用于在尿布中测量尿液量及检测粪便存在的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于测量吸收材料中尿液量的系统，以及在一些【具体实施方式】中，检测粪便的存在，例如在尿布中，其中一个或多个电容传感器被用于测定吸收材料中液体的充满程度并检测粪便的存在。
【背景技术】
[0002]与测量尿布、内衣和被单等尿液存在联用的警报器以各种遗尿和尿失禁产品的形式在现有技术中是已知的。尿布中的尿液传感器在现有技术中是已知的，但是还没有用于测量粪便的。
[0003]传统产品的特征在于一旦有液体出现在传感器上，它们就会发出警报，即所谓的即时警报。这些产品通常通过跨传感器的电阻测量而起作用，在正常情况下(当尿布干燥时)传感器中的电极之间没有电流通过。在警报情况下，电极之间通过其间的液体产生电连接，随后给定的电流将从一个电极传至另一个电极。液体，在这些情况下是尿液，在两个或更多电极之间作为简单接触。
[0004]这种系统的实例在US 7, 700,821 B2和US 7，667，608 B2中有描述，且这种系统的目的正是要尽快地产生警报，因为传感器上的尿液对于尿床的儿童或尿失禁的患者来说是不受欢迎的情况。传统的电阻即时警报器有无数的变体，并且如前面提到的，包括在尿布、内裤衬垫、内衣、被单、底垫和床等中，均以上述技术和功能为特征。
[0005]还有检测例如尿布中液体量的系统，该系统的特征在于嵌入在尿布中的液体吸收材料中或者通过尿布中的液体吸收材料测量。这种系统的实例在US 2008/0278337 A1和W0 2013/013197 A1中有描述，该系统的目的是用信号通知尿布中液体吸收材料的湿润程度。
[0006]何时需要更换儿童和遭受尿失禁的人的尿布的标准，通常是由最近的亲属或者看护人员基于上次更换后经过的时间或感受尿布的充满程度通过主观评价决定的。这些方法引起了一些缺陷。首先，它们导致了尿布的利用程度有相当大的变化，因而许多尿布在还有未利用的吸收能力时就被换掉了。其次，尿布的最大吸收能力可能被超过，在尿布穿着者经历尿液过量排出的情况下导致溢出。最后，无论使用何种评价方法，何时需要更换尿布的标准的主观评价的做法对于亲人和看护人员来说很耗时，且需要集中注意力。
[0007]尿布中粪便的存在是不受欢迎的情况，因为它可能对穿着者的皮肤造成损伤。粪便只能通过视觉检查或是使用者自己说而检测到。这是不恰当的。
[0008]这种做法还引起人们考虑是否尿布穿着者中膀胱炎的高发生率是由在潮湿环境长期暴露而导致的。该做法使得难以收集和比较数据，收集和比较数据有助于改善或者甚至预防穿着尿布的不同副作用。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是提供更加先进的警报系统，其不会产生任一 /或警报，而是使用具有自行选择警报水平可能性的更加差别化的测量方法，其可与机构或穿着者相适应。以这种方式，该系统不仅能够增加改善尿布穿着者情况的可能性，还能改善工作环境以及增加预防不恰当情况的可能性。
[0010]本发明提供了这样的系统，其涉及用于测量和记录吸收材料中液体量的系统，例如尿布中的尿液量，该系统包括传感器，其包括用于测量液体量的第一对电极，该第一对电极被设置为布置在例如尿布中的吸收材料周围，以及数据记录器，其被设置为跨所述第一对电极施加交流电压并且，同时测量第一对电极的两个电极之间的电容，并基于测得的电容计算吸收材料中的液体量的估计值。
[0011]这种系统是有利的，因为它能够连续地测量并传递给定的吸收品例如尿布中的液体量的信息。这样就能更好地认识到何时需要更换尿布。
[0012]为了确保该系统是完整的以及电容测量是正确的，在测量电容的同时检查所谓的“损耗因子”是有利的，“损耗因子”是两个电极之间不希望的电阻连接的表达，电容就是在该两个电极之间测量的。这可以做到，例如，通过测量两个电极之间的欧姆电阻。
[0013]在本发明的一个【具体实施方式】中，该传感器还包括第二对电极，且数据记录器还被设置为能够跨第二对电极施加交流电压并且，同时测量第二对电极的两个电极之间的电容，并基于测得的电容估计物质例如粪便是否存在于第二对电极的两个电极附近。
[0014]在本发明的一个【具体实施方式】中，数据记录器还包括接触面，其被设置为与人的身体电接触布置，且该数据记录器还被设置为能够在一侧的第二对电极的两个电极和另一侧的该接触面之间施加交流电压并且，同时测量在一侧的第二对电极的两个电极和另一侧的接触面之间的电容，并基于测得的电容估计物质例如粪便是否存在于第二对电极的两个电极和身体之间。
[0015]在这些【具体实施方式】中，本发明能够在尿布中存在粪便时测量并传递警报，这样能更好地认识到何时需要更换尿布。
[0016]在本发明的一个【具体实施方式】中，温度测量仪器被设置为与数据记录器的接触面相连。
[0017]这种温度测量仪将，例如，能够被用来检查表面是否如预期地确实与身体相接触。在某些情况下，它还能够被用来测量人体温度。
[0018]在本发明的一个【具体实施方式】中，数据记录器设置有陀螺仪和/或加速度计。
[0019]陀螺仪和/或加速度计的使用使其可能测定系统(以及穿着该系统的人)的空间定位，这使其可能相应地调整测量算法并获得对填充物容量更好的利用。
[0020]在本发明的一个【具体实施方式】中，数据记录器设置有用于定位该数据记录器的GPS跟踪模块。
[0021]在本发明的一个【具体实施方式】中，数据记录器设置有用于与该数据记录器远程通信的GSM调制解调器。
[0022]本发明部分有助于认知功能受损的人，包括阿尔茨海默氏病/痴呆症。当疾病的后果是尿失禁和糊涂的结合，在这样的情况下，数据记录器中具有GPS跟踪系统的【具体实施方式】会是一个主要的优势。在使用者对尿布和跟踪均有需求的情况下，两者可以结合在一个单元中。数据记录和GPS跟踪系统的组合还能够利用这样的优势，GPS跟踪模块和GSM模块可被关闭，直到使用者位于数据记录器通常连接的本地无线网络之外，从而节省电力。
[0023]在本发明的一个【具体实施方式】中，施加的所述交流电压具有在0.5Vac至15Vac之间的振幅，优选为在0.5Vac至lOVac之间，最优选为在lVac至6Vac之间。
[0024]在本发明的一个【具体实施方式】中，施加的所述交流电压具有在1kHz至100kHz之间的频率，优选为在5kHz至25kHz之间，最优选为在8kHz至12kHz之间。
[0025]这些区间内的振幅和频率已经证明能产生良好的测量结果，此外，它们意味着使用本发明的人既不会留意到施加的交流电压也不受施加的交流电压的影响。
[0026]在本发明的一个【具体实施方式】中，交流电压以5秒至10分钟之间的预定间隔短时间施加，优选为5秒至1分钟之间。
[0027]以所述间隔施加交流电压已被发现能产生良好的测量结果，同时节省了用电。
[0028]在本发明的一个【具体实施方式】中，数据记录器还被设置为能够将信号以无线方式向一个或多个外部监测站传输，该信号代表液体量或物质的存在的计算估计值。
[0029]这允许远程监控液体量及例如粪便的存在的计算估计值。更具体而言，这意味着本发明可以被设置为在达到预定的最佳的、一致的和客观的标准时，例如用于更换尿布，发出信号。
[0030]在本发明的一个【具体实施方式】中，代表液体量的信号，代表液体的绝对量，例如300ml。
[0031]在本发明的一个【具体实施方式】中，代表液体量的信号，代表液体的相对量，例如吸收材料的总容量的20%。
[0032]根据本发明的应用，这样来定义该系统可能是最有利的，使得绝对或相对值被估算，并形成用于确定预定的标准是否达到的基础。
[0033]在本发明的一个【具体实施方式】中，具有一或两对电极的传感器被设置为如此布置以使传感器沿吸收材料的两个相对的表面延伸，例如尿布的两个表面，分别朝向穿着者和远离穿着者。
[0034]传感器只在吸收材料例如尿布的表面延伸，这意味着传感器能够在不改变其上装有传感器的产品/材料的原有设计的情况下进行改装。本发明能够安装在任意的液体吸收产品/材料上，包括例如，所有类型的尿布、卫生巾、内裤衬垫等。
[0035]在本发明的一方面，提供了一种用于测量和记录吸收材料中，例如尿布中的填充物中液体量的方法，该方法包括以下步骤:
[0036]-跨传感器中的电极的第一对电极的两个电极施加交流电压，第一对电极被设置为布置在吸收材料的下侧，