(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス検出要素を使用して乳幼児および幼児といった人間の眠る間の排便を監視する装置を提供する。【解決手段】ルーム監視デバイスは、乳幼児または幼児や、特殊なニーズのある成人、または介護施設の成人といった、ルームを占有する人の排便（ＢＭ）を検出するよう意図して設計された。デバイスは、制限されないが、メタンおよび硫化水素といった、空気の特定物質を検査する。この検査は、擬陽性の検出機会を減らすために、１分につき数回実行される。デバイスがＢＭを検出すると、Ｗｉ−Ｆｉメッセージ、ＳＭＳテキストメッセージ、視覚警報（すなわちライト点灯）、および／または音声警報を通して使用者に警報を発信する。このデバイスは、リモートカメラを備える乳幼児モニタといった既存の監視デバイスと組み合せることができる。【選択図】図２
2016148656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
占有ルームに設置する排便（ＢＭ）検出システムであって、
ハウジングと、マイクロプロセッサと、少なくとも１つのガスセンサとを有するＢＭ検出器を備え；
前記少なくとも１つのガスセンサが物質の存在を検査するように構成され、前記センサが検査データを前記マイクロプロセッサに提供するよう構成され；
前記ＢＭ検出器が、モバイルコンピュータデバイスと通信するためのＷｉ−Ｆｉアンテナをさらに備え、前記モバイルコンピュータデバイスが、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）と、通信アンテナと、マイクロプロセッサとを含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記物質が、インドール（Ｃ８Ｈ７Ｎ）、３−メチルインドール（Ｃ９Ｈ９Ｎ）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、アミン、エタン酸（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）、酪酸（Ｃ４Ｈ８Ｏ２）およびメタン（ＣＨ４）を含むリストから選択される物質であることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つのガスセンサが、電気化学センサであることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つのガスセンサが、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサであることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つのガスセンサが、所定の期間に亘って、少なくとも二回、前記物質の存在を検査するように構成され；
前記所定の期間に亘るそれぞれの検査において、前記物質を検出すると警報が発生することを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ＢＭ検出器から通信データを受信し、前記通信データを前記モバイルコンピュータデバイスへ送信するように構成されたＷｉ−Ｆｉトランシーバをさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記モバイルコンピュータデバイスが、前記ＢＭ検出器から使用者へ情報を中継するように構成されたユーザインタフェースを有するソフトウェアプログラム備え；
前記ソフトウェアプログラムが、前記ＢＭ検出器から警報メッセージを受信するように構成されたメッセージ用アプリケーションを備え；
前記ソフトウェアプログラムが、前記ＢＭ検出器に関する複数の範囲の設定を調整するためのインタフェースアプリケーションをさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、
前記ＢＭ検出器に関する前記範囲の設定が、インドール（Ｃ８Ｈ７Ｎ）レベルと、３−メチルインドール（Ｃ９Ｈ９Ｎ）レベルと、硫化水素（Ｈ２Ｓ）レベルと、アミンレベルと、エタン酸（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）レベルと、酪酸（Ｃ４Ｈ８Ｏ２）レベルと、メタン（ＣＨ４）レベルと、環境温度と湿度とを含むリストから選択されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、
前記設定の範囲に関して、調整可能な上限範囲をさらに備え、前記調整可能な上限範囲が、前記モバイルコンピュータデバイスの前記ソフトウェアプログラムを用いて調整可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、
前記設定の範囲に関して調整可能な下限範囲をさらに備え、前記調整可能な下限範囲が、前記モバイルコンピュータデバイスの前記ソフトウェアプログラムを用いて調整可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、
マイクロフォンを備えるルーム監視システムと、スピーカを備える遠隔監視デバイスとをさらに備え、当該遠隔監視デバイスが、前記監視システムのマイクロフォンから音声通信を受信するように構成され；
前記ＢＭ検出器が、当該検出器の近くで前記物質が検出されると音声警報を発するように構成されたスピーカを備え；
前記ルーム監視システムが、前記遠隔監視デバイスのスピーカを通して使用者に警告することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記ルーム監視システムがリモートカメラを備え、前記遠隔監視デバイスが前記リモートカメラによって記録されたライブビデオ送信を表示するためのビデオディスプレイをさらに備え；
前記ＢＭ検出器が、当該検出器の近くで前記物質が検出されると視覚警報を発するように構成された前記ＢＭ検出器のハウジングの点灯領域を備え；
前記ルーム監視システムが、前記遠隔監視デバイスのビデオディスプレイを通して使用者に警告することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記ＢＭ検出器のハウジングの点灯領域が、グラフィカルユーザインタフェースを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
占有ルームに設置する排便（ＢＭ）検出システムであって、当該システムが、
ハウジングと、マイクロプロセッサと、前記第一のＢＭ検出器の近くで空気中の物質の存在を検査するように構成された少なくとも１つの金属酸化物半導体（ＭＯＳ）ガスセンサとを有する第一のＢＭ検出器を備え、前記センサは、検査データを前記マイクロプロセッサに提供するように構成され；
前記第一のＢＭ検出器が第一のルームに配置され；
モバイルコンピュータデバイスであって、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）と、通信アンテナと、マイクロプロセッサとを有するモバイルコンピュータデバイスを備え；
前記物質が、インドール（Ｃ８Ｈ７Ｎ）、３−メチルインドール（Ｃ９Ｈ９Ｎ）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、アミン、エタン酸（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）、酪酸（Ｃ４Ｈ８Ｏ２）およびメタン（ＣＨ４）を含むリストから選択された物質であり；
前記第一のＢＭ検出器が、Ｗｉ−Ｆｉトランシーバと通信するためのＷｉ−Ｆｉアンテナをさらに備え、前記Ｗｉ−Ｆｉトランシーバが、前記第一のＢＭ検出器から通信データを受信し、前記通信データを前記モバイルコンピュータデバイスへ送信するように構成され；
前記第一のＢＭ検出器が、所定の期間に亘って、少なくとも二回、前記物質の存在を検査するように構成され；
前記所定の期間に亘るそれぞれの検査において、前記物質が検出されると警報が発生することを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
ハウジングと、マイクロプロセッサと、前記第一のＢＭ検出器の近くで空気中の物質の存在を検査するように構成された少なくとも１つのガスセンサとを有する第二のＢＭ検出器を備え、前記センサが前記マイクロプロセッサへ検査データを提供するように構成され；
前記第二のＢＭ検出器が、第二のルームに配置され；
前記第二のＢＭ検出器が、前記Ｗｉ−Ｆｉトランシーバと通信するためのＷｉ−Ｆｉアンテナを備え、前記Ｗｉ−Ｆｉトランシーバが、前記第二のＢＭ検出器から通信データを受信し、前記通信データを前記モバイルコンピュータデバイスへ送信するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１４の記載のシステムにおいて、
マイクロフォンを備えるルーム監視システムと、スピーカを備える遠隔監視デバイスとをさらに備え、当該遠隔監視デバイスが、前記監視システムのマイクロフォンから音声通信を受信するように構成され；
前記第一のＢＭ検出器が、当該検出器の近くで前記物質が検出されると音声警報を発するように構成されたスピーカを備え；
前記ルーム監視システムが、前記遠隔監視デバイスのスピーカを通して使用者に警告することを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１６の記載のシステムにおいて、
前記ルーム監視システムがリモートカメラを備え、前記遠隔監視デバイスが、前記リモートカメラによって記録されたライブビデオ送信を表示するためのビデオディスプレイを備え；
前記第一のＢＭ検出器が、当該検出器の近くで前記物質が検出されると視覚警報を発するように構成された前記第一のＢＭ検出器のハウジングの点灯領域を備え；
前記ルーム監視システムが、前記遠隔監視デバイスのビデオディスプレイを通して使用者に警告することを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、
前記ＢＭ検出器のハウジングの点灯領域が、グラフィカルユーザインタフェースを備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１月２７日に出願された米国特許出願第１４／６０６，４９４号における優先権を主張し、その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、一般にガス監視装置に関し、より具体的には、ガス検出要素を使用して乳幼児および幼児といった人間の眠る間の排便を監視する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
夜間子供は頻繁に泣いて起きてしまう。これは夜間に起きる排便（ＢＭ）によって頻繁に引き起こされ、子供はおむつのかぶれやその他の不快感によって起きる。親は、おむつの排便を物理的にチェックせずに、子供がおむつ交換を必要としているかどうかを知ることは不可能である。これは、子供が理由なく泣いている場合は不利益となるが、とにかく親は起きて子供を見に行かなければならない。
【０００４】
介護中の老人または特殊なニーズのある患者は、患者が排便で苦しんでいる場合に、医療従事者に警報を発する受動監視デバイスから同様に利益を得ることができる。医療従事者は、警報を受け、床擦れ等を防ぐために患者を補助する。
【０００５】
必要なことは、センサの使用を通して睡眠中の子供を能動的に監視し、排便の発生を同定する方法であり、これにより不必要なおむつのチェックを防ぐ。
【０００６】
本発明の利点および特徴を持つ排便検出を行う利用可能なシステムまたは方法は、従来存在していない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、一般に、排便に関連するガス、例えば、限定するものではないが、メタンまたは硫化水素を検出するためのセンサ装置を提供する。好適な実施例で、検出器は、偽陽性を避けるために、所望の期間に亘って複数のサンプルを取得する。検出装置は、排便が検出されたときに、音、光、モバイル装置へのワイヤレスメッセージ、またはその他の手段を通して親に警告することができる。これによってセンサ装置は、追加の機器を必要とせずに、他の既存の製品（例えば、乳幼児監視システム）と組み合わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図面は、本明細書の一部を構成し、本発明の例示的な実施例を含み、それらの多様な目的および特徴を示している。
【図１】図１は、本発明の好適な実施例と、通信可能な要素の概略図を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の様々な構成要素間の簡略関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明に関するグラフィカルユーザインタフェースのサンプルステータス画面の概略図である。
【図４】図４は、その代替表示である。
【図５】図５は、フロアプランの概略図であり、通して本発明の実施例が設けられている。
【図６】図６は、実際に使用される方法および本発明の実施例を図示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ｉ．導入と環境
必要に応じて、本発明の詳細な様態が本書で開示されるが、開示される様態は、本発明の単なる一例にすぎず、本発明は様々な形態で実施可能であることが理解されるべきである。従って、本書で開示される特定の構造的および機能的な特徴は、限定的に解釈されるべきものではなく、単に、請求項の根拠および本発明の様々な使用方法を当業者に教示するための示すべき根拠として、解釈されるべきである。
【００１０】
特定の技術用語は、単に引用文献で利用するために次の記載において使用されており、限定されるものではない。例えば、上部、下部、前部、後部、右部および左部は、図示された発明について述べられている。用語「内部」と「外部」とは、それぞれ、記載されそれらで設計された部材の様態の中央へ向かう方向と、そこから離れていく方向とについて述べている。「前方」と「後方」とは、適切な場合には、一般的に移動方向について述べる。
【００１１】
一般的なウェブブラウザを見るためのディスプレイデバイスやユーザインタフェースを備えるモバイルスマートデバイスを含む更なる実施例が、以下の説明を通して共通に言及される。デバイス、コンピュータ、ディスプレイ、またはユーザインタフェースの種類は、本発明の実施例を実施する際、変化してもよい。前記の用語は、特に述べられた用語、そこからの派生語および同義語を含んでいる。
【００１２】
本願発明のトリガとなる排便に関連するガスは、インドール（Ｃ８Ｈ７Ｎ）、３−メチルインドール（Ｃ９Ｈ９Ｎ）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、アミン、エタン酸（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）、酪酸（Ｃ４Ｈ８Ｏ２）およびメタン（ＣＨ４）を含むが、これらに限定されない。これらの化合物は、人間の固体廃棄物からの複数の物質に含まれている。本願の目的のために、これらの物質のうち何れかまたは全てが、本発明を実施するセンサシステムによって使用されるか、検出されるかが考慮されるべきである。
【００１３】
２種類のガスセンサシステムが、市場に存在している。すわなち（１）電気化学センサおよび（２）金属酸化物半導体（ＭＯＳ）センサである。何れの種類のセンサも本発明の実施例に使用できるが、ＭＯＳセンサが好適な実施例で利用される。好適なセンサであるＭｉＣＳ−５５２４は、環境変化を検出する方法のような、比較方法において揮発性有機化合物を測定および検出することができ、それによって抵抗変化の出力を提供する。センサは、上述の何れかの化合物と同様に、アンモニア、一酸化炭素、硫化水素等のような還元ガスおよび／または芳香族ガスの何れかを実質的に測定することができる。ＭＯＳセンサは、センサ表面の還元ガスの存在によって酸化され、これらのガスからの電子放出によって、センサプレートに亘る抵抗値を低下させる。
【００１４】
人間の排出物からの臭気は、食べ物に関係しており、年齢には関係しない。排出物質は、乳児と成人との間で本質的に同様であるが、本願用途は最も共通の要素である硫化水素に関して我々の技術を集中させているものの、その他のガスも検査されなければならない。周知のように、母乳栄養である６ヶ月未満の幼児は、もし臭気があるとしても、大量には発しない。潜在的に無臭のガスを検出することは、本願発明の目的に非常に有益である。
【００１５】
ＩＩ．好適な実施例である排便（ＢＭ）センサシステム２
図面をより詳細に参照すると、図１は好適なＢＭセンサシステム２の概略図を示し、ルーム内のガスに基づいてＢＭを検出するためのＢＭセンサ／検出器４と、ＢＭセンサからの警報を受信するためのモバイルデバイス６と、モバイルデバイス６と検出器／センサ４とが通信するワイヤレスネットワーク８とを含む。
【００１６】
検出器４は、音声および／またはビデオ監視を備える乳幼児用モニタのような、標準監視デバイス１０とともに利用されることもできる。同様に検出器４は、ワイヤレスネットワーク８に直接アクセスするか、ネットワーク８と検出器４との間で通信するためのネットワーク中継４０デバイスと交信することができる。代替的に、中継器４０は、モバイルデバイス６と検出器４との間の直接的な通信のみ可能とし、その他のネットワーク接続は制限されるか、遮断されてもよい。
【００１７】
図示するように、検出器４は、ＢＭ検出器４を用いた検出に関して、メタンセンサ１２、硫化水素センサ１４、または固体または液体の人間の排出物の一部として放出されるガスを検出できる他のセンサのような、ルーム内のガスを検出するセンサを含む。マイクロプロセッサ１６が、センサ１２、１４からデータを受け取り、予め設定されまたは所定の閾値を基づいて警報を発すべきかどうかを決定する。マイクロプロセッサは、スピーカ１８を通して増幅された音を発すること、検出器４に設けられた１またはそれ以上のライト２０を点灯させること、またはＷｉ−Ｆｉアンテナ２２かモバイルデバイス６と通信するその他の手段を用いてモバイルデバイス６にワイヤレス警報を送ることによって、警報を発することが可能となる。
【００１８】
スピーカ１８またはライト２０のそれぞれの使用を通して検出器４によって発せられた音声または視覚警報の通知範囲を増大するために、監視デバイス１０が使用されてもよい。この監視デバイスは、グラフィカルユーザインタフェース３４と、音声警報用の別個のスピーカまたは警報器３６と、視覚警報用のリモートカメラ３８とを含んでもよく、含まなくてもよい。この監視デバイス１０は、乳幼児が泣いているまたは寝ていない場合に親へ警報を発するための独立型の乳幼児監視システムであってもよい。
【００１９】
通常のスマートフォンデバイスのようなモバイルデバイス６は、別個のマイクロプロセッサ２４と、スピーカ２６と、アンテナ２８と、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）３０と、メッセージ用ソフトウェア３２とを含む。ＧＵＩは、タッチスクリーン型のインタフェースであり、使用者は、ソフトウェアを通したワイヤレス接続を用いて検出器４の設定を直接変えることができる。メッセージ用ソフトウェアは、検出器４に関するサービスを使用した一般的なＳＭＳのメッセージ送信か、ワイヤレスネットワークからダウンロードされた検出器４専用の全く別のソフトウェアアプリケーションかＡＰＰを含んでもよい。
【００２０】
図２は、モバイルデバイス６と検出器４との間の関係を示している。ここで示す検出器は、検出器に設定を直接アクセスするための制御部５０を含む。これらの設定は、モバイルデバイス６を用いてワイヤレスで制御されることもできる。モバイルデバイスの典型的なＧＵＩ３０の表示スクリーンは、監視されるルームの周囲状況４２と、典型的なＢＭに関する多様な化合物に関する警報状況４４と、検出されるそれぞれの物質または空気の品質値に関する情報にアクセスする情報「ボタン」４６と、モバイルデバイス６か検出器４の異なる表示を選択したりソフトウェア設定を変えたりする設定プルダウンボタン４８のような特徴を含む。
【００２１】
検出器４は、検出器のソフトウェアまたはハードウェアの設定に直接アクセスできる制御部５０を含んでもよい。検出器本体部のどこかに配置されたスピーカ１８は音声警報を発する一方で、ディスプレイまたはライト２０は視覚警報を発する。ここでは、ＧＵＩが、モバイルデバイス６を通してアクセス可能な設定情報を含むことも示されている。ＧＵＩは、警報が検出された時に単に点灯するか、検出器の設定を表示するか、そうでなければ使用者へ視覚警報を提供することができる。
【００２２】
図３および図４は、モバイルデバイス６を通して接続可能なＧＵＩ表示スクリーン５２の実施例または検出器４のディスプレイ部分の実施例である。例えば、図３は、検出器４によってルーム内で検出されたＨ２Ｓ（硫化水素）のステータス情報を示している。この表示画面は、図２で示されるようなホーム画面上のＨ２Ｓに関する情報ボタン４６を選択することでアクセス可能となる。
【００２３】
選択した要素またはルーム因子（例えば温度、ガス存在、湿度）のステータス５４は、チェックマーク、または全てが正常というその他のサイン、または選択したルーム因子または要素レベルが設定パラメータ外の場合の別のサインと共に、目立つように表示される。いつ警報器がルーム因子によって作動するかを決定するために、スクロールバー５８を用いてパラメータを設定できる。検査された要素またはルーム因子の説明が５６で示されている。図４は、例として空気温度を用いた同様の表示を示している。ここではスクロールバー５８は、上位範囲と下位範囲とを含んでおり、それによって使用者は特定のルーム因子をさらにカスタマイズすることが可能となる。
【００２４】
図５は家、病院、または医療機関のような、建物におけるフロアプラン６０を示している。３つのルーム６２．１、６２．２、６２．３が表示され、３つの検出器４．１、４．２、４．３がそれぞれのルーム内に設置されている。中央の中継器４０は、ＢＭまたはその他のルームに適合した検出器４．１、４．２、４．３から、固定またはモバイルのコンピュータデバイス、または複数のデバイスへ受信した全てのデータを中継する。この配置は、老人介護施設に特に有用である。
【００２５】
図６は、本発明の好適な実施例の実行に伴う、幾つかのステップを示すフローチャートである。プロセスは１０２で開始する。１０４でセンサが、好適には、子供か患者が寝ている間にＢＭが起きるような子供か患者のルーム内に配置される。乳幼児用モニタのような、既存のルーム監視デバイスが存在するかどうかのチェックが、１０６で実行される。
【００２６】
１０６で既存のルーム監視デバイスが存在している場合、既存のルーム監視デバイスに関するリモートビデオカメラも存在しているかを１０８で判定する。もし存在しているならば、１１０でセンサの視覚通知機能が起動される。どちらにしても、音声通知は１１２で起動する。
【００２７】
１０６で既存のモニタが存在するかどうかに関わらず、センサデバイスは、１１４で、１またはそれ以上のモバイルコンピュータデバイスと同期される。これにより、警報メッセージや他の通信が、センサ／検出デバイスおよびモバイルデバイスから送信可能となる。使用者は、モバイルコンピュータデバイスまたは検出器それ自体を用いて、検出器の所望の設定１１６を設定することもできる。これらの設定は、検出器の精度をどのようにするかの好みであり、ルームの周囲空気に基づいている。
【００２８】
この全ての設定後、センサは、１１８でルームの周囲空気を能動的に監視する。周囲のルーム因子が正常レベル内かどうかを判定するために、１２０で定期的にチェックが実行される。もし正常レベルならば、サイクルは継続する。
【００２９】
１２０で、異常と判断されると、センサデバイスによって警報通知が送信されなければならない。１２２で既存の監視デバイスが存在し、１２４でリモートカメラが存在する場合、センサは１２６でリモートカメラと連結した遠隔監視デバイスを通して見えるような視覚表示を点滅させ、点灯させ、そうでなければ作動させる。同時に、ビープ音またはブザー音のような音声警報が、１２８でセンサデバイスによって発生する。これは監視デバイスを通して送信され、既存の監視デバイスに関するスピーカで鳴らされる。
【００３０】
同時に、または設置している既存のモニタが無い場合、１３０でセンサ／検出器に関するモバイルデバイスへワイヤレスの通知が送信される。これらの通知は、ＳＭＳメッセージ送信か、特にセンサ／検出デバイスに関するソフトウェアか、その他の手段（例えば自動電話）を通して送信されることができる。全ての警報が送信されると、１３２でプロセスが終了する。プロセスは、警報に関する問題が対処されるか、システムに手動リセットが必要な場合に、１１８で周囲空気の検出に自動的に戻ることができる。
【００３１】
発明の特定の実施例および／または様態が示され、説明される一方で、本発明はこれらに制限されず、様々なその他の実施例および様態を包含することが理解されるべきである。
【図１】
2016148656.tif 000003
【図２】
2016148656.tif 000004
【図３】
2016148656.tif 000005
【図４】
2016148656.tif 000006
【図５】
2016148656.tif 000007
【図６】
2016148656.tif 000008
【外国語明細書】
2016148656000001.pdf