专利名称：用于警告出现潮湿的方法和系统的制作方法
用于警告出现潮湿的方法和系统
背景技术：
用于个人护理的物品(例如，尿布、失禁产品等)被设计为是可充分吸收的，以将 尿等带离穿用者的皮肤，以减少由于长时间暴露于潮湿环境而导致的皮肤区域过敏。由于 该物品被制造成吸收性非常好，穿用者难以意识到物品已经出现了危害，这可能导致对穿 用者和/或穿用者的周围环境产生不希望有的结果。因此，希望提供一种发出信号的形式， 以使穿用者知道已经出现排尿。WO 2008020347公开了这样一种物品，其包括使穿用者感觉到排尿时的皮肤区域 的温度变化的警告单元，该警告单元包括用于排尿感测的传感器，该传感器起动“热格栅 (thermal grill) ”，即一组几何学上交替的冷热暴露元件，所述冷热暴露元件例如由珀耳 帖元件形成，其由电池交替地给以电压以使穿用者的皮肤受到冷热作用。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种用电子装置给出更自然的“变湿”警告的警告功 能，所述电子装置导致使用者感觉到湿冷。本发明提供一种警告使用者在位于覆盖层下方的皮肤区域上出现潮湿的方法。该 方法包括以下步骤-使皮肤区域的至少一部分暴露至电/温度转换电路；-检测覆盖层下方的皮肤区域上的潮湿的出现；-通过起动电/温度转换电路，并通过根据预定的与时间相关的曲线来控制施加 至电/温度转换电路的电流或电压，来响应潮湿的检测，所述预定的与时间相关的曲线对 应于将皮肤区域的所述至少一部分暴露至与时间相关的温度，该温度具有与没有所述覆盖 层的情况下皮肤的变湿相对应的温度进程。本发明还提供了一种应用此方法的系统。在一 个实施方式中，该系统可包括失禁产品、位于失禁产品表面上的潮湿检测器和温度暴露装 置以应用于使用者的皮肤。这样，在例如通过测量电导率来检测覆盖层下方的皮肤区域上出现潮湿之后，通 过暴露于具有一定强度进程的寒冷感觉而引起“潮湿感觉”，所述强度进程遵循(例如，之 前记录的或计算的)作为时间的函数的温度曲线，该温度曲线与当未经覆盖的皮肤或类 似表面变湿时或当在某一时刻去除了起初被覆盖的潮湿皮肤的覆盖物时出现的寒冷感觉 (或寒冷效果)相对应。这样，通过暴露装置的温度控制可以模拟潮湿感觉，即，使得那些装 置将皮肤区域的至少一部分暴露于具有这样的进程的温度，所述进程主要与没有所述覆盖 层的情况下出现的温度进程相对应。 在一个实施方式中，时间的函数至少提供温度衰减的渐近初始斜率，所述初始斜 率比由于从覆盖层下方的皮肤区域的潮湿的蒸发(如果有的话)而产生的温度斜率大。这 模拟了可能出现的自然潮湿感觉，即使此感觉与实际的变湿条件不相对应。例如，可使用每 秒50至500毫度之间的初始斜率。已经发现，实际上在没有覆盖层的情况下也会出现这种 温度斜率。在另一实施方式中，具有初始指数式衰减Tf+A*exp(-t/tO)的温度进程，其中衰减幅度A是至少1V，衰减时间tO在5秒至50秒的范围之间，与A度相关的渐近温度Tf处 于初始时间点的温度之下。在实践中已经发现出现了接近此形式的初始温度进程。
通过参考以下附图，根据对 于系统的示意性实施方式的描述，这些和其它目的及 有利方面将变得显而易见。图1示出了用于个人护理的物品，包括警告在所覆盖的皮肤区域上出现潮湿的装 置；图2示出了温度曲线，其与当未被覆盖的皮肤或类似表面变湿时或当去除初始被 覆盖的潮湿皮肤的覆盖物时出现的寒冷感觉相对应。
具体实施例方式图1示出了用于警告在覆盖层(即失禁产品)2下面在人皮肤区域1上出现潮湿 的系统。在皮肤区域1的侧部上，产品2包含小型集成封装部3，其包括检测模块4，使检测 模块4能够检测出覆盖层2下方的皮肤区域1中出现由例如排尿导致的湿冷。检测模块4 可包括例如电导率传感器。此外，封装部3包括暴露模块5，其用于使皮肤区域1的一部分 暴露于具有一进程的温度，所述温度进程主要与没有所述覆盖层的情况(这将在下文中更 详细地讨论)下出现的温度进程相对应，封装部3还包括起动和控制模块6，其用于在所述 检测装置的控制下起动所述暴露装置。提供小电池7形式的电源，以使各种模块(包括暴 露模块5和起动和控制模块6，所述暴露模块5具有包括一个或多个珀耳帖元件的电/温度 转换模块的形式)通电。起动和控制模块被布置为由湿冷检测模块4起动，然后根据之前 已经写入模块6内的存储器中的曲线控制电流。结果是，一旦模块4检测到湿冷，模块6便将电池7供应的电流输出至珀耳帖模块 5，珀耳帖模块使使用者的皮肤感觉到温度下降，该温度下降与没有所述覆盖层的情况下出 现的温度进程相对应，因而，这模拟了那种现象并警告使用者，使得使用者可采取措施。图2示出了温度曲线，其与未经覆盖的皮肤或类似表面变湿时或起初被覆盖的潮 湿皮肤上的覆盖物被去除时出现的寒冷感觉相应。另外，示出了在控制模块6的控制下流 过珀耳帖模块5的电流的曲线。图2示出了温度进程T和通过珀耳帖模块5的电流i，该 电流导致产生了 T曲线。T曲线从局部皮肤温度开始，例如，大约34°C，其可由小温度传感 器8检测。电流i导致使用者的皮肤1上出现冷却效果，导致产生了在空气中蒸发的湿冷 的错觉，所模拟的效果将警告使用者发生了排尿。皮肤温度通常将在25°C与35°C之间。珀 耳帖模块5将通常采用与皮肤区域1相同的温度。从检测器4检测到湿冷的那一刻开始， 珀耳帖模块将根据一冷却曲线开始使皮肤冷却下来，为了对使用者给出最佳的湿冷感觉， 冷却曲线的精确形状取决于起始温度(例如，在图2中，34°C )。已经发现，当皮肤变湿时皮肤的温度进程(即作为时间的函数的温度)一开始大 约对应于指数式衰减T = Tf+A*eXp(-t/tO)，其中，Tf是针对大时间值“t”的最终值，A是 衰减的幅度，to是衰减时间。对于人皮肤上的纱布上的液滴，并且，通过纱布与皮肤之间的 温度传感器，已经发现衰减时间tO在5至50秒之间的范围内，其取决于液滴体积。发现衰 减幅度A基本上线性地取决于液滴体积，对于体积在0. 01至0. 1毫升(10_8至10_7m3)之间的范围内的实际液滴，幅度在1至5°c之间的范围内。衰减幅度A与衰减时间to的比值A/ tO限定了初始的温度斜率。发现此斜率的值处于每秒0. 05至0. 2°C之间的范围内。一旦液滴已经蒸发，那么在几分钟(例如，5分钟)之后，发现皮肤回暖至其原始温 度。当被不透水的薄片覆盖时，观察到很小的或观察不到由于纱布上的液滴而引起的温度 变化。但是，刚一去除薄片就会立刻出现成指数的温度下降。如将显而易见的，完全用初始温度衰减来确定通过温度变化而对变湿的初始感 知。之后的温度上升仅影响当其开始时的感知，但是，在此之前，已经感知到变湿。因此，对 初始的指数衰减或至少其初始部分的模拟，就足以产生与初始时间间隔过程中的变湿相对 应的感觉温度刺激。对于衰减的初始部分的过程中的感知，甚至足以对温度变化提供自然 温度衰减的斜率A/tO。优选地，将所述衰减保持一段时间周期，该时间周期足以产生可感知 的温度变化，例如，至少1°C，更优选地，至少2V。当使用指数衰减时，使用至少1°C，更优选 地至少2°C或5°C的衰减幅度A，以确保在最小感知阈值之上产生效果。因为对于实际液滴会出现各种衰减时间t0，并且，处于观察范围内的任何衰减时 间to均可产生与变湿时可感知的变湿相对应的温度效果。对于变湿的感知，并非必须模拟 失禁产品2 (或实际环境条件(例如精棉))内的实际变湿量的效果。因为会出现取决于液 滴体积的各种衰减幅度，所以任何衰减幅度均可产生与变湿时可感知的变湿相对应的温度 效果。该系统包括覆盖层(例如，失禁产品2，诸如用于小孩或成人的尿布)、检测模块4、 暴露模块5以及起动和控制模块6。检测模块4、暴露模块5以及起动和控制模块6可集成 在集成封装部中。可提供小电池7，以便给各种模块通电。起动和控制模块可以是控制电 路，例如微控制器。起动和控制模块6可包括存储器(未单独示出)。起动和控制模块6具 有与检测模块4耦合的输入和与暴露模块5耦合的输出。将检测模块4构造为，检测在覆盖层2下方的皮肤区域1中(即，在覆盖层2与穿 用失禁产品的对象的皮肤之间)出现例如由排尿导致的湿冷。检测模块4可包括例如电导 率传感器，其从传感器的终端之间的电导率的变化中检测湿冷。暴露模块5被构造为，使皮 肤区域1的一部分暴露一段时间，该时间随温度变化而定。暴露模块5是电/温度转换模 块，其包括一个或多个珀耳帖元件。检测模块4的对潮湿敏感的部分和暴露模块5的暴露 部分可位于失禁产品2的皮肤侧表面上。起动和控制模块6被布置为，从检测模块4接收湿冷的检测，并通过产生将要施加 至暴露模块5的随时间变化的电流或电压来响应该检测。根据一曲线而使用随时间变化的 电流或电压，该曲线模拟至少在初始时间间隔上在没有失禁产品2的情况下变湿的温度效果。电流或电压的时间依赖性可给来自暴露模块5的暴露温度的指数衰减提供5秒 至50秒之间的衰减时间；和至少1°C，更优选地，至少2°C (例如，5°C)的幅度。例如，可用 起动和控制模块6的存储器中存储的数据来限定电流或电压的时间依赖性，起动和控制模 块6根据所存储的值来控制暴露模块5。起动和控制模块6可包括数字-模拟转换器，以将 所存储的数字值转换成模拟控制信号。数字-模拟转换可通过控制冷却的工作循环(在频 率高于衰减时间的周期性模式下进行冷却的一部分时间)来实现，所述工作循环实现平均 值。在另一实施方式中，当需要时，可用起动和控制模块6计算不同时间点的电流值。在另一实施方式中，可用模拟电路来产生温度进程，例如RC过滤器(RC时间等于衰减时间tO)， 其使用输出电容器(该输出电容器经由电阻器耦合至电压源)。在此情况中，可用双稳态多 谐振荡器(flip-flop)来实现电压源，通过检测模块在检测出湿冷的情况下设置双稳态多 谐振荡器。在一段初始时间间隔之后起动和控制模块6可使用与指数衰减不同的温度衰减， 不会影响此初始时间间隔过程中的感知。在实施方式中，至少对具有衰减时间长度的初始 时间间隔使用指数衰减。此外，将理解，可使用偏离于严格数学意义上的指数衰减的偏差， 该偏差足够小，以使得其不会影响感知。例如，至少在其长度足以产生例如至少rc (更优 选地至少2V )的可感知的温度变化的初始时间间隔的过程中，可使用线性斜率的温度，其 具有对应于衰减幅度A与衰减时间tO的比值的斜率A/tO。例如，可使用衰减时间tO的长 度的时间间隔。例如，可使用范围在每秒0. 05至0. 5°C之间的斜率。起动和控制模块6可在初始指数衰减之后用电压的时间依赖性提供暴露温度的 上升，以模拟与不使用失禁产品2的情况下蒸发之后的温度上升相对应的自然温度上升。 然而，起动和控制模块6可在出现与自然温度上升不同的温度上升时使用温度进程，不影 响温度上升开始前时的感知。需要指出的是，在每种情况中，暴露模块5被制造为，最初使皮肤经受具有一温度 斜率 的逐渐降低的温度，所述温度斜率比从失禁产品2下方的皮肤蒸发(如果有的话)而 产生的温度斜率大。温度不会急剧改变，而是具有当出现比失禁产品2允许的蒸发更多的 蒸发时可出现的温度斜率，等于可由于从裸露皮肤蒸发而产生的温度斜率。最后，应当注意，集成封装部3优选地至少部分地由柔性材料形成或形成在柔性 材料上，以使其适应使用者的皮肤形状。已经描述了一种警告位于覆盖层2下方皮肤区域1上出现潮湿的方法，该方法包 括以下步骤-检测覆盖层下方皮肤区域上的潮湿的出现；-起动暴露装置，以将皮肤区域的至少一部分暴露于具有一进程的温度，所述进程 主要与没有所述覆盖层的情况下出现的温度进程相对应。已经描述了一种警告位于覆盖层2下方的皮肤区域1上出现潮湿的系统，其包括 检测装置4，用于检测覆盖层下方皮肤区域上潮湿的出现；暴露装置5，用于使皮肤区域的 至少一部分暴露于具有一进程的温度，所述进程主要与没有所述覆盖层的情况下出现的温 度进程相对应；以及起动装置6，用于在所述检测装置的控制下起动所述暴露装置。此系统 的暴露装置可包括电源7，电/温度转换装置5，以及用于根据预定曲线控制电流或电压的 控制装置6，所述曲线产生电/温度转换装置的输出温度，其主要与没有所述覆盖层的情况 下出现的温度进程相对应。电/温度转换装置可包括一个或多个珀耳帖元件。
权利要求
1.一种提供在位于覆盖层(2)下方的皮肤区域(1)上出现潮湿的警告的方法，包括以 下步骤-使皮肤区域的至少一部分暴露至一电/温度转换电路(5)；-检测覆盖层下方的皮肤区域上的潮湿的出现；-通过起动电/温度转换电路(5)，并通过根据预定的与时间相关的曲线来控制施加至 电/温度转换电路(5)的电流或电压，来响应潮湿的检测，所述预定的与时间相关的曲线对 应于将皮肤区域的所述至少一部分暴露至与时间相关的温度，该与时间相关的温度具有与 没有所述覆盖层的情况下皮肤的变湿相对应的温度进程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定的与时间相关的曲线提供下降温度的 初始斜率，所述初始斜率比如果有蒸发的话由于从覆盖层下方的皮肤区域的潮湿的蒸发而 产生的温度斜率大。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定的与时间相关的曲线具有每秒50至 500毫度之间的初始斜率。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定的与时间相关的曲线包括根据 Tf+A*exp (-t/tO)的初始指数式温度衰减，其中衰减幅度A是至少1°C，衰减时间t0介于5 秒至50秒的范围之间，与A度相关的渐近温度Tf处于初始时间点的温度之下。
5.一种提供覆盖层(2)下方的皮肤区域(1)上出现潮湿的警告的系统，所述系统包括-潮湿检测器(4)，被构造为检测覆盖层(2)下方的皮肤区域上的潮湿的出现，-暴露装置(5)，包括电/温度转换电路(5)，并被构造为使皮肤区域的至少一部分暴露 至由电/温度转换装置(5)控制的温度，-起动电路(6)，用于控制施加至电/温度转换装置(5)的电流或电压，所述起动电路 (6)被构造为根据预定的与时间相关的曲线施加电流或电压，所述预定的与时间相关的曲 线对应于将皮肤区域的所述至少一部分暴露至与时间相关的温度，该与时间相关的温度具 有与没有所述覆盖层的情况下皮肤的变湿相对应的温度进程。
6.根据权利要求5所述的系统，包括覆盖层，在覆盖层的第一表面上具有潮湿检测器 (4)和暴露装置，以应用于皮肤。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述覆盖层是失禁产品。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的系统，其中，所述起动电路(6)被构造为应用预 定的与时间相关的曲线，所述预定的与时间相关的曲线提供下降温度的初始斜率，所述初 始斜率比如果有蒸发的话由于从覆盖层下方的皮肤区域的潮湿的蒸发而产生的温度斜率 大。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预定的与时间相关的曲线具有每秒50至 500毫度之间的初始斜率。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预定的与时间相关的曲线包括根据 Tf+A*exp (-t/tO)的初始指数式温度衰减，其中衰减幅度A是至少1°C，衰减时间t0介于5 秒至50秒的范围之间，与A度相关的渐近温度Tf处于初始时间点的温度之下。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的系统，其中，所述电/温度转换电路包括一个 或多个珀耳帖元件。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的系统，其中，所述潮湿检测器包括电导率传感ο
全文摘要
一种用于警告覆盖层(2)下方的皮肤区域(1)上出现潮湿的系统和方法，该系统包括用于检测覆盖层下方的皮肤区域上出现潮湿的检测装置(4)；用于将皮肤区域的至少一部分暴露于具有一进程的温度的暴露装置(5)，所述进程主要与没有所述覆盖层的情况下出现的温度进程相对应；以及用于在所述检测装置的控制下起动所述暴露装置的起动装置(6)。暴露装置可包括电源(7)、电/温度转换装置(5)、以及用于根据预定曲线控制电流或电压的控制装置(6)，所述曲线产生电/温度转换装置的输出温度，其主要与没有所述覆盖层的情况下出现的温度进程相对应。电/温度转换装置可包括一个或多个珀耳帖元件。
文档编号A61F13/42GK102046127SQ200980119055
公开日2011年5月4日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者亨利克斯·阿德里安乌斯·玛丽亚·达内恩 申请人:荷兰应用科学研究会(Tno)