專利名稱：用于警告出現(xiàn)潮濕的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于警告出現(xiàn)潮濕的方法和系統(tǒng)
背景技術(shù)：
用于個人護(hù)理的物品(例如，尿布、失禁產(chǎn)品等)被設(shè)計為是可充分吸收的，以將 尿等帶離穿用者的皮膚，以減少由于長時間暴露于潮濕環(huán)境而導(dǎo)致的皮膚區(qū)域過敏。由于 該物品被制造成吸收性非常好，穿用者難以意識到物品已經(jīng)出現(xiàn)了危害，這可能導(dǎo)致對穿 用者和/或穿用者的周圍環(huán)境產(chǎn)生不希望有的結(jié)果。因此，希望提供一種發(fā)出信號的形式， 以使穿用者知道已經(jīng)出現(xiàn)排尿。WO 2008020347公開了這樣一種物品，其包括使穿用者感覺到排尿時的皮膚區(qū)域 的溫度變化的警告單元，該警告單元包括用于排尿感測的傳感器，該傳感器起動“熱格柵 (thermal grill) ”，即一組幾何學(xué)上交替的冷熱暴露元件，所述冷熱暴露元件例如由珀耳 帖元件形成，其由電池交替地給以電壓以使穿用者的皮膚受到冷熱作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，提供一種用電子裝置給出更自然的“變濕”警告的警告功 能，所述電子裝置導(dǎo)致使用者感覺到濕冷。本發(fā)明提供一種警告使用者在位于覆蓋層下方的皮膚區(qū)域上出現(xiàn)潮濕的方法。該 方法包括以下步驟-使皮膚區(qū)域的至少一部分暴露至電/溫度轉(zhuǎn)換電路；-檢測覆蓋層下方的皮膚區(qū)域上的潮濕的出現(xiàn)；-通過起動電/溫度轉(zhuǎn)換電路，并通過根據(jù)預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線來控制施加 至電/溫度轉(zhuǎn)換電路的電流或電壓，來響應(yīng)潮濕的檢測，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線對 應(yīng)于將皮膚區(qū)域的所述至少一部分暴露至與時間相關(guān)的溫度，該溫度具有與沒有所述覆蓋 層的情況下皮膚的變濕相對應(yīng)的溫度進(jìn)程。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用此方法的系統(tǒng)。在一 個實施方式中，該系統(tǒng)可包括失禁產(chǎn)品、位于失禁產(chǎn)品表面上的潮濕檢測器和溫度暴露裝 置以應(yīng)用于使用者的皮膚。這樣，在例如通過測量電導(dǎo)率來檢測覆蓋層下方的皮膚區(qū)域上出現(xiàn)潮濕之后，通 過暴露于具有一定強(qiáng)度進(jìn)程的寒冷感覺而引起“潮濕感覺”，所述強(qiáng)度進(jìn)程遵循(例如，之 前記錄的或計算的)作為時間的函數(shù)的溫度曲線，該溫度曲線與當(dāng)未經(jīng)覆蓋的皮膚或類 似表面變濕時或當(dāng)在某一時刻去除了起初被覆蓋的潮濕皮膚的覆蓋物時出現(xiàn)的寒冷感覺 (或寒冷效果)相對應(yīng)。這樣，通過暴露裝置的溫度控制可以模擬潮濕感覺，即，使得那些裝 置將皮膚區(qū)域的至少一部分暴露于具有這樣的進(jìn)程的溫度，所述進(jìn)程主要與沒有所述覆蓋 層的情況下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)。 在一個實施方式中，時間的函數(shù)至少提供溫度衰減的漸近初始斜率，所述初始斜 率比由于從覆蓋層下方的皮膚區(qū)域的潮濕的蒸發(fā)(如果有的話)而產(chǎn)生的溫度斜率大。這 模擬了可能出現(xiàn)的自然潮濕感覺，即使此感覺與實際的變濕條件不相對應(yīng)。例如，可使用每 秒50至500毫度之間的初始斜率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，實際上在沒有覆蓋層的情況下也會出現(xiàn)這種 溫度斜率。在另一實施方式中，具有初始指數(shù)式衰減Tf+A*exp(-t/tO)的溫度進(jìn)程，其中衰減幅度A是至少1V，衰減時間tO在5秒至50秒的范圍之間，與A度相關(guān)的漸近溫度Tf處 于初始時間點的溫度之下。在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了接近此形式的初始溫度進(jìn)程。


通過參考以下附圖，根據(jù)對 于系統(tǒng)的示意性實施方式的描述，這些和其它目的及 有利方面將變得顯而易見。圖1示出了用于個人護(hù)理的物品，包括警告在所覆蓋的皮膚區(qū)域上出現(xiàn)潮濕的裝 置；圖2示出了溫度曲線，其與當(dāng)未被覆蓋的皮膚或類似表面變濕時或當(dāng)去除初始被 覆蓋的潮濕皮膚的覆蓋物時出現(xiàn)的寒冷感覺相對應(yīng)。
具體實施例方式圖1示出了用于警告在覆蓋層(即失禁產(chǎn)品)2下面在人皮膚區(qū)域1上出現(xiàn)潮濕 的系統(tǒng)。在皮膚區(qū)域1的側(cè)部上，產(chǎn)品2包含小型集成封裝部3，其包括檢測模塊4，使檢測 模塊4能夠檢測出覆蓋層2下方的皮膚區(qū)域1中出現(xiàn)由例如排尿?qū)е碌臐窭?。檢測模塊4 可包括例如電導(dǎo)率傳感器。此外，封裝部3包括暴露模塊5，其用于使皮膚區(qū)域1的一部分 暴露于具有一進(jìn)程的溫度，所述溫度進(jìn)程主要與沒有所述覆蓋層的情況(這將在下文中更 詳細(xì)地討論)下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)，封裝部3還包括起動和控制模塊6，其用于在所述 檢測裝置的控制下起動所述暴露裝置。提供小電池7形式的電源，以使各種模塊(包括暴 露模塊5和起動和控制模塊6，所述暴露模塊5具有包括一個或多個珀耳帖元件的電/溫度 轉(zhuǎn)換模塊的形式)通電。起動和控制模塊被布置為由濕冷檢測模塊4起動，然后根據(jù)之前 已經(jīng)寫入模塊6內(nèi)的存儲器中的曲線控制電流。結(jié)果是，一旦模塊4檢測到濕冷，模塊6便將電池7供應(yīng)的電流輸出至珀耳帖模塊 5，珀耳帖模塊使使用者的皮膚感覺到溫度下降，該溫度下降與沒有所述覆蓋層的情況下出 現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)，因而，這模擬了那種現(xiàn)象并警告使用者，使得使用者可采取措施。圖2示出了溫度曲線，其與未經(jīng)覆蓋的皮膚或類似表面變濕時或起初被覆蓋的潮 濕皮膚上的覆蓋物被去除時出現(xiàn)的寒冷感覺相應(yīng)。另外，示出了在控制模塊6的控制下流 過珀耳帖模塊5的電流的曲線。圖2示出了溫度進(jìn)程T和通過珀耳帖模塊5的電流i，該 電流導(dǎo)致產(chǎn)生了 T曲線。T曲線從局部皮膚溫度開始，例如，大約34°C，其可由小溫度傳感 器8檢測。電流i導(dǎo)致使用者的皮膚1上出現(xiàn)冷卻效果，導(dǎo)致產(chǎn)生了在空氣中蒸發(fā)的濕冷 的錯覺，所模擬的效果將警告使用者發(fā)生了排尿。皮膚溫度通常將在25°C與35°C之間。珀 耳帖模塊5將通常采用與皮膚區(qū)域1相同的溫度。從檢測器4檢測到濕冷的那一刻開始， 珀耳帖模塊將根據(jù)一冷卻曲線開始使皮膚冷卻下來，為了對使用者給出最佳的濕冷感覺， 冷卻曲線的精確形狀取決于起始溫度(例如，在圖2中，34°C )。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)皮膚變濕時皮膚的溫度進(jìn)程(即作為時間的函數(shù)的溫度)一開始大 約對應(yīng)于指數(shù)式衰減T = Tf+A*eXp(-t/tO)，其中，Tf是針對大時間值“t”的最終值，A是 衰減的幅度，to是衰減時間。對于人皮膚上的紗布上的液滴，并且，通過紗布與皮膚之間的 溫度傳感器，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)衰減時間tO在5至50秒之間的范圍內(nèi)，其取決于液滴體積。發(fā)現(xiàn)衰 減幅度A基本上線性地取決于液滴體積，對于體積在0. 01至0. 1毫升(10_8至10_7m3)之間的范圍內(nèi)的實際液滴，幅度在1至5°c之間的范圍內(nèi)。衰減幅度A與衰減時間to的比值A(chǔ)/ tO限定了初始的溫度斜率。發(fā)現(xiàn)此斜率的值處于每秒0. 05至0. 2°C之間的范圍內(nèi)。一旦液滴已經(jīng)蒸發(fā)，那么在幾分鐘(例如，5分鐘)之后，發(fā)現(xiàn)皮膚回暖至其原始溫 度。當(dāng)被不透水的薄片覆蓋時，觀察到很小的或觀察不到由于紗布上的液滴而引起的溫度 變化。但是，剛一去除薄片就會立刻出現(xiàn)成指數(shù)的溫度下降。如將顯而易見的，完全用初始溫度衰減來確定通過溫度變化而對變濕的初始感 知。之后的溫度上升僅影響當(dāng)其開始時的感知，但是，在此之前，已經(jīng)感知到變濕。因此，對 初始的指數(shù)衰減或至少其初始部分的模擬，就足以產(chǎn)生與初始時間間隔過程中的變濕相對 應(yīng)的感覺溫度刺激。對于衰減的初始部分的過程中的感知，甚至足以對溫度變化提供自然 溫度衰減的斜率A/tO。優(yōu)選地，將所述衰減保持一段時間周期，該時間周期足以產(chǎn)生可感知 的溫度變化，例如，至少1°C，更優(yōu)選地，至少2V。當(dāng)使用指數(shù)衰減時，使用至少1°C，更優(yōu)選 地至少2°C或5°C的衰減幅度A，以確保在最小感知閾值之上產(chǎn)生效果。因為對于實際液滴會出現(xiàn)各種衰減時間t0，并且，處于觀察范圍內(nèi)的任何衰減時 間to均可產(chǎn)生與變濕時可感知的變濕相對應(yīng)的溫度效果。對于變濕的感知，并非必須模擬 失禁產(chǎn)品2 (或?qū)嶋H環(huán)境條件(例如精棉))內(nèi)的實際變濕量的效果。因為會出現(xiàn)取決于液 滴體積的各種衰減幅度，所以任何衰減幅度均可產(chǎn)生與變濕時可感知的變濕相對應(yīng)的溫度 效果。該系統(tǒng)包括覆蓋層(例如，失禁產(chǎn)品2，諸如用于小孩或成人的尿布)、檢測模塊4、 暴露模塊5以及起動和控制模塊6。檢測模塊4、暴露模塊5以及起動和控制模塊6可集成 在集成封裝部中。可提供小電池7，以便給各種模塊通電。起動和控制模塊可以是控制電 路，例如微控制器。起動和控制模塊6可包括存儲器(未單獨示出)。起動和控制模塊6具 有與檢測模塊4耦合的輸入和與暴露模塊5耦合的輸出。將檢測模塊4構(gòu)造為，檢測在覆蓋層2下方的皮膚區(qū)域1中(即，在覆蓋層2與穿 用失禁產(chǎn)品的對象的皮膚之間)出現(xiàn)例如由排尿?qū)е碌臐窭?。檢測模塊4可包括例如電導(dǎo) 率傳感器，其從傳感器的終端之間的電導(dǎo)率的變化中檢測濕冷。暴露模塊5被構(gòu)造為，使皮 膚區(qū)域1的一部分暴露一段時間，該時間隨溫度變化而定。暴露模塊5是電/溫度轉(zhuǎn)換模 塊，其包括一個或多個珀耳帖元件。檢測模塊4的對潮濕敏感的部分和暴露模塊5的暴露 部分可位于失禁產(chǎn)品2的皮膚側(cè)表面上。起動和控制模塊6被布置為，從檢測模塊4接收濕冷的檢測，并通過產(chǎn)生將要施加 至暴露模塊5的隨時間變化的電流或電壓來響應(yīng)該檢測。根據(jù)一曲線而使用隨時間變化的 電流或電壓，該曲線模擬至少在初始時間間隔上在沒有失禁產(chǎn)品2的情況下變濕的溫度效果。電流或電壓的時間依賴性可給來自暴露模塊5的暴露溫度的指數(shù)衰減提供5秒 至50秒之間的衰減時間；和至少1°C，更優(yōu)選地，至少2°C (例如，5°C)的幅度。例如，可用 起動和控制模塊6的存儲器中存儲的數(shù)據(jù)來限定電流或電壓的時間依賴性，起動和控制模 塊6根據(jù)所存儲的值來控制暴露模塊5。起動和控制模塊6可包括數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，以將 所存儲的數(shù)字值轉(zhuǎn)換成模擬控制信號。數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換可通過控制冷卻的工作循環(huán)(在頻 率高于衰減時間的周期性模式下進(jìn)行冷卻的一部分時間)來實現(xiàn)，所述工作循環(huán)實現(xiàn)平均 值。在另一實施方式中，當(dāng)需要時，可用起動和控制模塊6計算不同時間點的電流值。在另一實施方式中，可用模擬電路來產(chǎn)生溫度進(jìn)程，例如RC過濾器(RC時間等于衰減時間tO)， 其使用輸出電容器(該輸出電容器經(jīng)由電阻器耦合至電壓源)。在此情況中，可用雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器(flip-flop)來實現(xiàn)電壓源，通過檢測模塊在檢測出濕冷的情況下設(shè)置雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器。在一段初始時間間隔之后起動和控制模塊6可使用與指數(shù)衰減不同的溫度衰減， 不會影響此初始時間間隔過程中的感知。在實施方式中，至少對具有衰減時間長度的初始 時間間隔使用指數(shù)衰減。此外，將理解，可使用偏離于嚴(yán)格數(shù)學(xué)意義上的指數(shù)衰減的偏差， 該偏差足夠小，以使得其不會影響感知。例如，至少在其長度足以產(chǎn)生例如至少rc (更優(yōu) 選地至少2V )的可感知的溫度變化的初始時間間隔的過程中，可使用線性斜率的溫度，其 具有對應(yīng)于衰減幅度A與衰減時間tO的比值的斜率A/tO。例如，可使用衰減時間tO的長 度的時間間隔。例如，可使用范圍在每秒0. 05至0. 5°C之間的斜率。起動和控制模塊6可在初始指數(shù)衰減之后用電壓的時間依賴性提供暴露溫度的 上升，以模擬與不使用失禁產(chǎn)品2的情況下蒸發(fā)之后的溫度上升相對應(yīng)的自然溫度上升。 然而，起動和控制模塊6可在出現(xiàn)與自然溫度上升不同的溫度上升時使用溫度進(jìn)程，不影 響溫度上升開始前時的感知。需要指出的是，在每種情況中，暴露模塊5被制造為，最初使皮膚經(jīng)受具有一溫度 斜率 的逐漸降低的溫度，所述溫度斜率比從失禁產(chǎn)品2下方的皮膚蒸發(fā)(如果有的話)而 產(chǎn)生的溫度斜率大。溫度不會急劇改變，而是具有當(dāng)出現(xiàn)比失禁產(chǎn)品2允許的蒸發(fā)更多的 蒸發(fā)時可出現(xiàn)的溫度斜率，等于可由于從裸露皮膚蒸發(fā)而產(chǎn)生的溫度斜率。最后，應(yīng)當(dāng)注意，集成封裝部3優(yōu)選地至少部分地由柔性材料形成或形成在柔性 材料上，以使其適應(yīng)使用者的皮膚形狀。已經(jīng)描述了一種警告位于覆蓋層2下方皮膚區(qū)域1上出現(xiàn)潮濕的方法，該方法包 括以下步驟-檢測覆蓋層下方皮膚區(qū)域上的潮濕的出現(xiàn)；-起動暴露裝置，以將皮膚區(qū)域的至少一部分暴露于具有一進(jìn)程的溫度，所述進(jìn)程 主要與沒有所述覆蓋層的情況下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)。已經(jīng)描述了一種警告位于覆蓋層2下方的皮膚區(qū)域1上出現(xiàn)潮濕的系統(tǒng)，其包括 檢測裝置4，用于檢測覆蓋層下方皮膚區(qū)域上潮濕的出現(xiàn)；暴露裝置5，用于使皮膚區(qū)域的 至少一部分暴露于具有一進(jìn)程的溫度，所述進(jìn)程主要與沒有所述覆蓋層的情況下出現(xiàn)的溫 度進(jìn)程相對應(yīng)；以及起動裝置6，用于在所述檢測裝置的控制下起動所述暴露裝置。此系統(tǒng) 的暴露裝置可包括電源7，電/溫度轉(zhuǎn)換裝置5，以及用于根據(jù)預(yù)定曲線控制電流或電壓的 控制裝置6，所述曲線產(chǎn)生電/溫度轉(zhuǎn)換裝置的輸出溫度，其主要與沒有所述覆蓋層的情況 下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)。電/溫度轉(zhuǎn)換裝置可包括一個或多個珀耳帖元件。
權(quán)利要求
1.一種提供在位于覆蓋層(2)下方的皮膚區(qū)域(1)上出現(xiàn)潮濕的警告的方法，包括以 下步驟-使皮膚區(qū)域的至少一部分暴露至一電/溫度轉(zhuǎn)換電路(5)；-檢測覆蓋層下方的皮膚區(qū)域上的潮濕的出現(xiàn)；-通過起動電/溫度轉(zhuǎn)換電路(5)，并通過根據(jù)預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線來控制施加至 電/溫度轉(zhuǎn)換電路(5)的電流或電壓，來響應(yīng)潮濕的檢測，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線對 應(yīng)于將皮膚區(qū)域的所述至少一部分暴露至與時間相關(guān)的溫度，該與時間相關(guān)的溫度具有與 沒有所述覆蓋層的情況下皮膚的變濕相對應(yīng)的溫度進(jìn)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線提供下降溫度的 初始斜率，所述初始斜率比如果有蒸發(fā)的話由于從覆蓋層下方的皮膚區(qū)域的潮濕的蒸發(fā)而 產(chǎn)生的溫度斜率大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線具有每秒50至 500毫度之間的初始斜率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線包括根據(jù) Tf+A*exp (-t/tO)的初始指數(shù)式溫度衰減，其中衰減幅度A是至少1°C，衰減時間t0介于5 秒至50秒的范圍之間，與A度相關(guān)的漸近溫度Tf處于初始時間點的溫度之下。
5.一種提供覆蓋層(2)下方的皮膚區(qū)域(1)上出現(xiàn)潮濕的警告的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括-潮濕檢測器(4)，被構(gòu)造為檢測覆蓋層(2)下方的皮膚區(qū)域上的潮濕的出現(xiàn)，-暴露裝置(5)，包括電/溫度轉(zhuǎn)換電路(5)，并被構(gòu)造為使皮膚區(qū)域的至少一部分暴露 至由電/溫度轉(zhuǎn)換裝置(5)控制的溫度，-起動電路(6)，用于控制施加至電/溫度轉(zhuǎn)換裝置(5)的電流或電壓，所述起動電路 (6)被構(gòu)造為根據(jù)預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線施加電流或電壓，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲 線對應(yīng)于將皮膚區(qū)域的所述至少一部分暴露至與時間相關(guān)的溫度，該與時間相關(guān)的溫度具 有與沒有所述覆蓋層的情況下皮膚的變濕相對應(yīng)的溫度進(jìn)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，包括覆蓋層，在覆蓋層的第一表面上具有潮濕檢測器 (4)和暴露裝置，以應(yīng)用于皮膚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述覆蓋層是失禁產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述起動電路(6)被構(gòu)造為應(yīng)用預(yù) 定的與時間相關(guān)的曲線，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線提供下降溫度的初始斜率，所述初 始斜率比如果有蒸發(fā)的話由于從覆蓋層下方的皮膚區(qū)域的潮濕的蒸發(fā)而產(chǎn)生的溫度斜率 大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線具有每秒50至 500毫度之間的初始斜率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定的與時間相關(guān)的曲線包括根據(jù) Tf+A*exp (-t/tO)的初始指數(shù)式溫度衰減，其中衰減幅度A是至少1°C，衰減時間t0介于5 秒至50秒的范圍之間，與A度相關(guān)的漸近溫度Tf處于初始時間點的溫度之下。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述電/溫度轉(zhuǎn)換電路包括一個 或多個珀耳帖元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至11中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述潮濕檢測器包括電導(dǎo)率傳感ο
全文摘要
一種用于警告覆蓋層(2)下方的皮膚區(qū)域(1)上出現(xiàn)潮濕的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括用于檢測覆蓋層下方的皮膚區(qū)域上出現(xiàn)潮濕的檢測裝置(4)；用于將皮膚區(qū)域的至少一部分暴露于具有一進(jìn)程的溫度的暴露裝置(5)，所述進(jìn)程主要與沒有所述覆蓋層的情況下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)；以及用于在所述檢測裝置的控制下起動所述暴露裝置的起動裝置(6)。暴露裝置可包括電源(7)、電/溫度轉(zhuǎn)換裝置(5)、以及用于根據(jù)預(yù)定曲線控制電流或電壓的控制裝置(6)，所述曲線產(chǎn)生電/溫度轉(zhuǎn)換裝置的輸出溫度，其主要與沒有所述覆蓋層的情況下出現(xiàn)的溫度進(jìn)程相對應(yīng)。電/溫度轉(zhuǎn)換裝置可包括一個或多個珀耳帖元件。
文檔編號A61F13/42GK102046127SQ200980119055
公開日2011年5月4日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者亨利克斯·阿德里安烏斯·瑪麗亞·達(dá)內(nèi)恩 申請人:荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究會(Tno)