用于在尿布中測量尿液量及檢測糞便存在的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測量吸收材料中尿液量的系統(tǒng)，以及在一些【具體實施方式】中，檢測糞便的存在，例如在尿布中，其中一個或多個電容傳感器被用于測定吸收材料中液體的充滿程度并檢測糞便的存在。
【背景技術】
[0002]與測量尿布、內衣和被單等尿液存在聯(lián)用的警報器以各種遺尿和尿失禁產品的形式在現(xiàn)有技術中是已知的。尿布中的尿液傳感器在現(xiàn)有技術中是已知的，但是還沒有用于測量糞便的。
[0003]傳統(tǒng)產品的特征在于一旦有液體出現(xiàn)在傳感器上，它們就會發(fā)出警報，即所謂的即時警報。這些產品通常通過跨傳感器的電阻測量而起作用，在正常情況下(當尿布干燥時)傳感器中的電極之間沒有電流通過。在警報情況下，電極之間通過其間的液體產生電連接，隨后給定的電流將從一個電極傳至另一個電極。液體，在這些情況下是尿液，在兩個或更多電極之間作為簡單接觸。
[0004]這種系統(tǒng)的實例在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生警報，因為傳感器上的尿液對于尿床的兒童或尿失禁的患者來說是不受歡迎的情況。傳統(tǒng)的電阻即時警報器有無數的變體，并且如前面提到的，包括在尿布、內褲襯墊、內衣、被單、底墊和床等中，均以上述技術和功能為特征。
[0005]還有檢測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尿布中的液體吸收材料測量。這種系統(tǒng)的實例在US 2008/0278337 A1和W0 2013/013197 A1中有描述，該系統(tǒng)的目的是用信號通知尿布中液體吸收材料的濕潤程度。
[0006]何時需要更換兒童和遭受尿失禁的人的尿布的標準，通常是由最近的親屬或者看護人員基于上次更換后經過的時間或感受尿布的充滿程度通過主觀評價決定的。這些方法引起了一些缺陷。首先，它們導致了尿布的利用程度有相當大的變化，因而許多尿布在還有未利用的吸收能力時就被換掉了。其次，尿布的最大吸收能力可能被超過，在尿布穿著者經歷尿液過量排出的情況下導致溢出。最后，無論使用何種評價方法，何時需要更換尿布的標準的主觀評價的做法對于親人和看護人員來說很耗時，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，因為它可能對穿著者的皮膚造成損傷。糞便只能通過視覺檢查或是使用者自己說而檢測到。這是不恰當的。
[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)境長期暴露而導致的。該做法使得難以收集和比較數據，收集和比較數據有助于改善或者甚至預防穿著尿布的不同副作用。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的一個目的是提供更加先進的警報系統(tǒng)，其不會產生任一 /或警報，而是使用具有自行選擇警報水平可能性的更加差別化的測量方法，其可與機構或穿著者相適應。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)境以及增加預防不恰當情況的可能性。
[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，其包括用于測量液體量的第一對電極，該第一對電極被設置為布置在例如尿布中的吸收材料周圍，以及數據記錄器，其被設置為跨所述第一對電極施加交流電壓并且，同時測量第一對電極的兩個電極之間的電容，并基于測得的電容計算吸收材料中的液體量的估計值。
[0011]這種系統(tǒng)是有利的，因為它能夠連續(xù)地測量并傳遞給定的吸收品例如尿布中的液體量的信息。這樣就能更好地認識到何時需要更換尿布。
[0012]為了確保該系統(tǒng)是完整的以及電容測量是正確的，在測量電容的同時檢查所謂的“損耗因子”是有利的，“損耗因子”是兩個電極之間不希望的電阻連接的表達，電容就是在該兩個電極之間測量的。這可以做到，例如，通過測量兩個電極之間的歐姆電阻。
[0013]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，該傳感器還包括第二對電極，且數據記錄器還被設置為能夠跨第二對電極施加交流電壓并且，同時測量第二對電極的兩個電極之間的電容，并基于測得的電容估計物質例如糞便是否存在于第二對電極的兩個電極附近。
[0014]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，數據記錄器還包括接觸面，其被設置為與人的身體電接觸布置，且該數據記錄器還被設置為能夠在一側的第二對電極的兩個電極和另一側的該接觸面之間施加交流電壓并且，同時測量在一側的第二對電極的兩個電極和另一側的接觸面之間的電容，并基于測得的電容估計物質例如糞便是否存在于第二對電極的兩個電極和身體之間。
[0015]在這些【具體實施方式】中，本發(fā)明能夠在尿布中存在糞便時測量并傳遞警報，這樣能更好地認識到何時需要更換尿布。
[0016]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，溫度測量儀器被設置為與數據記錄器的接觸面相連。
[0017]這種溫度測量儀將，例如，能夠被用來檢查表面是否如預期地確實與身體相接觸。在某些情況下，它還能夠被用來測量人體溫度。
[0018]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，數據記錄器設置有陀螺儀和/或加速度計。
[0019]陀螺儀和/或加速度計的使用使其可能測定系統(tǒng)(以及穿著該系統(tǒng)的人)的空間定位，這使其可能相應地調整測量算法并獲得對填充物容量更好的利用。
[0020]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，數據記錄器設置有用于定位該數據記錄器的GPS跟蹤模塊。
[0021]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，數據記錄器設置有用于與該數據記錄器遠程通信的GSM調制解調器。
[0022]本發(fā)明部分有助于認知功能受損的人，包括阿爾茨海默氏病/癡呆癥。當疾病的后果是尿失禁和糊涂的結合，在這樣的情況下，數據記錄器中具有GPS跟蹤系統(tǒng)的【具體實施方式】會是一個主要的優(yōu)勢。在使用者對尿布和跟蹤均有需求的情況下，兩者可以結合在一個單元中。數據記錄和GPS跟蹤系統(tǒng)的組合還能夠利用這樣的優(yōu)勢，GPS跟蹤模塊和GSM模塊可被關閉，直到使用者位于數據記錄器通常連接的本地無線網絡之外，從而節(jié)省電力。
[0023]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】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【具體實施方式】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)間內的振幅和頻率已經證明能產生良好的測量結果，此外，它們意味著使用本發(fā)明的人既不會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【具體實施方式】中，交流電壓以5秒至10分鐘之間的預定間隔短時間施加，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)能產生良好的測量結果，同時節(jié)省了用電。
[0028]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，數據記錄器還被設置為能夠將信號以無線方式向一個或多個外部監(jiān)測站傳輸，該信號代表液體量或物質的存在的計算估計值。
[0029]這允許遠程監(jiān)控液體量及例如糞便的存在的計算估計值。更具體而言，這意味著本發(fā)明可以被設置為在達到預定的最佳的、一致的和客觀的標準時，例如用于更換尿布，發(fā)出信號。
[0030]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，代表液體量的信號，代表液體的絕對量，例如300ml。
[0031]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，代表液體量的信號，代表液體的相對量，例如吸收材料的總容量的20%。
[0032]根據本發(fā)明的應用，這樣來定義該系統(tǒng)可能是最有利的，使得絕對或相對值被估算，并形成用于確定預定的標準是否達到的基礎。
[0033]在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，具有一或兩對電極的傳感器被設置為如此布置以使傳感器沿吸收材料的兩個相對的表面延伸，例如尿布的兩個表面，分別朝向穿著者和遠離穿著者。
[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品/材料的原有設計的情況下進行改裝。本發(fā)明能夠安裝在任意的液體吸收產品/材料上，包括例如，所有類型的尿布、衛(wèi)生巾、內褲襯墊等。
[0035]在本發(fā)明的一方面，提供了一種用于測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電極的兩個電極施加交流電壓，第一對電極被設置為布置在吸收材料的下側，