CN101029883A - 电容耦合式传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是使得到的输出信号为直流电压，从而提高通用性。传感器部(400)具有发送电极(401)、接收电极(402)、屏蔽电极(403)3个电极。屏蔽电极(403)用于对发送电极(401)与接收电极(402)之间进行高频地屏蔽，并且一直接地。从高频振荡电路(410)将高频电压外加到发送电极(401)上。从接收电极(402)输出与两电极(401)及(403)之间的静电电容的大小对应的高频电压。从该接收电极(402)输出的高频电压通过检波电路(420)而转换成直流电压。对应由检波电路(420)得到的直流电压的大小，决定物质的有无或物质的量。

Description

电容耦合式传感器装置

本申请是分案申请，母案的申请号是02822096.X，母案的申请日是2002年1月21日，母案的发明名称是电容耦合式传感器装置及使用了电容耦合式传感器装置的物质检测方法。

技术领域

本发明涉及电容耦合式传感器装置及使用了电容耦合式传感器装置的物质检测方法。

背景技术

在传感器装置中，有电容耦合式传感器装置、即、利用了电容器(电容器)的电容耦合式(静电电容式)传感器装置。在特开2000-80703号公报中公开了一种发明：为了检测人体落座在人体局部洗净式的便座上而利用了电容耦合式传感器装置。在该公报所述的发明中，传感器部除了电容耦合用的检测电极与接地电极之外，还由加装于这两电极之间的保护电极构成，各电极之间处于绝缘状态。然后，利用检测电极与接地电极之间的静电电容来设定高频振荡电路中的振荡频率，通过因接近人体而引起的静电电容的变化而掌握来自振荡电路的振荡频率(最终的输出信号)的变化。另外，保护电极是为了降低传感器本身具有的静电电容而设置。

可是，在上述公报所述的装置中，得到的输出信号因为不象所谓频率的变化那样为一般的输出信号，所以有需要检测频率的特别的装置的问题。另外，在上述公报所述的装置中，仅检测人体这个物质的有无，没有谋求象例如液体的电容变化那样，连续可变式地检测物质的电容。

发明内容

本发明研究了上述问题而提出，其目的在于提供一种使得到的输出信号为一般的直流电压信号的电容耦合式传感器装置及电容耦合式传感器装置中的物质的检测方法。

为了达到前述目的，在本发明中，基本上利用电容耦合的发送电极与接收电极作为高频电压的通电电阻。为了防止在该发送电极与接收电极之间产生高频电压的泄漏，在该发送电极与接收电极之间加装了屏蔽电极。进而，从接收电极输出的高频电压通过检波而转换为直流电压。

具体地说，在本发明装置中，采用了以下的解决方法。即，如权利要求书的技术方案1所述，

一种电容耦合式传感器装置，其特征在于：用于对物质的有无进行检测的物质检测，包括：传感器部，备有：发送电极、与该发送电极电容耦合的接收电极、配置在该发送电极与接收电极之间且对该发送电极与接收电极之间进行屏蔽的屏蔽电极；高频振荡装置，加装在前述发送电极与屏蔽电极之间，在该发送电极上外加高频电压；检波装置，加装在前述接收电极与屏蔽电极之间，将从该接收电极输出的高频电压转换为直流电压，前述传感器部，作为整体形成为，至少3根以上的导线相互隔开小间隔且相互大致平行地延伸的形状，前述多根导线划分成各由多根导线构成的3组，通过被划分成前述3组的第1组的多根导线，构成多根的前述发送电极，通过被划分成前述3组的第2组的多根导线，构成多根的前述接收电极，通过被划分成前述3组的第3组的多根导线，构成多根的前述屏蔽电极，在构成前述发送电极的各导线与构成前述接收电极的各导线之间，分别配置构成前述屏蔽电极的导线，构成前述发送电极的各导线的一端部彼此电连接，构成前述接收电极的各导线的一端部彼此电连接，构成前述屏蔽电极的各导线的一端部彼此电连接。

本发明还提供一种电容耦合式传感器装置，其特征在于：用于对物质的量进行检测的电容检测，包括：传感器部，备有：发送电极、与该发送电极电容耦合的接收电极、配置在该发送电极与接收电极之间且对该发送电极与接收电极之间进行屏蔽的屏蔽电极；高频振荡装置，加装在前述发送电极与屏蔽电极之间，在该发送电极上外加高频电压；检波装置，加装在前述接收电极与屏蔽电极之间，将从该接收电极输出的高频电压转换为直流电压，前述传感器部，作为整体形成为，至少3根以上的导线相互隔开小间隔且相互大致平行地延伸的形状，前述多根导线划分成各由多根导线构成的3组，通过被划分成前述3组的第1组的多根导线，构成多根的前述发送电极，通过被划分成前述3组的第2组的多根导线，构成多根的前述接收电极，通过被划分成前述3组的第3组的多根导线，构成多根的前述屏蔽电极，在构成前述发送电极的各导线与构成前述接收电极的各导线之间，分别配置构成前述屏蔽电极的导线，构成前述发送电极的各导线的一端部彼此电连接，构成前述接收电极的各导线的一端部彼此电连接，构成前述屏蔽电极的各导线的一端部彼此电连接，还备有接纳物质的容器，前述传感器部沿物质的量在前述容器内的变动方向延伸地配置，设定成前述容器中的至少前述传感器部的配置位置及其附近具有绝缘性。

由此，在物质横跨着发送电极及接收电极存在时与不存在时该两电极间的静电电容不同，通过观察由检波装置检波后的直流电压的大小就能够知道该静电电容的不同(物质的有无确认，对应技术方案2)。此外，横跨发送电极及接收电极而存在的物质的量变化时，两电极间的静电电容也变化，通过观察由检波装置检波后的直流电压的大小就能够知道该静电电容的变化(物质的量的确认，对应技术方案16)。

以前述解决方法为前提，能够与以下的方法一同使用。即，

还可具有比较器，所述比较器对来自前述检波装置的输出电压与规定的阈值电压进行比较，输出比较结果(对应技术方案3)。此时，通过观察来自比较器的输出，能够比较简单地了解物质的有无。

可包含具有壁面部的壁面构成部件，所述壁面部在内表面与物质接触且为绝缘性，

前述传感器部设于前述壁面构成部件的外表面或壁内(对应技术方案4)。在这种情况下，无需使传感器部接触物质。

可使前述壁面构成部件为容器或配管的壁面构成部件(对应技术方案5)。在这种情况下，无需使传感器部接触物质就能够检测容器或配管内的物质的有无。

可使前述传感器部，作为整体形成为，至少3根以上的导线相互隔开小间隔且相互大致平行地延伸的形状(对应技术方案6)。在这种情况下，能够用导线简单地构成各电极，此外，各电极间的间隙可用于使物质通过。

能够作成：前述多根的导线划分成各由多根导线构成的3组，通过被划分成前述3组的第1组的多根导线，构成多根的前述发送电极，

通过被划分成前述3组的第2组的多根导线，构成多根的前述接收电极，

通过被区分成前述3组的第3组的多根导线，构成多根的前述屏蔽电极，

在构成前述发送电极的各导线与构成前述接收电极的各导线之间，分别配置构成前述屏蔽电极的导线，

构成前述发送电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述接收电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述屏蔽电极的各导线的一端部彼此电连接(对应技术方案7)。在这种情况下，能够以简单的构成来扩大物质的检测面积，此外，可使对传感器部的电连接部的数量仅为所需最小限度的3根。

可使前述各导线为分别由绝缘性的包覆材料包覆的包覆线(对应技术方案8)。在这种情况下，能够简单地进行各电极间的绝缘。此外，能够使用市售的包覆电线来简单地构成传感器部。

可在前述各导线的长度方向的各端部上设有用于维持各导线彼此的间隔的隔板部件(对应技术方案9)。在这种情况下，通过隔板部件，能够可靠地将各导线的间隔维持在规定的间隔。

前述发送电极与接收电极与及屏蔽电极分别由多根的导线构成，

构成前述发送电极的多根导线在1个第1平面内相互隔开规定间隔且相互大致平行地配置，

构成前述接收电极的多根导线在与前述第1平面大致平行的第2平面内，以相互隔开小的间隔且沿与前述发送电极用的导线交叉的方向延伸的方式配置，

构成前述屏蔽电极的多根导线在前述第1平面与第2平面之间，以在相对于前述发送电极用的多根导线及前述接收电极用的多根导线分别交叉的方向上延伸的方式配置，

设定为：从与前述第1平面垂直的方向观察时，存在多个前述发送电极用的导线与接收电极用的导线与屏蔽电极用的导线相互交叉的位置，

前述传感器部整体上形成为具有多个眼的片状(对应技术方案10)。在这种情况下，能够以简单的构成来扩大物质的检测面积，此外，能够构成由发送电极、接收电极、屏蔽电极构成的多个检测部。

可使：前述发送电极用的多根导线的一端部彼此相互电连接，

前述接收电极用的多根导线的一端部彼此相互电连接，

前述屏蔽电极用的多根导线的一端部彼此相互电连接(对应技术方案11)。在这种情况下，可使对传感器部的电连接部的数量仅为所需最小限度的3根。

可以是：在将前述发送电极用的多根导线设为第1导线，前述接收电极用的多根导线设为第2导线，前述屏蔽电极用的多根导线设为第3导线时，

前述第1导线与第2导线与第3导线中的任意两个导线彼此以相互大致垂直的方式配置，并且前述任意两个导线以外的剩余一个导线以相对于该任意两个导线分别成大致45度的角度的方式配置(对应技术方案12)。在这种情况下，能够确保网眼状或格子状的传感器部的纵向及横向的强度，进而在提高斜向的强度方面也是优选的。

可使前述各导线分别为由绝缘性的包覆材料包覆的包覆线(对应技术方案13)。在这种情况下，能够利用市售的包覆电线来简单地进行各电极间的绝缘。

能够做成：在前述各导线的长度方向的各端部上设有用于维持各导线彼此的间隔的隔板部件(对应技术方案14)。在这种情况下，对于将各导线的间隔即位置关系可靠地维持在规定间隔这一点来说是优选的。

能够做成：前述隔板部件形成为在中央具有大的开口部的环状，

前述各导线以横截前述隔板部件的开口部的方式配置，

前述各导线的长度方向的各端部分别安装在前述隔板部件上(对应技术方案15)。在这种情况下，能够通过简单的构成来充分地确保隔板部件的刚性。此外，在隔板部件不妨碍物质通过各导线间的间隙(眼)方面也是优选的。

能够做成：备有接纳物质的容器，

前述传感器部沿前述容器内的物质的量的变动方向伸展地配置，

以前述容器中的至少前述传感器部的配置位置及其附近具有绝缘性的方式设定(对应技术方案17)。在这种情况下，能够连续可变式地检测容器内的物质的量。

能够做成：前述传感器部设于前述容器的外表面或壁内(对应技术方案18)。在这种情况下，传感器部无需与容器内的物质接触就能够检测容器内的物质的量。

能够做成：前述传感器部在前述容器的外部且接近该容器地配置(对应技术方案19)。在这种情况下，无需将传感器部直接安装在容器上就能够检测容器内的物质的量。

能够做成：设置多个前述传感器部，

前述各传感器部中的前述各发送电极相对于一个前述高频振荡装置相互并联地连接，

在前述各传感器部中的前述各接收电极相对于一个前述检波装置相互并联地连接，

设有用于选择性地将前述各发送电极中的任一个连接到前述高频振荡装置上的选择装置(对应技术方案20)。在这种情况下，相对于多个传感器部，分别用一个高频振荡装置及检波装置就够了。

能够做成：设置多个前述传感器部，

前述各传感器部中的前述各发送电极相对于一个前述高频振荡装置相互并联地连接，

前述各传感器部中的前述各接收电极相对于一个前述检波装置相互并联地连接，

设有用于选择性地将前述各接收电极中的任一个连接到前述检波装置上的选择装置(对应技术方案21)。在这种情况下，相对于多个传感器部，分别用一个高频振荡装置及检波装置就够了。

能够做成：前述发送电极与接收电极与屏蔽电极保持在由绝缘性的合成树脂构成的1个保持体上(对应技术方案22)。在这种情况下，能够一边将各电极维持在规定的位置关系，一边利用保持体而容易地进行各电极的安装。

能够做成：前述发送电极与接收电极与屏蔽电极分别以可容易地弯曲变形的方式较薄地形成，

前述保持体具有挠性，在保持了前述发送电极与接收电极与屏蔽电极的状态下，该保持体可容易地弯曲变形(对应技术方案23)。在这种情况下，能够容易地将各电极即保持体安装在弯曲的面等上。

可使前述发送电极与接收电极与屏蔽电极分别埋设在前述保持体内，

从前述发送电极与接收电极与屏蔽电极伸出的各导线延伸地设置在前述保持体的外部(对应技术方案24)。对于充分提高各电极的保护即耐久性这一点来说是优选的。当然，能够利用向保持体的外部延伸的导线而简单地进行对各电极的接线。

可使前述高频振荡装置为装入计算机的时钟(对应技术方案25)。在这种情况下，能够有效地利用计算机的时钟来作为高频振荡装置。

可使前述物质是生物体、来自生物体的***物、气体、液体、固体、粉体、粒状物或凝胶状物的任一种(对应技术方案26)。在这种情况下，虽然例举了检测对象的一例，但成为检测对象的物质的范围(种类)是极其广泛的。

能够做成：备有***物杯，该***物杯安装于患者，接纳来自患者的***物，

前述传感器部设于前述***物杯的外表面或者从该***物杯延伸的***物排出路径的外表面上(对应技术方案27)。在这种情况下，能够一边可靠地防止传感器部因***物而被污染，一边进行***物的检测。

能够做成：备有***物杯，该***物杯安装于患者，至少接纳由患者排出的大便，

用于从前述***物杯至少排出大便的大便排出路径具有在该***物杯内向上方开口的杯内开口部，

前述传感器部以横截前述杯内开口部的方式配置，由患者排出的便载置在该传感器部上，

在前述大便排出路径受到吸引作用时，前述传感器部上的大便通过该传感器部(对应技术方案28)。在这种情况下，通过具有广泛检测范围的传感器部，能够可靠地检测出大便排出到***物杯内。此外，排出到***物杯内的大便由于通过构成传感器部的各电极间的间隙而处于变小的状态，对于防止大便堵住排出路径这一点来说是优选的。

为了达到上述目的，在本发明的方法中，采用了以下的解决方法。即，如权利要求书中的技术方案29所述，

通过发送电极、与该发送电极电容耦合的接收电极、配置在该发送电极与接收电极之间且对该发送电极与接收电极之间进行屏蔽的屏蔽电极来构成传感器部，

在前述发送电极与屏蔽电极之间外加高频电压，

将从前述接收电极输出的高频电压转换为直流电压，

基于前述直流电压的大小，检测物质的有无或物质的量的至少一个。由此，仅通过观察直流电压的大小就能够简单地检测物质的有无或物质的量。

根据本发明，通过直流电压的大小就能够极简单地掌握物质的有无或物质的量的检测结果，通用性高。

附图说明

图1是表示本发明的电容耦合式传感器装置的电路例子的图。

图2是图式地表示图1所示高频振荡电路的高频振荡的情况的图。

图3是表示与静电电容的关系例的特性图。

图4是在图3中，对静电电容小的范围进行放大并加以表示的特性图。

图5是表示计量容器内的水的变化量与输出电压的关系例的特性图。

图6是表示将多根导线平行地排列来构成传感器部的一例的俯视图。

图7是图6的X7-X7线的对应剖视图。

图8是表示导线的剖面的图。

图9是表示用多根导线来做出网眼状(格子状)组织的传感器部的一例的俯视图。

图10是图9的X10-X10线的对应剖视图。

图11是表示在燃料箱上设置了传感器部的一例的简略侧视剖视图。

图12是图11的放大左侧视图。

图13是表示燃料量与来自检波电路的输出电压的关系例的特性图。

图14是表示在保持体上保持了各电极的一例的立体图。

图15是图14的剖视图。

图16是表示图15的变形例的剖视图。

图17是表示在容器的壁面构成部件内埋设了保持体的一例的主要部分剖视图。

图18是表示在具有多个传感器部的情况下优选的电路例子的图。

图19是表示单个独立地检测多个墨盒内的墨量时的一例的主要部分立体图。

图20是从保持体一侧观察图19时的背视图。

图21从墨盒的排列方向观察图19时的侧视图。

图22是表示用单片微型机处理来自多个传感器部的输出的电路例子的图。

图23是表示将传感器部安装在***物处理装置上的状态的侧视图。

图24是图23的左侧视图。

图25是表示将***物处理装置安装在处于座姿的患者上的例子的侧视图。

图26是***物处理装置的主要部分侧视剖视图。

图27是图26的左侧视图。

图28是图26的右侧视图。

图29是图26的B1-B1剖视图。

图30是图26的B2-B2剖视图。

图31是图26的B3-B3剖视图。

图32是大便传感器的电路图。

图33是***物处理装置的控制装置的方框图。

图34是控制装置的流程图。

图35是表示将传感器部设置在***物杯上时的其它实施方式的侧视剖视图。

图36是图35的B5-B5剖视图。

图37是表示关联地将传感器部设置在***物杯上时的其它例子的侧视图。

图38是图37所示的保持夹的仰视图。

图39是图38的右侧视图。

具体实施方式

图1～图5的说明

图1表示本发明的电容耦合式传感器装置的电路例，400是传感器部。该传感器部400具有3个电极：发送电极401、接收电极402、屏蔽电极403。当然，各电极401～403分别由导电性部件形成(例如由铜箔等的薄金属板形成)。各电极401～403以相互隔开规定的小间隔的方式并列地配置。即，发送电极401与屏蔽电极403之间、以及接收电极402与屏蔽电极403之间，构成绝缘层(也可为了绝缘而在各电极间另外加装绝缘材料)。

发送电极401与接收电极402相互地电容耦合，相互作用地构成电容器。如后所述，屏蔽电极403用于将发送电极401与接收电极402之间高频地屏蔽，一直接地。

从高频振荡电路(高频振荡装置、高频振荡机构)410将高频电压(例如2MHZ的电压)外加到发送电极401上。即，在发送电极401与屏蔽电极403之间构成了高频振荡电路410。此外，虽然从接收电极402如后所述地输出高频电压，但从该接收电极402输出的高频电压利用在发送电极401与屏蔽电极403之间构成的检波电路(检波装置、检波机构)420而转换成直流电压。从检波电路420输出的直流电压能够作为输出端子421与422之间的电位差而向外部输出(422是接地端子)。

由检波电路420所得到的直流电压根据需要而输入到比较电路(比较装置、比较机构)430中。比较电路430由比较器431构成，该比较器431对所输入的直流电压与规定的阈值电压ER进行比较，输出与该比较结果对应的信号(接通信号或断开信号)。另外，比较电路430(比较器431)优选地用于进行物质的有无的检测，在连续可变式地检测物质的量时也可以没有。

前述高频振荡电路410具有施密特电路(磁滞比较器)411。该施密特电路411在输入其输入端口a11的电压为规定的上限阈值电压EH以上时，输出规定的恒定电压+Eo。此外，施密特电路411在输入其输入端口a11的电压为规定的下限阈值电压EL以下时，输出规定的恒定电压-Eo(0＜EL＜EH＜Eo)。上述输入端口a11经由缓冲用电阻器412、电容器413而接地。施密特电路411的输出电压通过反向器414而被反向后，外加到发送电极401上。此外，由反向器414反向后的上述输出电压经由反馈电阻器415而反馈到上述电阻器412与电容器413之间的反馈位置a12。

在此，将前述输入端口a11的电压为上限阈值电压EH时的前述反馈位置a12上的电压设为VH。此外，将输入端口a11的电压为下限阈值电压EL时的前述反馈位置a12上的电压设为VL。在这种情况下，通过使反馈位置a12的电压在上述VH与VL之间变化，来自施密特电路411的输出电压如图2所示，成为在+Eo～-Eo之间变化的矩形波(高频电压)。另外，用于使施密特电路411本身动作的电源电路在图1中略去。

对于如何得到图2所示的矩形波进行说明。如果从电容器413放电的初始状态(反馈位置a12的电压为零)，开始施密特电路411的动作，则施密特电路411输出-Eo。从施密特电路411输出的-Eo的输出电压被反向器414反向，成为+Eo。来自反向器414的+Eo的输出电压经由反馈电阻器415而外加到电容器413，电容器413开始充电，与之相伴，反馈位置a12的电压逐渐升高。若反馈位置a12的电压升高到电压VH，则施密特电路411输出+Eo。若施密特电路411输出+Eo，则因为反向器414的输出变成-Eo，所以充电中的电容器413开始朝向反馈电阻器415放电。通过电容器413的缓慢放电，反馈位置a12的电压逐渐降低最后降低到VL。由此，施密特电路411输出-Eo。这样一来，通过反复进行电容器413的充电与放电，反馈位置a12的电压在VH与VL之间变化，由此，施密特电路411的输出在+Eo与-Eo之间变化(矩形波)。

如上所述，在高频电压外加于发送电极401的状态下，若发送电极401与接收电极402电容耦合(例如人体等的物质横跨发送电极401与接收电极402地接近时)，从接收电极402输出高频电压。从接收电极402输出的高频电压的大小成为与两电极401与402之间的静电电容对应的大小。通过屏蔽电极403，防止外加于发送电极401的高频电压直接在接收电极402一侧泄漏的问题。

前述检波电路420具有2个肖特基势垒二极管423、424，通过该肖特基势垒二极管423、424，从接收电极402输出的高频电压被倍压整流。倍压整流后的高频电压通过电阻器425与电容器426所形成的平滑作用而转换成直流电压。图1中，A表示外加到发送电极401上的高频电压的波形例。此外，图1中B表示从接收电极402输出的高频电压的波形例。图1中C表示被平滑成直流电压后的波形例。

前述比较电路430(比较器431)对从检波电路420输出的直流电压(输入电压)与规定的阈值电压ER进行比较。比较电路430仅在上述输入电压比阈值电压ER大的时候来输出例如规定的接通信号。

图3是表示发送电极401以及接收电极402之间的静电电容的大小与来自检波电路420的直流输出电压(端子421与422之间的电位差)的关系例的特性图。在该图3中，静电电容与直流输出电压的关系从整体上来看是非线形的。图4是在图3所示的特性中，限定地表示了静电电容小的范围的特性图。从该图4可知，在静电电容小的范围中，静电电容的大小与直流输出电压的大小为大致线形的关系。

图5表示在市售的合成树脂制(绝缘性)的计量容器的外表面上粘贴了图1所示的传感器部400的状态下，计量容器内的水量与来自检波电路420的输出电压的关系例。从该图5可知，基于输出电压，能够了解计量容器内的水的量。另外，传感器部400(其各电极401～403)以在容器内的水的变动方向(上下方向)上细长地伸展的方式设置。

作为使发送电极401与接收电极402电容耦合的物质，考虑了种种的物质，例如除了：生物体、来自生物体的***物、水、汽油、药液等的液体、天然气、氢气、城市煤气等的气体、米粉及小麦粉的粉体、混凝土制品、木材制品、合成树脂制品等的固体之外、还有粒状物、凝胶状物等的种种物质。换言之，不能使发送电极401与接收电极402电容耦合的物质是例外。即，本发明在进行各种物质的有无或电容的检测时，其适用的工业领域是极其广泛的。当然，传感器部400以不接触成为检测对象的物质为宜(也可以接触地使用)。

图6～图8的说明

图6～图8表示传感器部400的变形例。本例中的传感器部400B利用多根导线500而实质上构成了多组传感器部400。如图8所示，使用的导线500是将作为绝缘材料的合成树脂构成的包覆材料502整体地包覆铜线等的导电性的线材501所得。

多根的导线500以相互隔开小的间隔的方式大致平行地排列。在实施方式中，导线500整体为13根。在图6中，从上方到下方依次将各导线500作为500a、500b......500m来进行识别。其中，屏蔽电极403用的导线(为了识别而涂黑地示出)称为导线500a、500c、500e、500g、500i、500k、500m，存在于导线的排列方向的两侧，并且以间隔一根的方式存在。发送电极401用的导线(为了识别而用阴影线表示)是500b、500f、500j的3根。接收电极402用的导线(为了识别而用空心表示)是500d、500h、5001的3根。这样，成为屏蔽电极的导线设定为：位于相邻的成为发送电极的导线与成为接收电极的导线之间。然后，多根的导线的排列方向最外侧的导线设定为成为屏蔽电极。

成为发送电极的多根(实施方式中为3根)导线500b、500f、500j彼此在其一个端部侧通过连接线510而相互电连接。成为接收电极的多根(实施方式中为3根)导线500d、500h、5001彼此在其一个端部侧通过连接线520而相互电连接。成为屏蔽电极的多根(实施方式中为7根)导线500a、500c、500e、500g、500i、500k、500m彼此在其一个端部一侧通过连接线530而相互电连接。

多根的导线(500a～500m)的各端部固定在隔板部件540上。该隔板部件540由绝缘部件(例如合成树脂)形成，在其表面上具有分别独立地嵌合各导线的槽部541(槽部541的数量与导线的总根数相同)。通过这样的隔板部件540，将各导线500的间隔维持在规定的小间隔。此外，在隔板部件540上形成安装孔542，将传感器部400B固定在规定的部件上时，利用隔板部件540(的安装孔542)来进行。

上述那样的传感器部540B专门在检测物质的有无时使用。例如，以配置在安装于人体并使用的***物杯内的方式使用。在这种情况下，在患者排出大便或尿液时，若该大便或尿液横跨相邻的发送电极用导线与接收电极用导线之间并接触，则电容耦合发生变化，检测到大便或尿液的存在。因为传感器部400实质上构成为多组，且分散在大的范围内，所以可靠地进行大便或尿液的检测。除此之外，也能够使用于其它适宜的用途，例如通过使其露出到屋外地配置来检测降雨等。

传感器部400B在至少两个隔板部件540之间整体上具有挠性。当然，通过将隔板部件540设定为也具有挠性，从而能够使其整体上具有挠性。

图9、图10的说明

图9、图10表示传感器部400的变形例。本例中的传感器部400C利用多根导线500而实质上构成了多组传感器部400。如图8所示，使用的导线500是将作为绝缘材料的合成树脂构成的包覆材料502整体地包覆铜线等的导电性的线材501所得(与图6～图8的例相同)。

在图9中，为了识别多根的导线500，用符号550表示发送电极401用的导线，用符号560表示接收电极402用的导线，用符号570表示屏蔽电极403用的导线。发送电极用的导线550分别位于规定平面(为第1平面，与图9的纸面平行的面)内，沿图9纵向的方向延伸，以相互隔开小的间隔且大致平行的方式配置。各导线550的一端部之间通过连接线551而相互电连接。

屏蔽电极用的导线570位于发送电极用的导线550的上方(配置在与前述第1平面大致平行的第2平面上)，沿图9横向的方向延伸，以相互隔开小的间隔且大致平行的方式配置。各导线570的一端部之间通过连接线571而相互电连接。

接收电极用的导线560位于上述各导线550与570的上方，沿图9的斜向延伸。在实施方式中，导线560的延伸方向设定为：相对于导线550与570，分别成大致45度的角度。各导线560的一端部之间通过连接线561而相互电连接。

分别形成多根的各导线550、560、570在图9中(俯视)，呈矩阵状地具有多个交叉部，该多个的交叉部分别构成传感器部400。该交叉部的详细情况如图10所示。在该交叉部中，各导线550、560、570通过熔接彼此的包覆材料502或通过另外使用粘接材料，相互一体化，从而使位置不产生偏移。这样，传感器部400C做成在整体上具有网眼状或格子状的多个眼(间隙)的薄片状。

传感器部400C在其周围具有隔板部件580。隔板部件580由合成树脂等的绝缘材料构成。隔板部件580整体地形成为在中央具有大的开口部581的环状(外周形状及内周形状分别做成大致正方形的环状)。各导线550、560、570分别以横截上述开口部581的方式配置。各导线550、560、570的各端部固定在隔板部件580上。由此，防止各导线550、560、570的位置偏移。

上述那样的传感器部400C能够与图6所示的传感器部400B同样地使用。另外，虽然省略了图示，但隔板部件580能够以具有安装孔的方式形成，此外，也能够以具有挠性的方式形成。另外，在图8中，表示了构成各电极用的导线的延伸方向的一例，能够向适当的方向延伸。例如，能够配置成发送电极用导线550与接收电极用导线560垂直，或者也可以配置成接收电极用导线560与屏蔽电极用导线570垂直(不过，屏蔽电极用导线位于发送电极用导线与接收电极用导线之间)。

图11～图13的说明

图11、图12表示图1所示的电容耦合式传感器装置的传感器部400适用于汽车的燃料箱的燃料量检测时的例子。燃料箱600(构成其外壳的壁面构成部件)是纤维强化塑料制成的绝缘部件。在燃料箱600的外表面上固定有传感器部400，所述传感器部400遍及燃料箱的上下方向的大致全长，沿上下方向细长地延伸。由此，燃料箱600内的燃料量变化时，传感器部400中的发送电极401与接收电极402之间的静电电容产生变化，能够检测燃料量(通过观察图1的端子421与422之间的电位差来检测燃料量)。

在图11的例中，在输出电压的大小与燃料量不存在线性关系的情况下，如图13所示，只要将其关系预先存储于图表中(例如预先存储在RAM等的存储介质中)，将检测出的输出电压与该图表进行对照，来决定燃料量即可(该方法不限于燃料量的检测，可适用于全部的电容检测)。

图14～图17的说明

图14、图15表示将传感器部400(的各电极401、402、403)整体地埋设在由合成树脂等的绝缘性部件构成的保持体610内的例子。从各电极401～403伸出的导线611、612、613被导出到保持体610的外部。这样，通过预先整体地包覆传感器部400，承受外力的能力较强，此外，其安装也能够经由保持体610而变得更加容易。通过使保持体610具有挠性，还能够使整体具有挠性。各电极401～403及保持体610能够做成整体上极薄，也能够做成薄膜状。相反地，考虑到使用大的电压，或大的外力施加的可能性时，或者设置在屋外而要求耐久性时，只要通过保持体610来充分地包覆带有的各电极401～403即可。进而，也能够使各电极401～403在外部仅露出成为检测对象面的其一个表面侧(例如图15的上表面一侧)(灵敏度提高)。

如图16所示，能够在保持体610内预先另外地埋设噪音防止用电极404。即，在使保持体610的一个表面侧(图15上表面一侧)为检测面时，该电极404位于各电极401～403的另一个表面侧。电极404与屏蔽电极403电连接。通过预先设置这样的噪音防止用电极404，能够防止在非检测对象的物质接近保持体610的另一面侧时，发送电极401与接收电极402电容耦合的问题。另外，噪音防止用电极404也能够使用于各电极401～403未保持在保持体610上的情况。

图17表示在使各电极401～403保持在上述的保持体610上的状态下，将其埋设于计量容器等的容器615的壁面构成部件内的例子。容器615中构成其外壳的壁面构成部件整体上由合成树脂等的绝缘性部件形成。不过，只要仅仅在保持体610(电极401～403)所处的部分及其附近具有绝缘性，则对构成容器615的材质没有特别的限定。各电极401～403即保持体610能够在例如注射模塑成形容器615时包心铸造而成。

仅有各电极用的导线611～613从容器615的壁面构成部件向外部延伸。各电极401～403在容器615内的物质(例如水等的液体)变动方向上延伸(沿上下方向延伸)。由此，通过观察来自检波装置420的直流电压的大小，就能够连续可变式地检测容器615内的物质的量。

图18～图21的说明

图18表示在具有多个传感器部400而高频振荡电路410与检波电路420各有一个的情况下使用的优选例。即，表示通过多个的传感器部400而能够分别独立地检测物质的有无或物质的量时的一例。在图18中，虽然U10表示利用微型计算机而构成的控制器，但该控制器U10可以为例如个人电脑。利用控制器U10所具有的时钟(的振荡频率)来构成高频振荡电路410(根据需要将时钟的输出放大地进行输出)。

多个传感器部400在实施方式中为4个，用符号400a、400b、400c、400d来进行区别。各传感器部400(400a～400d)相互并联地与控制器U10中构成高频振荡电路410的时钟连接。此外，多个传感器部400相互并联地与检波电路420连接。在各传感器部400与检波电路420之间分别连接有电磁式的开闭开关SW11、SW12、SW13或SW14。各开关SW11～SW14通过控制器U10而分别独立地控制其开闭(通过控制仅接通所希望的1个开关，使其它开关断开)。开关SW11～SW14构成选择装置SW(选择机构)。

利用控制器U10，通过仅接通开关SW11，仅传感器部400a向检波电路420输出，检测作为传感器部400a的检测对象的物质的有无或物质的量。通过仅接通开关SW12，检测作为传感器部400b的检测对象的物质的有无或其量。通过仅接通开关SW13，检测作为传感器部400c的检测对象的物质的有无或其量。通过仅接通开关SW14，检测作为传感器部400d的检测对象的物质的有无或其量。另外，传感器部400的数量可任意地设定。此外，检测出的物质的有无或量能够显示在例如显示部645上。

作为图18的变形，能够将选择装置SW设置在多个的传感器部400(400a～400d)与一个高频振荡电路410之间。在这些情况下，也通过接通任意一个开关，检测作为与接通的开关对应的传感器部的检测对象的物质的有无或其量。

图19～图21表示利用了图18所示的多个传感器部400来进行物质的检测的具体例子。在本例中，在喷墨式的打印机中，多个墨盒651～654相对于其安装底座655而装卸自如地安装着。各墨盒651～654存留相互颜色不同的墨，其外壳由具有绝缘性的合成树脂形成。在离各墨盒651～654极近的部位分别设置保持于图14、图15所示的保持体610上的传感器部400。各传感器部400即保持体610与安装底座655一体化。各传感器部400设定为在墨盒内的墨量增减方向(上下方向)上较长地延伸。

装备于喷墨式打印机上的控制器构成了图18中的控制器U10。由此，利用多个传感器部400，分别独立地检测各墨盒651～654内的墨量。检测结果只要在设于喷墨式打印机上的显示部(对应图18的显示部645)上显示即可。另外，若仅在墨量降低到规定量时发出警报，则各传感器部400不需要连续可变式地检测墨量。此外，在个人电脑的情况下，能够使其显示器为上述显示部。

图22的说明

图22表示利用单片微型机来处理多个传感器部400的输出时的例子，在此实施方式中，对应每个传感器部400设置有检波电路420。图22所示的单片微型机能够用于，例如装备于打印机上，分别独立地检测图19～图21的多个墨盒的电容等场合。

在图22中，符号U20是单片微型机(例如日立H8/3664)。该微型机U20具有：CPU681、RAM682、ROM683、振荡电路684、模拟多路转换器685、A/D转换器686、I/O接口687。各传感器部400相对于振荡电路684并联地连接。来自各检波电路420的输出(直流电压)分别独立地输入到模拟多路转换器685。当然，各屏蔽电极403接地。

在上述RAM682中存储有用于使CPU681进行规定的处理(控制)的OS(操作***)。ROM683存储有在CPU681进行处理时暂时需要的数据。振荡电路684用于输出规定频率(例如2MHz)的高频电压，利用时钟(晶体振子)来进行高频振荡。模拟多路转换器685是模拟开关，从来自多个检波电路420的输出信号中选择任一个。A/D转换器686将来自模拟多路转换器685的模拟信号转换为数字信号。I/O接口687将由A/D转换器686而被数字信号化后的信号向外部输出。

通过单片微型机U20，进行以下的处理。首先，从振荡电路684向各传感器部400输出高频电压。由此，各传感器部400输出与其静电电容对应的高频电压。来自各传感器部400的高频电压通过对应的检波电路420而转换为直流电压，并被输入到模拟多路转换器685。在图22中，用#1、#2、#3、#4的符号来识别各检波电路420的输出。

模拟多路转换器685从输入的来自各检波电路420的输出(#1、#2、#3、#4)中仅接纳任一个的输出(例如#1)，将该接纳的1个输出输出到A/D转换器686。来自模拟多路转换器685的输出最终经由A/D转换器686而从I/O接口687向外部输出。在图22中，在从I/O接口687的输出中，使用符号#1a、#2a、#3a、#4a来识别分别与#1、#2、#3、#4对应的输出。

在实施方式中，按照规定的采样周期依次进行模拟多路转换器685对来自检波电路420的输出的接纳(例如按照#1、#2、#3、#4的顺序，按照规定的采样周期依次接纳)。此外，在实施方式中，在有来自A/D转换器686的输出的时刻进行从I/O接口687的输出。由此，从I/O接口687按照规定的周期依次输出与来自各检波电路420的输出对应的输出#1a、#2a、#3a、#4a。

另外，也可例如对应另外设置的手动开关(省略图示)的操作等来进行模拟多路转换器685对来自检波电路420的输出的接纳，能够适当地设定其接纳时机。此外，能够适当地设定为：A/D转换器686的输出暂时存储在ROM683中，在到达规定的时机的时刻执行从I/O接口687的输出，或者在进行规定的手动操作时执行从I/O接口687的输出等。

图23～图34的说明

图23～图34表示将使用本发明的传感器装置用于对安装于患者的***物杯中的***物(大便或尿液)进行检测的例子。另外，在以下的说明中，也有时用传感器S1或传感器S2表示传感器部400。

在图23～图25中，5是戴用者即患者，A-1是***物处理装置。该***物处理装置A-1单独地具有接便杯10与接尿杯25。各杯10与25由例如塑料材料形成。各杯10、25通过保持件6而压接保持在患者5的***部5a(的周围)及***5b(的周围)。

上述保持件6具有：腰带7、多根的编带部8a，8b，8c。腰带7卷绕在患者5的身体上。2根的上部编带8a、8b的各一端部连结在腰带7的上部两侧。1根下部编带8c连结在腰带7的下部中心部上。通过上部编带8a、8b的前端部及下部编带8c的前端部，在3个部位保持挠性的卡止环9。如图24的假想线所示，卡止环9在上下地弯曲成椭圆状的状态下，被定位在包围患者5的***部5a及***5b的位置。

上述接便杯10抵接在患者5的***部5a。接尿杯25的承接口抵接在***5b。在该状态下，如图24的实线所示，上述卡止环9的两侧卡止在安装于各接便杯10及接尿杯25两侧的钩形挂件9a、9b上。通过这样的保持件6，各接便杯10及接尿杯25的承接口压接在患者5的***部5a(的周围)及***5b(的周围)。

在上述接便杯10的两侧安装有检测接便杯10及接尿杯25的安装不良的安装传感器S3。该安装传感器S3在实施方式中由限位开关构成。传感器S3的促动器部可滑动地卡止在上述上部编带8a、8b上。由此，在上部编带8a、8b的张紧力处于规定值以下(安装不良)时，传感器S3接通地动作，在该张紧力处于规定值以上时，传感器S3断开地动作。

另外，在将上述接便杯10及接尿杯25安装于座姿的患者5时，如图25所示，在椅子34的座面上利用前部一侧开口的马蹄形坐垫34a。即，上述患者5坐在坐垫34a上，使接便杯10的下部(后部)面对上述坐垫34a的开口部34b，由此，上述接便杯10从椅子34的座面浮起。

上述接便杯10及接尿杯25如图26～图31所示。首先，接便杯10整体上形成为沿前后方向细长地延伸的筒状。即，接便杯10设定为以下形状：与上下方向相比，左右方向的宽度细，且沿前后方向较长地延伸。接便杯10形成为筒状，尺寸为：前后长度约112mm，上下的高度约为50mm，左右的宽度约为40mm。在接便杯10内，在前后方向的大致中间部，通过隔壁11而在前后(在图26中为左右)分割为两部分。即，在接便杯10内，将隔壁11的前部一侧划分为大便室12，将隔壁11的后部一侧划分为辅机室14。大便室12的前表面(在图26中为左侧面)作为大便的承接12a而向外部(前方)开口。在承接12a的周缘部安装由软质制的橡胶、树脂等构成的环状的密封件13，能够与***部5a的周围紧贴地对接。另外，大便室12与辅机室14划分成可实现高度的液体密封。

上述隔壁11通过硬质制的塑料材料而高强度地形成。在隔壁11上朝着前后方向旋转自如地支承有吐出管16。该吐出管16的前端部在上述大便室12内露出。在吐出管16的前端部安装有第1喷嘴(大便粉碎装置)15，其位于大便室12内，吐出洗净水(洗净液)。从该第1喷嘴15喷射的洗净液的喷射方向设定为相对于吐出管16的轴心垂直。

在上述隔壁11中的辅机室14一侧的面上安装有马达(在本实施方式中为超声波马达)M。该马达M用于使上述吐出管16旋转。马达M作成环形，吐出管16贯通马达M的中空部内。该马达M接受来自收容于辅机室14的终端电路板60的信号而进行旋转控制。即，在粉碎大便室12内的大便时，第1喷嘴向下，吐出管16往复地旋转，以使该第1喷嘴15相对于上下线，以规定的时间(在本例中为大约20秒钟)分别以约90度的角度左右地摆动。在结束了大便粉碎的时刻，向一个方向以规定时间(在本例中为大约10秒钟)来旋转上述吐出管16，使得上述第1喷嘴旋转360度，从而以洗净***部5a及接便杯10内的方式进行驱动控制。

上述吐出管16经由旋转接头17而旋转自如地连接在设于辅机室14内的供给管18上。供给管18经由形成于辅机室14的后部壁20的供给通路20a以及形成于后部接头21内的供给通路21a，连接到后述的洗净水供给装置40上。从洗净水供给装置40供给的洗净水(热水)从上述第1喷嘴15向大便室12内喷出。由此，通过上述洗净水来粉碎排出到该大便室12内的大便，并且洗净患者5的***部5a。

从第1喷嘴15喷射的洗净水的喷射形状为扇形。即，喷射的洗净水的前后方向的吐出角度α为约110度，左右方向的吐出宽度为约1mm。排便管23配置在上述辅机室14的下部，该排便管23的前部与大便室12的后部下部连接，在大便室12中开口。该排便管23的后部经由形成于辅机室14的后部壁20的排便通路20b以及形成于上述后部接头21内的排便通路21b，连接到后述的大便排出装置45上。通过大便排出装置45，在上述大便室12内被粉碎的大便被吸引并除去(排出)到外部。

如图26及图27所示，使前述的接尿杯25形成前部开口的承接口。接尿杯25形成为其上表面部朝后方向下倾斜的圆锥形的容器状。接尿杯25的尺寸为：前后的长度约为52mm，上下的高度约为55mm，左右的宽度约为36mm。

接尿杯25的前部的承接口25a形成上下较长的椭圆状。在承接口25a的周缘部上安装由软质制的橡胶、树脂等构成的密封件26，使其与***5b的周围紧贴地对接。在接尿杯25的后部下部上连接有排尿软管27。排尿软管27的直径大约为10mm。该排尿软管27的后端与形成于辅机室14的后部壁20上的排尿通路20c的上部连接。即，排尿软管27经由排尿通路20c及形成于后部接头21内的排尿通路21c，连接到后述的尿排出装置50上。通过尿排出装置50，排出到接尿杯25内的尿被吸引并排出到外部。

在具有洗净患者5的***5b的功能的情况下，将第2喷嘴28安装在上述接尿杯25的后部。第2喷嘴28经由第2吐出软管29、电磁阀30、支路31，连接到前述的供给管18的中途。通过在患者5的排尿结束时打开上述电磁阀30，从洗净水供给装置40供给的洗净水(热水)从该第2喷嘴28朝向患者5的***5b喷出洗净水。在这种情况下，从上述第2喷嘴28的洗净水的吐出角度例如为约40度。

如图26、图29所示，排便通路20b与21b在后部接头21的轴心C部分对置。供给通路20a与21a在从轴心C偏移的位置对置。排尿通路20c与21c在从轴心C偏移的位置对置。如图7所示，供给通路20a与21a的对置位置设定为：相对于排尿通路20c与21c的对置位置，成为以轴心C为中心的上下对象位置。在后部接头21的供给通路21a及排尿通路21c的对置部上形成有以轴心C为中心的约120度的圆弧槽21a-1、21c-1(成为连结用通路)。

上述后部接头21相对于后部壁20，经由圆筒状的连结件22而连结。后部接头21能够以其轴心为中心来转动约120度的角度。由此，患者5左右横向转动而使上述接便杯10及接尿杯25左右转动时，上述后部接头21与后部壁20相对旋转。即，防止连接在该后部接头21上的洗净水供给装置40、大便排出装置45、及尿排出装置50的各软管的扭转。

在前述的大便室12的外周部上安装有大便传感器S1(图26)。此外，在排尿通路20c的竖立部分的外周部上安装有尿传感器S2(图30)，这些大便传感器S1及尿传感器S2(分别相当于传感器部400)的检测信号被送出到前述的终端电路板60中。上述大便传感器S1及尿传感器S2都由同样的静电电容式构成。

大便传感器S1(尿传感器S2也一样)相当于前述的传感器部400。因此，形成大便室12的外周壁、即接便杯10由塑料等的绝缘材料形成。在上述大便室12的外周上，沿前后方向而以规定的间隔卷绕有：由铜、铝等的导电材料构成的环状的发送电极24a(对应401)、保护电极24b(对应403)、接收电极24c(对应402)。发送电极24a、保护电极24b、接收电极24c连接在检测电路24d(相当于除了电极之外的图1电路)上。

发送电极24a与接收电极24c间的静电电容根据在其间是否存在大便而不同。因此，通过用上述检测电路24d来检测该静电电容的变化，能够判断出接便杯10中是否存在大便。

前述的洗净水供给装置40用于供给水或将消毒液、肥皂水等混入在水中后的洗净液(洗净水)。如图26所示，洗净水供给装置40具有将洗净水调节到规定温度的温水箱41。温水箱41内的温水(即洗净水)经由温水泵P1及供给软管42，向接便杯10供给。在上述温水箱41内设有高温传感器S4与低温传感器S5。高温传感器S4在到达例如42摄氏度以上后进行接通动作。低温传感器S5在到达例如25摄氏度以下后接通动作。在传感器S4、S5接通动作时，上述温水泵P1停止。在传感器S4、S5断开动作的状态下且大便传感器S1或尿传感器S2已动作时，启动上述温水泵P1，从第1喷嘴15或第2喷嘴28喷出洗净水(洗净患者5的***部5a或***5b)。

如图26所示，前述的大便排出装置45具有密闭的大便箱46。大便箱46的上部经由排便软管47(例如直径约10mm)，装卸自如地连接在前述的排便通路21b上。此外，大便箱46的上部经由吸引软管48而连接到大便吸引泵P2(的吸引口)上。触媒(除臭器)49连接在大便吸引泵P2的排出管上。大便吸引泵P2在前述的大便传感器S1动作时被启动，使大便箱46内成为负压力。由此，流到大便室12的下部的大便被吸引，收容于大便箱46内。由大便吸引泵P2吸引的大便箱46内的气体被上述触媒49净化后，排出到外部气体中。在上述大便箱46上安装有检测该大便箱46是否装满的满杯传感器S6。

如图26所示，前述的尿排出装置50具有密闭的尿箱51。尿箱51的上部经由排尿软管52而连接在前述的排尿通路21c上。此外，尿箱51的上部经由吸引软管53而连接到尿吸引泵P3(的吸引口)上。触媒(除臭器)54连接在尿吸引泵P 3的排出管上。尿吸引泵P3在前述的尿传感器S2动作时被启动，使尿箱51内成为负压力。由此，流到接尿杯25的下部的尿被吸引，收容于尿箱51内。由尿吸引泵P3吸引的尿箱51内的气体被上述触媒54净化后，排出到外部气体中。在上述尿箱51内安装有检测该尿箱51是否装满的满杯传感器S7。

在图26中，70是外部的控制器部。该控制器部70向前述的终端电路板60外加规定的电源电压。此外，控制器部70经由通信线路64而与上述终端电路板60通信，来控制各个设备。图33是装入上述终端电路板60及控制器70中的控制装置的方框图，图34是其流程图。

在图34中，61是装入终端电路板60中的安装控制部，71是装入控制器部70中的外部控制部。上述安装控制部61具有终端的微型计算机62。大便传感器S1及尿传感器S2的数据经由检测电路24、24′而输入到终端的微型计算机62中。此外，安装传感器S3的信号输入到微型计算机62中。进而，检测第1喷嘴15的原点位置的原点传感器S8的数据经由原点电路63而输入到到微型计算机62中。微型计算机62将上述各数据及信号经由通信电路64而送出到控制器部70一侧的外部控制部71中。此外，微型计算机62接受由外部控制部71所处理的数据，经由马达驱动电路65来控制马达M。66是从上述控制器部70一侧供给到终端电路板60的电源电路。

上述控制器部70的外部控制部71具有主微型计算机72，来自上述终端的微型计算机62的各数据及信号经由通信电路73而输入到该主微型计算机72中。高温传感器S4、低温传感器S5、满杯传感器S6，S7、手动大便开关SW1、手动尿开关SW2等的各信号输入到微型计算机72中。进而，通过操作按钮74将马达M的驱动时间及正反旋转的角度、各传感器的设定值等输入到微型计算机72中。主微型计算机72对所输入的各数据及信号进行存储、运算处理，向上述终端的微型计算机62发出规定的指令信号，并且经由各驱动电路对温水泵P1、大便吸引泵P2、及尿吸引泵P3进行控制。此外，微型计算机72在异常时使警报器75动作，在液晶显示器76上进行规定的显示。上述控制器70的数据根据需要而经由通信线路送出到设于集中管理室的个人电脑78中，在此进行记录及集中管理。77是上述控制器部70的电源电路。

接着，参照图34的流程图，对上述安装控制部61及外部控制部71的动作进行说明。另外，在图34中，T1～T21表示流程图的各步骤。若在步骤T1开始控制程序，则在步骤T2中，输入安装传感器S3、高温传感器S4、低温传感器S5、大便箱46的满杯传感器S6、尿箱51的满杯传感器S7的各信号。在步骤T3中，判断上述各传感器有无异常。若在步骤T3中判断存在异常，则进行步骤T16，进行错误显示并发出警报，在不存在异常(各信号断开)的情况下，进行步骤T4。在步骤T4中，判断是否为自动运转。

在自动运转的情况下，在步骤T5中，判断大便传感器S1是否接通。在大便传感器S1已接通时，进行步骤T7～T10，启动温水泵P1、大便吸引泵P2，并且使马达M大约正反旋转20秒。由此，从第1喷嘴15喷出温水，并且相对于上下线以大约90度的角度来左右地摆动该第1喷嘴15。由此，堆积在接便杯10的底部的大便5c被粉碎。此外，粉碎后的大便5c经由排便管23、排便通路20b，21b、排便软管47而被吸引排出，收容在大便箱46内。

上述马达M的正反旋转时间经过20秒时，在步骤T11、T12中，使马达M沿一方向旋转约10秒钟。由此，上述第1喷嘴15以前后线为中心一边旋转一边经由吐出管16而喷出洗净水，洗净接便杯10的整个内表面及患者5的***部5a。接着，进行步骤T13～T15，上述温水泵13、马达M、大便吸引泵P2停止后，转移到步骤T2。

在前述的步骤T5中，大便传感器S1断开时，在步骤T6中，判断尿传感器S2是否接通。在尿传感器S2断开的情况下，转移到步骤T2。尿传感器S2接通时，进行步骤T19～T21，尿吸引泵P2动作30秒钟。由此，排出到接尿杯25内的尿被吸引，收容在尿箱51内。在步骤T21中使尿吸引泵P2停止后，转移到步骤T2。

在前述的步骤T4中为非自动运转的情况下，即，在手动运转的情况下，在步骤T17中判断手动大便开关SW1是否接通。在手动大便开关SW1接通的情况下，进行步骤T7～T15，在断开的情况下，进行步骤T18。在步骤T18中，判断手动尿开关SW2是否已接通。在手动尿开关SW2已接通的情况下，进行步骤T19～T21，在断开的情况下转移到步骤T2。另外，在排尿后对患者5的***5b进行洗净的情况下，在步骤T21中停止尿吸引泵P3的前段中，打开图4的电磁阀30，并且启动温水泵P1，从第2喷嘴28向患者5的***5b喷出洗净水。

图35、图36的说明

图35、图36表示在***物杯上设置了电容耦合式传感器装置的其它例子。表示在***物杯内设置了图6的传感器部400B或图9的传感器部400C的情况。其中，在图35、图36中，相当于传感器部400B或400C的传感器部用网络名称符号171表示。

该***物处理装置A-3单独地具有由塑料材料构成的接便杯160与接尿杯113。上述接便杯160如图35所示，标室内通过隔壁160b而前后地分割成两部分。即，在接便杯126内，在前部形成有接纳大便的大便室160c，在后部形成有收容辅机类的辅机室160d。大便室160c的下部形成为朝向下方缩小的漏斗状，在其下端部形成有排出口161。该排出161经由形成于接便杯160的下端部的排便通路162，从接便杯160的下端后部向外部开口。此外，在上述大便室160c的大致整个内表面上形成有多个防止大便附着的突起163。

在上述大便室160c内设有大便粉碎装置170。即，在上述辅机室160d内的下部张架有网(网状部件)171(利用图9的传感器部400C，也可以使用图6的传感器部400B)，所述网171是具有规定的网眼、在本例中网眼为约5mm的方形的平面状。通过该网171来覆盖上述排出161的上部。即，在大便的承接口与排出口161之间加装网171，排出到接便杯160内的大便必须在通过网171之后，移动到排出口161。此外，在上述阀室160c的上部配置有喷出洗净水(水或温水)W的第1喷嘴173。吐出管175可旋转地插通并支承在前述的隔壁160b中，在该吐出管175的前端部上安装有上述第1喷嘴173。该吐出管175经由管接头176而可旋转地连接在第1导入管177上。第1导入管177经由中转部178而连接到洗净水供给装置上。

上述第1喷嘴173朝着网171的上表面喷出洗净水，并且将其中的一部分朝着患者5的***部5a喷出。即，前后方向的喷出方式如图36所示，为从网171的后部到患者5的***部5a的较宽的宽度，左右方向的喷出方式如图35所示，为较窄的宽度(线状)。

上述第1喷嘴173通过配置于辅机室160d的喷嘴驱动装置180而经由吐出管175沿左右方向摆动。如图35所示，该喷嘴驱动装置180具有电动马达(驱动装置)184，在该马达184的输出轴185上经由曲柄臂189而连结有连杆190。该连杆190的端部连结在可滑动地安装于齿条支架192的齿条191上。该齿条191啮合在安装于上述吐出管175的后部一侧的小齿轮193上。

由此，上述电动马达184的旋转运动通过曲柄臂189及连杆190而转换为直线往复运动，齿条191在上下方向上往复移动。即，通过齿条191的往复移动，经由小齿轮193、吐出管175，上述第1喷嘴173就能以规定的角度左右往复摆动。如图35所示，从第1喷嘴173喷出的洗净水W在左右方向上移动，粉碎网171上的大便(粪)5d。被粉碎的大便通过网171而流到排出161。

上述排便通路162连接在大便排出装置上。通过该大便排出装置，使被大便粉碎装置170粉碎的大便、从接尿杯113流入大便室160c内的尿、及从各第1、第2喷嘴173，115喷出的使用后的水等经由上述排便通路162而被吸引排出到外部。

图37～图39的说明

图37～图39表示在接便杯与接尿杯可分离地分体形成的情况下，尿排出软管与转动接头的优选配置例。首先，使用例如图26所示的装置作为接便杯10与接尿杯25。在本例中，转动接头部件320设于接便杯10的外部且接便杯10的附近。该转动接头部件320虽然具有与图26中的接头部件21等同样的功能，但在构成于接便杯10的外部这一点上与图26的情况不同。即，转动接头部件320具有：第1部件321、转动自如地连结在该第1部件321上的第2部件322、用于将各种软管等连接在第2部件322上的连结件323。这样的转动接头部件320在接便杯10的附近，连接在大便排出软管47、接便杯用洗净液供给软管42的中途。由此，能够相对于接便杯10而安装转动接头部件320，软管47、42的扭转不会作用在患者身上。

从接尿杯25伸出的尿排出软管330(相当于图26的排尿软管27)经由转动接头部件320而连接到尿箱中。在尿排出软管330中，将接尿杯25与转动接头部件320之间做成足够长。即，将尿排出软管330从接尿杯25向后方沿大致水平方向延伸后，使其一端向上方弯曲，其后，向前方弯曲，然后，向后下方弯曲；最终连接在转动接头部件320上。在尿排出软管330中通过上述弯曲部而构成的环路部330a弯曲成大致270度。通过上述环路部330a的构成，尿液容易堆积在尿排出软管330中从环路部330a到接尿杯25之间的部分(环路部330a所形成的收集作用)，在该尿液易于堆积的部分上设有尿传感器S2。

通过环路部330a的形成，尿排出软管330在其中途，构成大致成90度的角度且交叉的部分。在该交叉部分上配置保持夹340。该保持夹340具有2个软管保持部340a、340b。如图38、图39所示，各保持部340a、340b之间分别做成孔形式，相互大致垂直。在各保持部340a、340b中滑动自如地贯通有尿排出软管330。这样的保持夹340可通过例如合成树脂而形成。

在尿排出软管330中，通过变更在保持夹340中插通的部分的位置，从而调整接尿杯25相对于接便杯10的相对位置。即，通过相对于保持夹340，变更在尿排出软管330中沿大致水平方向延伸的部分的位置，来调整接尿杯25的前后方向位置。此外，相对于保持夹340，通过变更在尿排出软管330中沿大致上下方向延伸的部分的位置，调整接尿杯25的上下方向位置。

虽然对以上的实施方式进行了说明，但本发明不限于实施方式，能够进行种种的变形。例如，能够利用传感器部(400、400B、400C)来用于配管内的物质的有无或量的检测等适当的用途。此外，高频振荡电路410、检波电路420的构成不限于实施方式，能够利用已知的适当的电路。当然，本发明的目的不限于明确上所述的装置及方法，也暗含有提供实质上优选或表现优良的装置及方法的意思。

Claims (14)

1.一种电容耦合式传感器装置，其特征在于：用于对物质的有无进行检测的物质检测，包括：

传感器部，备有：发送电极、与该发送电极电容耦合的接收电极、配置在该发送电极与接收电极之间且对该发送电极与接收电极之间进行屏蔽的屏蔽电极；

高频振荡装置，加装在前述发送电极与屏蔽电极之间，在该发送电极上外加高频电压；

检波装置，加装在前述接收电极与屏蔽电极之间，将从该接收电极输出的高频电压转换为直流电压，

前述传感器部，作为整体形成为，至少3根以上的导线相互隔开小间隔且相互大致平行地延伸的形状，

前述多根导线划分成各由多根导线构成的3组，通过被划分成前述3组的第1组的多根导线，构成多根的前述发送电极，

通过被划分成前述3组的第2组的多根导线，构成多根的前述接收电极，

通过被划分成前述3组的第3组的多根导线，构成多根的前述屏蔽电极，

在构成前述发送电极的各导线与构成前述接收电极的各导线之间，分别配置构成前述屏蔽电极的导线，

构成前述发送电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述接收电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述屏蔽电极的各导线的一端部彼此电连接。

2.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述各导线分别作成由绝缘性的包覆材料包覆的包覆线。

3.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

在前述各导线的长度方向的各端部上设有用于维持各导线彼此的间隔的隔板部件。

4.一种电容耦合式传感器装置，其特征在于：用于对物质的量进行检测的电容检测，包括：

传感器部，备有：发送电极、与该发送电极电容耦合的接收电极、配置在该发送电极与接收电极之间且对该发送电极与接收电极之间进行屏蔽的屏蔽电极；

高频振荡装置，加装在前述发送电极与屏蔽电极之间，在该发送电极上外加高频电压；

检波装置，加装在前述接收电极与屏蔽电极之间，将从该接收电极输出的高频电压转换为直流电压，

前述传感器部，作为整体形成为，至少3根以上的导线相互隔开小间隔且相互大致平行地延伸的形状，

前述多根导线划分成各由多根导线构成的3组，通过被划分成前述3组的第1组的多根导线，构成多根的前述发送电极，

通过被划分成前述3组的第2组的多根导线，构成多根的前述接收电极，

通过被划分成前述3组的第3组的多根导线，构成多根的前述屏蔽电极，

在构成前述发送电极的各导线与构成前述接收电极的各导线之间，分别配置构成前述屏蔽电极的导线，

构成前述发送电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述接收电极的各导线的一端部彼此电连接，

构成前述屏蔽电极的各导线的一端部彼此电连接，

还备有接纳物质的容器，

前述传感器部沿物质的量在前述容器内的变动方向延伸地配置，

设定成前述容器中的至少前述传感器部的配置位置及其附近具有绝缘性。

5.如权利要求4所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述传感器部设于前述容器的外表面或壁内。

6.如权利要求4所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述传感器部在前述容器的外部且接近该容器地配置。

7.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

设置多个前述传感器部，

前述各传感器部中的前述各发送电极相对于一个前述高频振荡装置相互并联地连接，

前述各传感器部中的前述各接收电极相对于一个前述检波装置相互并联地连接，

设有用于选择性地将前述各发送电极中的任一个连接到前述高频振荡装置上的选择装置。

8.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

设置多个前述传感器部，

前述各传感器部中的前述各发送电极相对于一个前述高频振荡装置相互并联地连接，

前述各传感器部中的前述各接收电极相对于一个前述检波装置相互并联地连接，

设有用于选择性地将前述各接收电极中的任一个连接到前述检波装置上的选择装置。

9.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述发送电极与接收电极与屏蔽电极保持在由绝缘性的合成树脂构成的1个保持体上。

10.如权利要求9所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述发送电极与接收电极与屏蔽电极分别埋设在前述保持体内，

从前述发送电极、接收电极以及屏蔽电极伸出的各导线延伸地设置在前述保持体的外部。

11.如权利要求1所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述高频振荡装置是被装入计算机中的时钟。

12.如权利要求1～权利要求11的任一项所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

前述物质是生物体、来自生物体的***物、气体、液体、固体、粉体、粒状物或凝胶状物的任一种。

13.如权利要求1～权利要求3的任一项所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

备有***物杯，其安装于患者，接纳来自患者的***物，

前述传感器部设于前述***物杯的外表面或者从该***物杯延伸的***物排出路径的外表面上。

14.如权利要求1～权利要求3的任一项所述的电容耦合式传感器装置，其特征在于：

备有***物杯，其安装于患者，至少接纳由患者排出的大便，

用于从前述***物杯至少排出大便的大便排出路径在该***物杯内具有向上方开口的杯内开口部，

前述传感器部以横截前述杯内开口部的方式配置，由患者排出的大便载置在该传感器部上，

在前述大便排出路径受到吸引作用时，前述传感器部上的大便通过该传感器部。

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