(57)【要約】本発明は、尿検知装置及び方法に関する。本発明のある態様においては、尿検知方法は、濡れている可能性のある領域の実効距離内に磁界を発生させることと、濡れている可能性のある領域に対応する磁気エネルギー分布関数を求めるために複数の測定を行うことから成る。尿検知方法は、濡れている可能性のある領域の濡れ状態を識別するために、更に磁気エネルギー分布関数の１つ以上のパラメータと既知の濡れ状態に対応する1組の記憶されているパラメータとを比較することも含む。
2005525533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濡れている可能性のある領域の実効距離内に磁界を発生させること、濡れている可能性のある領域に対応する磁気エネルギー分布関数を求めるために複数の測定を行うこと、濡れている可能性のある領域の濡れ状態を識別するために、磁気エネルギー分布関数の１つ以上のパラメータと既知の濡れ状態に対応する１組の記憶されているパラメータとを比較することから成る尿検知方法。
【請求項２】
前記磁界を発生させることが、エキサイターコイルを通じて信号を送信することを含む請求項１に記載の尿検知方法。
【請求項３】
前記複数の測定は、異なる磁界の周波数と時間的に相関関係がある請求項１に記載の尿検知方法。
【請求項４】
前記複数の測定は、磁界の発生と消失とに時間的に相関関係がある請求項１に記載の尿検知方法。
【請求項５】
濡れている可能性のある領域の実効距離内に磁界を発生させるように構成されたインデューサと、前記インデューサとの相互誘導に限定的に関係するように構成されたエネルギー変換モジュールと、前記インデューサとエネルギー変換モジュールとの間のエネルギー分布パターンをシュミレーションする磁気エネルギー分布関数を求めるように構成された分析モジュールであって、前記分析モジュールが濡れている可能性のある領域の濡れ状態を識別するために更に磁気エネルギー分布関数を既知の濡れ状態に対応する１組の記憶されているパラメータに適用するように構成されている分析モジュールとを備えた尿検知装置。
【請求項６】
前記エネルギー変換モジュールが、複数のエネルギー変換モジュールのひとつであり、各々のエネルギー変換モジュールが、インデユーサを用いて限定的に相互誘導に関係するように構成される請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項７】
前記複数のエネルギー変換モジュールが尿吸収具の複数の領域で相対的な排尿量を検知する尿検知ネットワークを構成する請求項６に記載の尿検知装置。
【請求項８】
前記複数のエネルギー変換モジュールは、１つの共振器として構成される請求項６に記載の尿検知装置。
【請求項９】
前記インデューサと前記エネルギー変換モジュールは、相対的に移動可能である請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項１０】
前記インデューサと前記エネルギー変換モジュールは、限定的に互いに共振させるように調整される請求項９に記載の尿検知装置。
【請求項１１】
前記エネルギー変換モジュールは、尿から離れている請求項１０に記載の尿検知装置。
【請求項１２】
前記エネルギー変換モジュールが排尿によって短絡された時に、共振の状態に入るためにその能力を失うように構成される請求項１０に記載の尿検知装置。
【請求項１３】
前記エネルギー変換モジュールは、尿吸収具に選択的に取り付けるように構成される請求項１０に記載の尿検知装置。
【請求項１４】
前記エネルギー変換モジュールが尿吸収具に内蔵される請求項１０に記載の尿検知装置。
【請求項１５】
前記分析モジュールは、エネルギー変換モジュールで受ける誘電信号を測定するように構成される請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項１６】
前記分析モジュールは、各エネルギー変換モジュールで受ける誘電信号における相対差異を監視するように構成される第二のエネルギー変換モジュールも備える請求項１５に記載の尿検知装置。
【請求項１７】
前記エネルギー変換モジュールは、前記インデューサの反対側の決まった位置に間隔を空けて設けられる請求項１６に記載の尿検知装置。
【請求項１８】
前記分析モジュールが、前記エネルギー分布関数のパラメータと前記記憶されているパラメータとを比較する請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項１９】
前記分析モジュールは、前記エネルギー分布関数のパラメータを前記記憶されているパラメータと比較するために記憶された命令を実行するプロセッサを備える請求項１８に記載の尿検知装置。
【請求項２０】
前記分析モジュールは、エネルギー分布関数を求めるためにリアルタイムで適応監視方式を実行する請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２１】
前記分析モジュールは、既知の濡れ状態に対応するパラメータを記憶するメモリを含む請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２２】
前記エネルギー変換モジュールは、磁界によって誘電された電流を流すコイルを備える請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２３】
前記エネルギー変換モジュールは、エネルギーを磁界から機械的エネルギーに変換する機械的変換器を含む請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２４】
前記分析モジュールは、履歴効果を識別するために磁界の周波数上昇掃引時の磁気エネルギー分布関数と磁界の周波数下降掃引時の磁気エネルギー分布関数とを比較する請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２５】
２つ以上のエネルギー変換モジュールは、同じ磁界に対して様々に応答するように構成される請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２６】
前記分析モジュールは、転移されたエネルギーに込めたれたデータを抜き出すように構成される請求項５に記載の尿検知装置。
【請求項２７】
磁界を発生させるように構成されたインデューサと、磁界の磁気エネルギーを誘電信号に変換するように構成されたサンプリングコイルと、前記サンプリングコイルで受ける誘電信号パターンを監視し、排尿の量がサンプリングコイルからの実効距離内であることを示す誘電信号パターンを認識するように構成された分析モジュールとを備えた尿検知装置。
【請求項２８】
前記サンプリングコイルをインデューサに隣接して固定する請求項２７に記載の尿検知装置。
【請求項２９】
前記分析モジュールは基準コイルに比べて前記サンプリングコイルで受ける誘導信号パターンにおける相対差異を監視し、排尿の量が前記サンプリングコイルからの実効距離内であることを示す相対差異を認識するように構成されている磁界の磁気エネルギーを誘導信号に変換するように構成された基準コイルも備える請求項２７に記載の尿検知装置。
【請求項３０】
前記サンプリングコイルと前記基準コイルを前記インデューサの反対側にそれぞれ隣接して固定する請求項２９に記載の尿検知装置。
【請求項３１】
前記分析モジュールは、リアルタイムで適応監視方式を実行する請求項２７に記載の尿検知装置。
【請求項３２】
尿を蓄積する吸収部と、エネルギー変換モジュールとインデューサとの間のエネルギー分布が、前記吸収部によって蓄積された排尿の量によって影響を受けるインデュサーと限定的につながるように構成されたエネルギー変換モジュールとを備える尿排出蓄積器。
【請求項３３】
前記排出が尿である請求項３２に記載の尿排出蓄積器。
【請求項３４】
前記エネルギー変換器が尿の排出から離れている請求項３２に記載の尿排出蓄積器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿検知装置及び方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
過去においては、濡れている可能性のある領域に肉体的に触れることで、例えばおむつ又は寝具への排尿の有無を検知していた。便利さ、速さ、衛生、及び同様の理由からこの方法は、特にマネジドケアの環境では理想的ではない。このような環境では、尿検知は発展途上の方法である。多くの患者には、時間のかかる、肉体的に大変な、望ましくない作業である繰り返しの検査が必要であることがある。患者は毛布をかぶってベッドに寝ていることが多く、このような状況で尿を検査することは、従来の方法ではむずかしい。検知方法には、視覚的な表示器を利用しているものもあるが、このような方法には衣服を脱がせ、及び／又は毛布を取り除く必要があり、おむつを着けている大人には人前で望みどおりにこの方法を使うことができない。
【０００３】
おむつのような尿吸収具を最大限に活用するには、このようなものに一定量の尿を吸収した時、これらを取り替えなければならない。尿吸収材を取り替えるのが早すぎると、尿吸収材の効能を最大限に活用していないので、むだになり得る。尿吸収材を取り替えるのが遅すぎると、着けている人が不快になり、及び／又は苛立つようになり、尿が衣服の外側に広がり得る。そのため、このような吸収材の有効性を最大限にするには、吸収材を適切な時間で取り替えられるように吸収材に吸収された標準的な尿の量を判断できることが好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、吸収材を適切な時間で取り替えられるように吸収材に吸収された標準的な尿の量を判断できる尿検知装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、尿検知装置及び方法を提供する。本発明の１つの態様では、尿検知方法は、濡れている可能性のある領域の実効距離内で磁界を発生させることと、濡れている可能性のある領域に対応する磁気エネルギー分布関数を求めるために複数の測定を行うことから成る。この方法は、濡れている可能性のある領域の濡れ状態を識別するために、更に磁気エネルギー分布関数の１つ以上のパラメータと既知の濡れ状態に対応している１組の記憶されているパラメータとを比較することも含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ほとんどあらゆる目的で、ほとんどあらゆる環境において尿又は他のイオン化物質を検知することに使用できるが、特にマネジドケアの環境では簡単で正確に排尿を検知することに有用であると思われる。例えば、本発明の実施例は、人が尿失禁に悩む場合だけでなく、幼児の排尿を検知すること、又は人がトイレのしつけを受ける、及び／またはおねしょを防止する場合にも使用され得る。本発明の実施例では、衣類及び／又は寝具ごしに行われる尿の検知測定が可能であり、各々の測定は被験者を無駄に動かさないでほんの数秒で行える。また、排尿の有無だけでなく、排尿量も検査することも本発明の範囲内である。以下のように、尿検知装置は排尿の有無を検知するように構成された１つ以上の専用装置を含み得る。尿検知機能性以外の機能性を提供するようにも構成され得る１つ以上の装置に装置の構成部分を分散できるという実施例もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（関連出願の引用）
本出願は、米国特許法第１１９条に基づき、この引用により本出願に全部及びあらゆる目的で反映されている以下の同時係属暫定特許出願から優先権を主張する：２００１年９月２５日に出願された米国特許出願番号６０／３２４，２７８の「濡れ状態検知器及び報知装置」、２００２年１月７日に出願された米国特許出願番号６０／３４４，７９５の「監視装置及び報知装置」、２００２年１月１６日に出願された米国特許出願番号６０／３４８，３８１の「監視装置及び報知装置」、及び２００２年２月８日に出願された米国特許出願番号６０／３５４，５３０の「監視装置及び報知装置」、２００２年２月２０日に出願された米国特許出願番号６０／３５７，６２４の「吸収材の液体監視装置及び方法」、２００２年４月１９日に出願された米国特許出願番号６０／３７３，６３７の「非接触監視装置及び報知装置」、及び２００２年９月２３日に出願された米国特許出願番号１０／２５３，８０７の「尿検知装置及び方法」。
【０００８】
本発明は、尿検知装置及び方法を提供する。本発明の１つの態様では、尿検知方法は、濡れている可能性のある領域の実効距離内で磁界を発生させることと、濡れている可能性のある領域に対応する磁気エネルギー分布関数を求めるために複数の測定を行うことから成る。この方法は、濡れている可能性のある領域の濡れ状態を識別するために、更に磁気エネルギー分布関数の１つ以上のパラメータと既知の濡れ状態に対応している１組の記憶されているパラメータとを比較することも含む。
【０００９】
本発明のいくつかの実施態様に係る尿検知装置を図１の１０で概略的に図示する。下記で詳細に説明するように、尿検知装置は、おむつ、衣類、寝具等への尿の排出を検知することに使用できる。本発明は、ほとんどあらゆる目的で、ほとんどあらゆる環境において尿又は他のイオン化物質を検知することに使用できるが、特にマネジドケアの環境では簡単で正確に排尿を検知することに有用であると思われる。例えば、本発明の実施例は、人が尿失禁に悩む場合だけでなく、幼児の排尿を検知すること、又は人がトイレのしつけを受ける、及び／またはおねしょを防止する場合にも使用され得る。本発明の実施例では、衣類及び／又は寝具ごしに行われる尿の検知測定が可能であり、各々の測定は被験者を無駄に動かさないでほんの数秒で行える。また、排尿の有無だけでなく、排尿量も検査することも本発明の範囲内である。以下のように、尿検知装置は排尿の有無を検知するように構成された１つ以上の専用装置を含み得る。尿検知機能性以外の機能性を提供するようにも構成され得る１つ以上の装置に装置の構成部分を分散できるという実施例もある。
【００１０】
尿検知装置１０は、検知ワンド１２と１つ以上のエネルギー変換モジュール１４とを備える。本明細書に示されるように、検知ワンドは、インデューサ１６と分析モジュール１８とから構成される。おむつのような試験環境に磁界を導入するようにインデューサを設計できる。所望の磁界を生成するために信号発生器によってエキサイターコイルを用いて過渡的な形又は連続的な形のいずれかで電気信号機が操作できるように、インデューサは操作的にエキサイターコイル２４に接続された高周波発信器のような信号発生器２２を含み得るという実施例もある。信号発生器は、電圧制御発振器、位相同期ループに基づいたシンセサイザー、直接ディジタルシンセサイザー等を備え得る。信号発生器は、所望の磁界を生成するために励振信号の波形、周波数、又はデューティサイクルを選択的に調整するように構成され得る。本明細書に記載するように、励振信号は例えばシステム制御装置で調整できる。
【００１１】
インデューサ内の電流を変えることにより、エネルギー変換モジュールを介して磁束を変え、これによりエネルギー変換モジュールにおいて起動力、機械力又は別の力を誘発し得る。そのため、インデューサとエネルギー変換モジュールは、別のエネルギー変換モジュールのような他の関係エレメントと同様に、互いの相互インデクタンスにかかわることができる。エネルギー変換モジュールとインデューサとの間のエネルギー分布は、尿検知装置が尿の実体からの実効距離内にある場合は、測定可能なほど影響を受けることもある。従って、エネルギー分布の測定と分析を尿検知に用いることができる。実効距離は尿検知装置の構成によってかなり変わることがある。エネルギー変換モジュールが尿検知ワンドから物理的に離れているような実施例もあり、エネルギー変換モジュールが例えばサンプリングコイルとして尿検知ワンドに内蔵されるという実施例もある。
【００１２】
エネルギー変換モジュールは、伝導ループ(コイル)を活用して磁気エネルギーを電気エネルギーに変換できる。このようなコイルは、２つ以上の方法によって本発明の様々な実施例で用いられる。一方の方法を用いると、エネルギー分布を直接的に測定するのにコイルを用いることができる。本明細書でサンプリングコイル又は基準コイルと呼ばれるこのような構成では、コイルをインデューサを基準にして固定でき、コイルの両端で誘電されたコイル内の電圧を測定できる。もう一方の方法を用いると、コイル自体から離れて測定が行われるが、コイルはインデューサとともに作用して排尿の検知がなされる。本明細書ではコラボレーティングコイルと呼ばれるこのようなコイルは、インデューサを基準として移動でき、普通は共振回路の一部分として構成される。いずれの場合においても、エネルギー変換モジュールは、サンプリングコイル又はコラボレーティングコイルをひとまとめにして構成される１つ以上の構成要素を含み得る。また、当然のことながらサンプリングコイルとコラボレーティングコイルは、特定の尿検知装置の特定の構成によって様々に構成され得る。
【００１３】
図２について以下に詳細に説明されるように、エネルギー変換モジュールは、誘電性／容量性共振回路の一部として構成されるコラボレーティングコイルを備えるという実施例もある。このようなエネルギー変換モジュールについては、インデューサとエネルギー変換モジュールとの間の距離が作業範囲内であり、発生した交番磁界の周波数がエネルギー変換モジュールの共振周波数に一致する場合は、インデューサとエネルギー変換モジュールとの間に相互振動が起こり得る。相互振動は、多くの場合インデューサとエネルギー変換モジュールとの間のエネルギー分布に反映されている、インデューサとエネルギー変換モジュールとの間で交換されているエネルギー量の増加を測定できる特徴がある。下記に説明するように、尿のようなイオン化物質は、エネルギー分布に影響を及ぼすことがある。当然のことながら、磁気弾性共振器をはじめとする力学的共振器のような他の非電気共振器を具体化することも本発明の範囲内である。イオン化物質があると、この装置のエネルギー分布に及ぼす影響がそれぞれ異なるように構成された２つ以上の共振器を利用して比較情報を提供する、又は結果を実証することができる。
【００１４】
図６について下記で詳細に説明するように、エネルギー変換モジュールは、サンプリングコイルを含み得る実施例もある。このような実施例においては、サンプリングコイルで受けた誘導信号をサンプリングコイル自体の両端で測定することもある。また、そこから基準信号を測定できる任意の基準コイルを含むことも本発明の範囲内である。サンプリングコイルは、検出コイルと基準コイルとの間で検知された相違が外部的要素に帰せられるように、基準コイルと同じように特定の磁界に反応するように構成され得る。例えば、サンプリングコイルと基準コイルは、大体同じ距離でインデューサに対して同じ方向に固定され得る。孤立した環境では、これらのコイルが同じように構成されている場合は、インデューサは通常サンプリングコイルと基準コイルに同等の（又はほぼ同等の）起電力を誘導するものである。そのため、コイルに対する位置によって異なり得る尿のような外部影響の効果を測定し、分析できる。サンプリングコイルは、同じように構成されない、及び／又はインデューサに対して等間隔に空いていないという実施例もある。しかし、当然のことながらこのような構成において示差測定法は依然可能である。
【００１５】
分析モジュール１８は、インデューサと１つ以上のエネルギー変換モジュールとの間のエネルギー分布を測定するように構成され得る。分析モジュールは、このような測定を行うためにサンプリングコイル２６を含み得る。インデューサのエキサイターコイル２４は、このような測定を行うために代用として、あるいは付加的に使用され得る。差分信号の測定を容易にするために１つ以上のサンプリングコイルを用いることは、本発明の範囲内である。分析モジュール又はその部位を外置きで収納することは本発明の範囲内であるが、分析モジュールは多くの場合は尿検知ワンドに内蔵される。分析モジュールのデータ収集構成要素は、他のソースからの測定を受信するようにも構成され得る。分析モジュール１８は、一般にアナログ信号をディジタル情報に変換するアナログ−ディジタル変換器を含む。ディジタル情報を分析し、そして／または記憶できる。特に分析モジュールは、測定されたエネルギー分布パターンを取り入れて求めたエネルギー分布関数を構成しているディジタル情報を記憶できる。以下に説明するように、分析モジュールは、磁気結合係数のような他の状態だけでなく、既知の濡れ状態にも対応する１組のパラメータを記憶するシステムメモリを含み得る。分析モジュールのプロセッサは、磁気エネルギー分布関数のパラメータと既知の状態に対応する1組の記憶されているパラメータとを比較するというような磁気エネルギー分布関数を評価する命令を実施できる。このように、測定されたエネルギー分布パターンは、システムメモリの中で記憶されたパラメータによって表されるような所定のエネルギー分布パターンに対応する濡れ状態に結び付けられることもある。
【００１６】
分析モジュールは、データ収集、データ記憶、意思決定、スケジューリング、整合、及び本明細書に記載の他の様々な装置関数の実行を含んだ様々な監視関数を実行するシステム制御装置２０を備え得る。例えば、システム制御装置は、インデューサによって信号を発信させ、受信したデータを分析し、受信したデータと既知の濡れ状態から引き出されたデータとを比較し、分析されたデータ等に基づいて発信された信号を調整するように構成され得る。システム制御装置は、予め設定された時間間隔によってデータ収集サイクルが実行される自動検知モードを起動させ得る、又はシステム制御装置は、スケジューリングをテスター又は別の装置に従わせ得る。システム制御装置は、タイマー、カウンタ、入出力ポート等のようなデータ記憶装置、及び／又は周辺機器を備え得る、又はそれらを接続し得る埋め込み式のハードウェアマイクロコントローラのようなプロセッサを備え得る。また、尿検知ワンドは、電源２８と報知サブシステム２９も備え得る。
【００１７】
尿検知ワンドは、様々な形状及び／又はサイズで構成され得る。特に、試験者の手動操作が容易に行えるようなサイズと重量であり得る。例えば、患者を動かす必要なしにベッドで寝ている患者の周りに届くように手持ち形のワンドを使用できる。かなり小さいサイズのワンドは、１つの試験領域から次の試験領域に簡単に運ぶこともできる、例えば、多くの別の部屋にいる多くの患者に試験を行うことができる。尿検知ワンド、又はその部分を個人情報アシスタント、時計、携帯電話、手袋、ベルト等のような別の装置に取り付けることも本発明の範囲内である。その装置は、有線又は無線の通信インターフェースのような通信インターフェースによって他の装置とつながり得る。尿検知ワンドに必要とされる、濡れている可能性がある領域との近似性は、使用されている特定の構成によって変わることがある。
【００１８】
以下の図示された実施例について説明するように、尿検知装置は、様々に構成され得る。他の装置は、共振器のようなコラボレーティングコイルを含み得るのに対して、尿検知装置のエネルギー変換モジュールは、サンプリングコイルを含み得る実施例もある。コラボレーティングコイルとサンプリングコイルのいずれも用い得る尿検知装置もある。更に、所定の尿検知装置のエネルギー変換モジュールは、インデューサを基準として空間的に固定され得る、又はインデューサに対して自由に移動でき得る。固定及び移動可能なエネルギー変換モジュールを組み合わせて用いることも本発明の範囲内である。同様に、露出しているエネルギー変換モジュールと、尿のようなイオン化物質との接触から遮断されているエネルギー変換モジュールは、様々に実現され得る。変調のような、転移されたエネルギーを識別できる特徴を含むように調節する追加的な回路を具備し得るエネルギー変換モジュールもある。近くに配置されたモジュール間での差分をとること容易にするためにこのような構成を用い得る。また、特定のエネルギー変換モジュールの識別を容易にするために、分析モジュールに提供される、識別子のようなデータを記憶するデータ記憶機構を含み得るエネルギー変換モジュールもある。例えば、一般的な分析モジュールが、１つ以上のエネルギー変換モジュールと一緒に使われる場合にはこれは有用であり得る。当然のことながら、多くの組み合わせが可能であり、非限定の実例となる実施例として以下を提供する。
【００１９】
図２は、インデューサ３４と分析モジュール３６を備えた検知ワンド３２を含む尿検知装置３０を示す。検知ワンドは、電源３８と報知サブシステム４０も備え得る。図に示すように、コラボレーティングコイルの形状であるエネルギー変換モジュール４２は、尿検知ワンドから離れていて、そのワンドに対して相対的に移動可能である。エネルギー変換モジュールは、平面的配置の誘導性／容量性共振回路を具備する。このような共振器は非常に小型でもよい。図示された実施例では、共振器は、およそ切手の大きさ（１インチ×１インチ×０．２インチ）で示されるが、それより大きい又は小さい共振器でも本発明の範囲内である。共振器は受動的でもよいので、専用電源は必要ではない。共振器は小さいサイズで、専用電源なしで作動するその能力により、多くの異なる用途で使用できる。例えば、図２に示すように、共振器は、尿吸収具４４に選択的に取り付けられるタグ又はデカルコマニアとして構成され得る。このような構成のため、あらゆる尿吸収具の販売後の修正が可能になる。尿吸収具は、吸収布、おむつ、吸収パッド、下布、ベッドカバー、装着式蓄尿袋及びその他の種類の衣類と衛生品を含み得る。下記に説明するように、エネルギー変換モジュールは、おむつの外側に取り付けられ、尿と直接接触することはない。共振器は（離れて又は離れずに）尿吸収具に内蔵することもできる。いずれの場合でも、濡れている可能性のある領域と密接にかかわっていることで、いくつかの用途においては検知精度が高くなり得る。
【００２０】
尿検知装置には、１つ以上のエネルギー変換モジュールが含まれ得る。例えば、図２は、共振器４２の固有共鳴周期とは異なる固有共鳴周期を有する第２の共振器４２‘が尿吸収具４４の別の領域に取り付けられているのを示す。複数のエネルギー変換モジュールにより尿吸収具の別々の領域を検査することができるので、様々な領域の相対的な濡れを判断できる。これは、例えば、少し濡れている衣類と着替えなければならない衣類との違いを判断するために衣類の異なる各部分の濡れ偏差特徴を認識することによって尿吸収具を取り替える用意ができているかどうかを判断することに有用である。また、２つ以上のコイルを互いに接続し、１つ以上のコイルがインデューサの磁界内にある場合、共振状態に入り得る１つの電気共振器を構成する１つ以上のキャパシタに接続してもよい。このように、複数のエネルギー変換モジュールは、共にネットワーク化できるため、１つのエネルギー変換モジュールが関与することでそのエネルギー変換モジュール自体ともう１つのエネルギー変換モジュールの両方に係る領域の濡れに関する情報を発信し得る。別の実施例では、図３に示すように、１つの長方形のコラボレーティングコイル４５を尿吸収具４７に取り付けて使用できる。このような長方形のコラボレーティングコイルは、尿吸収具がだんだんいっぱいになるにつれてコラボレーティングコイルの大部分が尿からの実効範囲内になるように設置され得る。従って、吸収された排尿相対量を確認できる。
【００２１】
エネルギー変換モジュールは、尿吸収体の保護カバー外側に配置することにより、及び／又は保湿カバー４６によって尿から離れている。本明細書中で使用されるように、「湿り、排尿、及び／又は尿から離れている」は、尿、及び／又は排尿を物理的に防ぐ機能的構成部分を有するエネルギー変換モジュールについて説明している。保湿カバー、及び／又は非機能的構成部分は、尿と接触することがある。同様に、尿は例えば磁界によってエネルギー変換モジュールに悪影響を及ぼすことがある。保湿カバーは、防水エンベロープ又は他の適切な構造でよい、又は尿がモジュールの回路に接触しないようにするためにコーティングしてもよい。保湿カバーは、尿がエネルギー変換モジュールを構成するのに使用できる金属又は他の原料と直接相互に影響し合うのを防ぐのに役立ち得る。それにより、起こりうる害を尿で濡れている体だけに制限できる。保湿カバーは、尿によりエネルギー変換モジュールが含まれている電気回路が短絡するのを防ぐこともできる。
【００２２】
勿論、保湿カバーなしのエネルギー変換モジュールを使用できるという実施例もある。電気共振器を含み得るこのようなエネルギー変換モジュールは、排尿がある場合は、例えば電気共振器が短絡されるので、交互の共振を得るためにその能力を失うように構成されることがある。そのため、排尿が少量であっても非遮断エネルギー変換モジュールが排尿の表示器としての役割を果たすことができる。水分から離れているエネルギー変換モジュールは、尿の量に関係する検知を促進するために非遮断モジュールと併用して用いることができる。また、尿に接触しない状態のため、非遮断エネルギー変換モジュールが係っていないことを判断するのに遮断エネルギー変換モジュールが使用できる。
【００２３】
用途においては、検知ワンド３２は、モジュール４２及び／又はモジュール４２‘のような１つ以上のエネルギー変換モジュールを併用して用いられる。上記のように、インデューサ３４は、エネルギー変換モジュールによって少なくとも部分的に吸収される交番磁界を発生させることができる。それから、分析モジュールは装置の構成部分間のエネルギー分布の変化を追跡できる。一般に、インデューサとエネルギー変換モジュールとの間で交換されるエネルギーは、磁気結合係数、それらの相対インピーダンス、及び磁界の周波数に左右される。イオン化物質が寄生キャパシタンス又は透磁率を変えることなどによって装置の構成部品のインピーダンスに悪影響を及ぼし、及び／又はひずみを吸収することなどによって磁界の性質を変えることがある。
【００２４】
図４と図５について以下に説明するように、データ収集サイクル時に装置の反応をマッピングすることにより、エネルギー分布パターンを表し、１つ以上の応答曲線、及び／又は磁気エネルギー分布関数を得る。応答曲線は、装置内の別々の場所で測定される通りに交番磁界の異なる周波数での信号の振幅における時間的変化を表すことができる。同様に、応答曲線は電気パルスに係る磁界の発生と消失と相関関係にある信号レベルの時間的変化を表すことができる。
【００２５】
本発明の実施においては、尿検知装置は、エネルギー分布が共有の磁界内で実効距離を置いたイオン化物質に反応し、この装置が作動しない場合とははっきりと違う応答曲線及び／又は磁気エネルギー分布関数を得るように設計される。従って、応答曲線及び／又は磁気エネルギー分布関数の分析をイオン化物質である尿の排出を検知することに使用できる。尿検知装置が共鳴状態の段階に入ることができると、応答曲線は履歴効果に関る珍しい反応を示すことがある。この履歴効果を確認することにより、装置の応答を振幅測定にだけに依存せずに明確に特徴づける追加的な方法を提供し、この装置の信号とノイズとの比を改良する潜在的な可能性がある。
【００２６】
インデューサとエネルギー変換モジュールとの間の方向、及び／又は距離は、磁気結合係数（Ｋ）の値に影響を及ぼし得る。そのため、正確な尿検知は、磁気結合係数を適切に識別するかどうかで決まり得る。図４は、６ｍｍ、１６ｍｍ、２９ｍｍ、及び４１ｍｍの距離で個々に取られた、濡れ状態と乾燥状態の測定に対応する８本の曲線を示す。エネルギー変換モジュールとインデューサとの間の距離がＫ値に影響を及ぼす。図に示すように、一般にＫが異なれば、乾燥状態と濡れ状態毎に応答曲線が異なることになる。特定のＫに関係している応答曲線も乾燥状態を表す曲線と完全に濡れている状態を表す曲線との中間位置でも見つけることができる。部分的に濡れている状態を表す曲線を処理することも本発明の範囲内である。
【００２７】
尿検知手順を進行中に、複数の既知のエネルギー分布パターンからのパラメータをシステムメモリ内に記憶し、結合係数をつきとめるのに使用できる。例えば、測定されたエネルギー分布パターンをシミュレーションする磁気エネルギー分布関数からのパラメータは、基準としての役割を果たす記憶されたパラメータと比較されることがある。このように、測定されたエネルギー分布パターンは、既知のエネルギー分布パターンに関連付けられ、既知のエネルギー分布パターンに関る結合係数は、測定されたエネルギー分布パターンに外挿され得る。異なる共振周波数と抵抗値などを有することにより、同じ磁界に異なって反応するように個々に構成された２つ以上のエネルギー変換モジュールは、比較情報を提供し、係数Ｋを計算するのに用いられる。
【００２８】
関連するＫ値を識別することで一般に検知精度が非常に向上し、試験領域内の排尿の有無又は排尿量について観察されたエネルギーレベルを役立つ情報に適切に変換するのに役立つ。この装置は、別個のＫ値の予想される信号パターンの数式モデリングを使用することでＫ値の変更に対して補償できる。曲線の当てはめ及び内挿のような技術により、限られた数のコントロールパラメータだけを用いて行えるように曲線の数値近似が促進される。データ収集サイクル時のインデューサとエネルギー変換モジュールとの間のずれは、適応監視方式によって補償できる。２つ以上の連続する測定の応答曲線の差異によりずれが生じたことを示すことができる。ずれによる装置の応答の変化を計算し、補償できる。
【００２９】
データ収集サイクルは、装置内の選択された領域内のエネルギーのレベルを表す信号を同時にサンプルとして取りながら(測定しながら)、所定の範囲内で周波数掃引を含み得る。上記のように、信号のサンプリングは、求められた磁気エネルギー分布関数を特定する１組の値又は1組のパラメータとしていずれかを個々にシステムメモリに交互に記憶され得る一連（１組）の離散測定値を生成するために、測定された信号が決まった間隔で連続してサンプルとして取られる測定された信号のディジタルーアナログ変換機を含み得る。信号サンプリングレートは、インデューサが発生させた磁界の周波数を変える速度（掃引速度）と同期し得る。これは、各離散測定が既知の周波数又は周波数のサブレンジに密接に関係していることを確実にするのに役立つ。このサイクルを用いると、周波数（サブレンジ）毎の瞬間エネルギーを表している数値の配列が得られ、今後の分析のために選択的にメモリに記憶できる。例えば、その配列を用いると、収集された信号周波数振幅応答曲線は、別のＫに関る様々な濡れ状態を示す特徴的なパターンについて検討できる。周波数掃引方法は、用途により掃引を上昇させる（低周波数から高周波数）か、下降させる（高周波数から低周波数）かのいずれか、又は掃引の上げ下げのほとんどすべての組み合わせであり得る。また、掃引毎の周波数範囲を検知精度の向上のために特定の活動範囲について戦略的に集中させることができる。
【００３０】
周波数掃引の範囲を制限することに加えて、その周波数が掃引される速度も戦略的に調整できる。同様に、信号検知の感度は、弱い信号を補うため又はノイズの検知を減らすために順応して調整できる。この装置は、励振信号の振幅の動作範囲を調整する感度調整装置を備えることがある。装置を作動させる場合は、感度調整設定は一般的にはデフォルト値に設定される。そのデフォルト値により信号レベルの小さな変化が検知されにくい低ゲインと、ノイズが入る高ゲインとの間にバランスが与えられる。この装置は、感度調整の設定を最適な位置に適応して調整するように使用できる最新の信号捕捉収集サイクルの加重平均を含んでいる循環ヒストグラムを維持できる。周波数範囲、掃引パターン、掃引速度、感度、及び他の収集手順と分析手順は、戦略的には単独又は組み合わせて適応させることができる。
【００３１】
データ分析工程には、装置の応答曲線／関数を計算し、応答曲線／関数を解釈しながら、一般に最新の収集サイクル（又は最新のサイクルの収集）の間に集められたデータから重要な詳細を抽出することが含まれる。濡れ状態のような重大なことを示しているとこの曲線の個別領域を識別できる。Ｋの異なる組み合わせ、排尿量、及び／又は他の変数（既知の状態）に対応する予め測定された試験曲線を表す記憶されたパラメータによってデータを評価することができる。このような評価は、測定された応答曲線を識別するのに役立つ。例えば、応答曲線は大体同じパラメータを有するので、ある応答曲線は特定の試験曲線に一致することがある。相対的な濡れ、結合係数などのような既知の試験曲線の状態は、濡れている可能性のある領域の状態を外挿するために使用され、このような状態はディスプレイ、オーディオスピーカー、データ通信インターフェース、又は他の報知装置及び／又は通信装置を備え得る報知サブシステムを用いて試験者に報告できる。
【００３２】
尿検知ワンドの方向又は位置のために、分析モジュールは最適ではない測定を認識するように設計できる。また、分析モジュールは、報知サブシステム４０などで最適な測定が得られるように、尿検知ワンドの配置を再調節しなければならないことを操作者に警告するように構成できる。報知サブシステムは、試験者に電池が少ない状態、エラー状態などのような他の状態を警告するようにも構成できる。
【００３３】
図５は、代表的な濡れ状態と乾燥状態について上昇周波数掃引と下降周波数掃引に対応している測定された応答曲線を図示する。図示された応答曲線は、吸収パッドの保護カバーの外側に取り付けられたコラボレーティングコイルとエキサイティングコイルから２５ｍｍ離れて位置するサンプリングコイルの両端で測定された測定値を有する構成を表す。応答曲線５４と５６は、各々濡れ状態時に上がり下がりする周波数掃引を表すのに対し、応答曲線５０と５２は、各々乾燥状態時に上がり下がりする周波数掃引を表す。単純化するために、濡れ状態と乾燥状態毎に１つだけの上昇掃引と下降掃引を示す。しかし、実際には多く周波数掃引の上昇及び／又は周波数掃引の下降は毎秒行われ、各掃引は現在の監視方法に基づいてダイナミックに調整できる。掃引毎の結果は個々に考慮でき、及び／又は多くの掃引の結果は、加重平均などにおいて共に考慮できる。また、単純化するために、図で示された各応答曲線はエネルギー変換モジュールを基準として同じ方向で同じ位置で尿検知ワンドを用いて測定された測定値に対応する。掃引の方向と排尿の有無は唯一変えられる変数である。勿論、実際検知ワンドはエネルギー変換モジュールを基準として動くことがあるし、このような動きは測定された応答曲線に反映されることもある。しかし、ソフトウェアフィルター及び又は適応監視方式を用いてこのような動きのマイナスの効果を潜在的に抑制することは本発明の範囲内である。例えば、応答曲線又は磁気エネルギー分布関数によって表される色々な測定された信号を既知のＫ値と濡れ状態に関る既知の応答曲線に結び付けるためにソフトウェアを実行できる。
【００３４】
図で示すように、応答曲線の範囲は、９．００ＭＨｚから１０．００ＭＨｚであり、図示された実施例においては、応答曲線を測定するのに使用される周波数掃引の範囲を示す。勿論、他の周波数範囲も使用できる。４本の応答曲線は、一般的には９．００ＭＨｚと９．４０ＭＨｚとの間で互いに同傾向に推移する。応答曲線のこの部分は相対濡れ状態に左右されないので、相対濡れ状態が既知でない時はＫ値を求めるのに有用であることがある。９．４０ＭＨｚから１０．００ＭＨｚまでは、応答曲線は互いに無関係に推移する。この範囲で測定された環境の濡れ状態について有用な情報が提供される。しかし、当然のことながらエネルギー変換モジュールが最適化される周波数又は類似の要素によって、有用な情報を他の範囲から抜き出すことができる。
【００３５】
乾燥曲線５０と５２とを濡れ曲線５４と５６とに比較すると、濡れ曲線は一般的に９．４０ＭＨｚから９．５０ＭＨｚまでは振幅がゆっくり増加し、それから１０．００ＭＨｚまで行く間に徐々に振幅が減少するのに対して、乾燥曲線は、９．４０ＭＨｚ以上の時大きな振幅の増加を表示し、１０．００ＭＨｚの濡れ曲線の方に徐々に移動するまで大きな振幅の減少を表示する。乾燥曲線は各々最大振幅変曲点５８と６０を有し、乾燥曲線を濡れ曲線で差分するのに役立つ最小振幅変曲点６２と６４を有する。濡れ曲線は、最大変曲点と最小変曲点も有するが、以下の説明は、単純化の目的で乾燥曲線に的を絞る。
【００３６】
最大変曲点と最小変曲点との間と周波数の範囲の近傍に示されるように、信号振幅の変化は、装置によって表されたエネルギー転移パターンに関る応答曲線を判断するのに用いられる。この曲線の特徴化には、次のパラメータのいずれもが含まれ得る：変化率、最大変曲点と最小変曲点との間の範囲、傾向、反復、及びフーリエ解析のような数値的で統計的な分析方法から得られた他のパラメータ。しかし、当然のことながら他のパラメータも使用できる。また、このようなパラメータは個々の測定された曲線を各々特徴付けるために用いられ、測定された曲線と既知の曲線とを比較するために記憶され、及び／又は使用されることがある。これらのパラメータは、装置試験で使用されることがある磁気エネルギー分布関数を求めることができる。
【００３７】
分析モジュールは、既知のＫと濡れ状態に関る既知の曲線についての類似点及び／又は相違点を特定するために測定された曲線を分析できる。このような分析には１つ以上の関連するパラメータによって特徴付けられるように、個々の曲線の重要な特徴の比較も含まれ得る。曲線パラメータに加えて、既知の曲線を測定中の状態はメモリに記憶され、尿検知測定中に示される状態を判断するのに使用されることがある。実施例の比較には、測定された反応から得られた１つ以上のパラメータを既知の応答曲線からの対応する既知のパラメータとを比較することと、得られたパラメータが既知の応答曲線から対応するパラメータに関連する所定の範囲内であるかどうかを決めることが含まれ得る。このような比較は、一連のパラメータについて繰り返されることがある。予め決められた許容基準に従ってこの比較により測定された反応が既知の反応に結び付く場合は、既知の反応に関連する状態（相対濡れ状態、ワンドの配置等）は、測定された環境に外挿され得る。このように、曲線の比較は、ワンドの配置や相対濡れ状態のような予め測定された反応についての既知の情報を測定された反応に結び付けることによって、測定された装置の反応の状態を識別するのに使用できる。このような比較結果は、報知サブシステムを使っておむつのような尿吸収具の尿の量についての情報を伝えるのに用いられる。エネルギー変換モジュールは、識別可能な特徴を有するように転移されたエネルギーを調整できる。分析モジュールは、応答曲線に込められたこのようなデータを抜き出し、分析工程でそれを使用し、又は外部分析用の情報を送ることができる。
【００３８】
履歴効果を識別することにより、尿検知装置の状態について有用な情報を提供できる。例えば、各々の掃引は共通の環境で発生したが、乾燥具合の高い曲線の最大変曲点５８は、乾燥具合の低い曲線の最大変曲点６０よりも低い周波数で発生する。同様に、乾燥具合の高い曲線の最小変曲点６２は、乾燥具合の低い曲線の最小変曲点６４より低い周波数で発生する。図で示すように、周波数対振幅の応答曲線は、履歴効果に関連する非線形挙動を示す。この履歴効果を特徴付けることにより、測定装置の信号のノイズに対する比が改良されていれば、振幅の測定値のみに左右されない、明確に装置の反応の特徴を調べる方法を提供する。
【００３９】
本明細書で述べるように、この装置を監視方法に適応させて曲線の性質をより理解できる。例えば、図５に示す測定については、曲線は９．００ＭＨｚから９．４０ＭＨｚまでで互いに大体同傾向の推移を見ることを認識した後、次の掃引は、改良された感度限界と潜在的に向上する精度を見込んだ９．４０ＭＨｚから１０．０ＭＨｚまでに的を絞ることができる。同様に、測定の感度を調節するためにゲインを増加させたり、減少させたりしてもよいし、また、あるいは掃引速度を上げたり、下げたりしてもよい。このような調節は、リアルタイムで行われ、前の測定に大きく反応する。監視方法は、掃引毎に１つ以上のその後の掃引を変えるために測定された情報を利用することができる。更に、前の掃引の結果が正しいかどうかを確かめるために、試験サイクル全体を通して再帰的掃引を行うことができる。
【００４０】
図６は、関連のエキサイターコイル７５付きのインデューサ７４を備えている尿検知ワンド７２を具備する尿検知装置７０を概略的に示す。尿検知ワンドは、更に分析モジュール７６と、サンプリングコイル７８と基準コイル８０とをそれぞれ備える１対のエネルギー変換モジュールを備える。図に示すように、サンプリングコイルと基準コイルは、エキサイターコイルから大体等間隔でインデューサのエキサイターコイルの反対側に固定される。１つ以上の信号サンプルをコイル毎に受け、各々の磁気エネルギー分布関数を求めるのに使用することができる。また、コイル毎に測定された信号間の差を計算し、異なる関数を計算するために使用できる。例えば色々なサンプリングによる差は、既知の状態に係る既知の曲線に一致する曲線を描くのに使用できる。しかし、いくつかの実施例では、各信号間の所定の大きさの相違は、濡れ状態を識別するのに十分である。尿検知装置７０は、必須ではないが、尿検知ワンドから離れた１つ以上のエネルギー変換モジュールを備えることがある。尿検知装置３０について上記で説明したように、このようなエネルギー変換モジュールを尿検知装置７０に使用できる。より大きい又は小さい実効範囲を有する装置を構成することは、本発明の範囲内であるが、１つ以上のサンプリングコイルを用いる尿検知装置の実効検知範囲は、約１０ｍｍでよい。範囲が約１０ｍｍであれば、衣服を通して排尿を検知することができる。離れているエネルギー変換モジュールと共に、同じワンドをより遠い距離から毛布のような盆状のより厚い層から排尿を検知するのに用いることができる。
【００４１】
用途において、尿検知ワンド７２は、おむつ８２のような濡れている可能性のある領域を検査するのに使用できる。サンプリングコイルは、これにより中心から遠くに位置している基準コイルを備えた、濡れている可能性がある領域近くに配置されることがある。インデューサは、シングルパルス又はパルス列又は同様の信号のいずれかの長方形の波形である連続正弦波を生成することができる。このような信号は、感知コイルと基準コイルで受ける対応する信号を誘導でき、サンプリングコイルで受ける信号は、基準コイルで受ける信号と比較できる。尿によるいずれかのコイルで受ける信号への影響は、一般に尿からのコイルまでの距離に少なくとも部分的に左右され、そのため相対測定は、濡れている可能性のある領域が実際濡れているかどうかを判断するのに役立つことができる。乾燥状態では、いずれのコイルも尿によっても影響されないし、両方のコイルで受ける信号は互いに同じでなければならない。しかし、排尿がある場合、尿は基準コイルよりもサンプリングコイルの方により近いので、排尿はコイルにさまざまに悪影響を及ぼすことになる。分析モジュールは、濡れ状態が原因で生じるこのような相違を識別できる。また、分析モジュールは、排尿及び／または排尿量を検知するために、色々なサンプルの特徴と既知の状態に係る予め測定された色々な信号の特徴とを比較する等によって、各信号サンプルの性質を検査できる。上記の構成により、尿検知装置はノイズ、温度変化等のような共通の環境要素を克服することで、共通の磁界内で比較的小さい変化を識別するために比較的高いゲイン設定を使用できる。更に、その構成によりワンドは実質上あらゆる濡れている可能性のある領域を検査でき、エネルギー変換モジュールが置かれている領域に限定されない。
【００４２】
本発明の実施態様を詳細に説明してきたが、数多くの変形を次のクレームで定められた本発明の精神及びその範囲から逸脱することなく行うことができることは、当業者の当然とするところである。当然のことながら、この説明には本明細書に記載のあらゆる新規で進歩性のある要素の組み合わせが含まれ、このような要素のあらゆる新規で進歩性のある組み合わせを含むクレームを本出願又は後の出願で提出できる。クレームで「１つ」又は「最初の」要素又はそれと同等物が列挙される場合は、このようなクレームは、当然のことながら２つ以上のこのような要素である必要はないし、それらを除外せずに１つ以上のこのような要素を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
（図面の簡単な説明）
【００４４】
【図１】本発明の実施態様に係る尿検知装置の略図である。
【図２】本発明の実施態様に係る代表的なエネルギー変換モジュールを備えている代表的な尿検知ワンドの実施態様を示す略図である。
【図３】図２の尿検知ワンドの使用して構成された尿吸収具の略図である。
【図４】本発明の実施態様に係る尿検知装置を用いて行われた測定から発生した応答曲線のグラフを示す。
【図５】本発明の実施態様に係る尿検知装置を用いて行われた測定から発生した別の応答曲線のグラフを示す。
【図６】本発明の別の実施態様に係る尿検知装置を示す略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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