(57)【要約】【課題】  駆動電力を供給する必要のない液流検出センサおよびそれを用いた生活モニタシステムを提供すること。【解決手段】  液流検出センサ（１００）は、液体の流入口（１０２）および流出口（１０４）を有する円環体状流路（１１０）と、円環体状流路内に可動に配置され、磁性体（１１４）を含む浮き子（１０８）と、円環体状流路に巻かれた導線（１０６）とを備える。生活モニタシステムは、液流検出センサ（１００）と、液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段（２０７）と、入力手段を介して入力された信号に関連した情報をネットワーク（１２２）を通じて送信する通信手段（２０５）とを有するコンピュータを備える。【選択図】  図１
2005345393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内の液体の流れの有無を検出する液流検出センサであって、
前記液体の流入口および流出口を有する円環体状流路と、
前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、
前記円環体状流路に巻かれた導線と
を備えたことを特徴とする液流検出センサ。
【請求項２】
前記浮き子は球状であることを特徴とする請求項１に記載の液流検出センサ。
【請求項３】
前記浮き子は、流路方向の長さが流路径方向の長さよりも長い形状であることを特徴とする請求項１に記載の液流検出センサ。
【請求項４】
液流検出センサおよびネットワークと接続されたコンピュータとを備えた生活モニタシステムであって、
前記液流検出センサは、
水の流入口および流出口を有する円環体状流路と、
前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、
前記円環体状流路に巻かれた導線と
を備え、
前記コンピュータは、
前記液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段と、
前記入力手段を介して入力された前記信号に関連した情報を前記ネットワークを通じて送信する通信手段と
を備えたことを特徴とする生活モニタシステム。
【請求項５】
液流検出センサおよび出力装置と接続されたコンピュータとを備えた生活モニタシステムであって、
前記液流検出センサは、
水の流入口および流出口を有する円環体状流路と、
前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、
前記円環体状流路に巻かれた導線と
を備え、
前記コンピュータは、
前記液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段と、
前記入力手段を介して入力された前記信号に関連した情報を出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする生活モニタシステム。
【請求項６】
前記液流検出センサは、トイレの手洗水用の水道管に接続されていることを特徴とする請求項４または５に記載の生活モニタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液流検出センサおよびそれを用いた生活モニタシステムに関し、より詳細には、流路内の液体の流れの有無を検出するための液流検出センサおよび液流検出センサを用いて宅内居住者の生活をモニタするための生活モニタシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の少子高齢化の影響により、現代社会の高齢化がますます進んでいる。それにより、平成１２年に施行された交通バリヤフリー法など、行政の面からも高齢者等に対する安全かつ快適な生活を送るための整備が進められている。これらのことから、高齢者が生活をより快適かつ安全に送るために、支援ツール等の開発は、必要不可欠である。
【０００３】
従来、例えば電気ポットなどの家庭用電化製品の操作状況を検出管理し生活をモニタする生活モニタシステム（例えば、特許文献１参照）、あるいはドアの開閉を検出するドアセンサやトイレの水を流したことを検出する水流センサ、光電センサ、圧感センサ、超音波センサ等センサにより人の動きを検出する生活モニタシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４８０９３号公報（第２〜４頁）
【特許文献２】特開２０００−１２３２７３号公報（第３〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、家庭用電化製品の操作状況を検出する生活モニタシステム、またはドアの開閉を検出するドアセンサやトイレの水を流したことを検出する水流センサ、光電センサ、圧感センサ、超音波センサ等センサにより人の動きを検出する生活モニタシステムでは、検出手段あるいはセンサに駆動電力を供給する必要があった。
【０００６】
また、宅内における居住者の行動がシステム内のセンサに検出されることにより、居住者が活動可能な状態にあることあるいは活動していない状態にあることをモニタできるシステムであり、居住者の健康状態をモニタするシステムではなかった。さらに、例えば電気ポットの使用状況を検出する生活モニタシステムでは、季節あるいは給食サービスの利用の有無によって、電気ポットの使用状況が大きく変化してしまう生活環境の変化に弱いシステムであった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、駆動電力を供給する必要のない液流検出センサ、即ちセンサ自体が発電して信号を送出するようなセンサを提供することにある。さらに、駆動電力を供給する必要のない液流検出センサを用いた生活環境の変化に強い生活モニタシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流路内の液体の流れの有無を検出する液流検出センサであって、前記液体の流入口および流出口を有する円環体状流路と、前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、前記円環体状流路に巻かれた導線とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液流検出センサであって、前記浮き子は球状であることを特徴とする。
【００１０】
これらの構成によれば、センサに電気的エネルギーを供給する必要はなく、センサ自体が発電して信号を送出することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液流検出センサであって、前記浮き子は、流路方向の長さが流路径方向の長さよりも長い形状であることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、感度の高い、すなわちより発電力の高い、液流検出センサを提供することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、液流検出センサおよびネットワークと接続されたコンピュータとを備えた生活モニタシステムであって、前記液流検出センサは、水の流入口および流出口を有する円環体状流路と、前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、前記円環体状流路に巻かれた導線とを備え、前記コンピュータは、前記液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段と、前記入力手段を介して入力された前記信号に関連した情報を前記ネットワークを通じて送信する通信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、液流検出センサおよび出力装置と接続されたコンピュータとを備えた生活モニタシステムであって、前記液流検出センサは、水の流入口および流出口を有する円環体状流路と、前記円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、前記円環体状流路に巻かれた導線とを備え、前記コンピュータは、前記液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段と、前記入力手段を介して入力された前記信号に関連した情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
これらの構成によれば、駆動電力を供給する必要のない液流検出センサを用いた生活モニタシステムを提供することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の生活モニタシステムであって、前記液流検出センサは、トイレの手洗水用の水道管に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、生活環境の変化に強い生活モニタシステムを提供することができる。トイレの手洗い時の水流により発電する液流検出センサにより、毎日のトイレの使用時刻や回数などを見守ることにより、規則正しい生活と見過ごしがちな健康の長期的変化を客観的に見守ることが可能な生活モニタシステムを提供することができる。
る。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、液体の流入口および流出口を有する円環体状流路と、円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、円環体状流路に巻かれた導線とを備えたことにより、駆動電力を供給する必要のない液流検出センサ、即ちセンサ自体が発電して信号を送出するようなセンサを提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、水の流入口および流出口を有する円環体状流路と、円環体状流路内に可動に配置され、磁性体を含む浮き子と、円環体状流路に巻かれた導線とを備えたセンサと、液流検出センサから出力された信号を入力する入力手段と、入力手段を介して入力された信号に関連した情報を、ネットワークを通じて送信する通信手段または出力する出力手段とを備えたコンピュータとを備えたことにより、駆動電力を供給する必要のない液流検出センサを用いた生活環境の変化に強い生活モニタシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。同一の要素には同一の参照符号を付してある。
【００２１】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサを示す。流路内の液体の流れの有無を検出する液流検出センサ１００は、液体の流入口１０２および流出口１０４を有する円環体状流路１１０と、前記円環体状流路１１０内に可動に配置され、磁性体１１４（図２）を含む浮き子１０８と、円環体状流路１１０に巻かれた導線１０６とを備えている。
【００２２】
図２に、図１に示した液流検出センサの断面図を示す。円環体状流路１１０の断面は円形である。磁性体１１４を含んだ浮き子１０８は球状である。より好ましい形態では、円環体状流路１１０の断面の直径が一定に保たれ、浮き子１０８の直径が円環体状流路１１０の断面の直径よりもやや小さく構成される。
【００２３】
導線１０６は、円環体状流路１１０に巻かれることにより、コイルを形成している。液体は、流入口１０２から円環体状流路に入り、流出口１０４へと流れる。
【００２４】
円環体状流路１１０内の液体の流れにより、円環体状流路内に浮き子１０８の回転運動が生じる（例えば、矢印Ａの方向）。浮き子１０８の回転運動により、浮き子１０８に含まれた、例えば永久磁石のような磁性体１１４が円環体状流路１１０の周囲に形成されたコイルに磁束を鎖交させ電流を誘起する。
【００２５】
図５に、本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサ１００における水流の変化に対する誘導起電流の変化を測定したシステムを示す。液流検出センサ１００の導線１０６の端末が電流計１１８に接続されて、液体の流れによってコイルに生じた誘導電流が計測される。電流計１１８がさらにコンピュータ１２０に接続され、計測結果が経時的にコンピュータ１２０によって記録される。
【００２６】
図６および７に、本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサにおける水流の変化に対する誘導起電流の変化を示す。
【００２７】
図６に示した誘導起電流の変化は、コイルの巻き数を８として測定された結果である。液流検出センサに流入される水の量は、１．５リットル毎分である。図６に示すように約１．５μＡの周期的誘導起電流が生じていることが判る。また、流入を中止すると、誘導起電流は０Ａに戻ることが判る。雑音レベルを考慮してしきい値を例えば、０．１μＡと設定すれば、０．１μＡ以上の電流を検出した場合に、液体の流れがあると判定することができる。
【００２８】
図７に示した誘導起電流の変化は、コイルの巻き数を３５として測定された結果である。検出可能な液流は０．１１リットル毎分から３．３２リットル毎分であったが、図７の実験条件では、液流検出センサに流入される水の量は、０．５リットル毎分（低速）、０．９８リットル毎分（中速）および３．３２リットル毎分（高速）に設定した。いずれの場合にも約４μＡの周期的誘導起電流を生じていることが判る。これは、センサ信号としては十分な信号量である。
【００２９】
上記の実施形態では、浮き子１０８が球状の場合を説明した。浮き子の形状はこれに限られるものではなく、別の形状とすることもできる。
【００３０】
図３に、本発明の実施形態１に係る液流検出センサの別の浮き子１１２の例を示す。浮き子１１２は、流路方向の長さが流路径方向の長さよりも長い形状である。より好ましい形態では、浮き子１１２は円環体状流路１１０に沿って湾曲した円柱の形状であり、浮き子１１２の直径が円環体状流路１１０の断面の直径よりもやや小さく構成される。
【００３１】
浮き子１１２が液体の流れによって円還体状流路１１０を回転運動すると、浮き子に含まれた磁性体の磁束は常時、円還体状流路１１０の周囲に形成されたコイルに垂直に入射されるため、検出される誘導起電流の値も大きくなり、安定した検出が可能となる。
【００３２】
浮き子１１２を備え、コイルの巻き数を３５とした液流検出センサ１００について、液流検出センサに流入される水の量を低速、中速および高速とした場合の誘導起電流を測定した結果、約８μＡの誘導起電流が測定された。また、測定された誘導起電流の位相は、プラスとマイナスに大きく周期的に振れることなく安定した誘導起電流が測定された。これにより、図３に示した浮き子１１２を備えることで、より安定した液流検出センサ１００となることが解る。
【００３３】
以上、説明したように本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサ１００の構成によれば、起動電力の供給が必要のない、例えば、電池交換等のメンテナンスが必要のない、液流検出センサの提供が可能となる。
【００３４】
図８に、本発明の第２の実施形態に係る生活モニタシステムの構成図を示す。第２の実施形態に係る生活モニタシステムは、液流検出センサ１００、コンピュータ１２０およびネットワークを備えている。コンピュータ１２０は、液流検出センサ１００から信号（誘導起電流）を入力する入力出力ＩＦ（インターフェース）２０７と、入出力ＩＦ２０７を介して入力された信号に関連した情報を記憶するメモリ２０６と、メモリ２０６に記憶された情報を、ネットワークを通じて送信または送信可能とする通信ＩＦ２０５とを備えている。
【００３５】
液流検出センサ１００として、本発明の第１の実施形態で説明した液流検出センサ１００を用いる。液流検出センサは、トイレの手洗水用の水道管に接続されている。
【００３６】
コンピュータ１２０は、入出力ＩＦ２０７から入力された信号の処理が完了するまで一時的に格納することができるＲＡＭ２０３、入出力ＩＦ２０７を介して入力された信号に関連した情報を、プログラム処理するＣＰＵ２０１、プログラム処理を行うためのコンピュータプログラムが記憶されたＲＯＭ２０２、コンピュータ１２０内の構成要素をそれぞれ結合するためのバス２０４を備えることができる。
【００３７】
メモリ２０６は、不揮発性メモリまたは揮発性メモリあるいはこれらの組み合わせを用いることができる。また揮発性メモリは、ＲＡＭ２０３を用いることもできる。不揮発性メモリの場合は、ハードディスクやフラッシュメモリを用いることができる。
【００３８】
さらに、コンピュータ１２０は、キーボードなどの入力装置、ディスプレイやプリンタなどの出力装置を備えることができる。
【００３９】
入出力ＩＦ２０７から入力された信号は、例えば信号と信号を受信した時刻または日時との関連づけのプログラム処理が実行され、信号に関連した情報としてメモリ２０６に記憶される。
【００４０】
信号に関連した情報は、メモリ２０６から読み出されて、通信ＩＦ２０５によってネットワーク１２２を通じて送信される。ネットワーク１２２を通じて送信される信号に関連した情報は、例えば、所定の時間内に入力された１つまたは複数の信号に関する情報とすることができる。また、所定時間（例えば、２４時間）以内に入力された信号の数（誘導起電流の検出回数）とすることもできる。あるいは、予め指標値（例えば、１日の信号入力回数が０の場合は「異常」、１から３回の場合は「不安」、４回以上の場合は「正常」など）を設定し、指標値を送信するようにすることもできる。あるいはまた、過去に記憶された複数の信号に関する情報から、例えば、１ヶ月、６ヶ月または１年単位ごとの、（１）毎日のトイレ使用回数、（２）その日の朝１番の使用時間と夜最後の使用時刻の統計をグラフがネットワーク１２２を通じて送信されるようにしてもよい。これらは、ＣＰＵ２０１によってプログラム処理されることができる。
【００４１】
また、ネットワーク１２２を通じて送信される信号に関連した情報は、例えば、電子メールあるいはファクシミリ文書として加工され、例えば、予め定められた宛先や予め定められた時刻に、ネットワーク１２２に接続されたコンピュータあるいは携帯電話またはファクシミリ送受信装置などの端末へ送信されるようにすることができる。あるいは、ネットワーク１２２を通じて送信される信号に関連した情報は、音声情報として加工され、ネットワーク１２２に接続された電話器に警告メッセージとして送信されるように構成することができる。あるいはまた、ＨＴＭＬ文書などに加工され送信可能状態におかれ、ネットワークを介して受信する閲覧要求に応答して、送信されるようにしてもよい。１ヶ月、６ヶ月、１年単位ごとの、（１）毎日のトイレ使用回数、（２）その日の朝１番の使用時間と夜最後の使用時間の統計グラフとして送信されるようにしても良い。
【００４２】
また、コンピュータ１２０は、入出力ＩＦ２０７を介して接続されるプリンタなどの出力装置２０８を備え、信号に関連した情報を出力することもできる。
【００４３】
以上、本発明に係る生活モニタシステムを一般的なコンピュータ１２０を用いた実施形態として説明したが、コンピュータ１２０に限られるものではない。本発明に係る生活モニタシステムは、液流センサ１００と接続され、液流センサ１００から出力される信号に応答して、ネットワークあるいは出力装置へ信号に関連した情報を送信または出力することができる装置、機器またはシステムを用いて実施できる。
【００４４】
以上、説明したように本発明の第２の実施形態にかかる生活モニタシステムは、家庭で生活する生活者が使用する水の流れを利用して電流を発生させ、電流を信号として利用して遠方に暮らす生活者の日々の暮らしの無事と異常を遠隔より間接的に見守ることを特徴とする。安価で寿命が長く安定に使える信頼性の高いシステムが実現できる。また、液流検出センサ１００がトイレの手洗い水の流れを検出するようにシステムを実現することにより、例えば、一人暮らしの高齢者の生活のリズムと健康状況を遠方に暮らす家族あるいは知人または医師などに間接的に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサを示す図である。
【図２】図１に示した液流検出センサの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液流センサの浮き子の別の例を示す図である。
【図４】図３に示した浮き子の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサにおける水流の変化に対する誘導起電流の変化を測定したシステムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサにおける水流の変化に対する誘導起電流の変化を示すグラフである（コイルの巻き数８）。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る液流検出センサにおける水流の変化に対する誘導起電流の変化を示すグラフである（コイルの巻き数３５）。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る生活モニタシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  液流検出センサ
１０２  流入口
１０４  流出口
１０６  導線
１０８，１１２  浮き子
１１０  円環体状流路
１１４  磁性体
１１８  電流計
１２０  コンピュータ
１２２  ネットワーク
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  バス
２０５  通信ＩＦ
２０６  メモリ
２０７  入出力ＩＦ
２０８  出力装置
【図１】
2005345393.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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