよい。
分析装置1は、第1貯留槽151を備えることにより、対象である便器ボウル4A内からの第1流路を通じて採取されたサンプルガスを貯留槽133に一旦貯留することができ、センサ部18に供給するサンプルガスを均質化させることができる。また、分析装置1は、第1貯留槽151に貯留されたサンプルガスのうち一定量をセンサ部18に供給するため、センサ部18に供給されるサンプルガスの量が一定になる。これにより、サンプルガスの分析精度をより向上させることができる。
第1貯留槽151は、内部に貯留されるサンプルガスまたはパージガスの量に応じて膨張、収縮、または変形により内容積が変化する可撓性を有する素材によって構成される。例えば、第1貯留槽151は、内部に貯留される気体の量に応じて変形可能な樹脂、または金属がコートされた樹脂等によって構成されてもよい。
具体的には、第1貯留槽151は、ビニルアルコール系ポリマー、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテレフタラート、ポリフッ化ビニリデン、及びフッ素樹脂のうち少なくとも何れか1つを含む素材によって構成される。
図6は、第1貯留槽151の構成例を示す図である。図6に示すように、第1貯留槽151は、樹脂から成る第1層L1および第3層L3と、金属から成る第2層L2とを有していてもよい。第1貯留槽151は、図6に示すような3層構造でなくてもよい。例えば、第1貯留槽151は、第1層L1および第2層L2のみから成る2層構造であってもよい。あるいは、第1貯留槽151は、第2層L1および第3層L2のみから成る2層構造であってもよい。
第1貯留槽151は、サンプルガスの付着を防止する表面処理が施されてもよい。この場合、ナイロン、またはポリエチレン等からなる第1層L1の上に、アルミニウム箔またはスチール箔からなる第2層L2が形成される。
また、第1貯留槽151は、第2層L2を備えない場合、サンプルガスの透過を低減する表面処理が施されてもよい。この場合、第1貯留槽151は、アルミニウム蒸着、アルミナ蒸着、またはシリカ蒸着による第3層L3が形成される。第3層L3は、ポリ塩化ビニリデンにより構成されてもよい。
第1貯留槽151が可撓性を有している場合、可撓性を有しない貯留槽と比較して、より内部のサンプルガスを排出しきることができる。このため、新たに採取されたサンプルガスと以前採取されたサンプルガスとが混合する可能性が低減され、サンプルガスの分析精度を向上させることができる。なお、第1貯留槽151は、上述した構造に限らず、例えば、ナイロンの層、ポリエチレンの層、アルミニウム箔の層、ポリエチレンの層、及びポリエチレンの層が、外側から内側に向かってこの順に位置する5層の構造であってもよい。
第2貯留槽152は、便器ボウル4Aの外側にあるトイレ室内の空気をポンプ等によって吸引し、活性炭等を含むフィルタを通過させた後、パージガスとして貯留する。第2貯留槽152は、第1貯留槽151と同様に、内部に貯留される気体の量に応じて膨張、収縮、または変形により内容積が変化する可撓性を有する素材によって構成されてもよい。
前述の通り、分析装置1は、第2貯留槽152を備えない構成としてもよい。この場合、分析装置1は、例えば、便器ボウル4Aの外側にあるトイレ室の空気をポンプ等によりパージガスとして吸引し、直接、第1貯留槽151またはセンサ部18に供給してもよい。分析装置1は、例えば、予めパージガスを貯留させたボンベ等から、第1貯留槽151またはセンサ部18に供給してもよい。
第1貯留槽151の内部には、例えば、シリカゲル及びゼオライト等のサンプルガスに含まれる検出対象外のガスを吸着する吸着剤が配されてもよい。また、第1貯留槽151において、サンプルガスの濃縮が行われる場合、例えば、活性炭及びモレキュラーシーブ等のサンプルガスに含まれる検出対象のガスを吸着する吸着剤が配されてもよい。
また、第1貯留槽151には、サンプルガスを加熱するためのヒータが設けられてもよい。サンプルガスを加熱するためのヒータは、例えば、ニクロムヒーター又はセラミックヒーターなどから構成されてよい。
(制御部16)
制御部16は、認証部161、ガス分析部162、ポンプ制御部163、弁制御部164、通信制御部165、および出力制御部166を備えている。記憶部17は、利用者登録情報171を格納している。記憶部17は、分析装置1内の記憶部であってもよいし、分析装置1外に通信可能に接続される外部ストレージであってもよい。
制御部16は、認証部161、ガス分析部162、ポンプ制御部163、弁制御部164、通信制御部165、および出力制御部166を備えている。記憶部17は、利用者登録情報171を格納している。記憶部17は、分析装置1内の記憶部であってもよいし、分析装置1外に通信可能に接続される外部ストレージであってもよい。
認証部161は、上述したように、利用者が便座4Bに座ったときに、荷重センサ111が検知した利用者の体重情報を取得するとともに、記憶部17から利用者登録情報171を取得して、利用者を認証する。認証部161は、抽出した利用者情報から、当該利用者の名前、メールアドレス、または利用者ID等を取得する。
ガス分析部162は、サンプルガスに含まれる成分の分析を行う。ガス分析部162は、後述するセンサ部18から送られる情報に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類および濃度を検出し分析する。例えば、ガス分析部162は、後述するセンサ部18から送られる電圧値又は電流値に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類および濃度を検出し分析する。ガス分析部162は、例えば、AIによって、ガスの種類および濃度を分析してもよい。
制御部16は、分析結果を、利用者の名前、メールアドレス、または利用者ID等とともに、後述する通信制御部165を介してサーバ装置2に送信する。サーバ装置2は、上述したように、送信された分析結果に基づいて、利用者の健康状態を推定し、該推定した健康状態を示す情報を端末装置3に送信する。
ポンプ制御部163は、分析装置1が備える1以上のポンプ13を制御する。また、弁制御部164は、分析装置1が備える複数の弁14を制御する。
詳しくは後述するが、ポンプ制御部163および弁制御部164によるポンプ13および弁14の制御によって、例えば気流発生部131を動作させたり、第1貯留槽151、第2貯留槽152、およびセンサ部18にガスを供給・排出させたりすることができる。
また、制御部16は、通信部19を制御する通信制御部165および出力部20を制御する出力制御部166を備える。
(記憶部17)
記憶部17は、制御部16が使用する各種データ等を記憶する。記憶部17は、上述したように、利用者登録情報171を格納する。
記憶部17は、制御部16が使用する各種データ等を記憶する。記憶部17は、上述したように、利用者登録情報171を格納する。
利用者登録情報171は、上述したように、例えば、体重情報、指紋情報および利用者情報を対応付けたリストである。利用者登録情報171は、一例として、体重情報、指紋情報および利用者情報を対応付けて格納するデータベースとして実現されてもよい。利用者登録情報171は、予め、記憶部17に格納される。
(センサ部18)
センサ部18は、検出対象である複数のガスに対応する複数のセンサを備える分析室であり、分析対象を収容する内部空間が形成されている。センサ部18の内部空間に、第2空気ポンプ132によって、第1貯留槽151からサンプルガスが供給され、センサ部18は、供給されたサンプルガスを分析する。
センサ部18は、検出対象である複数のガスに対応する複数のセンサを備える分析室であり、分析対象を収容する内部空間が形成されている。センサ部18の内部空間に、第2空気ポンプ132によって、第1貯留槽151からサンプルガスが供給され、センサ部18は、供給されたサンプルガスを分析する。
図7は、センサ部18の構成例を示す図である。図7に示すように、センサ部18の内部には、サンプルガスおよびパージガスなどのガスが流れる流路が設けられている。流路の容積は、すなわち、センサ部18の内部空間の容積である。流路を挟むように複数のガスセンサが配置されていてもよい。図7に示すセンサ部18は、ガスセンサA~Fを備えている。センサ部18の内部の流路には、ガスセンサA~Fのガスの成分を検知可能な検知面が露出している。
センサ部18の内部空間の容積は、第1貯留槽151の容積よりも小さく、第1貯留槽151の容積は、センサ部18の容積と第2流路の内部容積との和以上である。ここで、第2流路の内部容積とは、センサ部18の内部空間の容積と、第2流路32の内部容積と、第2空気ポンプ132の内部容積と、第3の弁143と第4の弁144との内部容積との和であってもよい(図5参照)。これにより、センサ部18内に、センサ部18の処理能力に適した量のサンプルガスが供給される。例えば、第1貯留槽151が、可撓性を有する素材によって構成される場合、「第1貯留槽151の容積」とは、第1貯留槽が最も膨らんでいる状態における内部容積を指す。
センサ部18は、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じた電圧値を示す検知信号を、ガス分析部162に出力する。例えば、センサ部18は、便から発生するサンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じた電圧値を示す検知信号を、ガス分析部162に出力する。例えば、センサ部18は、便から発生するサンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じた電流値を示す検知信号を、ガス分析部162に出力してもよい。
特定ガスには、検出対象の特定ガスと、検出対象外の特定ガスとが含まれる。検出対象の特定ガスの一例として、メタン、水素、二酸化炭素、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸及びトリメチルアミン等が挙げられる。また、検出対象外の特定ガスの一例として、アンモニア及び水等が挙げられる。
複数のセンサの各々は、これらのガスの少なくとも何れかの濃度に応じた電圧を、ガス分析部162に出力する。センサ部18は、半導体式センサ、接触燃焼式センサ、電気化学式センサまたは固体電解質センサ等であってよい。例えば、複数のセンサの各々は、これらのガスの少なくとも何れかの濃度に応じた電流を、ガス分析部162に出力してもよい。
詳しくは後述するが、センサ部18は、所定量のサンプルガスと所定量のパージガスとがセンサ部18に交互に供給される度に、検知信号をガス分析部162に出力してもよい。
(通信部19および出力部20)
分析装置1は、また、他の装置と通信するための通信部19および情報を出力するための出力部20を備える。通信部19は、例えば、サーバ装置2および端末装置3と通信する。出力部20は、スピーカまたはディスプレイ等で実現されてもよい。また、分析装置1は、出力部20を備えなくてもよい。
分析装置1は、また、他の装置と通信するための通信部19および情報を出力するための出力部20を備える。通信部19は、例えば、サーバ装置2および端末装置3と通信する。出力部20は、スピーカまたはディスプレイ等で実現されてもよい。また、分析装置1は、出力部20を備えなくてもよい。
<配管図>
図5は、実施形態1に係る分析装置1の配管図である。図5に示すように、気流発生部12によって発生した気流により巻き上げられたサンプルガスは、便器ボウル4Aの上方に配置される吸引チューブ124によって採取される。
図5は、実施形態1に係る分析装置1の配管図である。図5に示すように、気流発生部12によって発生した気流により巻き上げられたサンプルガスは、便器ボウル4Aの上方に配置される吸引チューブ124によって採取される。
(第1流路31)
第1流路31は、吸引チューブ124を含んで構成され、サンプルガスを採取する対象である便器ボウル4A内の空間と第1貯留槽151とを接続する。第1流路31は、便器ボウル4A内から採取されるサンプルガスを、貯留槽である第1貯留槽151に供給する流路である。第1流路31には、上流側から第1の弁141、第1空気ポンプ131、第2の弁142、および第1貯留槽151がこの順序で配置される。
第1流路31は、吸引チューブ124を含んで構成され、サンプルガスを採取する対象である便器ボウル4A内の空間と第1貯留槽151とを接続する。第1流路31は、便器ボウル4A内から採取されるサンプルガスを、貯留槽である第1貯留槽151に供給する流路である。第1流路31には、上流側から第1の弁141、第1空気ポンプ131、第2の弁142、および第1貯留槽151がこの順序で配置される。
第1空気ポンプ131は、ポンプ制御部163の制御によって、便器ボウル4A内のサンプルガスを第1貯留槽151に供給する。
第1の弁141は、吸引チューブ124と第1空気ポンプ131との間に配置され、弁制御部164の制御によって、吸引チューブ124と第1貯留槽151との間の接続状態を切換える。また第1の弁141は、後述する第4流路34と第1空気ポンプ131との間、および第5流路35と第1空気ポンプ131との間の接続状態も切換える。
第2の弁142は、第1空気ポンプ131と第1貯留槽151との間に配置され、弁制御部164の制御によって、第1空気ポンプ131と第1貯留槽151との間の接続状態を切換える。
(第2流路32)
第2流路32は、第1貯留槽151とセンサ部18とを接続し、第1貯留槽151のサンプルガスをセンサ部18へ供給する流路である。
第2流路32は、第1貯留槽151とセンサ部18とを接続し、第1貯留槽151のサンプルガスをセンサ部18へ供給する流路である。
第2流路32には、上流側から第1貯留槽151、第3の弁143、第2空気ポンプ132、第4の弁144、およびセンサ部18がこの順序で配置される。
第3の弁143は、第1貯留槽151と第2空気ポンプ132との間に配置され、弁制御部164の制御によって、第1貯留槽151と第2空気ポンプ132との間の接続状態を切換える。また、第3の弁143は、後述する第3流路33と第2空気ポンプ132との間の接続状態も切換える。
第2空気ポンプ132は、ポンプ制御部163の制御によって、第1貯留槽151内のサンプルガスまたはパージガスを、センサ部18に供給する。
第4の弁144は、第2空気ポンプ132とセンサ部18との間に配置され、弁制御部164の制御によって、第2空気ポンプ132とセンサ部18との間の接続状態を切換える。また、第4の弁144は、第2空気ポンプ132と外部であるトイレ室内との間の接続状態も切換える。第4の弁144と外部との間は、第6流路36で接続される。
第1貯留槽151は、上述したように、内部に貯留される気体の量に応じて変形可能な素材によって構成され、第1貯留槽151の上流に第1空気ポンプ131が、下流に第2空気ポンプ132が、第1貯留槽151を挟んで配置される。
詳しくは後述するが、第2空気ポンプ132を動作させ、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを排出してから、第1空気ポンプ131を動作させ、次に分析する新たなサンプルガスを、第1貯留槽151に供給することができる。
これにより、可撓性を有しない貯留槽と比較して、より残留するサンプルガスを排出しきることができるため、新たに採取したサンプルガスと残留サンプルガスとの混合を低減することができ、サンプルガスの分析精度を向上させることができる。
(第3流路33)
第3流路33は、便器ボウル4A以外の外部または第2貯留槽152と第3の弁143とを接続し、便器ボウル4A内以外の外部から採取した気体を、パージガスとして供給する流路である。
第3流路33は、便器ボウル4A以外の外部または第2貯留槽152と第3の弁143とを接続し、便器ボウル4A内以外の外部から採取した気体を、パージガスとして供給する流路である。
第3流路33には、上流側から第5の弁145、第2貯留槽152、第6の弁146、および第3の弁143が、この順序で配置される。また、第3流路33は、第5の弁145の上流に、パージガスから、所定の成分を除去するためのフィルタを備えてもよい。ここで、所定の成分は、例えば、二酸化炭素、水素、メタンなどのガス、および/または、メチルメルカプタン、硫化水素等の臭気性の成分などであってもよい。
また、第3流路33は、第2貯留槽152を備えない構成としてもよい。その場合、第3流路33は、第6の弁146および後述する第5流路35も、第2貯留槽152とともに備えない。ここでは、主に、第2貯留槽152を備えない構成を基本として説明する。
第5の弁145は、第3流路33と後述する第4流路34との分岐に配置され、弁制御部164の制御によって、パージガスを導く流路を、第3流路33と第4流路34との間で切換える。
第6の弁146は、第3流路33と後述する第5流路35との分岐に配置され、弁制御部164の制御によって、パージガスを導く流路を、第3流路33と第5流路35との間で切換える。
第3の弁143は、第3流路33の最も下流に配置される。第3の弁143は、上述したように、第3流路33と第2空気ポンプ132との間の接続状態を切換える。
第3流路33は、第2貯留槽152を備えない構成としてもよい。その場合、第3流路33は、第6の弁146および後述する第5流路35も、第2貯留槽152とともに備えなくてもよい。
(第4流路34)
第4流路34は、第5の弁145と第1の弁141とを接続し、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第1貯留槽151に供給する流路である。第4流路34には、上流側から第5の弁145および第1の弁141がこの順序で配置される。
第4流路34は、第5の弁145と第1の弁141とを接続し、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第1貯留槽151に供給する流路である。第4流路34には、上流側から第5の弁145および第1の弁141がこの順序で配置される。
第5の弁145は、上述したように、第3流路33と第4流路34との分岐に配置され、弁制御部164の制御によって、パージガスを導く流路を、第3流路33と第4流路34との間で切換える。
第1の弁141は、上述したように、第4流路34と第1空気ポンプ131との間の接続状態を切換える。
(第5流路35)
第5流路35は、第2貯留槽152を設けた場合に、第6の弁146と第1の弁141とを接続し、第2貯留槽152に貯留されたパージガスを第1貯留槽151に供給する流路である。第5流路35には、上流側から第6の弁146および第1の弁141がこの順序で配置される。
第5流路35は、第2貯留槽152を設けた場合に、第6の弁146と第1の弁141とを接続し、第2貯留槽152に貯留されたパージガスを第1貯留槽151に供給する流路である。第5流路35には、上流側から第6の弁146および第1の弁141がこの順序で配置される。
第6の弁146は、上述したように、第3流路33と第5流路35との分岐に配置され、弁制御部164の制御によって、パージガスを導く流路を、第3流路33と第5流路35との間で切換える。
第1の弁141は、上述したように、第5流路35と第1空気ポンプ131との間の接続状態を切換える。
<分析システム100の動作>
(第1貯留槽151のクリーニング)
第1実施形態に係る分析装置1の動作について、図5を参照して説明する。図5に示すように、制御部16は、サンプルガスの採取前に、第1貯留槽151のクリーニングを行ってもよい。
(第1貯留槽151のクリーニング)
第1実施形態に係る分析装置1の動作について、図5を参照して説明する。図5に示すように、制御部16は、サンプルガスの採取前に、第1貯留槽151のクリーニングを行ってもよい。
制御部16は、まず、第1貯留槽151に残留する、以前に採取されたサンプルガスを排出する。具体的には、制御部16は、第1貯留槽151の上流に位置する第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを、第6流路36から外部へ排出する。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、残留するサンプルガスが、第2流路32および第6流路36を通過できるようにする。
次に、制御部16は、第1貯留槽151の下流に位置する第3の弁143を遮断し、第1空気ポンプ131を動作させることで、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第1貯留槽151へ供給する(パージガスの供給)。このとき、制御部16は、第5の弁145、第1の弁141および第2の弁142を制御して、パージガスが第3流路33、第4流路34および第1流路31を通過できるようにする。なお、分析装置1は、所定の成分を除去するフィルタを介して便器ボウル4Aの内部から採取された気体を、第1貯留槽151へ供給するパージガスとして用いてもよい。ここで、所定の成分は、例えば、二酸化炭素、水素、メタンなどのガス、および/または、メチルメルカプタン、硫化水素等の臭気性の成分などであってもよい。
また制御部16は、第2貯留槽152を設ける場合、第2貯留槽152に貯留されたパージガスを、第1貯留槽151へ供給してもよい。この場合、制御部16は、まず、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152へ供給し、パージガスを予め第2貯留槽152に貯留しておく。
第7流路37は、第2の弁142と第2貯留槽152とを接続し、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152へ供給する流路である。制御部16は、第2貯留槽152の下流に位置する第6の弁146を遮断し、第1空気ポンプ131を動作させることで、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152へ供給する。このとき、制御部16は、第5の弁145、第1の弁141および第2の弁142を制御して、パージガスが第3流路33、第4流路34、第1流路31(より詳細には、第1の弁141および第2の弁142との間に位置する第1流路31)および第7流路37を通過できるようにする。
次に、制御部16は、第2貯留槽152に貯留したパージガスを第1貯留槽151へ供給する。このとき、制御部16は、第6の弁146、第1の弁141および第2の弁142を制御して、パージガスが第3流路33、第5流路35および第1流路31を通過できるようにする。
次に、制御部16は、第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内のパージガスを第6流路36から外部へ排出する(パージガスの排出)。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、パージガスが第2流路32および第6流路36を通過できるようにする。
上述した第1貯留槽151へのパージガスの供給およびパージガスの排出は、複数回行われてもよい。これにより、1回だけパージガスの供給およびパージガスの排出をする場合と比較して、制御部16は、第1貯留槽151をより丁寧にクリーニングすることができる。
第1貯留槽151をクリーニングするとき、ポンプ制御部163は、例えば、第1空気ポンプ131の流量が毎分約50cm3以上約10000cm3以下(例えば約700cm3)となるように、第1空気ポンプ131を制御する。また、ポンプ制御部163は、例えば、第2空気ポンプ132の流量が毎分約1cm3以上約700cm3以下(例えば約100cm3)となるように、第2空気ポンプ132を制御する。
ここで、第2空気ポンプ132のパージガスを供給するときの流量は、詳しくは後述するが、センサ部18にサンプルガスまたはパージガスを供給するときの流量(毎分約50cm3)よりも多い流量に制御される。これは、第2空気ポンプ132によるパージガスの外部への排出は、センサ部18へのサンプルガスまたはパージガスの供給と相違して、センサ部18の処理能力を考慮する必要が無いためである。これにより、第2空気ポンプ132は、パージガスを全量外部に排出することができるため、制御部16は、迅速に第1貯留槽151をクリーニングすることができる。
(サンプルガスの貯留)
次に、制御部16は、サンプルガスを採取して第1貯留槽151に貯留する。制御部16は、第1貯留槽151の下流に位置する第3の弁143を遮断し、第1空気ポンプ131を動作させることで、新たに便器ボウル4Aからサンプルガスを採取し、第1貯留槽151に供給する。このとき、制御部16は、第1の弁141および第2の弁142を制御して、サンプルガスが第1流路31を通過できるようにする。
次に、制御部16は、サンプルガスを採取して第1貯留槽151に貯留する。制御部16は、第1貯留槽151の下流に位置する第3の弁143を遮断し、第1空気ポンプ131を動作させることで、新たに便器ボウル4Aからサンプルガスを採取し、第1貯留槽151に供給する。このとき、制御部16は、第1の弁141および第2の弁142を制御して、サンプルガスが第1流路31を通過できるようにする。
また、ポンプ制御部163は、例えば、第1空気ポンプ131の流量が毎分約50cm3以上約10000cm3以下(例えば約700cm3)となるように、第1空気ポンプ131を制御する。例えば、第1空気ポンプ131の最大流量は毎分約10000cm3、平均流量は毎分約700cm3、最小流量は毎分約50cm3である。なお、最小流量の代替として、例えば、瞬間流量または瞬時流量を用いてもよい。この場合、瞬間流量または瞬時流量は毎分約1cm3であってもよい。
(パージガスの測定)
次に、制御部16は、センサ部18によってパージガスに含まれる成分の検出を行う。ここで、サンプルガス検出結果からパージガスの影響を除外するために、制御部16は、サンプルガスの測定前にパージガスの測定を実行してもよい。あるいは、サンプルガスとパージガスとを交互に測定することによって、制御部16は、サンプルガス測定時とパージガス測定時との波形データの切り替わりに関するデータを取得してもよい。例えば、サンプルガスからパージガスへと切り変えた場合、サンプルガス測定時の波形(ON波形)はパージガス測定時の波形(ОFF波形)へと切り替わる。そこで、波形の飽和値の他に、ON波形/ОFF波形の切り替わり時に観測される波形パターンを示すデータ(すなわち、傾き、立ち上がり、立ち下りに関するデータを含む)を説明変数として利用した機械学習に基づき作成した予測モデルを、制御部16に適用してもよい。このような予測モデルを適用することによって、制御部16は、サンプルガスに含まれる成分の検出精度を向上させることができる。
次に、制御部16は、センサ部18によってパージガスに含まれる成分の検出を行う。ここで、サンプルガス検出結果からパージガスの影響を除外するために、制御部16は、サンプルガスの測定前にパージガスの測定を実行してもよい。あるいは、サンプルガスとパージガスとを交互に測定することによって、制御部16は、サンプルガス測定時とパージガス測定時との波形データの切り替わりに関するデータを取得してもよい。例えば、サンプルガスからパージガスへと切り変えた場合、サンプルガス測定時の波形(ON波形)はパージガス測定時の波形(ОFF波形)へと切り替わる。そこで、波形の飽和値の他に、ON波形/ОFF波形の切り替わり時に観測される波形パターンを示すデータ(すなわち、傾き、立ち上がり、立ち下りに関するデータを含む)を説明変数として利用した機械学習に基づき作成した予測モデルを、制御部16に適用してもよい。このような予測モデルを適用することによって、制御部16は、サンプルガスに含まれる成分の検出精度を向上させることができる。
第2貯留槽152を設けない場合、制御部16は、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスをセンサ部18へ供給してもよい。例えば、制御部16は、第2空気ポンプ132を動作させ、第5の弁145、第3の弁143および第4の弁144を制御して、パージガスが第3流路33および第2流路32を通過できるようにしてもよい。
また、第2貯留槽152を設ける場合、制御部16は、第2貯留槽152に貯留されたパージガスを、センサ部18へ供給してもよい。この場合、制御部16は、まず、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152へ供給し、パージガスを予め第2貯留槽152に貯留しておく。制御部16は、上述したように、第2貯留槽152の下流に位置する第6の弁146を遮断し、第1空気ポンプ131を動作させることで、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152へ供給する。このとき、制御部16は、第5の弁145、第1の弁141および第2の弁142を制御して、パージガスが第3流路33、第4流路34、第1流路31(より詳細には、第1の弁141および第2の弁142との間に位置する第1流路31)および第7流路37を通過できるようにする。なお、制御部16は、所定の成分を除去するフィルタを介して便器ボウル4Aの内部から採取された気体を、第2貯留槽152へ供給するパージガスとして用いてもよい。ここで、所定の成分は、例えば、二酸化炭素、水素、メタンなどのガス、および/または、メチルメルカプタン、硫化水素等の臭気性の成分などであってもよい。このフィルタを用いることで、制御部16は、便器ボウル4A内のガスでも第2貯留槽152に貯留してパージガスとして用いることができる。
次に、制御部16は、第2貯留槽152の上流に位置する第5の弁145を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、パージガスを第2貯留槽152からセンサ部18に供給してもよい。このとき、制御部16は、第6の弁146、第3の弁143および第4の弁144を制御して、パージガスが第3流路33および第2流路32を通過できるようにする。
このとき、ポンプ制御部163は、例えば、第2空気ポンプ132の流量が毎分約1cm3以上約700cm3以下(例えば約50cm3)となるように、第2空気ポンプ132を制御する。これは、第1空気ポンプ131がサンプルガスを第1貯留槽151に貯留するときの流量が毎分約700cm3であるのと比較して、少ない流量となっている。例えば、第2空気ポンプ132の最大流量は毎分約700cm3、平均流量は毎分約50cm3、最小流量は毎分約1cm3である。なお、最小流量の代替として、例えば、瞬間流量または瞬時流量を用いてもよい。この場合、瞬間流量または瞬時流量は毎分約1cm3であってもよい。
ポンプ制御部163は、センサ部18の処理能力を超えないように、センサ部18の応答速度と対応する、パージガスの供給時間を制御している。このため、第2空気ポンプ132はセンサ部18の応答速度に対応させるために、第2空気ポンプ132の流量は第1空気ポンプ131より少なくなる。
これにより、制御部16は、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、センサ部18にパージガスを供給することができるとともに、第1貯留槽151に迅速にサンプルガスを貯留することができる。また、これにより、利用者が便座に座っている必要のある時間を短縮することができる。
(サンプルガスの測定)
次に、制御部16は、センサ部18によって、第1貯留槽151に貯留したサンプルガスに含まれる成分の検出を行う。制御部16は、第1貯留槽151の上流に位置する第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内のサンプルガスをセンサ部18に供給する。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、サンプルガスが第2流路32を通過できるようにする。これにより、センサ部18は、サンプルガスに含まれる成分を検出することができる。
次に、制御部16は、センサ部18によって、第1貯留槽151に貯留したサンプルガスに含まれる成分の検出を行う。制御部16は、第1貯留槽151の上流に位置する第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内のサンプルガスをセンサ部18に供給する。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、サンプルガスが第2流路32を通過できるようにする。これにより、センサ部18は、サンプルガスに含まれる成分を検出することができる。
このとき、ポンプ制御部163は、第2空気ポンプ132の流量が、第1空気ポンプ131の流量より少ない毎分約1cm3以上約700cm3以下(例えば約50cm3)となるように、第2空気ポンプ132を制御する。この第2空気ポンプ132の流量は、第1空気ポンプ131がサンプルガスを第1貯留槽151に貯留するときの流量が毎分約700cm3であるのと比較して、少ない流量となっている。
これは、ポンプ制御部163が、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量となるように、センサ部18に供給するサンプルガスの流量を制御しているためである。その結果、第2空気ポンプ132の流量は第1空気ポンプ131より少なくなる。
これにより、制御部16は、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、センサ部18にサンプルガスを供給することができる。
(交互に測定)
次に、制御部16は、再びセンサ部18によって、パージガスに含まれる成分の検出を行う。制御部16は、第2空気ポンプ132を動作させることで、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスをセンサ部18へ供給する。これにより、センサ部18は、パージガスに含まれる成分を検出することができる。
次に、制御部16は、再びセンサ部18によって、パージガスに含まれる成分の検出を行う。制御部16は、第2空気ポンプ132を動作させることで、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスをセンサ部18へ供給する。これにより、センサ部18は、パージガスに含まれる成分を検出することができる。
制御部16は、第3の弁143を制御することにより、サンプルガスとパージガスとを交互に複数回、センサ部18へ供給する。センサ部18は、サンプルガスとパージガスとが交互に供給される度に、サンプルガスとパージガスに含まれる成分を検出する。交互に供給する回数は、特に限定されないが、例えば3回程度であってもよい。サンプルガスを複数検出する場合、センサ部18は、2番目以降の波形データを選択して、該波形データに基づいてサンプルガスに含まれる成分およびその濃度を推定しても良い。制御部16は、サンプルガス検出時の波形データおよびパージガス検出時の波形データを説明変数とした機械学習を行った予測モデルを使用することにより、ガス濃度推定の精度を高めることができる。この機械学習には、例えば、線形回帰法またはニューラルネットワークを用いることができる。
(サンプルガスの排出)
次に、制御部16は、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを排出する。制御部16は、第1貯留槽151の上流に位置する第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを、第6流路36から外部へ排出する。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、残留するサンプルガスが、第2流路32および第6流路36を通過できるようにする。
次に、制御部16は、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを排出する。制御部16は、第1貯留槽151の上流に位置する第2の弁142を遮断し、第2空気ポンプ132を動作させることで、第1貯留槽151内に残留するサンプルガスを、第6流路36から外部へ排出する。このとき、制御部16は、第3の弁143および第4の弁144を制御して、残留するサンプルガスが、第2流路32および第6流路36を通過できるようにする。
<制御部の処理の流れ>
図8は、図3に示す制御部16が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図8を参照して、制御部16が実行する処理の流れを説明する。
図8は、図3に示す制御部16が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図8を参照して、制御部16が実行する処理の流れを説明する。
図8に示すように、制御部16はサンプルガスの採取前に、第1貯留槽151のクリーニングを行う(S1)。制御部16は、まず、第1貯留槽151に残留する、以前に採取されたサンプルガスを排出する。それから、制御部16は、第1貯留槽151へパージガスを供給した後、第1貯留槽151内のパージガスを外部へ排出する。このようなパージガスの供給と排出は複数回行われてもよい。
次に、ポンプ制御部163は、第1空気ポンプ131を動作させ、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを第2貯留槽152に貯留する(S2)。
利用者検知部11は、利用者を検知したか否かを判断する(S3)。利用者検知部11が利用者を検知した場合(S3でYES)、認証部161は、荷重センサ111、指紋センサ112が取得した情報、および利用者登録情報171に基づいて、利用者の認証を行う(S4)。
一方、利用者検知部11が利用者を検知していない場合(S3でNO),S3の処理に戻る。
制御部16は、利用者の排便後、所定時間が経過したか否かを判断する(S5)。所定時間とは、例えば、90秒後であってもよいし、特に限定されない。
制御部16が、利用者の排便後、所定時間が経過したと判断した場合(S5でYES)、ポンプ制御部163は、第1空気ポンプ131を動作させ、吸引チューブ124から採取したサンプルガスを第1貯留槽151に貯留する(S6)。このとき、ポンプ制御部163は、第1空気ポンプ131の流量を、例えば、毎分約50cm3以上約10000cm3以下(例えば約700cm3)となるように制御する。
一方、制御部16が、利用者の排便後、所定時間が経過していないと判断した場合(S5でNO)、S5の処理に戻る。
次に、ポンプ制御部163は、第2空気ポンプ132を動作させ、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスをセンサ部18へ供給する(S7)。このとき、ポンプ制御部163は、第2空気ポンプ132の流量を、第1空気ポンプ131の流量より少ない、例えば、毎分約1cm3以上約700cm3以下(例えば約50cm3)となるように制御する。
これにより、制御部16は、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、センサ部18にパージガスを供給することができるとともに、第1貯留槽151に、迅速にサンプルガスを貯留することができる。
次に、ポンプ制御部163は、第2空気ポンプ132を動作させ、第1貯留槽151に貯留されているサンプルガスをセンサ部18へ供給する(S8)。このとき、ポンプ制御部163は、第2空気ポンプ132の流量を、第1空気ポンプ131の流量より少ない、例えば、毎分約1cm3以上約700cm3以下(例えば約50cm3)となるように制御する。
これにより、制御部16は、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、センサ部18にサンプルガスを供給することができるとともに、第1貯留槽151に、迅速にサンプルガスを貯留することができる。
制御部16は、S7の処理とS8の処理を、交互に複数回、繰り返して行う。
センサ部18は、サンプルガスとパージガスとが交互に供給される度に、サンプルガスまたはパージガスに含まれる成分を検出してガス分析部162に送る。ガス分析部162は、送られたデータに基づいて、ガスの種類・濃度を分析する(S9)。
制御部16は、通信部19を介して、分析したガスの種類・濃度に関するデータをサーバ装置2へ送信して(S10)、処理を終了する。
サーバ装置2は、送信されデータに基づいて、利用者の健康状態を推定する。サーバ装置2は、利用者の健康状態に関するデータを、利用者の端末装置3へ送信する。
〔実施形態2〕
本開示の実施形態2について、以下に説明する。説明の便宜上、上記実施形態1にて説明したものと同じ機能を有するものについては、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態2以降の実施形態についても同様である。
本開示の実施形態2について、以下に説明する。説明の便宜上、上記実施形態1にて説明したものと同じ機能を有するものについては、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態2以降の実施形態についても同様である。
図9は、実施形態2に係る分析装置1の配管図の一部である。図9に示すように、実施形態2に係る分析装置1は、可撓性を有する第1貯留槽151、第1空気ポンプ131、第2空気ポンプ132、センサ部18、第1流路31、および第2流路32を備える点で、実施形態1と共通する。しかし、実施形態2に係る分析装置1は、第1空気ポンプ131、第2空気ポンプ132、および第1貯留槽151がT字型に配置される点で、実施形態1と相違する。
第1流路31および第2流路32は、互いに共通する共通流路38と、共通しない専用流路31a,32aとを有する。具体的には、第1流路31および第2流路として機能する共通流路38、第1流路31としてのみ機能する専用流路31a、第2流路32としてのみ機能する専用流路32aを有する。
専用流路31a、専用流路32a、および共通流路38は、互いにT字型になるように接続され、3つの流路の接続部分に第7の弁147が配置される。
また、第1空気ポンプ131は専用流路31aに配置され、第2空気ポンプ132は専用流路32aに配置される。第1空気ポンプ131は、内部に専用流路31aを含み、専用流路31aの少なくとも一部を構成してもよい。第2空気ポンプ132は、内部に専用流路32aを含み、専用流路32aの少なくとも一部を構成してもよい。この場合、第7の弁147は第1空気ポンプ131の吐出口および第2空気ポンプ132の流入口に直接接続される。
第1空気ポンプ131及び第2空気ポンプ132の一方が動作しているとき、他方は停止する。具体的には、第2空気ポンプ132を停止させ、第1空気ポンプ131を動作させることによって、制御部16は、サンプルガスを専用流路31aおよび共通流路38に沿って移動させ、第1貯留槽151に供給する。このとき、弁制御部164は第7の弁147を制御して、専用流路32aと共通流路38との接続を遮断し、専用流路31aと共通流路38との接続を開放する。
第1空気ポンプ131を停止させ、第2空気ポンプ132を動作させることによって、制御部16は、第1貯留槽151のサンプルガスを、共通流路38および専用流路32aに沿って移動させ、センサ部18に供給する。このとき、弁制御部164は、第7の弁147を制御して、共通流路38と専用流路31aとの接続を遮断し、共通流路38と専用流路32aとの接続を開放する。
また、第1空気ポンプ131の流量は、毎分約700cm3であり、第2空気ポンプ132の流量は、毎分約50cm3である。これにより、制御部16は、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、センサ部18にサンプルガスを供給することができるとともに、第1貯留槽151に、迅速にサンプルガスを貯留することができる。
〔実施形態3〕
図10は、実施形態3に係る分析装置1の配管図の一部である。図10に示すように、実施形態3に係る分析装置1は、第1空気ポンプ131を備えるが、第2空気ポンプ132を備えない点で、実施形態1および実施形態2と相違する。第1空気ポンプ131は、第2空気ポンプ132の機能を兼ねている。
図10は、実施形態3に係る分析装置1の配管図の一部である。図10に示すように、実施形態3に係る分析装置1は、第1空気ポンプ131を備えるが、第2空気ポンプ132を備えない点で、実施形態1および実施形態2と相違する。第1空気ポンプ131は、第2空気ポンプ132の機能を兼ねている。
分析装置1は、可撓性を有する第1貯留槽151、第1空気ポンプ131、センサ部18、第1流路31、および第2流路32を備える。第1流路31および第2流路32は、共通流路38と専用流路31a、32aとを有する。
共通流路38と専用流路31aとの接続部分に、第8の弁148が配置され、共通流路38と専用流路32aとの接続部分に、第9の弁149が配置される。
また、第1空気ポンプ131は、第8の弁148と第9の弁149との間の、共通流路38に配置される。また、第1空気ポンプ131は、内部に共通流路38を含み、共通流路38の少なくとも一部を構成してもよい。第1空気ポンプ131が内部に有する流路は、共通流路38の少なくとも一部として機能することが可能である。例えば、第8の弁148は第1空気ポンプ131の吐出口に直接接続され、第9の弁149は、第1空気ポンプ131の流入口に直接接続されてもよい。
弁制御部164は、第8の弁148および第9の弁149を制御して、第1流路31と共通流路38との接続を開放するとともに、共通流路38と専用流路31aとの接続を開放する。この状態で、第1空気ポンプ131を動作させると、共通流路38および専用流路31aを通過してサンプルガスが第1貯留槽151に供給される。
弁制御部164は、第8の弁148および第9の弁149を制御して、専用流路32aと共通流路38との接続を開放するとともに、共通流路38と第2流路32との接続を開放する。この状態で、第1空気ポンプ131を動作させると、第1貯留槽151のサンプルガスが、専用流路32a、共通流路38および第2流路32を通過して、センサ部18に供給される。
第1空気ポンプ131がサンプルガスを第1貯留槽151に供給するときの流量は、毎分約700cm3であり、第1空気ポンプ131がサンプルガスをセンサ部18に供給するときの流量は、毎分約50cm3となるように、ポンプ制御部163により制御される。
これにより、センサ部18の処理能力を超えない適切な流量で、制御部16は、センサ部18にサンプルガスを供給しつつ、第1貯留槽151に、迅速にサンプルガスを貯留することができる。
〔実施形態4〕
図11は、実施形態4に係る分析装置1の配管図の一部である。図9に示すように、実施形態4に係る分析装置1は、パージガスを貯留する第2貯留槽152を備えず、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを貯留することなく、そのまま供給する点で、実施形態3と相違する。図10では、第2貯留槽152の図示を省略している。
図11は、実施形態4に係る分析装置1の配管図の一部である。図9に示すように、実施形態4に係る分析装置1は、パージガスを貯留する第2貯留槽152を備えず、便器ボウル4A以外の外部から採取したパージガスを貯留することなく、そのまま供給する点で、実施形態3と相違する。図10では、第2貯留槽152の図示を省略している。
分析装置1は、パージガスを供給する第4流路34、パージガスをろ過するフィルタ、および第10の弁150を、さらに備える。第10の弁150は、第1流路31と第4流路34との接続部分に配置され、第1貯留槽151またはセンサ部18に供給するガスを、サンプルガスとパージガスとに切換える。これにより、分析装置1が、第2貯留槽152、および第2空気ポンプ132を備える必要が無いため、分析装置1をコンパクトにすることができる。
以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
1 分析装置
4A 便器ボウル
18 センサ部(分析室)
31 第1流路
31a 専用流路
32 第2流路
32a 専用流路
38 共通流路
131 第1空気ポンプ(第1ポンプ)
132 第2空気ポンプ(第2ポンプ)
151 第1貯留槽(貯留槽)
161 認証部
4A 便器ボウル
18 センサ部(分析室)
31 第1流路
31a 専用流路
32 第2流路
32a 専用流路
38 共通流路
131 第1空気ポンプ(第1ポンプ)
132 第2空気ポンプ(第2ポンプ)
151 第1貯留槽(貯留槽)
161 認証部
Claims (15)
- 第1流路を通じて採取されたサンプルガスを貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から供給される前記サンプルガスを分析する分析室と、
前記貯留槽と前記分析室とを接続する第2流路と、を備え
前記分析室の容積は、前記貯留槽の容積よりも小さく、
前記貯留槽の容積は、前記分析室の容積と前記第2流路の容積との和以上である、分析装置。 - 前記貯留槽は、可撓性を有する素材によって構成されている、請求項1に記載の分析装置。
- 前記第1流路および前記第2流路の少なくとも一方に沿って、サンプルガスを移動させることが可能な1以上のポンプを備え、
前記第1流路におけるサンプルガスの流量は、前記第2流路におけるサンプルガスの流量以上である、請求項1または2に記載の分析装置。 - 前記第1流路および前記第2流路は、互いに共通する共通流路と、共通しない専用流路とを有し、前記ポンプは、前記共通流路の少なくとも一部を構成する、請求項3に記載の分析装置。
- 前記第1流路および前記第2流路は、互いに共通する共通流路と、共通しない専用流路とを有し、前記ポンプは、前記第1流路の前記専用流路の少なくとも一部を構成する第1ポンプと、前記第2流路の前記専用流路の少なくとも一部を構成する第2ポンプとを含む、請求項3に記載の分析装置。
- 前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの一方が動作しているとき、他方は停止している、請求項5に記載の分析装置。
- 前記貯留槽を構成する素材は、ビニルアルコール系ポリマー、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテレフタラート、ポリフッ化ビニリデン、及びフッ素樹脂のうち少なくとも何れか1つを含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の分析装置。
- 前記貯留槽は、前記素材によって構成されるフィルム表面、または該フィルム表面上に位置する金属箔に、前記サンプルガスの付着を防止する表面処理、または前記サンプルガスの透過を低減する表面処理を施して成る、請求項7に記載の分析装置。
- サンプルガスを前記貯留槽内に送り込むときの、前記第1流路におけるサンプルガスの流量は毎分50cm3以上10000cm3以下であり、
前記貯留されたサンプルガスを前記貯留槽内から前記分析室に送り出すときの、前記第2流路におけるサンプルガスの流量は毎分1cm3以上700cm3以下である、請求項1から8のいずれか1項に記載の分析装置。 - 前記サンプルガスは便器ボウル内の空間から採取されたガスであり、
前記便器ボウルを利用する利用者を認証する認証部をさらに備え、
前記認証部によって前記利用者が認証された後に、前記貯留槽にサンプルガスを貯留する、請求項1から9のいずれか1項に記載の分析装置。 - 前記認証部によって前記利用者が認証されてから所定時間が経過した後に、前記貯留槽にサンプルガスを貯留する、請求項10に記載の分析装置。
- 前記サンプルガスは便器ボウル内の空間から採取されたガスであり、
便器ボウルを利用する利用者を認証する認証部をさらに備え、
前記貯留槽にサンプルガスを貯留した後に、前記認証部によって前記利用者の認証を行う、請求項1から9のいずれか1項に記載の分析装置。 - 前記認証部は、前記利用者の身体の特徴に基づいて、前記利用者を認証する、請求項10から12のいずれか1項に記載の分析装置。
- 前記身体の特徴は、前記利用者の指紋及び体重の少なくとも何れか一方である、請求項13に記載の分析装置。
- 前記サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じた電圧又は電流を出力するセンサをさらに備える、請求項1から14のいずれか1項に記載の分析装置。
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- 2023-03-29 WO PCT/JP2023/012781 patent/WO2023190676A1/ja unknown
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