JP2001337086A - 尿の検知方法及び尿の検知センサー - Google Patents

尿の検知方法及び尿の検知センサー

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JP2001337086A
JP2001337086A JP2000159955A JP2000159955A JP2001337086A JP 2001337086 A JP2001337086 A JP 2001337086A JP 2000159955 A JP2000159955 A JP 2000159955A JP 2000159955 A JP2000159955 A JP 2000159955A JP 2001337086 A JP2001337086 A JP 2001337086A
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sensor
electrodes
conductive film
metal
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Yoshinobu Kusuda
義信 楠田
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KIRISHIMA DENSHI KK
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KIRISHIMA DENSHI KK
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/42Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定して誤動作の少ない尿の検知方法及びセ
ンサーを提供する。 【解決手段】 おむつ等の排尿部近傍に、尿センサー2
を設ける。尿センサー2には、一対の電極8、8aと電
極間に設けられた導電性被膜9とで構成された伝導性被
膜固定抵抗器を用いる。導電性被膜9としては、炭素、
金属、または合金からなる薄膜を用いて陽極酸化現象を
利用する方式と、錫−アンチモン等の金属または金属合
金酸化物からなる被膜を用いて陰極還元現象を利用する
方式とがある。前者では、尿と接触した場合、陽極酸化
現象により誘電率が高くなるが、後者では、逆に陰極還
元現象により誘電率が低くなる。本発明では、尿センサ
ー2に常時微弱電流を通電しておき、この誘電率の変化
を電気的に検知して警報を発する。このため、電極間に
間隙を設けて付着する尿を電導体として通電を感知する
従来技術に比し、作動が安定しており、かつ誤動作も少
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、おむつ等に電極を
装着し、失禁の際尿による電極間の導電性の変化を検知
し、失禁の有無を報知する尿の検知方法と、それに用い
る尿の検知センサーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、おむつ等に電極を装着し、失禁の
際尿による電極間の導電性の変化を検知し、失禁の有無
を報知する尿の検知方法、あるいは装置は数多く知られ
ている。古典的なものとしては、おむつ等に一定の間隔
をおいて一対の電極を絶縁状態で配置し、電極間が尿に
より導通してその抵抗値が数10KΩに低下するのを利
用し、音声や光を発信して失禁の有無を報知する方法ま
たは装置がある(実開昭60−159359号、特開平
6−300723号公報)。また、失禁による電極間の
静電容量変化を周波数変換して発信させる検知器(特開
昭60−213859号公報)や、電極間の起電圧を利
用して発光ダイオードを作動させる検知器(特開平4−
138155号公報)等が多数知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
失禁検知手段は、基本的には電極に一定の間隔を設けて
絶縁状態にしておき、排尿による電極間の誘電率、静電
容量、電位差による起電圧等の変化を検知してきた。こ
の方式では、尿の存在自体が電極間を電気的に接続する
導電媒体となったり、静電容量、あるいは起電力のパラ
メータとなっているため、失禁時の尿の成分、量、電極
間の尿の付着むら等による変動が大きく、感知精度のば
らつきの要因となっていた。また逆に感度を上げるべく
電極間隔を狭くすると、汗、その他の体液による誤作動
のおそれがあった。これまで、電極の配置を含めたセン
サーの構造、材質、回路の構成等に格段の工夫がなされ
ているが、今なお必ずしも十分ではないのが現状であ
る。
【0004】本発明は、前記のごとき問題点を解決した
もので、検知精度にばらつきが少なく、作動が安定して
おり、かつ誤動作の少ない尿検知方法を提供することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成した本発
明の尿の検知方法は、電極間に導電性被膜を形成した抵
抗器からなるセンサーをオムツの排尿部に装着し、電極
間に常時微弱電流を流しておき、センサーへ尿が付着し
たとき生じる導電性被膜の陽極酸化現象または導電性酸
化被膜の陰極還元現象による誘電率の変化を電気的に検
知して、警報を発することを特徴としている。
【0006】本発明の検知方法に用いる尿の検知センサ
ー(尿センサーという)には、電極とその電極間に導電
性被膜を形成してなる導電被膜固定抵抗器と、導電被膜
固定抵抗器の少なくとも一方の側に貼着された吸水性シ
ートで構成されている。
【0007】導電性被膜固定抵抗器には、炭素、金属ま
たは金属合金からなり、水分と接触して陽極酸化現象を
起こすものを用いることができる。また、導電性被膜固
定抵抗器には、金属酸化物または金属合金酸化物からな
り、水分と接触して陰極還元現象を起こすものを用いる
ことができる。
【0008】
【発明の実施の態様】図1は、本発明に係わる尿の検知
方法を概念的に示す。図1において、検知回路1は、尿
センサー2を備えている。3は発信用ダイオード、4は
電源である。一方、報知回路5は、警報手段6、例えば
ランプを備えている。3aは受信用ダイオード、4aは
電源である。また、必要に応じて報知回路5には、警報
手段6aを有する遠隔監視回路7を接続し、ナースステ
ーションのような離れた場所で、失禁を集中管理するこ
ともできる。検知回路1、報知回路5、遠隔監視回路7
は、無線的あるいは有線的に接続することもできる。本
発明では、この尿センサー2をおむつ等の必要な部位に
取り付け、常時微弱電流を通電しておき、尿センサー2
の陽極酸化現象または陰極還元現象に基づく誘電率の変
化を電気的に検知して、失禁の警報を警報手段6または
6aを介し、点灯または音声等により発する。通電微弱
電流値の設定には、電圧が10V以下で、初期抵抗値は
250〜400Ωの範囲、望ましくは6V、330Ωが
好適である。警報の発信時期は任意に設定できるが、陽
極酸化現象にあっては初期抵抗値より約10%増加した
時点、陰極還元現象にあっては初期抵抗値より約10%
減少した時点が好適である。
【0009】図2は、図1に用いる尿センサー2の一実
施例を示す。図2において、尿センサー2には、一対の
電極8、8aと電極間に設けられた導電性被膜9とで構
成された導電性皮膜固定抵抗器を用いる。導電性被膜9
は、磁器等の絶縁物からなる基材(図示せず)に被着さ
れた薄膜である。本発明では、この導電性被膜9とし
て、炭素、金属、または合金からなる被膜を用いて陽極
酸化現象を利用する方式と、金属酸化物または金属合金
酸化物からなる被膜を用いて陰極還元現象を利用する方
式とがある。前者の方式では、尿と接触した場合、陽極
酸化現象により誘電率が高くなるが、後者の方式では、
逆に陰極還元現象により酸化膜が純粋金属となり、誘電
率が低くなる。尿センサー2の尿と接する側には、尿と
被膜との接触を容易にするために、紙、繊維等の吸水ま
たは吸湿性シート10を貼着しておくのが望ましい。1
1、11aは各電極8、8aに接続されたリード線であ
る。
【0010】陽極酸化現象を利用する方式の導電性被膜
の形成は、例えば次の通り行うことができる。炭素被膜
の場合、基材を高温真空の炉に入れて、有機炭化水素系
の溶剤、ガス等を注入して熱分解すると、基材上に炭素
薄膜が形成される。金属被膜では、無電解メッキにより
錫、パラジウム、ニッケルの薄膜を基材上に形成するこ
とができる。また合金皮膜では、ニッケル、クロム等を
スパッタリングにより同時に飛散させて、基材上にニッ
ケル−クロム合金被膜を形成すればよい。一方、陰極還
元現象を利用する方式の導電性酸化被膜の形成には、例
えば高温に加熱した基材に錫・アンチモンの電解液を吹
き付けると、錫−アンチモン酸化合金被膜が形成され
る。
【0011】図3は、尿と尿センサー2が接触した場
合、時間経過とともに起こる陽極酸化現象の進行を示し
ている。すなわち、初期状態(イ)の尿センサー2の導
電性被膜8上に(ロ)に示すように尿12が付着する
と、(ハ)に示すように陽極8より酸化現象が進行し抵
抗値が上がる。最終的には(ニ)に示すよう酸化現象が
陰極8aに達して絶縁状態となる。陰極還元現象の場合
は、陰極側から還元現象が同様に進行して、金属酸化物
また金属合金酸化物は金属または金属合金となり、抵抗
値は減少して最終的には著しく抵抗値の低い導通状態と
なる。
【0012】
【実施例】尿センサー2として、炭素被膜固定抵抗器3
30Ωを用い、おむつの排尿部近傍にセットする。セン
サー上面は、吸水性の高い繊維で被覆してある。図4に
示す回路を用い、以下の手順で操作する。先ず、入力端
子Bから入力電圧6Vを印加するため、スイッチCをオ
ンにする。可変抵抗器D及びEを操作して、センサーA
の抵抗値の変化許容範囲を、初期抵抗値330Ωのプラ
ス側10%、マイナス側10%に設定する。変化許容範
囲は、ダイオードF及びGの点灯で±両側で確認する。
センサーの抵抗値が、尿との接触による陽極酸化現象ま
たは陰極還元現象に基づき設定許容範囲を超えると、ダ
イオードHが点灯する。ダイオードHの点灯と同時にト
ランジスターIが働き、センサーAへの通電が遮断さ
れ、発信出力端子JにDC3Vが出力される。ダイオー
ドHの点灯を消すには、リセットスイッチKを押す。セ
ンサーAへの印加電圧を変更する場合は抵抗器Lを操作
する。抵抗器Lは、センサー抵抗値Aの変化速度を速め
るのに用いる。出力端子Jにリモコンスイッチを取り付
ければ、遠隔受信、点灯、音声発信等の機能を付加でき
る。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、失禁者の精神的苦痛、
介護者の肉体的負荷の改善の他、以下の利点があり、幼
児、老人、病人、障害者等の失禁報知に効果的に適用で
きる。また失禁に限らす、尿以外の水分、湿度の検知に
も広く応用可能である。
【0014】(1)失禁の有無が介護者により容易に確
認でき、遠隔場所から集中管理できる。このため、病
院、その他の施設での利用が容易である。
【0015】(2)尿は、真水と違って電解質であり、
陽極酸化現象あるいは陰極還元現象を起こしやすく、検
知感度が適正である。特に、従来技術と異なり、あらか
じめ微弱電流を通電しておくことで、回路構成により尿
センサーの感知レベルを任意に設定できるので、検知精
度のばらつきが少なく、作動が安定している。
【0016】(3)尿の付着により進行する陽極酸化現
象あるいは陰極還元現象の誘電率の変化が設定値を超え
るには一定の時間を要するので、尿以外の微量の水や汗
による誤動作を避けることができる。
【0017】(4)本発明に用いる炭素被膜固定抵抗
器、金属/合金被膜固定抵抗器、または酸化金属被膜固
定抵抗器等は、安価で使い捨てが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に用いる尿の検知回路、報知回
路、遠隔監視回路の各概要を示すブロック図である。
【図2】図2は、本発明に用いる尿センサーの一例を示
す平面図である。
【図3】図2の尿センサーにおける陽極酸化現象及び陰
極還元現象の進行過程を示す平面図である。
【図4】本発明の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
1……検知回路 2……尿センサー 3、3a……ダイオード 4、4a……電源 5……報知回路 6、6a……警報手段 7……遠隔監視回路 8、8a……電極 9……導電性被膜 10……吸水性シート 11、11a……リード線 12……尿 13……酸化現象
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G045 AA40 CB03 DB22 DB30 FA34 FB05 GC20 2G060 AA08 AA20 AC01 AE40 AF02 AF11 AG10 FA02 HA01 HC22 HD01 HE01 4C098 AA09 CD09 DD17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極間に導電性被膜を形成した抵抗器か
    らなるセンサーをオムツの排尿部に装着し、電極間に常
    時微弱電流を流しておき、センサーへ尿が付着したとき
    生じる導電性被膜の陽極酸化現象または導電性酸化被膜
    の陰極還元現象による誘電率の変化を電気的に検知し
    て、警報を発することを特徴とする尿の検知方法。
  2. 【請求項2】 電極とその電極間に導電性被膜を形成し
    てなる導電被膜固定抵抗器と、導電被膜固定抵抗器の少
    なくとも一方の側に貼着された吸水性シートとからなる
    ことを特徴とする尿の検知センサー。
  3. 【請求項3】 導電性被膜固定抵抗器が、炭素、金属ま
    たは金属合金からなり、水分と接触して陽極酸化現象を
    起こすことを特徴とする請求項2記載の尿の検知センサ
    ー。
  4. 【請求項4】 導電性被膜固定抵抗器が、金属酸化物ま
    たは金属合金酸化物からなり、水分と接触して陰極還元
    現象を起こすことを特徴とする請求項2記載の尿の検知
    センサー。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100743112B1 (ko) 2006-10-20 2007-07-27 김정현 야뇨감지기
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