JP2022069344A - 排尿検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、温度による検出方法は、外気温や接触するものの温度の影響により、センサーによる検出温度が影響を受けやすく、排尿によらない温度上昇を排尿によるものとして排尿を誤検出しやすい欠点がある。
誤検出を抑制可能な技術として、本出願人は、先に排尿により上昇する温度の積分量を利用する方法を提案した(特許文献1参照)。
また特許文献2及び特許文献3には、使い捨ておむつの肌対向面側に温度センサーを設置して温度変化を検出する方法が提案されている。しかしながら、センサーが排泄物に直接触れるため、センサーを再利用するには洗浄が必要であり、衛生上の課題がある。
他方、湿度による検出方法は、初回の排尿により上昇した湿度が、排尿後も維持されやすいため、2回目以降の排尿を検出するのが困難である。
本発明は、おむつの排尿部位におけるおむつの外面の表面の温度を計測し、該温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定する排尿検出方法に関する。
第1実施形態の排尿検出装置1は、図2に示されるように、おむつの外面S1に取り付けられる本体装置2を備えている。おむつ10は、好ましくは、使い捨ておむつである。
図2に示すおむつ10は、使い捨ておむつであり、液透過性の表面シート12、液不透過性又は撥水性の防漏シート13及び両シート12,13間に配置された液保持性の吸収体14を備えている。防漏シート13の非肌対向面側には、更に単層又は多層構造の不織布からなる外装シート15が配されている。また、おむつ10は、着用時に着用者の腹側に配される腹側部Aと、背側に配される背側部Bと、その間に位置する股下部Cとを有している。おむつ10は、パンツ型のおむつであり、腹側部Aの両側縁部と背側部Bの両側縁部とが互いに接合されており、それによって、一対のサイドシール部16,16、ウエスト開口部17及び一対のレッグ開口部18,18が形成されている。
本体装置2は、排尿による温度変化の情報を的確に入手可能とする観点から、おむつの排尿部位のおけるおむつ外面に取り付けることが好ましい。おむつの排尿部位とは、内部に吸収体14が存する部位である。排尿のより確実な検出の観点から、本体装置2は、股下部Cにおける、内部に吸収体14が存する部位に取り付けることが好ましく、また股下部Cにおける幅方向中央部に取り付けることが好ましい。
図6は、図5に示す1回目の注入時における注入後の温度変化の詳細を示すグラフである。図6に示すように、注入時点から8秒後くらいから急激に温度が上昇し、注入時点から15秒後以内に温度はピークに達している。図5に示すように、2回目及び3回目の注入時においても、温度の変化は、初回の注入時と同様である。
したがって、おむつ外面の温度の変化を記録しておき、温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定することによって、排尿後の早いタイミングで排尿を検出可能であり、誤検出が少ない。またおむつ外面の温度は、排尿後の時間の経過により、おむつ内面側の温度に比して低下し易い。またおむつ内面側の湿度は、排尿後の低下が緩慢であるのに対して、おむつ外面の温度は、比較的早期に低下する。そのため、おむつ外面の温度のモニターを継続して行い、上昇速度が設定値を超えた温度上昇を捉えることにより、2回目以降の排尿の検出も可能となる。
排尿判定部5は、図8に示すブロックダイアグラムに示されるように、機能的には、サンプリング時間発生部51、データサンプリング部52、温度データ保持メモリ53、温度立ち上がり速度検出部54、立ち上がり検出設定メモリ55、排尿検出部56を備えている。
排尿検出部56は、排尿があったと判定した場合は、排尿表示手段58に排尿検出情報を表出させ、また排尿検出回数メモリ57に格納されている排尿回数情報に対して排尿回数を1回増加させる更新を行う。排尿表示手段58に表出させる排尿検出情報は、排尿があったことを、液晶等からなる画面に文字や記号、色等で表示するものでもよいし、音や音声、振動等で排尿を知らせるものであってもよい。排尿検出情報としては、排尿があったことに加えて排尿回数を併せて表出させることが好ましい。
図7は、温度データの取得間隔を10秒、30秒、1分、2分、5分の5種類とし、それぞれについて、前の温度データ取得時の温度と次回の温度データ取得時の温度との差分(℃)を取得間隔で除した値を1分当たりの温度変化(℃)として示したグラフである。図6は、排尿時点からの温度の変化を連続的に示したものであるが、同じ排尿時点からの温度の変化を、温度データを間欠的に取得した場合には、図7に示すように、温度データの取得間隔により、排尿時に観測される1分当たりの上昇温度の最大量が異なる。
図7に示すように、温度データの取得間隔が短い方が、急激な温度情報を捉えやすく、排尿の検出精度が向上する。
上述した温度データの取得間隔は、好ましくは、温度の上昇速度を求めるために利用する2つの温度が観測された時点間の間隔であり、温度を連続的にモニターした場合に得られる連続データから適宜の2時点の温度をピックアップし、それらの2時点の温度及び時間間隔から温度の上昇速度を求める場合、当該2時点間の間隔であってもよい。
以下、第2実施形態における排尿判定部5Aの好ましい構成の一例について、図10に示すブロックダイアグラムを参照して説明する。第2実施形態における排尿判定部5Aについては、図8に示す排尿判定部5と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。排尿判定部5Aは、図8に示す構成に加えて、湿度用のデータサンプリング部62、湿度データ保持メモリ63、湿度変化検出部64を備えている。
第2実施形態における排尿判定部5Aにおいては、サンプリング時間発生部51は、記憶装置に記憶されているデータ取得間隔情報に基づき、温度用のデータサンプリング部52に、前述したタイミング信号を出力するとともに、湿度用のデータサンプリング部62に、湿度センサー4による湿度の計測を行うタイミング又は湿度センサー4が計測した湿度から排尿検出処理に使用する湿度のデータを取得するタイミングに関するタイミング信号を出力する。タイミング信号が入力された湿度用のデータサンプリング部62は、タイミング信号が入力された時点の湿度及び時刻のデータを湿度データ保持メモリ63に格納する。
そして、排尿検出部56Aは、第1の判定及び第2の判定が共に排尿と判定する基準を満たした場合に、排尿があったと判定する。排尿検出部56Aが排尿があったと判定した後の処理は、排尿検出部56と同様である。
おむつ外面と接触させる側とは反対側を覆う外側カバー72は、おむつ外面と接触させる側を構成する内側壁体71とは、素材が同一でも異なっていても良いが、外側カバー72は、内側壁体71の少なくとも一部よりも熱伝導率が低いことが好ましい。例えば、外側カバー72の熱伝導率が、内側壁体71の全体又は一部、例えば内側壁体71における、温度センサー3と重なる部分の熱伝導率よりも低いと、外気温の影響や接触するもの温度による影響を排除又は低減でき、おむつ外面の温度及びその変化を一層高精度に測定可能となり、一層高精度の排尿の検出が可能となる。
斯かる観点から、外側カバー72の熱伝導率は20W/m・K以下が好ましく、内側壁体71は、少なくとも一部、好ましくは温度検知部の熱伝導率は100W/m・K以上であることが好ましい。温度検知部は、温度センサー3と重なる部位であり、図9に示すように、内側壁体71の一部に別素材からなる温度伝達部材31を配して形成されていてもよいし、同一素材からなる内側壁体71の一部であっても良い。内側壁体71における、熱伝導率が外側カバー72の熱伝導率よりも低い部位、及び温度伝達部材31が配されている部位は、本体装置2の、おむつの外面と対向させる面における、温度センサー3と重なる部分である温度検知部に、少なくとも一部が配されていることが好ましい。
断熱性の素材としては、プラスチック、セラミックス、シリコン樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられる。断熱性の素材は、熱伝導率が20W/m・K以下であり、より好ましくは1W/m・K以下である。
断熱層は、例えばプラスチック又は金属製の基材の内面若しくは外面又は内外両面に設けられる。
外側カバーの厚み(肉厚)は、外側カバーがプラスチック製である場合、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上である。上限は特にないが、装着時の違和感の抑制の観点から5mm以下であることが好ましい。
温度伝達部材31は、保冷剤等に用いられているゲル剤等であってもよい。ゲル剤としては、高分子吸収体に溶媒を含侵させたゲル剤を高分子膜で包んだもの等が挙げられる。
温度伝達部材31を配して、おむつ外面S1の熱が温度センサー3に伝達され易くすることで、おむつ外面S1の熱を検出し易くなり、また外部の温度変化の排尿の検出への影響を低減できる。
透湿性の防漏シートとしては、透湿性で且つ液不透過性のフィルム、例えば微多孔性フィルム等を用いることが好ましい。微多孔性フィルムは、例えば、疎水性の熱可塑性樹脂と、炭酸カルシウム等からなる微小な無機フィラー又は前記熱可塑性樹脂と相溶性のない有機高分子等とを溶融混練してフィルムを形成し、該フィルムを一軸又は二軸延伸して得られる。
本体装置2を取り付けるおむつには、本体装置2を取り付ける部位が、印刷や、止着材が止着されやすい部材の配置等により、表示されていることも好ましい。
排尿検出装置は、排尿判定部の機能を、本体装置と補助装置とに分けて備えていても良い。例えば、第1及び第2実施形態の排尿検出装置においては、本体装置2,2A内に、排尿判定部5,5A及び電池等の電力供給部が配されていたが、排尿判定部5,5Aの機能の全体又は一部を、本体装置2,2Aと通信可能な補助装置に設けてもよい。その場合、本体装置2,2A内に、補助装置と有線又はWi-Fi(登録商標)等の無線でデータの伝達可能な通信部を設け、温度センサー又は湿度センサーからの温度又は湿度のデータを、必要なアプリやプログラムがインストールされた補助装置に対して出力し、該補助装置に、排尿検出部56,56Aの判定及び判定結果の表示を行わせることもできる。また、排尿判定部5,5Aにおける排尿表示手段以外の機能を補助装置に行わせることもできる。補助装置は、例えばスマートフォン等の携帯端末や、デスクトップ又はラップトップのパソコン等である。電力供給部が備える電池は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充電池(2次電池)であることが好ましいが、充電不可能な乾電池や水素電池等であっても良い。
本体装置2,2Aの形状も適宜変更可能であり、例えば平面視形状は円形のものに代えて、楕円形、三角形、四角形等の多角形、トランプのハート形等とすることもできる。また本体装置2,2Aは、平面視したときの直径又は円相当径よりも高さTが小さい扁平な形状であることが好ましいが、非偏平な形状のものであってもよい。また外側カバーも、ドーム状に代えて、平坦な天面を有する筒状体等とすることもできる。
<1>
温度センサーを備え、おむつの外面に取り付けられる本体装置を備え、
前記本体装置内又は該本体装置と通信可能な補助装置に、
前記おむつの外面の温度の変化を記録し、該温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定する排尿判定部を備える、排尿検出装置。
前記排尿判定部は、複数回の排尿を検出可能になされている、前記<1>に記載の排尿検出装置。
<3>
前記排尿判定部は、前記温度の上昇速度が0.5℃/1分以上の場合に、排尿があったと判定する、前記<1>又は<2>に記載の排尿検出装置。
<4>
温度データの取得間隔が2分以下であり、前の取得時の温度との差分から前記温度の上昇速度を算出する、前記<1>~<3>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<5>
前記本体装置が湿度センサーを備える、前記<1>~<4>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<6>
前記温度センサーが、前記本体装置を、その高さを2等分して上半部と下半部としたときの下半部に配置されている、前記<1>~<5>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
前記本体装置は、おむつの外面と接触させる側に内側壁体、おむつの外面と接触させる側とは反対側に外側カバーを有し、前記外側カバーは、前記内側壁体の少なくとも一部よりも熱伝導率が低い、前記<1>~<6>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<8>
前記本体装置は、おむつの外面と接触させる側に内側壁体、おむつの外面と接触させる側とは反対側に外側カバーを有し、前記内側壁体及び前記外側カバーの一方又は双方に通気孔が形成されている、前記<1>~<7>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<9>
前記本体装置内に、サンプリング時間発生部、データサンプリング部、温度データ保持メモリ、温度立ち上がり速度検出部、排尿検出部及び電力供給部を含む、前記<1>~<8>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<10>
前記本体装置内に、サンプリング時間発生部、データサンプリング部、温度データ保持メモリ、外部と無線通信可能な装置及び電力供給部を含む、前記<1>~<8>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<11>
前記温度の上昇速度を求めるために使用する温度データの取得間隔が、好ましくは1秒以上2分以下、より好ましくは1秒以上1分以下である、前記<1>~<10>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
前記本体装置は、前記おむつの外面と接触させる側とは反対側に、前記温度センサーを覆う外側カバーを有し、該外側カバーと前記温度センサーとの間に空間を有する、前記<1>~<11>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<13>
前記本体装置は、前記温度センサーの、おむつの外面と接触させる側とは反対側を覆う外側カバーを有し、前記外側カバーは、断熱性の素材で形成されている、前記<1>~<12>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<14>
前記本体装置は、前記温度センサーの、おむつの外面と接触させる側とは反対側を覆う外側カバーを有し、前記外側カバーは、肉厚が1mm以上、好ましくは1mm以上5mm以下のプラスチック製である、前記<1>~<13>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<15>
前記本体装置は、前記温度センサーの、おむつの外面と接触させる側とは反対側を覆う外側カバーを有し、前記外側カバーは、プラスチック又は金属製の基材の内面若しくは外面又は内外両面に、断熱層を備えている、前記<1>~<14>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<16>
前記本体装置は、前記おむつの外面と対向させる面に、該外面の温度を前記温度センサーに伝達する温度伝達部材を備える、前記<1>~<14>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<17>
前記温度伝達部材は、前記おむつの外面と対向させる面における、前記温度センサーと重なる部分である温度検知部に、少なくとも一部が配されている、前記<16>に記載の排尿検出装置。
前記本体装置は、前記おむつの外面と対向させる面に、該おむつの外面に止着させるための止着材を備えている、前記<1>~<17>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<19>
前記本体装置は、おむつの外面と接触させる側に内側壁体、おむつの外面と接触させる側とは反対側に外側カバーを有し、前記外側カバーは、前記内側壁体の全体又は一部と形成材料の素材が異なる、前記<1>~<18>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<20>
前記外側カバーの熱伝導率が20W/m・K以下であり、該外側カバーよりも熱伝導率が高い前記内側壁体の一部の熱伝導率が100W/m・K以上である、前記<7>に記載の排尿検出装置。
<21>
前記おむつは、吸収体及び該吸収体の前記外面側に配された透湿性の防漏シートを備えており、
前記本体装置は、透湿性の前記防漏シートと重なる部位に取り付けられる、前記<1>~<18>のいずれか1に記載の排尿検出装置。
<22>
おむつの排尿部位におけるおむつの外面の表面の温度を計測し、該温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定する排尿検出方法。
<23>
前記<1>~<21>のいずれか1項に記載の排尿検出装置により、前記おむつの外面の表面の温度の計測及び前記排尿があったとの判定を行う、前記<22>に記載の排尿検出方法。
2,2A 本体装置
3 温度センサー
4 湿度センサー
31 温度伝達部材
71 内側壁体
72 外側カバー
73 止着材
74 収容空間
5,5A 排尿判定部
10 おむつ
S1 おむつの外面
S2 おむつの内面
12 表面シート
13 防漏シート
14 吸収体
15 外装シート
Claims (11)
- 温度センサーを備え、おむつの外面に取り付けられる本体装置を備え、
前記本体装置内又は該本体装置と通信可能な補助装置に、
前記おむつの外面の温度の変化を記録し、該温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定する排尿判定部を備える、排尿検出装置。 - 前記排尿判定部は、複数回の排尿を検出可能になされている、請求項1に記載の排尿検出装置。
- 前記排尿判定部は、前記温度の上昇速度が0.5℃/1分以上の場合に、排尿があったと判定する、請求項1又は2に記載の排尿検出装置。
- 温度データの取得間隔が2分以下であり、前の取得時の温度との差分から前記温度の上昇速度を算出する、請求項1~3のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記本体装置が湿度センサーを備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記温度センサーが、前記本体装置を、その高さを2等分して上半部と下半部としたときの下半部に配置されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記本体装置は、おむつの外面と接触させる側に内側壁体、おむつの外面と接触させる側とは反対側に外側カバーを有し、前記外側カバーは、前記内側壁体の少なくとも一部よりも熱伝導率が低い、請求項1~6のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記本体装置は、おむつの外面と接触させる側に内側壁体、おむつの外面と接触させる側とは反対側に外側カバーを有し、前記内側壁体及び前記外側カバーの一方又は双方に通気孔が形成されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記本体装置内に、サンプリング時間発生部、データサンプリング部、温度データ保持メモリ、温度立ち上がり速度検出部、排尿検出部及び電力供給部を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- 前記本体装置内に、サンプリング時間発生部、データサンプリング部、温度データ保持メモリ、外部と無線通信可能な装置及び電力供給部を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の排尿検出装置。
- おむつの排尿部位におけるおむつの外面の表面の温度を計測し、該温度の上昇速度が設定値を超えたときに排尿があったと判定する排尿検出方法。
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