JPH11332915A - 排尿排便検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 おしめを使う乳児・病人・老人等が、排尿・
排便をしたことを介護者に伝えるうえで、おしめから線
を引き出すことなしに、排尿・排便を感知する。 【解決手段】 水分を検出すると共振特性の変化する共
振回路を検出部として、ディップメータの原理を利用
し、排尿・排便を感知するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、おしめを使う乳
児、病人、老人等（以下、排泄者（１））が、排尿、排
便をしたことを介護者に知らせることを目的としてい
る。

【０００２】

【従来の技術】おしめを使う人が排尿排便をした後で、
おしめを交換されないままに放置されることは不快であ
ろうことは容易に想像できる。乳児であればおしめを交
換してほしくて泣くのであるが、母親等の介護者が泣き
声の聞こえる場所にいなければ、交換してもらうことは
できない。また、病人や老人は、介護者への申し訳なさ
からすぐに介護者を呼ぶことをためらってしまうという
ことがあった。

【０００３】このために排尿排便をしたことを介護者に
知らせる装置を発明しようとした例は過去にもあったと
考えられるが、具体化しようとすると以下の問題点に突
き当たる。

【０００４】検出部と介護者に知らせる部分（本発明で
はディップメータ部）は線でつながっていると、排泄者
（１）にとっての装着感が悪く、自由が束縛されるため
実用的でない。このため検出部と介護者に知らせる部分
の間を送信機と受信機により無線で通信する実用的な物
にしようとすると、検出部には、以下の性能が要求され
る。 ・小型、薄型であること。 ・電池を内蔵し、電池寿命が十分長いこと。 ・尿や便に囲まれた環境に耐え得ること。 ・センサの寿命が長いこと。 ・メンテナンスが容易であること。 という難しい条件を満たす必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点は、無線
で通信しようとしたときに、送信機と受信機を使おうと
したことによる。伝達すべき情報は排尿排便の有無のみ
であるので、送信機と受信機を使わない手段を考えた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】検出部（４）と、介護者
に知らせる部分の間の情報伝達を、ディップメータの原
理に基づく共振回路のエネルギーの吸収の有無を利用し
た。

【０００７】ディップメータの原理とは、ここでは、第
１の共振回路（ここではディップメータ部の共振回路）
のコイルの周辺の空間に生じる磁場の中に、共振周波数
が近い第２の共振回路（検出部の共振回路）を置くと、
電磁結合により第１の共振回路のエネルギーが第２の共
振回路に流れ込むことで、第１の共振回路のエネルギー
が減少することを指す。これに関する解説は、例えばト
ランジスタ技術１９９７年６月号に詳しい。

【０００８】検出部（４）は、コイル（９）とコンデン
サ（８）による第２の共振回路の共振の特性が、水分の
有無により変化するようにする。ここでは共振の特性と
は、共振回路のＱと共振周波数を指す。

【０００９】共振回路のＱを変化させるためには、共振
回路内の電気抵抗の要素が水分により変化するようにす
る。共振周波数を変化させるためには、コイル（９）の
インダクタンスまたはコンデンサ（８）のキャパシタン
スが、水分により変化するようにする。

【００１０】水分（湿度）により、電気抵抗の変化する
素子としては、多孔性無機物、高分子電解質、アルカリ
金属複合体等を使用したものが実用化されている。水分
（湿度）により、キャパシタンスの変化する素子として
は多孔性酸化物（ＡＬ2Ｏ3、ＳiＯ2）や、透湿性高分子
の薄膜を使用したものが実用化されている。

【００１１】検出部（４）はコイル（９）、コンデンサ
（８）、感湿素子（１０）からなり、これらは１枚のフ
ィルムの上にプリント基板と同様の製法で安価に製造で
きる。

【００１２】検出部（４）を使い捨てのおしめと一体化
することで、検出部を装着するする手間を省くことがで
きる。再使用するおしめで使うときは、おしめに検出部
装着用のポケットを設けると良い。

【００１３】ディップメータ部（５）の共振特性の変化
を検出する部分と、介護者に伝達する部分を分離させ
て、その間を無線で信号の伝達をすることで、介護者が
排泄者（１）から離れていても排尿排便を知ることがで
きる。

【００１４】ディップメータ部（５）の介護者に伝達す
る部分として、携帯電話やポケットベルといった携帯情
報端末を利用できるようにすることで、介護者の利便性
を向上できる。

【００１５】ディップメータ部（５）、特にループコイ
ル（６）を、寝台と一体化させることで、排尿排便の検
出が安定して行えるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する 図１は、本検出器の概観図である。排泄時に尿や便のか
かる位置に検出部（４）を装着する。排泄者（１）の寝
る寝台の腰の周囲にディップメータ部（５）の共振回路
のループコイル（６）を設置する。ディップメータ部
（５）は寝台の周辺に設置する。

【００１７】図２−１〜４は、検出部（４）の回路を示
す。長円または円で囲った部分が、水分（湿度）により
電気特性が変化する要素（１０）である。ここにあげた
４種類が考えられる。図２−１は、ＬＣ共振回路に直列
に感湿抵抗要素（１０）を加えたものである。通常、感
湿抵抗要素は湿度の上昇とともに電気抵抗が減少する。
このため直列のタイプでは、排尿排便をしたときに電気
抵抗が減少し、ＬＣ回路が共振回路として機能するよう
になる。

【００１８】図２−２は、ＬＣ共振回路に並列に感湿抵
抗要素（１０）を加えたものである。並列のタイプで
は、乾燥した状態でＬＣ回路が共振回路として機能し、
排尿排便をしたときに電気抵抗が減少することで、共振
回路としての機能を失う。

【００１９】図２−３は、ＬＣ共振回路のコンデンサ
が、感湿容量要素（１０）となったものである。通常感
湿容量要素は湿度の上昇とともに電気容量が増加する。
このためこのタイプでは、乾燥した状態でのＬＣ回路の
共振周波数に対し、排尿排便をしたときには共振周波数
が低下する。

【００２０】図２−４は、ＬＣ共振回路のコイルが感湿
誘導要素（１０）となったものである。具体的な感湿誘
導要素は知られていないようであるが、構成としては考
えられる。

【００２１】図３は本検出器のディップメータ部（５）
の一例である。破線より下はＬＣ発振回路である。破線
より上は発振回路の発振電圧振幅を検出し、表示する回
路である。ループコイル（６）はＣ１、Ｃ２と合わさっ
て共振回路を構成する。

【００２２】図２−１の検出部と、図３のディップメー
タ部の組み合わせを例に作用を説明する。この検出部
（４）ではおしめが乾燥しているときには感湿抵抗要素
（１０）の抵抗値が高く、共振回路としては機能しな
い。このためディップメータ部（５）の共振回路部分は
共振のエネルギーを奪われることがないために、高い高
周波電圧を維持する。高周波電圧はＤ１、Ｄ２により整
流され、コンパレータ（７）の＋入力端子に加えられ
る。コンパレータ（７）ではＲ１、Ｒ２で設定された−
入力端子の電圧より＋入力端子の電圧が高いときは出力
電圧はハイレベルに保たれる。このときにはＬＥＤは点
灯しない。

【００２３】ここで排尿、排便により感湿抵抗要素（１
０）が濡れて抵抗値が低下すると検出部が共振回路とし
て機能するようになる。検出部の共振回路の共振周波数
と、ディップメータ部の共振回路の共振周波数はあらか
じめ一致させてあるために、検出部（４）の共振回路が
機能するとディップメータ部（５）の共振回路部分の共
振のエネルギーは検出部（４）に奪われることになるた
めにコンパレータ（７）の＋入力端子の電圧は低下す
る。するとコンパレータ（７）の出力電圧はローレベル
になり、ＬＥＤに電流が流れて点灯することで、排泄者
（１）が排尿、排便をしたことが介護者に伝わることに
なる。ＬＥＤの代わりにブザー等を利用しても良い。

【００２４】図２−２の検出部を使用するときには、コ
ンパレータ（７）の＋入力端子と−入力端子を入れ替え
る必要がある。

【００２５】図２−３の検出部を使用するときには、検
出部が濡れたときの共振周波数をディップメータ部
（５）の共振周波数に合わせれば図３の回路が使用でき
る。検出部（４）が乾燥したときの共振周波数をディッ
プメータ部（５）の共振周波数に合わせれば、図３の回
路のコンパレータ（７）の＋入力端子と−入力端子を入
れ替えることで使用できる。

【００２６】図４は図２−１の検出部の具体的な構造の
例である。基本構造は両面タイプのフレキシブルプリン
ト回路である。左側の中央の長方形がコンデンサ部
（８）、これを囲む渦巻き状の四角形のパターンがコイ
ル部（９）、右側が感湿抵抗部（１０）である。裏面の
パターンは破線で示している。コンデンサ部（８）はフ
ィルムベースを誘電体として、その両面に金属薄膜また
は導電性塗料の電極を形成することで成っている。コイ
ル部（９）は渦巻き状のプリントコイルである。この部
分は濡れないことが望ましいので、本例では絶縁塗料で
マスクしている。感湿抵抗部（１０）は、二つの櫛の歯
状の電極を交互に組み合わせ、上面に高分子電解質等の
感湿材料を塗布することで成る。

【００２７】図５はディップメータ部（５）の共振特性
の変化を検出する部分と、介護者に伝達する部分が分離
していて、その間を無線で信号の伝達を行う構成のブロ
ック図である。検出部（４）を除く本ブロック図全体
で、ディップメータ部（５）を構成していると言える。
図３のディップメータ部でＬＥＤを点灯させる代わり
に、搬送波に変調を加えて送信する。受信機を持つ介護
者に排泄を伝えることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、検出部（４）と、介護者に知
らせる部分の間の情報伝達を、ディップメータの原理に
基づく共振回路のエネルギーの吸収の有無を利用するこ
とで、おしめから線を出すことなしに排泄の有無を介護
者に伝えることができる。

【００２９】請求項２は、検出部（４）をおしめ（３）
と一体化することで、検出部（４）を装着するする手間
を省くと同時に安定して検出することができる。

【００３０】請求項３は、ディップメータ部（５）の共
振特性の変化を検出する部分と、介護者に伝達する部分
を分離させて、その間を無線で信号の伝達をすること
で、介護者が排泄者から離れていても排尿排便を知るこ
とができる。

【００３１】請求項４は、ディップメータ部（５）の介
護者に伝達する部分として、携帯電話やポケットベルと
いった携帯情報端末を利用できるようにすることで、介
護者の利便性を向上させることができる。

【００３２】請求項５は、ディップメータ部（５）のル
ープコイル（６）を、寝台（２）と一体化させること
で、排尿排便の検出が安定して行えるようになる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本検出器の概観図である。

【図２】 検出部の回路図である。

【図３】 ディップメータ部の回路例である。

【図４】 検出部の具体的な構造例である。

【図５】 共振特性の変化を検出する部分と、介護者に
伝達する部分を分離させたディップメータ部を使用した
検出器のブロック図である。

【符号の説明】

１ 排泄者 ２ 寝台、布団 ３ おしめ ４ 検出部 ５ ディップメータ部 ６ ループコイル ７ コンパレータ ８ コンデンサ ９ コイル １０ 水分の有無により電気的特性の変化する要素

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ（８）と、コイル（９）と、
   水分の有無により電気的特性の変化する要素（１０）か
   らなり、水分を検出すると特定の周波数に関する共振の
   特性が変化する検出部（４）と、特定の周波数の共振特
   性の変化を検出し、共振特性の変化したことを介護者に
   伝達する手段を有するディップメータ部（５）よりな
   り、検出部を排尿、排便時に尿や便のかかる位置に配置
   することを特徴とする排尿排便検出器。
2. 【請求項２】 検出部（４）が、おしめ（３）と一体化
   していることを特徴とする請求項１の排尿排便検出器。
3. 【請求項３】 ディップメータ部（５）の共振特性の変
   化を検出する部分と、介護者に伝達する部分が分離して
   いて、その間を無線で信号の伝達をすることを特徴とす
   る請求項１の排尿排便検出器。
4. 【請求項４】 ディップメータ部（５）の介護者に伝達
   する部分が、携帯情報端末としての機能を有することを
   特徴とする請求項３の排尿排便検出器。
5. 【請求項５】 ディップメータ部（５）のループコイル
   （６）が、寝台（２）と一体化していることを特徴とす
   る請求項１の排尿排便検出器