JPH09196875A - 湿度検出装置及びそれを用いた排尿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が削減され、構成が簡略化され、製
造時の初期調整が不要となって製造工程が簡略化され、
容易にデジタル処理を行うことができる湿度検出装置及
びそれを用いた排尿装置を提供する。 【解決手段】 尿センサ２８と並列に抵抗Ｒ１が接続さ
れ、尿センサ２８の接続点ｂに直列に抵抗Ｒ２が接続さ
れ、抵抗Ｒ１、Ｒ２と並列に抵抗Ｒｓ、インバータ３
６、３７、３８からなる直列回路が接続され、抵抗Ｒｓ
とインバータ３６、３７とに並列にコンデンサＣT が接
続され、尿センサ２８、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒｓ、インバ
ータ３６、３７、３８及びコンデンサＣT は、尿センサ
２８の抵抗値Ｒ３の変化に対応して発振周期が変化する
発振回路３９を構成する。この発振回路３９からの出力
が前記尿センサ２８からの出力である検出信号ｆｏｕｔ
となる。検出信号ｆｏｕｔは、制御装置３０に備えられ
る周波数弁別器４０に入力されて、検出信号ｆｏｕｔの
周波数が弁別され、これに従って、制御装置３０がブザ
ー３４、表示部３５及び真空吸引装置２３のモータ３３
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部雰囲気の湿度
を検出する湿度検出装置及びそれを用いた排尿装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、寝たきり老人、重症患者、失
禁患者等の排尿に際して、排尿装置が用いられている。
この排尿装置は、排尿受器内に排尿された尿を、輸尿チ
ューブを通して真空吸引装置で強制的に吸引し、気液分
離して尿タンクに排出することにより、該輸尿チューブ
や尿タンクとを前記排尿受器よりも下方に置けない場合
にも、排出された尿を排尿受器やその外部に逆流させる
こと無く前記尿タンクに排出させるようにしたものであ
る。

【０００３】このような排尿装置を使用する際に、真空
吸引装置を起動するために、排尿装置に設置された手動
スイッチを使用者等が操作する手法と、排尿受器内に排
尿センサを設置する手法とが個別に或いは併用されて用
いられている。排尿センサを用いる場合の排尿装置の従
来技術として、実開昭５６−５９０１６号及び実公昭５
８−５０９０８号に記載の技術が挙げられる。これらの
従来技術では、前記排尿受器内に一対の電極部材を設
け、排尿の有無に従う電極部材間の抵抗値の変化を、抵
抗やコンデンサ、コイル等を用いるアナログ回路構成の
スイッチング回路で電圧変化として検出するようにして
いる。スイッチング回路は、排尿センサによる排尿の検
出結果である前記電圧変化に基づいて真空吸引装置を制
御するようにしている。この従来技術では、使用者が排
尿受器内に排尿すると、排出された尿を前記排尿センサ
が検出し、その出力がスイッチング回路に入力される。
スイッチング回路は、排尿センサからの出力に基づいて
真空吸引装置のモータを起動し、排尿受器内の尿が前記
尿タンク内に吸引される。

【０００４】また、他の従来技術として、図８に示され
る電気的構成を有する排尿装置１がある。排尿装置１の
機構的構成は、前記実開昭５６−５９０１６号及び実公
昭５８−５０９０８号に記載の排尿装置の機構的構成と
同一である。この排尿装置１において、排尿受器に設置
された尿センサ２と並列にインバータ３が接続され、こ
れら尿センサ２とインバータ３とに発振器４が共通に接
続されている。尿センサ２とインバータ３とはそれぞれ
抵抗５、６、７を介して差動増幅器８に接続されてい
る。従って、尿センサ２が尿を検出してその抵抗値が変
化すると、差動増幅器８に入力される信号の振幅が変化
する。この信号の振幅が差動増幅器８で増幅され、低域
通過フィルタ９から前記周期の変化に対応して変化する
電圧信号が出力される。

【０００５】この電圧信号は、比較器１０、１１を備え
る電圧比較部１２で所定の基準電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２
（例として、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２）と比較される。前記
電圧信号の電圧値が基準電圧Ｖｔｈ２より小さいとき、
各比較器１０、１１は、所定の同一極性の信号を制御部
１３に出力し、このとき制御部１３は真空吸引装置（図
示せず）に備えられるモータを起動する。これにより、
真空吸引装置により排尿受器から尿が排尿タンクに真空
吸引される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記いずれの従来技術
でも、排尿の有無の検出を行う前記スイッチング回路が
アナログ回路構成であるので、以下の問題点を有してい
る。

【０００７】各種のアナログ回路素子を使用する必要
があり、部品点数が増大する。また、各回路素子の特性
のバラツキが集積され、排尿装置の初期バラツキが大き
い。このため、前記スイッチング回路中に可変抵抗等の
特性可変素子を配置して、回路特性の調整が必要であり
製造に手間を要する。

【０００８】アナログ回路に用いられる各種回路素子
は、その特性が外部温度によって変動するものが多く、
排尿装置の動作特性が外部温度に影響され、不安定にな
る。また、この不具合を解消しようとすると回路素子の
特性の温度変化を補償する補償回路を備える必要があ
り、部品点数が増大し、構成が複雑になる。

【０００９】前記真空吸引装置のモータの制御などを
マイクロコンピュータなどでデジタル制御で行おうとす
ると、前記排尿の有無に対応する電圧変化をアナログ／
デジタル変換回路でデジタル信号に変換する必要があ
り、この点でも部品点数が増大し、回路構成が複雑にな
る。また、コストアップを招く事になる。

【００１０】請求項１〜３の発明は、上記問題点を解決
しようとして成されたものであり、その目的は、部品点
数が削減され、構成が簡略化され、製造時の初期調整が
不要となって製造工程が簡略化され、容易にデジタル処
理を行うことができる湿度検出装置及びそれを用いた排
尿装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の湿度検
出装置においては、外部雰囲気の湿度に対応して抵抗値
が変化する湿度検出素子で外部雰囲気の湿度を検出す
る。湿度検出素子の外部雰囲気の湿度に対応して変化す
る抵抗値に対応して、発振部から出力される周期信号の
周波数が変化する。この発振部からの周期信号は湿度検
知部に入力され、湿度検知部が周期信号の周波数を弁別
して、外部雰囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力
する。

【００１２】これにより、本発明の湿度検出装置では、
前記湿度検出素子の抵抗値の変化が、周期信号の周波数
の変化に変換される構成であり、発振部及び湿度検知部
を含む構成をデジタル回路構成とすることができる。こ
れにより、前記発振部及び湿度検知部等をゲート回路な
どの少数の回路素子で構成することができ、部品点数が
削減され、構成が簡略化される。このため、湿度検出装
置の初期バラツキを抑制でき、回路特性の初期調整が不
必要となり、製造工程が簡略化される。

【００１３】また、アナログ回路素子を用いる必要が解
消されたので、湿度検出装置の動作特性が外部温度に影
響される事態が防止される。また、温度変化補償回路が
不必要になり、この点でも部品点数が削減され、構成が
簡略化される。

【００１４】更に、前記発振部から出力される前記外部
雰囲気の湿度に対応する変数は周期信号の周波数であ
り、従来技術の電圧変化に比較して、アナログ／デジタ
ル変換回路などのデジタル処理のための特段の回路が不
必要になり、容易にデジタル処理を行うことができる。
これにより、部品点数の削減と、回路構成の簡略化とを
実現できる。

【００１５】請求項２の発明の排尿装置においては、外
部雰囲気の湿度に対応して抵抗値が変化する湿度検出素
子が排尿受器に配置されており、排尿受器に尿が排出さ
れた場合、この湿度検出素子によって尿が検出される。
湿度検出素子の外部雰囲気の湿度に対応して変化する抵
抗値に対応して、発振部から出力される周期信号の周波
数が変化する。この発振部からの周期信号は湿度検知部
に入力され、湿度検知部が周期信号の周波数を弁別し
て、外部雰囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力す
る。一方、排尿受器には尿タンクが連通され、排尿受器
から尿タンクに尿を吸引する真空吸引器が設けられてい
る。

【００１６】排尿受器に尿が排出されると、湿度検出素
子の抵抗値が変化し、この抵抗値変化に対応して、発振
部から出力される周期信号の周波数が変化する。湿度検
知部は、発振部からの周期信号の周波数を弁別して外部
雰囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力する。制御
部は、湿度検知部からの湿度検出信号に基づいて真空吸
引器を起動させ、排尿受器から尿を尿タンクに吸引す
る。

【００１７】これにより、本発明の排尿装置では、前記
湿度検出素子の抵抗値の変化が、周期信号の周波数の変
化に変換される構成であり、発振部及び湿度検知部を含
む構成をデジタル回路構成とすることができる。これに
より、前記発振部及び湿度検知部等をゲート回路などの
少数の回路素子で構成することができ、部品点数が削減
され、構成が簡略化される。このため、排尿装置の初期
バラツキを抑制でき、回路特性の初期調整が不必要とな
り、製造工程が簡略化される。

【００１８】また、アナログ回路素子を用いる必要が解
消されたので、排尿装置の動作特性が外部温度に影響さ
れる事態が防止される。また、温度変化補償回路が不必
要になり、この点でも部品点数が削減され、構成が簡略
化される。

【００１９】更に、前記発振部から出力される前記外部
雰囲気の湿度に対応する変数は周期信号の周波数であ
り、従来技術の電圧変化に比較して、アナログ／デジタ
ル変換回路などのデジタル処理のための特段の回路が不
必要になり、容易にデジタル処理を行うことができる。
これにより、部品点数の削減と、回路構成の簡略化とを
実現できる。

【００２０】請求項３の発明の排尿装置にあっては、請
求項２の発明において、発振部によって湿度検出素子に
交流電圧が常時印加されるようにされている。湿度検出
素子に直流電圧が印加されると尿が電気分解され、湿度
検出素子に分解物が付着して検出精度が低下する。本発
明ではこの不具合の発生が防止される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明を実施例について以下に説
明する。

【００２２】図１〜図７に本発明の実施例を示す。図１
は本発明の一実施例の排尿装置２１の電気的構成を示す
ブロック図であり、図２は本実施例の排尿装置２１の電
気的構成の全体を示すブロック図であり、図３は排尿装
置２１の機構的構成を示す系統図であり、図４は排尿装
置２１に備えられる周波数弁別器の一実施例を示すブロ
ック図であり、図５は本実施例の尿センサの電気的特性
を示すグラフであり、図６は排尿装置２１の動作を説明
する波形図であり、図７は周波数弁別器の他の構成例を
示すブロック図である。

【００２３】以下、図３を参照して排尿装置２１の機構
的構成について説明する。排尿装置２１の箱体２２内
に、真空吸引装置２３と尿タンク２４とが設置されてい
る。尿タンク２４の上端部には、輸尿チューブ２５の一
端が接続され、この輸尿チューブ２５を介して排尿受器
２６が尿タンク２４に連通されている。また、尿タンク
２４の上端部の他部分には、輸尿チューブ２７の一端が
接続され、この輸尿チューブ２７を介して真空吸引装置
２３が連通されている。従って、真空吸引装置２３が動
作すると、尿タンク２４内が負圧になり、排尿受器２６
内の尿が輸尿チューブ２５を介して尿タンク２４に吸引
される。前記排尿受器２６の輸尿チューブ２５側端部付
近には、尿センサ２８が設置され、尿センサ２８は信号
ライン２９を介して、前記箱体２２内に設置されている
制御装置３０に電気的に接続されている。この尿センサ
２８として、例として、外部雰囲気中の湿度が高くなる
ほど、即ち、排尿受器２６内の水分量が多くなるほど抵
抗値が小さくなる特性を有する種類が使用される。ま
た、尿タンク２４内には、尿タンク２４に吸引されて貯
留される尿が廃棄処理を必要とする所定の水位となるこ
とを検出するための水位センサ３１が設けられる。水位
センサ３１も、前記制御装置３０に電気的に接続されて
いる。

【００２４】以下、図２を参照して、排尿装置２１の電
気的構成について説明する。排尿装置２１は、前記制御
装置３０に、尿センサ２８、水位センサ３１が接続さ
れ、また、真空吸引装置２３に備えられる真空ポンプ
（以下、ポンプ）３２を駆動するためのモータ３３と、
ブザー３４と、表示部３５とが接続されている。前記ブ
ザー３４は、例として何らかの異常状態が発生したとき
に、制御装置３０によって鳴動せしめられて、使用者に
その異常状態の発生を報知するものである。表示部３５
は、例として排尿受器２６に設けられ、排尿装置２１に
電源が投入されたときに所定の明度で点灯し、更に排尿
処理中のときに点滅するなどの表示が、制御装置３０に
よって実行される。勿論、他の表示態様であってもよ
い。これにより、例として夜間に使用する際に排尿受器
２６の所在が明らかになり、速やかに使用することがで
きる。また、使用者が排尿中であることが看護者などに
明らかになり、排尿後の清掃処理などを速やかに行うこ
とができる。

【００２５】以下、図１を参照して、本実施例の排尿装
置２１における排尿を検出する機能を実現する構成につ
いて説明する。抵抗値Ｒ３の前記尿センサ２８と並列
に、抵抗Ｒ１が接続点ａ、ｂで接続され、尿センサ２８
の接続点ｂに直列に抵抗Ｒ２が接続されている。抵抗Ｒ
１、Ｒ２と並列に、前記接続点ａ、ｂの間に抵抗Ｒｓ、
インバータ３６、３７、３８からなる直列回路が接続さ
れている。前記抵抗Ｒｓとインバータ３６、３７とに並
列にコンデンサＣT が接続点ａ、ｃで接続されている。
このようにして、尿センサ２８、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
ｓ、インバータ３６、３７、３８及びコンデンサＣT
は、尿センサ２８の抵抗値Ｒ３の変化に対応し て発振
周期が変化する無安定マルチバイブレータ（以下、発振
回路）３９を構成する。この発振回路３９からの出力が
前記尿センサ２８からの出力である検出信号ｆｏｕｔと
なる。

【００２６】前記抵抗Ｒ１は、尿センサ２８の抵抗値の
増加時における発振回路３９の異常発振防止用であり、
抵抗Ｒ２は尿センサ２８や発振回路３９などを構成する
ゲート回路などのデジタル回路保護用であり、抵抗Ｒｓ
は入力保護用で電流制限抵抗である。

【００２７】また、尿センサ２８が、無安定マルチバイ
ブレータで実現される発振回路３９に組み込まれている
ので、尿センサ２８には常に交流電圧が印加されてい
る。尿センサ２８に直流電圧が印加されると尿が電気分
解され、尿センサ２８に分解物が付着して検出精度が低
下することになる。本実施例の排尿装置２１では、尿セ
ンサ２８に常に交流電圧を印加するようにしたのでこの
不具合の発生が防止されている。

【００２８】この検出信号ｆｏｕｔは、前記制御装置３
０に備えられる周波数弁別器４０に入力されて、検出信
号ｆｏｕｔの周波数が弁別され、この弁別結果に従っ
て、制御装置３０に備えられる制御部４１が前記モータ
３３、ブザー３４及び表示部３５を駆動制御する。これ
ら周波数弁別器４０及び制御部４１は、後述するよう
に、例としてマイクロコンピュータやゲート回路などの
デジタル回路で構成することが可能である。この周波数
弁別器４０の周波数弁別作用は、発振回路３９からの
検出信号ｆｏｕｔの単位時間当たりのパルス数を計数
し、或いは単位パルス数当たりの周期を計測すること
のいずれによっても実現される。

【００２９】即ち、発振回路３９からの検出信号ｆｏｕ
ｔの周波数ｆｏｕｔは、 ｆｏｕｔ＝ＲT ＝Ｒ１／Ｒ３＋Ｒ２、インバータ３６、
３７、３８の閾値電圧ＶTH1 ＝ＶDD／２のとき、 ｆｏｕｔ＝１／（２．２ＲT ・ＣT ） ……（１） で表され、尿センサ２８の抵抗値Ｒ３の関数になる。従
って、前記項及び項のいずれの手法を用いるかに従
って、前記周波数ｆｏｕｔ或いは周期１／ｆｏｕｔを計
測すれば、尿センサ２８の抵抗値Ｒ３を計測することが
でき、尿センサ２８が検出する外部雰囲気の湿度の程度
を検出することができる。

【００３０】以下、図４を参照して、前記周波数弁別器
４０の一構成例について説明する。この構成例の周波数
弁別器４０は、所定単位時間当たりの検出信号ｆｏｕｔ
のパルス数を計数するものである。この構成例におい
て、周波数弁別器４０は、前記発振回路３９からの検出
信号ｆｏｕｔが入力される度にカウント動作を行うカウ
ンタ４２と、カウンタ４２のカウント値を後述するタイ
ミングでラッチするラッチ回路４３と、ラッチ回路４３
にラッチされた前記カウント値を入力データＡとして、
所定の基準データＢ、Ｃ（Ｂ＞Ｃ）とそれぞれ比較する
デジタル回路から比較される比較器４４とを備える。周
波数弁別器４０には一定周期Ｔの周期信号Ｔが入力さ
れ、この周期信号Ｔが前記ラッチ回路４３にラッチ信号
として入力され、また周期信号Ｔが遅延回路４５で所定
期間遅延された信号が前記カウンタ４２にリセット信号
として入力される。

【００３１】従って、カウンタ４２は前記一定周期Ｔの
間、検出信号ｆｏｕｔの計数動作を行い、周期信号Ｔが
入力されたときのカウント値Ｎ Ｎ＝Ｔ・ｆｏｕｔ ……（２） がラッチ回路４３にラッチされる。ラッチされたカウン
ト値Ｎは、比較器４４に前記入力データＡとして入力さ
れる。比較器４４で、入力データＡは前記基準データ
Ｂ、Ｃとそれぞれ比較される。比較結果に伴って比較器
４４の出力ライン４６、４７の信号Ｘ、Ｙがハイレベル
またはローレベルに設定される。

【００３２】以下、図５を併せて参照して、前記基準デ
ータＢ、Ｃについて説明する。

【００３３】図５のグラフは、前記発振回路３９から出
力される前記検出信号ｆｏｕｔの周波数と、尿センサ２
８の抵抗値との関係を示している。尿センサ２８は、室
内の湿度や排尿装置２１特に排尿受器２６の配備されて
いる箇所の湿度を検出して抵抗値の変化を示し、また、
尿センサ２８に付着する様々な汚れによっても抵抗値の
変化を示す。従って、尿センサ２８に汚れがほとんど付
着していない状態での尿センサ２８の抵抗値を尿非検出
時の最小抵抗値ＲＣとし、尿センサ２８に最大の汚れが
付着していても尿が液体とし付着していない状態での尿
センサ２８の抵抗値を尿検出時の最大抵抗値ＲＢとす
る。前記基準データＢ、Ｃは、これら抵抗値ＲB 、 Ｒ
C に対応する周波数データｆB 、ｆC として適宜定めら
れる。

【００３４】従って、前記入力データＡ、基準データ
Ｂ、Ｃに関して、Ａ＜Ｃ（＜Ｂ）のとき、尿センサ２
８は排尿を検出していないのみならず尿センサ２８に付
着する可能性がある汚れをも検出していない状態であ
る。このとき、信号ライン４６、４７の信号Ｘ、Ｙは、
例として共にローレベルとなる。Ｃ≦Ａ≦Ｂのとき、
尿センサ２８は排尿を検出していないが、尿センサ２８
に付着した何らかの汚れを検出している状態である。こ
のとき、信号ライン４６の信号Ｘはローレベル、信号ラ
イン４７の信号Ｙはハイレベルとなる。Ｂ＜Ａのと
き、尿センサ２８は排尿受器２６内に排尿を検出してい
る状態である。このとき、信号ライン４６、４７の信号
Ｘ、Ｙは、例として共にハイレベルとなる。

【００３５】以下、図６を併せて参照して、本実施例の
排尿装置２１の動作について説明する。図６（１）は図
１に示した排尿装置２１の電気的構成の主要部を簡略化
した等価な電気的構成を示すブロック図であり、図６
（２）〜同図（４）は図６（１）の構成の各部の波形を
示している。図１のブロック図において、抵抗Ｒ２の尿
センサ２８と反対側の接続点ｂは、図１のインバータ３
８の出力端と同極性のインバータ３６の出力端に接続さ
れている。図６（１）のブロック図において、前記接続
点ａの電位Ｖａの信号波形を図６（２）に示し、接続点
ｂ、ｃの電位Ｖｂ、Ｖｃ（電位Ｖｂは電位Ｖｃの逆極
性）の信号波形を図６（３）に示し、尿センサ２８の端
子間電圧Ｖｄの信号波形を図６（４）に示す。

【００３６】排尿受器２６内に排尿がなされていない状
態或いは尿センサ２８が排尿を検出しないまでも汚れの
付着が検出されている状態のとき、尿センサ２８の抵抗
値は図５の抵抗値ＲB 以上であり、発振回路３９からの
検出信号ｆｏｕｔの周波数は前記周波数データｆB 以下
の周波数となる。従って、比較器４４における比較結
果がＡ＜Ｃ（＜Ｂ）或いはＣ≦Ａ≦Ｂとなり、比較器４
４から出力される前記信号Ｘ、Ｙが共にローレベル或い
は信号Ｘはローレベル、信号Ｙはハイレベルとなる。制
御部４１は信号Ｘ、Ｙの前記極性を検出して、排尿が行
われていないと判定して、真空吸引装置２３のモータ３
３を動作せしめない。

【００３７】ここで、信号Ｘはローレベル、信号Ｙがハ
イレベルとなる状態は尿センサ２８が汚れている場合で
あるので、制御部４１が例として表示部３５を用いて尿
センサ２８への汚れの付着を示す表示を行うようにして
もよい。

【００３８】一方、排尿受器２６内に排尿がなされた状
態において、尿センサ２８の抵抗値は図５の抵抗値ＲB
未満になり、発振回路３９からの検出信号ｆｏｕｔの周
波数は前記周波数データｆB を超える周波数となる。従
って、比較器４４における比 較結果がＡ＞Ｂ（＞Ｃ）
となり、比較器４４から出力される前記信号Ｘ、Ｙが共
にハイレベルとなる。制御部４１は信号Ｘ、Ｙの前記極
性を検出して排尿が行われたと判定して、真空吸引装置
２３のモータ３３を動作せしめる。これにより、前記真
空吸引装置２３が動作し、排尿受器２６内の尿が輸尿チ
ューブ２５を介して排尿タンク２４に排出される。

【００３９】使用者の排尿が終了して、排尿受器２６内
に尿が液体としては存在しなくなると尿センサ２８の抵
抗値が前記抵抗値ＲB 以上になり、信号Ｘはローレベ
ル、信号Ｙはハイレベルとなる。制御部４１は信号Ｘ、
Ｙのこの極性を検出して、排尿が終了したと判定する
が、この後、予め定める時間に亘ってモータ３３の駆動
を継続するようにする。この予め定める時間は、排尿受
器２６内の尿が輸尿チューブ２５を介して排尿タンク２
４内に排出されるに充分な範囲に適宜定められる。前記
予め定める時間経過後、モータ３３の駆動が停止され
る。

【００４０】以上のように本実施例の排尿装置２１にお
いて、モータ３３が排尿終了後、前記予め定める時間に
亘って駆動を継続することにより、使用者の排尿終了後
に、排尿受器２６及び輸尿チューブ２５内に残留してい
る尿が排尿タンク２４内に排出される。これにより、排
尿後に、排尿受器２６及び輸尿チューブ２５内に残留し
ている尿が、排尿受器２６から外部に逆流する事態を防
止でき、排尿装置２１の使用性を格段に向上できる。

【００４１】また、前述したように、本実施例の排尿装
置２１において、尿センサ２８には常に交流電圧が印加
されているようにした。これにより、尿センサ２８に分
解物が付着して検出精度が低下する事態の発生が防止さ
れている。

【００４２】また、本実施例の排尿装置２１において、
前記尿センサ２８の抵抗値の変化が、周期信号ｆｏｕｔ
の周波数の変化に変換されて排尿の有無が検出される構
成であり、発振回路３９及び制御装置３０を含む構成を
デジタル回路構成とすることができる。これにより、前
記発振回路３９及び制御装置３０を含む構成をゲート回
路などの少数の回路素子で構成することができ、部品点
数が削減され、構成が簡略化される。このため、排尿装
置２１の初期バラツキを抑制でき、回路特性の初期調整
が不必要となり、製造工程が簡略化される。

【００４３】また、本実施例の排尿装置２１において、
前述したようにアナログ回路素子を用いる必要が解消さ
れたので、排尿装置２１の動作特性が外部温度に影響さ
れる事態が防止される。また、従来技術のアナログ回路
素子を用いる構成の場合と比較し、温度変化補償回路が
不必要になり、この点でも部品点数が削減され、構成が
簡略化される。

【００４４】更に、前記発振回路３９から出力される出
力信号ｆｏｕｔは周期信号であり、その周波数変化とし
て排尿の有無が検出される。従って、従来技術における
ような電圧変化に基づく排尿の有無の検出動作と比較し
て、アナログ／デジタル変換回路などのデジタル処理の
ための特段の回路が不必要になり、容易にデジタル処理
を行うことができる。これにより、部品点数の削減と、
回路構成の簡略化とを実現できる。

【００４５】図７は前記周波数弁別器４０の他の構成例
を示すブロック図である。本実施例の周波数弁別器４０
ａは、所定単位パルス数当たりの検出信号ｆｏｕｔの経
過時間を計時するものである。この構成例において、周
波数弁別器４０ａは、前記発振回路３９からの検出信号
ｆｏｕｔをｎ回カウント動作を行い、ｎ回のカウント動
作が終了した時点で出力端子ＣＡからラッチ信号を出力
するカウンタ５２と、カウンタ５２からのラッチ信号が
入力され、そのタイミングで後述する周期データＮ’の
ラッチ動作を行うラッチ回路５３と、ラッチ回路５３に
ラッチされた前記周期データＮ’を入力データＡとし
て、所定の基準データＢ、Ｃ（Ｂ＞Ｃ）とそれぞれ比較
するデジタル回路から比較される比較器５４とを備え
る。周波数弁別器４０ａには、前記検出信号ｆｏｕｔよ
りも格段に高い周波数ｆ１のクロック信号ｆ１が入力さ
れ、このクロック信号ｆ１がカウンタ５６にカウント信
号として入力される。またカウンタ５２からのラッチ信
号は、遅延回路５５で所定の期間遅延されて前記カウン
タ５６にリセット信号として入力される。

【００４６】従って、カウンタ５２が、検出信号ｆｏｕ
ｔをｎ回カウント動作する期間に亘ってカウンタ５６は
クロック信号ｆ１をカウントする。カウンタ５２が、検
出信号ｆｏｕｔをｎ回カウントしたとき、カウンタ５２
からラッチ信号が出力され、カウンタ５６がリセットさ
れると共に、そのときのカウンタ５６のカウント値が前
記周期データＮ’としてラッチ回路５３にラッチされ
る。この周期データＮ’が、検出信号ｆｏｕｔのｎ個当
たりの信号周期である。

【００４７】検出信号ｆｏｕｔのｎ周期に亘る時間ｎ／
ｆｏｕｔが、クロック信号のＮ’周期に亘る時間Ｎ’／
ｆ１に等しいから、 ｎ／ｆｏｕｔ＝Ｎ’／ｆ１ ……（３） これを変形して、 Ｎ’＝ｎ・ｆ１／ｆｏｕｔ ……（４） となる。即ち、周期データＮ’は発振回路３９からの検
出信号の周波数ｆｏｕｔの関数になっている。従って、
前記周期データＮ’を検出することにより、制御装置３
０は、尿センサ２８によって検出される外部雰囲気の湿
度の程度を判定することが可能になる。

【００４８】本実施例の周波数弁別器４０ａを用いるこ
とによっても、前記実施例で説明した排尿検出動作と同
様な動作を行うことができる。

【００４９】本発明は、前記各実施例において排尿装置
２１として説明されたが、図１における発振回路３９及
び周波数弁別器４０を用い、制御部４１の制御態様を適
宜設定することにより、外部雰囲気の湿度の程度を検出
する湿度検出装置として実施し得ることはあきらかであ
る。このとき、この湿度検出装置においても、前述した
各実施例の効果の内、排尿装置２１に特有の効果を除く
他の効果を実現できることは勿論である。

【００５０】前記実施例の構成及び作用は、本発明の一
実施例を示すものであり、本発明を限定するものではな
い。本発明は、本発明の精神を逸脱しない範囲で、広い
変形例を含むものである。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明に従えば、外部雰囲気の
湿度に対応して抵抗値が変化する湿度検出素子で外部雰
囲気の湿度を検出し、前記抵抗値に対応して、発振部か
ら出力される周期信号の周波数が変化するようにした。
この発振部からの周期信号は湿度検知部に入力され、湿
度検知部が周期信号の周波数を弁別して、外部雰囲気の
湿度を判別し、湿度検出信号を出力するようにしてい
る。

【００５２】これにより、請求項１の発明の湿度検出装
置では、前記湿度検出素子の抵抗値の変化が、周期信号
の周波数の変化に変換される構成であり、発振部及び湿
度検知部を含む構成をデジタル回路構成とすることがで
きる。これにより、前記発振部及び湿度検知部等をゲー
ト回路などの少数の回路素子で構成することができ、部
品点数が削減され、構成が簡略化される。このため、湿
度検出装置の初期バラツキを抑制でき、回路特性の初期
調整が不必要となり、製造工程が簡略化される。

【００５３】また、アナログ回路素子を用いる必要が解
消されたので、湿度検出装置の動作特性が外部温度に影
響される事態が防止される。また、温度変化補償回路が
不必要になり、この点でも部品点数が削減され、構成が
簡略化される。

【００５４】更に、前記発振部から出力される前記外部
雰囲気の湿度に対応する変数は周期信号の周波数であ
り、従来技術の電圧変化に比較して、アナログ／デジタ
ル変換回路などのデジタル処理のための特段の回路が不
必要になり、容易にデジタル処理を行うことができる。
これにより、部品点数の削減と、回路構成の簡略化とを
実現できる。

【００５５】請求項２の発明に従えば、外部雰囲気の湿
度に対応して抵抗値が変化する湿度検出素子が排尿受器
に配置されており、排尿受器に尿が排出された場合、こ
の湿度検出素子によって尿が検出され、湿度検出素子の
外部雰囲気の湿度に対応して変化する抵抗値に対応し
て、発振部から出力される周期信号の周波数が変化する
ようにしている。この発振部からの周期信号は湿度検知
部に入力され、湿度検知部が周期信号の周波数を弁別し
て、外部雰囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力す
るようにしている。一方、排尿受器には尿タンクが連通
され、排尿受器から尿タンクに尿を吸引する真空吸引器
が設けられている。

【００５６】排尿受器に尿が排出されると、湿度検出素
子の抵抗値が変化し、この抵抗値変化に対応して、発振
部から出力される周期信号の周波数が変化する。湿度検
知部は、発振部からの周期信号の周波数を弁別して外部
雰囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力する。制御
部は、湿度検知部からの湿度検出信号に基づいて真空吸
引器を起動させ、排尿受器から尿を尿タンクに吸引す
る。

【００５７】これにより、本発明の排尿装置では、前記
湿度検出素子の抵抗値の変化が、周期信号の周波数の変
化に変換される構成であり、発振部及び湿度検知部を含
む構成をデジタル回路構成とすることができる。これに
より、前記発振部及び湿度検知部等をゲート回路などの
少数の回路素子で構成することができ、部品点数が削減
され、構成が簡略化される。このため、排尿装置の初期
バラツキを抑制でき、回路特性の初期調整が不必要とな
り、製造工程が簡略化される。

【００５８】また、アナログ回路素子を用いる必要が解
消されたので、排尿装置の動作特性が外部温度に影響さ
れる事態が防止される。また、温度変化補償回路が不必
要になり、この点でも部品点数が削減され、構成が簡略
化される。

【００５９】更に、前記発振部から出力される前記外部
雰囲気の湿度に対応する変数は周期信号の周波数であ
り、従来技術の電圧変化に比較して、アナログ／デジタ
ル変換回路などのデジタル処理のための特段の回路が不
必要になり、容易にデジタル処理を行うことができる。
これにより、部品点数の削減と、回路構成の簡略化とを
実現できる。

【００６０】請求項３の発明の排尿装置にあっては、請
求項２の発明において、発振部によって湿度検出素子に
交流電圧が常時印加されるようにされている。湿度検出
素子に直流電圧が印加されると尿が電気分解され、湿度
検出素子に分解物が付着して検出精度が低下する。本発
明ではこの不具合の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の排尿装置２１の電気的構成
を示すブロック図である。

【図２】本実施例の排尿装置２１の電気的構成の全体を
示すブロック図である。

【図３】排尿装置２１の機構的構成を示す系統図であ
る。

【図４】排尿装置２１に備えられる周波数弁別器の一実
施例のブロック図である。

【図５】本実施例の尿センサの電気的特性を示すグラフ
である。

【図６】排尿装置２１の動作を説明する波形図である。

【図７】周波数弁別器の他の構成例を示すブロック図で
ある。

【図８】従来技術の排尿装置１の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２１ 排尿装置 ２８ 尿センサ ３０ 制御装置 ３３ モータ ３６、３７、３８ インバータ ３９ 発振回路 ４０、４０ａ 周波数弁別器 ４１ 制御部 ４２、５２、５６ カウンタ ４３、５３ ラッチ回路 ４４、５４ 比較器 ４５、５５ 遅延回路 ＣT コンデンサ ｆ１ クロック信号 ｆｏｕｔ 検出信号 Ｎ カウント値 Ｎ’ 周期データ Ｒ１、Ｒ２、Ｒｓ 抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部雰囲気の湿度に対応して抵抗値が変化
   する湿度検出素子と、 該湿度検出素子の抵抗値に対応して周波数が変化する周
   期信号を出力する発振部と、 該発振部からの該周期信号の周波数を弁別して該外部雰
   囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力する湿度検知
   部とを備える湿度検出装置。
2. 【請求項２】外部雰囲気の湿度に対応して抵抗値が変化
   する湿度検出素子が配置された排尿受器と、 該排尿受器に連通された尿タンクと、 該排尿受器から該尿タンクに尿を吸引する真空吸引器
   と、 該湿度検出素子の抵抗値に対応して周波数が変化する周
   期信号を出力する発振部と、 該発振部からの該周期信号の周波数を弁別して該外部雰
   囲気の湿度を判別し、湿度検出信号を出力する湿度検知
   部と、 該湿度検知部からの該湿度検出信号に基づいて該真空吸
   引器を起動させる制御部とを備える湿度検出装置を用い
   た排尿装置。
3. 【請求項３】前記発振部によって前記湿度検出素子に交
   流電圧が常時印加される請求項２に記載の排尿装置。