JP2020165947A - 水分検知装置、水分検知システム、水分検知方法および水分検知プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象体における水分の存在を正確に検知することができる水分検知装置、水分検知システム、水分検知方法および水分検知プログラムを提供する。【解決手段】周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御部と、前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。【選択図】図５

Description

本発明は、水分検知装置、水分検知システム、水分検知方法および水分検知プログラムに関する。

おむつ等の対象体における水分の存在を検知する技術として、対象体に設けられたＲＦＩＣデバイスと、ＲＦＩＣリーダとの間の通信の成否に基づいて、ＲＦＩＣデバイスの周辺における水分の有無を検知する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第６２７８１５６号公報

しかしながら、上述した技術では、通信できない理由が水分によるものか、あるいはＲＦＩＣデバイスの故障によるものかを区別することができなかった。このため、対象体における水分の存在をより正確に検知することができる技術が待望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象体における水分の存在を正確に検知することができる水分検知装置、水分検知システム、水分検知方法および水分検知プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る発明は、周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御部と、前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記送信信号の特性が送信信号の強度であり、前記制御部は、前記無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の強度を初期強度から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記判定部は、前記応答信号の強度をさらに用いて判定を行う。

請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記判定部は、前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数をさらに用いて判定を行う。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数が、前記無線通信デバイスが備える発振回路を基にした発振周波数である。

請求項６に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記判定部は、前記無線通信デバイスに対して水分ありと判定した履歴がある場合において、前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させたとき、水分ありと判定した際の前記送信信号の強度と最新の前記応答信号の強度とを用いて前記無線通信デバイスの周辺の水分の増加の有無を判定する。

請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記制御部は、同じ対象体に設けられた複数の前記無線通信デバイスに対して、全ての前記無線通信デバイスからの応答を検出するまで、前記送信信号の特性を初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させ、前記判定部は、全ての前記無線通信デバイスからの応答を受信した場合、少なくとも１つの無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する。

請求項８に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記送信信号の特性が送信信号の周波数であり、前記制御部は、前記無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の周波数を初期周波数から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明において、前記制御部は、前記送信信号の周波数を初期周波数からの増加および減少の一方を所定回数継続しても前記応答信号を受信しない場合、前記初期周波数からの変化の向きを逆にして、無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の周波数を前記初期周波数から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

請求項１０に係る発明は、請求項８に係る発明において、前記判定部は、前記無線通信デバイスに対して水分ありと判定し８履歴がある場合において、前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させたとき、水分ありと判定した際の前記送信信号の周波数と最新の前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数をさらに用いて前記無線通信デバイスの周辺の水分の増加の有無を判定する。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る発明において、前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数が、前記無線通信デバイスが備える発振回路を基にした発振周波数である。

請求項１２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記判定部は、前記無線通信デバイスに対して前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させた際に前記応答信号の強度が最大となる周波数を、前記無線通信デバイスが乾燥状態にある場合に前記応答信号の強度が最大となる周波数と比較することにより、前記無線通信デバイスの周辺の水分の有無を判定する。

請求項１３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記通信部を備える。

請求項１４に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記通信部を備える送受信装置と通信可能である。

請求項１５に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の水分検知装置と、前記無線通信デバイスを有する対象体と、を備える。

請求項１６に係る発明は、請求項１５に係る発明において、前記対象体は、前記水分を吸収して保持する吸水材と、防水機能を有し、前記吸水材を外装する防水材と、を備え、人体に装着されて該人体により排出された水分を吸収可能なおむつであり、前記無線通信デバイスは、前記防水材の面のうち吸収材に対向する面とは異なる面上に位置する。

請求項１７に係る発明は、請求項１６に係る発明において、前記対象体は、複数の前記無線通信デバイスを有し、少なくとも一つの前記無線通信デバイスは、前記対象体が水分を吸収した状態において乾燥状態を維持する可能性が高い場所に位置する。

請求項１８に係る発明は、周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御ステップと、前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定ステップと、を備え、前記制御ステップは、前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

請求項１９に係る発明は、周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御ステップと、前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、前記制御ステップは、前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる。

本発明によれば、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

図１は、実施の形態１に係る水分検知システムを模式的に示す図である。 図２は、実施の形態１に係る水分検知システムの構成を示すブロック図である。 図３は、対象体であるおむつの要部の構成を模式的に示す部分断面図である。 図４は、実施の形態１に係る水分検知装置が送信する送信信号の初期強度を決定する処理の概要を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１の変形例に係る水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態２の変形例における無線通信デバイスの構成を示す図である。 図９は、実施の形態２の変形例に係る水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態３に係る水分検知システムを模式的に示す図である。 図１１は、実施の形態３に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態３の変形例１に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１３は、実施の形態３の変形例２に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態４に係る水分検知システムの機能構成を示すブロック図である。 図１５は、実施の形態５に係る水分検知装置が送信する送信信号の初期周波数を決定する処理の概要を示すフローチャートである。 図１６は、実施の形態５に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１７は、実施の形態５の変形例に係る水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１８は、実施の形態６に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。 図１９は、実施の形態７に係る水分検知装置が乾燥状態にある無線通信デバイスからの応答信号の強度が最大となる周波数を決定する処理の概要を示すフローチャートである。 図２０は、実施の形態７に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る水分検知システムを模式的に示す図である。同図に示す水分検知システム１は、所定の周波数帯域の信号を無線で送受信する水分検知装置２と、水分検知装置２と非接触の通信（無線通信）が可能な無線通信デバイス３が設けられており、人体に装着されて排尿時の水分を吸収可能なおむつ４とを備える。

図２は、水分検知システム１の構成を示すブロック図である。以下、図２を参照して水分検知装置２と無線通信デバイス３の機能構成を説明する。

水分検知装置２は、入力部２１と、通信部２２と、判定部２３と、報知部２４と、制御部２５と、記憶部２６とを備える。

入力部２１は、送信信号の強度の指示信号を含む各種信号の入力を受け付けるユーザーインターフェースである。

通信部２２は、所定の周波数帯域の信号（搬送波）を送信し、その信号に対する応答信号を受信する。応答信号には、無線通信デバイス３に固有の情報が含まれる。以下、無線通信デバイス３に応答を促す信号を送信信号という。

判定部２３は、通信部２２が送信した送信信号および無線通信デバイスから受信した応答信号をもとに無線通信デバイス３の周囲の水分の有無、換言すればおむつ４が水分を吸収しているか否かを判定する。なお、判定部２３は無線通信デバイス３の固有の情報の判定を行ってもよい。

報知部２４は、判定部２３の判定結果を報知する。報知部２４は、例えば光を発生するランプ、音を発生するスピーカ、表示機能を有する液晶等のディスプレイ、振動を発生するバイブレータの少なくともいずれか一つを用いて構成される。換言すれば、報知部２４は、ユーザが視覚、聴覚または触覚によって判定結果を知覚できる機能を有していればよい。

制御部２５は、水分検知装置２の動作を統括して制御する。制御部２５は、通信部２２における送信信号の強度を制御する。また、制御部２５は、判定部２３の判定結果に基づいて報知部２４の動作を制御する。

記憶部２６は、各種情報を記憶する。記憶部２６は、送信信号の強度と応答信号の受信の有無を関連付けて記憶する。また、記憶部２６は、実施の形態１に係る水分検知プログラムを含み、水分検知装置の動作に必要なプログラムを記憶する。なお、水分検知プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。

以上の機能構成を有する水分検知装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のハードウェアを用いて構成される。このような水分検知装置２は、例えばリーダライタのように無線通信デバイス３との通信専用の端末でもよいし、スマートフォン等の汎用の携帯端末でもよい。

無線通信デバイス３は、回路部３１と、回路部３１に接続されるアンテナ３２とを備える。無線通信デバイス３は、水分検知装置２によって送信された信号（搬送波）を受信し、この信号をエネルギー源として、無線通信デバイス３に固有の情報を加えた信号（反射波）を返信する。

アンテナ３２は、回路部３１に接続されており、水分検知装置２との間で信号の送受信を行う。アンテナ３２は、ダイポールアンテナやループアンテナ等でもよい。

アンテナ３２の周囲の水分量が変化するとアンテナ３２周囲の誘電率が変化し、アンテナ３２の共振周波数が変化する。その結果、水分検知装置２からの送信信号の受信効率が変化し、より高い送信信号強度でないと無線通信デバイス３が動作しなかったり、又はより低い送信信号強度でも無線通信デバイス３が動作したりする。さらに、無線通信デバイス３が動作した場合でも、乾燥時とは応答信号の強度が変化したりする。

以上の構成を有する無線通信デバイス３は、例えばパッシブ型のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグである。この場合、水分検知装置２の通信部２２が送信する送信信号は、例えばＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）またはマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の周波数を有する電波である。

図３は、対象体であるおむつ４の要部の構成を模式的に示す部分断面図である。おむつ４は、不織布等を用いて構成され、人の肌が直接接触する表面材４１と、高吸水性高分子等を用いて構成され、表面材４１を通過した水分を吸収して保持する吸水材４２と、防水性を有するシート状の材料からなり、吸水材４２の表面のうちおむつ４の外表面側の外装体をなす防水材４３とを有する。防水材４３の外側には、無線通信デバイス３が設けられている。無線通信デバイス３の設置位置は、排尿によって吸水材４２が水分を吸収しやすい位置の周辺、換言すれば、人がおむつ４を装着して排尿したときに尿があたる可能性が高い領域内の周辺であり、おむつ４が吸収した水分と直接接触しない位置である。例えば、おむつ４の着用者が女性である場合、無線通信デバイス３がおむつ４の後側（着用者の背中が当たる側）に位置していた方が水分を検知しやすい。一方、おむつ４の着用者が男性である場合、無線通信デバイス３がおむつ４の前側（着用者の腹が当たる側）に位置していた方が水分を検知しやすい。このように、無線通信デバイス３の配置位置は、着用者の性別に応じて変更してもよく、さらに排尿の位置は個人差があるため着用者に応じて適切な位置に配置してもよい。

以上の構成を有するおむつ４を装着した人が排尿等によって水分を体外に放出すると、吸水材４２がその水分を吸収する。これにより、吸水材４２の周囲に設定された無線通信デバイス３のアンテナ３２の周囲の誘電率が変化してアンテナ３２の共振周波数が変化する。その結果、水分検知装置２からの送信信号の受信効率が変化し、より高い送信信号強度でないと無線通信デバイス３が動作しなかったり、又はより低い送信信号強度でも無線通信デバイス３が動作したりする。さらに、無線通信デバイス３が動作した場合でも、乾燥時とは応答信号の強度が変化したりする。

以上の構成を有する水分検知システム１の利用シーンとして、例えば、水分検知装置２が介護者の携帯端末に組み込まれており、介護者が介護利用者の状態を夜間などに見回る際に無線通信デバイス３を読み取り、水分検知を行う利用シーンを挙げることができる。

つぎに、水分検知システム１の動作を説明する。まず、図４のフローチャートを参照して、水分検知装置２が送信する送信信号の初期強度を決定する処理の概要を説明する。

まず、制御部２５は、通信部２２に対し、所定の強度を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１）。この初期値として、制御部２５が記憶部２６に記憶されている値を参照して設定してもよいし、入力部２１が設定入力を受け付けた値を用いてもよい。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、制御部２５はステップＳ１で送信した送信信号の強度を初期強度と設定して記憶部２６に記憶させる（ステップＳ３）。

一方、通信部２２が無線通信デバイス３からの応答信号を受信しない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の強度を増加させる設定を行い（ステップＳ４）、通信部２２に強度が増加した送信信号を送信させる（ステップＳ５）。この後、水分検知装置２はステップＳ２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ４の設定処理とステップＳ５の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ４における強度の増加量は、増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した初期強度決定処理は、水分検知装置２のユーザが初期強度を決定する際に行ってもよいし、水分検知装置２の製造者が水分検知装置２を出荷する前に行ってもよい。

つぎに、図５のフローチャートを参照して、水分検知装置２が行う水分検知処理の概要を説明する。まず、制御部２５は、通信部２２に対し、初期強度を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１１）。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の強度を応答可能な送信信号の強度として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１３）。

続いて、判定部２３は、無線通信デバイス３が応答可能な送信信号の強度（以下、「応答可能強度」ともいう）を初期強度と比較する（ステップＳ１４）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、判定部２３は水分ありと判定する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１４において、判定部２３は、初期強度と応答可能強度の差が所定の範囲内であれば「等しい」と判定するようにしてもよい。

ステップＳ１４における比較の結果、初期強度と応答可能強度が等しい場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分なしと判定する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１５またはＳ１６の後、制御部２５は、報知部２４に判定部２３の判定結果を報知させる（ステップＳ１７）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ１２において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の強度を増加させる設定を行い（ステップＳ１８）、通信部２２に強度が増加した送信信号を送信させる（ステップＳ１９）。この後、水分検知装置２はステップＳ１２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１８の設定処理とステップＳ１９の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ１８においても、強度の増加量は、増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ１８において、制御部２５が送信信号の強度を減少させるように設定し、ステップＳ１９において、制御部２５が通信部２２に強度が減少した送信信号を送信させるようにしてもよい。この場合にも、強度の減少量を減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態１によれば、無線通信デバイスから応答信号を受信するまで、送信信号の強度を初期強度から順次変化させて繰り返し無線通信デバイスへ送信し、応答信号を受信した状況で無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定するため、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態１によれば、応答信号を受信した時点で水分の有無を判定するため、応答信号を受信しないことによって水分を検知する場合に起こりうる、水分検知装置２のユーザの操作ミスや無線通信デバイスの故障等に起因した誤認識を防止することができる。

（変形例）
図６は、実施の形態１の変形例に係る水分検知処理の概要を示すフローチャートである。本変形例において、水分検知装置２は、上述した水分検知処理を行った結果、水分ありと判定された場合、その判定履歴を応答可能信号の強度とともに記憶部２６に記憶させておき、時間が経過してから再度水分検知処理を行って水分が増加したか否かを判定する。

まず、制御部２５は、記憶部２６を参照して、水分ありの判定履歴があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。水分ありの判定履歴がある場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御部２５は、通信部２２に対し、記憶部２６が記憶する応答可能強度を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ２２）。なお、水分ありの判定履歴がない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、水分検知装置２は、図５に示す水分検知処理を実行する。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の強度を第２応答可能強度として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ２４）。

続いて、判定部２３は、第２応答可能強度を初期強度と比較する（ステップＳ２５）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２５における比較の結果、応答可能強度と第２応答可能強度が等しい場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２６またはＳ２７の後、制御部２５は、報知部２４に判定部２３の判定結果を報知させる（ステップＳ２８）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ２３において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の強度を増加させる設定を行い（ステップＳ２９）、通信部２２に強度が増加した送信信号を送信させる（ステップＳ３０）。この後、水分検知装置２はステップＳ２３に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ２９の設定処理とステップＳ３０の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ２９においても、強度の増加量は、増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ２９において、制御部２５が送信信号の強度を減少させるように設定し、ステップＳ３０において、制御部２５が通信部２２に強度が減少した送信信号を送信させるようにしてもよい。この場合にも、強度の減少量を減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

なお、本変形例の処理を繰り返し行ってもよい。その場合には、例えば水分の増加を検知した回数が閾値を超えた場合に報知部２４が報知するようにしてもよい。

以上説明した変形例によれば、おむつに含まれる水分の時間変化を把握することができる。また、処理を繰り返すことによってより正確な水分検知を行うことができる。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。実施の形態２に係る水分検知装置の構成は、実施の形態１で説明した水分検知装置２の構成と同様である。このため、以下の説明では、実施の形態１と同じ符号を用いて説明する。

まず、制御部２５は、記憶部２６を参照して、水分ありの判定履歴の有無を確認する（ステップＳ４１）。判定履歴がない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、制御部２５は、通信部２２に対し、初期強度を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ４２）。一方、判定履歴がある場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、制御部２５は、通信部２２に対し、記憶部２６から読み出した応答可能強度を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ４３）。

ステップＳ４２またはＳ４３の後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ４４）、制御部２５は、応答信号の強度を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ４５）。

続いて、制御部２５は、再び水分ありの判定履歴の有無を確認し、判定履歴がない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、直前に送信した送信信号の強度を応答可能な送信信号の強度（応答可能強度）として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ４７）。ステップＳ４７の後のステップＳ４８〜Ｓ５１の処理は、図４を参照して説明したステップＳ１４〜Ｓ１７の処理に順次対応している。

ステップＳ４６において判定履歴がある場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の強度を第２応答可能強度として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ５２）。

続いて、判定部２３は、第２応答可能強度を初期強度と比較する（ステップＳ５３）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ５４）。

ステップＳ５３における比較の結果、応答可能強度と第２応答可能強度が等しい場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、判定部２３は、無線通信デバイス３からの応答信号の強度が変化したか否かを判定する（ステップＳ５５）。ここでいう応答信号の強度の変化は、水分ありと判定したときに受信した応答信号の強度と、その後に受信した応答信号の強度との比較に基づいて求められる。なお、応答信号の強度の変化量の絶対値が閾値以上である場合を「変化あり」と定義してもよい。

応答信号の強度が変化した場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ５４）。一方、応答信号の強度が変化していない場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ５６）。

ステップＳ５４またはＳ５６に続いて、制御部２５は、報知部２４に水分増加の有無に関する判定結果を報知させる（ステップＳ５１）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ４４において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の強度を増加させる設定を行い（ステップＳ５７）、通信部２２に強度が増加した送信信号を送信させる（ステップＳ５８）。この後、水分検知装置２はステップＳ４４に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ５７の設定処理とステップＳ５８の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ５７においても、強度の増加量は、増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ５７において、制御部２５が送信信号の強度を減少させるように設定し、ステップＳ５８において、制御部２５が通信部２２に強度が減少した送信信号を送信させるようにしてもよい。この場合にも、強度の減少量を減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態２によれば、２回の水分検知処理で応答可能強度に変化がない場合であっても、応答信号の強度に変化があれば水分が増加したと判定するため、さらに精度よく水分の存在を検知することができる。

（変形例）
上述した実施の形態２では、応答可能信号が変化していない場合、判定部２３が応答信号の強度変化を分析することによって水分増加の有無を検出していたが、判定部２３が応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数変化を分析することによって水分増加の有無を判定してもよい。

図８は、実施の形態２の変形例における無線通信デバイスの構成を示す図である。同図に示す無線通信デバイス３Ａの回路部３１Ａは、所定の発振周波数を有する発振回路３３と、発振回路３３に接続される容量３４とを有する。回路部３１Ａでは、周囲の水分量が変化すると容量３４の容量値が変化し、発振回路３３の発振周波数が変化する。

無線通信デバイス３Ａは、送信信号の搬送波を、発振周波数を基に生成した信号によって変調した応答信号を水分検知装置２に送信する。変調方式には特に限定されるものではなく、例えば、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）などが挙げられる。この変調の周期が発振回路３３の発振周波数によって変化するため、応答信号から水分の有無を検知することができる。

なお、判定部２３は、発振周波数の周波数以外に搬送波に重畳する信号成分の周波数変化を用いて判定を行ってもよい。

また、発振回路３３としては例えばリングオシレータ回路が挙げられるが、これに限定されるわけではない。また、容量３４の構造としてはコンデンサーが挙げられる。おむつ４に無線通信デバイス３Ａが装着される場合、無線通信デバイス３Ａは前記コンデンサー用の電極を少なくとも１つ有し、電極近傍の防水材／及び吸水材がコンデンサーの容量部となる。

図９は、実施の形態２の変形例に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。図９に示すように、上述したステップＳ４５に代えて、制御部２５は、無線通信デバイス３Ａからの応答信号の発振周波数を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ４５Ａ）。

また、上述したステップＳ５５に代えて、判定部２３は、無線通信デバイス３Ａからの応答信号の発振周波数が変化したか否かを判定する（ステップＳ５５Ａ）。応答信号の発振周波数が変化した場合（ステップＳ５５Ａ：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ５４）。一方、応答信号の発振周波数が変化していない場合（ステップＳ５５Ａ：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ５６）。

以上説明したステップＳ４５Ａ、５５Ａ以外の処理は、図７のフローチャートを参照して上述した処理（ステップＳ４１〜Ｓ５８）と同様である。

以上説明した実施の形態２の変形例は、強度変化よりも水分量の変化に敏感である発振回路の発振周波数の変化を用いて水分増加の有無を検出するため、さらに精度よく水分の存在を検知することができる。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係る水分検知システムを模式的に示す図である。同図に示す水分検知システム５は、所定の周波数帯域の信号を無線で送受信する水分検知装置２と、水分検知装置２と非接触の通信（無線通信）が可能な２つの無線通信デバイス３ａ、３ｂが設けられており、人体に装着されて排尿時の水分を吸収可能なおむつ６とを備える。

無線通信デバイス３ａ、３ｂは、上述した無線通信デバイス３と同様の機能構成を有する。無線通信デバイス３ａは、人体からの水分を吸収しやすい位置の周辺（着用者の尿道出口の周辺）に設けられている。例えば、おむつ６の着用者が女性である場合、無線通信デバイス３ａがおむつ６の後側（着用者の背中が当たる側）に位置していた方が水分を検知しやすい。一方、おむつ６の着用者が男性である場合、無線通信デバイス３ａがおむつ６の前側（着用者の腹が当たる側）に位置していた方が水分を検知しやすい。このように、無線通信デバイス３ａの配置位置は、着用者の性別に応じて変更してもよく、さらに排尿の位置は個人差があるため着用者に応じて適切な位置に配置してもよい。これに対して、無線通信デバイス３ｂは、おむつ６が人体からの水分を吸収しても乾燥状態を維持する可能性が高い位置に設けられている。図８に示す場合、無線通信デバイス３ｂはおむつ６の前側（着用者の腹が当たる側）の上方に位置している。この位置はおむつ６の着用者が女性である場合に乾燥状態を維持する可能性が高い位置である。おむつ６の着用者が男性である場合には、無線通信デバイス３ｂをおむつ６の後側（着用者の背中が当たる側）の上方に配置した方が好ましい。このように、無線通信デバイス３ｂの配置位置は、着用者の性別に応じて変更してもよく、さらに排尿の位置は個人差があるため、着用者に応じて適切な位置に配置してもよい。また、無線通信デバイスの数は２つに限られるわけではなく、湿潤状態に変化する可能性が高い位置に複数の無線通信デバイスを設けてもよい。さらに、乾燥状態を維持する可能性が高い複数の位置にそれぞれ無線通信デバイスを設けてもよい。

つぎに、図１１のフローチャートを参照して、水分検知装置２が行う水分検知処理の概要を説明する。まず、制御部２５は、通信部２２に対し、初期強度を有する送信信号を無線通信デバイス３ａ、３ｂに送信させる（ステップＳ６１）。

この後、通信部２２が２つの無線通信デバイス３ａ、３ｂから応答信号を受信した場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、制御部２５は無線通信デバイス３ａ、３ｂにそれぞれ送信して最初に応答信号を受信したときの送信信号の強度を無線通信デバイス３ａ、３ｂの応答可能強度としてそれぞれ決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ６３）。

続いて、判定部２３は、無線通信デバイス３ａの応答強度と無線通信デバイス３ｂの応答強度を比較する（ステップＳ６４）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ６４：Ｎｏ）、判定部２３は水分ありと判定する（ステップＳ６５）。一方、比較の結果、両者が同じである場合（ステップＳ６４：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分なしと判定する（ステップＳ６６）。

ステップＳ６５またはＳ６６の後、制御部２５は、報知部２４に判定部２３の判定結果を報知させる（ステップＳ６７）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。

ステップＳ６２において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ６２：Ｎｏ）、制御部２５は、無線通信デバイス３ａ、３ｂへの送信信号の強度を増加させる設定を行い（ステップＳ６８）、通信部２２に強度が増加した送信信号を送信させる（ステップＳ６９）。この後、水分検知装置２はステップＳ６２に戻り、２つの無線通信デバイス３ａ、３ｂから応答信号を受信するまで、ステップＳ６８の設定処理とステップＳ６９の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ６８においても、強度の増加量は、増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ６８において、制御部２５が送信信号の強度を減少させるように設定し、ステップＳ６９において、制御部２５が通信部２２に強度が減少した送信信号を送信させるようにしてもよい。この場合にも、強度の減少量を減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態３によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態３によれば、対象体の中で乾燥状態を維持する可能性が高い場所にも無線通信デバイスを設置しているため、毎回の測定時に、乾燥状態の無線通信デバイスの応答強度をリファレンスとして取得できるとともに、毎回の測定時の姿勢や読み取り距離における乾燥状態での応答可能強度を取得できる。したがって、実施の形態３によれば、さらに精度よく水分の存在を検知することができる。

（変形例１）
つぎに、図１２のフローチャートを参照して、実施の形態３の変形例１に係る水分検知装置２が行う水分検知処理の概要を説明する。まず、制御部２５は、記憶部２６を参照して、水分ありの判定履歴の有無を確認する（ステップＳ７１）。判定履歴がない場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）、制御部２５は、通信部２２に対し、初期強度を有する送信信号を無線通信デバイス３ａ、３ｂに送信させる（ステップＳ７２）。一方、判定履歴がある場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、制御部２５は、通信部２２に対し、乾燥状態にある無線通信デバイス３ｂの応答可能強度を記憶部２６から読み出して、その強度を有する送信信号を無線通信デバイス３ａ、３ｂに送信させる（ステップＳ７３）。

ステップＳ７２またはＳ７３の後、通信部２２が２つの無線通信デバイス３ａ、３ｂから応答信号を受信した場合（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、制御部２５は、再び水分ありの判定履歴の有無を確認する（ステップＳ７５）。ステップＳ７５において判定履歴がない場合（ステップＳ７５：Ｎｏ）に続けて行うステップＳ７６〜Ｓ８０の処理は、上述したステップＳ６３〜Ｓ６７の処理に順次対応している。

ステップＳ７５において判定履歴がある場合（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）、制御部２５は、判定部２３が水分ありの判定をした後、無線通信デバイス３ａ、３ｂにそれぞれ送信して最初に応答信号を受信したときの送信信号の強度を無線通信デバイス３ａ、３ｂの第２応答可能強度としてそれぞれ決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ８１）。

続いて、判定部２３は、湿潤状態にある無線通信デバイス３ａにおける第２応答可能強度を、ステップＳ７６で決定した応答可能強度と比較する（ステップＳ８２）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ８２：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ８３）。一方、比較の結果、両者が同じである場合（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ８４）。

ステップＳ８３またはＳ８４に続いて、制御部２５は、報知部２４に水分増加の有無に関する判定結果を報知させる（ステップＳ８０）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分増加なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ７４において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ７４：Ｎｏ）に続けて行うステップＳ８５、Ｓ８６の処理は、上述したステップＳ６８、Ｓ６９の処理にそれぞれ対応している。

（変形例２）
実施の形態３の変形例２においては、無線通信デバイスが、実施の形態２で説明した無線通信デバイス３Ａと同様の構成を有している。すなわち、本変形例２における無線通信デバイス３Ａは、図８に示すように、発振回路３３および容量３４を有する回路部３１Ａを備える。以下、このような構成を有する２つの無線通信デバイスを、無線通信デバイス３Ａａ、３Ａｂという。

図１３は、実施の形態３の変形例２に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートにステップＳ８７、Ｓ８８が加わっている。以下、ステップＳ８７、Ｓ８８について説明する。

ステップＳ８７は、ステップＳ７４において、通信部２２が２つの無線通信デバイス３Ａａ、３Ａｂから応答信号を受信した場合（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）に行われる処理である。具体的には、制御部２５は、２つの無線通信デバイス３Ａａ、３Ａｂからの応答信号の発振周波数を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ８７）。この後、水分検知装置はステップＳ７５へ移行する。

ステップＳ８８は、ステップＳ８２において、湿潤状態にある無線通信デバイス３Ａａにおける第２応答可能強度を、ステップＳ７６で決定した応答可能強度と比較した結果、両者が同じである場合（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）に続けて行われる処理である。具体的には、判定部２３は、湿潤状態にある無線通信デバイス３Ａａからの応答信号の発振周波数が変化したか否かを判定する（ステップＳ８８）。応答信号の発振周波数が変化した場合（ステップＳ８８：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ８３）。一方、応答信号の発振周波数が変化していない場合（ステップＳ８８：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ８４）。

以上説明した実施の形態３の変形例２によれば、水分量の変化に敏感である発振回路の発振周波数の変化を用いて水分増加の有無を検出するため、さらに精度よく水分の存在を検知することができる。

なお、変形例２において、判定部２３が、発振回路の発振周波数の変化を用いる代わりに、応答信号の強度変化を用いて水分増加の有無を判定してもよい。

（実施の形態４）
図１４は、実施の形態４に係る水分検知システムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す水分検知システム７は、水分検知装置８と、送受信装置９と、無線通信デバイス３を有するおむつ４とを備える。水分検知装置８と送受信装置９は、通信可能に接続されている。また、送受信装置９と無線通信デバイス３は、無線通信可能に接続されている。

水分検知装置８は、入力部８１と、通信部８２と、判定部８３と、報知部８４と、制御部８５と、記憶部８６とを備える。入力部８１、判定部８３、報知部８４の機能は、上述した入力部２１、判定部２３、報知部２４とそれぞれ同様である。

通信部８２は、送受信装置９との間で信号の送受信を行う。具体的には、送受信装置９が送信する送信信号を制御する信号や、送受信装置９が無線通信デバイス３から受信した応答信号を受信する。水分検知装置と送受信装置９との間の通信は有線でも無線でもよく、インターネット等の通信ネットワークを介した通信でもよい。

制御部８５は、水分検知装置８の動作を統括して制御する。制御部８５は、上述した制御部２５と同様、通信部２２における送信信号の強度を制御したり、判定部２３の判定結果に基づいて報知部２４の動作を制御したりする。

記憶部８６は、送信信号の強度と応答信号の受信の有無を関連付けて記憶する。また、記憶部８６は、水分検知プログラムを含み水分検知装置の動作に必要なプログラムを記憶する。

以上の機能構成を有する水分検知装置８は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウェアを用いて構成される。このような水分検知装置８は、例えばデスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータ、またはタブレット端末等を用いて構成される。

送受信装置９は、通信部９１と、制御部９２とを有する。通信部９１は、水分検知装置８および無線通信デバイス３との間で情報の送受信を行う。通信部９１は、水分検知装置８から送られてくる制御信号に基づいた制御部９２の制御のもと、無線通信デバイス３に所定の強度の送信信号を送信する。また、通信部９１は、無線通信デバイス３から送られてくる応答信号を受信する。

制御部９２は、送受信装置９の動作を統括して制御する。制御部９２は、水分検知装置８からの制御信号に基づいて通信部９１に送信信号を送信させる。また、制御部９２は、通信部９１が無線通信デバイス３から受信した応答信号を水分検知装置８に送信させる。なお、制御部９２は、応答信号を解析して、その強度や周波数等の情報を通信部９１から水分検知装置８に送信させるようにしてもよい。

以上の機能構成を有する送受信装置９は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウェアを用いて構成される。このような送受信装置９は、例えばリーダライタのように無線通信デバイス３との通信専用の端末でもよいし、スマートフォン等の汎用の携帯端末でもよい。

以上の機能構成を有する水分検知システム７においては、水分検知装置８が無線通信デバイス３と直接通信を行わず、送受信装置９と無線通信デバイス３との通信に基づいて水分検知を行う。この点を除く水分検知装置８の処理の概要は、実施の形態１で説明した処理の概要と同様である。また、水分検知システム７の利用シーンとして、例えば、水分検知装置８は介護者の事務所に設置される一方、送受信装置９は介護利用者の寝台の近辺や寝台自体に組み込まれており、介護者の事務所で、各介護利用者の排尿を検知する利用シーンが考えられる。

なお、水分検知装置８が、実施の形態２と同様の処理を行うことができる。また、おむつ４に代えて２つの無線通信デバイス３ａ、３ｂを有するおむつ６を用いた場合、水分検知装置８は実施の形態３と同様の処理を行うことができる。

また、送受信装置９は、入力部を備えてもよい。この場合には、例えば水分検知装置８からの制御信号に基づいて、ユーザが送受信装置９の入力部から送信信号の強度を設定入力するようにしてもよい。

また、送受信装置９が報知部を備えてもよい。例えば介護施設のような場所でベッドに寝ている被介護者がおむつ４を着用している場合には、送受信装置９が報知部を備えていれば、迅速に水分検知結果を把握することができる。

以上説明した実施の形態４によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態４によれば、対象体から離れた場所で水分検知を実行するため、水分検知システムを構成する際の自由度が増え、効率的な管理を行うことができる。

なお、実施の形態４においても、実施の形態２、３で説明したのと同様の方法を取り入れてもよい。

（実施の形態５）
図１５は、実施の形態５に係る水分検知装置が送信する初期周波数を決定する処理の概要を示すフローチャートである。実施の形態５に係る水分検知装置の構成は、実施の形態１で説明した水分検知装置２の構成と同様である。このため、以下の説明では、実施の形態１と同じ符号を用いて説明する。

まず、制御部２５は、通信部２２に対し、所定の周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１０１）。この周波数は、制御部２５が記憶部２６に記憶されている値を参照して設定してもよいし、入力部２１が設定入力を受け付けた値を用いてもよい。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２５はステップＳ１０１で送信した送信信号の周波数を初期周波数と設定して記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１０３）。

一方、通信部２２が無線通信デバイス３からの応答信号を受信しない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１０４）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０４において、制御部２５が送信信号の周波数を増加させるように設定し、ステップＳ１０５において、制御部２５が通信部２２に周波数が増加した送信信号を送信させるようにしてもよい。

ステップＳ１０５の後、水分検知装置２はステップＳ１０２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１０４の設定処理とステップＳ１０５の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ１０４における周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ１０４において制御部２５が送信信号の周波数を増加させるように設定した場合には、周波数の増加量を増加の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、増加の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した初期周波数決定処理は、水分検知装置２のユーザが初期周波数を決定する際に行ってもよいし、水分検知装置２の製造者が水分検知装置２を出荷する前に行ってもよい。

つぎに、図１６のフローチャートを参照して、水分検知装置２が行う水分検知処理の概要を説明する。まず、制御部２５は、通信部２２に対し、初期周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１１１）。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１１２）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の周波数を応答可能な送信信号の周波数として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１１３）。

続いて、判定部２３は、無線通信デバイス３が応答可能な送信信号の周波数（以下、「応答可能周波数」ともいう）を初期周波数と比較する（ステップＳ１１４）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、判定部２３は水分ありと判定する（ステップＳ１１５）。なお、ステップＳ１１４において、判定部２３は、初期周波数と応答可能周波数の差が所定の範囲内であれば「等しい」と判定するようにしてもよい。

ステップＳ１１４における比較の結果、初期周波数と応答可能周波数が等しい場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分なしと判定する（ステップＳ１１６）。

ステップＳ１１５またはＳ１１６の後、制御部２５は、報知部２４に判定部２３の判定結果を報知させる（ステップＳ１１７）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ１１２において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１１８）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１１９）。この後、水分検知装置２はステップＳ１１２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１１８の設定処理とステップＳ１１９の送信処理を繰り返す。なお、周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態５によれば、無線通信デバイスから応答信号を受信するまで、送信信号の周波数を初期周波数から順次変化させて繰り返し無線通信デバイスへ送信し、応答信号を受信した状況で無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定するため、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態５によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態５によれば、無線通信デバイスからの応答信号を検知するまで送信信号の周波数を減少させるため、無線通信デバイスが水分を含むことによって生じる共振周波数の減少に合わせて応答信号を確実に受信することができる。

（変形例）
図１７は、実施の形態５の変形例に係る水分検知処理の概要を示すフローチャートである。本変形例において、水分検知装置２は、上述した水分検知処理を行った結果、水分ありと判定された場合、その判定履歴を応答可能信号の周波数とともに記憶部２６に記憶させておき、時間が経過してから再度水分検知処理を行って水分が増加したか否かを判定する。

まず、制御部２５は、記憶部２６を参照して、水分ありの判定履歴があるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。水分ありの判定履歴がある場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、制御部２５は、通信部２２に対し、記憶部２６が記憶する応答可能周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１２２）。なお、水分ありの判定履歴がない場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、水分検知装置２は、図１６に示す水分検知処理を実行する。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１２３：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の周波数を第２応答可能周波数として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１２４）。

続いて、判定部２３は、第２応答可能周波数を初期周波数と比較する（ステップＳ１２５）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ１２６）。

ステップＳ１２５における比較の結果、応答可能周波数と第２応答可能周波数が等しい場合（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ１２７）。

ステップＳ１２６またはＳ１２７の後、制御部２５は、報知部２４に判定部２３の判定結果を報知させる（ステップＳ１２８）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ１２３において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ１２３：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１２９）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ３０）。この後、水分検知装置２はステップＳ１２３に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１２９の設定処理とステップＳ３０の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ１２９においても、周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

なお、本変形例の処理を繰り返し行ってもよい。その場合には、例えば水分の増加を検知した回数が閾値を超えた場合に報知部２４が報知するようにしてもよい。

以上説明した変形例によれば、おむつに含まれる水分の時間変化を把握することができる。また、処理を繰り返すことによってより正確な水分検知を行うことができる。

（実施の形態６）
図１８は、実施の形態６に係る水分検知装置が行う水分検知処理の概要を示すフローチャートである。実施の形態６に係る水分検知装置の構成は、実施の形態１で説明した水分検知装置２と同様である。また、無線通信デバイスの構成は、実施の形態２の変形例で説明した無線通信デバイス３Ａと同様である。

まず、制御部２５は、記憶部２６を参照して、水分ありの判定履歴の有無を確認する（ステップＳ１４１）。判定履歴がない場合（ステップＳ１４１：Ｎｏ）、制御部２５は、通信部２２に対し、初期周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１４２）。一方、判定履歴がある場合（ステップＳ１４１：Ｙｅｓ）、制御部２５は、通信部２２に対し、記憶部２６から読み出した応答可能周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１４３）。

ステップＳ１４２またはＳ１４３の後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１４４）、制御部２５は、応答信号の周波数を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１４５）。

続いて、制御部２５は、再び水分ありの判定履歴の有無を確認し、判定履歴がない場合（ステップＳ１４６：Ｎｏ）、直前に送信した送信信号の周波数を応答可能な送信信号の周波数（応答可能周波数）として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１４７）。ステップＳ１４７の後のステップＳ１４８〜Ｓ１５１の処理は、図１６を参照して説明したステップＳ１１４〜Ｓ１１７の処理に順次対応している。

ステップＳ１４６において判定履歴がある場合（ステップＳ１４６：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に送信した送信信号の周波数を第２応答可能周波数として決定し、記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１５２）。

続いて、判定部２３は、第２応答可能周波数を初期周波数と比較する（ステップＳ１５３）。比較の結果、両者が異なる場合（ステップＳ１５３：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ１５４）。

ステップＳ１５３における比較の結果、応答可能周波数と第２応答可能周波数が等しい場合（ステップＳ１５３：Ｙｅｓ）、判定部２３は、無線通信デバイス３からの応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の発振周波数が変化したか否かを判定する（ステップＳ１５５）。ここでいう応答信号の発振周波数の変化は、水分ありと判定したときに受信した応答信号の発振周波数と、その後に受信した応答信号の発振周波数との比較に基づいて求められる。なお、応答信号の発振周波数の変化量の絶対値が閾値以上である場合を「変化あり」と定義してもよい。

応答信号の発振周波数が変化した場合（ステップＳ１５５：Ｙｅｓ）、判定部２３は水分増加ありと判定する（ステップＳ１５４）。一方、応答信号の発振周波数が変化していない場合（ステップＳ１５５：Ｎｏ）、判定部２３は水分増加なしと判定する（ステップＳ１５６）。

ステップＳ１５４またはＳ１５６に続いて、制御部２５は、報知部２４に水分増加の有無に関する判定結果を報知させる（ステップＳ１５１）。この後、水分検知装置２は一連の処理を終了する。なお、判定部２３が水分なしと判定した場合には、報知部２４が報知しないようにしてもよい。

ステップＳ１４４において、通信部２２が応答信号を受信しない場合（ステップＳ１４４：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１５７）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１５８）。この後、水分検知装置２はステップＳ１４４に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１５７の設定処理とステップＳ１５８の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ１５７においても、周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態６によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態６によれば、２回の水分検知処理で応答可能周波数に変化がない場合であっても、応答信号の発振周波数に変化があれば水分が増加したと判定するため、さらに精度よく水分の存在を検知することができる。

（実施の形態７）
図１９は、実施の形態７に係る水分検知装置が乾燥状態にある無線通信デバイスからの応答信号の強度が最大となる周波数を決定する処理の概要を示すフローチャートである。実施の形態７に係る水分検知装置の構成は、実施の形態１で説明した水分検知装置２の構成と同様である。このため、以下の説明では、実施の形態１と同じ符号を用いて説明する。

まず、制御部２５は、通信部２２に対し、所定の周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１６１）。この初期値として、制御部２５が記憶部２６に記憶されている値を参照して設定してもよいし、入力部２１が設定入力を受け付けた値を用いてもよい。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１６２：Ｙｅｓ）、制御部２５はステップＳ１６１で受信した応答信号の強度を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１６３）。

続いて、制御部２５は送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１６４）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１６５）。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から受信した応答信号の強度を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１６６）。

続いて、判定部２３は、ステップＳ１６６で受信した最新の応答信号の強度が最大であるか否かを判定する（ステップＳ１６７）。判定部２３による判定の結果、最新の応答信号の強度が最大である場合（ステップＳ１６７：Ｙｅｓ）、制御部２５は、この応答信号に対応する送信信号の周波数（ｆｄ）を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１６８）。なお、ステップＳ１６７において判定部２３が応答信号の強度が最大であると判定するためには、ステップＳ１６１以降に通信部２２が互いに異なる周波数の送信信号を少なくとも３回送信している必要がある。この意味で、判定部２３は、ステップＳ１６１以降の送信信号の送信履歴も参照して、ステップＳ１６７における判定を行う。

ステップＳ１６７において、最新の応答信号の強度が最大ではない場合（ステップＳ１６７：Ｎｏ）、制御部２５は送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１６９）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１７０）。その後、通信部２２が無線通信デバイス３から受信した応答信号の強度を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１７１）。ステップＳ１７１の後、水分検知装置２はステップＳ１６７に戻り、最新の応答信号の強度が最大となるまでステップＳ１６９〜Ｓ１７１の処理を繰り返す。なお、ステップＳ１６７において、最新の応答信号の強度が最大値でないという判定が所定回数繰り返された場合には、初期周波数に戻って送信信号の周波数を逆向きに変化（ここでは増加）させて送信信号を送信するようにしてもよい。

ステップＳ１６２において、通信部２２が無線通信デバイス３からの応答信号を受信しない場合（ステップＳ１６２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１７２）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１７３）。この後、水分検知装置２はステップＳ１６２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１７２の設定処理とステップＳ１７３の送信処理を繰り返す。

なお、ステップＳ１６９、Ｓ１７２における周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。また、ステップＳ１６４、Ｓ１６９、Ｓ１７２において、制御部２５が送信信号の周波数を増加させるように設定し、ステップＳ１６５、Ｓ１７０、Ｓ１７３において、制御部２５が通信部２２に周波数が増加した送信信号を送信させるようにしてもよい。

以上説明したステップＳ１６１〜Ｓ１７３の処理は、水分検知装置２のユーザが行ってもよいし、水分検知装置２の製造者が水分検知装置２を出荷する前に行ってもよい。

つぎに、図２０のフローチャートを参照して、水分検知装置２が行う水分検知処理の概要を説明する。まず、制御部２５は、通信部２２に対し、初期周波数を有する送信信号を無線通信デバイス３に送信させる（ステップＳ１８１）。

その後、通信部２２が無線通信デバイス３から応答信号を受信した場合（ステップＳ１８２：Ｙｅｓ）、制御部２５は、直前に受信した応答信号の強度を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１８３）。

続くステップＳ１８４〜Ｓ１８７の処理は、上述したステップＳ１６４〜Ｓ１６７の処理に順次対応している。

ステップＳ１８７において、判定部２３が最新の応答信号の強度を最大と判定した場合（ステップＳ１８７：Ｙｅｓ）、制御部２５は、この応答信号に対応する送信信号の周波数（ｆｗ）を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１８８）。

続いて、判定部２３は、ステップＳ１８８で記憶した周波数（ｆｗ）と、乾燥状態にある無線通信デバイス３からの応答信号の強度が最大となる周波数（ｆｄ）との大小を比較する（ステップＳ１８９）。比較の結果、周波数ｆｗと周波数ｆｄが等しい場合（ステップＳ１８９：Ｙｅｓ）、判定部２３は、水分なしと判定する（ステップＳ１９０）。一方、比較の結果、周波数ｆｗと周波数ｆｄが等しくない場合（ステップＳ１８９：Ｎｏ）、判定部２３は、水分ありと判定する（ステップＳ１９１）。なお、ステップＳ１７８において、判定部２３は、２つの周波数の差の絶対値｜ｆｗ−ｆｄ｜が所定値よりも小さい場合に両者が等しいと判定してもよい。

ステップＳ１８２において、通信部２２が無線通信デバイス３からの応答信号を受信しない場合（ステップＳ１８２：Ｎｏ）、制御部２５は、送信信号の周波数を減少させる設定を行い（ステップＳ１９２）、通信部２２に周波数が減少した送信信号を送信させる（ステップＳ１９３）。この後、水分検知装置２はステップＳ１８２に戻り、無線通信デバイス３から応答信号を受信するまで、ステップＳ１９２の設定処理とステップＳ１９３の送信処理を繰り返す。なお、ステップＳ１９２における周波数の減少量は、減少の繰り返しの回数によらず一定としてもよいし、減少の繰り返しの回数ごとに変化させてもよい。

以上説明した実施の形態７によれば、実施の形態１と同様に、対象体における水分の存在を正確に検知することができる。

また、実施の形態７によれば、無線通信デバイスが乾燥状態である場合に応答信号の強度が最大となったときの送信信号の周波数を記憶しておき、おむつ使用時の応答信号の強度が最大となったときの送信信号の周波数と比較することによって水分の有無を検知するため、水分の存在を精度よく検知することができる。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態１〜７によってのみ限定されるべきものではない。例えば、水分検知装置または送受信装置と無線通信デバイスとの間の通信を周波数が１３．５６ＭＨｚのＮＦＣ（Near Field Communication）通信によって実現してもよい。

また、水分検知システムを、自動車の製造時における室内の防水チェック、橋梁、トンネル、ダムなどのインフラストラクチャーの製造時における水濡れ検知、排水管の水漏れ検知等を目的とするシステムに適用することも可能である。

また、対象体によっては、水分を含んだときに無線通信デバイスの共振周波数が増加する方向に変化する場合があることに鑑み、実施の形態５、６において、そのような対象体の水分検知を行う際には、無線通信デバイスからの応答信号を受信するまで、送信信号の周波数を増加させて繰り返し送信するようにしてもよい。さらに、実施の形態５、６において、周波数の変化を所定回数続けても応答信号を受信しない場合には、初期周波数に戻って送信信号の周波数を逆向きに変化させて送信信号を送信するようにしてもよい。

また、対象体によっては、水分を含んだときに無線通信デバイスの共振周波数が増加する方向に変化する場合があることに鑑み、実施の形態７において、そのような対象体の水分検知を行う際には、応答信号の強度が最大値であると判定するまで、送信信号の周波数を増加させて繰り返し送信するようにしてもよい。さらに、実施の形態７において、周波数の変化を所定回数続けても最新の応答信号の強度が最大値でないという判定が所定回数繰り返されたには、初期周波数に戻って送信信号の周波数を逆向きに変化させて送信信号を送信するようにしてもよい。

また、実施の形態３、４において、無線通信デバイスから応答信号を受信するまで、送信信号の強度を増加させる代わりに周波数を減少させて繰り返し送信するようにしてもよい。この場合にも、対象体に応じて、応答信号を受信するまで送信信号の周波数を増加させて繰り返し送信するようにしてもよい。

また、実施の形態３、４において、無線通信デバイスが乾燥状態である場合に応答信号の強度が最大となったときの送信信号の周波数を記憶しておき、おむつ使用時の応答信号の強度が最大となったときの送信信号の周波数と比較することによって水分の有無を検知するようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものである。

１、５、７ 水分検知システム
２、８ 水分検知装置
３、３Ａ、３Ａａ、３Ａｂ、３ａ、３ｂ 無線通信デバイス
４、６ おむつ
９ 送受信装置
２１、８１ 入力部
２２、８２、９１ 通信部
２３、８３ 判定部
２４、８４ 報知部
２５、８５、９２ 制御部
２６、８６ 記憶部
３１、３１Ａ 回路部
３２ アンテナ
３３ 発振回路
３４ 容量
４１ 表面材
４２ 吸水材
４３ 防水材

Claims (19)

1. 周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御部と、
   前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる水分検知装置。
2. 前記送信信号の特性が送信信号の強度であり、
   前記制御部は、
   前記無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の強度を初期強度から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる請求項１に記載の水分検知装置。
3. 前記判定部は、前記応答信号の強度をさらに用いて判定を行う請求項２に記載の水分検知装置。
4. 前記判定部は、前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数をさらに用いて判定を行う請求項２に記載の水分検知装置。
5. 前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数が、前記無線通信デバイスが備える発振回路を基にした発振周波数である請求項４に記載の水分検知装置。
6. 前記判定部は、
   前記無線通信デバイスに対して水分ありと判定した履歴がある場合において、前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させたとき、水分ありと判定した際の前記送信信号の強度と最新の前記応答信号の強度とを用いて前記無線通信デバイスの周辺の水分の増加の有無を判定する請求項２に記載の水分検知装置。
7. 前記制御部は、
   同じ対象体に設けられた複数の前記無線通信デバイスに対して、全ての前記無線通信デバイスからの応答を検出するまで、前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させ、
   前記判定部は、
   全ての前記無線通信デバイスからの応答を受信した場合、少なくとも１つの無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する請求項１に記載の水分検知装置。
8. 前記送信信号の特性が送信信号の周波数であり、
   前記制御部は、
   前記無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の周波数を初期周波数から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる請求項１に記載の水分検知装置。
9. 前記制御部は、
   前記送信信号の周波数を初期周波数からの増加および減少の一方を所定回数継続しても前記応答信号を受信しない場合、前記初期周波数からの変化の向きを逆にして、無線通信デバイスから前記応答信号を受信するまで、前記送信信号の周波数を前記初期周波数から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる請求項８に記載の水分検知装置。
10. 前記判定部は、
    前記無線通信デバイスに対して水分ありと判定した履歴がある場合において、前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させたとき、水分ありと判定した際の前記送信信号の周波数と最新の前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数をさらに用いて前記無線通信デバイスの周辺の水分の増加の有無を判定する請求項８に記載の水分検知装置。
11. 前記応答信号に含まれる少なくとも１つの信号成分の周波数が、前記無線通信デバイスが備える発振回路を基にした発振周波数である請求項１０に記載の水分検知装置。
12. 前記判定部は、
    前記無線通信デバイスに対して前記制御部が前記送信信号を前記通信部に送信させた際に前記応答信号の強度が最大となる周波数を、前記無線通信デバイスが乾燥状態にある場合に前記応答信号の強度が最大となる周波数と比較することにより、前記無線通信デバイスの周辺の水分の有無を判定する請求項１に記載の水分検知装置。
13. 前記通信部を備える請求項１に記載の水分検知装置。
14. 前記通信部を備える送受信装置と通信可能である請求項１に記載の水分検知装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の水分検知装置と、
    前記無線通信デバイスを有する対象体と、
    を備える水分検知システム。
16. 前記対象体は、
    前記水分を吸収して保持する吸水材と、防水機能を有し、前記吸水材を外装する防水材と、を備え、人体に装着されて該人体により排出された水分を吸収可能なおむつであり、
    前記無線通信デバイスは、
    前記防水材の面のうち吸収材に対向する面とは異なる面上に位置する請求項１５に記載の水分検知システム。
17. 前記対象体は、
    複数の前記無線通信デバイスを有し、
    少なくとも一つの前記無線通信デバイスは、前記対象体が水分を吸収した状態において乾燥状態を維持する可能性が高い場所に位置する請求項１６に記載の水分検知システム。
18. 周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御ステップと、
    前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定ステップと、
    を備え、
    前記制御ステップは、
    前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる水分検知方法。
19. 周辺に水分が存在する環境下で特性が変化する無線通信デバイスに対して応答を促す信号である送信信号を通信部に送信させる制御ステップと、
    前記無線通信デバイスからの応答信号を受信した場合、該応答信号に対応する前記送信信号の特性と初期特性とを用いて前記無線通信デバイスの周辺における水分の有無を判定する判定ステップと、
    をコンピュータに実行させ、
    前記制御ステップは、
    前記送信信号の特性を前記初期特性から順次変化させて前記通信部に繰り返し送信させる水分検知プログラム。

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