JP5515111B2 - Moisture detector - Google Patents
Moisture detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP5515111B2 JP5515111B2 JP2010003134A JP2010003134A JP5515111B2 JP 5515111 B2 JP5515111 B2 JP 5515111B2 JP 2010003134 A JP2010003134 A JP 2010003134A JP 2010003134 A JP2010003134 A JP 2010003134A JP 5515111 B2 JP5515111 B2 JP 5515111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- circuit unit
- resonance circuit
- radio wave
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 206010012444 Dermatitis diaper Diseases 0.000 description 1
- 208000003105 Diaper Rash Diseases 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Description
本発明は、水分検知装置に係り、特におむつ類等の濡れを非接触で検知することができる水分検知装置に関する。 The present invention relates to a moisture detection device, and more particularly to a moisture detection device that can detect wetness of diapers and the like in a non-contact manner.
近年、高齢化に伴い介護を必要とする人が増加する傾向にあり、おむつ装着者も増加する傾向にある。おむつ装着者は失禁等によりおむつが排泄物(小便あるいは大便)により濡れた状態となると不快であるし、速やかに取り除かないとおむつかぶれの原因になるなど衛生上の問題も生じるので、介護者がこれをなるべく早く検知する必要があるため、各種のおむつ濡れセンサが開発されている。 In recent years, with the aging, the number of people who need nursing care tends to increase, and the number of people wearing diapers also tends to increase. A person wearing a diaper is uncomfortable if the diaper becomes wet with excrement (urine or stool) due to incontinence, etc., and may cause hygiene problems such as diaper rash if not removed promptly. Since it is necessary to detect this as soon as possible, various diaper wetness sensors have been developed.
おむつ等の水分検知対象物を装着した人や介護者の負担になることなく、水分を検知できる水分検知装置として、コイルパターン及びコンデンサパターンからなる共振回路を絶縁体に設け、共振周波数の送信電波が送信されている場に乾燥状態で存在する時に反射電波を発生する共振体と、場に送信電波を送信するとともに送信に同期して受信動作を行い、送受信機の送信が停止してから受信される残留電波の受信強度に基づいて水分を検知する送受信機とを備えた水分検知装置が提案されている(特許文献1参照)。 A resonance circuit consisting of a coil pattern and a capacitor pattern is provided on the insulator as a moisture detection device that can detect moisture without burdening the person or caregiver wearing a moisture detection target such as a diaper, and transmitting a radio wave with a resonance frequency. Resonator that generates reflected radio waves when it is present in a dry field where it is transmitted, transmits the radio wave to the field, performs reception operation in synchronization with transmission, and receives after the transmission of the transceiver stops There has been proposed a moisture detection device including a transmitter / receiver that detects moisture based on the received intensity of residual radio waves (see Patent Document 1).
しかしながら、上記水分検知装置では、コイルパターン及びコンデンサパターンからなる共振回路自体に水分が付着する構成であり、Q値の変化が大きく、反射電波の有無で水分の有無を判断することになる。このため、濡れの程度を判別するのが難しいという問題がある。また、おむつが濡れた場合、共振回路と受信回路との距離が検知可能な範囲を超えている場合、おむつをはいていない等により共振回路がない場合のいずれの状態であるかについては、反射電波の有無だけでは判別できないという問題がある。 However, the moisture detection device has a configuration in which moisture adheres to the resonance circuit itself composed of the coil pattern and the capacitor pattern, and the change in the Q value is large, and the presence or absence of moisture is determined based on the presence or absence of the reflected radio wave. For this reason, there is a problem that it is difficult to determine the degree of wetting. Whether the diaper is wet, the distance between the resonant circuit and the receiving circuit exceeds the detectable range, or the diaper is not worn, etc. There is a problem that it cannot be determined only by the presence or absence of radio waves.
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、送受信機と共振回路との距離の影響を受けることなく水分の検知が可能で、且つ水分の付着の程度を非接触で検知することができる水分検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above-described circumstances, and can detect moisture without being affected by the distance between the transceiver and the resonance circuit, and can detect the degree of moisture adhesion without contact. An object of the present invention is to provide a moisture detecting device capable of performing the above.
本発明の水分検知装置は、コイルとコンデンサからなる共振回路部と、該共振回路部に接続され、水分によって電気的導通および/または抵抗値変化を生じるように構成されたセンサ部と、発振回路部からの送信電波により、前記共振回路部は反射電波を発生させ、該反射電波を受信する受信回路部と、該受信回路部が受信した前記反射電波を解析する解析回路を備え、該解析回路は、前記反射電波の減衰振動波形を解析し、少なくとも2つのタイミングの電圧を比較することにより、前記センサ部における水分を検知するとともに、共振回路部の不存在を検知する、ことを特徴とする。
The moisture detection device of the present invention includes a resonance circuit unit composed of a coil and a capacitor, a sensor unit connected to the resonance circuit unit and configured to cause electrical conduction and / or resistance value change by moisture, and an oscillation circuit The resonance circuit unit generates a reflected radio wave by a transmission radio wave from the unit, and includes a reception circuit unit that receives the reflected radio wave, and an analysis circuit that analyzes the reflected radio wave received by the reception circuit unit, the analysis circuit Analyzes the damped oscillation waveform of the reflected radio wave and compares at least two timing voltages to detect moisture in the sensor unit and to detect the absence of a resonant circuit unit. .
本発明によれば、水分によってセンサ部に電流経路が生じ、また、濡れの程度に応じてセンサ部の抵抗値が変化する。水分を含んだことによってセンサ部がもった電気的抵抗によって、共振回路部より発生する反射電波の波形が影響をうける。かかる波形を、濡れている場合と濡れていない場合とにおける反射電波の波形における減衰定数αによってとらえ、その変化を解析することによって、濡れ状態か否かの判別が可能となり、また、共振回路の有無を非接触で判別することができる。減衰定数αは反射電波における減衰振動波形の少なくとも2つのタイミングの電圧を比較することにより解析可能であるので、送受信機と共振回路との距離に影響されず、安定した水分の検知が可能である。 According to the present invention, a current path is generated in the sensor unit due to moisture, and the resistance value of the sensor unit changes according to the degree of wetting. The waveform of the reflected radio wave generated from the resonance circuit unit is affected by the electrical resistance of the sensor unit due to moisture. This waveform is captured by the attenuation constant α in the waveform of the reflected radio wave when it is wet and when it is not wet, and by analyzing the change, it is possible to determine whether it is wet or not. Presence / absence can be determined without contact. The attenuation constant α can be analyzed by comparing the voltages of at least two timings of the damped oscillation waveform in the reflected radio wave, so that it is possible to detect moisture stably without being affected by the distance between the transceiver and the resonance circuit. .
以下、本発明の実施形態について、図1乃至図7を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same or equivalent member or element.
図1は、本発明のおむつ濡れ等の検知装置の概要を示す。紙おむつ等からなるおむつ本体11には吸収材12を備え、装着者が失禁等をした場合には、排泄物(小便あるいは大便)を吸収する。そして、この検知装置においては、おむつ本体11の内部に、一例として、2本の導電性糸を長手方向に配置した異方性導電織布からなる、水分のセンサ部13を備える。送受信装置15は、おむつの濡れを検知するための装置であり、介護者等が携帯可能な大きさのものである。
FIG. 1 shows an outline of a detection device such as a diaper wetting of the present invention. The diaper
異方性導電織布の構成例を図2に示す。異方性導電織布は、縦糸xとして絶縁性糸間に少なくとも2本の導電性糸Z,Zを含み、横糸yとして絶縁性糸を織り込んだものである。この例では、導電性糸Z,Zとしてポリエステル繊維からなる糸に無電界銅めっきしたものを用い、絶縁性糸x、yとしてポリエステル繊維からなる糸を用いている。織り込まれた導電性糸Z,Zは織布の長手方向に導電性糸Z,Z同士が交わることなく平行に配置され、該方向に電気導電性を有すると同時に通常の糸と同様の柔軟性を有し、装着者の皮膚に優しい織布となる。また、絶縁性糸に吸水性の高いポリエステル繊維を用いることで、排泄物に対してより高い保持性を有する。 A configuration example of the anisotropic conductive woven fabric is shown in FIG. The anisotropic conductive woven fabric includes at least two conductive yarns Z and Z between the insulating yarns as the warp yarn x, and woven the insulating yarn as the weft yarn y. In this example, electroless copper-plated yarns made of polyester fibers are used as the conductive yarns Z and Z, and yarns made of polyester fibers are used as the insulating yarns x and y. The woven conductive yarns Z and Z are arranged in parallel in the longitudinal direction of the woven fabric so that the conductive yarns Z and Z do not cross each other, and have electric conductivity in the direction and at the same time, the same flexibility as a normal yarn. The woven fabric is gentle to the wearer's skin. Moreover, it has higher retainability with respect to excrement by using a polyester fiber with high water absorption for the insulating yarn.
図3(a)はセンサ部13と共振回路部14とを接続した状態を示し、コイルLとコンデンサCからなる共振回路部14に、センサ部13を構成する異方性導電織布からなる2本の導電性糸Z,Zが接続されている。この例では、共振回路部14のコイルL又はコンデンサCのどちらかの両端に、センサ部13の2本の導電性糸Z,Zの一端を接続し、他端を開放状態とする。導電性糸Z,Zの間隔は1mm〜20mm程度の範囲で適宜設定することができる。センサ部13自体は2本の導電性糸を長手方向に配置した異方性導電織布から構成されているため安価であり、これを共振回路部14と接続することで、センシング部分を単純化できる。
3A shows a state in which the
2本の導電性糸Z,Zの一端には端子20a,20bを備え、共振回路部14の端子と接続したり切り離したりできるようにすることが好ましい。この際、共振回路14全体は端子20a、20bを除き、防水ケースあるいは袋内に設置され、共振回路部14には水分が付着しないように構成されているとともに、センサ部13と共振回路部14とを任意に接続可能とすることが好ましい。これにより、センサ部13のみを使い捨てとし、共振回路部14を繰り返し使用することも可能である。
It is preferable that
図3(b)はそのような濡れセンサを含む共振回路部14の等価回路である。濡れセンサとしての機能を、図において可変抵抗Rとして示している。センサ部13が乾いているときは、導電性糸Z,Z間に電流は生じていない。センサ部13が濡れて導電性糸Z,Z間に水分を含むと、導電性糸Z,Z間が電気的に導通して電流が生じる。水分を多量に含んだ場合は、水分が少量である場合に比べて、導電性糸Z,Z間に生じる抵抗値が小さくなる。
FIG. 3B is an equivalent circuit of the
図4は本発明の送受信装置15の構成例である。送受信装置15は、高周波交番磁束を間欠的に発生する発振機21及び送信アンテナ22(発振回路部)と、共振回路部14の発生する交番磁束を検出する受信アンテナ23及び受信回路24(受信回路部)と減衰振動の解析回路26から成る。タイミング回路25は、送信や受信、波形解析の開始タイミング等に関する信号を発生する。送信アンテナ22と受信アンテナ23は、金属線よりなるコイル、または図示しない基体上に形成したスパイラル状の導電膜よりなるコイルである。送信感度を向上する目的でフェライトなどのコアを設けても良い。
FIG. 4 is a configuration example of the transmission /
なお、図示は省略するが、送受信装置15は、液晶表示パネルやLEDなどを用いた報知手段および出力回路を備えており、解析回路26の解析に基づいて、おむつの濡れの有無、おむつ交換の要否、共振回路部14の有無、検知エラーなどの情報を報知することができる。かかる報知は音声により行うことも可能である。また、送受信装置15には、水分検知を実行するためのスイッチや、必要な電源なども備えている。なお、発振機21及び送信アンテナ22と、受信アンテナ23及び受信回路24と解析回路26とは、別の装置にしてもよい。その場合、解析回路26は受信波形の減衰部分のみを切り出す同期回路を備える必要がある。
Although not shown, the transmission /
共振回路部14は図1に示すとおりおむつ側に装着されており、前述のセンサ部13が接続されている。センサ部13の抵抗値が共振回路部14のQに及ぼす影響を受信回路24および解析回路26で減衰振動波形の減衰定数αの変化として検出し、センサ部13の水分の有無を検知する装置である。コイルの誘導結合を利用するため、共振回路部14のコイル部分と、送信アンテナコイル22、受信アンテナコイル23は誘導結合で結合されている。
The
この装置は、センサ部13と共振回路部14からなる共振回路の減衰振動波形を解析することで、送受信部と共振回路部の距離を気にすることなく精度良く濡れを検知できる。また、距離の3乗に反比例して減衰する誘導電磁界を利用しているため、1m程度の適度な距離に系全体が入っていないと動作しない。したがって、同一室内に複数のおむつ装着者がいても、近くのおむつの濡れのみを調べることが出来る。
By analyzing the damped vibration waveform of the resonance circuit composed of the
この回路では、センサ部13が乾いているとき、即ち導電性糸Z,Z間が絶縁状態において、共振回路部14は所定の周波数で共振するが、濡れて導電性糸Z,Z間が導通すると振幅が小さくなる。しかしながら、送受信部と共振回路部の距離にも振幅は強く影響されるため、センサ部13が濡れているのか、それとも送受信と共振回路とが離れているのか、振幅の大小のみでは両者を判別できない。振幅の大小で濡れを測定しようとすると、送受信部と共振回路部の距離を常に一定に保たねばならず、実用性において課題がある。
In this circuit, when the
そこで、本発明では、発振機21による発振をOFFにした直後に共振回路部14から再放射される磁束の減衰振動の減衰定数を解析する。そうすることで、Q値の低下を検出し、送受信部と共振回路部の距離に影響されず濡れを検知する。発振機21は、図5(a)に示すように、所定の高周波(例えば周波数f=125kHz)を発振するが、任意の時間(例えば1.6ms)でON−OFFを繰り返すバースト波形を送信する。
Therefore, in the present invention, the damping constant of the damping vibration of the magnetic flux re-radiated from the
共振回路部14は、発振機21の磁束変化を受けて誘導され共振するが、発振がOFFされると共振回路内の抵抗に阻害され振動はしだいに弱まり減衰し、やがて電流は流れなくなる。発振機21が発振し始めると再び共振が始まる(図5(b)参照)。
The
受信回路24では、発振OFF後の共振回路部14の減衰振動波形を捉える。共振回路部14は減衰する振動電流iに比例した磁束Hを再放射する。受信回路24は受信アンテナ23を備え、磁束Hに誘導されて電圧パルスを出力する。この電圧変化は減衰波と相似形となる。受信回路24により受信した反射電波の波形を、解析回路26によって解析する方法について以下に説明する。
The receiving
バースト停止直後の共振回路部14のコイル電流の減衰振動波形は一般に式(1)で表される。また、減衰振動波形の模式図を図6に示す。
式(1)は、αが小さいということは振動が時間的にゆるやかに減衰することを示し、αが大きいということは急激に減衰することを示している。もし、共振回路14と並列にセンサ部13を組み込んだ場合、抵抗Rの抵抗値が無限大(濡れていない)であるときは減衰定数αが小さく、抵抗Rの抵抗値が生じている(濡れている)ときは減衰定数αが大きいという関係になる。
Equation (1) indicates that a small α indicates that the vibration is gradually attenuated in time, and a large α indicates that the α is rapidly attenuated. If the
さて、解析回路26には発振OFF直後の電圧V1と一定時間経過後の電圧V2をサンプリングし保持する回路が備えられている。また、解析回路26にはV2 /V1を出力する例えばアナログ除算器が組み込まれている。すなわちサンプリングされた両者のV2 /V1が大きいときα大(乾いている)、同様にV2 /V1が小さいときα小(濡れている)ということになるので、センサ部13の濡れの程度を判別できる。
Well, it is provided with a circuit for sampling the voltage V 2 after a lapse of a predetermined time and voltage V 1 of the immediately oscillation OFF held in the analyzing
送受信部と共振回路部の距離が大きくなると両者の結合が弱まり波高は小さくなるが、V1とV2の比は変わらず相似形で全体の波高が小さくなる。従って、減衰定数αを検知することで、一定距離内において、距離に影響されずに非接触で濡れの程度を検出可能としている。 When the distance between the transmission / reception unit and the resonance circuit unit increases, the coupling between the two decreases and the wave height decreases, but the ratio between V 1 and V 2 does not change, and the overall wave height decreases with a similar shape. Therefore, by detecting the attenuation constant α, it is possible to detect the degree of wetting without contact within a fixed distance without being affected by the distance.
なお、発振と受信とを切り替えることが可能なスイッチを備え、タイミング回路25によりスイッチ切り替えの制御をすることによって、送信アンテナ22と受信アンテナ23とを、単一の送受信アンテナによって共用することができる。なお、センサ部13は共振回路に直列に接続しても良い。この場合、センサ部13の抵抗値の低下⇒Qの上昇⇒バースト発振直後の減衰振動の有無の確認、で減衰があれば(α小なら)濡れている、無ければ(α大なら)濡れていないという見分け方になる。
In addition, the switch which can switch oscillation and reception is provided, and the
上記の方法なら送受信部をオムツに接近させて反応があれば濡れているということになるので、距離には無関係にはならない(あまり遠くだと反応しなくなる)が、αを見ずとも反応の有無だけで検出できる。これは、ディップメーターと似た方式ではあるが、ディップメーターのように周波数を振る必要がないという利点がある。 In the above method, if the transmitter / receiver is brought close to the diaper and there is a response, it will be wet, so it will not be related to the distance (it will not respond if it is too far), but it will not react even if you do not see α It can be detected only by the presence or absence. This is a method similar to a dip meter, but has the advantage that it is not necessary to oscillate the frequency unlike a dip meter.
なお、従来の水分検知装置は、共振回路のコイルパターンあるいは、コンデンサパターンが短絡したときに反射電波が出なくなることを利用して、水分の有無を検知する方式である(特許文献1の0012欄参照)。この方式では、少しの水分でも共振回路を短絡させることになり、濡れの程度の判定は困難である。しかしながら、本発明の水分検知装置は、共振回路部14とは別にセンサ部13を備え、共振回路部14には水分が入らず、センサ部13にのみ水分が入り、抵抗値が変化するようになっている。
The conventional moisture detection device is a method for detecting the presence or absence of moisture by utilizing the fact that a reflected radio wave is not emitted when the coil pattern of the resonance circuit or the capacitor pattern is short-circuited (column 0012 in Patent Document 1). reference). In this method, even a small amount of moisture causes the resonant circuit to be short-circuited, and it is difficult to determine the degree of wetting. However, the moisture detection device of the present invention includes the
このため、本発明の水分検知装置は、濡れの程度に応じてセンサ部13の抵抗値が広く変化し、Q値の変化幅の制御が容易である。それ故、濡れの程度に応じて抵抗値が変化し、Q値が変化し、減衰定数αが変化するので、減衰定数αから濡れの程度を判別することができる。
For this reason, in the moisture detection device of the present invention, the resistance value of the
また、従来の水分検知装置では、共振回路部分で直接濡れを検知するため、ある程度の大きさのコイルパターンおよびコンデンサパターンからなる共振回路部分を、捩れやすいおむつの股下に配置する必要がある。しかしながら、共振回路部分が捻れると、L値またはC値が変化し、共振周波数が変化し、送受信回路の共振周波数とずれが生じ易いという問題がある。共振させるための所定のL値を出すには、なんらかのデザイン的工夫が必須であるが、強固な構造にすると装着部位がデリケートな場所であるので、装着者に違和感が生じることになる。一方、本発明の水分検知装置では、コイルパターンおよびコンデンサパターンはカードのような形状で邪魔にならない位置に別途取り付けることも可能であるし、おむつに内蔵する場合でも捩れにくい腹部や臀部に配置すればよいので、上記の問題が生ぜず、安定性の高い水分検知が行える。 In addition, in the conventional moisture detection device, since the wetting is directly detected by the resonance circuit portion, it is necessary to arrange the resonance circuit portion composed of a coil pattern and a capacitor pattern of a certain size in the crotch of the diaper that is easily twisted. However, when the resonance circuit portion is twisted, there is a problem that the L value or the C value changes, the resonance frequency changes, and a deviation from the resonance frequency of the transmission / reception circuit tends to occur. In order to obtain a predetermined L value for resonating, some design ingenuity is essential. However, if a strong structure is used, the wearing site is a delicate place, and the wearer feels uncomfortable. On the other hand, in the moisture detection device of the present invention, the coil pattern and the capacitor pattern can be separately attached to a position that does not get in the way like a card, and they are arranged on the abdomen and buttocks that are difficult to twist even when incorporated in a diaper. Therefore, the above-mentioned problems do not occur and highly stable moisture detection can be performed.
また、従来の水分検知装置では、おむつが濡れた時とセンサが存在しないときの応答が同じになり、両者を判別できない(特許文献1の0024欄参照)。しかしながら、本発明の水分検知装置ではおむつが濡れたときにV2/V1=小という応答、V1とV2が両者ノイズ成分だけとなりほぼ等しくV2/V1=1のときおむつなしと処理することができるので、両者を判別することができる。これには水分付着量に対応したQ値の変化率が緩やかであるという面も寄与している。 Moreover, in the conventional water | moisture content detection apparatus, when a diaper gets wet and the response when a sensor does not exist becomes the same, both cannot be discriminate | determined (refer the 0024 column of patent document 1). However, in the moisture detection device of the present invention, when the diaper gets wet, the response is V2 / V1 = small, and both V1 and V2 are only noise components, and when V2 / V1 = 1, it can be treated as no diaper. Both can be discriminated. This also contributes to the fact that the rate of change of the Q value corresponding to the amount of water adhesion is moderate.
図7は、各種波形のシミュレーション結果を示す。(a)は送信コイル22における送信波形例を示す。周波数125kHzで発振した波形を0.4ms間送出し、時刻t0で発振OFFする。(b)は受信コイル23における受信波形例を示し、センサ部13をオープン(抵抗値無限大)とした完全に水分が無い場合である。この場合にも、コイルおよびコンデンサ自体の抵抗分により発振OFFとなる時刻t0以降は振動波形が減衰する。
FIG. 7 shows simulation results of various waveforms. (A) shows an example of a transmission waveform in the
この減衰は、i=i0e−αtで表され、減衰定数αを求める式に変換すると、
α=−ln(i/i0)/t となる。例えば、発振OFF(t0)から、0.01ms後の値をi0、0.04ms後の値をi、0.04−0.01=0.03msをtとして計算すると、この場合の減衰定数αは約14000〔s−1〕となる。
This attenuation is expressed by i = i 0 e −αt , and when converted into an expression for obtaining the attenuation constant α,
α = −ln (i / i0) / t For example, from the oscillation OFF (t 0 ), when the value after 0.01 ms is calculated as i 0 , the value after 0.04 ms is set as i, and 0.04−0.01 = 0.03 ms is calculated as t, the attenuation in this case The constant α is about 14000 [s −1 ].
(c)はセンサ部13が濡れた状態で、センサ部13の端子間抵抗が2kΩとした場合の受信コイル23における受信波形例を示す。この場合の上記と同じ基準で計算した減衰定数αは約79000〔s−1〕となる。
(C) shows an example of a received waveform in the receiving
(d)は共振回路部14およびセンサ部13が存在しない場合である。例えばおむつ装着者がいない場合である。この場合には受信コイル23の受信波形は送信コイル22の送信波形の直接受信分のみとなり、t0後の振幅はほぼゼロである。t0から0.01ms後の受信波形が観測されないので、この場合にはおむつ装着者がいないと判断される。このとき、t0から0.01msと0.03ms後の受信波形は両者ノイズ成分だけになりほぼ等しくなるので、減衰定数αは約0〔s―1〕となる。センサ部13がかなり濡れた場合にも、急激な減衰の結果V1とV2がほぼ同じになる可能性が考えられるが、センサ部13の端子間抵抗を例えば1kΩ以上などに設定しておく事は可能である。つまりt0から0.01ms後の受信波形がゼロにならないようにできる。このように、端子間の最低抵抗値を設定することにより、過剰な濡れの場合αは極めて大きくなり、装着者不在の場合αは0になるので判別が可能となる。
(D) is a case where the
従って、減衰定数αを検知することで、送受信コイル22,23と共振回路部14との距離にかかわらず、おむつ濡れの程度および共振回路部14自体の不存在を確実に検知できる。
Therefore, by detecting the attenuation constant α, it is possible to reliably detect the degree of diaper wetting and the absence of the
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
本発明は、減衰振動波形の減衰定数αを検知することで、送受信コイルと共振回路部との距離にかかわらず、おむつ濡れの程度および共振回路部自体の不存在を確実に検知できる。従って、介護等の分野でおむつ濡れの検知等に好適に利用可能である。 The present invention can reliably detect the degree of diaper wetting and the absence of the resonance circuit unit itself regardless of the distance between the transmission / reception coil and the resonance circuit unit by detecting the attenuation constant α of the damped vibration waveform. Therefore, it can be suitably used for detecting diaper wetting in the field of nursing care and the like.
Claims (4)
該共振回路部に接続され、水分によって電気的導通および/または抵抗値変化を生じるように構成されたセンサ部と、
発振回路部からの送信電波により、前記共振回路部は反射電波を発生させ、該反射電波を受信する受信回路部と、
該受信回路部が受信した前記反射電波を解析する解析回路を備え、
該解析回路は、前記反射電波の減衰振動波形を解析し、少なくとも2つのタイミングの電圧を比較することにより、前記センサ部における水分を検知するとともに、共振回路部の不存在を検知する、水分検知装置。 A resonant circuit unit comprising a coil and a capacitor;
A sensor unit connected to the resonant circuit unit and configured to cause electrical conduction and / or a change in resistance value due to moisture;
The resonance circuit unit generates a reflected radio wave by a transmission radio wave from the oscillation circuit unit, and receives the reflected radio wave;
An analysis circuit for analyzing the reflected radio wave received by the receiving circuit unit;
The analysis circuit analyzes a damped oscillation waveform of the reflected radio wave and compares at least two timing voltages to detect moisture in the sensor unit and to detect the absence of a resonant circuit unit. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010003134A JP5515111B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Moisture detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010003134A JP5515111B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Moisture detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011141238A JP2011141238A (en) | 2011-07-21 |
JP5515111B2 true JP5515111B2 (en) | 2014-06-11 |
Family
ID=44457181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010003134A Expired - Fee Related JP5515111B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Moisture detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5515111B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016027359A1 (en) * | 2014-08-22 | 2017-06-29 | 富士通株式会社 | State estimation method, state estimation system, clothes and monitoring system |
CN108366868B (en) * | 2015-12-02 | 2021-08-10 | 株式会社村田制作所 | Sanitary article with RFID tag for moisture detection |
JP6806295B2 (en) * | 2016-02-23 | 2021-01-06 | 国立大学法人山形大学 | Liquid detection sensor for diapers and liquid detection device |
CN106226363A (en) * | 2016-07-12 | 2016-12-14 | 无锡市华东电力设备有限公司 | A kind of monitoring system ensureing that power equipment safety runs |
DE102016114286B3 (en) * | 2016-08-02 | 2018-01-18 | Tews Elektronik Gmbh & Co. Kg | Method for measuring absorbent hygiene articles |
CN106645215A (en) * | 2017-01-22 | 2017-05-10 | 中国农业大学 | Device for measuring moisture contents of corn ears on basis of high-frequency electromagnetic waves |
JP7563409B2 (en) * | 2022-03-07 | 2024-10-08 | 富士電機株式会社 | Sensor system and method for measuring gas-liquid ratio |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5773660A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Ketsuto Kagaku Kenkyusho:Kk | Electric type moisture meter |
NL1010067C2 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-27 | Tno | System for detecting the presence of moisture. |
JP2002224151A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Diaper exchange timing sensor and diaper exchange timing detecting device |
JP2007240470A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Kuraray Co Ltd | Urine leakage sensor and urine leakage sensing diaper |
-
2010
- 2010-01-08 JP JP2010003134A patent/JP5515111B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011141238A (en) | 2011-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5515111B2 (en) | Moisture detector | |
US7918801B2 (en) | Sensors for monitoring movements, apparatus and systems therefor, and methods for manufacture and use | |
EP2485694B1 (en) | Method and system for detecting moisture at an absorbent article | |
US6916968B2 (en) | Urine detection system and method | |
CN105101922B (en) | Wireless sensor system and method | |
EP0605420B1 (en) | Surgical implement detector utilizing capacitive coupling | |
US9241839B2 (en) | Absorbent article fullness indicator | |
US6774800B2 (en) | Patient incontinence monitoring apparatus and method of use thereof | |
JP3717068B2 (en) | Liquid detection sensor and liquid detection device | |
ES2386542T3 (en) | Disposable items with fault detection system | |
US9278033B2 (en) | Contactless passive sensing for absorbent articles | |
EA023505B1 (en) | Moisture detecting module and a receiving unit | |
CN103582469B (en) | Including the sensing system of additional article | |
KR20190018379A (en) | Excrements detection device and reader for diaper | |
JP2020151458A (en) | Biological information monitor apparatus and magnetic resonance imaging apparatus | |
JP2011045613A (en) | Diaper wetting detector | |
CN210144921U (en) | Mattress cover for detecting resonance frequency of equipment and system for detecting moisture | |
US10709616B2 (en) | Contactless magnetic probe sensing and impedance imaging of liquid and solid excrement in diapers and other underclothing | |
KR20230132469A (en) | Flexible sensor device for moisture detection | |
US20060238360A1 (en) | Reusable waste issue alarm device apparatus for the diaper | |
EP0952785A1 (en) | Conductance measuring apparatus | |
KR960018575A (en) | Detection device, detection method and sensor | |
AU2002334671A1 (en) | Urine detection system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140312 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5515111 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |