(57)【要約】      （修正有）【課題】おむつ内に排泄された尿の量または便の排泄をおむつの外側に配設した赤外線センサーで検知し介護者等に報知する赤外線おむつ監視装置を提供する。【解決手段】おむつの外側に赤外線センサー１０，１７，１８，２１を取り付け、おむつ内に排泄された尿の量または便の排泄を、赤外線センサーの各個の出力値を算出するピーク値算出手段４０と、前記赤外線センサーの各個の出力値が排尿或いは排便により上昇に転じる点の出力値を検出し基準出力とする基準出力値算出手段４１と、排尿或いは排便の各回に赤外線センサーが感応して発生したセンサーごとの出力ピーク値から基準出力値算出手段が算出したセンサーごとの基準出力値を減算し実質ピーク値を求め、その結果に基づいて全実質ピーク値を加重加算することにより排尿量或いは排便を算出する加重加算手段４２を備え、排尿量または排便を検出するようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
おむつ内に排泄された尿の拡散領域を覆うようにおむつの外側に配設され、かつ排泄された尿から放射された赤外線をおむつの外被を経由して受光する複数個の赤外線センサーと、これらの赤外線センサーの各個の出力値のピーク値を算出するピーク値算出手段と、前記ピーク値発生に係わる赤外線センサーの各個の出力値がピーク値発生前の直近に上昇に転じた時点の出力値を検出して基準出力値とする基準出力値算出手段と、排尿の各回に前記各赤外線センサーが感応して発生したピーク値から前記基準出力値算出手段が算出した赤外線センサーごとの基準出力値を減算して実質ピーク値を求め更に全ての実質ピーク値を各赤外線センサーの配設位置を勘案して加重加算することにより累積尿量を算出する加重加算手段を備えた、赤外線おむつ監視装置
【請求項２】
請求項１に記載の赤外線おむつ監視装置において、おむつ内に排泄された便の熱放散領域を覆うようにおむつの外側に配設され、かつ排泄された便から放射された赤外線をおむつの外被を経由して受光する少なくとも１個の赤外線センサーと、これらの赤外線センサーの各個の出力値のピーク値を算出するピーク値算出手段と、前記ピーク値発生に係わる赤外線センサーの各個の出力値がピーク値発生前の直近に上昇に転じた時点の出力値を検出して基準出力値とする基準出力値算出手段と、排便の各回に前記各赤外線センサーが感応して発生したピーク値から前記基準出力値算出手段が算出した赤外線センサーごとの基準出力値を減算して実質ピーク値を求め更に全ての実質ピーク値を各赤外線センサーの配設位置を勘案して加重加算することにより累積便量を算出する加重加算手段を備えた、赤外線おむつ監視装置
【請求項３】
請求項１および請求項２に記載の赤外線おむつ監視装置において、赤外線センサーをその受光面におむつからかかる荷重がその受光面の周辺部にかかる荷重を極力超えないように装着する褥瘡予防部材を備えた、赤外線おむつ監視装置
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、おむつ内に排泄された尿の量または便の排泄をおむつの外側に配設した赤外線センサーで検知し介護者等に報知する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、おむつ内に排泄された尿の量または便の排泄をおむつの外側から検知し介護者等に報知する装置として、例えば、国際特許出願広報  番号ＰＣＴ  Ｗ２０１１／１６２４０２  名称  おむつ内排便および排尿量検出装置で開示されたものがある。更に、尿量を検出する装置として、例えば、特開２００１−３１８０６７  名称  尿量検出装置で開示されたものがある。
【先行技術文献】
【０００３】  従来の、おむつ内に排泄された尿の量または便の排泄をおむつの外側から検知し介護者等に報知する装置として国際特許出願広報  番号ＰＣＴ  Ｗ２０１１／１６２４０２  名称  おむつ内排便および排尿量検出装置で開示されたものおよび尿量を検出する装置として特開２００１−３１８０６７  名称  尿量検出装置で開示されたものがあるが、おむつの温度を検出するためにサーミスタなど熱伝導によりおむつの外側の温度を温度センサーに導いて観測する方法がとられていた。しかしながら、これらの装置の場合、おむつ使用者が寝る・座る・寝返るなど姿勢を変化させるとおむつとサーミスタ間の圧接圧力が大きく変化しその間の熱抵抗が大幅に変化するうえ最悪の場合はおむつとサーミスタが離れてしまい尿検出の精度が低下したり観測不能に陥るという問題があった。また、サーミスタには熱容量がありリード線からの熱漏洩もあるのでおむつの温度に追随するのに無視し得ない時間遅れが生じることに加えサーミスタの周りの雰囲気温度の影響によって到達温度が低下し温度検出の精度が損なわれるという問題があった。更に前記サーミスタの検出温度と検出の時間遅れは使用者の姿勢変化によって起こる前記熱抵抗の変化と使用者の着衣の下に入り込むすきま風による前記雰囲気温度の変化で検出温度が大きく擾乱を受けそれに基づいて算出した尿や便の量に誤りが生じるという問題があった。そのために別途姿勢センサーなどを装置内に組み込んで補正することやおむつとサーミスタとの圧接圧力保持のため特殊なクッションやばねなどを使用することも可能であるがそのためにおむつとの接触面の圧力が一様でなくなり褥瘡発生の引き金になる虞が増大し加えておむつの装着感を損ねるという問題があった。更には装置が大きくなり消費電力やコストが増大する問題があった。
【発明の概要】
【０００４】  本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、尿や便の排泄量やその発生時期を正確に検出し信頼度の高い情報を介護者に提供するため、おむつと排泄情報取得のためのセンサーとの密着状況やセンサー周りの雰囲気の温度状況による検出精度低下が少なく、褥瘡発生の引き金となる虞の少ない、かつ、安価なおむつ内排尿量および排便検出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の本発明装置はおむつ内に排泄された尿の拡散領域を覆うようにおむつの外側に配設され、かつ排泄された尿から放射された赤外線をおむつの外被を経由して受光する褥瘡予防部材装着の複数個の赤外線センサーと、これらの赤外線センサーの各個の出力値のピーク値を算出するピーク値算出手段と、前記ピーク値発生に係わる赤外線センサーの各個の出力値がピーク値発生前の直近に上昇に転じた時点の出力値を検出して基準出力値とする基準出力値算出手段と、排尿の各回に前記各赤外線センサーが感応して発生したピーク値から前記基準出力値算出手段が算出した赤外線センサーごとの基準出力値を減算して実質ピーク値を求め更に全ての実質ピーク値を各赤外線センサーの配設位置を勘案して加重加算することにより累積尿量を算出する加重加算手段を備えたこと、を特徴としている。【０００６】請求項２に記載の本発明装置は、請求項１に記載の赤外線おむつ監視装置において、おむつ内に排泄された便の熱放散領域を覆うようにおむつの外側に配設され、かつ排泄された便から放射された赤外線をおむつの外被を経由して受光する少なくとも１個の赤外線センサーと、これらの赤外線センサーの各個の出力値のピーク値を算出するピーク値算出手段と、前記ピーク値発生に係わる赤外線センサーの各個の出力値がピーク値発生前の直近に上昇に転じた時点の出力値を検出して基準出力値とする基準出力値算出手段と、排便の各回に前記各赤外線センサーが感応して発生したピーク値から前記基準出力値算出手段が算出した赤外線センサーごとの基準出力値を減算して実質ピーク値を求め更に全ての実質ピーク値を各赤外線センサーの配設位置を勘案して加重加算することにより累積便量を算出する加重加算手段を備えたこと、を特徴としている。【０００７】請求項３に記載の本発明装置は請求項１および請求項２に記載の赤外線おむつ監視装置において、赤外線センサーをその受光面にかかる荷重が周辺部にかかる荷重を極力超えないように装着する褥瘡予防部材を備えたこと、を特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】  前記のように構成された請求項１に記載の赤外線おむつ監視装置は、おむつの外側に排尿量検出に係わる複数個の褥瘡予防部材装着の赤外線センサーを配設している。これらの赤外線センサーの出力値と配設された位置に係わる情報からおむつ内に排泄された累積尿量を算出する。排泄された尿は排泄回数が増える度に尿排泄口からおむつの周辺に向って遠くまで流れてから吸収される。１回目の排尿は尿排泄口付近のおむつに吸収され、そこのおむつの外側を暖めるのでその付近に配設された赤外線センサーに到達する赤外線が強まりその出力値は増加する。２回目の尿排泄があったときは、排尿は１回目に濡れてしまったおむつの部分で一部は吸収されるものの大部分はその表面を流れてその周辺の未だ濡れていない部分に吸収される。その結果２回目の排尿によって濡れたおむつの部分近くに配設された赤外線センサーの出力値が増加する。以後排尿の度ごとに新たに濡れたおむつの部分の近くに配設された赤外線センサーにより排尿による赤外線強度の変化が感知される。排尿時の尿の温度は一般に体内温度に一致しているので体表面温度よりやや高い。この尿がおむつに吸収されおむつのその部分を温めて発射する赤外線はその外側に配設された赤外線センサーの出力値を変化させるがこの時この赤外線センサー出力値変化のピーク値と排尿量との間には大略比例関係が成り立っていることが実験的に確かめられている。本発明装置は、この原理を活用して排尿量を算出するため、先ず、おむつが排尿によって濡れる範囲を全て監視できるような配置で赤外線センサーを配設し、ピーク算出手段によりこれら赤外線センサーの各個について出力値のピーク値を求める。次いで、基準出力値算出手段によりこのピーク値を示した赤外線センサーが排尿に感応して出力値上昇を開始した時点の赤外線センサー出力値即ち基準出力値を求める。最後に、加重加算手段により前記ピーク値を示した赤外線センサーの配設位置に係わる係数を加味して加重加算し累積排尿量を算出する。前記複数個の赤外線センサー以外の構成手段は小型の容器に収容しおむつの上縁などに取り付ける。以上説明したように、本発明装置は排尿によっておむつの各部に新たに生じた赤外線強度の変化に基づいて累積尿量を算出しているので使用者の姿勢変化によっておむつ表面と赤外線センサーとの間の密着度が低下または離れてしまった場合でもおむつ表面から赤外線センサーに到達する赤外線の強さが大きく低下することがなく算出した累積排尿量の精度が良好に保たれる効果がある。また、赤外線センサー出力値がおむつ表面から放射する赤外線の強さに追随するまでの時間は迅速であり排尿量を遅れなく検出できる効果がある。更に、本発明装置に使用する赤外線センサーは防犯用人感センサーや自動車用などで広く使用されている焦電型赤外線センサー等を使用することができる。このセンサーは常温付近では検出値がその周りの雰囲気の温度にほぼ影響されないので前記［０００３］で説明したすきま風の影響が軽微であるという効果がある。他の部分はスマートホンで広く普及している部品を使用できるので低コストで小型に生産できる効果がある。【０００９】請求項２に記載の赤外線おむつ監視装置は、おむつの外側���排便検出に係わる少なくとも１個の赤外線センサーを配設している。これらの赤外線センサーの出力値と配設された位置に係わる情報からおむつ内に排泄された累積便量を算出する。この累積便量の算出方法は請求項１に記載の本発明装置と同様であり実質ピーク値算出手段と基準値算出手段及び加重加算手段は共用できる。また、便は尿に比べて一般に流動性が低くおむつ内で拡散する領域が小さいので配設する赤外線センサーの数は少なくてよい。従って本発明装置は小型化が可能であり低コストで生産できる効果がある。【００１０】請求項３に記載の赤外線おむつ監視装置は、おむつの外側に配設する赤外線センサーはクッション材で構成された褥瘡予防部材に収容されているので、使用者が寝具の上に長時間寝返りを打てない状況で仰臥した場合でも臀部に局所的な力が掛かることがないので、褥瘡の引き金となる危険が低下するばかりでなくゴツゴツ感などの不快感もなくなりおむつの装着感が向上するという効果がある。
【発明を実施する為の最良の形態】
【００１１】  上記のように構成された請求項１および２に記載の機能を有する赤外線おむつ監視装置は、被介護者の便や尿の排泄を敏速に検知するので、その情報を自宅介護現場ではノートパソコンやスマートホン等の小型表示機に、また、多人数収容の介護施設では介護ステーション等に置かれた大型表示機に必要に応じて表示し同時におむつの交換時期接近などの警報機能を組み込むのが望ましい。更に、本発明装置のセンサーユニットをおむつに装着する場合おむつへの密着を良好に保つために介護者に熟練を要求するなどの必要がないようにすることが望ましい。介護者は前記表示機に示された排泄状態のデータを利用して被介護者毎への対応や処置の仕方を判断し迅速に取り組むことができるのでおむつからの便や尿漏れを未然に防ぎ、おむつかぶれやただれの予防にもデータに基づいた対応が可能となる。従って本赤外線おむつ監視装置は被介護者に対する優しい介護の向上に役立つばかりでなく介護者に対しては精神的・肉体的負担の軽減に役立つ。
【実施例】
【００１２】  以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明は、下記の実施例に何ら限定されることなく本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとりうることは言うまでもない。
【実施例】
【００１３】図１は実施例の本発明装置をおむつに配設した場合の説明図である。図２は、実施例で使用者が例えば横臥姿勢で尿排泄した場合などの尿量算出精度を重視した赤外線センサーの配設を詳しく説明するための説明図である。図４は、実施例の構成を示す構成図である。図５は、排尿で新たに濡れたおむつの領域にある赤外線センサーの出力値の変化を説明するための説明図である。【００１４】図１に示すように実施例の本発明装置は、前記褥瘡予防部材装着赤外線センサーが配設されたセンサーユニット３と本体４で構成される。センサーユニット３は可撓性のプリント基板に前記褥瘡予防部材装着赤外線センサーを取り付けて保護被服で被い本体４に接続されている。また、センサーユニット３は面ファスナーでおむつ２の所定位置に取り付け本体３はクリップでおむつ２の上縁付近に取り付ける。ここで本体３は前即ち腹側に取り付ける。【００１５】図２は排尿量算出に比較的高い精度を要求する用途に用いる実施例で、センサーユニット３にはおむつの左側に尿用の赤外線センサー１０乃至１３を配設しかつ右側に１４乃至１７を配設する。赤外線センサー１１及び１５は尿排泄口の真横付近に配設するのが好適である。また、便用の赤外線センサー１８と１９を便排泄口Ｐの真下からやや後ろ即ち背側に相互に４乃至６ｃｍ離して配設する。更に、赤外線センサー１８、１９の後方に別な赤外線センサー２０，２１をそれぞれ３−４ｃｍ離して配設する。センサーユニット３に配設する赤外線センサーは算出する排尿量或いは排便量の要求精度に合わせて配設密度を加減する。【００１６】本赤外線おむつ監視装置は排尿検出に利用する物理量がおむつ表面から放射する赤外線であり前記先行文献の国際特許出願広報  番号ＰＣＴ  Ｗ２０１１／１６２４０２  名称  おむつ内排便および排尿量検出装置で開示されたものと異なっているため検出性能や特長が異なっているが排尿量および排便の算出方法は構成手段およびその動作において一致している。次に、図４及び図５を用いて実施例の動作を説明する。先ず排尿検出時の動作について説明する。尿用赤外線センサー１０乃至１３が検出したおむつ各部の表面から放射された赤外線に対する出力値はピーク値算出手段４０と基準値算出手段４１に送出される。これらの出力値をＤ１・・・Ｄｍとする。これらの出力値は排尿時に尿からおむつの表面を経由して放射された赤外線により一旦上昇するがその後下降する。この上昇および下降する赤外線センサーの出力値は前記おむつの表面から放射される赤外線の強度の上昇および下降と比べ実用上時間的遅れはない。この出力値の様子を図５を用いて詳しく説明する。尚、図２は図４の尿用赤外線センサーの最大数ｍを８とし便用赤外線センサーの最大数ｎを４とした場合を示している。図５において実線を例えば図２の尿排泄口近くの赤外線センサー１１の出力Ｄ２とすると、Ｄ２は１回目の排尿まではほぼ安定していたが１回目の排尿があり赤外線センサー１１の検出領域が尿で濡れると急上昇し数十秒後にはピーク値に到達しそれから徐々に下降する。この上昇および下降の動きはその位置の尿の動きにリアルタイムで追随している。次いで２回目の排尿があるとＴ２はやはり上昇と下降を繰り返す���しかし、２回目の排尿では一回目の排尿で濡れた領域にはあまり吸収されず表層流となって次の領域に流れ込み吸収される。その結果、２回目の排尿によって起こるＤ２の変化は一般に小さい。しかし、赤外線センサー１１の隣の赤外線センサー即ち赤外線センサー１２の検出領域は２回目の排尿により新たに濡れたことにより赤外線センサー１２の出力Ｄ３はＤ２が１回目の排尿で示した変化と類似の変化をする。この様子を図５の点線で示した。ピーク値算出手段４０は赤外線センサー１１及び赤外線センサー１２から送出されたＤ２及びＤ３から１回目及び第２回目の排尿によって生じるピーク値を算出し加重加算手段４２に送出する。基準出力値算出手段４１は１回目及び２回目の排尿によってＤ２またはＤ３が急上昇を開始した時点のＤ２またはＤ３の値を基準出力値として加重加算手段４２に送出する。今、Ｄ１について１回目の排尿に対するピーク値をＤ１ｐ１および基準値をＤ１ｒ１とし、２回目の排尿に対するピーク値をＤ１ｐ２及び基準値をＤ１ｒ２とする。また、Ｄ２について２回目の排尿に対するピーク値をＤ２ｐ２及び基準温度をＤ２ｒ２とすると加重加算手段４２は各排尿の度に排尿量及び累積排尿量を下記の算式により算出する。
１回目の排尿量        Ｗ１＝Ｋ１１＊（Ｄ１ｐ１−Ｄ１ｒ１）
２回目の排尿量        Ｗ２＝Ｋ１１＊（Ｄ１ｐ２−Ｄ１ｒ２）＋Ｋ１２＊（Ｄ２ｐ２−Ｄ２ｒ２）
ここで、Ｋ１１およびＫ１２はそれぞれ赤外線センサー１１及び赤外線センサー１２の配設場所とおむつの種類で決まる定数で全ての赤外線センサーについて設計段階で設定する。
以下排尿によりピーク値が観測される度に全ての赤外線センサーについて同様の算出を行う。
ｘ回目までの累積尿量    Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋・・・・＋Ｗｘ
市販の紙おむつは吸水樹脂を使い尿吸収力を高めてあるが、排尿回数３乃至４回をおむつの最大容量と想定しているものが多い。加重加算手段４２の演算結果即ち累積排尿量は警報判定手段４３に送出される。警報判定手段４３は受け取った累積尿量をおむつの吸水能力などを勘案してあらかじめ設定した所定値と比較し所定値を超過したとき、警報出力を警報表示手段４４に送出する。このとき警報表示手段４４は警報音や合成音声などの警報を発出する。次いで排便検出時の動作について説明する。便用赤外線センサー１８乃至２１が検出したおむつ各部の表面から放射された赤外線に対する出力値はピーク値算出手段４０と基準出力値算出手段４１に送出される。以後加重加算手段４２で排便量が算出され警報判定手段４３で警報判定され警報表示手段４４で警報が発出される動作は上述の尿検出の場合と類似なので重ねての説明は省略する。尚、排便については１回目の排便で警報を発出するのが一般的である。一般に便は尿に比べ流動性が低いので加重加算手段４２は全ての便用赤外線センサーについての加算機能を省略し便用赤外線センサー出力の中の最大のピーク値を警報判定手段４３に出力しても排便検出力の低下は実用の範囲内であり本発明の範囲内に含まれる。【００１７】続いて、図３を用いて褥瘡予防部材について説明する。図３はおむつに赤外線センサー１０乃至２１の何れか１個を褥瘡予防部材に装着しおむつに取り付けた場合の一例を示す。この図では３０として示してある。図３の下段は平面図で３２は褥瘡予防部材を示し例えば直径３ｃｍのクッション性部材等で作られている。このクッション性部材の厚さは赤外線センサー３０の高さに合わせて適宜決められる。図３の上段は下段の線Ｘ１−Ｘ２を断面とした断面図である。この断面図の最上部にはおむつ２の一部が示してある。おむつ２の上側がおむつの内側で下側即ちおむつの外側には褥瘡予防部材３２に装着された赤外線センサー３０がとりつけられている。さらに、その下には赤外線センサー３０の出力を図２の本体に接続するための可撓性プリント配線基板３１が取り付けられている。このように構成されたことによりおむつの使用者の体重がおむつ２をとおして赤外線センサー３０にかかるような場合でもその体重は褥瘡予防部材３２で受け止められるので赤外線センサー３０単独で受け止める場合に比べ単位面積当たりの圧力が格段に改善され褥瘡予防に役立つとともにおむつ装着した場合のゴツゴツとした不快感も大幅に改善される。なお、褥瘡予防部材の形状として複数個の赤外線センサーを一括して装着するものが考えられるが赤外線センサーにおむつから圧力がかからない乃至軽減した構造によるものは本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の本発明装置をおむつに配設した場合の説明図である。
【図２】実施例で赤外線センサーの配設を説明するための説明図である。
【図３】褥瘡予防部材を装着した赤外線センサーについて説明するための説明図である。
【図４】実施例の構成を示す構成図である。
【図５】赤外線センサー出力値の排尿による変化を説明するための説明図である。
【符号の説明】２・・・おむつ
３・・・センサーユニット
４・・・本体
１０乃至１７・・・・尿用赤外線センサー
１８、１９、２０、２１・・・便用赤外線センサー
３０赤外線センサー
３１可撓性プリント配線基板
３２褥瘡褥瘡予防部材
４０・・・ピーク値算出手段
４１・・・基準出力値算出手段
４２・・・加重加算手段
４３・・・警報判定手段
４４・・・警報表示手段
【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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