JPH012493A - 遠隔型監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は監視対象から離れてその監視対象の挙動を監視
したり、また各種センサと接続することにより、監視対
象の特定の状態を検出する装置に関する。

〔本発明の背景及び問題点〕

例えば、風呂に水を張る場合に風呂の水位）；−ｉ、’
Ｍ２視したり、幼児や老人のおしめが濡れたのを自動的
に検出したり、幼児が不快を感して泣いたり、幼児等が
迷子にならないようにする等の為に何らかの装置があれ
ば親、監視者、介添え人等、監視や介添えを行うべき者
の負担は大幅に低減する。

先ずおむつに関して考察すると、幼児や所謂寝たきり老
人等ではおむつが濡れた場合に母親や介添人がおむつを
交換することになるが、例えば介添人が離れている場合
や、幼児のようにおむつが濡れたことを伝えられない場
合には、しばしば濡れたままのおむつで放置されること
になる。その結果あせもや湿疹が生じたり、寝たきり老
人や病人では床ずれになったりする。

現在、おむつ使用人口としては、０１〜１２児が約１５
０万人、１才〜２才児で約１００万人、病人（手術後の
安静状態、寝たきり）約１０万人、寝たきり老人が約１
００万人と言われており、その数は非常に多く、特に幼
児、知恵後れ、痴呆化した老人、聾唖者等、自己の意志
を伝達するのが困難な者にとってはおむつの濡れを知ら
せるのは非常に困難であり、親や介添え人の負担も大き
なものとなっている。

また、幼児はおむつが濡れたり、暑かったり、寒かった
゛す、更には腹が空いたりした場合に泣くことにより意
志を伝達しようとするわけであるが、近くに母親がいな
い場合には泣き続けることになり、時によっては引きっ
けを起こしたり、風邪をひいたりすることになる。この
ため泣いている子を長時間放置することは危険でもある
。

次に、幼児等が迷子になった場合、迷子になった幼児も
不安になるが、親も迷子の子を探すために多大の苦労を
することになり、子供が迷子になる前に、または迷子に
なりそうな時点で、その事が分かったり１．迷子になっ
てもその子の発見が可能な装置が有れば好適である。こ
れは単に迷子の場合だけでなく、痴呆化した老人の場合
にはより深刻な問題である。即ち、痴呆化した老人の行
動形態の一つとして、勝手に家や収容施設を出て徘徊す
ることが挙げられるが、このような所謂徘徊老人の場合
には行動の習惧性もあって、勝手な徘徊の防止、及び徘
徊している老人の発見に多くの人手と労力がかかり、迷
子の場合よりもより深刻な問題である。

以上の問題点もしくは要望に鑑み、一部はその要望を満
たす装置も開発提供されているが、何れもｆｉｔ機能製
品であり、上述の問題点の全てを一つの装置で解決する
ことはできていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点または要望に鑑み構成したもので
あり、各種センサと接続することが可能な装置であり、
センサにより検出した対象の状態をクロックの変化とし
て搬送波に載せて出力するデータ用のクロック（以下単
に「データクロック」と称する）発生回路等から成る発
信器と、予め設定した既定クロック数と受信したデータ
クロック数とを比較して検出対象の状態を判断する回路
等を有する受信器とからなる遠隔型監視装置であること
全特徴とする。

〔作用〕

例えば発信器に湿度センサを接続し、おむつカバーの内
側にこの湿度センサを配置し、かつこのセンサの上にお
むつを配置して、対象の人間におむつを取りつける。排
尿によりおむつが濡れてくると、湿度センサがこれを導
通抵抗の変化として感知し、発信器内のデータクロック
発生回路ではこのｉｌＥ抗値の変化によりデータクロッ
クの周期が変化し、これを搬送波に載せて出力する。受
信器はこの信号を受信して、予め設定しであるクロック
とこの受信したデータクロックとを比較し、異常と判断
した場合には警報を発し、母親や介添え人におむつの濡
れを知らせる。同様にこのセンサを長期に渡る寝たきり
老人や病人に対して、下着の背中側と寝間着（パジャマ
）との間に配置しておけば、汗をかいてくると、その汗
でセンサの抵抗値が変化して警報を発する。これにより
介添え人は早めに下着を替えてやることができ、あせも
、床ずれを効果的に防止する。

また別の例では、発信器にはセンサを付けず、この発信
器を迷子の恐れのある者や徘徊老人等の監視対象人物に
携帯させる。この監視対象人物が受信器の電波受信範囲
外に出ると、受信機は今まで受信していた電波が受信出
来ず、結果的にデータクロツタ数がＯとなって既定クロ
ックの範囲から逸脱し、警報を発する。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図は遠隔監視装置の一部を構成する発信器の一例を
、また第２図は受信機の構成の一例を各々示す。

このうち、第１図に示す発信器において、符号２はこの
発信器１内に設けた搬送波発生回路、３はデータ用クロ
ック発生回路、４は各種センサＳ１〜Ｓ３と接続するセ
ンサ選択部、５はデータクロック発生回路３において発
生したデータクロックを搬送波に載せて発振する発振回
路、６はアンテナである。

一方第２図の受信器７において、８は検波回路、３３は
バンドパスフィルタ回路、９は受信アンテナ、１０はク
ロック数カウント回路、ｉｌは予め設定したクロックを
出力する既定クロック発生回路、３４は調節ツマミ等と
して構成しである既定値設定部、１２はクロック数カウ
ント回路ｌＯから出力されたクロックと既定クロック発
生回路１１から出力されたクロックとのクロック数を比
較するクロック数比較回路、１４は警報回路、１５はこ
の警報回路１４からの作動指令信号により警ｆ￥Ａを発
する圧電ブザー等の警報装置である。なお、これら発信
器１および受信器７は比較的単純な回路構成となってお
り、かつ特別な機械的構成もないので、小型軽量に形成
することができる。

次に第３図及び第４図によりデータクロック発生回路の
回路構成を具体的に説明する。

先ず第４図はデータクロツタ発生用回路としての無安定
マルチバイブレークを示す。図中符号２５ａ、２５ｂ、
２５ｃはインバータゲート（以下単に「ゲート」と称す
る）、Ｒは抵抗、Ｒｐは入力保護用の抵抗、Ｃはコンデ
ンサである。この構成における作動原理を説明すると、
先ず電源投入直後を考えると、コンデンサＣの電荷はＯ
であるので、（ニ）の位置の電位をＶ　ｓｓとすると（
イ）点、（ロ）点、（ハ）点の電位は各々ｖ８５、■−
１ｖＤｏとなる。このうち三段目のゲート２５Ｃは抵抗
Ｒを通してコンデサＣを充電するため（ニ）点の電位は
Ｖｔｋ＋ＶＤＤ、（ロ）点はｖｓｌとなり、コンデンサ
Ｃの電荷は抵抗Ｒを通して放電し、（ニ）点の電位が一
段目のゲート２５ａの閾値電圧を越えると各段のゲート
は再び反転する。これにヨリ（ニ）　点’ｉｔ位ハＶｔ
ｈ　　ＶＤＤ％　　（０）点はＶｆｌｔｌとなってコン
デンサＣに対する充電を開始する。

以上の動作を繰り返すことにより発振を持続する。

次に発振周期Ｔを求めるための計算式は以下のように表
すことができる（但しＲｐ＞Ｒで、Ｒｐに流れる電流は
無視できるものと仮定する）。

ここで、Ｖい＝１／２・ＶＤＩＩとすると、発振周期Ｔ
は以下の式となる。

Ｔ＝２．２ＣＲ つまり発振周３１１Ｔは上記式に示すように抵抗Ｒまた
は静電容量Ｃを変化させることにより変化するので、監
視対象の状態の変化を抵抗の変化もしくは静電容量の変
化として捉えるセンサを接続すれば、その変化はクロッ
ク数の変化として出力されることになる。このため受信
器側は予め設定して　。

ある監視対象正常時のクロック数と受信したデータクロ
ックのクロック数とを比較することにより監視対象の異
常を検出できることになる。第３図は搬送波Ｗに対して
データクロックＣｒを載せた状態を示す概念図であるが
、例えば監視対象が正常な場合にはデータクロックの発
振周期はＴ、であるが、センサが異常を検出して発振周
期ＴがＴ２に変化した状態を示す。この発振周期Ｔ２へ
の変化により生じるクロック数の変化が受信器側に設定
しておいた既定クロック数と比較され、異常・正常の判
定が行われる。

第５図は接続すべきセンサをスイッチ型センサとした場
合の構成を示す。このセンサの構成としては音声スイッ
チ（音があるとＯＮする形式のスイッチ）等のセンサが
考えられる。

この構成の場合にはセンサ２６の作動により抵抗Ｒがゼ
ロΩ（ＯＮ）または■Ω（ＯＦＦ）となりこれが発振周
ＭＴを決定する。

第６図は抵抗値変化を起こすサーミスタ等をセンサとし
た場合であり、監視対象がある設定温度以、トなった際
のＲ，の抵抗を異常値とすれば、その抵抗値変化により
発振周期Ｔを変えることができる。

この構成の場合には発振周３Ｉｌ］’７”は、Ｔ＝ＫＣ
（Ｒ，＋Ｒ２） となるので（Ｋは定数）、温度変化に対する１躍、下限
設定警報器等として応用することができる。

また次に後述するおしめセンサ等の湿度センサが考えら
れる。この構成の場合には、センサに水分が付着したり
浸透したりすることによってセンサ２７の抵抗値Ｒ，が
変化（通常は抵抗値が低下）し、これによって発振周期
Ｔを変化させる。

第７図はセンサを可変静電容量コンデンサとした構成を
示す。この構成では発振周期Ｔは、Ｔ＝Ｋ　（Ｃ，＋Ｃ
Ｚ　）　Ｒ となるので、Ｃ３の変化によりやはり発振周期′１゛が
変化することになる。

以上に示した構成についてのより具体的な使用例を次に
示す。

第８図は湿度センサの拡大図である。このセンサ３２は
塩化ビニール等の絶縁体のフィルム状の薄片をベース基
板とし、この基板１５に対して電極Ａと電極Ｂが導体箔
で形成しである。因みにこの導体部は銀パターンフィル
ムで形成する場合が多い。各型１ＭＡ及びＢからは電極
延長体ｔｅａ、１６ｂが所定の空間を介して多数本交互
に近接配置してあり、かつ各電極Ａ及びＢに対してはリ
ード線１７が各々接続しており、湿度センサ３２自体が
発信器１に接続する構成となっている。

この湿度センサ３２はおむつの中に配置して、おむつの
濡れ具合を検出するものであるため、おむつ内に装着し
た際に違和感がないよう、恭仮全体は小さく　（例えば
基板１５の縦、横の幅を数ｃｍ）ｊ、、更に基板１５に
はある程度の可撓性を持たせておくことが望ましい、。

第９図は湿度センサの使用態様の一例を示す。

この例では、湿度センサ３２は水分を一定の時定数をも
って通過させるフィルムにより形成した袋１８内に収納
して使用するように構成しである。

この袋１８の形成材料としては高分子材料からなる薄膜
等が考えられる。おむつカバーも兼用する紙おむつのよ
うに、紙おむつの部分の外側に水分を通過させないカバ
一部を密着固定し、全体を一体的に形成した構成では、
吸湿体であるおむつを介してセンサを配置することがで
きないが、この袋１８を使用すれば直接肌側にセンサを
配置せざるを得ない場合等に特に効果がある。つまりこ
のように直接肌側に配置せざるを得ない場合には、僅か
な排尿や汗などによっても湿度センサが反応し、警報を
発する虞れがあるため、この袋１８を用いて時定数を稼
いで過敏な反応を防止するようにできる。またこの袋１
８を用いれば衛生的でもある。なお、薄膜により形成さ
れた袋１８の肌触りは必ずしも良好とは言えないので、
この袋１８に対して更に柔らかい紙、布等による袋１９
を被せ、肌触りを改善するようにしてもよい。

次におむつセンサとして使用する場合の装置の使用方法
及び作動状態に付いて説明する。

先ず、第１０図において、おむつカバー２０の内側に湿
度センサ３２を配置する。この場合センサ３２のリード
線１７は符号１７’の如くおむつカバー２０の内面に沿
ってカバー装着者の背中若しくは脇腹側から引き出すよ
うに配置する方法の外、おむつカバーに対して外部に漏
れを生じない程度の小孔２２を形成し、この小孔２２か
らリード線１７を展出させるように構成してもよい。こ
のようにすれば幼児等おむつの装着者はリード線に違和
感を持つことはない（第１１図参照）。このようにして
湿度センサを所定の場所に配置したならば、そのセンサ
３２を覆うようにおむつ２１を載せ、この状態で第１１
図のように装着者（図示の場合は幼児）Ｍに装着する。

このおむつセンサとしての使用の場合には、データクロ
ック発生用の回路の構成は第６図に示すように抵抗値変
化により発振周期を変化させる構成となるわけてある。

監視対象者であるおむつの装着者Ｍは何度か排尿を行う
ことよりその水分がおむつを浸透して湿度センサ３２に
至ることになる。

この例で、装置を使用するには、第１図および第２図に
おいて、先ず発信器ｌのスイッチ３０をＯＮとする。次
に受信器７のスイッチ３１もＯＮとする。これにより受
信器７のクロック数比較回路１２は最初にクロック信号
を受信すると一定時間警報回路１４に作動信号を出力し
、警報器１５は一定時間ｖｊ９１を発する。このスイッ
チＯＮの時点での警報は発信器、受信器共にＯＮになっ
ていること及びこれら発信器、受イ３器が正常に作動し
ていることを示すものであり、別設異常が生じたことを
示すものではない。次に警報が終了すると監視状態に入
る。湿度センサ３２に対して水分が到達していない時点
では、この湿度センサ３２の基板１５を構成する材料が
持っている特定の抵抗（ＩｆｆＲ＋に基づき、データク
ロック回路３はクロック発信周期Ｔを適正な Ｔ　＝　Ｋ　Ｃ（Ｒ＋　＋　Ｒｉ　） として出力し、発振回路５は搬送波発生回路２の搬送波
に載せてこのデータクロツタを電磁波（データ波）Ｅと
して発振する。

この電磁波Ｅは受信器７のアンテナ９に受信され、検波
回路８を経てバンドパスフィルター回路３３で搬送波を
取り除いた後、データクロックとしてクロック数カウン
ト回路１０に出力され、さらにクロック数比較回路１２
に出力される。一方既定クロック発生回路１１からは、
センサ３２に水分が付着していない状態における抵抗値
Ｒ１に基づ（適正クロックに対応する既定クロックが出
力されている。なお、この場合、既定値調節部３４を調
節することにより、被測定値に合うクロック数になるよ
う微調節することができる。

第８図において、湿度センサ３２に対して水分が付着し
てくると、それまでは無限大に近い抵抗値を有する基板
１５により殆ど電′流が流れていなかったの対し、より
抵抗値の小さい付着水分を介して電流が流れるようにな
り、センサ３２における抵抗値が変化する。この変化を
Ｒ１’とするとデータ用クロック回路３のクロック発振
周期はＴからＴ′に変化する。因みにこのＴ′は、Ｔ’
　＝ＫＣ（Ｒ１’　＋Ｒ，） となる。発振周期の変化したデータクロックを受信した
受信器７はクロック数カウント回路ｌＯから出力された
クロック数と前記既定クロック発生回路１１から出力さ
れる正規のクロック数とを比較し、その相違が一定の範
囲を逸脱している場合には警報回路に作動信号を発信し
て警報器１５を作動させ警報を発する。

なお、発信器ｌはおむつの装着者Ｍの近傍でかつ邪魔に
ならない場所に置いておく。また受信器７は母親や介添
人のポケット等に収納しておけば、おむつ装着者から離
れていてもおむつの濡れが直ちに分かる。

なお、以上の構成では、発信器１と受信器７をｌ対ｌで
対応させたが、発信器の数を複数とし、かつ各発信器の
出力波形を相違させて、各発信器の基本パルスＰ１、Ｒ
２、Ｒ３・・・を設定しておき、各パルスＰ１、Ｒ２、
Ｒ３・・・の変化を各々カウントすることにより警報を
発するようにすることもできる。この場合は受信器には
ブザーの外、各センサに対応してランプが点灯する等の
手段を設け、何れのセンサが反応しているのか明らかな
ようにする。このように複数のセンサに対応できるよう
にすれば、病院、乳児院、保育園等多数のおむつ装着者
を扱う場所でも本装置を好適に使用することができる。

なお、警報はブザーに限定する趣旨ではなく、ブザー音
が気になる用途においてはメロディ−音が出るＩＣ回路
（所謂メロディ−ＩＣ）等を付けてもよい。

次に以上の装置を迷子や徘徊老人について使用する場合
を例に説明する。

この場合には発信器１に対しては別設センサを接続しな
い。従ってデータクロック発信回路は第４図に示す構成
となる。つまり発信器ｌからは常に適正な発振周期Ｔ　
（Ｔ＝ＫＣＲ）としてデータクロックが発振される。こ
の発振器ｌを監視対象者のポケットに収納したり、ベル
トに取り付ける等しておく。受信器７は発振器１から発
振されるデータクロックを受信しているかぎりは、その
データクロックは常に適正であるため警報を発すること
はない。しかしこれが交信範囲を逸脱すると、受信器７
は発振器１からの信号を充分に受信できなくなったり、
または完全に受信不能となる。この結果、受信２３７に
おいて、クロック数カウント回路１０から出力されるク
ロック数が低下したり、全く出力されない状態となる。

この結果クロック故比較回路１２は警報回路１４に作動
信号を発するごとになる。つまりこの利用法では、゛発
振器１を装着した監視対象人物が受信器７の配置位置ま
たは受信器７を持った監視人から一定の距離を離れて、
交信範囲（例えば半径１００ｍ以下）から逸脱すると警
報を発し、対象人物の迷子、徘徊を知ることができる。

適正なりロック数を受信していないうちは警報が鳴り続
けるので、監視者は受信器を持って移動し、警報が鳴ら
ない状態となれば監視対象人物は交信範囲内に居ること
になるので容易に発見することができる。第１２図は迷
子Ｍ１の徘徊例を示す。この場合交信範囲は迷子の移動
に従ってエリアＡ　ＩからＡ５へと順次変化する。現在
位置における迷子Ｍｌの持つ発信器１の交信範囲をＡ５
とすると、受信器７を持つ母親Ｍ２は自分が移動した結
果、警報が鳴らなくなったならば、交信範囲内に迷子Ｍ
ｌが居ることが分かる。交信範囲は例えば半径１００ｍ
以下であるので、警報が停止した状態では通常、迷子を
視認できるし、視認できないにしても大声で呼べば迷子
はその声を聞くことができる範囲に居る。

以上に示した使用法の外、湿度センサの応用例として水
滴検知式センサを風呂桶の水張り最高位置（水面）に予
め配置しておいて水を張れば、水面がこのセンサの位置
まで上昇すると水滴検知式センサが水の抵抗値をとらえ
て前述の湿度セン（）゛と同様の働きをし、受信器が警
報を発して水位が所定の高さになったことを知らせる。

また第５図に示すスイッチ２６の応用例として感圧セン
サ（感圧スイッチ）を玄関に配置しておけば、人がその
センサに乗るとセンサが反応して受信器が警報を発する
。このセンサは来客があった場合等に、これを逸早く知
るのに効果的である。

また音センサを接続して、子供の泣き声を感してスイッ
チを作動させるようにし、このセンサを幼児用ベツドの
脇等に配置しておけば、子供が泣くと音スイッチが入り
警報を発して母親を呼ぶようにする事もできる。

なお、発振器１の電源電圧が低下した場合には適正なデ
ータクロックが出力されなくなり、また受信２３７の電
源電圧が低下した場合には適正なりロック比較が不可能
となって、何れの場合にも警報を発することになる。つ
まり電源電圧の低下を警報により知らせるので、監視対
象が警報を発すべき状態にあるにも関わらず電源電圧の
低下により警報が出ないという状態を避けることができ
、所謂フェイルセイフを保持することが可能となって装
置の信頼性は非常に高い。

〔効果〕

本発明は以上その内容を具体的に説明したように、各種
センサと接続することが可能で、かつセンサと接続した
場合にはそのセンサにより検出した対象の状態をクロッ
クの変化として搬送波に載せて出力するデータクロック
発生回路等から成る発信器と、予め設定した規定クロッ
ク数と受信したデータクロック数とを比較して監視対象
の状態を判断する回路等から成る受信器とからなる遠隔
型監視装置であるので、受信機とセンサを接続しない状
態では迷子や徘徊老人用の監視・発見装置として、また
各種センサと接続すれば湿度監視装置、感圧センサ、風
呂の水張り監視装置、子供の泣き声監視装置等各種の用
途に利用可能である。

更に使用する電波を、許可不要の周波数帯域及び送信出
力にしておけば、誰でも自由に本装置を使用することが
でき、その用途を更に広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一部を成す発信器の構成例を示
すブロック図、第２図は受信器の構成の一例を示すブロ
ック図、第３図は搬送波にデータクロックを載せた状態
を示す概念図、第４図はデータ用クロック発生回路の構
成例として示す無安定マルチパイプレークの回路図、第
５図はスイッチ型センサを接続した状態の無安定マルチ
バイブレークの回路図、第６図は可変抵抗型センサを接
続した状態の無安定マルチバイブレークの回路図、第７
図は可変静電容量コンデンサ型のセンサを接続した状態
の無安定マルチバイブレークの回路図、第８図は湿度セ
ンサの構成１例を示すセンサ拡大平面図、第９図は湿！
′玄ンサの使用状態の一例を示す湿度センサ斜視図、？
！！Ｊ１０図は湿度センサの配置状態を示す展開状態の
おむつカバーの斜視図、第１１図はおむつを付けた幼児
に対する本発明装置の使用状態を示す概略図、第１２図
は迷子の徘徊状態と、発信器・受信器間の交信範囲を示
す概略図である。 １・・・発信器　　２・・・搬送波発生回路３・・・デ
ータ用りロック発、生囮路 ４・・・センサ選択部　　５・・・発振回路７・・・受
信器　　１０・・・クロック数カウント回路　　１１・
・・既定クロック発生回路１２・・・クロック数比較回
路 １４・・・警報回路　　１８・・・時定数増加用袋　　
１９・・・肌触り向上用袋 ２０・・・おむつカバー　　２１・・・おむつ３２・・
湿度センサ　Ｍ・・・おむつ装着者３３・・・バンドパ
スフィルタ回路 ３４・・・既定値設定部 第３図 第４図 第５図 ゝ２６ 、　第８図 第１０図 第１１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）発信器と受信器の組み合わせにより構成し、発信
   器は各種センサと接続が可能で、これらセンサにより検
   出した監視対象の状態変化に対応してデータ用クロック
   の周期を変化させるデータ用クロック発生回路と、この
   データ用クロックを搬送波により発振する回路とを有し
   、受信器には搬送波を取り除きかつ受信したデータ用ク
   ロックを出力する回路と、このデータ用クロックと既定
   のクロックとを比較する回路と、このクロック比較回路
   から出力された作動信号により警報を発する警報発生機
   構とを有することを特徴とする遠隔型監視装置。
2. （２）前記データ用クロック発生回路を無安定マルチバ
   イブレータとしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の遠隔型監視装置。
3. （３）前記発信器に接続するセンサを、おむつ等湿気の
   発生する部分に配置する湿度センサとし、湿度センサ配
   置部の濡れ具合に対応して警報を発するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の遠隔型監
   視装置。
4. （４）前記湿度センサを薄膜状に形成し、この湿度セン
   サを一定の時定数を以て水分を通過させるフィルムから
   なる袋に収納したことを特徴とする特許請求の範囲第（
   ３）項記載の遠隔型監視装置。
5. （５）前記センサを収納した袋に対して、肌触りが良く
   かつ水分を通過する材料からなる袋を更に被せたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の遠隔型監視
   装置。