JP2009075088A - Health condition measuring device and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、腸内の健康状態を判断するための有力な指標の一つである排泄物中のpH値を、非接触で推定することのできる健康状態測定装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a health condition measuring apparatus and a measuring method that can estimate the pH value in excrement, which is one of the promising indicators for judging the health condition in the intestine, without contact.
人の腸内の健康状態を知るための指標の一つとして便のpH値を計測することが行われている。具体的には、排泄された便を採取し、水等で希釈あるいはそのままの状態でpH電極を接触させて計測を行い、この便中のpH値から腸内のpH値を推測している。 Measuring the pH value of stool is one of the indicators for knowing the health condition of the human intestine. Specifically, excreted stool is collected and measured by bringing the electrode into contact with a pH electrode diluted with water or the like, and the pH value in the intestine is estimated from the pH value in the stool.
排泄物とは関係しないが、非接触でpH値を測定する技術としては、たとえば特許文献1および2がある。特許文献1は、試料表面へpH指示薬を含む粒子を吐出し、この粒子の変色状態に基いて試料表面のpHを測定する方法に関するものである。
Although it does not relate to excrement, there are, for example,
また、特許文献2は、測定対象物に色変化型のpH指示色素を均一に混合して撮影し、得られたカラー画像を信号化し、該測定対象物についてあらかじめ作成した検量線と対比することによりpH値を推定してディスプレーに表示する方法である。
一方、排泄物とともに排出されるガス成分を利用して、腸内状態を知る技術としては特許文献3〜6がある。特許文献3は、腸内状態報知装置およびその方法に関する本出願人の発明である。この装置では、排泄物から出る排泄ガス中の水素ガスをガスセンサで測定し、ガスセンサから出力された信号値に対応した腸内状態情報を腸内健康度判定用付属情報から抽出してユーザに報知するものである。腸内状態情報としては、腸内に存在する種々の菌の総数、ビフィズス菌の数、悪玉菌の数、腸内菌の総数のうちのビフィズス菌数の割合、又は、腸内菌の総数のうちの悪玉菌数の割合等を採用している。
On the other hand, there are
また、特許文献4の排泄ガス測定装置及び方法も本出願人の発明であり、排泄ガス中の水素ガスあるいはメタンガスをガスセンサで検出し、ビフィズス菌数を推定して腸内健康度を判定するものである。
Further, the excretion gas measuring device and method of
また、特許文献5の健康測定装置は、排泄時に発生した臭気を酸化触媒で脱臭し、そのときに要した酸化電流から臭気成分濃度を検出するものである。
Moreover, the health measuring apparatus of
さらに、特許文献6の生体モニタ装置は、布製のT字帯にガスセンサを装着し、肛門から放出されたガスをガスセンサで検知してデータ化し、メモリに蓄えられたデータと過去のデータとを比較し、差が大きい場合など異常が認められる場合に表示装置に警告を表示するものである。
特許文献7に開示される腸内ガス成分測定方法および放屁検知方法は、体外に排出された腸内ガスのうち炭酸ガス、メタン、水素を検知するものであるが、定量的に計測しているわけではない。
The intestinal gas component measurement method and the radiation detection method disclosed in
排便時のサンプリングは検便を行わなければならず採取が面倒であり、またpH電極を計測のたびに洗浄しなくてはならない。さらに、採取してから計測までの間、便を安定して保存しておく必要があり、そうでないと、便に含まれている腸内細菌の代謝によりpH値が排便直後の便のpH値からずれて正確に計測できなくなる等の不具合もある。 Sampling at the time of defecation requires a stool examination, which is troublesome to collect, and the pH electrode must be washed each time it is measured. In addition, it is necessary to stably store the stool from collection to measurement, otherwise the pH value of the stool immediately after defecation is due to the metabolism of intestinal bacteria contained in the stool. There are also problems such as being unable to measure accurately due to deviation from the above.
また、非接触でpH値を測定する技術は特許文献1および2に記載されたようなものであり、いずれも試料にpH指示薬を付着あるいは混入する操作を必要とするため排泄物のpH値測定に採用することは困難であった。
In addition, the technique for measuring the pH value in a non-contact manner is as described in
上記課題を解決するため、本発明の健康状態測定装置は、排便時に非接触で便のpH値を計測するための健康状態測定装置であって、排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度を測定するガスセンサと、あらかじめ前記所定成分濃度−pH値換算データを記憶している記憶装置と、前記ガスセンサで測定された所定成分濃度を前記所定成分濃度−pH値換算データに適用し、前記便のpH推定値を演算する制御部とを有する構成である。 In order to solve the above problems, the health condition measuring apparatus of the present invention is a health condition measuring apparatus for measuring the pH value of stool in a non-contact manner during defecation, and the concentration of a predetermined component in the gas coexisting during defecation. A gas sensor that measures the predetermined component concentration-pH value converted data, and a predetermined component concentration measured by the gas sensor is applied to the predetermined component concentration-pH value converted data, And a controller that calculates the estimated pH value.
上記所定成分としては二酸化炭素であることが好ましい。また、前記所定成分濃度−pH値換算データとして、二酸化炭素濃度と便中に含まれるカルボン酸濃度との換算データ、およびカルボン酸濃度とpH値との換算データを使用することができ、カルボン酸としては、酢酸または総カルボン酸を用いることができる。ここで総カルボン酸とは腸内細菌の代謝により生成される総てのカルボン酸であり例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などを示す。 The predetermined component is preferably carbon dioxide. Further, as the predetermined component concentration-pH value conversion data, conversion data of carbon dioxide concentration and carboxylic acid concentration contained in feces, and conversion data of carboxylic acid concentration and pH value can be used. As acetic acid or total carboxylic acid can be used. Here, the total carboxylic acid refers to all carboxylic acids produced by the metabolism of intestinal bacteria and includes, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and the like.
また、前記所定成分濃度−pH値換算データとして、二酸化炭素濃度と便中に含まれる水分量との換算データ、および水分量とpH値との換算データを使用することもできる。 In addition, as the predetermined component concentration-pH value conversion data, conversion data between the carbon dioxide concentration and the amount of water contained in the stool, and conversion data between the amount of water and the pH value can also be used.
前記所定成分濃度−pH値換算データとして、二酸化炭素濃度をpH値へ直接換算する換算データを使用することもできる。直接換算することによって、換算誤差が累積しないため、便のpH値の測定精度が相対的に向上する。 As the predetermined component concentration-pH value conversion data, conversion data for directly converting the carbon dioxide concentration into a pH value can also be used. By directly converting, conversion errors do not accumulate, so that the measurement accuracy of the fecal pH value is relatively improved.
また、水素を前記所定成分とし、かつ、前記所定成分濃度−pH値換算データとして、水素濃度をpH値へ直接換算する換算データを使用することもできる。水素は併発ガスの主成分のひとつであるため濃度の測定精度が低下せず、換算誤差も累積しない推定が可能となり、便のpH値の測定精度が相対的に向上する。 Further, conversion data for directly converting hydrogen concentration into pH value can be used as hydrogen as the predetermined component and as the predetermined component concentration-pH value conversion data. Since hydrogen is one of the main components of the combined gas, it is possible to estimate that the measurement accuracy of the concentration does not decrease and the conversion error does not accumulate, and the measurement accuracy of the fecal pH value is relatively improved.
また、アンモニアを前記所定成分とし、かつ、前記所定成分濃度−pH値換算データとして、アンモニア濃度をpH値へ直接換算する換算データを使用することもできる。アンモニアは併発ガスの主成分のひとつであるため濃度の測定精度が低下せず、換算誤差も累積しない推定が可能となり、便のpH値の測定精度が相対的に向上する。 In addition, conversion data that directly converts ammonia concentration to pH value can be used as ammonia as the predetermined component and as the predetermined component concentration-pH value conversion data. Since ammonia is one of the main components of the combined gas, it is possible to estimate that the measurement accuracy of the concentration does not decrease and the conversion error does not accumulate, and the measurement accuracy of the fecal pH value is relatively improved.
前記ガスセンサは、少なくとも本発明における所定成分の最高濃度に対応する出力を検出することが可能であればどのようなものでも良い。さらに、前記ガスセンサと連動する排便検知手段を備えていても良い。これにより大便を検知して確実にガスセンサのデータを取り込むので誤った情報を使用者に伝えることがなくなる。 The gas sensor may be anything as long as it can detect at least the output corresponding to the maximum concentration of the predetermined component in the present invention. Furthermore, you may provide the defecation detection means linked with the said gas sensor. As a result, the stool is detected and the data of the gas sensor is surely captured, so that erroneous information is not conveyed to the user.
本発明の健康状態測定装置は、洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置に内蔵したり、洋式便器の便座に内蔵したり、或いは既設の洋式便器に後付けすることができる。また、携帯型にして、どこのトイレに入っても手軽にpH値を測定できるようにすることも可能である。 The health condition measuring device of the present invention can be built into a sanitary washing toilet seat device attached to a Western-style toilet, can be built into a toilet seat of a Western-style toilet, or can be retrofitted to an existing Western-style toilet. It is also possible to make it portable so that the pH value can be easily measured regardless of where the toilet enters.
本発明の健康状態測定方法は、排便時に非接触で便のpH値を計測する健康状態測定方法であって、この方法は、ガスセンサを使用して排便時に併発されるガス中の所定成分濃度を測定し、次に、あらかじめ記憶装置に記憶しておいた所定成分濃度−pH換算データを呼び出し、制御部において、上記所定成分濃度と換算データから便のpH推定値を演算する。 The health condition measuring method of the present invention is a health condition measuring method that measures the pH value of stool without contact during defecation, and this method uses a gas sensor to determine the concentration of a predetermined component in the gas that is coexisted during defecation. Then, the predetermined component concentration-pH conversion data stored in advance in the storage device is called, and the estimated pH value of the stool is calculated from the predetermined component concentration and the conversion data in the control unit.
本発明の健康状態測定装置および健康状態測定方法によれば、排泄物に直接触れることなく簡便に便のpH値、すなわち腸内のpH値を測定することができる。そのため、従来困難であった毎日の生活の中での体調の定常的チェックを可能とすることができる。 According to the health condition measuring apparatus and the health condition measuring method of the present invention, the pH value of feces, that is, the pH value in the intestine can be easily measured without directly touching the excrement. Therefore, it is possible to constantly check the physical condition in daily life, which has been difficult in the past.
本発明において、便のpH値を健康状態の判断に使用することには次の理由がある。即ち、疫学的に便のpHがアルカリ側に傾くと大腸がんのリスクが上昇することが示されており、腸内は酸性に保たれているほうが良いと考えられている。大腸がん高危険群(欧米食:高蛋白高脂肪食)の便のpHは6.9〜7.8、低危険群(日本食:高繊維高炭水化物食)ではpHは6.1〜6.5との報告もあり、便のpHは腸内状態を示す良い指標であると考えられる。 In the present invention, the use of the fecal pH value for the determination of the health condition has the following reason. That is, it has been shown epidemiologically that the risk of colorectal cancer increases when the pH of the stool is inclined to the alkali side, and it is considered that the intestine should be kept acidic. The pH of the stool in the high risk group for colorectal cancer (European and American food: high protein high fat diet) is 6.9 to 7.8, and the pH in the low risk group (Japanese food: high fiber high carbohydrate diet) is 6.1 to 6. The fecal pH is considered to be a good indicator of the intestinal state.
このように、腸内のpH値を弱酸性に保つことは健康を維持する上で大切であるが、pH値を毎日の生活の中で定常的にチェックをすることは大変に困難である。したがって、日常的に行われる排便行為時に、何の負荷もなく簡便にpH値を知ることのできる本発明の健康状態測定装置および健康状態測定方法は有益である。 Thus, keeping the pH value in the intestine weakly acidic is important for maintaining health, but it is very difficult to constantly check the pH value in daily life. Therefore, the health condition measuring apparatus and the health condition measuring method of the present invention that can easily know the pH value without any load during daily defecation are useful.
以下、図面を用いて本発明を具体的に説明する。図1(a)〜(c)は、検出されたガス濃度から便中のpH値を推定するための手順を示す一例であり、(a)は排便時に発生したガス中の二酸化炭素濃度をガスセンサで測定した例を示すグラフである。横軸の時間(秒)は排便所要時間を表し、t1は排便開始時、t2は排便終了時である。ここでの排便時間とはガスセンサの出力が記憶された時間である。また、縦軸はガスセンサの出力電圧V(Volt)を表したものである。そして、本例で用いたガスセンサは出力電圧Vが二酸化炭素濃度(Vol%)に対応して出力されるものであるため、ガス中の二酸化炭素濃度はこの出力電圧変化に対応したものとなる。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIGS. 1A to 1C are examples showing a procedure for estimating the pH value in the stool from the detected gas concentration, and FIG. 1A shows the concentration of carbon dioxide in the gas generated during defecation as a gas sensor. It is a graph which shows the example measured by. The time (seconds) on the horizontal axis represents the time required for defecation, t1 is the start of defecation, and t2 is the end of defecation. The defecation time here is the time when the output of the gas sensor is stored. The vertical axis represents the output voltage V (Volt) of the gas sensor. Since the gas sensor used in this example outputs the output voltage V corresponding to the carbon dioxide concentration (Vol%), the carbon dioxide concentration in the gas corresponds to this change in output voltage.
ここで、ガスセンサの種類によっては測定雰囲気のガス濃度や温度などの測定環境の変化の影響を受ける場合があるため、通常の測定においては、基準とする環境条件のときの出力電圧値を基準出力値(Vb値)として、この値からの変化量を測定値として採用する。本例の場合は排便開始時t1のセンサ出力電圧値Vb1を前記の基準値として採用しており、後述するように、センサ出力電圧Vの計測値群Vxのなかでの最大値をVmaxとしたとき、Vmax−Vb1をガス濃度測定におけるセンサ出力最大値Vp(以下、ピーク値と呼ぶ)とする。従って、この例では図中のピーク値Vpに相当する濃度値が二酸化炭素濃度測定での最高濃度となる。 Here, depending on the type of gas sensor, it may be affected by changes in the measurement environment such as gas concentration and temperature in the measurement atmosphere. Therefore, in normal measurement, the output voltage value at the reference environmental conditions is the reference output. As the value (Vb value), the amount of change from this value is adopted as the measured value. In this example, the sensor output voltage value Vb1 at the start of defecation t1 is adopted as the reference value, and the maximum value in the measured value group Vx of the sensor output voltage V is Vmax as described later. Vmax−Vb1 is a sensor output maximum value Vp (hereinafter referred to as a peak value) in the gas concentration measurement. Therefore, in this example, the concentration value corresponding to the peak value Vp in the figure is the maximum concentration in the carbon dioxide concentration measurement.
ここで、本発明におけるガスセンサは、少なくとも本発明における所定成分の最高濃度に対応する出力を検出することが可能であればどのようなものでも良い。
我々の実験によると、本発明の目的とする腸内状態パラメータのひとつである便のpH値は、排便量が多いときの便ほどより正確に腸内状態を反映した値となること、および、ガスセンサの出力のVp値は排便量が最も多い時点で出現することが確認されている。従って、このときの、言い換えればVp値を記録したときの、対応するガス濃度を採用すれば、より正確な腐敗成分濃度を推定することができることになる。
Here, the gas sensor according to the present invention may be anything as long as it can detect at least the output corresponding to the highest concentration of the predetermined component according to the present invention.
According to our experiment, the pH value of feces, which is one of the intestinal condition parameters of the present invention, more accurately reflects the intestinal condition as the feces when the amount of defecation is large, and It has been confirmed that the Vp value of the gas sensor output appears when the amount of defecation is the largest. Therefore, if the corresponding gas concentration at this time, in other words, when the Vp value is recorded, a more accurate rot component concentration can be estimated.
なお、二酸化炭素濃度(センサ出力)のデータは、本装置が次に使用される前に当該濃度を消去するか、あるいは、別の記憶部に移行させることにより、データの混交を防止することができる。 Note that the carbon dioxide concentration (sensor output) data can be prevented from being mixed by deleting the concentration before the next use of the apparatus or by transferring the data to another storage unit. it can.
図1(b)は二酸化炭素センサの出力電圧の最高値(Vp値)に対応する二酸化炭素の濃度と便中の酢酸濃度との相関を示すグラフのモデルである。後述の実施例において詳細に説明するが、実測したところ便中の酢酸濃度と併発されるガス中の二酸化炭素濃度には、本図のような相関があることが判明した。 FIG. 1B is a graph model showing the correlation between the carbon dioxide concentration corresponding to the maximum value (Vp value) of the output voltage of the carbon dioxide sensor and the acetic acid concentration in the stool. As will be described in detail in Examples described later, it has been found that there is a correlation as shown in this figure between the acetic acid concentration in the stool and the carbon dioxide concentration in the gas that is generated together with the feces.
その理由は明確ではないが、二酸化炭素は小腸での消化を逃れた食物繊維などの難消化性の多糖類が大腸内の腸内細菌により代謝される際に、酢酸、酪酸、プロピオン酸などのカルボン酸が産生されると同時に産生される。このことから二酸化炭素と腸内で産生される総カルボン酸濃度との間には相関関係があることが推測される。また酢酸は腸内で生成される総カルボン酸の50〜70%の割合を占めるため酢酸濃度も二酸化炭素濃度と相関があると推測される。 The reason for this is not clear, but carbon dioxide is a component of acetic acid, butyric acid, propionic acid, etc. when indigestible polysaccharides such as dietary fiber that escaped digestion in the small intestine are metabolized by intestinal bacteria in the large intestine. Carboxylic acid is produced at the same time. From this, it is presumed that there is a correlation between carbon dioxide and the total carboxylic acid concentration produced in the intestine. In addition, since acetic acid accounts for 50 to 70% of the total carboxylic acid produced in the intestine, it is estimated that the acetic acid concentration is also correlated with the carbon dioxide concentration.
ここでは、ある測定で得られた二酸化炭素センサの出力のVp値が示す二酸化炭素濃度に対応する酢酸濃度をCacとした。なお、総カルボン酸濃度や酢酸濃度の他に、便中の水分量もガス中の二酸化炭素濃度と相関があることが判明しており、この水分量をカルボン酸濃度等と同様に利用することもできる。 Here, the acetic acid concentration corresponding to the carbon dioxide concentration indicated by the Vp value of the output of the carbon dioxide sensor obtained by a certain measurement was defined as Cac. In addition to the total carboxylic acid concentration and acetic acid concentration, it has been found that the amount of water in the stool correlates with the concentration of carbon dioxide in the gas, and this amount of water should be used in the same way as the carboxylic acid concentration. You can also.
図1(c)は酢酸濃度とpH値との相関を示すグラフのモデルである。便中の酢酸濃度とpH値の相関は、他に含まれる酸や塩基の影響を受けてデータは多少乱れるものの、ほぼ、直線的な関係を示すことが判明した。従って、上記の酢酸濃度Cacに対応するpH値、すなわち、二酸化炭素濃度のVp値に対応するpH値を得ることができる。 FIG. 1C is a graph model showing the correlation between the acetic acid concentration and the pH value. It was found that the correlation between the fecal acetic acid concentration and the pH value showed an almost linear relationship, although the data was somewhat disturbed by the influence of other acids and bases. Therefore, a pH value corresponding to the acetic acid concentration Cac, that is, a pH value corresponding to the Vp value of the carbon dioxide concentration can be obtained.
便のpHは腸内で産生される有機酸の濃度の影響を受ける。小腸での消化を逃れた食物繊維が大腸内の腸内細菌により代謝され、酢酸、酪酸、プロピオン酸などのカルボン酸が産生される。便中のカルボン酸濃度が高いほどpHが低下するという負の相関があると推測される。酢酸濃度と同様に総カルボン酸濃度あるいは水分量を使用することもできる。 The pH of the stool is affected by the concentration of organic acids produced in the intestine. Dietary fiber that has escaped digestion in the small intestine is metabolized by intestinal bacteria in the large intestine to produce carboxylic acids such as acetic acid, butyric acid, and propionic acid. It is presumed that there is a negative correlation that the pH decreases as the carboxylic acid concentration in the stool increases. Similar to the acetic acid concentration, the total carboxylic acid concentration or water content can also be used.
本グラフから、ガスセンサーの出力ピーク値Vpを得てそのVpに対応する二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度と酢酸の関係をあらわすグラフに適用してCacを得、次いで酢酸とpHの関係をあらわすグラフからCacに対応するpH値を得ることができることが判る。言い換えれば、併発ガス中の二酸化炭素濃度を計測することによって、対応する排便のpHが測定できることが示されている。得られたpH値を表示して本人に示したり、さらに、記憶部に蓄積しておき、適宜呼び出して時系列のpH値を表示することにより毎日の健康状態を管理することができる。 From this graph, the output peak value Vp of the gas sensor is obtained, and the carbon dioxide concentration corresponding to the Vp is applied to a graph representing the relationship between the carbon dioxide concentration and acetic acid to obtain Cac, and then the graph representing the relationship between acetic acid and pH. It can be seen that a pH value corresponding to Cac can be obtained. In other words, it is shown that the pH of the corresponding stool can be measured by measuring the carbon dioxide concentration in the combined gas. Daily health status can be managed by displaying the obtained pH value and showing it to the person himself / herself, or by accumulating it in the storage unit and calling it appropriately to display the time-series pH value.
本発明の健康状態測定装置は、例えば洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置に内蔵したり、洋式便器の便座に内蔵したり、あるいは、既設の洋式便器に後付けすることができる。また、携帯型にして、どこのトイレに入っても手軽に便のpHを測定できるようにすることも可能である。 The health condition measuring device of the present invention can be built in, for example, a sanitary washing toilet seat device attached to a Western-style toilet, can be built in a toilet seat of a Western-style toilet, or can be retrofitted to an existing Western-style toilet. It is also possible to make it portable so that the pH of the stool can be easily measured regardless of where the toilet enters.
図2は、本発明の健康状態測定装置Mを内蔵した洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置の一例を示す(部分透視)外観図である。便器1に付設された健康状態測定装置を内蔵した衛生洗浄便座装置2と便鉢3周縁の頂部との間に設けたスペースを利用して脱臭ファン用排気通路4が設置されている。脱臭ファン用排気通路4内に二酸化炭素センサ5と排便検知手段である臭いセンサ6が取り付けられている。また、記憶装置7および制御部8は一体化して衛生洗浄便座装置2の後部内に組み込まれ、さらに、演算結果であるpHデータの表示部9は、衛生洗浄便座装置の操作部10に組み込まれている。
FIG. 2 is an external view (partial perspective) showing an example of a sanitary washing toilet seat device attached to a Western-style toilet with a built-in health condition measuring device M of the present invention. A deodorizing
すなわち、健康状態測定装置Mの構成は、二酸化炭素センサ5、臭いセンサ6、記憶装置7、制御部8およびpHデータ表示部9からなる。なお、二酸化炭素センサ5および臭いセンサ6と制御部8とのデータ交換は結線により、また制御部8と表示部9とのデータ交換は赤外線により行っている。
That is, the configuration of the health condition measuring device M includes a
図3は、本発明の健康状態測定装置(衛生洗浄便座装置に搭載)を使用した健康状態測定方法の手順を示す一例である。使用者(以後、「ユーザ」と呼ぶ。)の動作を左側に、健康状態測定装置が行う処理(衛生洗浄便座装置の処理を含む)を中央に、また、排便検知手段である臭いセンサの動作を右側に、それぞれ振り分けて表示した。
以下、本図を説明する。ユーザはトイレ内に入室し排便をして退室するのであるが、このトイレには本発明の健康状態測定装置が取り付けてあるため、退室する前には自分の体内のpH推定値を表示されることで、その日の体調を知り、あるいは継続的に測定していた場合は経時的な体調の変化を知ることができる。
FIG. 3 is an example showing a procedure of a health condition measuring method using the health condition measuring apparatus (mounted on the sanitary washing toilet seat apparatus) of the present invention. The operation of the user (hereinafter referred to as “user”) is on the left, the processing performed by the health condition measurement device (including the processing of the sanitary washing toilet seat device) is in the center, and the operation of the odor sensor that is a defecation detection means Are sorted and displayed on the right side.
This figure will be described below. The user enters the toilet, defecates, and then exits, but since the health condition measuring device of the present invention is attached to the toilet, the estimated pH value in the body is displayed before leaving the room. Thus, if you know the physical condition of the day, or if you have continuously measured, you can know the change in physical condition over time.
ユーザが入室すると人体検知センサによって入室が検知される。すると健康状態測定装置の電源スイッチが入りガスセンサと臭いセンサが起動される。人体検知センサを使わない場合は、ユーザが健康状態測定装置の電源を手動で入れてもよい。 When the user enters the room, the entry is detected by the human body detection sensor. Then, the power switch of the health condition measuring device is turned on and the gas sensor and the odor sensor are activated. When the human body detection sensor is not used, the user may manually turn on the health measurement device.
ユーザが着座すると着座センサが着座を検知し、ガスセンサと臭いセンサによる併発ガスの所定成分の濃度計測および計測結果の記憶を行うガス成分濃度計測動作が開始される。着座センサを使わずにユーザが測定開始スイッチを押してもよい。 When the user is seated, the seating sensor detects the seating, and the gas component concentration measurement operation for measuring the concentration of the predetermined component of the combined gas by the gas sensor and the odor sensor and storing the measurement result is started. The user may press the measurement start switch without using the seating sensor.
ここで稼動開始時の両センサの時刻をt1とし、その時刻に対応するガスセンサの出力電圧値をV1、臭いセンサの信号値をVs1と呼ぶ。 Here, the time of both sensors at the start of operation is t1, the output voltage value of the gas sensor corresponding to that time is called V1, and the signal value of the odor sensor is called Vs1.
ユーザが排便を開始し終了するまで、両センサは一定時間txごとにデータVxおよびVsxを検出し、それらを記憶部に書き込む。 Until the user starts and finishes defecation, both sensors detect the data Vx and Vsx at regular time intervals tx and write them in the storage unit.
排便終了後、ユーザが衛生洗浄便座装置の洗浄ボタンを押しておしり洗浄を開始する。このとき、この洗浄ボタンの押し下げ動作と連動させて健康状態測定装置のガス成分濃度の計測動作を終了させると共に、得られた計測結果に基づいた便のpH値の推定動作に移行させる。そして、排便終了時の時間t2と各センサのそのときの検知データV2、Vs2が記憶される。なお、排便前または排便中に洗浄ボタンが使われるケースもあることを考慮する場合は、洗浄ボタンの押し下げ動作と連動させずにユーザが手動でガス成分濃度の計測動作を終了させる形式としてもよい。
さらに臭いセンサ側では、t1〜t2の範囲の最大値であるVsmaxを検索し、その値が閾値(Vc)よりも高いかどうかを比較する。もしVsmax≦Vcであった場合は排便なしと判断して臭いセンサとガスセンサの記録を消去する。Vsmax>Vcであった場合は排便ありと判断する。
After the defecation is finished, the user presses the washing button of the sanitary washing toilet seat device and starts washing. At this time, the measurement operation of the gas component concentration of the health condition measuring apparatus is terminated in conjunction with the pressing operation of the washing button, and the operation is shifted to the estimation operation of the fecal pH value based on the obtained measurement result. And the time t2 at the time of the end of the defecation and the detection data V2, Vs2 at that time of each sensor are stored. When considering that the washing button may be used before or during defecation, the user may manually terminate the gas component concentration measurement operation without interlocking with the depressing operation of the washing button. .
Further, on the odor sensor side, Vsmax that is the maximum value in the range of t1 to t2 is searched, and whether or not the value is higher than the threshold value (Vc) is compared. If Vsmax ≦ Vc, it is determined that there is no defecation and the records of the odor sensor and the gas sensor are deleted. If Vsmax> Vc, it is determined that there is defecation.
排便ありと判断された場合、制御部ではt1〜t2の範囲で二酸化炭素濃度の最大値Vmaxを検索する。そしてVmaxの値またはVmaxから二酸化炭素濃度の最小値Vblを引いた値を測定値(ピーク値Vp)として記憶部に記録する。
以上のことにより、尿をしたときと便をしたときとの区別が確実に出来、排便を間違いなく検出できる。また人が長く滞在すると呼気によりセンサの出力が変動することがあるが、そのような排便ではない場合との区別ができる。
上述の図1(b)に示したような相関データに基づいてピーク値Vpに対応する酢酸濃度Cacを同定し、図1(c)の相関データに基づいて酢酸濃度Cacに対応するpH値を同定する。同定したpH値を記憶部に書き込み、さらに同定結果をユーザに表示等により報知する。
ユーザが離座すると、それを着座センサが感知し、また、退室すると人体検知センサによって退室が検知される。健康状態測定装置のスイッチは、離座または退室が検知されたときに電源offとする。
図4(a)〜(c)は、本発明の健康状態測定装置(洋式便器後付けタイプ)の一例を示す概要図である。(a)は洋式便器の外観図であり、健康状態測定装置11は便鉢3の外側面に取り付けられている。また、(b)は(a)のA−A矢視図であって、健康状態測定装置11は、便座2と便鉢3周縁の頂部との間に設けたスペースを利用して設けられたフック型の吸入ファン用通路12によって便鉢3に固定されている。健康状態測定装置11内部には、吸入ファン13、二酸化炭素センサ5、一体化させた記憶装置7および制御部8が組み込まれている。
When it is determined that there is defecation, the control unit searches the maximum value Vmax of the carbon dioxide concentration in the range of t1 to t2. A value obtained by subtracting the minimum value Vbl of the carbon dioxide concentration from the value of Vmax or Vmax is recorded in the storage unit as a measured value (peak value Vp).
As described above, it is possible to surely distinguish between when urinating and when stool, and defecation can be detected without fail. Moreover, when a person stays for a long time, the output of the sensor may fluctuate due to exhalation, but it can be distinguished from the case where it is not such defecation.
The acetic acid concentration Cac corresponding to the peak value Vp is identified based on the correlation data as shown in FIG. 1B, and the pH value corresponding to the acetic acid concentration Cac is determined based on the correlation data in FIG. Identify. The identified pH value is written in the storage unit, and the identification result is notified to the user by display or the like.
When the user leaves the seat, the seating sensor senses it. When the user leaves the room, the human body detection sensor detects the exit. The switch of the health condition measuring device is turned off when a sitting or leaving room is detected.
4 (a) to 4 (c) are schematic diagrams showing an example of a health condition measuring apparatus (Western toilet retrofit type) according to the present invention. (A) is an external view of a Western-style toilet, and the health
(c)には、便器に取り付けられた健康状態測定装置11を便座2に座ったユーザから見た状態(平面図)を示した。健康状態測定装置11の上面はコントロールパネルになっていてユーザ操作用ボタン14とpHデータ表示部15が設けられている。
In (c), the state (plan view) of the health
図5は、本発明の健康状態測定装置(洋式便器後付けタイプ)を使用した健康状態測定方法の手順を示す一例である。ユーザの動作を左側に健康状態測定装置による処理を右側に振り分けて表示した。 FIG. 5 is an example showing a procedure of a health condition measuring method using the health condition measuring apparatus (Western toilet retrofit type) of the present invention. The user's actions are displayed on the left side while the processes performed by the health condition measuring device are distributed on the right side.
まずユーザが入室しユーザ操作用ボタンのうち動作開始スイッチを入れる。すると、健康状態測定装置の吸入ファンが起動し、次にガスセンサの起動および表示画面の起動が行われ、さらにガスセンサからの出力の記憶も開始される。尚、動作開始スイッチは装置が動作中に押されると動作を終了する機能も備える。ここで稼動開始時のガスセンサの検出時刻をt1とし、その時刻に対応するガスセンサの出力電圧値をV1と呼ぶ。 First, the user enters the room and turns on an operation start switch among the user operation buttons. Then, the suction fan of the health condition measuring apparatus is activated, the gas sensor is activated and the display screen is activated, and the storage of the output from the gas sensor is also initiated. The operation start switch also has a function of terminating the operation when the device is pressed during operation. Here, the detection time of the gas sensor at the start of operation is t1, and the output voltage value of the gas sensor corresponding to that time is called V1.
ユーザが排便を開始し終了するまで、ガスセンサは一定時間txごとにデータVxを検出し、それらを記憶部に書き込む。 Until the user starts and finishes defecation, the gas sensor detects the data Vx at regular time intervals tx and writes them in the storage unit.
排便終了後、ユーザはユーザ操作用ボタンのうち排便終了スイッチを入れる。この操作により、ガス成分濃度計測の終了処理と次の便pH値算出処理が開始される。すなわち、検出時刻t2およびそれに対応するガスセンサの信号値V2が書き込まれ検出時刻t1から継続させていた時刻txごとのガスセンサの信号値Vxの記憶部への書き込みが終了する。次に、制御部では記録されたt1〜t2の範囲のガスセンサ出力信号値Vx群の中での最大値Vmaxを検索する。そしてVmaxから二酸化炭素濃度の最小値Vblを引いた値を測定値(ピーク値Vp)として記憶部に記録する。 After the defecation ends, the user turns on the defecation end switch among the user operation buttons. By this operation, the gas component concentration measurement end process and the next fecal pH value calculation process are started. That is, the detection time t2 and the signal value V2 of the gas sensor corresponding thereto are written, and the writing of the signal value Vx of the gas sensor for each time tx that has been continued from the detection time t1 is completed. Next, the controller searches for the maximum value Vmax in the recorded gas sensor output signal value Vx group in the range of t1 to t2. A value obtained by subtracting the minimum value Vbl of the carbon dioxide concentration from Vmax is recorded in the storage unit as a measured value (peak value Vp).
上述の図1(b)に示したと同様な、二酸化炭素濃度と総カルボン酸濃度との相関データに基づいてピーク値Vpに対応する総カルボン酸濃度Ccbを同定し、図1(c)に示したと同様な総カルボン酸濃度とpH値との相関データに基づいて総カルボン酸濃度Ccbに対応するpH値を同定する。同定したpH値を記憶部に書き込み、さらに同定結果をユーザに表示等により報知する。 The total carboxylic acid concentration Ccb corresponding to the peak value Vp is identified based on the correlation data between the carbon dioxide concentration and the total carboxylic acid concentration, as shown in FIG. 1 (b), and is shown in FIG. 1 (c). The pH value corresponding to the total carboxylic acid concentration Ccb is identified based on the same correlation data between the total carboxylic acid concentration and the pH value. The identified pH value is written in the storage unit, and the identification result is notified to the user by display or the like.
その後、ユーザがユーザ操作用ボタンのうち動作終了スイッチを押して健康状態測定装置の動作は終了する。これによって、ガスセンサ、表示画面および吸入ファンの動作も終了する。 Thereafter, when the user presses the operation end switch among the user operation buttons, the operation of the health condition measuring apparatus ends. Thereby, the operations of the gas sensor, the display screen, and the suction fan are also terminated.
図6は、本発明の健康状態測定装置(携帯タイプ)の一例を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は透視外観図である。(a)に示すように携帯タイプの健康状態測定装置は、本体16と検知部17とに分かれていて、本体16の表面にはpHデータ表示部9と動作開始スイッチ18および計測スイッチ19が配置されている。なお、(b)に示すように健康状態測定装置は携帯および使用に便利なように薄型に設計している。
健康状態測定装置の構造は、(c)に示すように検知部17の先端部には吸気口17a、本体16内部には吸入ファン13、二酸化炭素センサ5、一体化させた記憶装置7および制御部8、位置検知手段21、さらには電池20が組み込まれている。
FIG. 6 shows an example of a health condition measuring apparatus (portable type) according to the present invention, where (a) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a perspective external view. As shown in (a), the portable health condition measuring apparatus is divided into a
As shown in (c), the health condition measuring apparatus has an
図7は、本発明の健康状態測定装置(携帯タイプ)を使用した健康状態測定方法の手順を示す一例である。ユーザの動作が左側に、健康状態測定装置による処理が右側に振り分けて表示してある。 FIG. 7 is an example showing a procedure of a health condition measuring method using the health condition measuring apparatus (portable type) of the present invention. The user's operation is displayed on the left side, and the process by the health condition measuring device is displayed on the right side.
まずユーザが入室し、健康状態測定装置の動作スイッチを入れる。すると、本タイプの健康状態測定装置は携帯可能に電池を電源としているため、まず電源がonされて吸入ファンが起動し、次にガスセンサの起動および表示画面の起動も行われる。さらに位置検知手段を構成し、人体と吸気口17aとの距離を検知する超音波センサが起動される。この位置検知手段は、ユーザが吸気口17aの位置を適宜変化させて超音波センサが予め設定されたガス成分濃度の計測での最適位置を検知したとき、ユーザにその旨が報知される機能を備えたものである。次に、最適位置検知の報知によりユーザが排便を開始すると共に、ガスセンサ出力の記憶が開始される。ここで記憶開始時のガスセンサの検出時刻をt1とし、その時刻に対応するガスセンサの出力電圧値をV1と呼ぶ。
First, the user enters the room and turns on the operation switch of the health condition measuring device. Then, since this type of health condition measuring device uses a battery as a portable power source, the power is first turned on to activate the suction fan, and then the gas sensor and the display screen are also activated. Furthermore, an ultrasonic sensor that constitutes position detecting means and detects the distance between the human body and the
ユーザが排便を開始し終了するまで、ガスセンサは一定時間tx(例えば1秒)ごとにデータVxを検出し、それらを記憶部に書き込む。 Until the user starts and finishes defecation, the gas sensor detects data Vx every predetermined time tx (for example, 1 second) and writes them in the storage unit.
排便終了後、ユーザは排便終了スイッチを入れる。この操作により、ガスセンサと吸入ファンは停止され、このときの検出時刻t2およびそれに対応するガスセンサの信号値V2が書き込まれ記憶部への書き込みが行なわれて、一連のガス成分濃度計測の処理が終了する。次に、制御部では計測結果に基づく便pH値推定処理が開始され、まず、記憶された計測結果でのt1〜t2の範囲におけるガスセンサ出力の最大値Vmaxを検索する。そしてVmaxの値またはVmaxから二酸化炭素濃度の最小値Vblを引いた値を測定値(ピーク値Vp)として記憶部に記録する。 After the defecation ends, the user turns on the defecation end switch. By this operation, the gas sensor and the suction fan are stopped, the detection time t2 at this time and the signal value V2 of the corresponding gas sensor are written and written to the storage unit, and a series of gas component concentration measurement processing is completed. To do. Next, the control unit starts the fecal pH value estimation process based on the measurement result, and first searches for the maximum value Vmax of the gas sensor output in the range of t1 to t2 in the stored measurement result. A value obtained by subtracting the minimum value Vbl of the carbon dioxide concentration from the value of Vmax or Vmax is recorded in the storage unit as a measured value (peak value Vp).
二酸化炭素濃度と便中の水分量との相関データに基づいてピーク値Vpに対応する水分量Brを同定し、水分量とpH値との相関データに基づいて水分量Brに対応するpH値を同定する。同定したpH値を記憶部に書き込み、さらに同定結果をユーザに表示等により報知する。 The water content Br corresponding to the peak value Vp is identified based on the correlation data between the carbon dioxide concentration and the water content in the stool, and the pH value corresponding to the water content Br is determined based on the correlation data between the water content and the pH value. Identify. The identified pH value is written in the storage unit, and the identification result is notified to the user by display or the like.
その後、ユーザが再び動作スイッチを押して健康状態測定装置の動作は終了すると共に電源offとなる。表示画面の終了については、上記動作スイッチを押したときに一緒に消去しても良いし、別途、表示画面終了ボタンを設けておいても良い。
(実施例)
以下、併発ガス中の二酸化炭素濃度とpH値との相関を調べた実施例を示す。
実施例1(衛生洗浄便座装置への組込タイプ)
本実施例は、図2に示した衛生洗浄便座装置への組込タイプの健康状態測定装置を使用し、ほぼ図3に示した手順に沿って操作を行った。図8(a)は、本実施例で採用した二酸化炭素濃度からpH値を推定する手順を示す概念図、(b)、(c)は換算データである。(a)に示したように、排便時に併発されるガス中の二酸化炭素濃度の測定値を利用して便の酢酸濃度を推定し、さらに酢酸濃度からpH値を推定した。図8(b)は排便時に発生したガス中の二酸化炭素濃度(容量%で表示)と、そのときに採取した便中の酢酸濃度(μmol/g)との相関を調べたデータである。ここで、二酸化炭素濃度は二酸化炭素を計測するガスセンサの出力電圧のピーク値Vpから求められたものである。データのばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関があることが判った。また、図8(c)は便中の酢酸濃度と便のpH値との相関を示すデータである。このデータもばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関を認めることができた。
Thereafter, when the user presses the operation switch again, the operation of the health condition measuring apparatus is completed and the power is turned off. The end of the display screen may be erased when the operation switch is pressed, or a display screen end button may be provided separately.
(Example)
Examples in which the correlation between the carbon dioxide concentration in the combined gas and the pH value is examined are shown below.
Example 1 (Incorporation type in sanitary washing toilet seat device)
In this example, the health condition measuring device of the type incorporated in the sanitary washing toilet seat device shown in FIG. 2 was used, and the operation was performed substantially in accordance with the procedure shown in FIG. FIG. 8A is a conceptual diagram showing a procedure for estimating the pH value from the carbon dioxide concentration employed in this example, and FIGS. 8B and 8C are converted data. As shown to (a), the acetic acid density | concentration of feces was estimated using the measured value of the carbon dioxide density | concentration in the gas which accompanies at the time of a defecation, and also pH value was estimated from the acetic acid density | concentration. FIG. 8B is data obtained by examining the correlation between the carbon dioxide concentration (expressed in volume%) in the gas generated during defecation and the acetic acid concentration (μmol / g) in the stool collected at that time. Here, the carbon dioxide concentration is obtained from the peak value Vp of the output voltage of the gas sensor that measures carbon dioxide. Although there was variation in data, it was found that there was an almost linear correlation. FIG. 8C is data showing a correlation between the acetic acid concentration in the stool and the pH value of the stool. Although this data also varies, an almost linear correlation can be recognized.
また、図9(a)は上記で得た便のpH値から更に腸内年齢を推定する手順の概念図、(b)は換算データを示す図であり、便のpH値と腸内年齢とのデータにはばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関を認めることができた。ここで、腸内年齢とは腸内の状態により決定された年齢であり、例えば腸内のpHに基づいて決定される年齢である。例えばある腸内年齢に対応した腸内の状態(ここでは腸内pH)は、その腸内年齢と実際の年齢とが同じである複数のユーザーの平均的な腸内状態(ここでは腸内pH)である。ユーザーは腸内pHという科学的な数値ではその意味がわかりずらいこともあるが、この腸内pHを反映する便のpHから求めた腸内年齢との対応をさせることで自分の年齢とのずれを実感できるので、より健康状態がわかりやすくなる。
実施例2(洋式便器後付けタイプ)
本実施例は、図4に示した洋式便器後付けタイプの健康状態測定装置を使用し、ほぼ図5に示した手順に沿って操作を行った。図10(a)は、本実施例で採用した二酸化炭素濃度からpH値を推定する手順を示す概念図、(b)、(c)は換算データである。(a)に示したように、排便時に併発されるガス中の二酸化炭素を利用して便中の総カルボン酸濃度(図中ではT−VFAと表示)を推定し、さらに総カルボン酸濃度からpH値を推定した。総カルボン酸には酢酸が最も多く含まれるが、その他プロピオン酸、酪酸等が含まれている。
FIG. 9A is a conceptual diagram of a procedure for further estimating the intestinal age from the stool pH value obtained above, and FIG. 9B is a diagram showing conversion data. Although there was some variation in the data, an almost linear correlation was observed. Here, the intestinal age is the age determined by the state of the intestine, for example, the age determined based on the pH in the intestine. For example, the intestinal state corresponding to a certain intestinal age (intestinal pH in this case) is the average intestinal state (intestinal pH in this case) of a plurality of users whose intestinal age and actual age are the same. ). The meaning of the intestinal pH may be difficult for the user to understand, but the user's age can be determined by making correspondence with the intestinal age obtained from the fecal pH reflecting the intestinal pH. Because you can feel the gap, it will be easier to understand your health.
Example 2 (Western style toilet retrofit type)
In this example, a Western toilet retrofit type health condition measuring apparatus shown in FIG. 4 was used, and the operation was performed substantially according to the procedure shown in FIG. FIG. 10A is a conceptual diagram showing a procedure for estimating the pH value from the carbon dioxide concentration employed in this example, and FIGS. 10B and 10C are converted data. As shown in (a), the total carboxylic acid concentration in the stool (indicated as T-VFA in the figure) is estimated using the carbon dioxide in the gas that is generated during defecation. The pH value was estimated. The total carboxylic acid contains the most acetic acid, but also contains propionic acid, butyric acid, and the like.
図10(b)は前記と同様にして求められた排便時に併発されるガス中の二酸化炭素濃度(容量%で表示)と、そのときに採取した便中の総カルボン酸濃度(μmol/g)との相関を調べたデータである。データのばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関があることが判った。また、図10(c)は便中の総カルボン酸濃度と便のpH値との相関を示すデータである。このデータにもばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関を認めることができた。
実施例3(携帯タイプ)
本実施例は、図6に示した携帯タイプの健康状態測定装置を使用し、ほぼ図7に示した手順に沿って操作を行った。図11(a)は、本実施例で採用した、二酸化炭素濃度からpH値を推定する手順を示す概念図、(b)、(c)は換算データである。図11(a)に示したように、排便時に併発されるガス中の二酸化炭素を利用して便の水分量を推定し、さらに水分量からpH値を推定した。図11(b)は前記と同様にして求められた排便時に併発されるガス中の二酸化炭素濃度(容量%で表示)と、そのときに採取した便中の水分量(%)との相関を調べたデータである。データのばらつきはあるものの相関が認められた。また、図11(c)は便中の水分量と便のpH値との相関を示すデータである。このデータにもばらつきはあるものの、ほぼ直線的な相関が認められた。
FIG. 10 (b) shows the carbon dioxide concentration (expressed in volume%) in the gas coexisting during defecation obtained in the same manner as described above, and the total carboxylic acid concentration (μmol / g) in the stool collected at that time. It is the data which investigated the correlation. Although there was variation in data, it was found that there was an almost linear correlation. FIG. 10C is data showing the correlation between the total carboxylic acid concentration in feces and the pH value of feces. Although there was variation in this data, an almost linear correlation could be recognized.
Example 3 (portable type)
In this example, the portable health condition measuring apparatus shown in FIG. 6 was used, and the operation was performed substantially in accordance with the procedure shown in FIG. FIG. 11A is a conceptual diagram showing the procedure for estimating the pH value from the carbon dioxide concentration employed in this example, and FIGS. 11B and 11C are converted data. As shown to Fig.11 (a), the water content of the stool was estimated using the carbon dioxide in the gas emitted at the time of defecation, and also the pH value was estimated from the water content. FIG. 11 (b) shows the correlation between the carbon dioxide concentration (expressed in volume%) in the gas that is generated during defecation and the amount of water (%) in the stool collected at that time. The data examined. Correlation was observed although there was variation in data. FIG. 11C shows data indicating the correlation between the amount of water in the stool and the pH value of the stool. Although there was variation in this data, an almost linear correlation was observed.
以上の各実施例によれば、併発ガス中の二酸化炭素濃度から、便中の酢酸濃度、総カルボン酸濃度あるいは水分量を経由することによって便のpH値を推定することが十分可能であることが理解される。 According to each of the above examples, it is sufficiently possible to estimate the fecal pH value from the carbon dioxide concentration in the combined gas through the acetic acid concentration, total carboxylic acid concentration or water content in the stool. Is understood.
さらに、排便時の併発ガス中の二酸化炭素濃度から直接、便のpH値を推定することが可能かどうかを調べた。その結果、図12に示したように、ガス中の二酸化炭素濃度と便のpH値との相関は認められ、併発ガスの二酸化炭素濃度の測定によって直接に便のpH値の推定が可能であることが判った。すなわち、本発明は併発ガス中の二酸化炭素を所定成分とする濃度測定によって便のpH値を直接求めることも可能である。 Furthermore, it was investigated whether the pH value of feces could be estimated directly from the carbon dioxide concentration in the combined gas during defecation. As a result, as shown in FIG. 12, the correlation between the carbon dioxide concentration in the gas and the pH value of the stool is recognized, and the pH value of the stool can be estimated directly by measuring the carbon dioxide concentration of the combined gas. I found out. That is, according to the present invention, it is also possible to directly determine the fecal pH value by measuring the concentration of carbon dioxide in the combined gas as a predetermined component.
以下、併発ガス中の二酸化炭素濃度の測定によって便のpH値を直接求める健康状態測定装置の実施例について説明する。
(実施例4)
二酸化炭素濃度から直接に便のpHを推定する場合、装置構成及び装置動作は前記した二酸化炭素濃度からカルボン酸濃度を経由して便のpHを推定する場合と同様であり、ガスセンサの出力から便のpHを推定するデータ処理手順のみ異なる。したがって、本実施例における装置構成についての説明は省略して、データ処理手順のみ説明する。まず、二酸化炭素ガスセンサによって併発ガス中の二酸化炭素濃度を測定する。次に、二酸化炭素ガスセンサ出力のピーク値Vpから予め求められている検量線によって出力値に対応する二酸化炭素ガス濃度(Vol%)を求める。次に予め記憶部に記憶されている二酸化炭素ガス濃度(Vol%)と便のpHとの対応データ(図12の相関関係に基く)を用いて、得られた二酸化炭素ガス濃度に対応するpH値を求めて便のpHの推定値とする。推定した便のpH値を記憶部に書き込み、さらにこの推定結果をユーザに表示等により報知する。
In the following, an embodiment of a health condition measuring apparatus that directly determines the fecal pH value by measuring the carbon dioxide concentration in the combined gas will be described.
Example 4
When estimating the fecal pH directly from the carbon dioxide concentration, the device configuration and device operation are the same as when estimating the fecal pH from the carbon dioxide concentration via the carboxylic acid concentration. The only difference is the data processing procedure for estimating the pH. Therefore, description of the apparatus configuration in the present embodiment is omitted, and only the data processing procedure is described. First, the carbon dioxide concentration in the combined gas is measured by a carbon dioxide gas sensor. Next, the carbon dioxide gas concentration (Vol%) corresponding to the output value is obtained from a calibration curve obtained in advance from the peak value Vp of the carbon dioxide gas sensor output. Next, the pH corresponding to the carbon dioxide gas concentration obtained using the correspondence data (based on the correlation of FIG. 12) between the carbon dioxide gas concentration (Vol%) and the fecal pH stored in advance in the storage unit. The value is obtained and used as an estimated value of the fecal pH. The estimated pH value of the stool is written in the storage unit, and the estimation result is notified to the user by display or the like.
なおこの場合、被験者の排便を検知する排便検知手段を備えてその排便検知手段の排便検知信号を前記二酸化炭素ガスセンサの起動のトリガー信号とする装置構成として、二酸化炭素ガスセンサによる併発ガス中の二酸化炭素濃度を測定するに際しての被験者の装置操作負荷を低減させることも可能である。 In this case, carbon dioxide in the combined gas by the carbon dioxide gas sensor is provided as a device configuration including a defecation detection means for detecting the defecation of the subject and using the defecation detection signal of the defecation detection means as a trigger signal for starting the carbon dioxide gas sensor. It is also possible to reduce the apparatus operation load on the subject when measuring the concentration.
また、本発明の健康状態測定装置は、洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置に内蔵されるか、洋式便器の便座に内蔵されるか、或いは既設の洋式便器に後付けされる構成としても良く、さらには、前記したような携帯タイプとすることも可能である。 In addition, the health condition measuring device of the present invention may be built in a sanitary washing toilet seat device attached to a Western-style toilet bowl, built in a toilet seat of a Western-style toilet bowl, or retrofitted to an existing Western-style toilet bowl. Furthermore, it is possible to adopt a portable type as described above.
また、排便時の併発ガス中の水素濃度から直接、便のpH値を推定することが可能かどうかを調べた。その結果、図13に示したような水素ガスセンサの出力(ピーク値:Vp)とpH値との関係が得られた。このとき用いた水素ガスセンサは出力のピーク値(Vp)と水素濃度との間には対応関係が認められるものであるため、二酸化炭素濃度の場合と同様に、ガス中の水素濃度とpH値との相関も認められることとなり、併発ガス中の水素濃度の測定によってそのときの便のpH値を推定することが可能であることが判った。すなわち、本発明は併発ガス中の水素を所定成分とする濃度測定によって便のpH値を直接求めることも可能である。 In addition, it was investigated whether the pH value of feces could be estimated directly from the hydrogen concentration in the combined gas at the time of defecation. As a result, the relationship between the output (peak value: Vp) of the hydrogen gas sensor and the pH value as shown in FIG. 13 was obtained. Since the hydrogen gas sensor used at this time has a correspondence between the output peak value (Vp) and the hydrogen concentration, as in the case of the carbon dioxide concentration, the hydrogen concentration in the gas, the pH value, Thus, it was found that the pH value of the stool at that time can be estimated by measuring the hydrogen concentration in the combined gas. That is, according to the present invention, it is possible to directly determine the fecal pH value by measuring the concentration of hydrogen in the combined gas as a predetermined component.
以下、併発ガス中の水素濃度の測定によって便のpH値を直接求める本発明の健康状態測定装置の実施例について説明する。
(実施例5)
水素濃度から直接に便pHを推定する場合、ガスセンサが水素センサであること、およびセンサ出力が水素濃度である点が異なるが、その他の装置構成および装置動作は前記した二酸化炭素濃度から直接に便pHを推定する場合と同様であり、データ処理手順も二酸化炭素濃度を水素濃度に置き換えたものであるため、以下では異なる部分を中心として説明する。
In the following, an embodiment of the health condition measuring apparatus of the present invention for directly determining the fecal pH value by measuring the hydrogen concentration in the combined gas will be described.
(Example 5)
When the fecal pH is estimated directly from the hydrogen concentration, the gas sensor is a hydrogen sensor and the sensor output is the hydrogen concentration, but other device configurations and operations are directly based on the carbon dioxide concentration described above. Since it is the same as the case of estimating the pH and the data processing procedure is the one in which the carbon dioxide concentration is replaced with the hydrogen concentration, the following description will focus on the different parts.
まず、水素ガスセンサによって併発ガス中の水素濃度を測定する。次に、前記二酸化炭素の場合と同様に、水素ガスセンサ出力から水素ガス濃度(Vol%)を求める。次に予め記憶部に記憶されている水素ガス濃度(Vol%)と便pHとの対応データ(図13の相関図に基く)を用いて、得られた水素ガス濃度に対応するpH値を求めて便のpHの推定値とする。推定したpH値を記憶部に書き込み、さらに推定結果をユーザに表示等により報知する。 First, the hydrogen concentration in the combined gas is measured by a hydrogen gas sensor. Next, as in the case of carbon dioxide, the hydrogen gas concentration (Vol%) is obtained from the hydrogen gas sensor output. Next, using the correspondence data (based on the correlation diagram of FIG. 13) between the hydrogen gas concentration (Vol%) and fecal pH stored in advance in the storage unit, the pH value corresponding to the obtained hydrogen gas concentration is obtained. Estimated pH of feces. The estimated pH value is written in the storage unit, and the estimation result is notified to the user by display or the like.
さらにまた、排便時の併発ガス中のアンモニア濃度から直接、排便のpH値を推定することが可能かどうかを調べた。その結果、図14に示したようなアンモニアガスセンサの出力(ピーク値:Vp)とpH値との関係が得られた。このとき用いたアンモニアガスセンサは出力のピーク値(Vp)とアンモニア濃度との間には対応関係が認められるものであるため、二酸化炭素濃度の場合と同様にガス中のアンモニア濃度とpH値との相関も認められることになり、併発ガス中のアンモニア濃度の測定によってそのときの便のpH値を推定することが可能であることが判った。すなわち、本発明は併発ガス中のアンモニアを所定成分とする濃度測定によって便のpH値を直接求めることも可能である。 Furthermore, it was investigated whether the pH value of defecation can be estimated directly from the ammonia concentration in the combined gas at the time of defecation. As a result, the relationship between the output (peak value: Vp) of the ammonia gas sensor and the pH value as shown in FIG. 14 was obtained. Since the ammonia gas sensor used at this time has a correspondence between the output peak value (Vp) and the ammonia concentration, the ammonia concentration in the gas and the pH value are similar to those in the case of the carbon dioxide concentration. Correlation was also observed, and it was found that the pH value of the stool at that time could be estimated by measuring the ammonia concentration in the combined gas. That is, according to the present invention, it is possible to directly determine the fecal pH value by measuring the concentration of ammonia in the combined gas as a predetermined component.
以下、併発ガス中のアンモニア濃度の測定によって便のpH値を直接求める本発明の健康状態測定装置の実施例について説明する。
(実施例6) アンモニア濃度から直接に便pHを推定する場合、ガスセンサがアンモニアセンサであること、およびセンサ出力がアンモニア濃度である点が異なるが、装置動作は前記した二酸化炭素濃度から直接に便のpHを推定する場合と同様であり、データ処理手順も二酸化炭素濃度をアンモニア濃度に置き換えたものである。そのためこれらの説明は省略するが、装置構成は二酸化炭素濃度測定の場合と若干異なる場合があるので、以下に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the health condition measuring apparatus of the present invention for directly determining the pH value of feces by measuring the ammonia concentration in the combined gas will be described.
(Example 6) When the fecal pH is estimated directly from the ammonia concentration, the gas sensor is an ammonia sensor and the sensor output is the ammonia concentration, but the operation of the apparatus is directly from the carbon dioxide concentration. This is the same as the case of estimating the pH, and the data processing procedure also replaces the carbon dioxide concentration with the ammonia concentration. Therefore, although these descriptions are omitted, the apparatus configuration may be slightly different from that in the case of measuring the carbon dioxide concentration, and will be described below.
本発明における併発ガス中の所定成分として、アンモニアを選択して便のpH値を測定対象とする実施例の一つとして、衛生洗浄便座装置に本発明の健康状態測定装置を搭載する場合の例を図15に示す。図15は、図2に示す衛生洗浄便座装置に本発明の健康状態測定装置を搭載する場合の脱臭ファン用通路内におけるアンモニアガスセンサの配置を示す図である。本発明の健康状態測定装置のガスセンサがアンモニアガスセンサであって、設置される場所が他の装置を構成する脱臭装置内である場合は、図示するように、アンモニアガスセンサは脱臭装置の脱臭手段(例えば、脱臭剤カートリッジ)の上流側に設置されている。これは、アンモニアは衛生洗浄便座装置の使用者にとって、不快な臭いを与える有臭ガスであり、併設されている脱臭装置で除去処理する対象であるため、除去される前に測定するためである。 As an example of selecting ammonia as a predetermined component in the combined gas in the present invention and measuring the pH value of the stool, an example in which the health condition measuring device of the present invention is mounted on a sanitary washing toilet seat device Is shown in FIG. FIG. 15 is a view showing the arrangement of the ammonia gas sensor in the passage for the deodorizing fan when the health condition measuring device of the present invention is mounted on the sanitary washing toilet seat device shown in FIG. When the gas sensor of the health condition measuring apparatus of the present invention is an ammonia gas sensor and the place where the gas sensor is installed is in a deodorizing apparatus constituting another apparatus, as shown in the figure, the ammonia gas sensor is a deodorizing means (for example, deodorizing means). , Installed upstream of the deodorant cartridge). This is because ammonia is an odorous gas that gives an unpleasant odor to the user of the sanitary washing toilet seat device, and is a target to be removed by the deodorizing device provided therewith, so it is measured before being removed. .
なお、前記した所定成分のうち二酸化炭素と水素は脱臭装置の脱臭対象とならないため、二酸化炭素ガスセンサまたは水素ガスセンサは前記した脱臭手段の上流または下流のどちらに設置されてもかまわない。 Since carbon dioxide and hydrogen among the predetermined components are not deodorized by the deodorizer, the carbon dioxide gas sensor or the hydrogen gas sensor may be installed either upstream or downstream of the deodorizing means.
なお以上のべた、水素やアンモニアを所定成分として用いる健康状態測定装置の場合において、被験者の排便を検知する排便検知手段を備えて併発ガス中の所定成分濃度の測定開始動作を連動させることも、あるいは装置構成を、洋式便器に付設された衛生洗浄便座装置に内蔵されるか、洋式便器の便座に内蔵されるか、或いは既設の洋式便器に後付けされるとしても良く、さらには、前記したような携帯タイプの装置構成とすることも、前記した二酸化炭素を所定成分とする場合と同様に可能である。 In addition, in the case of the health condition measuring apparatus using hydrogen or ammonia as a predetermined component as described above, it is also possible to link the measurement start operation of the predetermined component concentration in the combined gas with a defecation detection means for detecting the defecation of the subject. Alternatively, the device configuration may be built in a sanitary washing toilet seat device attached to a Western-style toilet, built in a toilet seat of a Western-style toilet, or retrofitted to an existing Western-style toilet, and as described above. It is possible to adopt a portable type device configuration as in the case of using carbon dioxide as a predetermined component.
1…便器、2…衛生洗浄便座装置、3…便鉢、4…脱臭ファン用排気通路、5…二酸化炭素センサ、6…臭いセンサ、7…記憶装置、8…制御部、9…pHデータ表示部、10…衛生洗浄便座装置操作部、11…健康状態測定装置(洋式便器後付タイプ)、12…吸入ファン用通路、13…吸入ファン、14…ユーザ操作用ボタン、16…健康状態測定装置(携帯タイプ)の本体、17…検知部、18…動作スイッチ、19…排便終了スイッチ、20…電池、21…位置検知手段、50…脱臭装置、51…脱臭通風路、52…吸入ファン、53…アンモニアガスセンサ、54…脱臭カートリッジ、M…健康状態測定装置。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
排便時に併発されるガス中の所定成分の濃度を測定するガスセンサと、
あらかじめ前記所定成分濃度−pH値換算データを記憶している記憶装置と、
前記ガスセンサで測定された所定成分濃度を前記所定成分濃度−pH値換算データに適用し、前記便のpH推定値を演算する制御部と、
を有することを特徴とする健康状態測定装置。 A health condition measuring device for measuring the pH value of stool without contact at the time of defecation,
A gas sensor for measuring the concentration of a predetermined component in the gas coexisting during defecation;
A storage device that stores the predetermined component concentration-pH value conversion data in advance;
Applying a predetermined component concentration measured by the gas sensor to the predetermined component concentration-pH value conversion data, and calculating a pH estimated value of the stool;
A health condition measuring device characterized by comprising:
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