JP2002022687A - Excretion detection sensor - Google Patents
Excretion detection sensorInfo
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Classifications
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
- A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
- A61F13/42—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排泄によるおむ
つ、尿取りパッド等の吸収性物品の外側表面（すなわ
ち、排泄物に接しない側）から、排泄による一対の電極
間のインピーダンス変化を検知することにより排泄の有
無を検知する排泄検知センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a change in impedance between a pair of electrodes due to excretion from the outer surface of an absorbent article such as a diaper or urine absorbing pad (ie, a side not in contact with excrement) due to excretion. The present invention also relates to an excretion detection sensor for detecting the presence or absence of excretion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】介護施設では、寝たきりの尿失禁患者
（以下、患者と略称する。）が入院しており、現状で
は、例えば５０人の患者のおむつを１日に６〜８回の割
合で予め定められた時刻に交換するというように介護者
は患者のおむつを定期的に交換している。2. Description of the Related Art Bedridden incontinence patients (hereinafter abbreviated as "patients") are hospitalized in nursing care facilities. Currently, for example, 50 diapers of 50 patients are treated 6 to 8 times a day. Caregivers regularly change patient diapers, such as changing at a predetermined time.
【０００３】しかしながら、患者のおむつを予め定めら
れた時刻に交換しようとした際に、おむつに排尿されて
おらず、おむつを交換する必要がない場合もある。[0003] However, when a patient's diaper is to be replaced at a predetermined time, the diaper may not be urinated, and the diaper may not need to be replaced.
【０００４】また、尿失禁後、適切におむつが交換され
ないと、患者にとっても不快、不衛生である。また、介
護される患者も必要以上に交換チェックを受けるため、
精神的にも負担になっていた。これらの問題を解決する
ために、導通式センサが提案されている。しかし、従来
の導通式センサはセンサ部が排泄物に接しているため、
該センサが汚れるため、使い捨てとなっていた。このた
め、ゴミが増えるとともに、ランニングコストも高いも
のとなっていた。[0004] Further, if the diaper is not properly replaced after urinary incontinence, it is uncomfortable and unsanitary for the patient. Also, since the caregiver receives an exchange check more than necessary,
He was mentally burdened. In order to solve these problems, conduction type sensors have been proposed. However, since the sensor part of the conventional conduction type sensor is in contact with the excrement,
The sensor was disposable because of contamination. For this reason, garbage has increased and running costs have been high.
【０００５】これらの問題を解決する方法として、おむ
つ内の排泄の有無を検知するセンサ技術が提案されてい
る。例えば、特開平９−２２０２５号公報に記載された
おむつ濡れ報知装置と濡れ検知センサが知られている
（公知技術１）。この公知技術１は、樹脂製フィルム表
面に形成した一対の電極間に交流信号を印加し、該電極
間における静電容量の変化に基づく電流変化を検知器で
検知し、該検知器の出力信号によってブザーやバイプレ
ーター等の警報装置を動作させて警報を発するものであ
る。As a method for solving these problems, a sensor technology for detecting the presence or absence of excretion in a diaper has been proposed. For example, a diaper wetness notification device and a wetness detection sensor described in JP-A-9-22025 are known (Prior Art 1). In this known technique 1, an alternating current signal is applied between a pair of electrodes formed on the surface of a resin film, a current change based on a change in capacitance between the electrodes is detected by a detector, and an output signal of the detector is detected. This activates an alarm device such as a buzzer or a vibrator to generate an alarm.
【０００６】また、静電容量を検出する静電容量型セン
サとして、例えば「紙おむつの吸収性ポリマの水分を検
出する 静電容量おもしろセンサの実験」（トランジス
タ技術２０００年４月号、第３２６頁〜第３２８頁）に
記載されたものが知られている（公知技術２）。この公
知技術２は、おむつ内の排泄の有無によるおむつ内の静
電容量の変化を検波回路における電圧の変化として検出
しアラームを動作させるものである。As a capacitance type sensor for detecting capacitance, for example, "Experiment of a capacitance funny sensor for detecting moisture in an absorbent polymer of a paper diaper" (Transistor Technology, April 2000, p. 326) To p. 328) are known (known art 2). In the second prior art, a change in capacitance in the diaper due to the presence or absence of excretion in the diaper is detected as a change in voltage in the detection circuit, and an alarm is activated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知技
術１にあっては、樹脂製フィルム表面に電極が形成され
ているため、装着時に樹脂製フィルムがよれたり、樹脂
製フィルムをおむつに装着した状態でフィルム裏面に人
の肌が触れたりすると、検知器が誤動作する場合があっ
た。このため、おむつ内の排泄の有無を正確に検知する
ことができなかった。However, in the prior art 1, since the electrodes are formed on the surface of the resin film, the resin film is twisted at the time of mounting, or the resin film is mounted on the diaper. When the human skin touched the back of the film, the detector sometimes malfunctioned. For this reason, the presence or absence of excretion in the diaper could not be accurately detected.
【０００８】また、公知技術２の静電容量型センサにあ
っては、おむつ内の静電容量の変化に基づいて排泄の有
無を検知している。しかし、排泄がない場合、例えばお
むつにおしりが強くさわった時に誤動作する場合があっ
た。Further, in the capacitance type sensor of the prior art 2, the presence or absence of excretion is detected based on a change in capacitance in the diaper. However, when there is no excretion, for example, malfunction may occur when the diaper is strongly touched by the ass.
【０００９】本発明は、排泄の有無の検知精度を向上す
ることができる排泄検知センサを提供することを課題と
する。It is an object of the present invention to provide an excretion detection sensor capable of improving the detection accuracy of excretion.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、排泄物を吸収する吸収性物品内の排泄の
有無を検知する排泄検知センサであって、固い基板の一
方の面に一対の電極を僅か離して並べて形成し且つ該一
対の電極側が吸収性物品の外側表面に取付可能なセンサ
手段を有し、該センサ手段が一対の電極間のインピーダ
ンス変化を検知することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an excretion detecting sensor for detecting the presence or absence of excretion in an absorbent article for absorbing excrement, wherein one surface of a solid substrate is provided. A pair of electrodes are formed side by side with a slight distance therebetween, and the pair of electrodes has sensor means that can be attached to the outer surface of the absorbent article, and the sensor means detects a change in impedance between the pair of electrodes. And
【００１１】従来技術では、排泄による電極間の静電容
量成分の変化のみに注目していたが、実際には静電容量
と直列に接続されている抵抗成分も変化している。今
回、新たに抵抗成分も含めたインピーダンス（（抵抗成
分と静電容量成分）が直列に接続したものを指す。）を
検知することにより排泄検知の精度を高めることが可能
となった。In the prior art, attention was paid only to the change in the capacitance component between the electrodes due to excretion. However, in reality, the resistance component connected in series with the capacitance also changed. This time, the accuracy of excretion detection can be improved by newly detecting the impedance including the resistance component (meaning that the resistance component and the capacitance component are connected in series).
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の排泄検知センサの
実施の形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）は本
発明の実施形態である排泄検知センサの上面図、図１
（ｂ）は本発明の実施形態である排泄検知センサのＡ−
Ａ間の断面図である。図２はおむつへの排泄検知センサ
の取り付けを示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the excretion detecting sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a top view of an excretion detection sensor according to an embodiment of the present invention.
(B) shows the A- of the excretion detection sensor according to the embodiment of the present invention.
It is sectional drawing between A. FIG. 2 is a diagram showing attachment of the excretion detection sensor to the diaper.
【００１３】図１に示す排泄検知センサ１は、老人や乳
幼児の尿又は便等の排泄物を吸収するおむつ、尿取りパ
ッド等の吸収性物品の外側表面に取り付けられ、一対の
電極３，４間のインピーダンス変化を検知するセンサ部
２（センサ手段に対応）を有し、吸収性物品内の排泄の
有無を検知する。尿取りパッドは、外側おむつの内側
（排泄箇所）に挿入し２枚重ねとして使用するものであ
り、尿取りパッドを交換することでコストメリットがあ
り、環境負荷が少なくなる。The excretion detecting sensor 1 shown in FIG. 1 is attached to the outer surface of an absorbent article such as a diaper or urine absorbing pad for absorbing excrement such as urine or stool of the elderly or infant, and a pair of electrodes 3 and 4. A sensor unit 2 (corresponding to a sensor means) for detecting a change in impedance between the sensors detects the presence or absence of excretion in the absorbent article. The urine absorbing pad is inserted into the inside of the outer diaper (excretion site) and is used as a two-layer stack. By replacing the urine absorbing pad, there is a cost advantage and the environmental load is reduced.
【００１４】なお、実施の形態では、排尿及び排便を検
知するために、図１に示す構成の排泄検知センサ１を２
個用いて、図２に示すように、人２１のおむつ２２の外
側表面で且つ排尿ポイントに対応した位置に排泄検知セ
ンサ１ａを取り付け、排便ポイントに対応した位置に排
泄検知センサ１ｂを取り付けるようになっている。In the embodiment, in order to detect urination and defecation, the excretion detecting sensor 1 having the structure shown in FIG.
2, the excretion detection sensor 1a is mounted on the outer surface of the diaper 22 of the person 21 at a position corresponding to the urination point, and the excretion detection sensor 1b is mounted at a position corresponding to the defecation point. Has become.
【００１５】図１に示すセンサ部２において、固い（曲
がらない）基板７の一方の面（表面）には、一対の電極
３，４を電極間隔５だけ離して並べて形成されている。
基板７は、ガラエポキシ樹脂、紙フェノール樹脂等から
なり、一対の電極３，４は、銅、アルミニウム、亜鉛、
カーボン、銀、金、真鍮等からなる。In the sensor section 2 shown in FIG. 1, a pair of electrodes 3 and 4 are formed on one surface (front surface) of a rigid (unbent) substrate 7 with an electrode spacing 5 therebetween.
The substrate 7 is made of glass epoxy resin, paper phenol resin or the like, and the pair of electrodes 3 and 4 are made of copper, aluminum, zinc,
It is made of carbon, silver, gold, brass and the like.
【００１６】また、一対の電極３，４上には電極間を電
気的に絶縁し且つ電極を保護するためのレジスト層８が
形成されている。このレジスト層８の代わりに、電極を
保護する電極保護用フィルムを用いても良い。このレジ
スト層８上には、おむつ等の吸収性物品の外側表面に取
付可能な取付部材である結合バンド等の接着物９が形成
されている。なお、接着物９の代わりに、粘着テープ等
の粘着物を用いても良い。また、取付部材は、レジスト
層を兼用することもでき、取付部材として、マジックテ
ープ（登録商標）を使用しても良い。On the pair of electrodes 3 and 4, a resist layer 8 for electrically insulating between the electrodes and protecting the electrodes is formed. Instead of the resist layer 8, an electrode protecting film for protecting the electrode may be used. On the resist layer 8, an adhesive 9 such as a bonding band as an attachment member attachable to the outer surface of the absorbent article such as a diaper is formed. Note that an adhesive such as an adhesive tape may be used instead of the adhesive 9. The mounting member can also serve as a resist layer, and a magic tape (registered trademark) may be used as the mounting member.
【００１７】また、取付部材を用いない場合には、図７
に示すように、排泄検知センサ１をオスメスホック２５
や粘着剤のついたカバー２３でおむつ２２の表面へ取り
付けても良い。When no mounting member is used, FIG.
As shown in FIG.
Alternatively, it may be attached to the surface of the diaper 22 with a cover 23 having an adhesive.
【００１８】図４は排泄検知センサによるインピーダン
ス変化を測定する測定回路図である。この測定回路にお
いて、調整台１３は、排泄検知センサ１の高さを調整す
るもので、アクリル等からなる。FIG. 4 is a measurement circuit diagram for measuring an impedance change by the excretion detecting sensor. In this measurement circuit, the adjustment table 13 adjusts the height of the excretion detection sensor 1 and is made of acrylic or the like.
【００１９】排泄検知センサ１の一対の電極３，４には
略直角に折り曲げられたリード線１４ａ，１４ｂの一端
が半田付けされ、このリード線１４ａ，１４ｂの他端
は、略平行に配置された測定用ケーブル１５ａ，１５ｂ
にクリップされている。この測定用ケーブル１５ａ，１
５ｂは、外乱ノイズを低減するためのアルミ箔１６の下
を通って測定用ケーブル１７ａとしてまとめられてプロ
ーブ１９に接続されている。One end of a lead wire 14a, 14b bent at a substantially right angle is soldered to the pair of electrodes 3, 4 of the excretion detection sensor 1, and the other end of the lead wire 14a, 14b is arranged substantially in parallel. Measuring cables 15a, 15b
Clipped to. This measurement cable 15a, 1
5b is connected as a measurement cable 17a to the probe 19 under the aluminum foil 16 for reducing disturbance noise.
【００２０】このプローブ１９は、測定用ケーブル１５
ａ，１５ｂ間のインピーダンスを測定するためのインピ
ーダンスアナライザー１８の端子に取り付けられてい
る。アルミ箔１６は、ノイズ防止のため、ケーブル１７
ｂを介してインピーダンスアナライザー１８のアースに
接続されている。The probe 19 is connected to the measuring cable 15
It is attached to a terminal of an impedance analyzer 18 for measuring the impedance between a and 15b. Aluminum foil 16 is used to prevent cable 17
b is connected to the ground of the impedance analyzer 18.
【００２１】インピーダンスアナライザー１８は、例え
ば５Ｈｚ〜１３ＭＨｚの信号を発生する。以上の測定条
件により、インピーダンスアナライザー１８が５００Ｋ
Ｈｚ，１Ｖの交流信号を一対の電極３，４間に印加する
ことで、一対の電極３，４間のインピーダンスを正確に
測定することができる。The impedance analyzer 18 generates a signal of, for example, 5 Hz to 13 MHz. Under the above measurement conditions, the impedance analyzer 18
By applying an alternating current signal of 1 Hz at 1 Hz between the pair of electrodes 3 and 4, the impedance between the pair of electrodes 3 and 4 can be accurately measured.
【００２２】図５は測定回路としてインピーダンスアナ
ライザーに４１９２Ａ ＬＦ ＹＯＫＯＧＡＷＡ ＨＥ
ＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ製を、プローブに１６０４
８ＣＴＥＳＴ ＬＥＡＤ ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡ
ＲＤ製を用いて排泄検知センサによるインピーダンス変
化を測定したいくつかの実施例を示す図である。これら
の例では、排泄時の変化量は、大気中及び基板上に１０
０ｃｃの水を含有したおむつを載せた場合について測定
した。Ｒ（Ω）／Ｃ（ｐＦ）は、大気中における基板の
インピーダンスを測定し計算した。FIG. 5 shows an impedance analyzer as a measuring circuit for 4192A LF YOKOGAWA HE.
1604 made of WLETT PACKARD
8CTEST LEAD HEWLETT PACKKA
It is a figure which shows some Examples which measured the impedance change by the excretion detection sensor using the product made from RD. In these examples, the amount of change during excretion is 10% in air and on the substrate.
The measurement was performed when a diaper containing 0 cc of water was placed. R (Ω) / C (pF) was calculated by measuring the impedance of the substrate in the air.
【００２３】比較例１は従来のフレキシブル基板を用い
た例であり、実施例１乃至実施例１４は固い基板（ガラ
エポキシ樹脂等の固く曲がらない基板）を用いた例であ
る。Comparative Example 1 is an example in which a conventional flexible substrate is used, and Examples 1 to 14 are examples in which a rigid substrate (a substrate that is not hardly bent such as glass epoxy resin) is used.
【００２４】各々の例では、電極幅、電極間隔、ギャッ
プ数（電極間隔数）、基板の幅、長さを変化させてい
る。なお、比較例、実施例では、基板の幅は、電極ギャ
ップの方向と直交した方向をいい、長さは平行する方向
をいう。比較例１では、電極幅、電極間隔、基板の幅及
び長さが適切であるため、装着時に違和感は無いが、フ
レキシブル基板であるため、誤動作が多く、装着時検知
精度が悪い（図５では‘×’で示す。）。In each of the examples, the electrode width, the electrode interval, the number of gaps (the number of electrode intervals), the width and the length of the substrate are changed. In Comparative Examples and Examples, the width of the substrate refers to a direction orthogonal to the direction of the electrode gap, and the length refers to a direction parallel to the electrode gap. In Comparative Example 1, since the electrode width, the electrode interval, and the width and length of the substrate are appropriate, there is no discomfort at the time of mounting. However, since the substrate is a flexible substrate, many malfunctions occur, and the detection accuracy at the time of mounting is poor (FIG. 'X' is shown.)
【００２５】実施例９〜実施例１４では、電極幅、電極
間隔、基板の幅及び長さが適切であるため、装着時に違
和感が無くしかも装着時検知精度が良い（図５では
‘○’で示す。）。排泄時のインピーダンス変化量は、
抵抗の値が１００〜２００（Ω）であり、静電容量の値
が６〜９（ｐＦ）である。In the ninth to fourteenth embodiments, since the electrode width, the electrode interval, the width and the length of the substrate are appropriate, there is no uncomfortable feeling at the time of mounting and the detection accuracy at the time of mounting is good (in FIG. 5, "○" in FIG. 5). Shown). The amount of impedance change during excretion is
The resistance value is 100 to 200 (Ω), and the capacitance value is 6 to 9 (pF).
【００２６】実施例１では、電極幅が０．１ｍｍと狭
く、実施例３では、電極間隔が０．１ｍｍと狭く、実施
例８では、電極幅が０．１５ｍｍと狭いため、電極間で
検知できるインピーダンスがおむつ表面に近い部分とな
るため、検知はできるが、時々誤動作する。実施例５で
は、基板の長さが１２０ｍｍと大きく、実施例６では、
基板の幅が３０ｍｍと大きいため、装着時に違和感があ
る（図５では‘△’で示す。）。In the first embodiment, the electrode width is as narrow as 0.1 mm, in the third embodiment, the electrode interval is as narrow as 0.1 mm, and in the eighth embodiment, the electrode width is as narrow as 0.15 mm. Since the resulting impedance is close to the surface of the diaper, detection is possible, but malfunction sometimes occurs. In the fifth embodiment, the length of the substrate is as large as 120 mm, and in the sixth embodiment,
Since the width of the substrate is as large as 30 mm, there is a sense of incongruity during mounting (indicated by “△” in FIG. 5).
【００２７】実施例２では、電極間隔が２．５ｍｍと広
いため、外乱が多く入り易くなって時々誤動作する（図
５では‘△’で示す。）。実施例４では、基板の長さが
５ｍｍと小さく、実施例７では、基板の幅が４ｍｍと小
さいため、センサ部のインピーダンスが小さくなり、時
々誤動作する。In the second embodiment, since the distance between the electrodes is as large as 2.5 mm, a large amount of disturbance is likely to occur, and a malfunction sometimes occurs (indicated by “△” in FIG. 5). In the fourth embodiment, since the length of the substrate is as small as 5 mm, and in the seventh embodiment, the width of the substrate is as small as 4 mm, so that the impedance of the sensor unit becomes small and malfunctions sometimes occur.
【００２８】また、比較例２では、実施例１４と同様の
基板を使用し静電容量の変化を捉えるため、検波回路を
使用して装着時の検知精度を評価した。検波回路方式で
は、発振器と検波回路の間の静電容量が大きくなった場
合、１／（ωＣ）とインピーダンスが低くなり、発振出
力が検出される仕組みである。しかし、比較例２の表に
示したように、抵抗Ｒも大きくなるため、発振器と検波
回路間のインピーダンス（｛Ｒ２＋（１／（ω
Ｃ））２｝１／２で計算される。）は、静電容量成分の
増加によるインピーダンスの変化を抵抗成分の増加が打
ち消してしまうため、検知精度が悪くなった。In Comparative Example 2, the detection accuracy at the time of mounting was evaluated using a detection circuit in order to capture the change in capacitance using the same substrate as in Example 14. In the detection circuit system, when the capacitance between the oscillator and the detection circuit increases, the impedance decreases to 1 / (ωC), and the oscillation output is detected. However, as shown in the table of Comparative Example 2, since the resistance R also increases, the impedance between the oscillator and the detection circuit (｛R 2 + (1 / (ω
C)) Calculated as 2 ｝ 1/2 . In ()), the change in impedance due to the increase in the capacitance component is canceled out by the increase in the resistance component, so that the detection accuracy is deteriorated.
【００２９】装着感の実験方法としては、男女各々５人
ずつに、花王製 リリーフ テープ止めタイプを実際に
身につけてもらい、図２に示している位置にセンサを装
着する。ベットに仰向けに寝る、体を横にして寝る、ベ
ット上で上半身を起こす、立ち上がる、ゆっくり歩行す
る等の動作をしてもらい、違和感があるかどうかを調べ
た。全員違和感なしは‘○’で示し、１人以上違和感あ
りは‘△’で示す。As a test method of the wearing feeling, five men and women each wear a Kao-made relief tape fixing type, and a sensor is mounted at the position shown in FIG. They asked the bed to lie on their back, lay down on their side, raise their upper body on the bed, stand up, walk slowly, etc., and examined whether they felt uncomfortable. If no one feels uncomfortable, the result is indicated by “○”, and if one or more persons are uncomfortable, the result is indicated by “△”.
【００３０】また、装着時検知精度の実験方法として
は、花王製 リリーフ テープ止めタイプを実際に身に
つけ、図２に示している位置にセンサを装着する。ベッ
トに仰向けに寝る、体を横にして寝る、ベット上で上半
身を起こす、立ち上がる、ゆっくり歩行する等の動作を
行い、誤動作の確認を行った（通常状態）。また、腹部
側から、ゴムチューブを排泄部位まで、挿入し、注射器
を使用し、水５０ｃｃをおむつ内に注入し、ベッドに仰
向けの状態で検知可能かどうか確認した（排泄状態）。
上記の試験を２０回繰り返し、検知精度について確認し
た。As an experiment method of the detection accuracy at the time of mounting, a relief tape stopper type made by Kao is actually worn, and the sensor is mounted at the position shown in FIG. An operation such as lying on the back of the bed on the bed, lying on the side of the body, raising the upper body on the bed, standing up, walking slowly, and the like was performed, and a malfunction was confirmed (normal state). In addition, a rubber tube was inserted from the abdomen side to the excretion site, 50 cc of water was injected into the diaper using a syringe, and it was confirmed whether or not detection was possible while the patient was lying on the bed (excretion state).
The above test was repeated 20 times, and the detection accuracy was confirmed.
【００３１】誤作動無し（通常状態）、検知率１００％
（排泄状態）の場合は‘○’で示し、５回未満誤作動あ
り（通常状態）、検知率８０％以上（排泄状態）の場合
は‘△’で示し、５回以上誤作動あり（通常状態）、検
知率８０％未満（排泄状態）の場合は‘×’で示す。No malfunction (normal state), detection rate 100%
In the case of (excretion state), it is indicated by '○' and there is malfunction less than 5 times (normal state), and when the detection rate is 80% or more (excretion state), it is shown by '△' and there is malfunction more than 5 times (normal State), and a detection rate of less than 80% (excretion state) is indicated by “x”.
【００３２】以上説明したことから、基板７の幅を５ｍ
ｍ〜２５ｍｍとするのが好ましく、基板の長さを１０ｍ
ｍ〜１００ｍｍとするのが好ましい。また、一対の電極
３，４の各電極の電極幅を０．２５ｍｍ〜９ｍｍとする
のが好ましく、電極間隔５を０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ
とするのが好ましい。さらに、一対の電極３，４間に形
成される抵抗Ｒと静電容量Ｃとの比Ｒ（Ω）／Ｃ（ｐ
Ｆ）を２．５〜５００とするのが好ましい。As described above, the width of the substrate 7 is set to 5 m.
m to 25 mm, and the length of the substrate is 10 m
m to 100 mm. The electrode width of each of the pair of electrodes 3 and 4 is preferably set to 0.25 mm to 9 mm, and the electrode interval 5 is set to 0.25 mm to 1.5 mm.
It is preferred that Further, the ratio R (Ω) / C (p) between the resistance R and the capacitance C formed between the pair of electrodes 3 and 4
It is preferable that F) is 2.5 to 500.
【００３３】なお、以上の説明では、排泄検知センサ１
のインピーダンス変化をインピーダンスアナライザーを
用いて測定し、装着時検知精度の実験では、インピーダ
ンス変化の検知方法として、排泄検知センサ１のインピ
ーダンス変化に応じて周波数が変化する周波数変換回路
を用いた。この周波数変換回路を用いることで、排泄の
有無の検知精度を向上でき、しかも装置全体を小型化で
きる。In the above description, the excretion detection sensor 1
The impedance change of the excretion detection sensor 1 was measured using an impedance analyzer, and in the experiment of the detection accuracy at the time of wearing, a frequency conversion circuit whose frequency changes according to the impedance change of the excretion detection sensor 1 was used as a method of detecting the impedance change. By using this frequency conversion circuit, the detection accuracy of the presence or absence of excretion can be improved, and the entire apparatus can be downsized.
【００３４】この周波数変換回路１０は、図１（ｂ）に
示すように、基板７の他方の面（裏面）に配置されてい
る。一対の電極３，４の各電極は、櫛状に形成されてお
り、一対の電極のうち、外側に配置される一方の電極３
は、電極パターン６ａに接続されている。内側に配置さ
れる他方の電極４は、電極パターン６ｂに接続されてい
る。電極パターン６ａ，６ｂは、図３に示す周波数変換
回路１０に接続され、電極パターン６ａは、接地され、
電極パターン６ｂは、正電位が印加されるようになって
いる。The frequency conversion circuit 10 is arranged on the other surface (back surface) of the substrate 7, as shown in FIG. Each electrode of the pair of electrodes 3 and 4 is formed in a comb shape, and one of the electrodes 3
Are connected to the electrode pattern 6a. The other electrode 4 arranged inside is connected to the electrode pattern 6b. The electrode patterns 6a and 6b are connected to the frequency conversion circuit 10 shown in FIG. 3, the electrode pattern 6a is grounded,
A positive potential is applied to the electrode pattern 6b.
【００３５】周波数変換回路１０は、一対の電極３，４
間のインピーダンス変化に応じて周波数が変化するもの
で、排泄検知センサ１を含み、インバータ１１と、この
インバータ１１の入力端と排泄検知センサ１とに接続さ
れた抵抗Ｒ１と、インバータ１１の出力端と排泄検知セ
ンサ１とに接続された帰還抵抗ＲＲとを有し、インバー
タ１１の出力端から、インピーダンスに応じた周波数を
出力するＲＣ発振回路から構成されている。The frequency conversion circuit 10 includes a pair of electrodes 3 and 4
The frequency changes in accordance with the impedance change between the two. The frequency includes the excretion detection sensor 1, the inverter 11, a resistor R 1 connected to the input terminal of the inverter 11 and the excretion detection sensor 1, and the output terminal of the inverter 11. and a feedback resistor R R which is connected to the excretion sensor 1, the output terminal of the inverter 11, and a RC oscillation circuit for outputting a frequency corresponding to the impedance.
【００３６】排泄検知センサ１は、抵抗Ｒ２にコンデン
サＣが直列に接続された素子と等価である。このため、
この周波数変換回路１０は、式（１）で示される周波数
ｆを発振する。The excretion detection sensor 1 is equivalent to an element in which a capacitor C is connected in series with a resistor R2. For this reason,
This frequency conversion circuit 10 oscillates at a frequency f represented by equation (1).
【００３７】 ｆ＝１／（（Ｒ１＋Ｒ２）＊Ｃ） ・・・（１） 次にこのように構成された排泄検知センサ１の動作を説
明する。F = 1 / ((R1 + R2) * C) (1) Next, the operation of the excretion detection sensor 1 configured as described above will be described.
【００３８】まず、図２に示すように、人２１のおむつ
２２の外側表面で排尿ポイントに対応する位置に排泄検
知センサ１ａを取り付け、排便ポイントに対応する位置
に排泄検知センサ１ｂを取り付ける。First, as shown in FIG. 2, the excretion detection sensor 1a is mounted on the outer surface of the diaper 22 of the person 21 at a position corresponding to the urination point, and the excretion detection sensor 1b is mounted at a position corresponding to the defecation point.
【００３９】そして、おむつ２２内に、人２１の排尿又
は排便による排泄があると、排泄があった位置に対応す
る排泄検知センサでは、排泄物により一対の電極３，４
間のインピーダンス（静電容量及び抵抗）が変化するの
で、センサ部２がこのインピーダンス変化を検知する。When there is excretion due to urination or defecation of the person 21 in the diaper 22, the excretion detecting sensor corresponding to the position where the excretion occurred causes a pair of electrodes 3 and 4 to be discharged.
Since the impedance (capacitance and resistance) between them changes, the sensor unit 2 detects this change in impedance.
【００４０】さらに、周波数変換回路１０は、センサ部
２で検知したインピーダンス変化に応じて周波数が変化
して周波数ｆを出力すると、図示しない周波数カウンタ
等で周波数がカウントされる。すなわち、この周波数の
変化量により排泄の有無を検知することができる。Further, when the frequency conversion circuit 10 changes the frequency according to the impedance change detected by the sensor unit 2 and outputs the frequency f, the frequency is counted by a frequency counter (not shown) or the like. That is, the presence or absence of excretion can be detected from the amount of change in the frequency.
【００４１】このように実施の形態の排泄検知センサに
よれば、固い基板７の一方の面に一対の電極３，４を僅
か離して並べて形成し且つ該一対の電極３，４側におむ
つ２２の外側表面に取付可能な接着物９を形成したセン
サ部２を有し、該センサ部２が、一対の電極３，４間の
インピーダンス変化（静電容量変化及び抵抗変化）を検
知し、また、センサ部２に固い基板７を用いたので、人
が動いても基板７がよれたりしないから、電極間隔が変
わらず、インピーダンス変化に影響を与えない。このた
め、インピーダンス変化に基づいておむつ２２内の排泄
の有無をより正確に検知できるから、おむつ２２内の排
泄の有無の検知精度を向上することができる。As described above, according to the excretion detection sensor according to the embodiment, the pair of electrodes 3 and 4 are formed on one surface of the rigid substrate 7 so as to be slightly spaced from each other, and the diaper 22 is provided on the pair of electrodes 3 and 4. A sensor part 2 formed with an adhesive 9 attachable to the outer surface of the sensor, the sensor part 2 detects a change in impedance (a change in capacitance and a change in resistance) between the pair of electrodes 3 and 4, and Since the rigid substrate 7 is used for the sensor section 2, the substrate 7 does not warp even when a person moves, so that the electrode spacing does not change and does not affect the impedance change. For this reason, since the presence or absence of excretion in the diaper 22 can be detected more accurately based on the impedance change, the detection accuracy of the presence or absence of excretion in the diaper 22 can be improved.
【００４２】また、一対の電極３，４の各電極を櫛状に
形成したので、より多くの電極間隔数（ギャップ数）を
得ることができるから、静電容量の値がより大きくな
り、しかも抵抗値がより小さくなる。このため、インピ
ーダンス変化が大きくなり、排泄の有無の検知精度をさ
らに向上することができる。Further, since the electrodes of the pair of electrodes 3 and 4 are formed in a comb shape, a larger number of electrode intervals (gap numbers) can be obtained, so that the capacitance value is further increased. The resistance value becomes smaller. For this reason, the impedance change becomes large, and the detection accuracy of the presence or absence of excretion can be further improved.
【００４３】さらに、外側の電極３が内側の電極４（正
電位電極）を包囲し、且つ電極３が接地されているの
で、外乱ノイズを低減することができ、これによって、
排泄の有無の検知精度をさらに向上することができる。Further, since the outer electrode 3 surrounds the inner electrode 4 (positive potential electrode) and the electrode 3 is grounded, disturbance noise can be reduced.
The accuracy of detecting the presence or absence of excretion can be further improved.
【００４４】また、基板７の幅を５ｍｍ〜２５ｍｍと
し、基板の長さを１０ｍｍ〜１００ｍｍとすることによ
り、装着時に違和感がなく、インピーダンス変化が大き
くなり、これによって、装着時の排泄の有無の検知精度
を向上することができる。By setting the width of the substrate 7 to 5 mm to 25 mm and the length of the substrate to 10 mm to 100 mm, there is no uncomfortable feeling at the time of mounting, and the impedance change becomes large. Detection accuracy can be improved.
【００４５】また、一対の電極３，４の各電極の電極幅
を０．２５ｍｍ〜９ｍｍとし、電極間隔５を０．２５ｍ
ｍ〜１．５ｍｍとすることにより、インピーダンス変化
が大きくなり、これによって、装着時の排泄の有無の検
知精度を向上することができる。The electrode width of each of the pair of electrodes 3 and 4 is set to 0.25 mm to 9 mm, and the electrode interval 5 is set to 0.25 m.
By setting the distance to m to 1.5 mm, a change in impedance is increased, and thereby, the accuracy of detecting the presence or absence of excretion at the time of wearing can be improved.
【００４６】さらに、一対の電極３，４間に形成される
抵抗Ｒと静電容量Ｃとの比Ｒ（Ω）／Ｃ（ｐＦ）を２．
５〜５００とすることにより、インピーダンス変化が大
きくなり、これによって、排泄の有無の検知精度を向上
することができる。Further, the ratio R (Ω) / C (pF) of the resistance R and the capacitance C formed between the pair of electrodes 3 and 4 is set to 2.
By setting the value to 5 to 500, the change in impedance becomes large, whereby the detection accuracy of the presence or absence of excretion can be improved.
【００４７】なお、本発明は、前述した実施の形態の排
泄検知センサに限定されるものではない。実施の形態で
は、排泄検知センサを排尿及び排便に対応して２個設け
たが、これに限定されることなく、３個以上の排泄検知
センサをおむつの外側表面に取り付けても良い。このよ
うにすれば、３個以上の排泄検知センサの内のいずれか
の排泄検知センサが排泄の有無を検知できるから、排泄
の有無の検知精度をさらに向上することができる。The present invention is not limited to the excretion detecting sensor according to the above-described embodiment. In the embodiment, two excretion detection sensors are provided for urination and defecation, but the present invention is not limited to this, and three or more excretion detection sensors may be attached to the outer surface of the diaper. With this configuration, any one of the three or more excretion detection sensors can detect the presence or absence of excretion, so that the detection accuracy of the presence or absence of excretion can be further improved.
【００４８】また、従来のインピーダンス方式では、排
泄の有無の検知精度が不充分であったが、本発明の排泄
検知センサを使用することにより、図６に示すように５
ｇ程度の少ない排泄でも精度良く検知することが可能と
なった。なお、図６では、おむつに水を含有しないとき
の周波数を基準周波数ｆ０とし、おむつに水を含有した
ときの周波数ｆを測定し、水量の変化に対する周波数変
化率ｆ／ｆ０を表している。In the conventional impedance system, the accuracy of detecting the presence or absence of excretion is insufficient. However, by using the excretion detection sensor of the present invention, as shown in FIG.
It is possible to accurately detect even excretion as small as g. In FIG. 6, the frequency when the diaper does not contain water is referred to as a reference frequency f0, the frequency f when the diaper contains water is measured, and the frequency change rate f / f0 with respect to a change in the amount of water is shown.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明によれば、固い基板の一方の面に
一対の電極を僅か離して並べて形成し且つ該一対の電極
側が吸収性物品の外側表面に取付可能なセンサ手段を有
し、該センサ手段が、一対の電極間のインピーダンス変
化を検知し、また、センサ手段に固い基板を用いたの
で、人が動いても基板がよれたりしないから、インピー
ダンス変化に影響を与えない。このため、インピーダン
ス変化に基づいて吸収性物品内の排泄の有無をより正確
に検知できるから、排泄の有無の検知精度を向上するこ
とができる。According to the present invention, a pair of electrodes are formed on one surface of a rigid substrate so as to be slightly spaced from each other, and the pair of electrodes has sensor means that can be attached to the outer surface of the absorbent article. Since the sensor means detects a change in impedance between the pair of electrodes and uses a rigid substrate for the sensor means, the board does not bend even if a person moves, so that the impedance change is not affected. For this reason, since the presence or absence of excretion in the absorbent article can be more accurately detected based on the impedance change, the detection accuracy of the presence or absence of excretion can be improved.
【図１】本発明の実施の形態である排泄検知センサを示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an excretion detection sensor according to an embodiment of the present invention.
【図２】おむつへの排泄検知センサの取り付けを示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing attachment of an excretion detection sensor to a diaper.
【図３】実施の形態の排泄検知センサに設けられた周波
数変換回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a frequency conversion circuit provided in the excretion detection sensor according to the embodiment.
【図４】排泄検知センサによるインピーダンス変化を測
定する測定回路図である。FIG. 4 is a measurement circuit diagram for measuring an impedance change by the excretion detection sensor.
【図５】測定回路を用いて排泄検知センサによるインピ
ーダンス変化を測定したいくつかの実施例を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing several examples of measuring a change in impedance by an excretion detection sensor using a measurement circuit.
【図６】おむつに水を含有させたときの周波数変化率を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a frequency change rate when water is contained in a diaper.
【図７】センサをおむつ表面へ取り付ける一例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing an example of attaching a sensor to a diaper surface.
１，１ａ，１ｂ…排泄検知センサ、２…センサ部、３，
４…一対の電極、５…電極間隔、６ａ，６ｂ…電極パタ
ーン、７…基板、８…レジスト層、９…接着物、１０…
周波数変換回路、１１…インバータ、１３…調整台、１
４ａ，１４ｂ…リード線、１５ａ，１５ｂ，１７ａ…測
定用ケーブル、１６…アルミ箔、１７ｂ…ケーブル、１
８…インピーダンスアナライザー、１９…プローブ、２
１…人、２２…おむつ、２３…カバー、２５…オスメス
ホック。1, 1a, 1b ... excretion detection sensor, 2 ... sensor part, 3,
4 ... a pair of electrodes, 5 ... electrode spacing, 6a, 6b ... electrode pattern, 7 ... substrate, 8 ... resist layer, 9 ... adhesive, 10 ...
Frequency conversion circuit, 11: inverter, 13: adjustment table, 1
4a, 14b: lead wire, 15a, 15b, 17a: measuring cable, 16: aluminum foil, 17b: cable, 1
8: Impedance analyzer, 19: Probe, 2
1 ... people, 22 ... diapers, 23 ... covers, 25 ... male and female hooks.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北折 典之 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内 (72)発明者 福田 郁夫 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606番地 花王株 式会社研究所内 (72)発明者 阿部 吉明 東京都墨田区文花２丁目１−３ 花王株式 会社研究所内 Ｆターム(参考） 2G060 AA07 AC01 AE11 AF06 AF07 AF10 AG06 AG10 HD03 3B029 BE04 4C098 AA09 CD09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Noriyuki Kitaori 2606, Akabane, Kaigamachi, Haga-gun, Tochigi Kao Co., Ltd. In the laboratory (72) Inventor Yoshiaki Abe 2-3-1 Bunka, Sumida-ku, Tokyo Kao Co., Ltd. F-term (reference) 2G060 AA07 AC01 AE11 AF06 AF07 AF10 AG06 AG10 HD03 3B029 BE04 4C098 AA09 CD09
Claims (7)
有無を検知する排泄検知センサであって、固い基板の一
方の面に一対の電極を僅か離して並べて形成し且つ該一
対の電極側が前記吸収性物品の外側表面に取付可能なセ
ンサ手段を有し、該センサ手段が前記一対の電極間のイ
ンピーダンス変化を検知することを特徴とする排泄検知
センサ。1. An excretion detection sensor for detecting the presence or absence of excretion in an absorbent article for absorbing excrement, wherein a pair of electrodes are formed on one surface of a hard substrate, arranged side by side with a slight distance therebetween. An excretion detection sensor, characterized in that the excretion detection sensor has sensor means that can be attached to an outer surface of the absorbent article, and the sensor means detects a change in impedance between the pair of electrodes.
れていることを特徴とする請求項１記載の排泄検知セン
サ。2. The excretion detection sensor according to claim 1, wherein each electrode of said pair of electrodes is formed in a comb shape.
る一方の電極を接地し、内側に配置される他方の電極に
正電位を印加することを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の排泄検知センサ。3. The method according to claim 1, wherein one of the pair of electrodes disposed outside is grounded, and a positive potential is applied to the other electrode disposed inside. Excretion detection sensor as described in the above.
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載
の排泄検知センサ。4. The excretion detecting sensor according to claim 1, wherein a plurality of said sensor means are provided.
ｍであり、前記一対の電極間隔が０．２５ｍｍ〜１．５
ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれか１項記載の排泄検知センサ。5. The width of the pair of electrodes is 0.25 mm to 9 m.
m, and the distance between the pair of electrodes is 0.25 mm to 1.5
The excretion detection sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the distance is in mm.
り、長さが１０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とす
る請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の排泄検知
センサ。6. The excretion detection sensor according to claim 1, wherein the substrate has a width of 5 mm to 25 mm and a length of 10 mm to 100 mm.
静電容量Ｃとの比Ｒ（Ω）／Ｃ（ｐＦ）が、２．５〜５
００であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれか１項記載の排泄検知センサ。7. A ratio R (Ω) / C (pF) of a resistance R and a capacitance C formed between the pair of electrodes is 2.5 to 5
The excretion detection sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein the value is 00.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202195A JP2002022687A (en) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Excretion detection sensor |
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