JP2014033921A - 排尿検知装置及び排尿検知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の排尿検知装置は、マイクロ波ドップラーセンサを備えており、被験者にマイクロ波を照射して、その反射波を受信して、排尿動作を検知している。これにより、排尿による水分にセンサが直接接触することがないので、センサが検知飽和することがなく、繰り返し使用することができ、また、周囲温度に依存しないために、被験者が暖房を用いるなどしたときにも誤検知を生じることなく検知することができる。
【選択図】図6
Description
うことができ、さらに、被験者が湯たんぽや電気毛布等を用いて周囲環境の温度が上昇した場合などでも熱源の外乱による誤検知が発生することがない。
[本発明の原理]
初めに、図10を用いて被験者が尿をためたときと排尿時の膀胱及び尿道付近の動きについて説明する。図10(a)は、被験者が尿をためたときの模式図、図10(b)は、被験者の排尿時の模式図である。
[本発明の形状及び装着方法]
図1は、本発明による排尿検知装置1が組み込まれたセンサユニット21の外観を示す斜視図である。本実施例においては、センサユニット21は直方体の形状であり、被験者に対向する面26の内面に、図示しない送受信用のアンテナ線が形成されている。また、排尿検知装置1の被験者に対向する面以外の残りの5面は、金属製のシールド25で覆われており、これによってマイクロ波が被験者の体内の方向のみに照射されて、体内の動体にのみ反応するようになっている。
ベルト33を示す模式図である。ベルト33の所定の位置にポケット34を形成し、ポケット34にセンサユニット21を挿入することによって、ポケット34の位置が被験者の臍105の下部付近になるようにベルト33を装着することによって、センサユニット21が所定の箇所に装着できるようになっている。
[マイクロ波ドップラーセンサの動作]
マイクロ波ドップラーセンサは、一般的なマイクロ波ドップラーセンサを用いることができる。マイクロ波ドップラーセンサには、出力信号がアナログ信号のものとデジタル信号のものとがあるが、本実施形態では、図5に示すように、マイクロ波復調器24からの信号がアナログ信号であり、センサユニット21にはアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器を搭載せず、センサユニット21外部においてアナログ/デジタル変換を行う例で説明する。
[排尿検知装置の構成]
次に、図6を用いて排尿検知装置1の構成を説明する。図6は、本発明による排尿検知装置1の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。排尿検知装置1は、マイクロ波ドップラーセンサ2と、信号処理部3と、排尿検知部4と、排尿計数部5と、排尿回数リセット手段6と、オムツ交換判定手段7と、オムツ交換排尿回数設定手段8と、報知/確認手段9と、第1の計時部11と、第2の計時部12とから構成される。
[排尿検知部の動作]
次に、図6及び図7を用いて本発明の排尿検知装置1における排尿検知部4の動作を説明する。図7(a)は、排尿検知装置1におけるマイクロ波デジタルデータMdの変化を示した図であり、図7(b)は、図7(a)に示されているマイクロ波デジタルデータMdを時間微分処理部41によって時間で微分したマイクロ波時間変化率データDdの変化を示した図である。
時間微分処理部41は、信号処理部3から出力されるマイクロ波デジタルデータMdを時間微分する回路であり、図7(a)に示されているマイクロ波デジタルデータMdの値が、図7(b)に示されるマイクロ波時間変化率データDdの値に算出される。
めの信号であり、本実施形態においては5secである。
[排尿検知装置の動作フロー]
次に、図8を用いて、オムツ及びセンサを被験者に装着した後の、排尿検知装置1の動作フローを説明する。図1に示されるようなセンサユニット21が、装着時に図2のような位置関係となるように被験者10に装着される。図8は、本発明による排尿検知装置の第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。
[他の変形例]
本実施例では、排尿検知装置1のセンサユニット21の形状を直方体形状としたが、被験者にきちんと装着可能で、適切に排尿の検知が行えるものであれば、他の形状であってもよい。
するかを設定し、両者を比較することによって複数回の排尿検知を行った後にオムツの交換判定を行っているが、1回の排尿検知でオムツ交換を行う場合などには、排尿検知部、オムツ交換排尿回数設定手段、オムツ交換判定手段を省略して、排尿検知判定手段からの排尿検知信号が発生したことによって、オムツ交換と判定するようにしてもよい。
2 マイクロ波ドップラーセンサ
3 信号処理部
4 排尿検知部
41 時間微分処理部
42 閾値比較部
43 振動信号計数部
44 排尿検知判定手段
5 排尿計数部
6 排尿回数リセット手段
7 オムツ交換判定手段
8 オムツ交換排尿回数設定手段
9 報知/確認手段
91 無線送信部
92 無線受信部
93 回線
94 データ受信部
10 被験者
11 第1の計時部
12 第2の計時部
21 センサユニット
22 マイクロ波発信機
23 マイクロ波受信機
24 マイクロ波復調器
25 金属製のシールド
26 アンテナ線
31 オムツカバー
32 ポケット
33 ベルト
34 ポケット
101 膀胱
102 膀胱平滑筋
103 尿道括約筋
104 尿道
105 臍部
51 電極
51a 端子部
52 電極
52a 端子部
61 排便センサ本体
62 排尿センサ本体
63 信号ケーブル
64 赤外線感知型排泄センサシステム本体
Claims (11)
- 下着に配置するマイクロ波ドップラーセンサを備えた排尿検知装置であって、
被験者の膀胱又は尿道の少なくとも一方にマイクロ波を照射し、その反射波を前記マイクロ波ドップラーセンサで検知して、前記被験者の膀胱又は尿道の少なくとも一方の筋肉の振動を検出して排尿動作を検知することを特徴とする排尿検知装置。 - 前記マイクロ波ドップラーセンサを前記被験者に対向する面に設けたマイクロ波ドップラーセンサユニットを有し、前記マイクロ波ドップラーセンサユニットの、前記被験者に対向する面以外の面は、金属製のシールドによって覆われていることを特徴とする請求項1に記載の排尿検知装置。
- 前記マイクロ波ドップラーセンサと、
前記マイクロ波ドップラーセンサから出力されるマイクロ波アナログ信号が入力され、第1の単位時間ごとにサンプリングを行ってマイクロ波デジタルデータを出力する信号処理部と、
前記信号処理部から出力された前記マイクロ波デジタルデータが入力され、前記被験者の排尿の有無を検知して、排尿検知信号を出力する排尿検知部と、を備え、
前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記被験者に前記マイクロ波を照射し、前記被験者から反射される前記反射波を受信し、
前記排尿検知部は、
前記マイクロ波デジタルデータの時間変化率を算出してマイクロ波時間変化率データとして出力する時間微分回路と、
前記マイクロ波時間変化率データと所定の閾値とを比較し、前記所定の閾値を超える前記マイクロ波時間変化率データを振動信号として出力する閾値比較回路と、
第2の単位時間あたりの前記振動信号の数を計数する計数回路と、
前記計数回路の、前記単位時間あたりの前記振動信号の数が所定の回数を超えた時に、前記排尿検知信号を出力する排尿検知判定手段と、を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の排尿検知装置。 - 前記排尿検知判定手段からの前記排尿検知信号の数を計数して、その回数を記憶して出力する排尿計数部と、
前記排尿計数部に記憶された前記排尿検知信号の数をリセットする排尿回数リセット手段と、
前記排尿計数部から出力される前記回数が、所定の回数を超えた時に、下着交換信号を出力する下着交換判定手段と、
前記下着交換判定手段から前記下着交換信号が出力されたときにその旨を報知する報知手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の排尿検知装置。 - 前記報知手段は、光又は音の少なくとも一方を発生させることによって報知することを特徴とする請求項4に記載の排尿検知装置。
- 前記報知手段は、報知データを出力する通信部を備え、
前記通信部から出力される出力信号を、外部で受信可能としたことを特徴とする請求項4又は5に記載の排尿検知装置。 - 着用時に前記被験者の臍部の下方にあたる位置に、請求項1〜6のいずれかに記載の排尿検知装置が挿入可能なポケットが形成されていることを特徴とする下着。
- 前記下着がオムツであり、該オムツの装着時に前記被験者の臍部の下方にあたる位置に
、請求項1〜6のいずれかに記載の排尿検知装置が挿入可能なポケットが形成されていることを特徴とする下着。 - 前記下着がオムツカバー付きのオムツであり、該オムツカバー付きのオムツの装着時に、該オムツカバーの前記被験者の臍部の下方にあたる位置に、請求項1〜6のいずれかに記載の排尿検知装置が挿入可能なポケットが形成されていることを特徴とする下着。
- 前記下着の上から装着するベルトであって、装着時に前記被験者の臍部の下方にあたる位置に、請求項1〜6のいずれかに記載の排尿検知装置が挿入可能なポケットが形成されていることを特徴とするベルト。
- 下着に配置するマイクロ波ドップラーセンサを用いた排尿検知方法であって、
被験者の膀胱又は尿道の少なくとも一方にマイクロ波を照射し、その反射波を前記マイクロ波ドップラーセンサで検知して、前記被験者の膀胱又は尿道の少なくとも一方の筋肉の振動を検出して排尿動作を検知することを特徴とする排尿検知方法。
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