具有无线检测湿透状态的尿布结构及其尿布检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有无线检测湿透状态的尿布结构及其尿布检测系统，其中尿布检测系统包括尿布本体、通信芯片、金属天线及信号读取器，通信芯片与金属天线贴附在尿布本体的外侧，且彼此相互连接，以形成无线射频标签，当尿布本体为湿透状态时，因尿布本体本身介电系数的改变会使金属天线的阻抗值随之改变，进而无线射频标签所传送的电磁波信号的波长改变，信号读取器能对无线射频标签发射检测电磁波，无线射频标签接收到检测电磁波后会传送回应电磁波，以使信号读取器根据回应电磁波的波长，判断出尿布本体是否湿透，照护人员即可迅速地更换新尿布，以免除照护者必需逐一自使用者身上拆开尿布，检视尿湿状态，再逐一为使用者穿回尿布的繁重工作。
【专利说明】具有无线检测湿透状态的尿布结构及其尿布检测系统
【技术领域】
[0001] 本发明关于尿布结构，尤指一种具有外贴式的无线射频标签（Tag)，且能无线检测 尿布的湿透状态的尿布结构。
【背景技术】
[0002] 随着老龄化社会的来临，目前有众多医疗团队、学界及业者均积极针对照护用品 展开研发与设计，以能解决受护者（如：高龄者、病患…等）的照护问题。
[0003] 由于高龄者的行动较为不便，且反应已不如年轻时灵活，在处理生活上的许多琐 事，常需要他人的帮忙，举例而言，当一高龄者具有"尿失禁"的情形时，为免污染裤子及床 单，通常会使用纸尿裤，当该纸尿裤被尿液浸湿时，则必须进行更换，但对于该高龄者而言， 在更换纸尿裤的前后，必须先进行脱、穿衣裤的动作，而脱、穿衣裤则需不时改变身体的重 心，才能将双脚套入裤管内，前述过程中，高龄者不仅需換扶物体（如：桌子、墙壁）才能保 持平衡，且容易因身体晃动而摔倒，造成伤害，因此，高龄者于更换纸尿裤时，通常急需得到 家人或照护人员的帮助，才能降低意外发生的机率。
[0004] 一般而言，现有照护院所的照护人员通常是由一人负责多位高龄者的卫生起居， 因此，照护人员并无法时时陪伴在高龄者的身旁，而仅能在高龄者需要时，才进行相关的照 护动作（如：更换纸尿裤），若有些高龄者因受到疾病的影响（如：中风），造成口齿不清、意 识不清或感觉迟钝时，便无法在当下迅速地通知照护人员进行更换纸尿裤的动作，长时间 下，不仅容易造成其它疾病（如：尿湿疹），且会令高龄者觉得颇不舒适，因此，为能解决前 述问题，目前照护院所通常会使高龄者穿戴具有尿湿检测功能的尿布产品，且该尿布产品 具有远端传输功能，以在尿布产品湿透时，能立即地通知照护人员前往协助，如此，即能克 服时空上的限制，令照护人员能立即得知高龄者的当前需求，以有效提高高龄者的卫生及 舒适感。
[0005] 现针对前述的尿布产品的结构进行说明，请参阅图1所示，该尿布产品1包括一第 一不织布层11、一吸水层12、一第二不织布层13、二感应电极14及一塑料层15,其中该第 一不织布层11的一侧面能吸收人体排泄出的尿液，该吸水层12由吸水材料构成，其一侧面 贴附至该第一不织布层11的另一侧面，且能吸收由该第一不织布层11传来的尿液，令尿液 被吸收且保持在该吸水层12内，该第二不织布层13的一侧面贴附至该第一不织布层11及 吸水层12的另一侧面，以使该吸水层12能被夹合定位于该第一不织布层11及第二不织布 层13间，该第二不织布层13的一侧面能吸收由该吸水层12滴漏出的尿液，该二感应电极 14分别呈长条带状，其一侧面分别贴附至该第二不织布层13的另一侧面，该二感应电极14 能在接触到尿液时相互电气导通，该塑料层15的一侧面贴附至该第二不织布层13及该二 感应电极14的另一侧面，以使该二感应电极14能被夹合定位于该第二不织布层13及塑料 层15间，且能承接自该第二不织布层13滴漏出的尿液，令尿液不致滴漏出尿布产品1外； 当尿布产品1的制造业者将该第一不织布层11、吸水层12、第二不织布层13、感应电极14 及塑料层15依序封合固定成一体后，该二感应电极14即能被定位于尿布产品1内，且使其 一端裸露在尿布产品1之外。
[0006] 另外，请参阅图1及图2所示，当使用者（如：高龄者、幼童或病患）穿戴该尿布 产品1后，照护人员能将一电气检测装置16的夹体18上的二鳄鱼夹17 (Alligator Clips) 分别夹合在该二感应电极14裸露在外的一端上，当使用者排泄出尿液时，尿液会依序通过 该第一不织布层11、吸水层12及第二不织布层13而与该二感应电极14相接触，使得该二 感应电极14短路形成电气导通，此时，该电气检测装置16即能经由其上夹体18的二鳄鱼 夹17,检测到该二感应电极14处于电气导通的状态，并发出一警告声响，当照护者听到警 告声响时，即可得知尿布产品1内的尿液量已达一定量，而对使用者进行清洁照护，并更换 新的尿布产品1。
[0007] 然而，前述的尿布产品1在实际使用上仍存在着缺失，复请参阅图1及图2所示， 由于该二感应电极14的一端裸露在外，以供该二鳄鱼夹17能分别夹合在对应的感应电极 14的一端上，但因该夹体18及鳄鱼夹17的构造较复杂，体积也较大，故当使用者穿戴尿布 产品1而躺卧在床时，常会因压触到夹体18及鳄鱼夹17而感到不适；此外，由于夹体18及 鳄鱼夹17的体积较大，又仅夹合在感应电极14的一端上，因此常会受到使用者的压触或拉 扯而移位，导致该电气检测装置16无法准确检测到尿液的问题，令照护人员无法即时地更 换该尿布产品1，造成使用者的下体肌肤因长时间接触尿液而产生过敏红肿，甚至发炎的问 题。此外，由于该二感应电极14是被制作于尿布产品1内，因此，业者势必需更改原有生产 尿布产品1的机台与生产流程，此举不仅会大幅提高业者的生产成本，且额外设置该二感 应电极14的程序更是会增加原有的生产时间。
[0008] 综上所述可知，现有具备尿湿检测功能的尿布产品，仍有着诸多缺失，因此，如何 针对前述缺失，设计出一种更佳的尿布产品，即成为相关业者的重要课题。
【发明内容】
[0009] 有鉴于现有具备尿湿检测功能的尿布产品，均需更改原有尿布结构的工艺，造成 业者的生产成本上升，且使用者在配戴上具有极高的不舒适感，因此，发明人经过长久努力 研究与实验，终于开发设计出本发明的一种具有无线检测湿透状态的尿布结构及其尿布检 测系统，以期通过本发明而能提供使用者与业者一种无需更改原有的尿布结构，且以外贴 式无线射频标签检测尿液湿透状态，以有效解决前述问题。
[0010] 本发明的第一实施例中，提供一种具有无线检测湿透状态的尿布结构，以在不需 大幅改变现有尿布的情况下，能迅速地检测出尿布是否呈湿透状态，包括一尿布本体、至少 一通信芯片及至少一金属天线，其中该尿布本体至少包括一布料层、一防漏层及一吸水材 料层，其中该布料层位于该尿布本体的内侧，且供吸附尿液及使尿液通过，该防漏层位于该 尿布本体的外侧，且能将尿液阻挡在其内侧面，避免尿液渗出至尿布本体的外侧，该吸水材 料层由吸水材料构成，且设在该布料层及防漏层之间，能吸收通过该布料层的尿液，尿液被 吸收且保持在该吸水材料层内，在该防漏层的内侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形 下，该防漏层本身的介电系数会改变，各通信芯片贴附在该防漏层的外侧，且与各金属天线 (Antenna)相连接，且各金属天线贴附在该防漏层的外侧，以形成一无线射频标签（Tag)， 使得该通信芯片能通过该金属天线，传送或接收电磁波信号，如此，在该防漏层的内侧沾附 到该吸水材料层表面的尿液的情形下，因该防漏层本身介电系数的改变会使该金属天线的 阻抗值随之改变，进而令该无线射频标签所传送的电磁波信号的波长改变。
[0011] 本发明的第二实施例中，提供一种具无线检测湿透状态的尿布检测系统，包括一 尿布结构及一信号读取器，其中该尿布结构为前述第一实施例中的尿布结构，该信号读取 器能对该无线射频标签发射一检测电磁波，且其内储存有一设定值，该设定值为该防漏层 的内侧未被沾湿时该金属天线应传送的电磁波的波长，当该尿布本体内因使用者排泄尿 液，而导致该吸水材料层湿透，且沾湿该防漏层的内侧，进而使得该金属天线的阻抗值改 变，则该无线射频标签在接收到该检测电磁波且该通信芯片产生一回应信号后，该回应信 号会因该金属天线阻抗值的改变，而传送出一回应电磁波，当该回应电磁波的波长不同于 该设定值时，该信号读取器即可判断出该尿布本体已湿透，甚至能发出一警讯（如：声音、 闪光），照护者能立即更换新尿布。
[0012] 本发明的第三实施例中，提供一种具无线检测湿透状态的尿布检测系统，包括一 尿布结构及一信号读取器，其中该尿布结构为前述第一实施例中的尿布结构，该信号读取 器能对该无线射频标签发射一检测电磁波，且其内储存有一设定值，该设定值为该防漏层 的内侧被沾湿时该金属天线应传送的电磁波的波长，当该尿布本体内因使用者排泄尿液， 而导致该吸水材料层湿透，且沾湿该防漏层的内侧，进而使得该金属天线的阻抗值改变，则 该无线射频标签在接收到该检测电磁波且该通信芯片产生一回应信号后，该回应信号会因 该金属天线阻抗值的改变，而传送出一回应电磁波，当该回应电磁波的波长相同于该设定 值时，该信号读取器即可判断出该尿布本体已湿透，甚至能发出一警讯（如：声音、闪光）， 照护者能立即更换新尿布。
[0013] 本发明提供的具有无线检测湿透状态的尿布结构及其尿布检测系统，可以免除照 护者必需逐一自使用者身上拆开尿布，检视尿湿状态，再逐一为使用者穿回尿布的繁重工 作。
[0014] 为便审查员能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举 实施例配合图式，详细说明如下：
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是现有尿布产品的爆炸示意图；
[0016] 图2是现有尿布产品与电气检测装置的示意图；
[0017] 图3是本发明的尿布结构的示意图；
[0018] 图4是本发明的尿布检测系统的示意图；及
[0019] 图5是本发明的尿布检测系统的模拟阻抗匹配图。
[0020] 尿布产品......1
[0021] 第一不织布层......11
[0022] 吸水层......12
[0023] 第二不织布层......13
[0024] 感应电极......14
[0025] 塑料层......15
[0026] 电气检测装置......16
[0027] 鳄鱼夹......17
[0028] 夹体......18
[0029] 尿布结构......2
[0030] 尿布本体......21
[0031] 布料层......211
[0032] 吸水材料层......213
[0033] 防漏层......215
[0034] 通信芯片......23
[0035] 金属天线......25
[0036] 信号读取器......3
【具体实施方式】
[0037] 无线射频辨识系统（Radio Frequency Identification ;以下简称RFID)是利用电 磁波传送数据，可用于身份辨识的一种技术，一般言，RFID主要是由读取器（Reader)与标 签（Tag)所组成的非接触自动辨识技术，其工作原理是将一颗具有储存器的通信芯片（如： IC)置入标签上，通过设置于标签的天线（Antenna)将通信芯片上的数据传送到读取器，达 到辨识目的。此外，天线会随其所贴附的基板材料的介电系数（Relative Permittivity)大 小而改变其特性，其关系式如下：
[0038] V = f λ ;
【权利要求】
1. 一种具有无线检测湿透状态的尿布结构，其特征在于，该尿布结构包括： 一尿布本体，至少包括一布料层、一防漏层及一吸水材料层，其中该布料层位于该尿布 本体的内侧，该防漏层位于该尿布本体的外侧，且能将尿液阻挡在其内侧面，该吸水材料层 由吸水材料构成，且设在该布料层及防漏层之间，能吸收通过该布料层的尿液，在该防漏层 的内侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身的介电系数会随之改变； 至少一通信芯片，贴附在该防漏层的外侧；及 至少一金属天线，贴附在该防漏层的外侧，且分别连接至所述通信芯片，以形成一无线 射频标签，使得该通信芯片能通过该金属天线，传送或接收电磁波信号，且在该防漏层的内 侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身介电系数的改变能使该金属天 线的阻抗值随之改变，进而令该无线射频标签所传送的电磁波信号的波长随之改变。
2. -种具有无线检测尿液湿透状态的尿布检测系统，其特征在于，该尿布检测系统包 括： 一尿布本体，至少包括一布料层、一防漏层及一吸水材料层，其中该布料层位于该尿布 本体的内侧，该防漏层位于该尿布本体的外侧，且能将尿液阻挡在其内侧面，该吸水材料层 由吸水材料构成，且设在该布料层及防漏层之间，能吸收通过该布料层的尿液，在该防漏层 的内侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身的介电系数会随之改变； 至少一通信芯片，贴附在该防漏层的外侧； 至少一金属天线，贴附在该防漏层的外侧，且分别连接至所述通信芯片，以形成一无线 射频标签，使得该通信芯片能通过该金属天线，传送或接收电磁波信号，且在该防漏层的内 侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身介电系数的改变能使该金属天 线的阻抗值随之改变，进而令该无线射频标签所传送的电磁波信号的波长随之改变；及 一信号读取器，对该无线射频标签发射一检测电磁波，在该尿布本体内因使用者排泄 尿液，而导致该吸水材料层湿透，且沾湿该防漏层的内侧，进而使得该金属天线的阻抗值改 变的情形下，该无线射频标签在接收到该检测电磁波且该通信芯片产生一回应信号后，该 回应信号会因该金属天线阻抗值的改变，而传送出一回应电磁波，该回应电磁波的波长不 同于该防漏层的内侧未被沾湿时该金属天线应传送的设定值。
3. 如权利要求2所述的尿布检测系统，其特征在于，该信号读取器在判断出该回应电 磁波的波长不同于该设定值的状态下，会发出一警讯。
4. 一种具有无线检测湿透状态的尿布检测系统，其特征在于，该尿布检测系统包括： 一尿布本体，至少包括一布料层、一防漏层及一吸水材料层，其中该布料层位于该尿布 本体的内侧，该防漏层位于该尿布本体的外侧，且能将尿液阻挡在其内侧面，该吸水材料层 由吸水材料构成，且设在该布料层及防漏层之间，能吸收通过该布料层的尿液，在该防漏层 的内侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身的介电系数会随之改变； 至少一通信芯片，贴附在该防漏层的外侧； 至少一金属天线，贴附在该防漏层的外侧，且分别连接至所述通信芯片，以形成一无线 射频标签，使得该通信芯片能通过该金属天线，传送或接收电磁波信号，且在该防漏层的内 侧沾附到该吸水材料层表面的尿液的情形下，该防漏层本身介电系数的改变能使该金属天 线的阻抗值随之改变，进而令该无线射频标签所传送的电磁波信号的波长随之改变；及 一信号读取器，对该无线射频标签发射一检测电磁波，在该尿布本体内因使用者排泄 尿液，而导致该吸水材料层湿透，且沾湿该防漏层的内侧，进而使得该金属天线的阻抗值改 变的情形下，该无线射频标签在接收到该检测电磁波且该通信芯片产生一回应信号后，该 回应信号会因该金属天线阻抗值的改变，而传送出一回应电磁波，该回应电磁波的波长相 同于该防漏层的内侧被沾湿时该金属天线应传送的设定值。
5.如权利要求4所述的尿布检测系统，其特征在于，该信号读取器在判断出该回应电 磁波的波长相同于该设定值的状态下，会发出一警讯。
【文档编号】A61F13/47GK104434405SQ201410267690
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】林美芬, 吕礼赞 申请人:鑫澧科技股份有限公司