特許 6338788 排尿予測装置及び排尿予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6338788

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】排尿予測装置及び排尿予測方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/08ZDM

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-546248(P2017-546248)

(86)(22)【出願日】2017年4月6日

(86)【国際出願番号】JP2017014353

【審査請求日】2017年9月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515134863

【氏名又は名称】トリプル・ダブリュー・ジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】中西 敦士

(72)【発明者】

【氏名】正森 良輔

(72)【発明者】

【氏名】和田 俊輔

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５０８８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２３３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０１２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４３２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９０１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／９９５８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８３１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２１３９４９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００−８／１５

医中誌ＷＥＢ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象者の体内に超音波を送信し、膀胱を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサの検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する推定部とを備え、
前記複数のセンサは、膀胱を検出するセンサの個数が膀胱の膨張に従って増加するように配置されており、
前記推定部は、前記複数のセンサのうちの一のセンサが膀胱を検出するようになってから前記複数のセンサのうちの別のセンサが膀胱を検出するようになるまでの時間に基づいて排尿タイミングを推定する排尿予測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の排尿予測装置において、
前記複数のセンサは、膀胱が膨張する方向における異なる位置に向かって超音波を送信するように配置されている排尿予測装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の排尿予測装置において、
前記推定部は、排尿タイミングの推定を繰り返し、推定した排尿タイミングを外部に逐次報知する排尿予測装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１つに記載の排尿予測装置において、
前記推定部は、対象者の状態に関する情報に基づいて排尿タイミングを補正する排尿予測装置。

【請求項5】

請求項４に記載の排尿予測装置において、
前記対象者の状態に関する情報は、食料の摂取、飲料の摂取、薬の摂取、睡眠中か否か、及び、対象者の姿勢の少なくとも１つを含む排尿予測装置。

【請求項6】

対象者の体内に超音波を送信し、前記超音波の反射波を検出する複数のセンサによって膀胱を検出する工程と、
膀胱の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する工程とを含み、
前記複数のセンサは、膀胱を検出するセンサの個数が膀胱の膨張に従って増加するように配置されており、
前記排尿タイミングを推定する工程は、前記複数のセンサのうちの一のセンサが膀胱を検出するようになってから前記複数のセンサのうちの別のセンサが膀胱を検出するようになるまでの時間に基づいて排尿タイミングを推定する排尿予測方法。

【請求項7】

請求項６に記載の排尿予測方法において、
前記複数のセンサは、膀胱が膨張する方向における異なる位置に向かって超音波を送信するように配置されている排尿予測方法。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の排尿予測方法において、
前記排尿タイミングを推定する工程では、排尿タイミングの推定を繰り返し、推定した排尿タイミングを外部に逐次報知する排尿予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、排尿予測装置及び排尿予測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、膀胱の前壁と後壁との距離に基づいて膀胱の尿量を推定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６７７６１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１の技術が推定しているのは、そのときの膀胱の尿量である。そのため、尿量を推定したときに、既に尿量が許容蓄積量又は、許容蓄積量に近い量になっている場合もあり得る。例えば、介護の現場においては、要介護者の排泄の準備等に時間を要するため、尿量が既に許容蓄積量に達している又はそれに近い量になっていることがわかっても遅すぎる場合がある。また、介護に限らず、様々な状況において、排尿タイミングが事前にわかることは有益である。

【0005】

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排尿タイミングを予測することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された排尿予測装置は、対象者の体内に超音波を送信し、膀胱を検出する複数のセンサと、前記複数のセンサの検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する推定部とを備えるものとする。

【0007】

また、ここに開示された排尿予測方法は、対象者の体内に超音波を送信し、前記超音波の反射波を検出する複数のセンサによって膀胱を検出する工程と、膀胱の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する工程とを含むものとする。

【発明の効果】

【0008】

ここに開示された排尿予測装置によれば、排尿タイミングを予測することができる。

【0009】

ここに開示された排尿予測方法によれば、排尿タイミングを予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、排尿予測装置の概略図である。

【図2】図２は、トランスデューサの概略的な斜視図である。

【図3】図３は、トランスデューサの概略的な側面図である。

【図4】図４は、トランスデューサの装着状態を示す図である。

【図5】図５は、トランスデューサを装着した人体の下腹部の模式的な断面図である。

【図6】図６は、処理装置のブロック図である。

【図7】図７は、サーバ群による処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、蓄尿量が中程度の場合の人体の下腹部の模式的な断面図である。

【図9】図９は、図８の状態における第１超音波センサの受信信号である。

【図10】図１０は、図８の状態における第２超音波センサの受信信号である。

【図11】図１１は、図８の状態における第３超音波センサの受信信号である。

【図12】図１２は、図８の状態における第４超音波センサの受信信号である。

【図13】図１３は、サーバ群に蓄積される判定結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0012】

〈排尿予測装置の構成〉
図１は、排尿予測装置１００の概略図である。

【0013】

排尿予測装置１００は、対象者の排尿タイミングを推定するものである。例えば、対象者は、老人若しくは身体障害者等の要介護者、又は要介護者ではないものの体が不自由でトイレに行くまでに時間を要する人等である。ただし、対象者は、これに限られるものではない。

【0014】

排尿予測装置１００は、トランスデューサ１と、トランスデューサ１の受信信号を処理する処理装置２と、処理装置２により処理された信号を解析するサーバ群３とを備えている。トランスデューサ１と処理装置２とは、有線で接続されている。処理装置２は、サーバ群３と無線通信を行う。

【0015】

〈トランスデューサ〉
図２は、トランスデューサ１の概略的な斜視図である。図３は、トランスデューサ１の概略的な側面図である。

【0016】

トランスデューサ１は、図２に示すように、４つの超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄと、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄを収容するケーシング１２とを有している。

【0017】

超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの基本的な構成は同じである。以下、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれを区別しない場合には、単に「超音波センサ１１」と称する。超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄを区別する場合には、第１超音波センサ１１Ａ、第２超音波センサ１１Ｂ、第３超音波センサ１１Ｃ、第４超音波センサ１１Ｄと称する。超音波センサ１１は、センサの一例である。

【0018】

超音波センサ１１は、超音波の送受信を行う。具体的には、超音波センサ１１は、圧電素子を有している。圧電素子は、駆動電圧に応じた振動を行って超音波を発生させる一方、超音波を受信すると、その振動に応じた電気信号を発生させる。超音波センサ１１は、センサの一例である。

【0019】

ケーシング１２は、図２に示すように、概略、偏平な直方体に形成されている。ケーシング１２は、比較的大きな面積を有し、相対向する一対の略長方形の面を有しており、その一方の面が、対象者の腹部に接触する面（以下、「接触面」という）１３となる。

【0020】

超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、膀胱が膨張する方向における異なる位置に向かって超音波を送信するように配置されている。

【0021】

詳しくは、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、図２，３に示すように、ケーシング１２の上下方向における異なる位置に配置されている。第１超音波センサ１１Ａ、第２超音波センサ１１Ｂ、第３超音波センサ１１Ｃ、第４超音波センサ１１Ｄの順で下から配置されている。ここで、ケーシング１２の上下方向とは、トランスデューサ１が対象者に装着されたときの上下方向である。トランスデューサ１は、例えば、略長方形状の接触面１３の長手方向が上下方向に一致する状態でトランスデューサ１が対象者に装着される。すなわち、ケーシング１２の上下方向は、接触面１３の長手方向である。

【0022】

第１超音波センサ１１Ａ及び第３超音波センサ１１Ｃの左右方向の位置は同じである一方、第２超音波センサ及び第４超音波センサ１１Ｄは、第１超音波センサ１１Ａ及び第３超音波センサ１１Ｃに対して左右方向にオフセットしている。第２超音波センサ１１Ｃ及び第４超音波センサ１１Ｄの左右方向の位置は同じである。つまり、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、千鳥状に配置されている。

【0023】

それに加えて、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの超音波の送信方向は、平行ではない。超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、図３に示すように、上下方向に放射状に超音波を送信する。すなわち、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、上下方向における超音波の出射角度が異なっている。具体的には、第４超音波センサ１１Ｄは、接触面１３の法線方向に超音波を送信する。第３超音波センサ１１Ｃは、第４超音波センサ１１Ａよりも斜め下方に向かって超音波を送信する。第２超音波センサ１１Ｂは、第３超音波センサ１１Ｃよりも斜め下方に向かって超音波を送信する。第１超音波センサ１１Ａは、第２超音波センサ１１Ｂよりも斜め下方に向かって超音波を送信する。つまり、第１超音波センサ１１Ａが、最も下向きに超音波を送信し、第２超音波センサ１１Ｂ、第３超音波センサ１１Ｃ、第４超音波センサ１１Ｄの順にしだいに上向きに超音波を送信する。

【0024】

図４は、トランスデューサ１の装着状態を示す図である。トランスデューサ１は、図４に示すように、対象者に装着される。トランスデューサ１は、対象者の腹部の皮膚上であって、膀胱に対応する部分（例えば、下腹部）に配置される。

【0025】

例えば、トランスデューサ１は、接触面１３を対象者の腹部に接触させた状態で、ベルト又はテープによって腹部に取り付けられる。尚、接触面１３と腹部との間には、超音波の腹部への透過性を向上させるためのジェル等が塗布される。

【0026】

図５は、トランスデューサ１を装着した人体の下腹部の模式的な断面図である。尚、図５の例は、蓄尿量がほとんど無い状態を示している。腹部の表面から背中に向かって、皮下脂肪６１、筋肉６２、脂肪６３、膀胱６４、精嚢６５若しくは前立腺６６（男性の場合）又は膣（女性の場合）、直腸６７、背骨（仙骨）６８等が順に並んでいる。膀胱６４の上には、小腸６９が位置しており、膀胱６４の前側の斜め下には、恥骨６１０が位置している。

【0027】

トランスデューサ１は、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄから出射される超音波が上下方向に広がるように対象者の腹部に装着される。超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、体内における上下方向の異なる位置に向かって超音波を送信する。膀胱は、蓄尿量の増加に伴って三次元に膨らむ。そのため、上下方向における異なる位置は、膀胱が膨張する方向の１つである。尚、膀胱は、特に上下方向に大きく膨張する。すなわち、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、膀胱が比較的大きく膨張する方向における異なる位置に向かって超音波を送信するように配置されている。

【0028】

〈処理装置〉
図６は、処理装置２のブロック図である。処理装置２は、超音波センサ１１へ駆動電圧を出力する送信部２１と、超音波センサ１１から電気信号を受信する受信部２２と、送信部２１及び受信部２２に接続される超音波センサ１１を切り替えるスイッチ２３と、外部に種々の情報を報知するための報知部２４と、外部との通信を行う通信部２５と、処理装置２の全体的な制御を行う制御部２６とを有している。処理装置２は、対象者の衣服等に装着される。

【0029】

送信部２１は、超音波センサ１１に駆動電圧を供給する。送信部２１は、パルス発生器２１ａと増幅部２１ｂとを有している。パルス発生器２１ａは、所定のパルス幅及び電圧値のパルス信号を発生させる。パルス発生器２１ａは、パルス幅、パルス数、及び、周波数を変更可能に構成されていてもよい。増幅部２１ｂは、パルス発生器２１ａからのパルス信号を増幅し、駆動電圧として超音波センサ１１へ出力する。

【0030】

受信部２２は、超音波センサ１１からの電気信号を受信する。受信部２２は、増幅部２２ａと、Ａ／Ｄ変換部２２ｂとを有している。増幅部２２ａは、超音波センサ１１からの受信信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換部２２ｂへ出力する。Ａ／Ｄ変換部２２ｂは、増幅部２２ａからの受信信号をＡ／Ｄ変換する。

【0031】

スイッチ２３は、超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄの中から送信部２１及び受信部２２に接続される超音波センサ１１を択一的に切り替える。

【0032】

報知部２４は、例えば、ＬＥＤランプである。ＬＥＤランプの点灯態様によって対象者に様々な情報（例えば、排尿タイミングの到来）を報知する。

【0033】

通信部２５は、外部の通信装置と通信を行う。例えば、通信部２５は、ブルートゥース（登録商標）規格の通信を行う。通信部２５は、図１に示すように、ゲートウェイ４０を介してサーバ群３と通信を行う。

【0034】

制御部２６は、１又は複数のプロセッサを有している。制御部２６は、送信部２１、受信部２２、スイッチ２３、報知部２４及び通信部２５を制御する。

【0035】

具体的には、制御部２６は、スイッチ２３を制御して、送信部２１及び受信部２２に接続される超音波センサ１１を切り替える。制御部２６は、送信部２１を制御して、駆動電圧を超音波センサ１１へ出力させる。制御部２６は、受信部２２を制御して、超音波センサ１１の受信信号をデジタル信号に変換させる。制御部２６は、通信部２５を制御して、受信部２２からの信号を外部に送信する。制御部２６は、通信部２５を介して外部からの信号を受信し、その信号に応じた処理を行う（例えば、報知部２４を作動させる）。

【0036】

〈サーバ群〉
サーバ群３は、所謂、クラウドコンピューティングを行う。サーバ群３は、図１に示すように、複数のサーバを含んでいる。具体的には、サーバ群３は、データ解析を行う第１サーバ３１、ユーザ端末７１にアプリケーションを提供する第２サーバ３２と、対象者の排尿タイミングに影響を与える情報を受け付ける第３サーバ３３と、データベースとして機能する第４サーバ３４とを含んでいる。サーバ群３は、推定部の一例である。

【0037】

第１サーバ３１は、処理装置２と通信を行い、処理装置２からの信号、即ち、受信部２２により受信処理された超音波センサ１１の受信信号の解析を行う。以下、処理装置２から送信される受信信号を単に「超音波センサ１１の受信信号」とも称する。第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する。そのとき、第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号から膀胱の蓄尿量も推定する。

【0038】

第２サーバ３２は、ユーザ端末７１と通信を行う。サーバ群３（詳しくは、第４サーバ３４）には、通信を行う外部の通信端末を登録可能であり、該通信端末の情報がサーバ群３に処理装置２と紐づけて記憶されている。つまり、ユーザは、ユーザ端末７１を予めサーバ群３に登録しておく。そうすることで、サーバ群３とユーザ端末７１との間の通信が可能となる。例えば、介護者の所持するユーザ端末７１（例えば、スマートフォンやタブレット端末）をサーバ群３に登録しておく。また、対象者が自力でトイレへ行くことができる場合には、対象者のユーザ端末７１を登録しておく。ユーザ端末７１は、１台に限らず、複数台（例えば、介護者のユーザ端末７１と要介護者のユーザ端末７１）を登録可能としてもよい。ユーザ端末７１は、排尿予測装置１００専用のアプリをダウンロードしておくことによって、第２サーバ３２と情報の送受信を行って、専用のアプリを作動させることができる。

【0039】

第２サーバ３２は、対象者の状態に関する情報をユーザ端末７１から受け付ける。第２サーバ３２は、受信した情報を第４サーバ３４に記憶させる。対象者の状態に関する情報には、少なくとも、膀胱の許容蓄尿量（即ち、尿意を催す蓄尿量）に影響を与える情報と、膀胱の膨張速度に影響を与える情報とが含まれる。例えば、対象者の状態に関する情報には、食料の摂取に関する情報、飲料の摂取に関する情報、投薬に関する情報、及び、対象者が睡眠中か否かの情報が含まれる。また、第２サーバ３２は、対象者の排尿タイミング等の各種情報をユーザ端末７１に送信する。

【0040】

第３サーバ３３は、ユーザ端末７１以外の外部装置から、対象者の状態に関する情報を受信する。この外部装置の例としては、姿勢センサがある。姿勢センサは、対象者の状態に関する情報として対象者の姿勢に関する情報を送信する。例えば、第３サーバ３３は、姿勢センサを内蔵し、対象者に装着されるウェアラブル端末７２と通信を行う。第３サーバ３３は、ウェアラブル端末７２から対象者の姿勢に関する情報（例えば、立位、座位、臥位等の状態）を受信する。第３サーバ３３は、受信した情報を第４サーバ３４に記憶させる。

【0041】

第４サーバ３４は、対象者に関する情報、第１サーバ３１が受信した超音波センサ１１の受信信号、第１サーバ３１の解析結果、第２サーバ３２が受信した情報、及び、第３サーバ３３が受信した情報を記憶している。対象者に関する情報は、例えば、対象者を特定するユーザＩＤ、処理装置２を特定する機器ＩＤ、ユーザ端末を特定する端末ＩＤ、及び、対象者の蓄尿及び排尿に関する情報等である。第４サーバ３４は、これらの情報を紐づけて記憶している。ユーザＩＤ、機器ＩＤ及び端末ＩＤは、ユーザによって予め登録されている。対象者の蓄尿及び排尿に関する情報は、例えば、許容蓄尿量（後述する許容尿レベル）であり、デフォルトで共通の初期値が予め設定されている。対象者の蓄尿及び排尿に関する情報は、第１サーバ３１による解析結果によって補正され得る。

【0042】

〈排尿予測装置の動作〉
以下、排尿予測装置１００の処理について詳しく説明する。

【0043】

トランスデューサ１及び処理装置２は、超音波の送受信を周期的に行う。詳しくは、処理装置２の制御部２６は、スイッチ２３を切り替えながら、第１〜第４超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄに順番に超音波を送受信させる。制御部２６は、第１超音波センサ１１Ａと送信部２１及び受信部２２とが接続されるようにスイッチ２３を制御する。そして、制御部２６は、送信部２１へパルス信号の生成指令を出力し、送信部２１に駆動電圧を第１超音波センサ１１Ａへ供給させる。第１超音波センサ１１Ａは、駆動電圧に基づく超音波を送信すると共に、体内からの反射波を受信する。第１超音波センサ１１Ａの受信信号は、受信部２２により増幅及びＡ／Ｄ変換される。制御部２６は、スイッチ２３を順次切り替えて、第２〜第４超音波センサ１１Ｂ〜１１Ｄに対しても同様の制御を実行する。この工程が、対象者の体内に超音波を送信し、前記超音波の反射波を検出する複数のセンサによって膀胱を検出する工程に相当する。

【0044】

制御部２６は、第１〜第４超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄの受信信号（詳しくは、受信部２２により処理された信号）を通信部２５を介してサーバ群３に送信する。制御部２６は、第１〜第４超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄによる超音波の送受信及び受信信号のサーバ群３への送信を１セットとして、この処理を周期的に実行する。

【0045】

図７は、サーバ群３による処理を示すフローチャートである。

【0046】

第１サーバ３１は、ステップＳ１において、処理装置２から周期的に送信されてくる、４つの超音波センサ１１の受信信号を受信する。

【0047】

第１サーバ３１は、ステップＳ２において、超音波センサ１１の受信信号に基づいて、超音波センサ１１が膀胱を検出しているか否かを判定する。第１サーバ３１は、４つの超音波センサ１１の全てについて、膀胱の検出の有無を調べる。第１サーバ３１は、受信信号に膀胱の反射波が含まれていることをもって、超音波センサ１が膀胱を検出していると判定する。

【0048】

詳しくは、第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号に対して平均処理を行う。第１サーバ３１は、処理装置２から受け取った受信信号に、第４サーバ３４に記憶されている直近の複数の受信信号を加えて、所定個数（例えば、１０個）の受信信号を平均する（すなわち、移動平均を求める）。これにより、受信信号のノイズが低減され、反射波が識別しやすくなる。

【0049】

次に、第１サーバ３１は、平均処理後の受信信号に膀胱の反射波が含まれているか否かを判定する。受信信号においては超音波の送信直後にノイズが観測されるので、腹部の表面から比較的遠い、膀胱の後壁からの反射波が識別し易い。そこで、第１サーバ３１は、受信信号に膀胱の後壁の反射波が含まれるか否かを調べる。膀胱の後壁の反射波が返ってくると想定される受信時間帯は概ねわかっているので、第１サーバ３１は、該受信時間帯において反射波が存在するか否かを判定する。以下、特に断りがない限り、「膀胱の反射波」は、膀胱の後壁の反射波を意味する。

【0050】

続いて、第１サーバ３１は、ステップＳ３において、尿レベルを判定する。尿レベルとは、膀胱の蓄尿量を示す指標であり、尿レベルが大きいほど蓄尿量が多いことを示す。

【0051】

具体的には、第１サーバ３１は、どの超音波センサ１１が膀胱を検出しているかに基づいて尿レベルを求める。膀胱は、蓄尿量の増加に伴って上方へ膨張する一方、第１〜第４超音波センサ１１Ａ〜１１Ｄは、前述の如く、上下方向の異なる位置に向かって超音波を送信している。そのため、蓄尿量が多いほど、膀胱を検出する超音波センサ１１の個数が多くなる。第１サーバ３１は、下から順にどの超音波センサ１１までが膀胱を検出しているかによって尿レベルを判定する。何れの超音波センサ１１も膀胱を検出していないときの尿レベルを「０」とする。第１超音波センサ１１Ａのみが膀胱を検出しているときの尿レベルを「１」とする。第１超音波センサ１１Ａ及び第２超音波センサ１１Ｂのみが膀胱を検出しているときの尿レベルを「２」とする。第１超音波センサ１１Ａ、第２超音波センサ１１Ｂ及び第３超音波センサ１１Ｃのみが膀胱を検出しているときの尿レベルを「３」とする。全ての超音波センサ１１が膀胱を検出しているときの尿レベルを「４」とする。

【0052】

人体の下腹部の例を図８に示す。図８は、蓄尿量が中程度の場合の人体の下腹部の模式的な断面図である。また、図８の膀胱の状態における４つの超音波センサ１１の受信信号の例を図９〜１２に示す。図９は、第１超音波センサ１１Ａの受信信号である。図１０は、第２超音波センサ１１Ｂの受信信号である。図１１は、第３超音波センサ１１Ｃの受信信号である。図１２は、第４超音波センサ１１Ｄの受信信号である。図９〜１２の波形は、平均処理を施された後の波形である。

【0053】

この例では、第１超音波センサ１１Ａ及び第２超音波センサ１１Ｂが膀胱の反射波Ｗ１を検出しており、第３超音波センサ１１Ｃ及び第４超音波センサ１１Ｄは膀胱の反射波を検出していない。つまり、尿レベルは「２」である。

【0054】

尚、図８に示すように、膀胱６４の上には小腸６９が位置している。第３超音波センサ１１Ｃ及び第４超音波センサ１１Ｄから出射された超音波の大部分は、小腸６９に入射する。小腸６９の内部には、ガスが混在しているため、超音波は小腸６９で減衰し、体内の奥の方まで届き難くなる。そのため、第３超音波センサ１１Ｃ及び第４超音波センサ１１Ｄの受信信号（図１１，１２参照）においては、小腸の反射波Ｗ２が観測されるものの、小腸の反射波Ｗ２の後には膀胱の反射波はもちろん、それ以外の部分からの目立った反射波も観測され難い。尚、小腸６９は、常に蠕動運動をしているため、小腸の反射波Ｗ２は、明確なピークとしては現れず、ノイズに似た波形となる場合もある（図１２参照）。また、膀胱６４の膨張の度合いによっては、超音波の伝播経路上に小腸６９と膀胱６４とが存在する場合もある。この場合には、超音波の伝播経路上の小腸６９が少ないので、超音波の一部は膀胱６４まで到達し、膀胱の反射波が観測され得る。このときには、小腸の反射波と膀胱の反射波とが観測され得る。

【0055】

一方、図５の例では、蓄尿量が少なく、膀胱が小さいので、何れの超音波センサ１１も膀胱の反射波を検出しない。この場合の尿レベルは「０」である。

【0056】

第１サーバ３１は、ステップＳ４において、判定結果を第４サーバ３４に記憶させる。判定結果には、判定時刻と、各超音波センサ１１の膀胱の検出の有無と、尿レベルが含まれる。判定結果は、図１３に示すような表の形式で第４サーバ３４に蓄積される。図１３における判定時刻９：００の判定結果が、図９〜図１２の受信信号の結果である。各超音波センサ１１の欄における符号「０」は、膀胱を検出していないことを表し、符号「１」は、膀胱を検出していることを表している。尚、第１サーバ３１は、処理装置２から受信した、超音波センサ１１の受信信号も第４サーバ３４に記憶させる。

【0057】

続いて、第１サーバ３１は、ステップＳ５において、今回の判定結果と前回の判定結果とを比べて、尿レベルに変化があったか否か（即ち、新たな超音波センサ１１が膀胱を検出するようになったか否か）を判定する。図１３の例では、第１サーバ３１は、今回の判定結果である９：００の判定結果と前回の判定結果である８：５０の判定結果を比較する。比較の結果、尿レベルが「１」から「２」に変化している。

【0058】

尿レベルに変化があった場合には、第１サーバ３１は、ステップＳ６において、膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する。このステップが、膀胱の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する工程に相当する。

【0059】

詳しくは、第１サーバ３１は、まず、尿レベルが前回変化してから今回変化するまでの時間（以下、「ステップアップ時間」と称する）Ｔを求める。詳しくは、前回の判定結果と比べて新たな超音波センサ１１が膀胱を検出するようになった場合には、新たな超音波センサ１１よりも１段階下向きの超音波センサ１１が初めて膀胱を検出するようになってから、新たな超音波センサ１１が膀胱を検出するようになるまでの時間をステップアップ時間Ｔとして求める。

【0060】

図１３の例では、新たな超音波センサ１１は、第２超音波センサ１１Ｂであり、１段階下向きの超音波センサ１１は、第１超音波センサ１１Ａである。第１超音波センサ１１Ａが初めて膀胱を検出するようになった時刻８：３０と、第２超音波センサ１１Ｂが膀胱を検出するようになった時刻、即ち、今回の判定時刻９：００との時間差（＝３０分）がステップアップ時間Ｔである。

【0061】

ステップアップ時間Ｔは、尿レベルが１段階上がるのに要する時間なので、１段階の尿レベルに相当する膀胱の容積差をステップアップ時間Ｔで除した値が膀胱の膨張速度である。

【0062】

第１サーバ３１は、膀胱の膨張速度に基づいて、今回の尿レベルから許容尿レベルに達するまでの時間（以下、「残り時間」）Ｘを推定する。許容尿レベルは、対象者が尿意を催す尿レベルであり、初期状態ではレベル「４」に設定されている。図１３の例では、第１サーバ３１は、尿レベル「２」から「４」までの残り時間Ｘを推定する。

【0063】

ここで、１段階の尿レベルに相当する膀胱の容積差は、４つの超音波センサ１１の超音波の出射方向に依存する。つまり、超音波センサ１１間の出射角度の差が大きくなるほど、１段階の尿レベルに相当する膀胱の容積差が大きくなる。本実施形態では、尿レベルと膀胱の容積とが略比例するように（即ち、１段階の尿レベルに相当する膀胱の容積差が尿レベル「０」から「４」の間でそれぞれ略等しくなるように）、各超音波センサ１１の超音波の出射方向が設定されている。つまり、尿レベルが「１」から「２」に上がる場合の膀胱の容積差をΔＱとすると、尿レベルが「２」から「４」に上がる場合の膀胱の容積差は２ΔＱとなる。また、尿レベルが「１」から「２」に上がる場合の膀胱の膨張速度Ｖは、ΔＱ／Ｔである。そうすると、残り時間Ｘは、式（１）のようになる。

【0064】

Ｘ＝２ΔＱ／Ｖ＝２Ｔ ・・・（１）
つまり、残り時間Ｘは、許容尿レベルと今回の尿レベルとのレベル差と、ステップアップ時間Ｔとから求められる。図１３の例では、残り時間Ｘは、６０分となる。

【0065】

ただし、１段階の尿レベルに相当する膀胱の容積差が尿レベル「０」から「４」の間でそれぞれ異なる場合には、第１サーバ３１は、対応する膀胱の容積差を用いて、膀胱の膨張速度及び残り時間Ｘを求める。例えば、尿レベルが「１」から「２」に上がる場合の膀胱の容積差をΔＱ_１→２、尿レベルが「２」から「３」に上がる場合の膀胱の容積差をΔＱ_２→３、尿レベルが「３」から「４」に上がる場合の膀胱の容積差をΔＱ_３→４とする。尿レベルが「１」から「２」に上がる場合の膀胱の膨張速度Ｖは、ΔＱ_１→２／Ｔとなる。そして、残り時間Ｘは、式（２）のようになる。

【0066】

Ｘ＝（ΔＱ_２→３＋ΔＱ_３→４）／（ΔＱ_１→２／Ｔ） ・・・（２）
さらには、膀胱の前後方向、即ち、超音波の出射方向への大きさも考慮して膀胱の容積を評価してもよい。膀胱は、上下方向への膨張が最も顕著ではあるが、前後方向へも膨張する。どの超音波センサ１１が膀胱を検出しているかは、膀胱の上下方向への膨張の程度を表わしている。一方、膀胱の反射波が返ってくるまでの時間（膀胱の反射波が検出される時間）は、超音波の出射方向への膀胱の膨張の程度を表わしている。そこで、尿レベルが「ｎ」から「ｎ＋１」へ１段階上がる場合の膀胱の容積差ΔＱ_{ｎ→ｎ＋１}を以下の式（３）で求めてもよい。

【0067】

ΔＱ_{ｎ→ｎ＋１}＝Δｑ_{ｎ→ｎ＋１}×Ｔｒ ・・・（３）
ここで、Δｑ_{ｎ→ｎ＋１}は、ΔＱ_{ｎ→ｎ＋１}を算出する際の基準値であり、各超音波センサ１１の超音波の出射方向に依存する値である。Δｑ_{ｎ→ｎ＋１}は、予め設定されている。Ｔｒは、膀胱の反射波Ｗ１の検出時間である。つまり、膀胱の容積差ΔＱ_{ｎ→ｎ＋１}は、膀胱の反射波Ｗ１の検出時間Ｔｒ、即ち、膀胱の反射波Ｗ１が返ってくるまでの時間に応じて変動する。

【0068】

これにより、膀胱の容積差をより精度良く求めることができ、ひいては、膀胱の膨張速度Ｖ及び残り時間Ｘをより精度良く求めることができる。

【0069】

それに加えて、第１サーバ３１は、排尿タイミングを推定する際に第４サーバ３４に記憶されている、対象者の状態に関する情報を考慮する。例えば、第１サーバ３１は、対象者の食料又は飲料の摂取量及び摂取時刻が第４サーバ３４に記憶されている場合には、その摂取量及び摂取時刻に応じて膀胱の膨張速度Ｖを速く補正する。これは、食料中の水分及び飲料によって、蓄尿速度が上がるためである。第１サーバ３１は、薬品の種類及び服薬・投薬時刻が第４サーバ３４に記憶されている場合には、それらに応じて膀胱の膨張速度Ｖを補正する。これは、薬品によっては、利尿作用があるものや、尿意を抑制する作用があるものがあるためである。第１サーバ３１は、対象者が睡眠中であるとの情報が第４サーバ３４に記憶されている場合には、膀胱の膨張速度Ｖを遅く補正する。これは、睡眠中は、抗利尿ホルモンが機能し、蓄尿速度が下がるためである。第１サーバ３１は、対象者の姿勢に関する情報が第４サーバ３４に記憶されている場合には、それに応じて膀胱の膨張速度Ｖ及び許容尿レベルを補正する。これは、対象者の姿勢によって膀胱の形状が変化するので、許容尿レベルに対応する膀胱の高さが変化する。例えば、立位の場合には、臥位に比べて、膀胱の高さが低くなる一方、膀胱の奥行き方向及び左右方向のサイズが大きくなる。そこで、第１サーバ３１は、許容尿レベルを低下させる（「４」から「３」にする）と共に、膀胱の膨張速度Ｖを遅くする。

【0070】

このように、対象者の排尿タイミングに影響を与える情報が第４サーバ３４に記憶されている場合には、第１サーバ３１は、それに応じて、排尿タイミングを補正する。尚、第１サーバ３１は、膀胱の膨張速度Ｖ及び許容尿レベルを補正する代わりに、排尿タイミングを直接補正してもよい。

【0071】

その後、第１サーバ３１は、ステップＳ７において、排尿タイミングとして、残り時間Ｘを処理装置２及びユーザ端末７１に報知する。尚、第１サーバ３１は、排尿タイミングとして、判定時刻から残り時間Ｘが経過した後の時刻である排尿の予想時刻を報知してもよい。第１サーバ３１は、残り時間Ｘ及び排尿の予想時刻を第４サーバ３４に記憶させる。

【0072】

処理装置２は、第１サーバ３１から排尿タイミング（残り時間Ｘ）を受信すると、報知部２４を排尿タイミングに応じて作動させる。例えば、処理装置２は、報知部２４であるＬＥＤランプを排尿タイミングに応じて点灯させる。ＬＥＤランプが複数設けられている場合には、処理装置２は、残り時間Ｘに応じたＬＥＤランプを点灯させる。ＬＥＤランプが１つの場合には、処理装置２は、残り時間Ｘに応じて点滅速度を早くする等、点灯態様を排尿タイミングに応じて変更する。これにより、対象者は、排尿タイミングを事前に知ることができ、排尿の準備を行うことができる。それに加えて、対象者の周りの人々にも排尿タイミングを事前に知らせることができ、対象者をトイレへ誘導する準備を促すことができる。あるいは、実際の排尿が早まったり、排尿タイミングの報知から実際の排尿までの時間が短すぎたりした場合には、排尿の準備や対象者のトイレへの誘導が間に合わない場合もある。そのような場合であっても、排尿タイミングを報知することによって、失禁後の処理を早期に行うことができる。つまり、オムツ交換の時期を早期に報知することができる。

【0073】

ユーザ端末７１は、第１サーバ３１から排尿タイミング（残り時間Ｘ）を受信すると、専用のアプリにおいて排尿タイミングを表示する等して、ユーザ端末７１の所持者に排尿タイミングを報知する。これにより、ユーザ端末７１の所持者に排尿タイミングを事前に知らせ、対象者をトイレへ誘導する準備を促すことができる。

【0074】

尚、ステップＳ５において尿レベルに変化がない場合には、第１サーバ３１は、排尿タイミングの推定を行うことなく、ステップＳ７へ進む。第１サーバ３１は、ステップＳ７において、それ以前で直近に推定した排尿タイミング（即ち、それ以前で直近に尿レベルが変化したときの排尿タイミング）を処理装置２及びユーザ端末７１に報知する。例えば、図９〜１２の受信信号が得られた次の判定時には、尿レベルは「２」のまま変化していない可能性が高い。そのような場合には、尿レベルが変化していないので、第１サーバ３１は、排尿タイミングを新たに推定することなくステップＳ７へ進む。そして、第１サーバ３１は、前回の判定時に推定した残り時間Ｘに基づいて排尿タイミングを報知する。ただし、前回の判定時から時間が経過しているので、第１サーバ３１は、残り時間Ｘから経過時間を減じた時間を排尿タイミングとして報知する。尚、それ以前に排尿タイミングを推定していない場合（例えば、尿レベルが継続して「０」の場合）には、第１サーバ３１は、推定タイミングを報知することなく、ステップＳ１へ戻る。

【0075】

第１サーバ３１は、以上の処理を繰り返すことによって、排尿タイミングを推定し、対象者又はその周りの人々に排尿タイミングを事前に知らせる。

【0076】

第１サーバ３１が以上の処理を繰り返すと、尿レベルが順次上昇していくのに従って、ステップアップ時間Ｔが順次取得される（例えば、尿レベルが「１」から「２」に上がるのに要するステップアップ時間Ｔ_１→２と、尿レベルが「２」から「３」に上がるのに要するステップアップ時間Ｔ_２→３）。その場合には、第１サーバ３１は、最新のステップアップ時間Ｔ（即ち、ステップアップ時間Ｔ_２→３）を用いて排尿タイミングを推定する。こうすることで、第１サーバ３１は、最新の蓄尿状態に基づいて排尿タイミングを推定することができる。

【0077】

尚、第１サーバ３１は、複数のステップアップ時間Ｔを用いて排尿タイミングを推定してもよい。例えば、第１サーバ３１は、複数のステップアップ時間Ｔを用いて膀胱の平均膨張速度を求め、平均膨張速度に基づいて排尿タイミングを求めてもよい。

【0078】

〈排尿のフィードバック〉
さらに、第１サーバ３１は、実際の排尿に基づいて許容尿レベルを補正する。詳しくは、実際に排尿が終了すると、対象者又は介護者等の第三者にユーザ端末７１を操作して、実際の排尿の時刻を入力してもらう。ユーザ端末７１は、実際の排尿時刻を第２サーバ３２へ送信する。尚、ユーザ端末７１に入力されるのは、実際の排尿時刻ではなく、実際の排尿があった旨であってもよい。その場合には、実際の排尿があった旨の入力時刻を実際の排尿時刻とみなしてもよい。

【0079】

第２サーバ３２は、ユーザ端末７１からの実際の排尿時刻を受け取ると、第４サーバ３４に記憶されている排尿の予想時刻と実際の排尿時刻とを比較する。第２サーバ３２は、排尿の予想時刻と実際の排尿時刻との差に基づいて許容尿レベルを補正する。例えば、実際の排尿時刻が予想時刻よりも早い場合には、第２サーバ３２は、許容尿レベルを１段階（例えば、「４」から「３」へ）下げる。実際の排尿時刻が予想時刻よりも遅い場合には、第２サーバ３２は、許容尿レベルを１段階上げる。許容尿レベルが最大、即ち、「４」の場合には、第２サーバ３２は、予想時間Ｘに追加する追加時間を設定する。予想時間Ｘは、尿レベルが「４」に達するまでの時間であり、この予想時刻に追加時間を追加することによって、許容尿レベルが「４」以上の仮想的なレベルに設定される。第２サーバ３２は、補正した許容尿レベル及び／又は追加時間を第４サーバ３４に記憶させる。

【0080】

その後に第１サーバ３１が前述の排尿タイミングの推定を行う際には、第１サーバ３１は、第４サーバ３４に記憶された許容尿レベル及び／又は追加時間を用いる。尚、第２サーバ３２は、ユーザ端末７１からの実際の排尿時刻を受け取ると実際の排尿時刻を第４サーバ３４に記憶させるだけで、第１サーバ３１が、排尿タイミングの推定の際に許容尿レベルの補正も行ってもよい。

【0081】

このように、実際の排尿に基づいて許容尿レベルを補正することによって、個人差がある膀胱の蓄尿量に合わせて、排尿タイミングを予測することができる。

【0082】

さらには、実際の排尿のフィードバックとして、実際の排尿量を入力してもらってもよい。要介護者等の排尿時には、排尿量が管理される場合がある。そのような場合には、実際の排尿量をフィードバックしてもらってもよい。この実際の排尿量に基づいて、許容尿レベルを補正してもよい。

【0083】

〈膀胱の検出精度の向上〉
尚、第１サーバ３１は、ステップＳ２において超音波センサ１１が膀胱を検出しているか否かを判定する際に以下のような判定を行ってもよい。

【0084】

具体的には、第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号において膀胱の反射波が含まれ且つ小腸の反射波の振幅が所定の閾値以下（小腸の反射波が含まれていない場合も含む）場合に、ステップＳ２において膀胱を検出していると判定してもよい。つまり、体内の臓器は比較的柔軟に変形し且つ移動するため、超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出するようになり始めたときには、超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出したり、検出しなかったりして、反射波の検出が不安定になる。ひいては、前述の尿レベルの判定において尿レベルが頻繁に変化することになり、排尿タイミングの判定が不安定になる。超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出するようになり始めたときには、超音波センサ１１の超音波の伝播経路上に小腸６９と膀胱６４とが存在している。そこから膀胱６４が膨張すると、小腸６９が上方に押し上げられ、伝播経路上に位置する小腸６９が少なくなっていく。つまり、小腸の反射波が小さくなる、あるいは、消滅することをもって、超音波センサ１１が膀胱を安定的に検出するようになったと判定することができる。そこで、超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれていても、小腸の反射波も含まれ且つ小腸の反射波の振幅が大きい（具体的には、所定の閾値よりも大きい）ときには、第１サーバ３１は、ステップＳ２において膀胱が検出されているとは判定しない。超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれ且つ、小腸の反射波の振幅が所定の閾値未満の場合に、第１サーバ３１は、ステップＳ２において膀胱が検出されていると判定する。この場合には、対象者が動いたりして、膀胱の形状や位置が多少変化しても、超音波センサ１１は膀胱の反射波を検出し続ける可能性が高い。その結果、尿レベルの頻繁な変化が防止され、排尿タイミングの判定が安定する。尚、一旦、小腸の反射波の振幅が所定の閾値未満となった後は、第１サーバ３１は、小腸の反射波の有無にかかわらず、膀胱の反射波が検出されていることをもって膀胱を検出していると判定してもよい。

【0085】

また、別の方法として、第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれているという状態が所定回数、継続したときに、膀胱を検出していると判定してもよい。つまり、前述の如く、超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出するようになり始めたときには、超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれていたとしても、次の受信信号においては膀胱の反射波が含まれていない場合もあり得る。超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれているという状態が所定回数、継続した場合には、超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出するようになり始めたときから蓄尿量が或る程度増加しており、膀胱がさらに膨張している可能性が高い。その結果、膀胱の形状や位置が多少変化しても、超音波センサ１１が膀胱の反射波を検出し続けるので、排尿タイミングの判定が安定する。

【0086】

尚、前述の２つの判定方法を組み合わせてもよい。つまり、第１サーバ３１は、超音波センサ１１の受信信号に膀胱の反射波が含まれ且つ小腸の反射波の振幅が所定の閾値以下となっている状態が所定回数、継続したときに、膀胱を検出していると判定してもよい。

【0087】

以上のように、排尿予測装置１００は、対象者の体内に超音波を送信し、膀胱を検出する複数の超音波センサ１１（センサ）と、複数の超音波センサ１１の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定するサーバ群３（推定部）とを備える。

【0088】

また、排尿予測装置１００の排尿予測方法は、対象者の体内に超音波を送信し、超音波の反射波を検出する複数の超音波センサ１１によって膀胱を検出する工程と、膀胱の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する工程とを含む。

【0089】

この構成によれば、膀胱を検出する複数の超音波センサ１１を設けることによって、複数の超音波センサ１１の検出結果に基づいて膀胱の膨張速度を求めることができる。膀胱の膨張速度がわかると、排尿タイミングに相当する容積まで膀胱が膨張するまでの時間を推定することができる。こうして、排尿予測装置１００は、排尿タイミングを予測することができる。

【0090】

また、複数の超音波センサ１１は、膀胱を検出する超音波センサ１１の個数が膀胱の膨張に従って増加するように配置されており、サーバ群３は、複数の超音波センサ１１のうちの一の超音波センサ１１が膀胱を検出するようになってから複数の超音波センサ１１のうちの別の超音波センサ１１が膀胱を検出するようになるまでの時間、即ち、ステップアップ時間Ｔに基づいて排尿タイミングを推定する。

【0091】

この構成によれば、各超音波センサ１１が膀胱を検出するようになったことは、該超音波センサ１１に対応する容積まで膀胱が膨張したことを意味する。そのため、一の超音波センサ１１が膀胱を検出するようになってから別の超音波センサ１１が膀胱を検出するようになるまでのステップアップ時間Ｔは、一の超音波センサ１１に対応する容積から別の超音波センサ１１に対応する容積まで膀胱が膨張するのに要する時間である。ステップアップ時間Ｔとそれに対応する容積差との関係は、膀胱の膨張速度に相当する。サーバ群３は、ステップアップ時間Ｔを用いることによって、膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定することができる。

【0092】

具体的には、複数の超音波センサ１１は、膀胱が膨張する方向における異なる位置に向かって超音波を送信するように配置されている。

【0093】

この構成によれば、膀胱が膨張するに従って、膀胱を検出する超音波センサ１１の個数が増加していく。

【0094】

さらに、サーバ群３は、対象者の状態に関する情報に基づいて排尿タイミングを補正する。

【0095】

この構成によれば、サーバ群３は、膀胱の膨張速度に加えて、対象者の状態に関する情報に基づいて排尿タイミングを推定する。これにより、サーバ群３は、排尿タイミングをより精度よく推定することができる。

【0096】

具体的には、対象者の状態に関する情報は、食料の摂取、飲料の摂取、薬の摂取、睡眠中か否か、及び、対象者の姿勢の少なくとも１つを含む。

【0097】

この構成によれば、排尿タイミングに影響を与え得る対象者の状態を考慮して、排尿タイミングをより精度よく推定することができる。

【0098】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0099】

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0100】

例えば、センサは、超音波センサ１１に限られるものではない。センサは、超音波センサ以外であっても、膀胱を検出できる限り、任意のセンサを採用することができる。

【0101】

複数の超音波センサ１１の個数は、４個に限られるものではない。超音波センサ１１の個数は、３個以下であってもよいし、５個以上であってもよい。

【0102】

複数の超音波センサ１１の配置は、前記の配置に限られるものではない。複数の超音波センサ１１は、膀胱の膨張方向の異なる位置に超音波を送信する限りは、任意の位置に配置することができる。例えば、超音波センサ１１は、左右方向にオフセットしていなくてもよい。超音波センサ１１は、上下方向の同じ位置に左右方向に並んで配置され、出射角度がそれぞれ異なるように配置されていてもよい。あるいは、超音波センサ１１は、上下方向の異なる位置に配置され、出射方向が互いに平行になるように配置されていてもよい。さらには、超音波センサ１１は、上下方向のように一次元的な方向だけでなく、二次元的な方向において異なる位置に超音波を送信するように配置されていてもよい。例えば、上下方向の異なる位置に超音波を送信する複数の超音波センサ１１と、左右方向の異なる位置に超音波を送信する複数の超音波センサ１１とが設けられていてもよい。

【0103】

また、ケーシング１２は、前記の構成に限られるものではない。例えば、ケーシング１２の接触面１３には突出部が設けられていてもよい。超音波センサ１１は、突出部内に内蔵される。突出部により、ケーシング１２のうち超音波センサ１１が内蔵された部分の皮膚（体表）との密着性が向上し、超音波の人体への入射が促進される。これにより、膀胱の検出能力が高められる。

【0104】

トランスデューサ１の装着方法は、前記の方法に限られるものではない。例えば、接触面１３を粘着性を有する貼付面で形成し、接触面１３を対象者の腹部に貼り付けるようにしてもよい。

【0105】

トランスデューサ１と処理装置２とが別体に構成されているが、これに限られるものではない。例えば、トランスデューサ１と処理装置２とを一体的に構成してもよい。また、トランスデューサ１と処理装置２とは、有線で接続されておらず、無線通信してもよい。さらに、処理装置２の機能の一部（例えば、送信部２１又は受信部２２）を、トランスデューサ１が有していてもよい。

【0106】

処理装置２の構成は、前述の構成に限られない。例えば、送信部２１は、パルス信号を駆動信号としてトランスデューサ１に入力しているが、駆動信号は、パルス信号に限定されるものではない。駆動信号は、パルス波ではなく、バースト波等であってもよい。また、報知部２４は、ＬＥＤランプに限られず、ディスプレイ、アラーム又はバイブレータであってもよい。

【0107】

また、受信信号から排尿タイミングの推定を行うのは、サーバ群３でなくてもよい。例えば、処理装置２が排尿タイミングの推定を行ってもよい。その場合、排尿予測装置１００は、サーバ群３を含まなくてもよい。あるいは、ＰＣやユーザ端末が排尿タイミングの推定を行ってもよい。つまり、推定部は、サーバ群３以外の装置であってもよい。

【0108】

さらに、サーバ群３の機能の一部（例えば、平均処理又は膀胱の検出の有無の判定）を処理装置２が有していてもよい。

【0109】

また、サーバ群３は複数のサーバを有しているが、１つのサーバが第１〜第４サーバ３１〜３４の機能を有していてもよい。

【0110】

さらに、対象者の状態に関する情報は、前述の情報に限られるものではなく、前述の情報以外の情報を含んでいてもよく、前述の情報の一部を省略してもよい。また、対象者の状態に関する情報の入力は、ユーザ端末７１及びウェアラブル端末７２からに限られるものではない。ユーザ端末７１及びウェアラブル端末７２以外の装置から対象者の状態に関する情報が入力されてもよい。

【0111】

前述の排尿予測装置の動作は一例に過ぎない。超音波センサ１１の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定する限りは、前述の動作を適宜、変更、省略、追加してもよい。例えば、推定された排尿タイミングを受け取る側の装置（処理装置２及びユーザ端末７１）に計時機能がある場合には、排尿の予想時刻に変更がないときには排尿タイミングを報知しなくてもよい。

【0112】

また、超音波センサ１１による反射波の検出及び尿レベルの変化の有無の判定は、周期的に行われているが、これに限られるものではない。例えば、排尿予測装置１００は、対象者が所定の姿勢のときに、超音波センサ１１による反射波の検出及び尿レベルの変化の有無の判定を行ってもよい。体内における膀胱の形状及び位置は、対象者の姿勢に応じて変わり得る。そのため、超音波の送信及び検出を行うときの対象者の姿勢を統一することによって、膀胱を精度良く検出し、尿レベルを精度良く判定することができる。あるいは、排尿予測装置１００は、超音波センサ１１により周期的に検出された反射波のうち、所定の姿勢のときに検出された反射波を用いて尿レベルの変化の有無の判定を行ってもよい。あるいは、排尿予測装置１００は、超音波センサ１１による反射波の検出を行う際に、対象者に予め決めた姿勢を取るように促すように構成されていてもよい。

【0113】

また、排尿予測装置１００は、どの超音波センサ１１までが膀胱を検出しているかによって尿レベルを判定しているが、これに限られるものではない。排尿予測装置１００は、単純に、膀胱を検出している超音波センサ１１の個数に基づいて尿レベルを判定してもよい。例えば、排尿予測装置１００は、膀胱を検出している超音波センサ１１の個数が多くなるほど尿レベルが大きくなるように判定してもよい。対象者の姿勢やトランスデューサ１の装着位置によっては、第１超音波センサ１１Ａから第４超音波センサ１１Ｄへ向かう順に超音波センサ１１が反応しない可能性もある。そのような場合には、膀胱を検出している超音波センサ１１の個数による判定が有効である。

【0114】

また、排尿予測装置１００は、膀胱の膨張の程度が高い超音波センサ１１が膀胱を検出している場合は、それよりも膀胱の膨張の程度が低い超音波センサ１１が膀胱を検出していなくても、検出していると判定してもよい。例えば、第３超音波センサ１１Ｃが膀胱を検出し且つ、第２超音波センサ１１Ｂが膀胱を検出していない場合には、第２超音波センサ１１Ｂも膀胱を検出しているとみなしてもよい。本来は膀胱の反射波が検出される程度に膀胱が膨張していても、体内の様々な原因により膀胱の反射波が検出されない場合もあり得るので、そのような場合には、膀胱を検出していると判定してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0115】

以上説明したように、ここに開示された技術は、排尿予測装置及び排尿予測方法について有用である。

【符号の説明】

【0116】

１００ 排尿予測装置
１１ 超音波センサ（センサ）
３ サーバ群（推定部）

【要約】

排尿予測装置１００は、対象者の体内に超音波を送信し、膀胱を検出する複数の超音波センサ１１と、複数の超音波センサ１１の検出結果から求められる膀胱の膨張速度に基づいて排尿タイミングを推定するサーバ群３とを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】