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公開番号2025101825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023218864
出願日2023-12-26
発明の名称生体情報測定システム
出願人TOTO株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01N 33/497 20060101AFI20250701BHJP(測定;試験)
要約【課題】大便器のボウル内に排出された排便ガスの吸引流量とガスセンサの処理回数を適切な範囲で制御すること。
【解決手段】実施形態に係る生体情報測定システムは、トイレ室に設置された大便器のボウル内に排出される排便ガスを吸引する吸引装置と、前記吸引装置によって、吸引された気体を通過させるガス流路と、前記ガス流路を通過する気体に含まれる所定のガス成分に反応するガスセンサを備えたガス検出装置と、前記吸引装置の吸引流量を制御する制御装置と、を備え、前記ガス検出装置の駆動における設定条件をy、前記吸引装置の吸引流量をx1(L/min)、前記ガス検出装置が検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数をx2(Hz)、とし、下記数式の変数α、β、bの各々を0.025≦α≦0.045、-11≦β≦-7、1.5≦b≦3.0とした場合、0≦y≦500を満たす。y=e^{(α*x1+β*x2+b)}
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トイレ室に設置された大便器のボウル内に排出される排便ガスを吸引する吸引装置と、
前記吸引装置によって、吸引された気体を通過させるガス流路と、
前記ガス流路を通過する気体に含まれる所定のガス成分に反応するガスセンサを備えたガス検出装置と、
前記吸引装置の吸引流量を制御する制御装置と、
を備え、
前記ガス検出装置の駆動における設定条件をｙ、
前記吸引装置の吸引流量をｘ１（Ｌ／ｍｉｎ）、
前記ガス検出装置が検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数をｘ２（Ｈｚ）、
とし、
下記数式１において、変数α、β、ｂの各々を０．０２５ ≦ α ≦ ０．０４５、－１１ ≦ β ≦ －７、１．５ ≦ ｂ ≦ ３．０とした場合、
０ ≦ ｙ ≦ ５００
を満たす
ことを特徴とする生体情報測定システム。
［数式１］
ｙ＝ｅ
（α＊ｘ１＋β＊ｘ２＋b）
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記吸引流量を５０Ｌ／ｍｉｎ以上かつ１７０Ｌ／ｍｉｎ以下で制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記吸引流量を制御する第一制御モード及び第二制御モードを有し、前記第一制御モードを着座時に実行し、前記第二制御モードを離座後に実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ガス検出装置のサンプリングレートを０．２Ｈｚ以上で制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定システム。
【請求項５】
前記制御装置は、排便ガスが前記ガス流路に配置された前記ガスセンサを通過する際の流速を０．６ｍ／ｓｅｃ以上かつ１４ｍ／ｓｅｃ以下で制御する
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の生体情報測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、生体情報測定システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、トイレの使用者（以下「利用者」ともいう）が大便を排泄する際に排出される排便ガスをガスセンサにより検知し、利用者の腸内状態等を測定する生体情報測定システムが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３１５８３６号公報
特開２０１６－１４５８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術には、改善の余地がある。例えば、ガスセンサが配置されたガス流路への吸引流量が多い場合、例えば急激に濃度が増減すること等によりガスセンサの分解能が追い付かず、正確な測定が行えなくなる可能性が増大する。また、例えば、ガスセンサが検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数（サンプリングレート）といったガスセンサの処理回数も測定の精度に影響を及ぼす。そのため、大便器のボウル内に排出された排便ガスの吸引流量とガスセンサの処理回数の両方を適切な範囲で制御することが望まれている。
【０００５】
開示の実施形態は、大便器のボウル内に排出された排便ガスの吸引流量とガスセンサの処理回数を適切な範囲で制御することができる生体情報測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一態様に係る生体情報測定システムは、トイレ室に設置された大便器のボウル内に排出される排便ガスを吸引する吸引装置と、前記吸引装置によって、吸引された気体を通過させるガス流路と、前記ガス流路を通過する気体に含まれる所定のガス成分に反応するガスセンサを備えたガス検出装置と、前記吸引装置の吸引流量を制御する制御装置と、を備え、前記ガス検出装置の駆動における設定条件をｙ、前記吸引装置の吸引流量をｘ１（Ｌ／ｍｉｎ）、前記ガス検出装置が検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数をｘ２（Ｈｚ）、とし、下記数式１において、変数α、β、ｂの各々を０．０２５ ≦ α ≦ ０．０４５、－１１ ≦ β ≦ －７、１．５ ≦ ｂ ≦ ３．０とした場合、０ ≦ ｙ ≦ ５００を満たすことを特徴とする。
［数式１］
ｙ＝ｅ
（α＊ｘ１＋β＊ｘ２＋b）
【０００７】
実施形態の一態様に係る生体情報測定システムによれば、吸引装置の吸引流量（以下「流量」ともいう）をｘ１（Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分））とし、ガス検出装置が検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数（サンプリングレート）をｘ２（Ｈｚ）とし、上記数式１において、変数α、β、ｂの各々を０．０２５ ≦ α ≦ ０．０４５、－１１ ≦ β ≦ －７、１．５ ≦ ｂ ≦ ３．０とした場合、ガス検出装置の駆動における設定条件ｙが０ ≦ ｙ ≦ ５００を満たすように制御することで、大便器のボウル内に排出された排便ガスの吸引流量とガス検出装置が検出した電気信号をデジタル信号に変換する際の信号処理回数（サンプリングレート）を適切な範囲で制御することができる。このように、生体情報測定システムは、上述した条件を満たすように制御することで、ガス検出装置の駆動における設定条件が基準値を満たすように、排便ガスの流量とガスセンサの処理回数を適切な範囲で制御することができる。
【０００８】
発明者らの研究により、排便時に出るオナラ（排便ガス）に含まれる、水素、メタン、二酸化炭素から構成される無臭ガスと、硫化水素、メチルメルカプタンから構成される悪臭ガスの比率の経時変動が、腸内環境の経時変動を間接的に捉えていることが分かってきた。腸内環境は、食事の種類や運動量等の変化に応じて変わることが知られている。従って、その状態を正しく推定するためには、より正確に排便ガスの成分を計測することが重要であり、発明者らはハードウェアの工夫によってそれらを進化させてきた。特許文献２に記載の吸引装置は、排便ガスがボウル外に拡散することを防ぎつつも、より多くの排便ガスをガスセンサに供給することを可能にした。その一方で、吸引流量と測定精度の関係性を考えると、吸引流量が増加するに連れて、急激な濃度変化にガスセンサの分解能が追い付かず、ピーク値が正確に読み取れない等の問題（正確なセンサ信号の取得が困難）がある。
【０００９】
そこで、実施形態の一態様に係る生体情報測定システムでは、上述した条件を満たすように制御することで、上記の問題を解決し、正確な測定が行えなくなる可能性の増大を抑制することができる。
【００１０】
実施形態の一態様に係る生体情報測定システムにおいて、前記制御装置は、前記吸引流量を５０Ｌ／ｍｉｎ以上かつ１７０Ｌ／ｍｉｎ以下で制御することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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