JP3432817B2 - Capacitively coupled sensor device - Google Patents

Capacitively coupled sensor device

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JP3432817B2
JP3432817B2 JP2001396905A JP2001396905A JP3432817B2 JP 3432817 B2 JP3432817 B2 JP 3432817B2 JP 2001396905 A JP2001396905 A JP 2001396905A JP 2001396905 A JP2001396905 A JP 2001396905A JP 3432817 B2 JP3432817 B2 JP 3432817B2
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sensor
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conductive wires
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輝夫 北村
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輝夫 北村
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、容量結合式センサ
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitively coupled sensor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】センサ装置の中には、容量結合式つまり
コンデンサ(キャパシタ)を利用した容量結合式(静電
容量式)センサ装置がある。特開2000−80703
号公報には、人体の局部洗浄式の便座に人体が着座され
たことを検出するために、容量結合式センサ装置を利用
したものが開示されている。この公報記載のものでは、
センサ部が、容量結合用の検出電極と接地電極の他に、
この両電極間に介在された保護電極とから構成されて、
各電極間が絶縁状態とされている。そして、検出電極と
接地電極との間の静電容量を、高周波発振回路における
発振周波数の設定用として利用して、人体接近に起因す
る静電容量の変化を発振回路からの発振周波数(最終的
な出力信号)の変化として把握するものである。なお、
保護電極は、センサ自身の有する静電容量を低減させる
ために設けられている。
2. Description of the Related Art Among sensor devices, there is a capacitive coupling type, that is, a capacitive coupling type (capacitance type) sensor device using a capacitor. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-80703
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-242242 discloses a capacitive coupling sensor device for detecting that a human body is seated on a locally washed toilet seat. In this publication,
In addition to the detection electrode for capacitive coupling and the ground electrode, the sensor part
It is composed of a protective electrode interposed between both electrodes,
The electrodes are insulated from each other. Then, the capacitance between the detection electrode and the ground electrode is used for setting the oscillation frequency in the high-frequency oscillation circuit, and changes in the capacitance due to the human body approaching the oscillation frequency from the oscillation circuit (final Output signal). In addition,
The protective electrode is provided to reduce the electrostatic capacity of the sensor itself.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のものでは、得られる出力信号が、周波数の変化
というように一般的な出力信号ではないために、周波数
を検出する特別の装置を必要としてしまう、という問題
がある。なお、上記公報記載のものでは、人体という物
質の有無の検出のみであり、例えば液体の容量変化とい
うように、物質の容量を連続可変式に検出することは何
ら意図されていないものである。
However, since the output signal obtained in the above publication is not a general output signal such as a change in frequency, a special device for detecting the frequency is required. There is a problem that it ends up. It should be noted that the one described in the above publication only detects the presence or absence of the substance, which is the human body, and does not intend to detect the volume of the substance in a continuously variable manner, such as a change in the volume of the liquid.

【0004】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、得られる出力信号が一般的な
直流電圧信号となるようにした容量結合式センサ装置を
提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a capacitive coupling type sensor device in which an output signal obtained is a general DC voltage signal. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては、基本的に、容量結合される送信
電極と受信電極とを、高周波電圧の通電抵抗として利用
するようにしてある。そして、この送信電極と受信電極
との間で高周波電圧がリークしてしまうのを防止するた
めに、該送信電極と受信電極との間にシールド電極を介
在させるようにしてある。さらに、受信電極からの出力
となる高周波電圧を、検波によって直流電圧に変換する
ようにしてある。
To achieve the above object, in the present invention, basically, a transmitting electrode and a receiving electrode, which are capacitively coupled, are used as energizing resistances for high frequency voltage. is there. Then, in order to prevent the high frequency voltage from leaking between the transmitting electrode and the receiving electrode, a shield electrode is interposed between the transmitting electrode and the receiving electrode. Further, the high frequency voltage which is the output from the receiving electrode is converted into a direct current voltage by detection.

【0006】具体的には、本発明装置にあっては次のよ
うな解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範
囲における請求項1に記載のように、物質の有無を検出
するための物質検知用とされた容量結合式センサ装置で
あって、送信電極と、該送信電極と容量結合される受信
電極と、該記送信電極と受信電極との間に配設されて該
送信電極と受信電極との間をシールドするシールド電極
と、を備えたセンサ部と、前記送信電極とシールド電極
との間に介在され、該送信電極に高周波電圧を印加する
高周波発振装置と、前記受信電極とシールド電極との間
に介在され、該受信電極から出力される高周波電圧を直
流電圧に変換する検波装置と、を備えており、前記セン
サ部は、全体として、少なくとも3本以上の導電線が互
いに小間隔あけてかつ互いにほぼ平行に伸びる形状に形
成されており、前記複数本の導電線が、それぞれ複数本
の導電線からなる3組に区分けされて、 前記3組に区
分けされた第1組の複数本の導電線によって、複数本の
前記送信電極が構成され、前記3組に区分けされた第2
組の複数本の導電線によって、複数本の前記受信電極が
構成され、前記3組に区分けされた第3組の複数本の導
電線によって、複数本の前記シールド電極が構成され、
前記送信電極を構成する各導電線と前記受信電極を構成
する各導電線との間に、それぞれ、前記シールド電極を
構成する導電線が配設され、前記送信電極を構成する各
導電線の一端部同士が、電気的に接続され、前記受信電
極を構成する各導電線の一端部同士が、電気的に接続さ
れ、前記シールド電極を構成する各導電線の一端部同士
が、電気的に接続されている、ようにしてある。
Specifically, the following solution is adopted in the device of the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims, a capacitive coupling type sensor device for detecting a substance for detecting the presence or absence of a substance, which is capacitively coupled to a transmission electrode and the transmission electrode. A receiving electrode and a shield electrode disposed between the transmitting electrode and the receiving electrode to shield between the transmitting electrode and the receiving electrode; and the transmitting electrode and the shield electrode. A high-frequency oscillating device interposed between the receiving electrode and the shield electrode for applying a high-frequency voltage to the transmitting electrode, and a detecting device for converting the high-frequency voltage output from the receiving electrode into a DC voltage. The sensor part is formed in a shape in which at least three or more conductive wires extend at a small distance from each other and extend substantially parallel to each other, and the plurality of conductive wires are respectively provided. A plurality of the transmission electrodes are configured by the plurality of first conductive lines that are divided into three sets of several conductive lines and are divided into the three sets, and the plurality of transmission electrodes are divided into the three sets. Two
A plurality of the conductive electrodes of the set, a plurality of the receiving electrodes are configured, a plurality of conductive wires of the third group divided into the three sets, a plurality of the shield electrodes,
Conductive wires that configure the shield electrode are respectively disposed between the conductive wires that configure the transmission electrode and the conductive wires that configure the reception electrode, and one ends of the conductive wires that configure the transmission electrode. The parts are electrically connected to each other, one end of each conductive wire forming the receiving electrode is electrically connected, and one end of each conductive wire forming the shield electrode is electrically connected to each other. It has been done.

【0007】これにより、送信電極と受信電極とに跨っ
て物質が存在しているときと存在していないときとでは
該両電極間の静電容量が相違するが、この静電容量の相
違を検波装置で検波された後の直流電圧の大きさをみる
ことによって知ることができる。また、送信電極と受信
電極とに跨って存在する物質の量が変化すると、両電極
間の静電容量が変化するが、この静電容量の変化を検波
装置で検波された後の直流電圧の大きさをみることによ
って知ることも可能となる。また、簡単な構成でもっ
て、物質の検知面積を広くすることができる。さらに、
センサ部への電気的接続部の数を、必要最小限の3本の
みとすることができる。以上に加えて、各電極を導電線
によって簡単に構成することができ、また各電極の間の
隙間を、物質通過用とすることが可能となる。
As a result, the capacitance between the transmitting electrode and the receiving electrode is different between when the substance is present and when the substance is not present, but the capacitance is different. This can be known by observing the magnitude of the DC voltage after being detected by the detector. Further, when the amount of the substance present across the transmitting electrode and the receiving electrode changes, the electrostatic capacitance between the two electrodes changes, but the change in the electrostatic capacitance changes the DC voltage after being detected by the detector. It is also possible to know by looking at the size. Moreover, the detection area of a substance can be increased with a simple configuration. further,
The number of electrical connections to the sensor unit can be limited to the required minimum of three. In addition to the above, each electrode can be easily configured by a conductive wire, and the gap between each electrode can be used for passing a substance.

【0008】前記解決手法を前提として、次のような手
法を合わせて採択することができる。すなわち、前記各
導電線はそれぞれ、絶縁性の被覆材によって被覆された
被覆線とされている、ようにすることができる(請求項
2対応)。この場合、各電極間の絶縁を簡単に行うこと
ができる。また、市販の被覆電線を用いてセンサ部を簡
単に構成することができる。
On the premise of the solution method described above, the following methods can be adopted together. That is, each of the conductive wires may be a covered wire covered with an insulating covering material (corresponding to claim 2). In this case, insulation between the electrodes can be easily performed. Further, the sensor unit can be easily configured by using a commercially available covered electric wire.

【0009】前記各導電線の長手方向の各端部に、各導
電線同士の間隔を維持するためのスペーサ部材が設けら
れている、ようにすることができる(請求項3対応)。
この場合、スペーサ部材によって、各導電線の間隔を確
実に所定間隔に維持することができる。
A spacer member for maintaining the distance between the conductive lines may be provided at each end of each conductive line in the longitudinal direction (corresponding to claim 3).
In this case, the spacer member can surely maintain the interval between the conductive lines at a predetermined interval.

【0010】物質の有無の検出に代えて、物質の量を検
出するための容量検出用とすることもできる。この場
合、請求項1に記載された構成要件のうち「物質の有無
を検出するための物質検出用とされた」とある記載を除
いた構成要件に対して、さらに次のような構成要件を有
するものとして設定することができる。すなわち、特許
請求の範囲における請求項4に記載のように、物質の量
を検出するための容量検出用とされた容量結合式センサ
装置であって、物質を受け入れる容器を備え、前記セン
サ部が、前記容器内での物質の量が変動する方向に伸ば
して配設され、前記容器のうち少なくとも前記センサ部
の配設位置およびその付近が絶縁性を有するように設定
されている、ような構成要件をさらに有するものとして
構成することができる。この場合、容器内の物質の量を
連続可変式に検出することができる。
Instead of detecting the presence / absence of a substance, it may be used for capacitance detection for detecting the amount of the substance. In this case, in addition to the constituent requirements described in claim 1 excluding the statement "for detecting a substance for detecting the presence or absence of a substance", the following constituent requirements are further added: It can be set as having. That is, as described in claim 4 in the claims, there is provided a capacitive coupling type sensor device for detecting the amount of a substance, comprising a container for receiving the substance, wherein the sensor part is A configuration in which the container is extended in a direction in which the amount of the substance in the container fluctuates and is arranged so that at least the position where the sensor unit is arranged and its vicinity in the container have an insulating property. It can be configured as having further requirements. In this case, the amount of the substance in the container can be detected in a continuously variable manner.

【0011】前記センサ部が、前記容器の外面または壁
内に設けられている、ようにすることができる(請求項
5対応)。この場合、センサ部を容器内の物質と接触さ
せることなく、容器内の物質の量を検出することができ
る。
The sensor portion may be provided on an outer surface or a wall of the container (corresponding to claim 5). In this case, the amount of the substance in the container can be detected without bringing the sensor unit into contact with the substance in the container.

【0012】前記センサ部が、前記容器の外部でかつ該
容器に近接して配設されている、ようにすることができ
る(請求項6対応)。この場合、センサ部を容器に直接
取付けることなく、容器内の物質の量を検出することが
できる。
The sensor unit may be arranged outside the container and close to the container (corresponding to claim 6). In this case, the amount of the substance in the container can be detected without directly attaching the sensor unit to the container.

【0013】前記各センサ部のうち前記各送信電極が、
1つの前記高周波発振装置に対して互いに並列に接続さ
れ、前記各センサ部のうち前記各受信電極が、1つの前
記検波装置に対して互いに並列に接続され、前記各送信
電極のうち任意の1つを選択的に前記高周波発振装置に
接続するための選択装置が設けられている、ようにする
ことができる(請求項7対応)。この場合、複数のセン
サ部に対して、高周波発振装置および検波装置がそれぞ
れ1つで済むことになる。
The transmitting electrodes of the sensor units are
One of the transmitting electrodes is connected in parallel to one of the high-frequency oscillators, each of the receiving electrodes of each of the sensor units is connected in parallel of one of the detectors. It is possible to provide a selection device for selectively connecting one to the high-frequency oscillation device (corresponding to claim 7). In this case, only one high-frequency oscillator and one detector are required for the plurality of sensor units.

【0014】前記各センサ部のうち前記各送信電極が、
1つの前記高周波発振装置に対して互いに並列に接続さ
れ、前記各センサ部のうち前記各受信電極が、1つの前
記検波装置に対して互いに並列に接続され、前記各受信
電極のうち任意の1つを選択的に前記検波装置に接続す
るための選択装置が設けられている、ようにすることが
できる(請求項8対応)。この場合、複数のセンサ部に
対して、高周波発振装置および検波装置がそれぞれ1つ
で済むことになる。
The transmitting electrodes of the sensor units are
One of the reception electrodes is connected in parallel to one of the high-frequency oscillators, and each of the reception electrodes of each of the sensor units is connected in parallel of one of the detection devices. It is possible to provide a selection device for selectively connecting one to the detection device (corresponding to claim 8). In this case, only one high-frequency oscillator and one detector are required for the plurality of sensor units.

【0015】前記送信電極と受信電極とシールド電極と
は、絶縁性の合成樹脂からなる1つの保持体に保持され
ている、ようにすることができる(請求項9対応)。こ
の場合、各電極を所定の位置関係に維持しつつ、各電極
の取付を保持体を利用して容易に行うことができる。
The transmitting electrode, the receiving electrode, and the shield electrode may be held by a single holder made of insulating synthetic resin (corresponding to claim 9). In this case, each electrode can be easily attached using the holder while maintaining each electrode in a predetermined positional relationship.

【0016】前記送信電極と受信電極とシールド電極と
は、それぞれ前記保持体内に埋設され、前記送信電極、
受信電極およびシールド電極から伸びる各導線が、前記
保持体の外部に延設されている、ようにすることができ
る(請求項10対応)。
The transmitting electrode, the receiving electrode, and the shield electrode are embedded in the holding body, and the transmitting electrode,
Each lead wire extending from the receiving electrode and the shield electrode may be extended to the outside of the holding body (corresponding to claim 10).

【0017】この場合、各電極の保護つまり耐久性を十
分に向上させる上で好ましいものとなる。勿論、各電極
への結線は、保持体の外部へ延在された導線を利用して
簡単に行うことができる。
In this case, it is preferable for protecting each electrode, that is, for sufficiently improving durability. Of course, the connection to each electrode can be easily performed by using the conductive wire extended to the outside of the holding body.

【0018】前記高周波発振装置が、コンピュータに組
み込まれているクロックとされている、ようにすること
ができる(請求項11対応)。この場合、コンピュータ
のクロックを、高周波発振装置として有効に利用するこ
とができる。
The high frequency oscillating device may be a clock incorporated in a computer (corresponding to claim 11). In this case, the computer clock can be effectively used as the high-frequency oscillator.

【0019】前記物質が、生体、生体からからの排泄
物、気体、液体、固体、粉体、粒状物またはゲル状物の
いずれかである、ようにすることができる(請求項12
対応)。この場合、検出対象の一例が列挙されるが、検
出対象となる物質の範囲(種類)が極めて広いものとな
る。
The substance may be any of a living body, excretion from the living body, a gas, a liquid, a solid, a powder, a granular substance or a gel-like substance (claim 12).
Correspondence). In this case, examples of detection targets are listed, but the range (type) of substances to be detected is extremely wide.

【0020】患者に装着されて、患者からの排泄物を受
け入れる排泄物カップを備え、前記センサ部が、前記排
泄物カップの外面または該排泄物カップから伸びる排泄
物排出経路の外面に設けられている、ようにすることが
できる(請求項13対応)。この場合、センサ部が排泄
物によって汚損されるのを確実に防止しつつ、排泄物の
検出を行うことができる。
[0020] A excrement cup attached to a patient to receive excrement from the patient is provided, and the sensor portion is provided on an outer surface of the excrement cup or an outer surface of a excrement discharge path extending from the excrement cup. It is possible to do so (corresponding to claim 13). In this case, the excrement can be detected while surely preventing the sensor unit from being contaminated by the excrement.

【0021】患者に装着されて、少なくとも患者から排
出される便を受け入れる排泄物カップを備え、前記排泄
物カップから少なくとも便を排出するための便排出経路
が、該排泄物カップ内において上方を向くように開口さ
れたカップ内開口部を有し、前記センサ部が前記カップ
内開口部を横断するように配設されて、患者から排出さ
れた便が該センサ部上に載置されるようにされ、前記便
排出経路が吸引作用を受けたとき、前記センサ部上の便
が該センサ部を通過される、ようにすることができる
(請求項14対応)。この場合、広い検知範囲を有する
センサ部によって、便が排泄物カップ内に排出されたこ
とを確実に検出することができる。また、排泄物カップ
内に排出された便は、センサ部を構成する各導電線の隙
間を通過することによって小さくされた状態となり、便
が排出経路に詰まってしまう事態を防止する上でも好ま
しいものとなる。
A feces excrement cup attached to a patient for receiving at least feces excreted from the patient, and a fecal excretion route for ejecting at least feces from the excrement cup faces upward in the excrement cup. So that the sensor part is disposed so as to cross the in-cup opening part so that the feces discharged from the patient are placed on the sensor part. The feces on the sensor section can be passed through the sensor section when the feces discharge path is subjected to the suction action (corresponding to claim 14). In this case, it is possible to reliably detect that feces have been discharged into the excrement cup by the sensor unit having a wide detection range. Further, the feces discharged into the excrement cup are reduced in size by passing through the gaps between the conductive wires forming the sensor section, which is also preferable in preventing the situation where the feces are clogged in the discharge route. Becomes

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、物質の有無あるいは物
質の量の検出結果が、直流電圧の大きさというように極
めて簡単に把握することが可能となり、汎用性の高いも
のとなる。また、簡単な構成でもって、物質の検知面積
を広くすることができる。さらに、センサ部への電気的
接続部の数を、必要最小限の3本のみとすることができ
る。以上に加えて、各電極を導電線によって簡単に構成
することができ、また各電極の間の隙間を、物質通過用
とすることが可能となる。
According to the present invention, the detection result of the presence or absence of a substance or the amount of a substance can be extremely easily grasped as the magnitude of a DC voltage, and the versatility is high. Moreover, the detection area of a substance can be increased with a simple configuration. Furthermore, the number of electrical connections to the sensor section can be limited to the minimum required three. In addition to the above, each electrode can be easily configured by a conductive wire, and the gap between each electrode can be used for passing a substance.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1〜図5の説明 図1は、本発明による容量結合式センサ装置の回路例を
示すもので、400はセンサ部である。このセンサ部4
00は、送信電極401と、受信電極402と、シール
ド電極403との3つの電極を有する。勿論、各電極4
01〜403は、それぞれ導電性部材によって形成され
ている(例えば銅箔等の薄い金属板によって形成)。各
電極401〜403は、互いに所定の小間隔をあけて並
列に配設されている。つまり、送信電極401とシール
ド電極403との間の間隔、および受信電極402とシ
ールド電極403との間の間隔は、絶縁層を構成してい
る(絶縁のために各電極間に別途絶縁材を介在させるこ
ともできる)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Description of FIGS. 1 to 5 FIG. 1 shows a circuit example of a capacitive coupling type sensor device according to the present invention, and 400 is a sensor section. This sensor section 4
00 has three electrodes, a transmission electrode 401, a reception electrode 402, and a shield electrode 403. Of course, each electrode 4
01 to 403 are each formed of a conductive member (for example, formed of a thin metal plate such as a copper foil). The electrodes 401 to 403 are arranged in parallel at a predetermined small interval. That is, the distance between the transmission electrode 401 and the shield electrode 403 and the distance between the reception electrode 402 and the shield electrode 403 form an insulating layer (a separate insulating material is provided between the electrodes for insulation). You can also intervene).

【0024】送信電極401と受信電極402とは互い
に容量結合されるもので、互いに共働してコンデンサを
構成する。シールド電極403は、後述するように、送
信電極401と受信電極402との間を、高周波的にシ
ールドするためのものであり、常時アースされている。
The transmitting electrode 401 and the receiving electrode 402 are capacitively coupled to each other and cooperate with each other to form a capacitor. As will be described later, the shield electrode 403 is for shielding the space between the transmission electrode 401 and the reception electrode 402 in high frequency, and is always grounded.

【0025】送信電極401には、高周波発振回路(高
周波発振装置、高周波発振手段)410から高周波電圧
が印加される(例えば2MHZの電圧)。すなわち、送
信電極401とシールド電極403との間に、高周波発
振回路410が構成される。また、受信電極402から
は、後述するように高周波電圧が出力されるが、この受
信電極402から出力された高周波電圧は、受信電極4
02とシールド電極403との間に構成される検波回路
(検波装置、検波手段)420によって直流電圧に変換
される。検波回路420から出力される直流電圧は、出
力端子421と422との間の電位差として外部へ取り
出し可能とされている(422はアース端子)。
A high frequency voltage is applied to the transmission electrode 401 from a high frequency oscillation circuit (high frequency oscillation device, high frequency oscillation means) 410 (for example, a voltage of 2 MHZ). That is, the high frequency oscillation circuit 410 is formed between the transmission electrode 401 and the shield electrode 403. Further, a high frequency voltage is output from the receiving electrode 402 as will be described later, but the high frequency voltage output from the receiving electrode 402 is output to the receiving electrode 4.
It is converted into a DC voltage by a detection circuit (detection device, detection means) 420 formed between 02 and the shield electrode 403. The DC voltage output from the detection circuit 420 can be taken out as a potential difference between the output terminals 421 and 422 (422 is a ground terminal).

【0026】検波回路420で得られた直流電圧は、必
要に応じて、比較回路(比較装置、比較手段)430に
入力される。比較回路430は、比較器431からな
り、この比較器431は、入力された直流電圧を所定の
しきい値電圧ERと比較して、その比較の結果に応じた
信号(ON信号またはOFF信号)を出力する。なお、
比較回路430(比較器431)は、物質の有無の検出
を行うときに用いるのが好ましく、物質の量を連続可変
式に検出するときは無くともよい。
The DC voltage obtained by the detection circuit 420 is input to the comparison circuit (comparison device, comparison means) 430 as necessary. The comparison circuit 430 includes a comparator 431. The comparator 431 compares the input DC voltage with a predetermined threshold voltage ER and outputs a signal (ON signal or OFF signal) corresponding to the result of the comparison. Is output. In addition,
The comparison circuit 430 (comparator 431) is preferably used when detecting the presence or absence of a substance, and may be omitted when detecting the amount of a substance in a continuously variable manner.

【0027】前記高周波発振回路410は、シュミット
回路(ヒステリシスコンパレータ)411を有する。こ
のシュミット回路411は、その入力ポートa11への
入力電圧が所定の上限しきい値電圧EH以上となったと
きに、所定の一定電圧+Eoを出力する。また、シュミ
ット回路411は、その入力ポートa11への入力電圧
が、所定の下限しきい値電圧EL以下となったときに、
所定の一定電圧−Eoを出力するする(0<EL<EH
<Eo)。上記入力ポートa11は、バッファ用抵抗器
412、コンデンサ413を介してアースされている。
シュミット回路411の出力電圧は、反転器414で反
転された後に、送信電極401に印加される。また、反
転器414で反転された後の上記出力電圧は、帰還抵抗
器415を介して、上記抵抗器412とコンデンサ41
3との間の帰還位置a12に帰還されるようになってい
る。
The high frequency oscillation circuit 410 has a Schmitt circuit (hysteresis comparator) 411. The Schmitt circuit 411 outputs a predetermined constant voltage + Eo when the input voltage to the input port a11 becomes equal to or higher than the predetermined upper threshold voltage EH. In addition, the Schmitt circuit 411 is configured so that when the input voltage to the input port a11 becomes equal to or lower than a predetermined lower threshold voltage EL,
Output a predetermined constant voltage -Eo (0 <EL <EH
<Eo). The input port a11 is grounded via a buffer resistor 412 and a capacitor 413.
The output voltage of the Schmitt circuit 411 is inverted by the inverter 414 and then applied to the transmission electrode 401. The output voltage after being inverted by the inverter 414 is passed through the feedback resistor 415 to the resistor 412 and the capacitor 41.
3 is returned to the return position a12.

【0028】ここで、前記入力ポートa11の電圧が上
限しきい値電圧EHのときの、前記帰還位置a12での
電圧をVHとする。また、入力ポートa11の電圧が下
限限しきい値電圧ELのときの、前記帰還位置a12で
の電圧をVLとする。この場合、帰還位置a12の電圧
が上記VHとVLとの間で変化することによって、シュ
ミット回路411からの出力電圧は、図2に示されるよ
うに、+Eoと−Eoとの間で変化された矩形波とされ
る(高周波電圧)。なお、シュミット回路411自体を
作動させるための電源回路は、図1においては図示を略
してある。
Here, the voltage at the feedback position a12 when the voltage of the input port a11 is the upper threshold voltage EH is VH. Further, when the voltage of the input port a11 is the lower limit threshold voltage EL, the voltage at the feedback position a12 is VL. In this case, the output voltage from the Schmitt circuit 411 was changed between + Eo and -Eo by changing the voltage of the feedback position a12 between VH and VL. Square wave (high frequency voltage). A power supply circuit for operating the Schmitt circuit 411 itself is not shown in FIG.

【0029】図2のような矩形波が得られることについ
て説明する。いま、コンデンサ413が放電されている
初期時(帰還位置a12の電圧は零)の状態から、シュ
ミット回路411の作動を開始させると、シュミット回
路411は−Eoを出力する。シュミット回路411か
ら出力された−Eoの出力電圧は、反転器414で反転
されて、+Eoとなる。反転器414からの+Eoの出
力電圧は、帰還抵抗器415を介してコンデンサ413
へと印加されて、コンデンサ413の充電が開始され、
これに伴って帰還位置a12の電圧が徐々に昇圧され
る。帰還位置a12の電圧が電圧VHにまで昇圧される
と、シュミット回路411は+Eoを出力する。シュミ
ット回路411が+Eoを出力すると、反転器414の
出力は−Eoとなるので、充電されているコンデンサ4
13は、帰還抵抗器415へ向けて放電を開始する。コ
ンデンサ413の徐々なる放電によって、帰還位置a1
2の電圧は、徐々に降圧されてやがてVLにまで低下す
る。これによりシュミット回路411が−Eoを出力す
る。このようにして、コンデンサ413への充電と放電
とが繰り返されることにより、帰還位置a12の電圧が
VHとVLとの間で変化し、これによりシュミット回路
411の出力が+Eoと−Eoとの間で変化されること
になる(矩形波)。
Obtaining a rectangular wave as shown in FIG. 2 will be described. Now, when the operation of the Schmitt circuit 411 is started from the initial state when the capacitor 413 is discharged (the voltage at the feedback position a12 is zero), the Schmitt circuit 411 outputs -Eo. The output voltage of −Eo output from the Schmitt circuit 411 is inverted by the inverter 414 and becomes + Eo. The output voltage of + Eo from the inverter 414 is fed through the feedback resistor 415 to the capacitor 413.
To start charging the capacitor 413,
Along with this, the voltage at the feedback position a12 is gradually increased. When the voltage at the feedback position a12 is boosted to the voltage VH, the Schmitt circuit 411 outputs + Eo. When the Schmitt circuit 411 outputs + Eo, the output of the inverter 414 becomes -Eo, so the charged capacitor 4
13 starts discharging toward the feedback resistor 415. Due to the gradual discharge of the capacitor 413, the feedback position a1
The voltage of 2 is gradually lowered and eventually drops to VL. This causes the Schmitt circuit 411 to output -Eo. In this way, by repeating charging and discharging of the capacitor 413, the voltage at the feedback position a12 changes between VH and VL, which causes the output of the Schmitt circuit 411 to be between + Eo and −Eo. Will be changed by (square wave).

【0030】上述のように、送信電極401に高周波電
圧が印加されている状態において、送信電極401と受
信電極402とが容量結合されると(例えば送信電極4
01と受信電極402とに跨って人体等の物質が接近し
たとき)、受信電極402から高周波電圧が出力され
る。受信電極402から出力される高周波電圧の大きさ
は、両電極401と402との間の静電容量に応じた大
きさとなる。シールド電極403によって、送信電極4
01に印加されている高周波電圧が、直接受信電極40
2側にリークしてしまう事態が防止される。
As described above, when the transmission electrode 401 and the reception electrode 402 are capacitively coupled with each other while the high frequency voltage is applied to the transmission electrode 401 (for example, the transmission electrode 4).
01, when a substance such as a human body approaches the receiving electrode 402), a high frequency voltage is output from the receiving electrode 402. The magnitude of the high-frequency voltage output from the receiving electrode 402 depends on the capacitance between the electrodes 401 and 402. By the shield electrode 403, the transmission electrode 4
The high frequency voltage applied to 01 directly receives the receiving electrode 40.
The situation in which it leaks to the 2 side is prevented.

【0031】前記検波回路420は、2つのショットキ
ーバリアダイオード423、424を有し、このショッ
トキーバリアダイオード423、424によって、受信
電極402から出力された高周波電圧が、倍電圧整流さ
れる。倍電圧整流された後の高周波電圧は、抵抗器42
5とコンデンサ426とによる平滑作用によって、直流
電圧に変換される。図1中、Aは、送信電極401に印
加される高周波電圧の波形例を示す。また、図1中B
は、受信電極402から出力される高周波電圧の波形例
を示す。図1中Cは、直流電圧に平滑された後の波形例
を示す。
The detection circuit 420 has two Schottky barrier diodes 423 and 424. The Schottky barrier diodes 423 and 424 double-rectify the high frequency voltage output from the receiving electrode 402. The high frequency voltage after the double voltage rectification is applied to the resistor 42.
5 is converted into a DC voltage by the smoothing action of the capacitor 5 and the capacitor 426. In FIG. 1, A shows a waveform example of the high frequency voltage applied to the transmission electrode 401. In addition, B in FIG.
Shows a waveform example of the high frequency voltage output from the receiving electrode 402. C in FIG. 1 shows an example of a waveform after being smoothed to a DC voltage.

【0032】前記比較回路430(比較器431)は、
検波回路420から出力される直流電圧(入力電圧)
を、所定のしきい値電圧ERと比較する。比較回路43
0は、上記入力電圧がしきい値電圧ERよりも大きいと
きにのみ、例えば所定のON信号を出力する。
The comparison circuit 430 (comparator 431) is
DC voltage output from the detection circuit 420 (input voltage)
Is compared with a predetermined threshold voltage ER. Comparison circuit 43
0 outputs a predetermined ON signal, for example, only when the input voltage is higher than the threshold voltage ER.

【0033】図3は、送信電極401と受信電極402
との間の静電容量の大きさと、検波回路420からの直
流出力電圧(端子421と422との間の電位差)との
関係例を示す特性図である。この図3において、静電容
量と直流出力電圧との関係は、全体的には非線形となっ
ている。図4は、図3に示される特性のうち、静電容量
が小さい範囲に限定して示したものである。この図4か
ら明らかなように、静電容量の小さい範囲では、静電容
量の大きさと直流出力電圧の大きさとがほぼ線形になる
ことが理解される。
FIG. 3 shows a transmitting electrode 401 and a receiving electrode 402.
6 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the magnitude of the electrostatic capacitance between and and the DC output voltage (potential difference between terminals 421 and 422) from the detection circuit 420. FIG. In FIG. 3, the relationship between the capacitance and the DC output voltage is generally non-linear. FIG. 4 shows the characteristics shown in FIG. 3 limited to a range where the capacitance is small. As is clear from FIG. 4, it is understood that the magnitude of the capacitance and the magnitude of the DC output voltage are substantially linear in the range where the capacitance is small.

【0034】図5は、市販の合成樹脂製(絶縁性)の計
量容器の外面に、図1に示すセンサ部400を貼り付け
た状態で、計量容器内の水の量と検波回路420からの
出力電圧との関係例を示すものである。この図5から明
らかなように、出力電圧に基づいて、計量容器内の水の
量を知ることができる。なお、センサ部400(その各
電極401〜403)は、容器内での水の変動方向(上
下方向)に細長く伸びるように設置される。
FIG. 5 shows the amount of water in the measuring container and the detection circuit 420 when the sensor unit 400 shown in FIG. 1 is attached to the outer surface of a commercially available synthetic resin (insulating) measuring container. It shows an example of the relationship with the output voltage. As is clear from FIG. 5, the amount of water in the measuring container can be known based on the output voltage. The sensor unit 400 (each of the electrodes 401 to 403 thereof) is installed so as to be elongated in the direction of fluctuation of water in the container (vertical direction).

【0035】送信電極401と受信電極402とを容量
結合させる物質としては、種々のものが考えられ、例え
ば、生体、生体からの排泄物、水、ガソリン、薬液等の
液体、天然ガス、水素ガス、都市ガス等の気体、米粉、
小麦粉等の粉体、コンクリート製品、木材製品、合成樹
脂製品等の固体の他、粒状物、ゲル状物等、種々存在す
る。換言すれば、送信電極401と受信電極402とを
容量結合をさせないような物質の方が例外となる。つま
り、本発明は、各種の物質の存在の有無や容量の検出を
行う場合に、その適用産業分野が極めて広いものとな
る。勿論、センサ部400は、検出対象となる物質に対
して非接触でよい(接触させて使用することも可能)。
Various substances are conceivable as the material for capacitively coupling the transmitting electrode 401 and the receiving electrode 402, and examples thereof include living organisms, excretions from living organisms, water, liquids such as gasoline and chemical liquids, natural gas, and hydrogen gas. , Gas such as city gas, rice flour,
There are various kinds of powder such as wheat flour, solid products such as concrete products, wood products, and synthetic resin products, as well as granular substances and gel substances. In other words, a material that does not capacitively couple the transmission electrode 401 and the reception electrode 402 is an exception. In other words, the present invention has an extremely wide application field when detecting the presence or absence of various substances and detecting the capacity. Of course, the sensor unit 400 may be in non-contact with the substance to be detected (it is also possible to use it in contact).

【0036】図6〜図8の説明 図6〜図8は、センサ部400の変形例を示すものであ
る。本例におけるセンサ部400Bは、複数本の導電線
500を利用して、実質的に複数組のセンサ部400を
構成するようにしたものである。用いる導電線500
は、図8に示すように、銅線等の導電性の線材501
を、絶縁材としての合成樹脂からなる被覆材502によ
って全体的に被覆したものとされている。
Description of FIGS. 6 to 8 FIGS. 6 to 8 show modified examples of the sensor section 400. The sensor section 400B in this example is configured such that a plurality of conductive wires 500 are utilized to substantially configure a plurality of sets of sensor sections 400. Conductive wire 500 used
Is a conductive wire 501 such as a copper wire as shown in FIG.
Is entirely covered with a covering material 502 made of synthetic resin as an insulating material.

【0037】複数本の導電線500は、互いに小間隔あ
けて、ほぼ平行に配列されている。実施形態では、導電
線500は全体で13本とされている。図6において、
各導電線500を上方から下方へ順次500a、500
b・・・・・500mとして識別する。このうち、シー
ルド電極403用の導電線(識別のために黒塗りで示し
てある)は、導電線500a、500c、500e、5
00g、500i、500k、500mというように、
導電線の配列方向において、両側に存在すると共に1本
おきに存在する。送信電極401用の導電線(識別のた
めにハッチングを付して示す)は、500b、500
f、500jの3本である。受信電極402用の導電線
(識別のために白抜きで示す)は、500d、500
h、500lの3本である。このように、隣り合う送信
電極となる導電線と受信電極となる導電性との間に、シ
ールド電極となる導電線が位置するように設定されてい
る。そして、複数本の導電線の配列方向最外側の導電線
が、シールド電極となるように設定されている。
The plurality of conductive lines 500 are arranged in parallel with each other with a small space therebetween. In the embodiment, there are a total of 13 conductive wires 500. In FIG.
Each conductive wire 500 is sequentially passed from upper to lower 500a, 500
b ... Identify as 500 m. Among these, the conductive lines for the shield electrode 403 (shown in black for identification) are the conductive lines 500a, 500c, 500e, 5 and
00g, 500i, 500k, 500m,
In the arrangement direction of the conductive lines, they are present on both sides and at the same time. Conductive wires for the transmission electrode 401 (shown with hatching for identification) are 500b, 500
f and 500j. Conductive wires for the receiving electrode 402 (shown in white for identification) are 500d, 500
It is three of h and 500l. In this way, the conductive wire serving as the shield electrode is set between the conductive wire serving as the transmitting electrode and the conductive material serving as the receiving electrode, which are adjacent to each other. The outermost conductive line in the arrangement direction of the plurality of conductive lines is set to be the shield electrode.

【0038】送信電極となる複数本(実施形態では3
本)の導電線500b、500f、500j同士は、そ
の一端部側において、接続線510によって互いに電気
的に接続されている。受信電極となる複数本(実施形態
では3本)の導電線500d、500h、500l同士
は、その一端部側において、接続線520によって互い
に電気的に接続されている。シールド電極となる複数本
(実施形態では7本)の導電線500a、500c、5
00e、500g、500i、500k、500m同士
は、その一端部側において、接続線530によって互い
に電気的に接続されている。
A plurality of transmitting electrodes (three in the embodiment)
The conductive wires 500b, 500f, and 500j (of the present invention) are electrically connected to each other by a connecting wire 510 at one end side thereof. The plurality of (three in the embodiment) conductive wires 500d, 500h, and 500l to be the receiving electrodes are electrically connected to each other by a connection wire 520 on one end side thereof. A plurality of (7 in the embodiment) conductive wires 500a, 500c, 5 serving as shield electrodes
00e, 500g, 500i, 500k, and 500m are electrically connected to each other by a connecting wire 530 at one end side thereof.

【0039】複数本の導電線500(500a〜500
m)の各端部は、スペーサ部材540に固定されてい
る。このスペーサ部材540は、絶縁部材(例えば合成
樹脂)によって形成されて、その表面に、各導電線が個
々独立して嵌合される溝部541を有している(溝部5
41の数は、導電線の総本数と同じ)。このようなスペ
ーサ部材540によって、各導電線500の間隔が所定
の小間隔に維持される。また、スペーサ部材540に
は、取付孔542が形成されて、センサ部400Bを所
定の部材に固定するときに、スペーサ部材540(の取
付孔542)を利用して行われる。
A plurality of conductive wires 500 (500a-500)
Each end of m) is fixed to the spacer member 540. The spacer member 540 is formed of an insulating member (for example, synthetic resin) and has a groove portion 541 on the surface of which each conductive wire is individually fitted (the groove portion 5).
The number of 41 is the same as the total number of conductive wires). With such a spacer member 540, the intervals between the conductive lines 500 are maintained at a predetermined small interval. Further, the spacer member 540 is provided with an attachment hole 542, and when the sensor unit 400B is fixed to a predetermined member, the spacer member 540 (the attachment hole 542 thereof) is used.

【0040】上述したようなセンサ部540Bは、もっ
ぱら物質の有無を検出するときに用いられる。例えば、
人体に装着して使用される排泄物カップ内に配置されて
使用される。この場合、患者から便あるいは尿が排出さ
れたときに、この便あるいは尿が隣り合う送信電極用導
電線と受信電極用導電線との間に跨って接触されると、
容量結合が変化して、便あるいは尿の存在が検出される
ことになる。センサ部400が、実質的に複数組構成さ
れて、しかも広い範囲に分散している形態となるため
に、便あるいは尿の検出が確実に行われることになる。
この他、屋外に露出させて配置することにより降雨の検
出に用いたりする等、適宜の用途に使用できる。
The sensor section 540B as described above is used exclusively when detecting the presence or absence of a substance. For example,
It is used by being placed in the excrement cup that is attached to the human body and used. In this case, when stool or urine is discharged from the patient, when the stool or urine is contacted across the adjacent conductive wire for transmitting electrode and conductive wire for receiving electrode,
The capacitive coupling will change and the presence of feces or urine will be detected. Since the plurality of sensor units 400 are substantially configured and are distributed over a wide range, the feces or urine can be reliably detected.
In addition, it can be used for appropriate purposes such as being used for detecting rainfall by exposing it outdoors.

【0041】センサ部400Bは、少なくとも2つのス
ペーサ部材540の間が全体的に可撓性を有するのもの
となる。勿論、スペーサ部材540をも可撓性を有する
ように設定することにより、全体的に可撓性をもたせる
ことが可能となる。
The sensor portion 400B has flexibility between the at least two spacer members 540 as a whole. Of course, if the spacer member 540 is also set to have flexibility, it becomes possible to give flexibility as a whole.

【0042】図9、図10の説明 図9、図10は、センサ部400の変形例を示すもので
ある。本例におけるセンサ部400Cは、複数本の導電
線500を利用して、実質的に複数組のセンサ部400
を構成するようにしたものである。用いる導電線500
は、図8に示すように、銅線等の導電性の線材501
を、絶縁材としての合成樹脂からなる被覆材502によ
って全体的に被覆したものとされている(図6〜図8の
例と同じ)。
Description of FIGS. 9 and 10 FIGS. 9 and 10 show a modification of the sensor section 400. The sensor unit 400C in this example utilizes a plurality of conductive wires 500, and substantially a plurality of sets of sensor units 400.
Is configured. Conductive wire 500 used
Is a conductive wire 501 such as a copper wire as shown in FIG.
Is entirely covered with a covering material 502 made of synthetic resin as an insulating material (same as the example of FIGS. 6 to 8).

【0043】図9において、複数本の導電線500を識
別するために、送信電極401用の導電線が符号550
で示され、受信電極402用の導電線が符号560で示
され、シールド電極403用の導電線が符号570で示
される。送信電極用の導電線550は、それぞれ所定平
面(第1平面で、図9の紙面と平行な面)内に位置する
ようにして、図9縦方向方向に伸びて、互いに小間隔あ
けてほぼ平行に配設されている。そして、各導電線55
0の一端部同士は、接続線551によって、互いに電気
的に接続されている。
In FIG. 9, in order to identify the plurality of conductive lines 500, the conductive line for the transmission electrode 401 is indicated by reference numeral 550.
, The conductive line for the receiving electrode 402 is indicated by reference numeral 560, and the conductive line for the shield electrode 403 is indicated by reference numeral 570. The conductive wires 550 for the transmission electrodes extend in the vertical direction of FIG. 9 and are arranged at a small interval from each other so that they are located in a predetermined plane (the first plane and a plane parallel to the paper surface of FIG. 9). They are arranged in parallel. Then, each conductive wire 55
The one ends of 0 are electrically connected to each other by a connection line 551.

【0044】シールド電極用の導電線570は、送信電
極用の導電線550の上に位置するようにして(前記第
1平面とほぼ平行な第2平面に配置されて)、図9横方
向方向に伸びており、互いに小間隔あけてほぼ平行に配
設されている。そして、各導電線570の一端部同士
は、接続線571によって、互いに電気的に接続されて
いる。
The conductive line 570 for the shield electrode is positioned on the conductive line 550 for the transmission electrode (arranged on the second plane substantially parallel to the first plane), and the horizontal direction in FIG. And are arranged substantially parallel to each other with a small gap between them. Then, one ends of the respective conductive lines 570 are electrically connected to each other by the connection line 571.

【0045】受信電極用の導電線560は、上記各導電
線550と570との上に位置されていて、図9斜め方
向に伸びている。実施形態では、導電線560の伸び方
向は、導電線550および5780に対してそれぞれほ
ぼ45度の角度をなすように設定されている。そして、
各導電線560の一端部同士は、接続線561によっ
て、互いに電気的に接続されている。
The conductive wire 560 for the receiving electrode is located above the conductive wires 550 and 570 and extends in the diagonal direction in FIG. In the embodiment, the extending direction of the conductive wire 560 is set to form an angle of about 45 degrees with respect to the conductive wires 550 and 5780, respectively. And
One ends of the conductive lines 560 are electrically connected to each other by a connection line 561.

【0046】それぞれ複数本とされた各導電線550、
560、570は、図9(平面視)において、マトリク
ス状に多数の交差部を有することになり、この多数の交
差部がそれぞれセンサ部400を構成することになる。
この交差部の詳細が、図10に示される。そして、この
交差部において、各導電線550と560と570と
は、その被覆材502同士を融着することにより、ある
いは別途接着材を用いることにより、互いに一体化され
て位置ずれが生じないようにされている。このように、
センサ部400Cは、全体的に、網目状あるいは格子状
の多数の目(隙間)を有する薄いシート状とされてい
る。
A plurality of conductive wires 550,
In FIG. 9 (plan view), 560 and 570 have a large number of intersections in a matrix, and the large number of intersections respectively configure the sensor unit 400.
Details of this intersection are shown in FIG. Then, at this intersection, the conductive wires 550, 560, and 570 are integrated with each other by fusing the covering materials 502 to each other or by using a separate adhesive so that the positional deviation does not occur. Has been in this way,
The sensor portion 400C is generally in the form of a thin sheet having a large number of mesh-like or lattice-like eyes (gaps).

【0047】センサ部400Cは、その周囲に、スペー
サ部材580を有する。スペーサ部材580は、合成樹
脂等の絶縁材から構成されている。示唆部材580は、
全体的に、中央に大きな開口部581を有する環状(外
周形状および内周形状がそれぞれほぼ正方形とされた環
状)に形成されている。各導電線550、560、57
0は、それぞれ上記開口部581を横断するように配設
されている。各導電線550、560、570の各端部
は、スペーサ部材580に固定されている。これによ
り、各導電線550、560、570の位置づれが防止
される。
The sensor section 400C has a spacer member 580 around it. The spacer member 580 is made of an insulating material such as synthetic resin. The suggestion member 580 is
As a whole, it is formed in an annular shape (an annular shape in which the outer peripheral shape and the inner peripheral shape are substantially square) having a large opening 581 in the center. Each conductive wire 550, 560, 57
0 are arranged so as to cross the opening 581, respectively. Each end of each conductive wire 550, 560, 570 is fixed to the spacer member 580. This prevents the conductive lines 550, 560, 570 from being misaligned.

【0048】上述のようなセンサ部400Cは、図6に
示すセンサ部400Bと同様にして使用することができ
る。なお、図示を略すが、スペーサ部材580は、取付
孔を有するように形成することもでき、また可撓性を有
するように形成することもできる。なお、図8におい
て、各電極構成用の導電線の伸び方向は一例を示すもの
であり、適宜の方向に伸ばすことができる。例えば、送
信電極用導電線550と受信電極用導電線560とが直
交するように配設したり、受信電極用導電線560とシ
ールド電極用導電線570とが直交するように配設する
こともできる(ただし、送信電極用導電線と受信電極用
導電線との間に、シールド電極用導電線を位置させ
る)。
The sensor section 400C as described above can be used in the same manner as the sensor section 400B shown in FIG. Although not shown, the spacer member 580 can be formed to have a mounting hole or can be formed to have flexibility. Note that, in FIG. 8, the extending direction of the conductive wire for each electrode configuration is an example, and it can be extended in an appropriate direction. For example, the conductive wire 550 for the transmitting electrode and the conductive wire 560 for the receiving electrode may be arranged orthogonally to each other, or the conductive wire 560 for the receiving electrode and the conductive wire 570 for the shield electrode may be arranged orthogonally to each other. It is possible (however, the conductive wire for the shield electrode is located between the conductive wire for the transmitting electrode and the conductive wire for the receiving electrode).

【0049】図11〜図13の説明 図11、図12は、図1に示す容量結合式センサ装置の
センサ部400を、自動車の燃料タンクにおける燃料量
検出用として適用した場合の例を示す。燃料タンク60
0(の外殻を構成する壁面構成部材)は、繊維強化プラ
スチック製とされた絶縁部材とされている。燃料タンク
600の外面には、燃料タンクの上下方向ほぼ全長に渡
って、上下方向に細長く伸びるセンサ部400が固定さ
れている。これにより、燃料タンク600内の燃料量が
変化すると、センサ部400における送信電極401と
受信電極402との間の静電容量が変化して、燃料量を
検出することができる(図1の端子421と422との
間の電位差をみることによる燃料量検出)。
11 and 12 show an example in which the sensor section 400 of the capacitive coupling type sensor device shown in FIG. 1 is applied for detecting the fuel amount in a fuel tank of an automobile. Fuel tank 60
0 (wall surface constituting member constituting the outer shell) is an insulating member made of fiber reinforced plastic. On the outer surface of the fuel tank 600, a sensor unit 400 that is elongated in the vertical direction is fixed over substantially the entire length of the fuel tank in the vertical direction. As a result, when the amount of fuel in the fuel tank 600 changes, the capacitance between the transmitting electrode 401 and the receiving electrode 402 in the sensor unit 400 changes, and the amount of fuel can be detected (terminal in FIG. 1). Detecting the fuel amount by observing the potential difference between 421 and 422).

【0050】図11の例において、出力電圧の大きさと
燃料量とが線形関係にない場合は、その関係を例えば図
13に示すようにテーブルとして記憶しておき(例えば
RAM等の記憶媒体に記憶させておく)、検出された出
力電圧をこのテーブルに照合することによって、燃料量
を決定すればよい(このことは、燃料量の検出に限ら
ず、容量検出の全てにおいて適用できる)。
In the example of FIG. 11, when the magnitude of the output voltage and the fuel amount do not have a linear relationship, the relationship is stored as a table as shown in FIG. 13 (for example, stored in a storage medium such as RAM or the like). The amount of fuel may be determined by collating the detected output voltage with this table (this is applicable not only to the detection of the fuel amount but also to all the capacity detection).

【0051】図14〜図17の説明 図14、図15は、センサ部400(の各電極401、
402、403)を、合成樹脂等の絶縁性の部材からな
る保持体610内に全体的に埋設した例を示す。各電極
401〜403から伸びる導線611、612、613
が、保持体610の外部に導出される。このように、セ
ンサ部400を全体的に被覆しておくことにより、外力
に強く、またその取付も保持体610を介して行うこと
により容易となる。保持体610を可撓性を有するもの
とすることにより、全体的に可撓性を有するようにする
こともできる。各電極401〜403および保持体61
0は、全体的に極めて薄くすることができ、フィルム状
にすることも可能である。逆に、大きな電圧を使用した
り、大きな外力が加わる可能性が考えられるとき、ある
いは屋外設置で耐久性が要求されるときは、保持体61
0によって十分に(付く各電極401〜403を被覆す
るようにすればよい。さらに、各電極401〜403
は、検出対象面となるその一面側(例えば図15上面
側)のみを外部に露出させるようにすることもできる
(感度向上)。
14 to FIG. 17, FIGS. 14 and 15 show (each electrode 401 of the sensor section 400,
402, 403) is entirely embedded in a holder 610 made of an insulating member such as synthetic resin. Conductive wires 611, 612, 613 extending from the respective electrodes 401 to 403
Are led out of the holder 610. As described above, by covering the sensor portion 400 as a whole, it is resistant to external force and can be easily attached by the holding body 610. By making the holding body 610 flexible, it is possible to make the holding body 610 flexible as a whole. Each of the electrodes 401 to 403 and the holder 61
0 can be extremely thin as a whole, and can be formed into a film. On the contrary, when a large voltage is used, a large external force is likely to be applied, or when durability is required for outdoor installation, the holder 61 is used.
0 may be sufficient to cover the respective electrodes 401 to 403.
It is also possible to expose only one surface side (for example, the upper surface side in FIG. 15) that is the detection target surface to the outside (improvement in sensitivity).

【0052】図16に示すように、保持体610内に、
別途、ノイズ防止用電極404を埋設しておくことがで
きる。すなわち、保持体610の一面側(図15上面
側)を検出面としたとき、この電極404は、各電極4
01〜403の他面側に位置される。そして、電極40
4は、シールド電極403と電気的に接続される。この
ようなノイズ防止用の電極404を設けておくことによ
り、保持体610の他面側に検出対象とならない物質が
接近したときに、送信電極401と受信電極402とが
容量結合されてしまう事態が防止される。なお、ノイズ
防止用の電極404は、各電極401〜403を保持体
610に保持させない場合にも用いることができる。
As shown in FIG. 16, in the holder 610,
The noise prevention electrode 404 can be embedded separately. That is, when one surface side (upper surface side in FIG. 15) of the holding body 610 is used as the detection surface, the electrodes 404 are the electrodes 4
01-403 is located on the other surface side. And the electrode 40
4 is electrically connected to the shield electrode 403. By providing such an electrode 404 for preventing noise, a situation in which the transmission electrode 401 and the reception electrode 402 are capacitively coupled when a substance that is not a detection target approaches the other surface of the holding body 610. Is prevented. Note that the electrode 404 for noise prevention can also be used when the electrodes 401 to 403 are not held by the holding body 610.

【0053】図17は、各電極401〜403を、上述
した保持体610に保持させた状態で、計量容器等の容
器615の壁面構成部材内に埋設した例を示す。容器6
15は、その外殻を構成する壁面構成部材が全体的に合
成樹脂等の絶縁性部材によって形成されている。ただ
し、保持体610(電極401〜403)が位置する部
分およびその付近のみが絶縁性を有するものであれば、
容器615を構成する材質は特に問わないものである。
各電極401〜403つまり保持体610は、容器61
5を例えば射出成形するときに鋳ぐるようにすることが
できる。
FIG. 17 shows an example in which each of the electrodes 401 to 403 is held in the above-mentioned holding body 610 and embedded in the wall forming member of a container 615 such as a weighing container. Container 6
The wall forming member of the outer shell 15 is formed entirely of an insulating member such as synthetic resin. However, if only the portion where the holder 610 (electrodes 401 to 403) is located and its vicinity have an insulating property,
The material forming the container 615 is not particularly limited.
Each of the electrodes 401 to 403, that is, the holding body 610 is a container 61.
5 can be cast, for example, when injection molding.

【0054】各電極用の導線611〜613のみが、容
器615の壁面構成部材から外部へ延在されている。各
電極401〜403は、容器615内における物質(例
えば水等の液体)の変動方向に伸びている(上下方向に
伸びている)。これにより、容器615内の物質の量
が、検波装置420からの直流電圧の大きさをみること
によって、連続可変式に検出することができる。
Only the conductive wires 611 to 613 for the respective electrodes extend to the outside from the wall forming member of the container 615. Each of the electrodes 401 to 403 extends in the direction in which the substance (for example, liquid such as water) in the container 615 fluctuates (extends in the vertical direction). Accordingly, the amount of the substance in the container 615 can be detected in a continuously variable manner by checking the magnitude of the DC voltage from the detection device 420.

【0055】図18〜図21の説明 図18は、センサ部400を複数有する一方、高周波発
振回路410と検波回路420とがそれぞれ1つとされ
た場合に用いて好適な例を示す。すなわち、複数のセン
サ部400によって、物質の有無あるいはその量を個々
独立して検出できるようにした場合の一例を示す。図1
8において、U10はマイクロコンピュータを利用して
構成されたコントローラを示すが、このコントローラU
10は、例えばパーソナルコンピュータとすることがで
きる。高周波発振回路410は、コントローラU10が
有するクロック(の発振周波数)を利用して構成される
(必要に応じてクロックの出力を増幅して出力する)。
Description of FIGS. 18 to 21 FIG. 18 shows an example suitable for use when a plurality of sensor units 400 are provided, but one high-frequency oscillation circuit 410 and one detection circuit 420 are provided. That is, an example is shown in which the presence or absence of a substance or the amount thereof can be independently detected by the plurality of sensor units 400. Figure 1
In Fig. 8, U10 indicates a controller configured by using a microcomputer.
10 can be, for example, a personal computer. The high-frequency oscillator circuit 410 is configured using (the oscillation frequency of) the clock of the controller U10 (amplifies and outputs the output of the clock as necessary).

【0056】複数のセンサ部400は、実施形態では4
個とされているが、符号400a、400b、400
c、400dによってその区別を行うものとする。各セ
ンサ部400(400a〜400d)は、互いに並列
に、コントローラU10のうち高周波発振回路410を
構成するクロックに接続される。また、複数のセンサ部
400は、互いに並列に、検波回路420に接続され
る。各センサ部400と検波回路420との間には、そ
れぞれ、電磁式の開閉スイッチSW11、SW12、S
W13あるいはSW14が接続される。各スイッチSW
11〜SW14は、コントローラU10によってその開
閉が個々独立して制御される(所望の1つのスイッチの
みをONする制御で、その他のスイッチはOFFとされ
る)。スイッチSW11〜SW14は、選択装置SW
(選択手段)を構成する。
In the embodiment, the plurality of sensor units 400 are 4
Although the number is 400, 400b, 400
The distinction is made by using c and 400d. The sensor units 400 (400a to 400d) are connected in parallel with each other to the clock of the high-frequency oscillator circuit 410 of the controller U10. Further, the plurality of sensor units 400 are connected to the detection circuit 420 in parallel with each other. Electromagnetic open / close switches SW11, SW12, S are provided between the sensor units 400 and the detection circuit 420, respectively.
W13 or SW14 is connected. Each switch SW
Opening and closing of 11 to SW14 are independently controlled by the controller U10 (control for turning on only one desired switch and turning off other switches). The switches SW11 to SW14 are selection devices SW.
(Selection means).

【0057】いま、コントローラU10によって、スイ
ッチSW11のみをONとすることにより、センサ部4
00aのみが検波回路420に出力されて、センサ部4
00aの検出対象となる物質の有無あるいはその量が検
出される。スイッチSW12のみをONとすることによ
り、センサ部400bの検出対象となる物質の有無ある
いはその量が検出される。スイッチSW13のみをON
とすることにより、センサ部400cの検出対象となる
物質の有無あるいはその量が検出される。スイッチSW
14のみをONとすることにより、センサ部400dの
検出対象となる物質の有無あるいはその量が検出され
る。なお、センサ部400の数は任意に設定できる。ま
た、検出された物質の有無あるいは量は、例えば表示部
645に表示することができる。
Now, by turning on only the switch SW11 by the controller U10, the sensor unit 4
Only 00a is output to the detection circuit 420, and the sensor unit 4
The presence or absence or the amount of the substance to be detected in 00a is detected. By turning on only the switch SW12, the presence or absence or the amount of the substance to be detected by the sensor unit 400b is detected. Only switch SW13 is ON
By doing so, the presence or absence or the amount of the substance to be detected by the sensor unit 400c is detected. Switch SW
When only 14 is turned on, the presence or absence or the amount of the substance to be detected by the sensor section 400d is detected. The number of sensor units 400 can be set arbitrarily. Further, the presence or absence or the amount of the detected substance can be displayed on the display unit 645, for example.

【0058】図18の変形として、選択装置SWを、複
数のセンサ部400(400a〜400d)と1つの高
周波発振回路410との間に設けることができる。この
場合も、任意の1つのスイッチONとすることにより、
ONとなったスイッチに対応したセンサ部の検出対象と
なる物質の有無あるいはその量が検出される。
As a modification of FIG. 18, the selection device SW can be provided between the plurality of sensor units 400 (400a to 400d) and one high frequency oscillation circuit 410. Also in this case, by turning on any one switch,
The presence or absence or the amount of the substance to be detected by the sensor unit corresponding to the switch that is turned on is detected.

【0059】図19〜図21は、図18に示す複数のセ
ンサ部400を利用した物質の検出を行う具体例を示
す。本例では、インクジェット式のプリンタにおいて、
複数のインクタンク651〜654が、その取付ベース
655に対して着脱自在に取付けられるようになってい
る。各インクタンク651〜654は、互いに異なる色
のインクを貯溜するものであり、その外殻が絶縁性を有
する合成樹脂によって形成されている。各インクタンク
651〜654の直近には、それぞれ、図14、図15
に示すような保持体610に保持されたセンサ部400
が設けられる。各センサ部400つまり保持体610
は、取付ベース655に対して一体化されている。各セ
ンサ部400は、インクタンク内のインク量増減方向
(上下方向)に長く伸びるように設定されている。
19 to 21 show specific examples in which a substance is detected by using the plurality of sensor units 400 shown in FIG. In this example, in an inkjet printer,
The plurality of ink tanks 651 to 654 are detachably attached to the attachment base 655. The ink tanks 651 to 654 store inks of different colors, and the outer shells of the ink tanks 651 to 654 are made of synthetic resin having an insulating property. In the immediate vicinity of the ink tanks 651 to 654, the ink tanks shown in FIGS.
Sensor unit 400 held by a holder 610 as shown in FIG.
Is provided. Each sensor unit 400, that is, the holder 610
Are integrated with the mounting base 655. Each sensor unit 400 is set so as to extend long in the ink amount increasing / decreasing direction (vertical direction) in the ink tank.

【0060】インクジェットプリンタに装備されている
コントローラが、図18におけるコントローラU10を
構成する。これにより、複数のセンサ部400を利用し
て、各インクタンク651〜654内のインクの量が個
々独立して検出される。検出結果は、インクジェットプ
リンタに設けた表示部(図18の表示部645対応)に
表示すればよい。なお、インク量が所定量まで低減した
ことのみを警報するのであれば、各センサ部400は、
インク量を連続可変式に検出する必要がないものであ
る。また、パーソナルコンピュータの場合は、そのディ
スプレイを上記表部とすることができる。
The controller equipped in the ink jet printer constitutes the controller U10 in FIG. As a result, the amount of ink in each of the ink tanks 651 to 654 is independently detected using the plurality of sensor units 400. The detection result may be displayed on the display unit (corresponding to the display unit 645 in FIG. 18) provided in the inkjet printer. If only the warning that the ink amount has decreased to a predetermined amount is issued, each sensor unit 400
It is not necessary to continuously detect the ink amount. Further, in the case of a personal computer, its display can be the front section.

【0061】図22の説明 図22は、ワンチップマイコンを利用して、複数のセン
サ部400からの出力を処理する場合の例を示し実施形
態では、各センサ部400毎に検波回路420が設けら
れている。図22に示すワンチップマイコンは、例え
ば、プリンタに装備され、図19〜図21の複数のイン
クタンクの容量を個々独立して検出するとき等に利用で
きる。
Description of FIG. 22 FIG. 22 shows an example in which outputs from a plurality of sensor units 400 are processed using a one-chip microcomputer. In the embodiment, a detection circuit 420 is provided for each sensor unit 400. Has been. The one-chip microcomputer shown in FIG. 22 is installed in a printer, for example, and can be used when the capacities of the plurality of ink tanks in FIGS. 19 to 21 are independently detected.

【0062】図22において、符号U20は、ワンチッ
プマイコン(例えば日立H8/3664)である。このマイコ
ンU20は、CPU681、RAM682、ROM68
3、発振回路684、アナログマルチブレクサ685、
A/D変換器686、I/Oポート687を有する。各
センサ部400は、発振回路684に対して並列に接続
される。各検波回路420からの出力(直流電圧)は、
アナログマルチブレクサ685に個々独立して入力され
る。勿論、各シールド電極403は、グランドされてい
る。
In FIG. 22, reference numeral U20 is a one-chip microcomputer (for example, Hitachi H8 / 3664). The microcomputer U20 includes a CPU 681, a RAM 682 and a ROM 68.
3, oscillator circuit 684, analog multiplexer 685,
It has an A / D converter 686 and an I / O port 687. Each sensor unit 400 is connected in parallel with the oscillation circuit 684. The output (DC voltage) from each detection circuit 420 is
The signals are independently input to the analog multiplexer 685. Of course, each shield electrode 403 is grounded.

【0063】上記RAM682には、CPU681に所
定の処理(制御)を行わせるためのOS(オペレーチィ
ングシステム)が記憶されている。ROM683は、C
PU681が処理を行うときに一時的に必要なデータが
記憶される。発振回路684は、所定周波数(例えば2
MHz)の高周波電圧を出力するためのものであり、ク
ロック(水晶発振子)を利用して高周波発振を行うよう
になっている。アナログマルチブレクサ685は、アナ
ログスイッチであって、複数の検波回路420からの出
力信号のうちいずれか1つを選択する。A/D変換器6
86は、アナログマルチブレクサ685からのアナログ
信号を、デジタル変換する。I/Oポート687は、A
/D変換器686でデジタル信号化された後の信号を外
部へ出力する。
The RAM 682 stores an OS (Operating System) for causing the CPU 681 to perform predetermined processing (control). ROM683 is C
Data that is temporarily required when the PU 681 performs processing is stored. The oscillation circuit 684 has a predetermined frequency (for example, 2
(MHz) to output a high frequency voltage, and a clock (crystal oscillator) is used for high frequency oscillation. The analog multiplexer 685 is an analog switch, and selects any one of the output signals from the plurality of detection circuits 420. A / D converter 6
Reference numeral 86 digitally converts the analog signal from the analog multiplexer 685. I / O port 687 is A
The signal converted into a digital signal by the / D converter 686 is output to the outside.

【0064】ワンチップマイコンU20によって、次の
ような処理が行われる。まず、各センサ部400に対し
て、発振回路684から高周波電圧が出力される。これ
により、各センサ部400は、その静電容量に応じた高
周波電圧を出力する。各センサ部400からの高周波電
圧は、対応する検波回路420によって直流電圧に変換
されて、アナログマルチブレクサ685に入力される。
各検波回路420の出力は、図22において、#1、#
2、#3、#4の符号でもって識別される。
The following processing is performed by the one-chip microcomputer U20. First, the high frequency voltage is output from the oscillation circuit 684 to each sensor unit 400. As a result, each sensor unit 400 outputs a high frequency voltage according to its capacitance. The high frequency voltage from each sensor unit 400 is converted into a DC voltage by the corresponding detection circuit 420 and input to the analog multiplexer 685.
The output of each detection circuit 420 is # 1, # in FIG.
It is identified by the codes of 2, # 3 and # 4.

【0065】アナログマルチブレクサ685は、入力さ
れた各検波回路420からの出力(#1、#2、#3、
#4)のうちいずれか1つの出力のみ(例えば#1)を
受け入れて、この受け入れた1つの出力をA/D変換器
686に出力する。アナログマルチブレクサ685から
の出力は、最終的に、A/D変換器686を経てI/O
ポート687から外部へ出力される。図22において、
I/Oポート687からの出力のうち、#1に対応した
出力が#1a、#2に対応した出力が#2a、#3に対
応した出力が#3a、#4に対応した出力が#4aの符
号でもって識別される。
The analog multiplexer 685 outputs the output (# 1, # 2, # 3, # 3, ...
Only one of the outputs (# 4) is received (# 4), and the received one output is output to the A / D converter 686. The output from the analog multiplexer 685 finally passes through the A / D converter 686 and I / O.
It is output from the port 687 to the outside. In FIG. 22,
Among the outputs from the I / O port 687, the output corresponding to # 1 is # 1a, the output corresponding to # 2 is # 2a, the output corresponding to # 3 is # 3a, and the output corresponding to # 4 is # 4a. It is identified by the code.

【0066】アナログマルチブレクサ685による検波
回路420からの出力の受け入れは、実施形態では、所
定サンプリング周期毎に順次行われる(例えば#1、#
2、#3、#4の順で、所定サンプリング周期毎に順次
受け入れる)。また、I/Oポート687からの出力
は、実施形態では、A/O変換器686からの出力があ
った時点で行われる。これにより、I/Oポート687
からは、各検波回路420からの出力に応じた出力#1
a、#2a、#3a、#4aが所定周期毎に順次出力さ
れることになる。
In the embodiment, the reception of the output from the detection circuit 420 by the analog multiplexer 685 is sequentially performed every predetermined sampling period (for example, # 1, #).
(2, # 3, # 4 are sequentially received at predetermined sampling intervals). In the embodiment, the output from the I / O port 687 is performed when the output from the A / O converter 686 is output. This allows the I / O port 687
From the output # 1 according to the output from each detection circuit 420
a, # 2a, # 3a, and # 4a are sequentially output at every predetermined cycle.

【0067】なお、アナログマルチブレクサ685によ
る検波回路420からの出力の受け入れは、例えば、別
途設けたマニュアルスイッチ(図示略)の操作に応じて
行う等、その受け入れタイミングは適宜設定できるもの
である。また、A/O変換器686の出力を一時的にR
OM683に記憶して、I/Oポート687からの出力
を、所定タイミングになった時点で実行させたり、ある
いは所定のマニュアル操作が行われたときに実行させる
等、適宜設定できるものである。
The reception of the output from the detection circuit 420 by the analog multiplexer 685 can be set appropriately, for example, by operating a separately provided manual switch (not shown). . Also, the output of the A / O converter 686 is temporarily changed to R
The data can be stored in the OM 683, and the output from the I / O port 687 can be set appropriately, such as when the output comes from a predetermined timing or when a predetermined manual operation is performed.

【0068】図23〜図34の説明Description of FIGS. 23 to 34

【0069】図23〜図34は、本発明によるセンサ装
置を、患者に装着される排泄物カップにおける排泄物
(便あるいは尿)の検出のために用いた例を示す。な
お、以下の説明において、センサ部400をセンサS1
あるいはS2として示すこともある。
23 to 34 show an example in which the sensor device according to the present invention is used to detect excrement (stool or urine) in an excrement cup attached to a patient. In the following description, the sensor unit 400 will be referred to as the sensor S1.
Alternatively, it may be indicated as S2.

【0070】図23〜図25において、5は着用者つま
り患者、A−1は排泄物処理装置である。この排泄物処
理装置A−1は、便受けカップ10と尿受けカップ25
とを別個に有する。各カップ10と25とは、例えばプ
ラスチック材により形成されている。各カップ10、2
5は、保持具6により患者5の肛門部5a(の周囲)及
び陰部5b(の周囲)に圧接保持される。
23 to 25, 5 is a wearer, that is, a patient, and A-1 is an excrement disposal device. The excrement disposal device A-1 includes a feces receiving cup 10 and a urine receiving cup 25.
And have separately. Each of the cups 10 and 25 is made of, for example, a plastic material. Each cup 10, 2
The holder 5 is pressed and held by the holder 6 on (around) the anus portion 5a and the pubic portion 5b of the patient 5.

【0071】上記保持具6は、周ベルト7と、複数本の
紐部8a、8b、8cとを有する。周ベルト7は、患者
5の胴部に巻回される。周ベルト7の上部両側に、2本
の上部紐8a,8bの各一端部が連結される。周ベルト
7の下部中心部に、1本の下部紐8cが連結される。上
部紐8a,8bの先端部及び下部紐8cの先端部によ
り、可撓性の係止リング9が3箇所で保持される。図2
4の仮想線で示すように、係止リング9は、上下に楕円
状に湾曲させた状態で、患者5の肛門部5a及び陰部5
bを囲む位置に位置決めされる。
The holder 6 has a peripheral belt 7 and a plurality of cord portions 8a, 8b, 8c. The circumferential belt 7 is wound around the body of the patient 5. One end of each of the two upper strings 8a and 8b is connected to both sides of the upper portion of the circumferential belt 7. One lower string 8c is connected to the center of the lower part of the circumferential belt 7. The flexible locking ring 9 is held at three points by the tip portions of the upper strings 8a and 8b and the tip portions of the lower string 8c. Figure 2
As shown by the phantom line in FIG. 4, the locking ring 9 is curved in an elliptical shape up and down, and the anus 5a and the pubic area 5 of the patient 5 are
It is positioned at a position surrounding b.

【0072】上記便受けカップ10は、患者5の肛門部
5aに当てられる。尿受けカップ25の受け口は、陰部
5bに当てられる。この状態で、図24の実線で示すよ
うに、上記係止リング9の両側が、各便受けカップ10
及び尿受けカップ25の両側に取り付けたフック形の掛
け具9a,9bに係止される。このような保持具6によ
って、各便受けカップ10、尿受けカップ25の受け口
が、患者5の肛門部5a(の周囲)あるいは陰部5b
(の周囲)に圧接される。
The feces receiving cup 10 is applied to the anus 5a of the patient 5. The receptacle of the urine receiving cup 25 is applied to the pubic area 5b. In this state, as shown by the solid line in FIG.
And the hook-shaped hooks 9a and 9b attached to both sides of the urine receiving cup 25. With such a holding tool 6, the receiving ports of the feces receiving cups 10 and the urine receiving cups 25 are provided at (around) the anus portion 5a of the patient 5 or the pubic portion 5b.
Pressed against (around).

【0073】上記便受けカップ10の両側に、便受けカ
ップ10及び尿受けカップ25の装着不良を検知する装
着センサS3が取り付けられる。この装着センサS3
は、実施形態ではリミットスイッチからなる。センサS
3のアクチュエータ部は、上記上部紐8a,8bに摺動
可能に係止される。これにより、上部紐8a,8bの緊
張力が所定値以下(装着不良)になった際にセンサS3
はオン作動し、該緊張力が所定値以上になった際にセン
サS3はオフ作動される。
On both sides of the toilet cup 10 are attached attachment sensors S3 for detecting improper attachment of the toilet cup 10 and the urine cup 25. This mounting sensor S3
Comprises a limit switch in the embodiment. Sensor S
The actuator section 3 is slidably locked to the upper strings 8a and 8b. Accordingly, when the tension of the upper strings 8a and 8b becomes equal to or less than a predetermined value (improper mounting), the sensor S3
Is turned on, and when the tension exceeds a predetermined value, the sensor S3 is turned off.

【0074】なお、上記便受けカップ10及び尿受けカ
ップ25を座位姿勢の患者5に装着する際には、図25
に示すように、椅子34の座面に前部側が開口した馬蹄
形の座布団34aが利用される。すなわち、座布団3a
の上に上記患者5を腰掛けさせ、便受けカップ10の下
部(後部)を上記座布団34aの開口部34bに臨ませ
ることにより、上記便受けカップ10が椅子34の座面
から浮くようにされる。
When the feces receiving cup 10 and the urine receiving cup 25 are attached to the patient 5 in the sitting posture, the procedure shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a horseshoe-shaped cushion 34a having a front side opening on the seat surface of the chair 34 is used. That is, the cushion 3a
The patient 5 is seated on the seat, and the lower part (rear part) of the toilet cup 10 is exposed to the opening 34b of the cushion 34a so that the toilet cup 10 floats from the seat surface of the chair 34. .

【0075】上記便受けカップ10及び尿受けカップ2
5は、図26〜図31に示すようになっている。まず、
便受けカップ10は、全体的に前後方向に細長く伸びる
筒状に形成されている。すなわち、便受けカップ10
は、上下方向に比して左右方向が細幅とされ、しかも前
後方向に長く伸びる形状に設定されている。便受けカッ
プ10の寸法は、前後の長さが約112mm、上下の高
さが約50mm、左右の幅が約40mmとなる筒状に形
成されている。便受けカップ10内は、前後方向略中間
部で、仕切り壁11により前後(図26において左右)
に2分割されている。すなわち、便受けカップ10内
は、仕切壁11の前部側に便室12が画成され、仕切壁
11の後部側に補機室14が画成される。便室12の前
面(図26において左面)は、便の受け口12aとして
外部(前方)へ開口されている。受け口12aの周縁部
には、軟質製のゴム、樹脂等からなる環状のシール材1
3が取り付けられて、肛門部5aの周囲に密接に当接可
能とされている。なお、便室12と補機室14とは、極
力液密となるように画成される。
The above-mentioned feces receiving cup 10 and urine receiving cup 2
5 is as shown in FIGS. First,
The toilet cup 10 is formed in a tubular shape that is elongated in the front-rear direction as a whole. That is, the toilet cup 10
Is narrower in the left-right direction than in the up-down direction and is set to extend in the front-rear direction. The size of the toilet cup 10 is approximately 112 mm in the front-rear length, approximately 50 mm in the vertical height, and approximately 40 mm in the left-right width. The inside of the toilet cup 10 is a substantially middle portion in the front-rear direction, and is separated by the partition wall 11 in the front-rear direction (left and right in FIG. 26).
It is divided into two. That is, in the toilet receiving cup 10, a toilet room 12 is defined on the front side of the partition wall 11, and an auxiliary equipment room 14 is defined on the rear side of the partition wall 11. The front surface (left surface in FIG. 26) of the toilet room 12 is opened to the outside (forward) as a toilet receptacle 12a. An annular seal member 1 made of soft rubber, resin, or the like is provided on the peripheral portion of the receiving port 12a.
3 is attached so that it can come into close contact with the periphery of the anus 5a. The toilet room 12 and the auxiliary equipment room 14 are defined to be liquid-tight as much as possible.

【0076】上記仕切り壁11は、硬質製のプラスチッ
ク材によって、強度が高く形成されている。仕切壁11
には、吐出管16が前後方向に向けて回転自在に支持さ
れている。この吐出管16の前端部は、上記便室12内
に露出されている。吐出管16の前端部には、便室12
内に位置させて、洗浄水(洗浄液)を吐出する第1ノズ
ル(便粉砕装置)15が取り付けられている。この第1
ノズル15から噴射される洗浄液の噴射方向は、吐出管
16の軸心に対して直交方向となるように設定されてい
る。
The partition wall 11 is made of a hard plastic material and has high strength. Partition wall 11
The discharge pipe 16 is rotatably supported in the front-rear direction. The front end of the discharge pipe 16 is exposed inside the toilet room 12. At the front end of the discharge pipe 16, the toilet room 12
A first nozzle (stool crushing device) 15 that is located inside and discharges cleaning water (cleaning liquid) is attached. This first
The jet direction of the cleaning liquid jetted from the nozzle 15 is set to be a direction orthogonal to the axial center of the discharge pipe 16.

【0077】上記仕切り壁11のうち補機室14側の面
には、モータ(本実施形態では超音波モータ)Mが取付
けられている。このモータMは、上記吐出管16を回転
させるためのものである。モータMは、リング形とされ
て、吐出管16がモータMの中空部内を貫通している。
このモータMは、補機室14に収容した端末回路板60
からの信号を受けて回転制御される。即ち、便室12内
の便を粉砕する際には、第1ノズルが下向きにされて、
該第1ノズル15が上下線に対してそれぞれ左右に約9
0度の角度で所定時間(本例では約20秒間)揺動する
ように、吐出管16が往復回転される。便の粉砕が終了
した時点になると、上記第1ノズルが360度回転する
ように、上記吐出管16が一方向に所定時間(本例では
約10秒間)回転されて、肛門部5a及び便カップ10
内を洗浄するように駆動制御される。
A motor (ultrasonic motor in this embodiment) M is attached to the surface of the partition wall 11 on the side of the auxiliary equipment room 14. The motor M is for rotating the discharge pipe 16. The motor M has a ring shape, and the discharge pipe 16 penetrates through the hollow portion of the motor M.
The motor M is a terminal circuit board 60 housed in the auxiliary equipment room 14.
The rotation is controlled by receiving the signal from the. That is, when the stool in the toilet room 12 is crushed, the first nozzle is turned downward,
The first nozzle 15 has about 9 lines to the left and right with respect to the vertical line.
The discharge pipe 16 is reciprocally rotated so as to oscillate at an angle of 0 degree for a predetermined time (about 20 seconds in this example). When the stool crushing ends, the discharge pipe 16 is rotated in one direction for a predetermined time (about 10 seconds in this example) so that the first nozzle rotates 360 degrees, and the anus portion 5a and the stool cup are rotated. 10
Drive control is performed so as to clean the inside.

【0078】上記吐出管16は、ロータリー継手17を
介して、補機室14内に設けた供給管18に回転自在に
接続されている。供給管18は、補機室14の後部壁2
0に形成した供給路20a及び後部継手21内に形成し
た供給路21aを介して、後述する洗浄水供給装置40
に接続されている。洗浄水供給装置40から供給される
洗浄水(湯)が、上記第1ノズル15から便室12内に
噴出される。これにより、上記洗浄水により該便室12
内に排出された便が粉砕されるとともに、患者5の肛門
部5aが洗浄される。
The discharge pipe 16 is rotatably connected to a supply pipe 18 provided in the auxiliary equipment chamber 14 via a rotary joint 17. The supply pipe 18 is the rear wall 2 of the auxiliary equipment room 14.
Cleaning water supply device 40 described later via the supply passage 20a formed in 0 and the supply passage 21a formed in the rear joint 21.
It is connected to the. The cleaning water (hot water) supplied from the cleaning water supply device 40 is ejected from the first nozzle 15 into the toilet room 12. As a result, the toilet room 12 is flushed with the washing water.
The excreted feces are crushed and the anus 5a of the patient 5 is washed.

【0079】第1ノズル15から噴射される洗浄水は、
その噴射形状が扇状とされる。すなわち、噴射される洗
浄水の前後方向の吐出角度αが約110度、左右方向の
吐出幅は約1mmとされる。上記補機室14の下部には
排便管23が配置され、該排便管23の前部が便室12
の後部下部に接続されて、便室12に開口されている。
この排便管23の後部は、補機室14の後部壁20に形
成した排便路20b及び上記後部継手21内に形成した
排便路21bを介して、後述する便排出装置45に接続
される。便排出装置45により、上記便室12内で粉砕
された便が吸引されて、外部に除去(排出)される。
The cleaning water sprayed from the first nozzle 15 is
The injection shape is fan-shaped. That is, the ejection angle α in the front-rear direction of the jetted cleaning water is about 110 degrees, and the ejection width in the left-right direction is about 1 mm. A defecation tube 23 is arranged in the lower part of the auxiliary equipment room 14, and a front part of the defecation tube 23 is located in the toilet room 12.
It is connected to the lower part of the rear part and is opened to the toilet room 12.
The rear part of the defecation pipe 23 is connected to a feces discharging device 45 described later via a defecation channel 20b formed in the rear wall 20 of the auxiliary equipment chamber 14 and a defecation channel 21b formed in the rear joint 21. The stool discharged from the stool chamber 12 is sucked by the stool discharge device 45 and removed (discharged) to the outside.

【0080】前述した尿受けカップ25は、図26及び
図27に示すように、前部が開口された受け口とされて
いる。尿受けカップ25は、上面部が後方に向かって下
り傾斜する円錐形の容器状に形成されている。尿受けカ
ップ25の寸法は、前後の長さが約52mm、上下の高
さが約55mm、左右の幅が約36mmとなっている。
The above-mentioned urine receiving cup 25 is a receiving opening whose front portion is opened, as shown in FIGS. The urine receiving cup 25 is formed in the shape of a conical container whose upper surface is inclined downward toward the rear. The dimensions of the urine receiving cup 25 are about 52 mm in the front-rear length, about 55 mm in the up-down height, and about 36 mm in the left-right width.

【0081】尿受けカップ25の前部の受け口25aは
上下に長い楕円状とされている。受け口25aの周縁部
には、軟質製のゴム、樹脂等からなるシール材26が取
り付けられて、陰部5bの周囲に密接に当接するように
されている。尿受けカップ25の後部下部に、排尿ホー
ス27が接続されている。排尿ホース27の直径は、約
10mmとされている。この排尿ホース27の後端は、
補機室14の後部壁20に形成した排尿路20cの上部
に接続されている。すなわち、排尿ホース27は、排尿
路20c及び後部継手21内に形成した排尿路21cを
介して、後述する尿排出装置50に接続される。尿排出
装置50により尿受けカップ25内に排出された尿が吸
引されて、外部に除去される。
The receiving opening 25a at the front of the urine receiving cup 25 has an elliptical shape that is vertically long. A sealing material 26 made of soft rubber, resin, or the like is attached to the peripheral portion of the receiving port 25a so as to come into close contact with the periphery of the negative portion 5b. A urine discharge hose 27 is connected to the lower rear portion of the urine receiving cup 25. The urine drainage hose 27 has a diameter of about 10 mm. The rear end of this urination hose 27 is
It is connected to the upper part of the urinary tract 20c formed in the rear wall 20 of the auxiliary equipment chamber 14. That is, the urine drainage hose 27 is connected to the urine drainage device 50 described later via the urine drainage channel 20c and the urine drainage channel 21c formed in the rear joint 21. Urine discharged into the urine receiving cup 25 is sucked by the urine discharging device 50 and removed to the outside.

【0082】患者5の陰部5bを洗浄する機能を持たせ
る場合には、上記尿受けカップ25の後部に第2ノズル
28がを取付けられる。第2ノズル28は、第2吐出ホ
ース29、電磁弁30、分岐手31を介して、前述した
供給管18の途中に接続される。患者5の排尿が終了し
た時期に上記電磁弁30を開くことにより、洗浄水供給
装置40から供給される洗浄水(湯)が、該第2ノズル
28から患者5の陰部5bに向けて洗浄水が噴出され
る。この場合、上記第2ノズル28からの洗浄水の吐出
角度は、例えば約40度とされる。
In order to have a function of cleaning the pubic part 5b of the patient 5, a second nozzle 28 is attached to the rear part of the urine receiving cup 25. The second nozzle 28 is connected to the middle of the above-mentioned supply pipe 18 via the second discharge hose 29, the electromagnetic valve 30, and the branch hand 31. By opening the electromagnetic valve 30 at the time when the urination of the patient 5 is completed, the wash water (hot water) supplied from the wash water supply device 40 is washed from the second nozzle 28 toward the pubic part 5b of the patient 5. Is gushed out. In this case, the discharge angle of the wash water from the second nozzle 28 is, for example, about 40 degrees.

【0083】排便路20bと21bとは、図26、図2
9に示すように、後部継手21の軸心C部分にて対面さ
れる。供給路20aと21aとが、軸心Cとはオフセッ
トされた位置でもって対面される。排尿路20cと21
cとが、軸心Cとオフセットされた位置で対面される。
図7に示すように、供給路20aと21aとの対面位置
は、排尿路20cと21cとの対面位置に対して、軸心
Cを中心とする上下対象位置となるうように設定されて
いる。そして、後部継手21の供給路21a及び排尿路
21cの対面部には、軸心Cを中心とする約120度の
円弧溝21a−1,21c−1(連結用通路となる)が
形成されている。
The defecation paths 20b and 21b are shown in FIGS.
As shown in FIG. 9, the rear joint 21 is opposed at the axial center C portion. The supply paths 20a and 21a face the axis C at a position offset from each other. Urinary tracts 20c and 21
c and c are faced at a position offset from the axis C.
As shown in FIG. 7, the facing position of the supply passages 20a and 21a is set to be a vertically symmetrical position about the axis C with respect to the facing position of the urinary drainage passages 20c and 21c. . Then, arcuate grooves 21a-1 and 21c-1 (which serve as connecting passages) of about 120 degrees centering on the axis C are formed in the facing portions of the supply passage 21a and the urination passage 21c of the rear joint 21. There is.

【0084】上記後部継手21は、後部壁20に対し
て、円筒状の連結具22を介して連結されている。後部
継手21は、その軸心を中心として、約120度の角度
で回動可能とされている。これにより、患者5が左右横
向き転動して上記便受けカップ10及び尿受けカップ2
5が左右に回動した際に、上記後部継手21が後部壁2
0と相対回転される。つまり、該後部継手21に接続さ
れた洗浄水供給装置40、便排出装置45、及び尿排出
装置50の各ホースの捩れが防止される。
The rear joint 21 is connected to the rear wall 20 via a cylindrical connecting member 22. The rear joint 21 is rotatable about its axis at an angle of about 120 degrees. As a result, the patient 5 rolls laterally to the left and right to move the feces receiving cup 10 and the urine receiving cup 2
The rear joint 21 causes the rear wall 2
It is rotated relative to 0. That is, twisting of each hose of the wash water supply device 40, the feces discharge device 45, and the urine discharge device 50 connected to the rear joint 21 is prevented.

【0085】前述した便室12の外周部に、便センサS
1がり取付けられている(図26)。また排尿路20c
の起立部の外周部に、尿センサS2を取り付けられてい
る(図30)、これら便センサS1及び尿センサS2
(それぞれセンサ部400に相当)の検知信号は、前述
した端末回路板60に送られる。上記便センサS1及び
尿センサS2は共に同様の静電容量式からなる。
The stool sensor S is provided on the outer peripheral portion of the toilet room 12 described above.
It is attached to one girder (Fig. 26). Urinary tract 20c
A urine sensor S2 is attached to the outer peripheral portion of the standing portion of the urine (FIG. 30).
Detection signals (each corresponding to the sensor unit 400) are sent to the above-mentioned terminal circuit board 60. Both the feces sensor S1 and the urine sensor S2 are of the same capacitance type.

【0086】便センサS1(尿センサS2も同じ)は、
前述したセンサ部400に相当する。このため、便室1
2を形成する外周壁、即ち便受けカップ10はプラスチ
ック等の絶縁材により形成されている。上記便室12の
外周に、銅、アルミ等の導電材からなるリング状の送信
電極24a(401対応)、保護電極24b(403対
応)、及び受信電極24c(402対応)が前後方向に
所定の間隔をおいて巻き付けられている。送信電極24
a、保護電極24b、及び受信電極24cは、検出回路
24d(電極を除いた図1の回路に相当)に接続され
る。
The fecal sensor S1 (same for the urine sensor S2) is
It corresponds to the sensor unit 400 described above. Therefore, toilet room 1
The outer peripheral wall forming 2, that is, the toilet cup 10 is made of an insulating material such as plastic. A ring-shaped transmission electrode 24a (corresponding to 401), a protective electrode 24b (corresponding to 403), and a reception electrode 24c (corresponding to 402) made of a conductive material such as copper or aluminum are provided on the outer circumference of the toilet room 12 in the front-back direction. It is wrapped around at intervals. Transmission electrode 24
The a, the protection electrode 24b, and the reception electrode 24c are connected to a detection circuit 24d (corresponding to the circuit of FIG. 1 excluding the electrodes).

【0087】送信電極24aと受信電極24cとの間の
静電容量は、この間に便が存在するか否かに応じて相違
する。したがって、この静電容量の変化を上記検出回路
24dでもって検出することにより、便受けカップ10
内に便が存在するか否かが判断されることになる。
The electrostatic capacitance between the transmitting electrode 24a and the receiving electrode 24c differs depending on whether feces are present between them. Therefore, by detecting this change in capacitance with the detection circuit 24d, the toilet bowl 10
It will be determined whether there is a flight within.

【0088】前述した洗浄水供給装置40は、水、また
は水に消毒液、石鹸水等を混入した洗浄液(洗浄水)を
供給するためのものである。図26に示すように、洗浄
水供給装置40は、洗浄水を所定温度に調節する温水タ
ンク41を有する。温水タンク41内の温水(つまり洗
浄水)は、温水ポンプP1、供給ホース42を介して、
便受けカップ10に向けて供給される。上記温水タンク
41内には、高温センサS4と低温センサS5とが設け
られている。高温センサS4は、例えば42度C以上に
なったらオン作動する。低温センサS5は、例えば25
度C以下になったらオン作動する。センサS4,S5が
オン作動した際には上記温水ポンプP1が停止される。
センサS4,S5がオフ作動の状態でかつ便センサS1
又は尿センサS2が作動した際には、上記温水ポンプP
1が起動されて、第1ノズル15又は第2ノズル28か
ら洗浄水が噴出される(患者5の肛門部5a又は陰部5
bの洗浄)。
The above-described cleaning water supply device 40 is for supplying water or a cleaning liquid (cleaning water) in which water is mixed with a disinfecting liquid, soapy water, or the like. As shown in FIG. 26, the wash water supply device 40 has a hot water tank 41 for adjusting the wash water to a predetermined temperature. Hot water (that is, wash water) in the hot water tank 41 is passed through the hot water pump P1 and the supply hose 42.
It is supplied toward the toilet cup 10. A high temperature sensor S4 and a low temperature sensor S5 are provided in the hot water tank 41. The high temperature sensor S4 is turned on when the temperature reaches 42 degrees C or higher, for example. The low temperature sensor S5 is, for example, 25
When the temperature falls below C, it turns on. When the sensors S4 and S5 are turned on, the hot water pump P1 is stopped.
The stool sensor S1 with the sensors S4 and S5 in the off operation
Alternatively, when the urine sensor S2 operates, the hot water pump P
1 is activated, and washing water is ejected from the first nozzle 15 or the second nozzle 28 (anal part 5a or genital part 5 of the patient 5).
b)).

【0089】前述した便排出装置45は、図26に示す
ように、密閉された便タンク46を有する。便タンク4
6の上部が、排便ホース47(例えば直径約10mm)
を介して、前述した排便路21bに着脱自在に接続され
る。また、便タンク46の上部が、吸引ホース48を介
して、便吸引ポンプP2(の吸引口)に接続される。便
吸引ポンプP2の排出管には、触媒(消臭器)49が接
続される。便吸引ポンプP2は、前述した便センサS1
が作動した際に起動され、便タンク46内を負圧にす
る。これにより、便室12内の下部に流下した便が吸引
されて、便タンク46内に収容される。便吸引ポンプP
2で吸引された便タンク46内のガスは、上記触媒49
により浄化された後、外気に排出される。上記便タンク
46には、該便タンク46の満杯を検知する満杯センサ
S6が取り付けられている。
The stool discharge device 45 described above has a sealed stool tank 46 as shown in FIG. Stool tank 4
The upper part of 6 is a defecation hose 47 (for example, a diameter of about 10 mm)
Is detachably connected to the above-mentioned defecation passage 21b. Further, the upper portion of the stool tank 46 is connected to (the suction port of) the stool suction pump P2 via the suction hose 48. A catalyst (deodorizer) 49 is connected to the discharge pipe of the feces suction pump P2. The stool suction pump P2 is the stool sensor S1 described above.
Is activated when is activated to make the inside of the stool tank 46 a negative pressure. As a result, the stool that has flowed to the lower portion of the toilet room 12 is sucked and stored in the stool tank 46. Stool suction pump P
The gas in the stool tank 46 sucked in 2 is the catalyst 49
After being purified by, it is discharged to the outside air. A full sensor S6 for detecting the fullness of the stool tank 46 is attached to the stool tank 46.

【0090】前述した尿排出装置50は、図26に示す
ように、密閉された尿タンク51を有する。尿タンク5
1の上部は、排尿ホース52を介して、前述した排尿路
21cに接続される。また、尿タンク51の上部は、吸
引ホース53を介して、尿吸引ポンプP3(の吸引口)
に接続される。尿吸引ポンプP3の排出管には、触媒
(消臭器)54が接続されている。尿吸引ポンプP3
は、前述した尿センサS2が作動した際に起動され、尿
タンク51内を負圧にする。これにより、尿受けカップ
25内の下部に流下した尿が、吸引されて、尿タンク5
1内に収容される。尿吸引ポンプP3で吸引された尿タ
ンク51内のガスは、上記触媒54により浄化された
後、外気に排出される。上記尿タンク51には、該尿タ
ンク51の満杯を検知する満杯センサS7が取り付けら
れている。
The urine discharge device 50 described above has a sealed urine tank 51 as shown in FIG. Urine tank 5
The upper part of 1 is connected to the above-mentioned urinary tract 21c via a urine hose 52. The upper portion of the urine tank 51 is (the suction port of) the urine suction pump P3 via the suction hose 53.
Connected to. A catalyst (deodorizer) 54 is connected to the discharge pipe of the urine suction pump P3. Urine suction pump P3
Is activated when the urine sensor S2 described above is activated, and makes the inside of the urine tank 51 a negative pressure. As a result, the urine that has flowed to the lower portion inside the urine receiving cup 25 is sucked, and the urine tank 5
It is housed in 1. The gas in the urine tank 51 sucked by the urine suction pump P3 is purified by the catalyst 54 and then discharged to the outside air. The urine tank 51 is provided with a full sensor S7 for detecting the fullness of the urine tank 51.

【0091】図26において、70は外部のコントロー
ラ部である。このコントローラ部70は、前述の端末回
路板60に所定の電源電圧を印加する。また、コントロ
ーラ部70は、通信回線64を介して上記端末回路板6
0と交信して、各機器を制御するようになっている。図
33は上記端末回路板60及びコントローラ部70に組
み込まれた制御装置のブロック図、図34はそのフロー
チャートである。
In FIG. 26, 70 is an external controller section. The controller unit 70 applies a predetermined power supply voltage to the above-mentioned terminal circuit board 60. In addition, the controller unit 70 uses the communication circuit 64 to connect the terminal circuit board 6 to the terminal circuit board 6.
It communicates with 0 to control each device. 33 is a block diagram of a control device incorporated in the terminal circuit board 60 and the controller unit 70, and FIG. 34 is a flowchart thereof.

【0092】図34において、61は端末回路板60に
組み込まれた装着制御部、71はコントローラ部70に
組み込まれた外部制御部である。上記装着制御部61は
端末のマイクロコンピューター62を有する。端末のマ
イクロコンピューター62には、便センサS1及び尿セ
ンサS2のデータが、検出回路24,24’を介して入
力される。また、マイクロコンピュータ62は、装着セ
ンサS3の信号が入力される。さらに、マイクロコンピ
ュータ62には、第1ノズル15の原点位置を検出する
原点センサS8のデータが、原点回路63を介して入力
される。マイクロコンピューター62は、上記各データ
及び信号を、通信回路64を介してコントローラ部70
側の外部制御部71に送る。また、マイクロコンピュー
タ62は、外部制御部71で処理されたデータを受け取
って、モータ駆動回路65を介してモータMを制御す
る。66は、上記コントローラ部70側から端末回路板
60に供給される電源回路である。
In FIG. 34, reference numeral 61 is a mounting control unit incorporated in the terminal circuit board 60, and 71 is an external control unit incorporated in the controller unit 70. The mounting controller 61 has a terminal microcomputer 62. The data of the fecal sensor S1 and the urine sensor S2 are input to the microcomputer 62 of the terminal via the detection circuits 24 and 24 '. Further, the signal of the mounting sensor S3 is input to the microcomputer 62. Further, the data of the origin sensor S8 for detecting the origin position of the first nozzle 15 is input to the microcomputer 62 via the origin circuit 63. The microcomputer 62 sends the data and signals described above to the controller unit 70 via the communication circuit 64.
To the external control unit 71 on the side. Further, the microcomputer 62 receives the data processed by the external control unit 71 and controls the motor M via the motor drive circuit 65. 66 is a power supply circuit supplied to the terminal circuit board 60 from the controller section 70 side.

【0093】上記コントローラ部70の外部制御部71
は、親のマイクロコンピューター72を有し、該親のマ
イクロコンピューター72には、通信回路73を介して
上記端末のマイクロコンピューター62からの各データ
及び信号が入力される。マイクロコンピュータ72に
は、高温センサS4、低温センサS5、満杯センサS
6,S7、手動便スイッチSW1、手動尿スイッチSW
2等の各信号が入力される。さらに、マイクロコンピュ
ータ72には、操作ボタン74によりモータMの駆動時
間及び正逆回転の角度、各センサの設定値等が入力され
る。親のマイクロコンピューター72は、入力された各
データ、信号を記憶、演算処理して、上記端末のマイク
ロコンピューター62に所定の指令信号を発するととも
に、各駆動回路を介して温水ポンプP1、便吸引ポンプ
P2、及び尿吸引ポンプP3を制御する。またマイクロ
コンピュータ72は、異常時にアラーム75を作動させ
たり、液晶表示器76に所定の表示を行う。上記コント
ローラ部70のデータは、必要に応じ、通信回線を介し
て集中管理室に設置したパソコン78に送られ、ここで
記録及び集中管理される。77は、上記コントローラ部
70の電源回路である。
External control section 71 of the controller section 70
Has a parent microcomputer 72, and each data and signal from the terminal microcomputer 62 is input to the parent microcomputer 72 via a communication circuit 73. The microcomputer 72 includes a high temperature sensor S4, a low temperature sensor S5, and a full sensor S
6, S7, manual stool switch SW1, manual urine switch SW
Each signal such as 2 is input. Further, the operation time of the motor M, the forward / reverse rotation angle, the set value of each sensor, and the like are input to the microcomputer 72 by the operation button 74. The parent microcomputer 72 stores and arithmetically processes each input data and signal to issue a predetermined command signal to the microcomputer 62 of the above-mentioned terminal, and also, through each drive circuit, the hot water pump P1 and the fecal suction pump. Control P2 and urine suction pump P3. In addition, the microcomputer 72 activates the alarm 75 in the event of an abnormality and displays a predetermined display on the liquid crystal display 76. The data of the controller unit 70 is sent to a personal computer 78 installed in a central control room via a communication line as needed, where it is recorded and centrally controlled. Reference numeral 77 is a power supply circuit of the controller unit 70.

【0094】次に上記装着制御部61及び外部制御部7
1の動作について、図34のフローチャートを参照しつ
つ説明する。なお、図34において、T1〜T21はフ
ローチャートの各ステップを示す。制御プログラムがス
テップT1でスタートすると、ステップT2で、装着セ
ンサS3、高温センサS4、低温センサS5、便タンク
46の満杯センサS6、及び尿タンク51の満杯センサ
S7の各信号が入力される。ステップT3では、上記各
センサの異常の有無が判断される。ステップT3で異常
がある場合は、ステップT16に進行してエラー表示及
び警報が発っせられ、異常がない(各信号がオフ)場合
はステップT4に進行する。ステップT4では、自動運
転か否かを判断する。
Next, the mounting controller 61 and the external controller 7
The operation of No. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, in FIG. 34, T1 to T21 indicate each step of the flowchart. When the control program starts at step T1, each signal of the mounting sensor S3, the high temperature sensor S4, the low temperature sensor S5, the full sensor S6 of the stool tank 46, and the full sensor S7 of the urine tank 51 is input at step T2. In step T3, it is determined whether or not there is an abnormality in each sensor. If there is an abnormality in step T3, the process proceeds to step T16 to issue an error display and alarm, and if there is no abnormality (each signal is off), the process proceeds to step T4. In step T4, it is determined whether the operation is automatic.

【0095】自動運転の場合は、ステップT5で、便セ
ンサS1がオンしたか否かが判断される。便センサS1
がオンした際は、ステップT7〜T10に進行して、温
水ポンプP1、便吸引ポンプP2が起動されるととも
に、モータMが約20秒間正逆回転される。これによ
り、第1ノズル15から温水が噴出されると共に、該第
1ノズル15が上下線に対し左右に約90度の角度で振
られる。これにより、便受けカップ10の底部に堆積し
た便5cが粉砕されることになる。また、粉砕された便
5cは、排便管23、排便路20b,21b、排便ホー
ス47を介して吸引排出されて、便タンク46内に収容
される。
In the case of automatic driving, it is determined in step T5 whether or not the flight sensor S1 is turned on. Stool sensor S1
When is turned on, the process proceeds to steps T7 to T10, the hot water pump P1 and the feces suction pump P2 are started, and the motor M is rotated forward and backward for about 20 seconds. As a result, hot water is ejected from the first nozzle 15, and the first nozzle 15 is swung at an angle of about 90 degrees to the left and right with respect to the vertical line. As a result, the feces 5c accumulated on the bottom of the feces receiving cup 10 are crushed. Further, the crushed feces 5c are sucked and discharged through the defecation pipe 23, the defecation passages 20b and 21b, and the defecation hose 47, and are stored in the feces tank 46.

【0096】上記モータMの正逆回転時間が20秒間経
過すると、ステップT11,T12で上記モータMが一
方向に約10秒間回転される。これにより、上記第1ノ
ズル15は吐出管16を介して前後線を中心として回転
しながら洗浄水を噴出し、便受けカップ10の内面全
域、及び患者5の肛門部5aを洗浄することになる。次
いでステップT13〜T15に進行し、上記温水ポンプ
13、モータM、便吸引ポンプP2が停止された後、ス
テップT2にジャンプする。
When the forward / reverse rotation time of the motor M has passed for 20 seconds, the motor M is rotated in one direction for about 10 seconds in steps T11 and T12. As a result, the first nozzle 15 spouts cleaning water through the discharge pipe 16 while rotating about the front-back line, and cleans the entire inner surface of the feces receiving cup 10 and the anus 5a of the patient 5. . Next, the process proceeds to steps T13 to T15, and after the hot water pump 13, the motor M, and the feces suction pump P2 are stopped, the process jumps to step T2.

【0097】前述したステップT5で便センサS1がオ
フしている際は、ステップT6において、尿センサS2
がオンしたか否かが判断される。尿センサS2がオフの
場合は、ステップT2にジャンプする。尿センサS2が
オンした際は、ステップT19〜T21に進行して、尿
吸引ポンプP2が30秒間作動される。これにより、尿
カップ25内に排出された尿が、吸引されて、尿タンク
51内に収容される。ステップT21で尿吸引ポンプP
2を停止させた後は、ステップT2にジャンプする。
When the stool sensor S1 is turned off in step T5, the urine sensor S2 is turned on in step T6.
It is determined whether or not is turned on. If the urine sensor S2 is off, the process jumps to step T2. When the urine sensor S2 is turned on, the process proceeds to steps T19 to T21, and the urine suction pump P2 is operated for 30 seconds. As a result, the urine discharged into the urine cup 25 is sucked and stored in the urine tank 51. Urine suction pump P in step T21
After stopping 2, jump to step T2.

【0098】前述したステップT4で自動運転でない場
合、即ち、手動運転の場合には、ステップT17で手動
便スイッチSW1がオンされたか否かが判断される。手
動便スイッチSW1がオンされた場合は、ステップT7
〜T15に進行し、オフの場合はステップT18に進行
する。ステップT18では、手動尿スイッチSW2がオ
ンされたか否かが判断される。手動尿スイッチSW2が
オンされた場合はステップT19〜T21に行し、オフ
の場合はステップT2にジャンプする。なお、排尿後に
患者5の陰部5bを洗浄する場合には、ステップT21
で尿吸引ポンプP3が停止される前段で、図4の電磁弁
30を開作動させるとともに、温水ポンプP1を起動さ
せ、第2ノズル28から洗浄水を患者5の陰部5bに向
けて噴出させるようにする。
If the automatic operation is not performed in step T4, that is, if the manual operation is performed, it is determined in step T17 whether or not the manual flight switch SW1 is turned on. If the manual flight switch SW1 is turned on, step T7
~ T15, and if off, proceed to step T18. In step T18, it is determined whether or not the manual urine switch SW2 has been turned on. If the manual urine switch SW2 is turned on, the process proceeds to steps T19 to T21, and if it is off, the process jumps to step T2. If the genital area 5b of the patient 5 is to be washed after urination, step T21
Before the urine suction pump P3 is stopped by, the solenoid valve 30 of FIG. 4 is opened and the warm water pump P1 is activated so that the wash water is ejected from the second nozzle 28 toward the pubic area 5b of the patient 5. To

【0099】図35、図36の説明 図35、図36は、排泄物カップに容量結合式センサ装
置を設けた場合の別の例を示す。そして、排泄物カップ
内に、図6のセンサ部400Bあるいは図9のセンサ部
400Cを設けた場合を示す。ただし、図35、図36
では、センサ部400Bあるいは400Cに相当するセ
ンサ部が、ネットの名称でもって符号171で示され
る。
Description of FIGS. 35 and 36 FIGS. 35 and 36 show another example in which the capacitive coupling type sensor device is provided in the excrement cup. The case where the sensor part 400B of FIG. 6 or the sensor part 400C of FIG. 9 is provided in the excrement cup is shown. However, FIGS.
Then, a sensor unit corresponding to the sensor unit 400B or 400C is indicated by a reference numeral 171 with a net name.

【0100】この排泄物処理装置A−3は、プラスチッ
ク材により便受けカップ160と尿受けカップ113と
を別個に有する。上記便受けカップ160は、図35に
示すように、室内が仕切り壁160bにより前後に2分
割されている。すなわち、便受けカップ126内は、前
部に便を受ける便室160cが、後部に補機類を収容す
る補機室160dが形成されている。便室160cの下
部は、下方に向かって縮小する漏斗状に形成されて、そ
の下端部に排出口161が形成されている。この排出口
161は、便受けカップ160の下端部に形成した排便
路162を介して、便受けカップ160の下端後部から
外部に開口さされている。また、上記便室160cの内
面の略全域に、便の付着を防止する多数の突起163が
形成されている。
The excrement disposal device A-3 has a feces receiving cup 160 and a urine receiving cup 113 separately made of a plastic material. As shown in FIG. 35, the interior of the toilet receiving cup 160 is divided into front and rear by a partition wall 160b. That is, inside the toilet cup 126, a toilet room 160c for receiving feces is formed in the front part, and an auxiliary machine room 160d for accommodating accessories is formed in the rear part. The lower part of the toilet room 160c is formed in a funnel shape that shrinks downward, and a discharge port 161 is formed at the lower end thereof. The discharge port 161 is opened to the outside from the rear end of the lower end of the toilet receiving cup 160 via a defecation channel 162 formed in the lower end of the toilet receiving cup 160. In addition, a large number of protrusions 163 for preventing the attachment of feces are formed on almost the entire inner surface of the toilet chamber 160c.

【0101】上記便室160c内に、便粉砕装置170
が設けられている。即ち、上記補機室160d内の下部
に所定の網の目、本例では網の目が約5mm角となる面
状のネット(ネット部材)171が張り渡されている
(図9のセンサ部400Cの利用で、図6のセンサ部4
00Bを用いてもよい)。該ネット171により、上記
排出口161の上部が覆われている。つまり、便の受け
口と排出口161との間にネット171が介在されて、
便受けカップ160に排出された便は、必ずネット17
1を通過した後に、排出口161へと移動されるように
なっている。また、上記弁室160cの上部に洗浄水
(水又は温水)Wを噴出する第1ノズル173が配置さ
れている。前述の仕切り壁160bには吐出管175が
回転可能に挿通、支持されて、この吐出管175の前端
部に上記第1ノズル173が取り付けられている。この
該吐出管175は、管継手176を介して第1導入管1
77に回転可能に接続されている。第1導入管177
は、中継部178を介して、洗浄水供給装置に接続され
ている。
A stool crushing device 170 is provided in the stool chamber 160c.
Is provided. That is, a planar net (net member) 171 having a predetermined mesh, in this example, a mesh of about 5 mm square, is stretched over the lower portion of the auxiliary equipment chamber 160d (the sensor portion in FIG. 9). By using 400C, the sensor unit 4 of FIG.
00B may be used). The net 171 covers the upper portion of the discharge port 161. That is, the net 171 is interposed between the stool receiving port and the discharge port 161,
Be sure to use the net 17 for the flights discharged to the toilet cup 160.
After passing through 1, it is moved to the discharge port 161. In addition, a first nozzle 173 for ejecting cleaning water (water or warm water) W is arranged above the valve chamber 160c. A discharge pipe 175 is rotatably inserted and supported by the partition wall 160b, and the first nozzle 173 is attached to the front end of the discharge pipe 175. The discharge pipe 175 is connected to the first introduction pipe 1 via a pipe joint 176.
It is rotatably connected to 77. First introduction pipe 177
Is connected to the wash water supply device via the relay section 178.

【0102】上記第1ノズル173は、洗浄水をネット
171の上面に向けて噴出するとともに、そのうちの一
部を患者5の肛門部5aに向けて噴出するようになって
いる。即ち、前後方向の噴出形態は図36に示すように
ネット171の後部から患者5の肛門部5aに至る広幅
なものとし、左右方向の噴出形態は図35に示すように
小幅(線状)なものとなっている。
The first nozzle 173 jets the washing water toward the upper surface of the net 171, and also jets a part of the washing water toward the anus 5a of the patient 5. That is, the ejection form in the front-rear direction is wide as shown in FIG. 36 from the rear part of the net 171 to the anus 5a of the patient 5, and the ejection form in the left-right direction is narrow (linear) as shown in FIG. It has become a thing.

【0103】上記第1ノズル173は、補機室160d
に配置したノズル駆動装置180により吐出管175を
介して左右方向に揺動される。このノズル駆動装置18
0は、図35に示すように、電動モーター(駆動装置)
184を有して、このモータ184の出力軸185に、
クランクウェブ189を介してコンロッド190が連結
されている。該コンロッド190の端部が、ラックホル
ダー192に摺動可能に取り付けたラック191に連結
されている。該ラック191が、上記吐出管175の後
部側に取り付けたピニオンギヤ193に噛合されてい
る。
The first nozzle 173 has an auxiliary equipment chamber 160d.
The nozzle driving device 180 disposed in the above-described example swings the discharge pipe 175 in the left-right direction. This nozzle drive device 18
0 is an electric motor (driving device) as shown in FIG.
184, and the output shaft 185 of this motor 184,
The connecting rod 190 is connected via the crank web 189. An end of the connecting rod 190 is connected to a rack 191 slidably attached to a rack holder 192. The rack 191 is meshed with a pinion gear 193 attached to the rear side of the discharge pipe 175.

【0104】これにより、上記電動モーター184の回
転運動が、クランクウェブ189及びコンロッド190
により直線往復運動に変換されて、ラック191が上下
方向に往復移動される。つまり、ラック191の往復運
動により、ピニオンギヤ193、吐出管175を介し
て、上記第1ノズル173が所定角度で左右に往復揺動
される。図35に示すように、第1ノズル173から噴
出する洗浄水Wが、を左右方向に移動されて、ネット1
71上の便(糞)5dを粉砕する。粉砕された便は、ネ
ット171を通過して、排出口161に流下される。
As a result, the rotational movement of the electric motor 184 is controlled by the crank web 189 and the connecting rod 190.
Is converted into a linear reciprocating motion, and the rack 191 is vertically reciprocated. That is, the reciprocating motion of the rack 191 causes the first nozzle 173 to oscillate left and right at a predetermined angle via the pinion gear 193 and the discharge pipe 175. As shown in FIG. 35, the cleaning water W ejected from the first nozzle 173 is moved in the left-right direction to move to the net 1
The stool (feces) 5d on 71 is crushed. The crushed feces pass through the net 171 and flow down to the outlet 161.

【0105】上記排便路162は、便排出装置に接続さ
れている。該便排出装置により、便粉砕装置170によ
り粉砕された便、尿受けカップ113から便室160c
内に流下した尿、及び各第1、第2ノズル173,11
5から噴出した使用済の水等が上記排便路162を介し
て外部に吸引排出される。
The defecation channel 162 is connected to the feces ejecting device. The stool crushed by the stool crushing device 170 by the stool discharge device, the urine receiving cup 113 to the toilet room 160c
Urine that has flowed into the inside, and each of the first and second nozzles 173 and 11
The used water and the like ejected from No. 5 are sucked and discharged to the outside through the defecation channel 162.

【0106】図37〜図39の説明 図37〜図39は、便受けカップと尿受けカップとが分
離可能に別体に形成された場合に、尿排出ホースと回動
継手との好ましい配設例を示す。まず、便受けカップ1
0と尿受けカップ25とは、例えば図26に示すものが
用いられている。本例では、回動継手部材320が、便
受けカップ10の外部でかつ便受けカップ10の近傍に
設けられている。この回動継手部材320は、図26に
おける継手部材21等と同様の機能を果たすものである
が、便受けカップ10の外部に構成されている点におい
て図26の場合とは相違している。すなわち、回動継手
部材320は、第1部材321と、この第1部材321
に回動自在に連結された第2部材322と、第2部材3
22に各種ホース等を接続するための連結具323とを
有する。このような回動継手部材320は、便受けカッ
プ10の付近において、便排出ホース47、便受けカッ
プ用洗浄液供給ホース42の途中に接続されている。こ
れにより、回動継手部材320を、便受けカップ10に
対して外付け可能となり、ホース47、42のねじれが
着用者に作用しないようにされる。
Description of FIGS. 37 to 39 FIGS. 37 to 39 show a preferred arrangement example of the urine discharge hose and the rotary joint when the toilet cup and the urine cup are separably formed separately. Indicates. First, the toilet cup 1
As the 0 and the urine receiving cup 25, for example, the one shown in FIG. 26 is used. In this example, the rotary joint member 320 is provided outside the toilet cup 10 and near the toilet cup 10. The rotary joint member 320 performs the same function as the joint member 21 and the like in FIG. 26, but differs from the case of FIG. 26 in that it is configured outside the toilet cup 10. That is, the rotary joint member 320 includes the first member 321 and the first member 321.
A second member 322 rotatably connected to the second member 3
22 has a connector 323 for connecting various hoses and the like. Such a rotary joint member 320 is connected in the middle of the feces discharge hose 47 and the feces receiving cup cleaning liquid supply hose 42 in the vicinity of the feces receiving cup 10. As a result, the rotary joint member 320 can be externally attached to the toilet cup 10, and the twist of the hoses 47 and 42 does not act on the wearer.

【0107】尿受けカップ25から伸びる尿排出ホース
330(図26の排尿ホース27に相当)は、回動継手
部材320を介して、尿タンクに接続されている。尿排
出ホース330のうち、尿受けカップ25と回動継手部
材320との間は、十分に長くされている。すなわち、
尿排出ホース330は、尿受けカップ25から後方に向
けてほぼ水平方向に伸びた後、一端上方へ湾曲された
後、前方へ向けて湾曲され、その後下方へ向かうように
湾曲されていて、最終的に回動継手部材320に接続さ
れている。尿排出ホース330のうち上記湾曲部によっ
て構成されるループ部330aは、ほぼ270度の湾曲
となる。上記ループ部330aの構成により、ループ部
330aから尿受けカップ25との間の尿排出ホース3
30内にに尿がたまりやすくなり(ループ部330aに
よるトラップ作用)、この尿がたまり易い部分に尿セン
サS2が設けられている。
A urine discharge hose 330 (corresponding to the urine discharge hose 27 in FIG. 26) extending from the urine receiving cup 25 is connected to a urine tank via a rotary joint member 320. In the urine discharge hose 330, the distance between the urine receiving cup 25 and the rotary joint member 320 is sufficiently long. That is,
The urine discharge hose 330 extends rearward from the urine receiving cup 25 in a substantially horizontal direction, and is curved upward at one end, then curved forward, and then downward. It is connected to the rotary joint member 320. The loop portion 330a of the urine discharge hose 330, which is formed by the curved portion, is curved at about 270 degrees. With the configuration of the loop portion 330a, the urine drainage hose 3 between the loop portion 330a and the urine receiving cup 25 is provided.
Urine easily collects in the inside of 30 (a trap action by the loop portion 330a), and the urine sensor S2 is provided at the portion where the urine easily collects.

【0108】ループ部330aの形成により、尿排出ホ
ース330は、その途中において、ほぼ90度の角度を
なして交差する部分が構成される。この交差部分に、保
持クリップ340が配設される。この保持クリップ34
0は、2つのホース保持部340a、340bを有す
る。各保持部340a、340b同士は、図38、図3
9に示すように、それぞれ孔形式とされて、互いにほぼ
直交している。各保持部340a、340bには、尿排
出ホース330が、摺動自在に貫通される。このような
保持クリップ340は、例えば合成樹脂によって形成す
ることができる。
Due to the formation of the loop portion 330a, the urine discharge hose 330 has a portion which intersects at an angle of approximately 90 degrees in the middle thereof. A holding clip 340 is arranged at this intersection. This holding clip 34
0 has two hose holders 340a and 340b. The holding portions 340a and 340b are shown in FIGS.
As shown in FIG. 9, they are in the form of holes and are substantially orthogonal to each other. A urine discharge hose 330 is slidably penetrated through each of the holding portions 340a and 340b. Such a holding clip 340 can be formed of, for example, a synthetic resin.

【0109】尿排出ホース330のうち、保持クリップ
340を挿通される部分の位置を変更することにより、
尿受けカップ25の便受けカップ10に対する相対位置
が調整される。すなわち、保持クリップ340に対し
て、尿排出ホース330のうちほぼ水平方向に伸びる部
分の位置を変更することにより、尿受けカップ25の前
後方向位置が調整される。また、保持クリップ340に
対して、尿排出ホース330のうちほぼ上下方向に伸び
る位置を変更することにより、尿受けカップ25の上下
方向位置が調整される。
By changing the position of the portion of the urine discharge hose 330 into which the holding clip 340 is inserted,
The relative position of the urine receiving cup 25 with respect to the toilet receiving cup 10 is adjusted. That is, the position of the urine receiving cup 25 in the front-rear direction is adjusted by changing the position of the portion of the urine discharge hose 330 that extends in the substantially horizontal direction with respect to the holding clip 340. Further, the vertical position of the urine receiving cup 25 is adjusted by changing the position of the urine discharge hose 330 that extends substantially vertically with respect to the holding clip 340.

【0110】以上実施形態について説明したが、本発明
は実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、センサ部(400、400B、40
0C)は、配管内の物質の有無検出や量検出に用いる等
適宜の用途に利用できるものである。また、高周波発振
回路410、検波回路420の構成は、実施形態に限定
されるものではなく、既知の適宜のものを利用すること
ができる。勿論、本発明の目的は、明記されものに限ら
ず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたも
のを提供することをも暗黙的に含むものである。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made. For example, the sensor unit (400, 400B, 40
0C) can be used for appropriate applications such as detection of the presence or absence of a substance in a pipe and detection of the amount of the substance. Further, the configurations of the high frequency oscillation circuit 410 and the detection circuit 420 are not limited to those in the embodiment, and known appropriate ones can be used. Of course, the purpose of the present invention is not limited to the explicit ones, but also implicitly includes providing substantially preferred or expressed as advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による容量結合式センサ装置の回路例を
示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit example of a capacitively coupled sensor device according to the present invention.

【図2】図1に示す高周波発振回路の高周波発振の様子
を図式的に示す図。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state of high frequency oscillation of the high frequency oscillation circuit shown in FIG.

【図3】静電容量との関係例を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a relationship with capacitance.

【図4】図3のうち、静電容量が小さい範囲を拡大して
示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an enlarged range of a small capacitance in FIG.

【図5】計量容器内の水の変化量と出力電圧との関係例
を示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the amount of change in water in the measuring container and the output voltage.

【図6】複数本の導電線を多数平行に配列してセンサ部
を構成した一例を示す平面図。
FIG. 6 is a plan view showing an example in which a plurality of conductive wires are arranged in parallel to form a sensor unit.

【図7】図6のX7−X7線相当断面図。7 is a sectional view corresponding to line X7-X7 in FIG.

【図8】導電線の断面を示す図。FIG. 8 is a view showing a cross section of a conductive wire.

【図9】多数本の導電線によって網目状(格子状)組織
とされたセンサ部の一例を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view showing an example of a sensor unit having a mesh (lattice) structure by a large number of conductive wires.

【図10】図9のX10−X10線相当断面図。10 is a sectional view corresponding to line X10-X10 in FIG.

【図11】燃料タンクにセンサ部設けた一例を示す簡略
側面断面図。
FIG. 11 is a schematic side sectional view showing an example in which a sensor portion is provided in a fuel tank.

【図12】図11の拡大左側面図。FIG. 12 is an enlarged left side view of FIG. 11.

【図13】燃料量と検波回路からの出力電圧との関係例
を示す特性図。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the fuel amount and the output voltage from the detection circuit.

【図14】各電極を保持体に保持させた一例を示す斜視
図。
FIG. 14 is a perspective view showing an example in which each electrode is held by a holder.

【図15】図14の断面図。15 is a sectional view of FIG.

【図16】図15の変形例を示す断面図。16 is a cross-sectional view showing a modified example of FIG.

【図17】容器の壁面構成部材内に保持体を埋設した一
例を示す要部断面図。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part showing an example in which a holder is embedded in a wall forming member of a container.

【図18】複数のセンサ部を有する場合に好適な回路例
を示すもの。
FIG. 18 shows an example of a circuit suitable for a case having a plurality of sensor units.

【図19】複数のインクタンク内のインク量を個々独立
して検出する場合の一例を示す要部斜視図。
FIG. 19 is a perspective view of a main part showing an example in which the ink amounts in a plurality of ink tanks are independently detected.

【図20】図19を保持体側から見た背面図。FIG. 20 is a rear view of FIG. 19 as viewed from the holder side.

【図21】図19をインクタンクの配列方向から見た側
面図。
FIG. 21 is a side view of FIG. 19 seen from the arrangement direction of the ink tanks.

【図22】複数のセンサ部からの出力をワンチップマイ
コンで処理する回路例を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing an example of a circuit in which outputs from a plurality of sensor units are processed by a one-chip microcomputer.

【図23】センサ部を排泄物処理装置に装着した状態を
示す側面図である。
FIG. 23 is a side view showing a state in which the sensor unit is attached to the excrement disposal device.

【図24】図23の左側面図である。FIG. 24 is a left side view of FIG. 23.

【図25】排泄物処理装置を座位姿勢の患者に装着した
例を示す側面図である。
FIG. 25 is a side view showing an example in which the excrement disposal device is attached to a patient in a sitting posture.

【図26】排泄物処理装置の要部側面断面図である。FIG. 26 is a side sectional view of a main part of the excrement disposal device.

【図27】図26の左側面図である。27 is a left side view of FIG. 26. FIG.

【図28】図26の右側面図である。28 is a right side view of FIG. 26.

【図29】図26のB1−B1断面図である。29 is a sectional view taken along line B1-B1 of FIG.

【図30】図26のB2−B2断面図である。30 is a sectional view taken along line B2-B2 of FIG.

【図31】図26のB3−B3断面図である。FIG. 31 is a sectional view taken along line B3-B3 of FIG. 26.

【図32】便センサの回路図である。FIG. 32 is a circuit diagram of a fecal sensor.

【図33】排泄物処理装置の制御装置のブロック図であ
る。
FIG. 33 is a block diagram of a control device of the excrement disposal device.

【図34】制御装置のフローチャートである。FIG. 34 is a flowchart of the control device.

【図35】センサ部を排泄物カップに設ける場合の別の
実施形態を示す側面断面図である。
FIG. 35 is a side sectional view showing another embodiment in which the sensor part is provided in the excrement cup.

【図36】図35のB5−B5断面図である。36 is a sectional view taken along line B5-B5 of FIG. 35.

【図37】センサ部を排泄物カップに関連して設ける場
合の別の例を示す側面図である。
FIG. 37 is a side view showing another example in which the sensor unit is provided in association with the excrement cup.

【図38】図37に示す保持クリップの上面図。38 is a top view of the retaining clip shown in FIG. 37. FIG.

【図39】図38の右側面図。FIG. 39 is a right side view of FIG. 38.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5:患者 10:便受けカップ 20b:排便路 20c:排尿路 S1(400):便センサ 25:尿受けカップ S2(400):尿センサ 171(400B、400C):ネット(センサ部) 401(24a):送信電極 402(24c):受信電極 403(24b):シールド電極 410:高周波発振回路 420:検波回路 430:比較回路 500(500a〜500m):導電線 501:線材 502:被覆材 510、520、530:接続線 540:スペーサ部材 550:導電線(送信電極) 551:接続線 560:導電線(受信電極) 561:接続線 570:導電線(シールド電極) 571:接続線 580:スペーサ部材 581:中央開口部 600:燃料タンク(容器) 615:容器 610:保持体 611〜613:導線 SW11〜SW14:スイッチ(選択装置) U10:コントローラ 5: Patient 10: Toilet cup 20b: defecation route 20c: urinary tract S1 (400): Flight sensor 25: Urine receiving cup S2 (400): Urine sensor 171 (400B, 400C): Net (sensor section) 401 (24a): transmitting electrode 402 (24c): receiving electrode 403 (24b): shield electrode 410: High frequency oscillation circuit 420: Detection circuit 430: Comparison circuit 500 (500a-500m): Conductive wire 501: Wire rod 502: coating material 510, 520, 530: Connection line 540: Spacer member 550: Conductive wire (transmitting electrode) 551: Connection line 560: Conductive wire (reception electrode) 561: Connection line 570: Conductive wire (shield electrode) 571: Connection line 580: Spacer member 581: central opening 600: Fuel tank (container) 615: container 610: holder 611-613: Conductor SW11 to SW14: Switches (selection device) U10: Controller

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/00 - 27/24 JICSTファイル(JOIS)Front page continued (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/00-27/24 JISST file (JOIS)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】物質の有無を検出するための物質検知用と
された容量結合式センサ装置であって、 送信電極と、該送信電極と容量結合される受信電極と、
該記送信電極と受信電極との間に配設されて該送信電極
と受信電極との間をシールドするシールド電極と、を備
えたセンサ部と、 前記送信電極とシールド電極との間に介在され、該送信
電極に高周波電圧を印加する高周波発振装置と、 前記受信電極とシールド電極との間に介在され、該受信
電極から出力される高周波電圧を直流電圧に変換する検
波装置と、 を備えており、 前記センサ部は、全体として、少なくとも3本以上の導
電線が互いに小間隔あけてかつ互いにほぼ平行に伸びる
形状に形成されており、 前記複数本の導電線が、それぞれ複数本の導電線からな
る3組に区分けされて、 前記3組に区分けされた第1
組の複数本の導電線によって、複数本の前記送信電極が
構成され、 前記3組に区分けされた第2組の複数本の導電線によっ
て、複数本の前記受信電極が構成され、 前記3組に区分けされた第3組の複数本の導電線によっ
て、複数本の前記シールド電極が構成され、 前記送信電極を構成する各導電線と前記受信電極を構成
する各導電線との間に、それぞれ、前記シールド電極を
構成する導電線が配設され、 前記送信電極を構成する各導電線の一端部同士が、電気
的に接続され、 前記受信電極を構成する各導電線の一端部同士が、電気
的に接続され、 前記シールド電極を構成する各導電線の一端部同士が、
電気的に接続されている、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
1. A capacitively coupled sensor device for detecting a substance for detecting the presence or absence of a substance, comprising: a transmission electrode; and a reception electrode capacitively coupled to the transmission electrode.
A sensor unit including a shield electrode disposed between the transmitting electrode and the receiving electrode to shield between the transmitting electrode and the receiving electrode, and interposed between the transmitting electrode and the shield electrode. A high-frequency oscillator for applying a high-frequency voltage to the transmitting electrode, and a detector interposed between the receiving electrode and the shield electrode for converting the high-frequency voltage output from the receiving electrode into a DC voltage. In the sensor unit, as a whole, at least three or more conductive wires are formed in a shape with a small gap between them and extend substantially parallel to each other, and the plurality of conductive wires are each a plurality of conductive wires. Is divided into three sets, and the first is divided into the three sets
A plurality of the transmission electrodes are configured by a plurality of sets of the conductive lines, and a plurality of the reception electrodes are configured by the second set of the plurality of conductive lines that are divided into the three sets. The plurality of shielded electrodes are composed of the plurality of conductive wires of the third group divided into, and each of the conductive wires forming the transmitting electrode and the conductive wires forming the receiving electrode is respectively arranged. , A conductive wire forming the shield electrode is disposed, one end of each conductive wire forming the transmitting electrode is electrically connected, one end of each conductive wire forming the receiving electrode, Electrically connected, one end portion of each conductive wire constituting the shield electrode,
A capacitively coupled sensor device, which is electrically connected.
【請求項2】請求項1において、 前記各導電線はそれぞれ、絶縁性の被覆材によって被覆
された被覆線とされている、ことを特徴とする容量結合
式センサ装置。
2. The capacitive coupling sensor device according to claim 1, wherein each of the conductive wires is a covered wire covered with an insulating covering material.
【請求項3】請求項1において、 前記各導電線の長手方向の各端部に、各導電線同士の間
隔を維持するためのスペーサ部材が設けられている、こ
とを特徴とする容量結合式センサ装置。
3. The capacitive coupling type according to claim 1, wherein a spacer member for maintaining a space between the conductive wires is provided at each longitudinal end of each conductive wire. Sensor device.
【請求項4】物質の量を検出するための容量検出用とさ
た容量結合式センサ装置であって、 送信電極と、該送信電極と容量結合される受信電極と、
該記送信電極と受信電極との間に配設されて該送信電極
と受信電極との間をシールドするシールド電極と、を備
えたセンサ部と、 前記送信電極とシールド電極との間に介在され、該送信
電極に高周波電圧を印加する高周波発振装置と、 前記受信電極とシールド電極との間に介在され、該受信
電極から出力される高周波電圧を直流電圧に変換する検
波装置と、 物質を受け入れる容器を備えており、 前記センサ部は、全体として、少なくとも3本以上の導
電線が互いに小間隔あけてかつ互いにほぼ平行に伸びる
形状に形成されており、 前記複数本の導電線が、それぞれ複数本の導電線からな
る3組に区分けされて、 前記3組に区分けされた第1
組の複数本の導電線によって、複数本の前記送信電極が
構成され、 前記3組に区分けされた第2組の複数本の導電線によっ
て、複数本の前記受信電極が構成され、 前記3組に区分けされた第3組の複数本の導電線によっ
て、複数本の前記シールド電極が構成され、 前記送信電極を構成する各導電線と前記受信電極を構成
する各導電線との間に、それぞれ、前記シールド電極を
構成する導電線が配設され、 前記送信電極を構成する各導電線の一端部同士が、電気
的に接続され、 前記受信電極を構成する各導電線の一端部同士が、電気
的に接続され、 前記シールド電極を構成する各導電線の一端部同士が、
電気的に接続され、 前記センサ部が、前記容器内での物質の量が変動する方
向に伸ばして配設され前記容器のうち少なくとも前記セ
ンサ部の配設位置およびその付近が絶縁性を有するよう
に設定されている、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
4. A capacitively coupled sensor device for detecting a capacitance for detecting an amount of a substance , comprising a transmitting electrode and a receiving electrode capacitively coupled with the transmitting electrode.
The transmitting electrode is disposed between the transmitting electrode and the receiving electrode.
Equipped with a shield electrode that shields between the
The sensor unit and the transmission electrode and the shield electrode,
A high frequency oscillating device for applying a high frequency voltage to the electrode, and the receiving electrode interposed between the receiving electrode and the shield electrode.
A test that converts the high-frequency voltage output from the electrode into a DC voltage.
And wave device comprises a container for receiving the material, wherein the sensor unit as a whole, at least three or more guide
The wires extend at a small distance from each other and almost parallel to each other
The plurality of conductive wires are formed of a plurality of conductive wires.
It is divided into three sets, and the first is divided into the above three sets.
By the plurality of conductive wires of the set,
The plurality of conductive wires of the second set which are configured and are divided into the above-mentioned three sets.
A plurality of receiving electrodes are formed, and the plurality of conductive wires of the third set are divided into the three sets.
A plurality of shield electrodes are formed, and each conductive wire that forms the transmission electrode and the reception electrode are formed.
The shield electrode should be placed between each
The conductive wires forming the transmitting electrode are arranged , and one end of each conductive wire forming the transmitting electrode is electrically connected.
Are electrically connected to each other, and one end of each conductive wire forming the receiving electrode is electrically connected.
Are electrically connected to each other, one end of each of the conductive wires forming the shield electrode is
It is electrically connected, and the sensor unit is arranged so as to extend in a direction in which the amount of the substance in the container fluctuates, and at least the installation position of the sensor unit and its vicinity in the container have an insulating property. The capacitively coupled sensor device is set to.
【請求項5】請求項4において、 前記センサ部が、前記容器の外面または壁内に設けられ
ている、ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
5. The capacitively coupled sensor device according to claim 4, wherein the sensor unit is provided on an outer surface or a wall of the container.
【請求項6】請求項4において、 前記センサ部が、前記容器の外部でかつ該容器に近接し
て配設されている、ことを特徴とする容量結合式センサ
装置。
6. The capacitively coupled sensor device according to claim 4, wherein the sensor unit is provided outside the container and in proximity to the container.
【請求項7】請求項1において、 前記各センサ部のうち前記各送信電極が、1つの前記高
周波発振装置に対して互いに並列に接続され、 前記各センサ部のうち前記各受信電極が、1つの前記検
波装置に対して互いに並列に接続され、 前記各送信電極のうち任意の1つを選択的に前記高周波
発振装置に接続するための選択装置が設けられている、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
7. The high-frequency oscillator according to claim 1, wherein the transmission electrodes of the sensor units are connected in parallel to each other, and the reception electrodes of the sensor units are connected to each other. A selection device that is connected in parallel to each other to the one detection device and that selectively connects any one of the transmission electrodes to the high-frequency oscillation device is provided. Coupled sensor device.
【請求項8】請求項1において、 前記各センサ部のうち前記各送信電極が、1つの前記高
周波発振装置に対して互いに並列に接続され、 前記各センサ部のうち前記各受信電極が、1つの前記検
波装置に対して互いに並列に接続され、 前記各受信電極のうち任意の1つを選択的に前記検波装
置に接続するための選択装置が設けられている、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
8. The transmitter electrode of claim 1, wherein each of the transmitting electrodes is connected in parallel to one high-frequency oscillator, and the receiving electrode of each of the sensor portions is connected to each other. And a selection device for connecting any one of the reception electrodes selectively to the detection device, the selection device being connected to each of the detection devices in parallel with each other. Sensor device.
【請求項9】請求項1において、 前記送信電極と受信電極とシールド電極とは、絶縁性の
合成樹脂からなる1つの保持体に保持されている、こと
を特徴とする容量結合式センサ装置。
9. The capacitive coupling sensor device according to claim 1, wherein the transmitting electrode, the receiving electrode, and the shield electrode are held by a single holder made of an insulating synthetic resin.
【請求項10】請求項において、 前記送信電極と受信電極とシールド電極とは、それぞれ
前記保持体内に埋設され、 前記送信電極、受信電極およびシールド電極から伸びる
各導線が、前記保持体の外部に延設されている、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
10. The transmitter electrode, the receiver electrode, and the shield electrode according to claim 9 , wherein each of the conductors extending from the transmitter electrode, the receiver electrode, and the shield electrode is embedded in the holder. The capacitively coupled sensor device is characterized by being extended to.
【請求項11】請求項1において、 前記高周波発振装置が、コンピュータに組み込まれてい
るクロックとされている、ことを特徴とする容量結合式
センサ装置。
11. The capacitively coupled sensor device according to claim 1, wherein the high frequency oscillator is a clock incorporated in a computer.
【請求項12】請求項1ないし請求項11のいずれか1
項において、 前記物質が、生体、生体からの排泄物、気体、液体、固
体、粉体、粒状物またはゲル状物のいずれかである、こ
とを特徴とする容量結合式センサ装置。
12. A method according to any one of claims 1 to 11.
Item 3. The capacitive coupling type sensor device, wherein the substance is any one of a living body, excretion from the living body, gas, liquid, solid, powder, granular material, and gel-like material.
【請求項13】請求項1ないし請求項3のいずれか1項
において、 患者に装着されて、患者からの排泄物を受け入れる排泄
物カップを備え、 前記センサ部が、前記排泄物カップの外面または該排泄
物カップから伸びる排泄物排出経路の外面に設けられて
いる、ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
13. The excrement cup according to claim 1, wherein the excrement cup is attached to a patient and receives excrement from the patient, and the sensor portion is provided on an outer surface of the excrement cup or A capacitive coupling type sensor device, wherein the capacitive coupling type sensor device is provided on an outer surface of a waste discharge path extending from the waste cup.
【請求項14】請求項1〜請求項3のいずれか1項にお
いて、 患者に装着されて、少なくとも患者から排出される便を
受け入れる排泄物カップを備え、 前記排泄物カップから少なくとも便を排出するための便
排出経路が、該排泄物カップ内において上方を向くよう
に開口されたカップ内開口部を有し、 前記センサ部が前記カップ内開口部を横断するように配
設されて、患者から排出された便が該センサ部上に載置
されるようにされ、 前記便排出経路が吸引作用を受けたとき、前記センサ部
上の便が該センサ部を通過される、 ことを特徴とする容量結合式センサ装置。
14. The excrement cup according to claim 1, wherein the excrement cup is attached to a patient and receives at least feces discharged from the patient, and at least feces are excreted from the excrement cup. The feces discharge route for has a cup opening opening in the excrement cup so as to face upward, and the sensor unit is arranged so as to cross the cup opening, The discharged stool is placed on the sensor unit, and when the stool discharge route receives a suction action, the stool on the sensor unit is passed through the sensor unit. Capacitive coupling type sensor device.
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