JP2002224093A - 排泄センサ及び排泄検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体の動き等の影響を軽減して、排泄量を精
度良く測定することができる排泄センサ及び排泄検知装
置を提供する。 【解決手段】 排泄センサであるセンサー部１は、おむ
つの外側で且つ該おむつの広範囲にわたって複数のセン
サ素子を分散して配置し、該複数のセンサ素子からの複
数のセンサ出力に基づきおむつ内の排泄量を検知するも
ので、複数のセンサ素子は、フィルム１１と、このフィ
ルム１１の一方の面に分散して配置された複数の正電極
１２と、フィルム１１の他方の面に配置された負電極１
３とを有し、各センサ素子は、正電極１２と負電極１３
との間のインピーダンス変化を検知する。

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、尿取りパ
ッド等の吸収性物品への排泄の有無を検知する排泄セン
サ及び排泄検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】介護施設等では、寝たきりの尿失禁患者
（以下、被介護者と略称する。）が入院しており、現状
では、例えば５０人の被介護者のおむつを１日に６〜８
回の割合で予め定められた時刻に交換するというように
介護者は被介護者のおむつを定期的に交換している。

【０００３】しかしながら、被介護者のおむつを予め定
められた時刻に交換しようとした際に、おむつに排尿さ
れておらず、おむつを交換する必要がない場合もある。
その場合でも、介護される被介護者は定期的に交換チェ
ックを受けるため、精神的にも負担となっていた。ま
た、尿失禁後、適切におむつが交換されないと、被介護
者にとっても不快、不衛生である。

【０００４】さらに、おむつ交換直後に排泄を行った被
介護者は、おむつ交換まで、排泄物のある状態でおむつ
交換を待たなければならなかった。排泄後の放置時間が
長くなると、尿や便などによる局所の湿潤が続き、組織
が浸軟し、組織障害が助長される。特に高齢者では、皮
膚の浸透性が劣るため、組織障害がより生じ易く、肌荒
れを起こし易くなる。また、不衛生な状態で放置される
ことにより、皮膚感染症、皮膚炎を起こしやすい。吸水
ポリマーの入っているおむつでは、ポリマーが吸水して
固くなり、局所的な圧迫が発生し褥そう原因となること
が知られており、好ましい状況とはいえなかった。

【０００５】このような状況を解決するために、これま
での排泄センサでは、排泄後直ちに排泄を検知して介護
者に知らせる排泄センサが提案されている。しかし、尿
意回復等のトレーニングを行う場合には、排泄量がいつ
どのくらいあったかを精度良く知ることが重要である。

【０００６】一方、従来のこの種の技術としては、医用
電子と生体工学（32-2.97/105 （1994））に記載された
「尿失禁センサ付き紙おむつの開発」が知られている。
この技術内容は、尿の拡がりから排尿量を測定し、１０
０ｍｌ以上の尿が排尿されたときに警報を発するもの
で、吸水ポリマーを排泄側と外側の２つの電極で挟み、
電極間に流れる電流から排泄量を測定するものである。

【０００７】また、複数の排泄センサを使用したものと
しては、例えば、特開平５−２４５１６９号公報に記載
された尿失禁病態記録装置が知られている。この尿失禁
病態記録装置は、複数の温度センサを排尿部位に平面的
に分散配置し、各温度センサからの温度信号に基づき排
泄を検知するもので、患者の体位等によって尿失禁の部
位に変化が生じても、排泄部位を外さずに精度良く排泄
を検知できる。

【０００８】また、特開２０００−１８５０６７号公報
に記載された排泄監視装置、報知装置付おむつ、および
排泄監視システムが知られている。この排泄監視システ
ムは、導電体間の静電容量の変化と抵抗体の抵抗値変化
とに基づき排泄の有無や排泄量を測定するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た「尿失禁センサ付き紙おむつの開発」の技術にあって
は、発汗等による誤動作を防止するものであり、排泄量
を正確に測定するものではなかった。

【００１０】また、特開平５−２４５１６９号公報に記
載された尿失禁病態記録装置にあっては、排泄部位を外
さずに精度良く排泄を検知するのみで、排泄量を測定す
るものではなかった。

【００１１】また、特開２０００−１８５０６７号公報
に記載された排泄監視システムにあっては、被測定者の
動きによって、静電容量が変化してしまうため、被測定
者の動きによる変化を抵抗変化によりキャンセルしてい
る。しかし、被測定者の排泄位置の変化により静電容量
の誤差が生じており、正確に排泄量を測定できなかっ
た。また、導電体と抵抗体とを有する樹脂フィルムがお
むつの一部分に配置されているため、正確に排泄量を測
定できなかった。

【００１２】本発明は、人体の動き等の影響を軽減し
て、排泄量を精度良く測定することができる排泄センサ
及び排泄検知装置を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の排泄センサは、排泄物を吸収する吸収性物
品の外側で且つ該吸収性物品の広範囲にわたって複数の
センサ素子を分散して配置し、該複数のセンサ素子から
の複数のセンサ出力に基づき吸収性物品内の排泄量を検
知することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の排泄センサ及び排
泄検知装置の実施形態を図面を参照して説明する。

【００１５】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態のセンサー部を示す構成図である。図２は本発
明の第１の実施形態の排泄検知装置を示す構成図であ
る。第１の実施形態の排泄検知装置は、同一のセンサを
おむつ全体に多数配置し、排泄を検知したセンサの個数
に基づいて排泄量を検知することを特徴とする。

【００１６】図１に示すセンサー部（本発明の排泄セン
サに対応）１は、尿又は便等の排泄物を吸収するおむ
つ、尿取りパッド等の吸収性物品内の排泄の有無を検知
するもので、吸収性物品の外側表面で且つ吸収性物品全
体にわたって面状に分布して配置されている。

【００１７】このセンサー部１は、図１（ａ）の断面図
に示すように、フィルム１１、このフィルム１１の一方
の面に形成された複数の正電極１２（１２_１〜１
２_２５）、フィルム１１の他方の面に形成された複数の
負電極１３（１３_１〜１３_５）を有し、複数の正電極１
２（１２_１〜１２_２５）とこの複数の正電極１２（１２
_１〜１２_２５）に対応する複数の負電極１３（１３_１〜
１３_５）とで複数のセンサ素子を構成している。各セン
サ素子は、正電極と負電極との間のインピーダンス変化
を検知する。なお、センサ素子の数は、正電極の数に対
応している。

【００１８】複数の正電極１２（１２_１〜１２_２５）の
それぞれは、図１（ｃ）の上面図に示すように、５行×
５列で２次元配列されていて、各電極が長方形状をな
す。この各電極１２（１２_１〜１２_２５）には電極パタ
ーン１４（１４_１〜１４_２５）が接続されていて、外部
から各電極パターン１４を通して各電極１２に正電位が
印加されている。

【００１９】複数の負電極１３（１３_１〜１３_５）は、
図１（ｂ）の上面図に示すように、複数の正電極１２の
外側に配置され、各電極は略コの字状をなし、接地され
ている。負電極１３を正電極１２の外側に配置すること
により、外部ノイズを軽減できることができ、これによ
って排泄量の測定精度を向上することができる。

【００２０】なお、図１（ｄ）はセンサー部１の一部を
拡大した上面図であり、図１（ｅ）はその断面図であ
り、図１（ｆ）はその下面図である。

【００２１】図２に示す第１の実施の形態の排泄検知装
置は、複数のセンサ素子が面状に分散配置され各センサ
素子がインピーダンス変化を検知するセンサー部１、セ
ンサー部１で検知されたインピーダンス変化を周波数変
化に変換する周波数変換回路２、周波数変換回路２で変
換された周波数変化データを周波数変化データに対応す
る電圧変化データに変換する電圧出力発生部３（本発明
の電圧変換部に対応）、電圧変化データに基づき電圧変
化値が予め定められたしきい値を超えたかどうかを判定
し電圧変化値がしきい値を超えた場合に排泄があったこ
とを示す点灯信号を出力する排泄判定部４、点灯信号の
入力により点灯する発光ダイオード（ＬＥＤ）等の表示
部５を備えて構成されている。表示部５は、本発明のデ
ータ処理部を有し（図示せず）、このデータ処理部は、
電圧がしきい値を超えたセンサ素子の数に基づいて、排
泄時刻と排泄量を算出する。

【００２２】なお、周波数変換回路２、電圧出力発生部
３、排泄判定部４、及び表示部５は、複数のセンサ素子
の数に対応して設けられる。例えば、複数のセンサ素子
が２５個であれば、周波数変換回路２、電圧出力発生部
３、排泄判定部４、表示部５等もそれぞれ２５個設けら
れる。

【００２３】周波数変換回路２は、図３に示すように、
センサー部１、インバータ２１、インバータ２１の入力
端とセンサー部１とに接続された抵抗Ｒ２、インバータ
２１の出力端とセンサー部１とに接続された帰還抵抗Ｒ
_Ｒを有し、インバータ２１の出力端から、センサー部１
のインピーダンスに応じた周波数を出力するＲＣ発振回
路から構成されている。

【００２４】次にこのように構成された第１の実施の形
態の排泄検知装置の動作を説明する。まず、面状に分散
配置された複数のセンサ素子を有するセンサー部１をお
むつの外側に負電極が接するように配置する。

【００２５】そして、おむつ内に排尿又は排便による排
泄があると、センサー部１において排尿があった部位に
対応するセンサ素子のインピーダンスが大幅に変化す
る。すなわち、排尿が多く比較的広い範囲に広がった場
合には、かなりの数のセンサ素子のインピーダンスが大
幅に変化する。

【００２６】次に、各周波数変換回路２は、センサー部
１で検知したインピーダンス変化に応じた周波数変化に
変換する。各電圧出力発生部３は、周波数変換回路２で
変換された周波数変化データを周波数変化データに対応
する電圧変化データに変換する。本実施例では、排泄の
ない時の周波数を２０ｋＨｚとした。

【００２７】各排泄判定部４は、電圧変化データに基づ
き電圧変化値が予め定められたしきい値を超えたかどう
かを判定し電圧変化値がしきい値を超えた場合に排泄が
あったことを示す点灯信号を出力する。各表示部５は点
灯信号の入力により点灯する。すなわち、排尿のあった
部位に対応するセンサ素子のインピーダンスが大幅に変
化し、これに伴ってそのセンサ素子に対応する表示部の
みが点灯する。その結果、表示部の点灯数に応じて排尿
量を精度良く測定することができる。

【００２８】本出願人は前述した排泄検知装置により排
泄量の測定を行った。その実験結果を説明する。

【００２９】図４は排尿部付近に水を一定量ずつ注入し
たときに１５分割容量式排泄センサからのセンサ出力が
しきい値を超えた場合の各ＬＥＤの表示の第１実施例を
示す図である。図４に示す第１の実施例では、表示部５
として１５個のＬＥＤを用い、１５個のＬＥＤ５１_１〜
５１_１５を３行（図４中の文字Ａ〜Ｃ）×５列（番号１
〜５）に分割配置した。なお、このＬＥＤの分割配置に
対応してセンサー部１の正電極が３行×５列に１５分割
配置されているものとする（１５分割容量式排泄センサ
に対応）。すなわち、１５個のセンサ素子があるものと
する。

【００３０】この場合、被介護者は仰向けで足を肩幅に
開き、おむつ全体にわたってセンサー部１を面状に分布
して配置する。番号１のＬＥＤは前側に配置し、番号５
のＬＥＤはお尻側に配置した。そして、内径４ｍｍのチ
ューブを排尿部付近に挿入し、注入器で水を５０ｃｃず
つ注入する。注入速度は注射器のピストンが自然に落下
していく程度の低速とする。

【００３１】また、電圧変化値と比較すべきしきい値
は、１５個のＬＥＤの内の１列目〜３列目のＬＥＤでは
０．７Ｖとした。また、４列目〜５列目のＬＥＤでは、
センサー部１からのリード線で動作してしまうため、コ
ンパレータ（排泄判定部４に相当）で感度を調整し、し
きい値を０．９Ｖとした。

【００３２】図４に示す第１実施例では、５０〜３００
ｃｃまで５０ｃｃずつ６回にわたって水を注入していく
処理を、３回にわたって行った。１５個のＬＥＤの内の
●印は、電圧変化値がしきい値を超えてＬＥＤが点灯し
たことを表す。また、図４中のヌレは、実験後にパッド
のヌレ状態をチェックして表示したことを示す。

【００３３】図４からもわかるように、水の注入量が増
加するに従って水がおむつの全体に拡がり、より多くの
ＬＥＤが点灯していることがわかる。

【００３４】図５は図４に示す第１実施例における水の
注入量とＬＥＤの動作点数（点灯数に相当）との関係を
示す図である。図５から、水の注入量とＬＥＤの動作点
数とが比例関係にあることがわかる。

【００３５】図６に示す第２実施例では、１５０〜３０
０ｃｃまで１５０ｃｃずつ２回にわたって水を注入して
いく処理を、３回にわたって行った。図６からもわかる
ように、水の注入量が増加するに従って水がおむつの全
体に拡がり、より多くのＬＥＤが点灯していることがわ
かる。

【００３６】図７は図４に示す第２実施例における水の
注入量とＬＥＤの動作点数との関係を示す図である。図
７から、水の注入量とＬＥＤの動作点数とが比例関係に
あることがわかる。

【００３７】従って、ＬＥＤの動作点数により、尿量等
の排泄量を精度良く測定することができる。また、第１
の実施の形態のセンサー部１がおむつ全体にわたって面
状に配置されているため、被介護者の体が動いてもその
動きの影響を軽減することができ、これによって排泄量
を精度良く測定することができる。

【００３８】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態の排泄センサ及び排泄検知装置を説明する。第２の実
施の形態の排泄検知装置は、排泄を検知したセンサー部
のセンサ出力の変化量の総和に基づいて排泄量を検知す
るものである。また、第２の実施の形態の排泄検知装置
は、被介護者が立ったり座ったりした場合における排泄
センサのインピーダンス変化量を押さえて、排泄量の測
定精度を向上したことを特徴とする。

【００３９】図８は本発明の第２の実施の形態のセンサ
ー部を示す構成図である。図１０は本発明の第２の実施
の形態の排泄検知装置を示す構成図である。

【００４０】図８に示すセンサー部１ａは、吸収性物品
内の排泄の有無を検知するもので、吸収性物品の外側表
面で且つ吸収性物品の複数箇所に配置されている。

【００４１】このセンサー部１ａは、図８（ｂ）に示す
ように、横サイズがＬ０で縦サイズが（２Ｌ１＋Ｌ３）
で幅がＬ１からなる帯状且つループ状のフィルム１１ａ
を有し、図８（ａ）の断面図に示すように、フィルム１
１ａの一方の面に、フィルム１１の長手方向に沿って正
電極１２ａと負電極１３ａとが一定距離Ｌ２だけ離間し
て交互に（この例では３回）配置されている。

【００４２】また、図８（ｂ）の上面図に示すように、
前記長手方向に直交する方向に沿って正電極１２ａと負
電極１３ａとが一定間隔距離Ｌ３だけ離間して配置され
ている。正電極１２ａ及び負電極１３ａのそれぞれは、
正方形状をなし、一辺がＬ１である。Ｌ０は例えば４０
０ｍｍであり、Ｌ１は２５ｍｍであり、Ｌ２は５０ｍｍ
であり、Ｌ３は２０ｍｍであるのが好ましい。

【００４３】正電極１２ａには正電位が印加され、負電
極１３ａは接地されるようになっている。この例では、
正電極１２ａと負電極１３ａとの合計電極数を１２個と
し、一対の正電極と負電極とで１つのセンサ素子を構成
している。この例では、センサー部１ａには６個のセン
サ素子が設けられている。

【００４４】なお、合計電極数は１２個に限定されるこ
となく、合計電極数はいくつであっても良い。例えば、
図９に示すように、２つの正電極１２ａと２つの負電極
１３ａとを有するセンサー部１ａを、おむつ１８の外側
で且つ排泄部位の広い範囲にわたって取り付ける。

【００４５】各正電極１２ａと各負電極１３ａとの間に
は図８（ｃ）に示すように、電界が発生しており、排泄
があったときに排泄部位に対応する正電極１２ａと負電
極１３ａとの間のインピーダンスが変化する。このた
め、センサー部１ａは、このインピーダンス変化の総量
を検知するインピーダンスセンサである。

【００４６】図１０に示す第２の実施の形態の排泄検知
装置は、インピーダンス変化を検知するセンサー部１
ａ、所定の周波数信号を発振する発振器６、この発振器
６からの周波数信号を用いてセンサー部１ａのインピー
ダンス変化の総量を検知するインピーダンス変化検知部
２ａ、インピーダンス変化検知部２ａで検知されたイン
ピーダンス変化の総量を電圧変化データに変換するイン
ピーダンス変化電圧変換部７、電圧変化データを記憶す
るデータ記憶部８、データ記憶部８に記憶された電圧変
化データに基づいて排泄量を算出するデータ処理部９を
備えて構成されている。

【００４７】インピーダンス変化検知部２ａは、図１１
に示すような回路で構成されている。この回路は、端子
ａｄ間に設けられた抵抗Ｒ４と、端子ｂｄ間に設けられ
たセンサー部１ａ及び抵抗Ｒ５と、端子ａｃ間に設けら
れたコンデンサＣ４及び抵抗Ｒ６と、端子ｂｃ間に設け
られた抵抗Ｒ７と、端子ｃｄ間に設けられた抵抗Ｒ８
と、端子ａｂ間に所定の周波数信号（３Ｖで例えば５０
０ｋＨｚの矩形波）を印加する発振器６とを有する。電
圧整流部２４は、インピーダンス変化電圧変換部７の一
例であり、端子ｃｄ間に設けられた抵抗Ｒ８の両端の電
圧、すなわち回路の非平衡による電圧を整流する。

【００４８】以上のように構成された第２の実施の形態
の排泄検知装置によれば、おむつ内に排尿又は排便によ
る排泄があると、センサー部１ａにおいて排尿があった
部位に対応するセンサ素子のインピーダンスが大幅に変
化する。そして、センサー部１ａは、複数のセンサ素子
（例えば６個のセンサ素子）のインピーダンスの変化の
総量を出力するので、排泄検知装置は、インピーダンス
の変化の総量に基づいて排泄量を精度良く測定できる。

【００４９】また、センサー部１ａを用いているので、
被介護者が動いて（立ったり座ったりなど）センサー部
１ａがよじれて電極同士が近接しても、例えば正電極同
士、あるいは負電極同士では電流リークが小さい。この
ため、被介護者が動いてもインピーダンス変化の誤差が
非常に小さいため、排泄量の測定精度を向上することが
できる。

【００５０】なお、第２の実施の形態の排泄検知装置で
は、おむつ１８の外側にセンサー部１ａを取り付けた
が、例えば、おむつ１８の代わりに、図１２に示すよう
に、尿取りパッド１９を用いても良く、尿取りパッド１
９の防水シート１９ｂ側にセンサー部１ａを取り付ける
のが好ましい。また、尿取りパッド１９の外側のおむつ
１８は省略しても良い。

【００５１】また、第２の実施の形態の排泄検知装置で
は、被介護者のおしりにおむつ等の吸収性物品が密着す
るための密着部材を用いている。この密着部材の形状と
しては、例えば図１３（ａ）に示すようなマジックテー
プ（登録商標）３１ｂが取り付けられたテープおむつ３
１や、図１３（ｂ）に示すようなガードル（短パン）３
２や図１３（ｃ）に示すようなガードル（パンツ）３３
などを用いることができる。また、密着部材としては、
例えばゴム、ハニカム構造のシート等を用いても良い。

【００５２】密着部材の使用例としては、図１４に示す
ように、尿取りパッド１９の外側にセンサー部１ａを配
置し、このセンサー部１ａの外側に密着部材３１等を配
置してセンサー部１ａの外側からセンサー部１ａと尿取
りパッド１９とを押圧して尿取りパッド１９を被介護者
のおしりに密着させる。

【００５３】これにより、被介護者が立ったり座ったり
しても、インピーダンスの変化量をさらに押さえること
ができ、これによって排泄量の測定精度をさらに向上す
ることができる。

【００５４】また、図１５に示すように、図１４に示す
構成にさらに、尿取りパッド１９と被介護者のおしりと
を一定距離になるようにするためのスペーサ３５を追加
しても良い。このようにスペーサ３５を設けることで、
図１４に示す構成による効果よりもその効果が大とな
る。

【００５５】さらに、図１６に示すように、密着部材３
１等に空気注入口３６を設け、この空気注入口３６を管
３７を介して外部のエアポンプに接続し、このエアポン
プから空気を管３７を介して空気注入口３６に流入させ
て密着部材３１を膨らませて、尿取りパッド１９を被介
護者のおしりに密着させても良い。このようにすること
で、図１５に示す構成による効果よりもその効果が大と
なる。

【００５６】なお、本出願人は、密着部材やスペーサを
取り付けたときのインピーダンスの変化率の測定を行っ
た。その実験結果を説明する。

【００５７】図１７に、被介護者が立状態又は座状態又
は仰向き状態にあるときにおける密着部材又はスペーサ
を取り付けた場合のインピーダンスの変化率を示す。図
１７において、「◆」は立状態を表し、「■」は仰向け
状態を表し、「▲」は座状態を表す。「Ａ」はスペーサ
又は密着部材なしを表し、「Ｂ」はスペーサありを表
し、「Ｃ」はガードル（短パン）ありを表し、「Ｄ」は
競泳用サポータありを表し、「Ｅ」はガードル（パン
ツ）ありを表し、「Ｆ」はガードル（短パン＋パンツ）
ありを表し、「Ｇ」はガードル（短パン＋パンツ）＋ス
ペーサありを表し、「Ｈ」はカバーありを表す。

【００５８】図１８に図１７に示すインピーダンスの変
化率の立状態と座状態との変動量を示す。図１８からも
わかるように、密着部材又はスペーサがなしの場合には
インピーダンスの変動量が大きいが、密着部材又はスペ
ーサを使用することでインピーダンスの変動量がかなり
小さくなっている。また、密着部材及びスペーサを共に
使用することでインピーダンスの変動量がさらに小さく
なっていることがわかる。すなわち、密着部材やスペー
サを使用することで、被介護者が立ったり座ったりした
ときのインピーダンスの変動量が小さくなるので、排泄
量の測定精度をさらに向上することができる。

【００５９】なお、図１９に水量とインピーダンス変化
率との関係を示す。図１９において、「◆」は座状態を
表し、「■」は立状態を表す。

【００６０】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態の排泄検知装置を説明する。第３の実施の形
態の排泄検知装置は、センサー部１ａ以外にさらに姿勢
センサを設け、該姿勢センサで被介護者の姿勢を検知
し、補助具なしに、インピーダンスセンサからのセンサ
出力に基づき排泄量、排泄時間、排泄回数を測定可能と
することで、被介護者の排泄検知精度を向上させること
を特徴とする。

【００６１】図２０に示す第３の実施の形態の排泄検知
装置は、センサー部１ａ、インピーダンス変化検知部２
ａ、発振器６、インピーダンス変化検知部２ａに接続さ
れたセンサー本体１０、このセンサー本体１０に接続さ
れたデータ処理部９ａを有して構成されている。センサ
ー本体１０は、インピーダンス変化電圧変換部７、姿勢
センサ１ｂ、データ記憶部８ａを有して構成されてい
る。

【００６２】姿勢センサ１ｂは、被介護者の姿勢を検知
するもので、例えば加速度センサである。図２２（ａ）
の上面図、図２２（ｂ）の側面図に示すように被介護者
１７のおむつ１８の側に境界部位に姿勢センサ１ｂを含
むセンサー本体１０を取り付けるのが好ましい。なお、
体と一緒に動かない可能性がある部位、例えば手や足等
の部位は、好ましくなく、これ以外の部位であればいず
れの部位であっても良い。

【００６３】図２３は被介護者の右向き及び左向き状態
における姿勢センサの出力を示す図である。図２３にお
いて、姿勢センサの座標を決定する際に、被介護者１７
の体軸方向をＹ方向とし、体軸方向に直交する方向をＸ
方向としている。姿勢センサ１ｂは、図２３（ｂ）の上
面図の位置におけるセンサ出力を標準出力とすると、図
２３（ａ）の左向き状態（Ｘが増加する状態）ではＸ軸
出力である電圧が増加し、図２３（ｃ）の右向き状態
（Ｘが減少する状態）ではＸ軸出力である電圧が減少し
ている。

【００６４】図２４は被介護者の座状態における姿勢セ
ンサの出力を示す図である。図２４（ａ）では被介護者
１７が寝ていてセンサ出力が標準出力であり、図２４
（ｂ）では被介護者１７が座状態（Ｙが減少する状態）
でセンサのＹ軸出力である電圧が減少している。

【００６５】データ記憶部８ａは、インピーダンス変化
電圧変換部７からの電圧変化データ、すなわち排泄セン
サ出力を記憶するとともに、姿勢センサ１ｂからの姿勢
センサ出力を記憶する。

【００６６】データ処理部９ａは、データ記憶部８ａか
らの排泄センサ出力及び姿勢センサ出力に基づきデータ
解析を行うもので、姿勢判定テーブル９１、姿勢判定部
９２、尿量算出部９３、排泄センサ出力変化判定部９
５、姿勢センサ出力変化判定部９６、排泄回数カウンタ
９７を有して構成される。

【００６７】姿勢判定テーブル９１は、被介護者の姿勢
を判定するためのテーブルであって、姿勢センサ１ｂか
らのセンサのＸ軸出力とＹ軸出力と被介護者の姿勢とを
対応付けて格納したもので、例えば図２５に示すように
なっている。姿勢判定部９２は、データ記憶部８ａから
の姿勢センサ出力に基づき、姿勢判定テーブル９１を参
照して、被介護者の姿勢を判定する。

【００６８】尿量算出部９３は、姿勢判定部９２で得ら
れた被介護者の姿勢に基づき、該姿勢によるセンサ出力
と尿量の検量線を選択し、選択された尿量の検量線に基
づき尿量を算出する。図２１は寝たきりに近い人の場合
の姿勢とセンサー出力と尿量との関係を示す図である。
図２１において、横軸は水量（尿量に対応）であり、縦
軸はセンサ出力である。「◆」は横向き状態を表し、
「×」は仰向け状態を表し、「＊」は座状態を表す。

【００６９】排泄センサ出力変化判定部９５は、データ
記憶部８ａからの排泄センサ出力に基づき、排泄センサ
出力の変化量が所定の変化量よりも大きいかどうかを判
定し、その変化量が所定の変化量よりも大きいときには
そのときの時刻を抽出し、時刻信号を姿勢センサ出力変
化判定部９６に出力する。

【００７０】姿勢センサ出力変化判定部９６は、姿勢セ
ンサ出力変化判定部９６から時刻信号を入力した場合
に、データ記憶部８ａからの姿勢センサ出力に基づき、
姿勢センサ出力の変化量が所定値を超えたかどうかを判
定し、その変化量が所定値を超えた場合には姿勢による
変化と判定し、その変化量が所定値を超えていない場合
には、排泄と判定する。

【００７１】排泄回数カウンタ９７は、姿勢センサ出力
変化判定部９６が排泄と判定する毎に、排泄回数を１だ
けインクリメントして排泄回数をカウントする。

【００７２】なお、図２０に示す第３の実施の形態の排
泄検知装置において、図１０に示す第２の実施の形態の
排泄検知装置と同一部分は、同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

【００７３】次に、このように構成された第３の実施の
形態の排泄検知装置の動作を説明する。まず、センサー
部１ａ、インピーダンス変化検知部２ａ、発振器６、イ
ンピーダンス変化電圧変換部７の各処理は、第２の実施
の形態の排泄検知装置において既に説明したので、それ
らの処理の説明は省略する。

【００７４】次に、センサー本体１０では、インピーダ
ンス変化電圧変換部７からの電圧変化値が排泄センサ出
力としてデータ記憶部８ａに記憶される。また、姿勢セ
ンサ１ｂが被介護者の姿勢を検知すると、姿勢センサ１
ｂからの姿勢センサのＸ軸及びＹ軸出力がデータ記憶部
８ａに記憶される。

【００７５】次に、データ処理部９ａによる尿量算出処
理及び排泄回数カウント処理を図２７及び図２８のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。

【００７６】最初に、図２７を参照して尿量算出処理を
説明する。まず、姿勢判定部９２は、データ記憶部８ａ
に記憶された排泄センサ出力と姿勢センサ出力を読み出
す（ステップＳ１１）。

【００７７】次に、読み出した姿勢センサ出力に基づき
姿勢判定テーブル９１を参照して、被介護者の姿勢を判
定する（ステップＳ１３）。例えば、読み出した姿勢セ
ンサ１ｂのＸ軸出力が「標準」となっていて、且つ姿勢
センサ１ｂのＹ軸出力が「標準より減少」となっている
場合には、姿勢判定テーブル９１を参照することで、被
介護者の姿勢を「座る」と判定することができる。

【００７８】次に、尿量算出部９３は、被介護者の姿勢
に基づき、該姿勢によるセンサ出力（尿量がないときの
センサ出力を１００％としたときの百分率で表す。）と
尿量の検量線を選択し（ステップＳ１５）、選択された
尿量の検量線に基づき尿量を算出する（ステップＳ１
７）。例えば、被介護者の姿勢が「座る」と判定された
場合には、図２１の座状態を表す「＊」の検量線とセン
サ出力とから尿量を算出することができる。すなわち、
被介護者の姿勢情報を考慮して尿量を算出するので、排
泄量を精度良く測定することができる。

【００７９】なお、図２６に被介護者の各状態における
センサー部及び姿勢センサのセンサ出力を示す。図２６
において、姿勢センサ１ｂのセンサ出力は、右向き状態
（Ｘ軸）で−０．１３程度となり、立状態（Ｙ軸）で＋
０．０５程度となっている。また、センサー部１ａによ
り尿量が測定されていることがわかる。

【００８０】次に、図２８を参照して排泄回数カウント
処理を説明する。まず、データ記憶部８ａから排泄セン
サ出力及び姿勢センサ出力とを読み出す（ステップＳ３
１）。そして、排泄センサ出力変化判定部９５は、排泄
センサ出力の変化量が所定の変化量よりも大きいかどう
かを判定し、その変化量が所定の変化量よりも大きいと
きにはそのときの時刻を抽出する（ステップＳ３３）。
例えば、微分値の大きい時刻を抽出する。図２６に示す
例では、排尿があった場合にはセンサー部のセンサ出力
が初期値に対して下がるので、微分値が負の大きな値を
とる時刻を抽出し、例えば１２：１１、１５：１４の時
刻が抽出されてこの時刻が排泄時刻として求められる。
その排泄時刻を示す時刻信号が姿勢センサ出力変化判定
部９６に出力される。

【００８１】次に、姿勢センサ出力変化判定部９６は、
姿勢センサ出力変化判定部９６から時刻信号を入力した
場合に、データ記憶部８ａからの姿勢センサ出力に基づ
き、姿勢センサ出力の変化量が所定値を超えたかどうか
を判定する（ステップＳ３５）。例えば、寝る→座るの
動作をしていないかどうかを判定し、寝る→座るの動作
をしている場合には（ステップＳ３５のＹＥＳ）、姿勢
による変化と判定し（ステップＳ３７）、ステップＳ３
３の処理に戻る。

【００８２】一方、寝る→座るの動作をしていない場合
には（ステップＳ３５のＮＯ）、排泄と判定する（ステ
ップＳ３９）。例えば、図２６に示す例では、排泄時刻
（１２：１１）前後に、姿勢センサ出力の変化がないこ
とから、排泄と判定できる。

【００８３】そして、姿勢センサ出力変化判定部９６が
排泄と判定した場合には、排泄回数カウンタ９７は、排
泄回数を１だけインクリメントして排泄回数をカウント
する（ステップＳ４１）。

【００８４】このように第３の実施の形態の排泄検知装
置によれば、センサー部１ａからの排泄センサ出力と姿
勢センサ１ｂからの姿勢センサ出力とを用いて、排泄
量、排泄時刻、排泄回数を精度良く測定することができ
る。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、人体の動き等の影響を
軽減して、排泄量を精度良く測定することができる排泄
センサ及び排泄検知装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のセンサー部を示す
構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の排泄検知装置を示
す構成図である。

【図３】第１の実施の形態の排泄検知装置に設けられた
周波数変換回路を示す構成図である。

【図４】排尿部付近に水を一定量ずつ注入したときに１
５分割容量式排泄センサからのセンサ出力がしきい値を
超えた場合の各ＬＥＤの表示の第１実施例を示す図であ
る。

【図５】図４に示す第１実施例における水の注入量とＬ
ＥＤの動作点数との関係を示す図である。

【図６】排尿部付近に水を一定量ずつ注入したときに１
５分割容量式排泄センサからのセンサ出力がしきい値を
超えた場合の各ＬＥＤの表示の第２実施例を示す図であ
る。

【図７】図６に示す第２実施例における水の注入量とＬ
ＥＤの動作点数との関係を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態のセンサー部を示す
構成図である。

【図９】センサー部のおむつへの取り付けを示す図であ
る。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の排泄検知装置を
示す構成図である。

【図１１】第２の実施の形態の排泄検知装置に設けられ
たインピーダンス変化検知部を示す構成図である。

【図１２】センサー部の尿取りパッドへの取り付けを示
す図である。

【図１３】密着部材の一例を示す図である。

【図１４】密着部材の使用例を示す図である。

【図１５】密着部材及びスペーサの使用例の第１実施例
を示す図である。

【図１６】密着部材及びスペーサの使用例の第２実施例
を示す図である。

【図１７】被介護者が立状態又は座状態又は仰向き状態
にあるときにおける密着部材又はスペーサを取り付けた
場合のインピーダンスの変化率を示す図である。

【図１８】図１７に示すインピーダンスの変化率の立状
態と座状態との変動量を示す図である。

【図１９】水量とインピーダンス変化率との関係を示す
図である。

【図２０】本発明の第３の実施の形態の排泄検知装置を
示す構成図である。

【図２１】寝たきりに近い人の場合の姿勢とセンサー出
力と尿量との関係を示す図である。

【図２２】姿勢センサのおむつへの取り付けを示す図で
ある。

【図２３】被介護者の右向き及び左向き状態における姿
勢センサの出力を示す図である。

【図２４】被介護者の座状態における姿勢センサの出力
を示す図である。

【図２５】排泄判定テーブルを示す図である。

【図２６】被介護者の各状態におけるセンサー部及び姿
勢センサのセンサ出力を示す図である。

【図２７】第３の実施の形態の排泄検知装置による尿量
算出処理を示すフローチャートである。

【図２８】第３の実施の形態の排泄検知装置による排泄
回数カウント処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１，１ａ…センサー部、１ｂ…姿勢センサ、２…周波数
変換回路、２ａ…インピーダンス変化検知部、３…電圧
出力発生部、４…排泄判定部、５…表示部、６，２３…
発振器、７…インピーダンス変化電圧変換部、８，８ａ
…データ記憶部、９，９ａ…データ処理部、１０…セン
サー本体、１１，１１ａ…フィルム、１２，１２ａ…正
電極、１３，１３ａ…負電極、１４…電極パターン、１
７…人体、１８…おむつ、１９…尿取りパッド、１９ａ
…尿取りパッド不織布面、１９ｂ…防水シート面、２１
…インバータ、２４…電圧整流部、３１，３２，３３…
密着部材、３５…スペーサ、５１_１〜５１_１５…ＬＥ
Ｄ、９１…姿勢判定テーブル、９２…姿勢判定部、９３
…尿量算出部、９５…排泄センサ出力変化判定部、９６
…姿勢センサ出力変化判定部、９７…排泄回数カウン
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 克俊 東京都墨田区文花２丁目１−３ 花王株式 会社研究所内 (72)発明者 北折 典之 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内 Ｆターム(参考） 3B029 BE04 4C038 DD01 DD05 DD06 4C098 AA09 CC01 CD09 CE06 CE08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排泄物を吸収する吸収性物品の外側で且
   つ該吸収性物品の広範囲にわたって複数のセンサ素子を
   分散して配置し、該複数のセンサ素子からの複数のセン
   サ出力に基づき前記吸収性物品内の排泄量を検知するこ
   とを特徴とする排泄センサ。
2. 【請求項２】 前記複数のセンサ素子は、フィルムと、
   このフィルムの一方の面に分散して配置された複数の正
   電極と、前記フィルムの他方の面に配置された負電極と
   を有し、各センサ素子は、前記正電極と前記負電極との
   間のインピーダンス変化を検知することを特徴とする請
   求項１記載の排泄センサ。
3. 【請求項３】 前記複数のセンサ素子は、フィルムを有
   し、このフィルムの一方の面に、フィルムの長手方向に
   沿って正電極と負電極とが第１距離だけ離間して交互に
   配置される、あるいは前記長手方向に直交する方向に沿
   って前記正電極と負電極とが第２距離だけ離間して交互
   に配置され、各センサ素子は、前記正電極と前記負電極
   との間のインピーダンス変化を検知することを特徴とす
   る請求項１記載の排泄センサ。
4. 【請求項４】 請求項２記載の複数のセンサ素子を有す
   る排泄センサと、 前記複数のセンサ素子に対応して設けられた複数の周波
   数変換回路を有し、各周波数変換回路は前記センサ素子
   で検知された前記インピーダンス変化に応じて周波数を
   変化させる周波数変換手段と、 前記複数の周波数変換回路に対応して設けられた複数の
   電圧変換部を有し、各電圧変換部は前記周波数変換回路
   で変換された周波数を電圧に変換する電圧変換手段と、 前記複数の電圧変換部に対応して設けられた複数の排泄
   判定部を有し、各排泄判定部は前記電圧変換部で変換さ
   れた電圧がしきい値を超えた場合に排泄があったと判定
   する排泄判定手段と、 前記電圧がしきい値を超えた前記センサ素子の数に基づ
   いて、排泄時刻と前記排泄量を算出するデータ処理部
   と、 を有することを特徴とする排泄検知装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の複数のセンサ素子を有す
   る排泄センサと、 所定の周波数信号を発振する発振器と、 この発振器からの前記周波数信号を用いて前記複数のセ
   ンサ素子のインピーダンス変化の総量を検知するインピ
   ーダンス変化検知部と、 このインピーダンス変化検知部で検知されたインピーダ
   ンス変化の総量を電圧変化データに変換するインピーダ
   ンス変化電圧変換部と、 このインピーダンス変化電圧変換部で変換された前記電
   圧変化データに基づいて排泄時刻と前記排泄量を算出す
   るデータ処理部と、を有することを特徴とする排泄検知
   装置。
6. 【請求項６】 前記排泄センサの外側に配置され、前記
   排泄センサの外側から前記吸収性物品を被介護者の尻部
   に密着させるための密着部材を設けたことを特徴とする
   請求項４又は請求項５記載の排泄検知装置。
7. 【請求項７】 前記吸収性物品の内側に配置され、前記
   吸収性物品と被介護者の尻部とを一定距離離間するため
   のスペーサを設けたことを特徴とする請求項４乃至請求
   項６のいずれか１項記載の排泄検知装置。
8. 【請求項８】 被介護者の姿勢を検知する姿勢センサ
   と、 この姿勢センサからの姿勢センサ出力に基づき前記被介
   護者の姿勢を判定する姿勢判定部と、 この姿勢判定部で得られた前記被介護者の姿勢と前記排
   泄センサからの排泄センサ出力とに基づき排泄量を算出
   する排泄量算出部と、を有することを特徴とする請求項
   ４乃至請求項７のいずれか１項記載の排泄検知装置。
9. 【請求項９】 被介護者の姿勢を検知する姿勢センサ
   と、 前記排泄センサからの排泄センサ出力に基づき排泄セン
   サ出力の変化量が所定の変化量よりも大きいときにはそ
   のときの時刻を排泄時刻として抽出して時刻信号を出力
   する排泄センサ出力変化判定部と、 この排泄センサ出力変化判定部から時刻信号を入力した
   後に前記姿勢センサからの姿勢センサ出力に基づき姿勢
   センサ出力の変化量を求め該変化量に基づき姿勢による
   変化と判定又は排泄と判定する姿勢センサ出力変化判定
   部と、 この姿勢センサ出力変化判定部が排泄と判定した場合に
   排泄回数をカウントする排泄回数カウンタと、を有する
   ことを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか１項
   記載の排泄検知装置。