用于在尿布中測(cè)量尿液量及檢測(cè)糞便存在的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測(cè)量吸收材料中尿液量的系統(tǒng)，以及在一些【具體實(shí)施方式】中，檢測(cè)糞便的存在，例如在尿布中，其中一個(gè)或多個(gè)電容傳感器被用于測(cè)定吸收材料中液體的充滿(mǎn)程度并檢測(cè)糞便的存在。
【背景技術(shù)】
[0002]與測(cè)量尿布、內(nèi)衣和被單等尿液存在聯(lián)用的警報(bào)器以各種遺尿和尿失禁產(chǎn)品的形式在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。尿布中的尿液傳感器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，但是還沒(méi)有用于測(cè)量糞便的。
[0003]傳統(tǒng)產(chǎn)品的特征在于一旦有液體出現(xiàn)在傳感器上，它們就會(huì)發(fā)出警報(bào)，即所謂的即時(shí)警報(bào)。這些產(chǎn)品通常通過(guò)跨傳感器的電阻測(cè)量而起作用，在正常情況下(當(dāng)尿布干燥時(shí))傳感器中的電極之間沒(méi)有電流通過(guò)。在警報(bào)情況下，電極之間通過(guò)其間的液體產(chǎn)生電連接，隨后給定的電流將從一個(gè)電極傳至另一個(gè)電極。液體，在這些情況下是尿液，在兩個(gè)或更多電極之間作為簡(jiǎn)單接觸。
[0004]這種系統(tǒng)的實(shí)例在US 7, 700,821 B2和US 7，667，608 B2中有描述，且這種系統(tǒng)的目的正是要盡快地產(chǎn)生警報(bào)，因?yàn)閭鞲衅魃系哪蛞簩?duì)于尿床的兒童或尿失禁的患者來(lái)說(shuō)是不受歡迎的情況。傳統(tǒng)的電阻即時(shí)警報(bào)器有無(wú)數(shù)的變體，并且如前面提到的，包括在尿布、內(nèi)褲襯墊、內(nèi)衣、被單、底墊和床等中，均以上述技術(shù)和功能為特征。
[0005]還有檢測(cè)例如尿布中液體量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特征在于嵌入在尿布中的液體吸收材料中或者通過(guò)尿布中的液體吸收材料測(cè)量。這種系統(tǒng)的實(shí)例在US 2008/0278337 A1和W0 2013/013197 A1中有描述，該系統(tǒng)的目的是用信號(hào)通知尿布中液體吸收材料的濕潤(rùn)程度。
[0006]何時(shí)需要更換兒童和遭受尿失禁的人的尿布的標(biāo)準(zhǔn)，通常是由最近的親屬或者看護(hù)人員基于上次更換后經(jīng)過(guò)的時(shí)間或感受尿布的充滿(mǎn)程度通過(guò)主觀評(píng)價(jià)決定的。這些方法引起了一些缺陷。首先，它們導(dǎo)致了尿布的利用程度有相當(dāng)大的變化，因而許多尿布在還有未利用的吸收能力時(shí)就被換掉了。其次，尿布的最大吸收能力可能被超過(guò)，在尿布穿著者經(jīng)歷尿液過(guò)量排出的情況下導(dǎo)致溢出。最后，無(wú)論使用何種評(píng)價(jià)方法，何時(shí)需要更換尿布的標(biāo)準(zhǔn)的主觀評(píng)價(jià)的做法對(duì)于親人和看護(hù)人員來(lái)說(shuō)很耗時(shí)，且需要集中注意力。
[0007]尿布中糞便的存在是不受歡迎的情況，因?yàn)樗赡軐?duì)穿著者的皮膚造成損傷。糞便只能通過(guò)視覺(jué)檢查或是使用者自己說(shuō)而檢測(cè)到。這是不恰當(dāng)?shù)摹?br>[0008]這種做法還引起人們考慮是否尿布穿著者中膀胱炎的高發(fā)生率是由在潮濕環(huán)境長(zhǎng)期暴露而導(dǎo)致的。該做法使得難以收集和比較數(shù)據(jù)，收集和比較數(shù)據(jù)有助于改善或者甚至預(yù)防穿著尿布的不同副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供更加先進(jìn)的警報(bào)系統(tǒng)，其不會(huì)產(chǎn)生任一 /或警報(bào)，而是使用具有自行選擇警報(bào)水平可能性的更加差別化的測(cè)量方法，其可與機(jī)構(gòu)或穿著者相適應(yīng)。以這種方式，該系統(tǒng)不僅能夠增加改善尿布穿著者情況的可能性，還能改善工作環(huán)境以及增加預(yù)防不恰當(dāng)情況的可能性。
[0010]本發(fā)明提供了這樣的系統(tǒng)，其涉及用于測(cè)量和記錄吸收材料中液體量的系統(tǒng)，例如尿布中的尿液量，該系統(tǒng)包括傳感器，其包括用于測(cè)量液體量的第一對(duì)電極，該第一對(duì)電極被設(shè)置為布置在例如尿布中的吸收材料周?chē)约皵?shù)據(jù)記錄器，其被設(shè)置為跨所述第一對(duì)電極施加交流電壓并且，同時(shí)測(cè)量第一對(duì)電極的兩個(gè)電極之間的電容，并基于測(cè)得的電容計(jì)算吸收材料中的液體量的估計(jì)值。
[0011]這種系統(tǒng)是有利的，因?yàn)樗軌蜻B續(xù)地測(cè)量并傳遞給定的吸收品例如尿布中的液體量的信息。這樣就能更好地認(rèn)識(shí)到何時(shí)需要更換尿布。
[0012]為了確保該系統(tǒng)是完整的以及電容測(cè)量是正確的，在測(cè)量電容的同時(shí)檢查所謂的“損耗因子”是有利的，“損耗因子”是兩個(gè)電極之間不希望的電阻連接的表達(dá)，電容就是在該兩個(gè)電極之間測(cè)量的。這可以做到，例如，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的歐姆電阻。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，該傳感器還包括第二對(duì)電極，且數(shù)據(jù)記錄器還被設(shè)置為能夠跨第二對(duì)電極施加交流電壓并且，同時(shí)測(cè)量第二對(duì)電極的兩個(gè)電極之間的電容，并基于測(cè)得的電容估計(jì)物質(zhì)例如糞便是否存在于第二對(duì)電極的兩個(gè)電極附近。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，數(shù)據(jù)記錄器還包括接觸面，其被設(shè)置為與人的身體電接觸布置，且該數(shù)據(jù)記錄器還被設(shè)置為能夠在一側(cè)的第二對(duì)電極的兩個(gè)電極和另一側(cè)的該接觸面之間施加交流電壓并且，同時(shí)測(cè)量在一側(cè)的第二對(duì)電極的兩個(gè)電極和另一側(cè)的接觸面之間的電容，并基于測(cè)得的電容估計(jì)物質(zhì)例如糞便是否存在于第二對(duì)電極的兩個(gè)電極和身體之間。
[0015]在這些【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明能夠在尿布中存在糞便時(shí)測(cè)量并傳遞警報(bào)，這樣能更好地認(rèn)識(shí)到何時(shí)需要更換尿布。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，溫度測(cè)量?jī)x器被設(shè)置為與數(shù)據(jù)記錄器的接觸面相連。
[0017]這種溫度測(cè)量?jī)x將，例如，能夠被用來(lái)檢查表面是否如預(yù)期地確實(shí)與身體相接觸。在某些情況下，它還能夠被用來(lái)測(cè)量人體溫度。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，數(shù)據(jù)記錄器設(shè)置有陀螺儀和/或加速度計(jì)。
[0019]陀螺儀和/或加速度計(jì)的使用使其可能測(cè)定系統(tǒng)(以及穿著該系統(tǒng)的人)的空間定位，這使其可能相應(yīng)地調(diào)整測(cè)量算法并獲得對(duì)填充物容量更好的利用。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，數(shù)據(jù)記錄器設(shè)置有用于定位該數(shù)據(jù)記錄器的GPS跟蹤模塊。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，數(shù)據(jù)記錄器設(shè)置有用于與該數(shù)據(jù)記錄器遠(yuǎn)程通信的GSM調(diào)制解調(diào)器。
[0022]本發(fā)明部分有助于認(rèn)知功能受損的人，包括阿爾茨海默氏病/癡呆癥。當(dāng)疾病的后果是尿失禁和糊涂的結(jié)合，在這樣的情況下，數(shù)據(jù)記錄器中具有GPS跟蹤系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】會(huì)是一個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)。在使用者對(duì)尿布和跟蹤均有需求的情況下，兩者可以結(jié)合在一個(gè)單元中。數(shù)據(jù)記錄和GPS跟蹤系統(tǒng)的組合還能夠利用這樣的優(yōu)勢(shì)，GPS跟蹤模塊和GSM模塊可被關(guān)閉，直到使用者位于數(shù)據(jù)記錄器通常連接的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)之外，從而節(jié)省電力。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，施加的所述交流電壓具有在0.5Vac至15Vac之間的振幅，優(yōu)選為在0.5Vac至lOVac之間，最優(yōu)選為在lVac至6Vac之間。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，施加的所述交流電壓具有在1kHz至100kHz之間的頻率，優(yōu)選為在5kHz至25kHz之間，最優(yōu)選為在8kHz至12kHz之間。
[0025]這些區(qū)間內(nèi)的振幅和頻率已經(jīng)證明能產(chǎn)生良好的測(cè)量結(jié)果，此外，它們意味著使用本發(fā)明的人既不會(huì)留意到施加的交流電壓也不受施加的交流電壓的影響。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，交流電壓以5秒至10分鐘之間的預(yù)定間隔短時(shí)間施加，優(yōu)選為5秒至1分鐘之間。
[0027]以所述間隔施加交流電壓已被發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生良好的測(cè)量結(jié)果，同時(shí)節(jié)省了用電。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，數(shù)據(jù)記錄器還被設(shè)置為能夠?qū)⑿盘?hào)以無(wú)線方式向一個(gè)或多個(gè)外部監(jiān)測(cè)站傳輸，該信號(hào)代表液體量或物質(zhì)的存在的計(jì)算估計(jì)值。
[0029]這允許遠(yuǎn)程監(jiān)控液體量及例如糞便的存在的計(jì)算估計(jì)值。更具體而言，這意味著本發(fā)明可以被設(shè)置為在達(dá)到預(yù)定的最佳的、一致的和客觀的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，例如用于更換尿布，發(fā)出信號(hào)。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，代表液體量的信號(hào)，代表液體的絕對(duì)量，例如300ml。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，代表液體量的信號(hào)，代表液體的相對(duì)量，例如吸收材料的總?cè)萘康?0%。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，這樣來(lái)定義該系統(tǒng)可能是最有利的，使得絕對(duì)或相對(duì)值被估算，并形成用于確定預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)到的基礎(chǔ)。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，具有一或兩對(duì)電極的傳感器被設(shè)置為如此布置以使傳感器沿吸收材料的兩個(gè)相對(duì)的表面延伸，例如尿布的兩個(gè)表面，分別朝向穿著者和遠(yuǎn)離穿著者。
[0034]傳感器只在吸收材料例如尿布的表面延伸，這意味著傳感器能夠在不改變其上裝有傳感器的產(chǎn)品/材料的原有設(shè)計(jì)的情況下進(jìn)行改裝。本發(fā)明能夠安裝在任意的液體吸收產(chǎn)品/材料上，包括例如，所有類(lèi)型的尿布、衛(wèi)生巾、內(nèi)褲襯墊等。
[0035]在本發(fā)明的一方面，提供了一種用于測(cè)量和記錄吸收材料中，例如尿布中的填充物中液體量的方法，該方法包括以下步驟:
[0036]-跨傳感器中的電極的第一對(duì)電極的兩個(gè)電極施加交流電壓，第一對(duì)電極被設(shè)置為布置在吸收材料的下側(cè)，