(57)【要約】  本発明は、画定された空間（１）における複数の位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）で、便の指標となる少なくとも１つのガスの濃度（ｃ１）を検知するステップと、前記ガスの前記濃度（ｃ１）が、所定の第１の閾値（ｃＴ１）を超えているかどうかを決定するステップと、を備える排便の位置を決定する方法に関する。この方法は、前記位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）のそれぞれにおける水素ガスの濃度（ｃ１）を検知するステップと、前記空間（１）中で、便の指標となる少なくとも１つのさらなるガス成分の濃度（ｃ２）を検知するステップと、検出された前記さらなるガス成分の濃度（ｃ２）が所定の第２の閾値（ｃＴ２）を超えることを条件として、検出された前記水素ガスの濃度（ｃ１）が前記第１の閾値（ｃＴ１）を超える位置（２ａ）において、排便が生じたと決定するステップと、を備える。
2016516173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排便の位置（２ａ）を決定する方法であって、
画定された空間（１）における複数の位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）で、便の指標となる少なくとも１つのガスの濃度（ｃ１）を検知するステップと、
前記ガスの前記濃度（ｃ１）が、所定の第１の閾値（ｃＴ１）を超えているかどうかを決定するステップと、
を備える排便の位置を決定する方法において、
前記位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）のそれぞれにおける水素ガスの濃度（ｃ１）を検知するステップと、
前記空間（１）中で、便の指標となる少なくとも１つのさらなるガス成分の濃度（ｃ２）を検知するステップと、
検出された前記さらなるガス成分の濃度（ｃ２）が所定の第２の閾値（ｃＴ２）を超えることを条件として、検出された前記水素ガスの濃度（ｃ１）が前記第１の閾値（ｃＴ１）を超える位置（２ａ）において、排便が生じたと決定するステップと、
を備える排便の位置を決定する方法。
【請求項２】
前記さらなるガス成分は、有機化合物及び／又は硫化水素であることを特徴とする請求項１に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項３】
前記さらなるガス成分の濃度（ｃ２）を、水素ガスが検知された前記位置（２ａ，  ２ｂ，  ２ｃ，  ２ｄ）から等距離で検知するステップを備える請求項１又は２に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項４】
前記水素ガスの濃度（ｃ１）が前記第１の閾値（ｃＴ１）を所定の時間間隔（ｔ１）中に超えており、前記さらなるガス成分の濃度（ｃ２）が、前記第２の閾値（ｃＴ２）を所定の時間間隔（ｔ２）中に超えていたことを条件として、排便が前記位置（２ａ）において生じたと決定するステップを備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項５】
前記水素ガスの濃度と、前記さらなるガス成分の濃度と、のそれぞれに対して、排便が生じたかどうかを決定する前に、重みづけ値を割り当てるステップを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項６】
前記空間（１）における前記位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は互いから所定の距離にあり、前記所定の距離は、前記水素ガスの濃度が検知されなくなる前に、水素ガスの原発巣から水素ガスが移動する半径距離より長いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項７】
前記排便の前記位置を受信ユニット（９）に登録するステップをさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の排便の位置を決定する方法。
【請求項８】
排便の位置（２ａ）を決定するためのシステムであって、
画定された空間（１）中の複数の位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）において、便の指標となる少なくとも１つのガスの濃度（ｃ１）を検知するための複数の第１のガスセンサ（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）と、
前記ガスの濃度が所定の第１の閾値（ｃＴ１）を超えているかどうかを決定するための受信ユニット（９）と、
を備える排便の位置を決定するためのシステムにおいて、
前記複数の第１のガスセンサ（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、前記位置（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）それぞれにおける水素ガスの濃度（ｃ１）を検知するように構成されており、
前記システムは、前記空間（１）において、便の指標となる少なくとも１つのさらなるガス成分の濃度（ｃ２）を検知するための少なくとも１つのさらなるガスセンサ（４；４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を備え、
前記受信ユニット（９）は、検知された前記さらなるガス成分も所定の第２の閾値（ｃＴ２）を超えることを条件として、検知された水素ガスの前記濃度（ｃ１）が前記閾値（ｃＴ１）を超える位置（２ａ）で排便が生じたと決定するように配置されていることを特徴とする、排便の位置を決定するためのシステム。
【請求項９】
前記受信ユニット（９）は、便が検知された位置（２ａ）に関する視覚的又は聴覚的情報を提供するためのインジケータを備えることを特徴とする請求項８に記載の排便の位置を決定するためのシステム。
【請求項１０】
前記受信ユニット（９）に接続可能であり、前記ガスセンサからの情報を記憶するための遠隔サーバーユニットを備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の排便の位置を決定するためのシステム。
【請求項１１】
前記さらなるセンサ（４）ユニットが、水素ガスを検知する前記少なくとも２つのセンサユニットから同じ距離に配置されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の排便の位置を決定するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排便（ｆｅｃａｌ  ｉｎｓｕｌｔ）の位置を確定するための方法に関し、この方法は、画定された空間中の複数の位置における、便の指標となる少なくとも１つのガスの濃度を検知するステップと、このガスの濃度が所定の第１の閾値を超えるかどうかを決定するステップと、を備える。
【０００２】
また、本発明は、排便の位置を決定するためのシステムにも関し、このシステムは、画定された空間中の複数の位置における、便の指標となる少なくとも１つのガスの濃度を検知するための第１のガスセンサと、このガスの濃度が所定の第１の閾値を超えるかどうかを決定するための受信ユニットと、を備える。
【背景技術】
【０００３】
ライフスタイルの選択、延命医薬品、及び生活水準の全般的向上は、高齢化をもたらしてきた。多くの高齢者が晩年には入院しており、医療上の理由によってベッドに拘束されている。この理由のために、高齢化は介護施設の滞在者の増加をもたらしてきた。介護施設の１つの問題は、尿失禁及び／又は便失禁を患っている患者の介護である。
【０００４】
患者がその衛生物品を、排便又は排尿が生じた後、比較的迅速に交換してもらえない場合には、患者は心地悪さを伴う問題及び、発疹や褥瘡の様な皮膚の健康状態の悪化にさえ直面する場合がある。さらに、失禁症を患っている患者にとって、排泄が生じたかどうかを知らせることができないことは不愉快なことであり、これは例えば認知症或いは不全症を患っている患者にみられることがあるケースである。
【０００５】
他方で、これは介護施設における、例えば衛生物品は４時間ごとに（排泄の有無にかかわらず）交換されるべきであるというような日常業務の結果である場合があるが、衛生物品があまりにも頻繁に交換されると、衛生物品の不必要な大量消費をもたらしてしまう場合がある。これは勿論、経費に関して不都合である。
【０００６】
一般に、介護施設や病院における衛生物品を交換する日常業務は、例えば看護師の巡回スケジュールに依存し、したがって患者は長時間、汚れた衛生物品を着用していなければならない場合がある。巡回中には、看護師は目視検査及び臭いによって吸収製物品を交換する必要があるかどうかを決定する。
【０００７】
また、数人の患者が１つの部屋を共有することが通常であり、したがって、看護師が便の臭いによってその部屋で排泄が生じたことを検知したとしても、看護師はどの患者が交換を必要としているのかを決定しなければならない。このシナリオはまた、子供の病院や、子供がおむつを装着している出産介護において生じ得る。
【０００８】
便に関連する刺激臭は、バクテリアの作用によって生産された、放出される悪臭ガスを生じさせる化合物の複雑な混合物に起因しており、排便の検知を、これらガスの検知に基づくセンサを使用して行うことができる。そのようなガスセンサは既知である。
【０００９】
便から放出される強烈な臭いを有するガスは、インドール、スカトール、及びメルカプタン、並びに硫化水素及びアンモニアのようなガスを含んでいる。特に、メルカプタン（硫化メチル）及び硫化水素のような重い有機化合物は、広く拡散するとともに、排便が生じた後に室内にいつまでも残存する。水素ガスもまた便に関連するが、揮発性ガスであり、したがって遠くまで広がることはなく、重いガスほど残存することもない。
【００１０】
便及び尿に対して特有なガスを、排便の発生を検知するために使用することができる。特許文献１は、所定の時間間隔に亘って、尿に関連する少なくとも１つのガス及び便に関連する少なくとも１つのガスの存在を検知するように適用されている身体排出物検知器を開示している。その後、検知器は排泄物の存在を示唆する。このシステムは、１人の人間の身体排泄物の局所的な存在を検知するために使用される。したがって、身体排泄物の有力源それぞれが検出器によって提供されなければならず、検出器それぞれを、便が存在するかどうか及びどこに存在するかを決定するために調べなければならない。
【００１１】
上述の説明に基づくと、排便の発生を検知するとともに、正確かつ信頼性を有する態様で排泄（ｉｎｓｕｌｔ）の位置を決定するための改良されたシステム及び方法に対する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５７０９２２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、高い正確性と信頼性とを有する、画定された空間における排便の位置を決定する改良された方法を提供すること、及びそのためのシステムを提供することである。これら目的は、独立請求項に記載された主題によって達成される。改良された方法及びシステムは、例えば便失禁の発生だけでなく排便の位置をも検知するために、病院及び介護施設において使用することができる。また、改良された方法及びシステムは、便による汚染、例えば排便の位置を特定するために公衆便所において使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、排便の位置を決定するための方法を提供し、この方法は、画定された空間における複数の位置において、便を指標する少なくとも１つのガスの濃度を検知するステップと、前記ガスの前記濃度が所定の第１の閾値を超えるかどうかを決定するステップと、を備える。この方法は、前記位置それぞれにおいて水素ガスの濃度を検知するステップと、前記空間において便を指標する少なくとも１つのさらなるガス成分の濃度を検知するステップと、水素ガスの検知された濃度が前記第１の閾値を超え、前記位置において前記さらなるガス成分の検知された濃度もまた所定の第２の閾値を超えた場合に、その位置において排便が生じたことを決定するステップと、をさらに備える。
【００１５】
本発明の手段によって、便の存在が、両方のガスが便の指標となる、互いに異なる２つのガスの検知によって確認される。したがって、本方法は信頼性を有するとともに正確である。さらに、排便の位置は、検知された水素ガスの濃度が第１の閾値を超える位置として決定される。水素ガスは揮発性を有し、画定された空間内に広く拡散することはない。この理由によって、検知された水素ガスの位置に対応する位置もまた、排便の位置に対応する。便の指標となる少なくとも１つのさらなるガス成分の検知は、排便の存在を確認する、すなわち検知された水素ガスが、排便以外の別の水素ガス源によるものではないことを確認する。
【００１６】
一実施形態において、検知されたさらなるガス成分の濃度は、水素ガスの検知された濃度が第１の閾値を超える位置において第２の閾値を超える。
【００１７】
さらなるガス成分の検知された濃度は、水素ガスの検知された濃度が前記第１の閾値を超える位置とは異なる位置において第２の閾値を超える場合がある。したがって、さらなるガス成分の検知は、複数の２つの位置のどちらで水素ガスの濃度が検知されるかにかかわらず、排便の存在を確認する。結果として、ただ１つの位置が通常はさらなるガス成分を検知するために必要とされる。これは、さらなるガス成分の分布特性による。
【００１８】
さらなるガス成分の濃度の検知が、水素ガスの検知される濃度が第１の閾値を超える位置とは異なる位置において行われるのであれば、水素ガス成分が検知される位置から等距離において検知されるのが好ましい。したがって、さらなるガス成分の検知は、水素ガスの検知が少なくとも２つの位置で行われるのに対し、画定された空間中の１つの位置で行うことができる。このように、少ない検知位置しか必要とされず、さらなるガス成分の検知は、水素ガスが検知される位置にいくつかの排便が位置することを確認するために使用することができる。
【００１９】
さらなるガスセンサを、便に由来する水素ガスの分布領域外であって、便に由来するさらなるガスの分布の領域内に配置することができる。
【００２０】
さらなるガス成分は好ましくは有機化合物及び／又は硫化水素であり、したがって排便の後に画定された空間中に広がり、いつまでも残存する。したがって、さらなるガスが、第１の閾値を超える水素ガスが検知される位置とは異なる確定された空間中の位置で検出されるとしても、さらなるガスを排便の存在を確認するために使用することができる。結果として、排泄の位置を決定するために、水素ガス成分を画定された空間中のいくつかの位置で検出することができるが、その位置は、水素成分の濃度が第１の閾値を超える位置によって決定される。さらなるガス成分、例えば硫化水素の存在を、水素成分の源が本当に排便であることの確認として使用される。結果として、本方法は、真の排便を検知すること、並びに排泄が生じた画定された空間中の位置を決定することに関して信頼性を有する。
【００２１】
本方法の信頼性を増すために、本発明は、水素ガスの検知された濃度及び／又はさらなるガス成分の検知された濃度が、所定の時間間隔中に第１及び第２の閾値をそれぞれ超えるところに、便が存在すると決定するステップを備えることができる。ガス成分が所定の時間間隔に亘って検知されるとき、ガス成分の源が腸内ガスの放出、例えばおなら、又は他の源であることを除外することができる。おならからのガスは、排便からのガス成分ほどは長く確定された空間に残存することはなく、従って互いから区別することができる。
【００２２】
本発明の１つの観点において、本方法は、便が所定の位置に存在すると決定する前に、水素ガス及びさらなるガス成分の濃度のそれぞれに対して重みづけ値を割り当てるステップを備える。それによって、水素ガス成分の存在は、さらなるガス成分より大きな重要性を付与されえる。
【００２３】
本発明の１つの観点によれば、水素ガスの濃度を検知する画定された空間における位置は、互いから所定の距離にあり、この所定の距離は、水素ガス成分の濃度がもはや検知できなくなる前に、水素ガスがその原発巣から移動するであろう半径方向距離よりも長い。水素ガス成分を検知する位置をそのような距離に準備することによって、一の位置に別の源に由来する水素ガスが到達し、よって２つの位置で検出されるリスクがなくなる。この距離は、したがって、排便の位置を検出する本方法が正確かつ信頼できることを保証する。
【００２４】
また、この方法は、便の存在する位置を受信ユニットに登録するステップを備えることができる。したがって、職員は、手動の検査を行う代わりに、受信ユニットをモニタすることによって排便の位置を有利に同定することができる。このことは、時間と労力を節約することができるので、例えば介護施設や病院の職員、公衆便所の清掃スタッフにとって非常に価値がある。受信ユニットは、セントラルユニット又は携帯電話又はコンピュータタブレットのような形態ユニットと通信するようにさらに構成することができる。それによって、職員は携帯電話から直接排便の位置に関する情報を受け取ることができ、それは巡回、作業日、物流管理などの計画を容易化する。
【００２５】
本発明は、画定された空間が病室又は公衆便所である場合に有利であるが、また、排便の位置を決定できると有利である別の画定された空間において使用することもできる。
【００２６】
また、本発明は、排便の位置を決定するためのシステムにも関し、このシステムは、画定された空間内の複数の位置で便を指標する少なくとも１つのガスの濃度を検知する第１のガスセンサと、前記ガスの前記濃度が所定の第１の閾値を超えるかどうかを決定する受信ユニットと、を備える。このシステムは、前記第１のガスセンサが、前記位置それぞれにおいて水素ガスの濃度を検知するために構成され、便の指標となる少なくとも１つのさらなるガス成分の濃度を検知する少なくとも１つのさらなるガスセンサを前記空間に備え、前記受信ユニットが、前記さらなるガス成分もまた前記位置において所定の第２の閾値を超えるという条件で、前記検出された水素ガスの濃度が前記第１の閾値を超える位置において排便が生じたことを決定するように、配置される。
【００２７】
受信ユニットは、センサからの情報に基づいて便の存在の位置の示唆を提供するために配置されている。したがって、排便の位置は受信ユニットの使用者に入手可能である。そのようなシステムは、例えば病室のどの患者が排便をしたかに関する情報を受け取る病院のスタッフにとって有利である。
【００２８】
さらなるセンサユニットは、便の指標となる、水素以外の少なくとも２つのさらなるガス成分を検知するように配置された少なくとも２つのガスセンサを備えることができる。好適な他のガス成分の例は、揮発性を有さず、したがって確定された空間中で広がり、長く残存する硫化水素及び重い有機化合物を含む。水素ガス以外に便の指標となる２つのガスを検知することによって、本システムはより高い信頼性を有する。
【００２９】
受信ユニットは、便が検知された位置に関する視覚情報又は聴覚情報を提供するためのインジケータを備えることができ、情報を迅速にかつ容易に使用者に伝達することができる。受信ユニットは確定された空間内に配置することができるが、またこの空間の外側に配置することもできる。このシステムは、受信ユニットに接続可能であるとともに、ガスセンサからの情報を記憶するための遠隔サーバーユニットをさらに備えることができる。それによって、排便に関する統計を残すことができる。また、蓄積された情報を、人員、巡回、物流管理等の計画に使用することもできる。また、遠隔サーバーユニットが携帯電話又はコンピュータタブレットに接続されていることが望ましい。携帯電話に、排便が生じたときに信号を発するアラームシステムを設けられることが将来的に実現可能である。受信ユニットもまた携帯電話又はタブレットコンピュータとすることができる。
【００３０】
好ましくは、水素ガスの濃度を検知するように構成された少なくとも２つのセンサユニットは、互いから所定の距離に配置され、この所定の距離は、水素の濃度がもはや検知できなくなる前に、水素ガスがその原発巣から移動するであろう半径方向距離よりも長い。それによって、第１の位置にある水素ガスセンサが、第２の位置にある水素ガスに基づいた肯定的な解釈を提供するリスクがなくなる。
【００３１】
水素センサのそれぞれに関連して配置された、いくつかのさらなるセンサユニットそれぞれを使用することもまた可能である。
【００３２】
本発明は、添付の図面を参照しつつ、以下により十分に説明される。しかし、本発明は多くの異なる形態において具現化することができ、ここに説明される例に限定されると解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるシステムが設けられた病室を示す図である。
【図２】代替的な実施形態によるシステムが設けられた病室を示す図である。
【図３】本発明の原理を説明する図である。
【図４】データ通信に関する本発明の原理を示す図である。
【図５】本発明によって構成された複数の部屋の図である。
【図６】本発明によるシステムを設けられた公衆便所の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、病室によって例示された、画定された空間１を上から見た図であり、４つのベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配置されている。ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはベッドに拘束された患者の使用のためのものであって、この実施形態における患者は尿失禁及び／又は便失禁を患っており、したがって吸収性失禁パッド又はおむつのような衛生物品を装着している。さらに、本実施形態によれば、患者は自身で衛生物品を交換することができず、たぶん排尿又は排便にともなって衛生物品を交換する必要を伝えることもできないと思われる。
【００３５】
好適には、便の指標となる少なくとも１つのガスの存在を検知することができるガスセンサを備える、第１のタイプのガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが、ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれに、又はベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの近傍に配置されている。本実施形態によれば、ガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは水素ガスに敏感である。これは、ガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを、ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの患者のいずれかによる排便の発生に伴う水素ガス成分の濃度を検知するために使用することができるということを意味する。
【００３６】
この実施形態において、排便はベッド２ａで生じた。水素以外の便の指標となるガス成分、例えば硫化水素及び／又は重い有機化合物を検知することができるさらなるセンサユニット４が、部屋１の略中央の位置に配置されている。
【００３７】
以下に、本発明の原理が、排便が参照符号２ａで示されたベッドで生じたと仮定して説明される。ベッド２ａにおける排便の結果として、便からの様々な成分を備えるガスが病室１中に放出される。水素ガスは、ベッド２ａの周囲の分布領域５内に瞬間的に広がっている。水素ガスの揮発性によって、水素ガスの分布領域５は比較的小さい。また、重い有機化合物又は硫化水素のような、便の存在の指標となる他のガス成分もまた、部屋１の中に広がっている。しかし、重い有機化合物又は硫化水素は、より重いという事実に起因して、よりゆっくりと、より広く広がった分布領域（図１において参照符号６で示される）に広がる傾向を有する。したがって、水素ガスの分布領域５は、重い有機化合物及び硫化水素の分布領域６より実質的に小さい。
【００３８】
本発明は、２つのタイプのガス、すなわち一方での水素ガス及び他方での重い有機化合物及び硫化水素が、排便の際に異なるように広がるという見識に基づいている。本発明の方法によれば、ベッド２ａで生じた排便は、病室１のベッド２ａに配置された水素ガスセンサ３ａによって検知される水素ガスを生じさせる。検知された水素ガス濃度が、水素ガスに対する所定の閾値より高い場合には、これは排便に対応すると決定される。言い換えると、ガスセンサ３ａによって検知される水素ガス濃度が、排便からもたらされる、予期されるレベルに対応する所定の閾値レベルより高い場合には、ガスセンサ３ａは、これを排便として解釈する。より信頼性の高い、正確な結果を得るために、重い有機化合物及び硫化水素に対する第２のガスセンサ４もまた、さらなるガス成分を検知するために使用される。
【００３９】
重い有機化合物及び硫化水素が、領域６の中により広く拡散するという事実の故に、重い有機化合物及び硫化水素は、部屋１の略中央に配置される第２のガスセンサ４の手段によって検知することができる。第２のガスセンサ４の手段によって検知されるガス濃度が、排便からもたらされる、予期されるレベルに対応する所定の閾値レベルより高い場合には、第２のガスセンサ４は、これを排便として解釈する。
【００４０】
本発明の１つの観点において、本方法は、便が所定の位置に存在すると決定する前に、水素ガス及びさらなるガス成分の濃度値のそれぞれに対して重みづけ値を割り当てるステップを備える。それによって、水素ガス成分の存在は、さらなるガス成分より大きな重要性を付与される。これもまた、第１のガスセンサ３ａと第２のガスセンサ４からの組み合わされた見解を、排便の位置、すなわちベッド２ａに関する信頼できるとともに正確な示唆を得るために使用することができるということを意味している。
【００４１】
したがって、さらなるガス成分、例えば硫化水素の存在は、水素ガス成分の源が本当に排便であることの確認として使用される。
【００４２】
この実施形態によれば、さらなるガスセンサ４は、水素ガスが検知されると予期され得る位置、すなわち、ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれに配置された水素ガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの位置までの同じ距離に配置される。それによって、さらなるガスセンサ４は、ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれにおける便に起因するさらなるガスの分布の領域６内であって、便に起因する水素ガスの分布領域５の外に配置される。
【００４３】
図２は、ベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、若しくはベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの近傍に配置された、便の指標となる少なくとも１つのガスの存在を検知することができるガスセンサを好適に備える第１のタイプのガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを備える、図１に概ね対応する実施形態を示す。この実施形態によれば、ガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは水素ガスに対して敏感である。さらに、この実施形態は、水素以外の便の指標となるガス成分、例えば硫化水素及び重い有機化合物を検知することができる第２のタイプのガスセンサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを示している。
【００４４】
図２に示されるように、ガスセンサユニットはベッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれに形成されている、すなわち一緒に組み合わされた第１のガスセンサと第２のガスセンサとからなる。好適には、第１のベッド２ａを参照すると、ガスセンサユニットは、１つの水素センサ３ａと、重い有機化合物及び／又は硫化水素に対する１つのさらなるセンサ４ａとを備える一体化されたガスセンサユニットの形態で実施されている。同様の配置を実施することができるか、又は他のベッド２ｂ、２ｃ、２ｄの近傍で実施することができる。
【００４５】
多くの場合において、ただ一つの位置しか、さらなるガス成分を検知するために、通常は必要とされない。これは、さらなるガス成分の分布特性による。しかし、図２は図１に示される実施形態の可能性のある変形を示している。
【００４６】
したがって、図２に示す実施形態は、図１に示すような、部屋１の略中央に位置するただ１つのセンサの代わりに、４つの分配されたセンサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを示している。
【００４７】
排便が第１のベッド２ａで生じると、水素ガスは分布領域５に広がり、この分布領域５は、水素ガスの揮発性の性質の故に比較的小さい。また、上述したように、重い有機化合物及び硫化水素もまた、より大きな領域６に亘って広がる。
【００４８】
第１のガスセンサ３ａによって検知されるような、検知された水素ガスの濃度が、水素ガスに対する所定の閾値を超えると、これは、排便に対応すると決定される。また、（第１のベッド２ａにおいて）第２のガスセンサ４ａの手段によって検知されたガスの濃度が、排便から結果的に生じる予期されるレベルに対応する所定の閾値レベルより高いと、第２のガスセンサ４ａはこれを排便として解釈する。排便が生じたことを決定するための条件を提示する両方のセンサからの組み合された見解は、したがって信頼性が高く正確な解法である。
【００４９】
また、部屋１中の水素ガスは、他の水素ガスセンサ３ｂ、３ｃ、３ｄによっても検知することができるが、濃度は第１の閾値より低い。さらなるガス成分、すなわち重い有機化合物及び硫化水素は第２のセンサ４ａによって検知することができる。図に示す状況では、有機化合物及び硫化水素がその全体に亘って広がる領域６は、第２のベッド２ｂ及び第３のベッド２ｃにおけるセンサをも対象としている。これは、第２のベッド２ｂ及び第３のベッド２ｃにおける有機化合物及び硫化水素に対するセンサ、すなわち参照符号４ｂ及び４ｃそれぞれによって示されたセンサが、上述された閾値を超える場合があることを意味している。しかし、本発明は、水素ガスが比較的小さい分布領域５を有し、有機化合物及び硫化水素は比較的大きな分布領域６を有するという見識にもとづいており、この場合には、これは第１のベッド２ａにおける第１のセンサ３ａと、第１のベッド２ａにおける第２のセンサ４ａと、の両方が、ガスの濃度が関連する閾値レベルの上にあることを示し、第１のベッド２ａにおいて排便の示唆が出される場合があることを意味している。
【００５０】
第１のセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれ間の距離は、好ましくは揮発性の水素ガスが広がる、予期される距離より大きい。
【００５１】
図３は、第１のガスセンサ３ａ及び図１に示す第２のガスセンサ４（代替的には、図２に示す第２のガスセンサ４ａ）によって測定されたガス濃度を示す図である。第１の曲線７は、排便の結果として第１のセンサ３ａによって検出された水素ガスの濃度ｃ１を示し、一方で第２の曲線８は、第２のセンサ４（代替的に４ａ）によって検知された重い化合物及び硫化水素の濃度ｃ２を示す。
【００５２】
水素ガス濃度ｃ１が、少なくとも所定の第１の時間間隔ｔ１に所定の閾値ｃＴ１を超えると、これは排便の示唆となる。また、有機化合物及び硫化水素の濃度ｃ２が、第１の時間間隔ｔ２中に所定の第２の閾値ｃＴ２を超えると、これは排便として見なされる。本発明は、前記さらなるガス成分の検知された濃度ｃ２もまた、前記位置２ａにおいて所定の第２の閾値ｃＴ２を超えることを前提として、前記検知された水素ガスの濃度ｃ１が前記第１の閾値ｃＴ１を超えると排便が生じたとみなされるという前提に基づいている。
【００５３】
ガス成分が所定の時間間隔に亘って検知される場合には、ガス成分の源は腸内ガスの放出、例えばおなら、又は他の源である場合を除外することができる。おならからのガスは、排便からのガス成分ほど長くは確定された空間内に残存することはなく、したがって互いから区別することができる。
【００５４】
図示されていない別の例において、排便はベッド２ａ及びベッド２ｂで生じた。第１の閾値より高い水素ガスの濃度は、その後２つのベッド２ａ、２ｂに配置されたセンサ３ａ、３ｂによって検知される。残りのセンサ３ｃ、３ｄによって検知された水素ガスは第１の閾値より下にある。さらなるセンサ４によって検知された濃度は第２の閾値より上にあり、したがって、病室１内の便の存在を確認する。それによって、便は、検知された水素ガスの濃度が第１の閾値を超える２つの位置に決定される、すなわち排便はベッド２ａ及びベッド２ｂそれぞれに存在すると位置づけられる。
【００５５】
図４は、本発明によるシステムの原理を示す。図４に示されるシステムは、図１に対応するが、第１のガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと第２のセンサ４としか示されていない。これらセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４の全ては、受信ユニット９と通信するように構成されており、受信ユニット９は、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４の近傍に配置されたデータ通信ユニットとすることができる。好ましくは、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４と受信ユニット９との間の接続は無線であり、ブルートゥース又はジグビーのような好適な無線技術に基づかせることができる。そのような近接場の通信技術は当業者には既知であり、この理由からここに詳細には説明しない。
【００５６】
このシステムは、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４が、ガスの濃度に関する測定値を上述のように受信ユニット９に送信するように、好適に実施される。受信ユニットは次いで水素ガス、重い有機化合物、及び硫化水素に対するガス濃度がそれらの所定の関連する閾値を超えるかどうかを決定するように構成される。
【００５７】
さらに受信ユニット９は、情報が迅速にかつ容易に使用者に伝達されるように、排便が生じた位置に関する視覚的又は聴覚的情報を提供するためのインジケータを備えることができる。受信ユニット９は、部屋１内に配置されるか、又は部屋１の外側に配置することができる。システムは、受信ユニット９に接続可能であり、ガスセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４からの情報を記憶するための遠隔サーバーユニット１０をさらに備えることができる。それによって、排便に関する統計データを残すことができる。蓄積された情報はまた、人員計画、巡回計画、物流計画などのために使用することもできる。また、遠隔サーバーユニット１０若しくは受信ユニット９、又はそれら両方を、携帯電話又はタブレットコンピュータのような形態ユニット１１に接続することも考えられる。携帯ユニットの使用者は、次いでセンサからの即時の情報、例えば排泄の直後に排便の位置情報を受け取ることができる。また、携帯ユニット１１には、排便が生じた際に信号を提供するアラームシステムが設けられる。したがって、携帯ユニットの使用者、例えば介護者は、排便が特定の位置（２ａ）で生じたことを知らされ、そこへ行って問題のベッド２ａの人の衛生物品を交換することができる。受信ユニット９もまた、携帯電話又はタブレットコンピュータとすることができる。
【００５８】
図５は複数の病室１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを示し、本発明を実施することができる大きなネットワークの解法をも示す。これは、部屋１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅそれぞれが、後述するように多くの受信ユニット又はデータ収集ユニットを有することを意味する。これら受信ユニットは、上述したように部屋それぞれ内で多くのガスセンサ（図５には図示されていない）と通信する。
【００５９】
本発明の原理を説明するために、図５は前記受信ユニットのための異なるタイプの配置を示す。より詳細には、第１の部屋１ａは受信ユニット９ａを有し、この受信ユニット９ａは部屋１ａの内側に位置し、この部屋１ａの中でセンサと通信する。第２の部屋１ｂは同様の受信ユニット９ｂを有し、受信ユニット９ｂもまた部屋１ｂの内側に位置している。さらに、第３の部屋１ｃは多くの受信ユニット９ｃ１、９ｃ２、９ｃ３、９ｃ４を有し、これら受信ユニット９ｃ１、９ｃ２、９ｃ３、９ｃ４は、それぞれ対応するベッド３ｃ１、３ｃ２、３ｃ３、３ｃ４に位置し、図１又は図２を参照して上述に説明したように、ベッドそれぞれに配置されたガスセンサと通信する。
【００６０】
さらに、第４の部屋１ｄは受信ユニット９ｄを有し、この受信ユニット９ｄは、部屋１ｄの外側に位置している。同様に、第５の部屋１ｅは受信ユニット９ｅを有し、この受信ユニット９ｅは部屋１ｅの外側に位置している。
【００６１】
全ての受信ユニット９は、センサデータを収集し、これらセンサデータを遠隔サーバーユニット１０に送信するように好適に構成されており、サーバーユニット１０は、ネットワーク内の全てのガスセンサからの情報を記憶するように構成されている。上述したように、蓄積された情報は、例えば人員計画及び物流計画に使用することができる。遠隔サーバーユニット１０若しくは受信ユニット９、又はそれら両方は、携帯電話又はタブレットコンピュータのような携帯ユニット１１に好適に接続されている。
【００６２】
一実施形態によれば、第３の部屋１ｃ内の受信ユニット９ｃ１、９ｃ２、９ｃ３、９ｃ４は、「デイジーチェーン」のように、すなわち、データ信号が第１の受信ユニットから、環又は鎖の最後の１つまで順々に送信されるスキームであって、受信ユニットの最後の１つ（図５における受信ユニット９ｃ３）が外部ネットワークおよび遠隔サーバーと通信するように構成されているスキームに従って配置されている。
【００６３】
したがって、このシステムを病室で使用する利点は、病室内の患者のおむつ交換を管理している職員が、患者の手動検査を行う必要がなく、受信ユニットから排便の位置に関する正確かつ信頼できる情報を受け取ることである。手作業はしたがって省くことができる。
【００６４】
本発明の原理は、異なる施設、例えばいくつかの病院又は同様の現場を備える大きなネットワークに設置することができる。そのような場合には、多くの部屋又は部門を１つのネットワーク内に、例えば無線データ通信ネットワークの形態で接続することができ、それによって排便の検知及び関連する情報を１つ以上の遠隔した中央サーバーに送信することを可能とする。そのような通信は、例えば人員計画、患者のケア及び効率的かつ集中型の態様での洗浄作業の計画を可能にすることができる。
【００６５】
図６は、本発明の別の例を示す。この例において、画定された空間１２は、３つの個室１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備える公衆便所によって示されている。水素ガスセンサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが個室１３ａ、１３ｂ、１３ｃそれぞれに配置され、さらなるガスセンサ１５が水素センサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃそれぞれから所定の距離に配置されている。排便は、水素ガスに対する分布領域１６内の水素の濃度を検知する水素ガスセンサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの位置に決定することができる。水素ガスの濃度が第１の閾値を超える場合に、さらなるセンサ１５によって検知された、さらなるガスの検知によって確認されると、これは便の検知と見なされる。これに関して、重い有機化合物及び硫化水素の分布領域は、図６において参照符号１７によって示されている。
【００６６】
水素ガスの濃度の閾値は、排便が個室１３ａ、１３ｂ、１３ｃの中で生じた後に個室１３ａ、１３ｂ、１３ｃに存在すると予期される水素ガスの濃度レベルに設定される。さらなるガスセンサ１５は、水素センサの配置とは独立して、部屋のどこにでも配置することができるが、これは、硫化水素のようなさらなるガスが、その特性の故に広く広がり、長く残存するからである。
【００６７】
便の位置は、図４を参照して説明したのと同じ態様で（図示されていない）受信ユニットによって登録することができ、それによって、使用者、例えば清掃員にとって視覚的又は聴覚的に使用可能である。したがって、このシステムを公衆便所において使用することの利点は、信頼できる、最新の排便の発生の位置に関する情報を公衆便所の職員に提供することである。
【００６８】
本発明は、上述された実施形態に限定されず、特許請求の範囲の技術的範囲内で変化させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
２ａ                         位置、排便の位置
２ｂ、２ｃ、２ｄ             位置
ｃ１                         水素ガスの濃度
ｃＴ１                        第１の閾値
１                           空間
ｃ２                         さらなるガス成分の濃度
ｃＴ２                        第２の閾値
ｔ１                         時間間隔
ｔ２                         時間間隔
９                          受信ユニット
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ      第１のガスセンサ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  さらなるガスセンサ
【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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