專利名稱：用于吸收性制品的無導體檢測系統(tǒng)的制作方法
用于吸收性制品的無導體檢測系統(tǒng)相關串請本申請為2008年12月31日提交的、題為“用于吸收性制品的遠程檢測系統(tǒng)”的美國專利申請No. 12/347，539的部分繼續(xù)申請。
背景技術：
諸如尿布、訓練褲、失禁用品、女性衛(wèi)生用品、游泳內(nèi)衣及類似物的吸收性制品通常包括可滲透液體的體側內(nèi)襯、不可滲透液體的外罩，以及吸收結構。該吸收結構典型地位于外罩和內(nèi)襯之間，用于吸收并保持由穿戴者排出的液體(例如尿)。該吸收結構例如可以由超吸收性顆粒制成。許多吸收性制品，尤其是以金伯利-克拉克公司的商標名HUGGIES銷售的那些吸收性制品，吸收液體的效果很顯著，以致有時難以區(qū)分該吸收性制品是否已被身體分泌物所污損，尤其是新生兒或其他非常幼小的穿戴者穿著吸收性制品時。這些穿 戴者排出的污損量往往會非常少。當然，其他穿戴者也可能產(chǎn)生非常少的污損。因此，已提出在吸收性制品中采用各種類型的潮濕或濕度指示器。該濕度指示器包括位于每個吸收性制品中的諸如指示帶、印花或其他元件的各種無源指示器，不管看護者是否樂意使用這種濕度指示器，每個吸收性制品中的濕度指示器都需要看護者為其支出費用。該濕度指示器還可包括被設計成用以幫助家長或看護者盡早識別出潮濕吸收性制品情況的報警裝置。該報警裝置可產(chǎn)生聽覺、觸覺、電磁波或視覺信號。這類裝置大部分依賴于電子設備，這包括設置在每個吸收性制品中的導電元件，這些導電元件會增加吸收性制品的成本。在一些方式中，例如已把導電線纜或導電箔片設置在吸收性制品中，使其從制品的前部延伸到制品后部。這些導電材料被用作信號發(fā)送裝置的導線并在制品中形成當諸如尿液的體液存在時可使電路閉合的開路。然而，把導線結合到吸收性制品中會引起各種問題。例如，吸收性制品一般在移動速度非?？斓臋C器上批量生產(chǎn)。在機器的常規(guī)運行速度下把導線結合到吸收性制品中是個問題。此外，包裝后的吸收性制品一般會被輸送經(jīng)過金屬檢測器以保證在包裝件中不含任何異物。如果導線由金屬制成或其中含有金屬，金屬檢測器可能被觸發(fā)從而錯誤地報告。把金屬材料結合到吸收性制品中還可能會給穿著該制品且試圖通過具有金屬檢測器的安全門的穿戴者帶來一些問題。考慮到以上這些情況，現(xiàn)需要提供一種無需把含金屬的導電元件或其他裝置嵌入到制品內(nèi)部中的用于吸收性制品的信號發(fā)送系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在改善吸收性制品方面，尤其是在不增加吸收性制品成本的情況下，提供一種僅在看護者期望時提供的濕度指示器方面進行了深入研究和開發(fā)。一般來說，尿布和失禁用品都需要濕度檢測。優(yōu)選的檢測技術是可以無需改變尿布結構而實施的技術。
非介入性的感應器可測量吸收性制品中一定深度的電容。有效的方法是使用電容性感應器，該電容性傳感器可被接附至吸收性制品外罩上的合適的目標區(qū)域。本發(fā)明總地涉及尤其適于與吸收性制品結合使用的各種信號發(fā)送系統(tǒng)。這些信號發(fā)送系統(tǒng)例如可連接至被配置用以發(fā)送信號的信號發(fā)送裝置，用于向使用者指示在吸收性制品中存在體液，其中所述被發(fā)送的信號例如可以是聽覺、觸覺、電磁波或視覺信號。例如，在一種方式中，吸收性制品包括尿布且信號發(fā)送系統(tǒng)被配置為指示尿液或大便的存在。然而，在其他吸收性制品中，信號發(fā)送系統(tǒng)可配置為指示酵菌(yeast)或代謝物的存在。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于吸收性制品的信號發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)可檢測到存在體液而不必在制品的內(nèi)部放置或嵌入導體元件。例如，在一種方式中，感應器可安裝在吸收性制品的外表面上，該感應器能感測到發(fā)生在制品內(nèi)部的表明存在體液(例如尿液)的變化，其中所述體液為導電液體。在此方式中，感應器例如可包括電容式感應器。因尿液被 污損的吸收性制品會在電容上產(chǎn)生變化。感應器可被置于與信號發(fā)送裝置相通信。一旦檢測到吸收性制品內(nèi)部的變化，信號發(fā)送裝置可被配置為發(fā)出指示該吸收性制品中存在體液的信號。本發(fā)明的其他特點和方面將在此做更詳細的說明。


通過參考下面的說明書、權利要求以及附圖，本發(fā)明的前述特征和方面及其他特征和方面以及實現(xiàn)它們的方法將是顯而易見的，而且可以更好地理解本發(fā)明。圖I是吸收性制品的一種方式的后部透視圖；圖2是圖I所示意的吸收性制品的前部透視圖，包括本發(fā)明一種方式的濕度指示器；圖3是圖I所示吸收性制品的平面圖，該制品處于未扣緊、未折疊、平攤放置的狀況，示出背對穿著者的制品表面；圖4是和圖3類似的平面圖，示出穿著時朝向穿著者的吸收性制品表面，并且切去一部分以展示底層特征；圖5是本發(fā)明的濕度指示器中使用的敞開式虛擬電容器在通電時形成的電場的示意圖；圖6是本發(fā)明的濕度指示器中使用的可用于電容式感應陣列的多種幾何陣列排布的示意圖；圖7是提供本發(fā)明濕度指示器的一種方法的示意圖；圖8是提供本發(fā)明濕度指示器的一種替代方法的框圖；圖9是提供本發(fā)明濕度指示器的一種替代方法的框圖；圖10示意了一組代表性的感應器數(shù)據(jù)，其中使用本發(fā)明濕度指示器檢測電容值上的變化；和圖11示意了從使用本發(fā)明的濕度指示器的孩子上收集到的一組相似的數(shù)據(jù)的例子。說明書和附圖中重復使用的參考符號旨在表示本發(fā)明的相同或類似特征或元件。
具體實施例方式本領域技術人員應該理解，本說明書僅描述了示例性的方式，其并不旨在限制本發(fā)明的廣義方式。本發(fā)明總地涉及一種當制品受體液污損時向使用者發(fā)出指示的用于吸收性制品的信號發(fā)送系統(tǒng)。例如，一方面，信號發(fā)送系統(tǒng)設計成當在吸收性制品中檢測到尿液時發(fā)出信號。根據(jù)本發(fā)明制成的信號發(fā)送系統(tǒng)的特別優(yōu)點是，其能在吸收性制品中感測體液的存在，而無需使用任何被包含在吸收性制品內(nèi)部的元件或感應器來構造該吸收性制品。例如過去，金屬導線一般會設置在吸收性制品內(nèi)部中。另一方面，本發(fā)明的信號發(fā)送系統(tǒng)能從制品的外表面感測體液的存在，這顯然更易于把信號發(fā)送系統(tǒng)結合到制品中。
根據(jù)本發(fā)明，信號發(fā)送系統(tǒng)可具有不同結構和設計。參照圖I和圖2，出于示例目的，示出了與本發(fā)明的信號發(fā)送系統(tǒng)結合使用的吸收性制品20。該吸收性制品20可以是一次性的，或不是一次性的。應該理解，本發(fā)明適于和旨在用于個人穿著的各種其他吸收性制品一起使用，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，這些吸收性制品包括但不限于尿布、訓練褲、游泳褲、女性衛(wèi)生產(chǎn)品、失禁產(chǎn)品、醫(yī)用衣服、外科用墊和繃帶、其他個人護理衣服或健康護理衣服等。僅通過示例的方式，把用于構造諸如尿布20的本發(fā)明吸收性制品的各個方式的各種材料和方法公布在2000年6月29日公開的A. Fletcher等人的PCT專利申請WO00/37009、1990年7月10日授予給Van Gompel等人的美國專利4，940，464、1998年6月16日授予給Brandon等人的美國專利5，766，389以及2003年11月11日授予給Olson等人的美國專利6，645，190中，在此通過引用與本發(fā)明一致的部分(即不矛盾的)將這些申請包括在本發(fā)明當中。圖I示例性示出了處于部分扣緊狀況的吸收性制品20。圖3和圖4又示出了圖I和圖2所示的吸收性制品20處于打開和未折疊的狀態(tài)。具體地，圖3的平面圖示出吸收性制品20的外側，圖4示出吸收性制品20的內(nèi)偵彳。如圖3和圖4所示，吸收性制品20限定穿著制品時從制品前部延伸到制品后部的縱向方向48。和縱向方向48垂直的是橫向方向49。吸收性制品20限定一對縱向端區(qū)域，這里另稱為前部區(qū)域22和后部區(qū)域24，還限定有中央?yún)^(qū)域，這里另稱之為襠部區(qū)域26，該襠部區(qū)域在前部區(qū)域22和后部區(qū)域24之間縱向延伸，并互連前部區(qū)域22和后部區(qū)域24。吸收性制品20還限定了在使用時朝著穿著者放置的內(nèi)表面28 (例如,相對于制品20的其他部件放置)，以及與內(nèi)表面相反的外表面30。前部區(qū)域22和后部區(qū)域24是穿著尿布20時全部或部分覆蓋或圍繞穿著者腰部或中下部軀干的那部分區(qū)域。襠部區(qū)域26大致上是穿著吸收性制品20時位于穿著者兩腿之間并且覆蓋穿著者下部軀干和襠部的部分區(qū)域。吸收性制品20具有一對橫向相對側邊36，以及一對縱向相對腰部邊緣，分別指定為前腰部邊緣38和后腰部邊緣39。所示吸收性制品20包括底片(chaSSiS)32，該方式中，底片包圍前部區(qū)域22、后部區(qū)域24和襠部區(qū)域26。參照圖I至圖4，底片32包括外罩40和以重疊方式通過粘附劑、超聲粘結、熱粘結以及其他常規(guī)技術接合至外罩40的體側襯里42 (圖I和圖4)。參照圖4，襯里42可適當?shù)匮氐灼?2的邊界與外罩40接合，形成前腰接縫62和后腰接縫64。如圖4所示，襯里42可適當?shù)嘏c外罩40接合以在前部區(qū)域22和后部區(qū)域24形成一對側接縫61。通常，相對制品20的其他部件，襯里42適于放置為在穿著吸收性制品時朝向穿著者的皮膚。底片32還可包括圖4具體示出的吸收結構44，該吸收結構44放置在外罩40和體側襯里42之間，用于吸收穿著者分泌的液態(tài)身體分泌物；底片32還可包括一對固定到體側襯里42上的防漏護翼46，以防止身體分泌物橫向流動。圖4所示的經(jīng)彈性處理的防漏護翼46限定部分未貼附的邊，該邊至少在吸收性制品20的襠部區(qū)域26為豎直的，以形成貼著穿著者身體的封閉。防漏護翼46可沿底片32的整個長度方向縱向延伸，也可僅部分地沿底片的長度延伸。防漏護翼46的適當構造和結構通常是本領域技術人員熟知的，1987年11月3日授予給Enloe的美國專利4，704, 116中對此進行了描述，此處通過弓I用將該專利包括在本發(fā)明當中。為了進一步改善對身體分泌物的容納和/或吸收，吸收性制品20還可適當?shù)匕ㄍ炔繌椥约?8 (圖4)，這是本領域技術人員已知的。腿部彈性件58可以可操作地和外罩40和/或體側襯里42接合，并位于吸收性制品20的襠部區(qū)域26內(nèi)。
腿部彈性件58可由任何適合的彈性材料制成。如本領域技術人員熟知的，合適的彈性材料包括片、繩或帶狀的天然橡膠、合成橡膠或熱塑性彈性體聚合物。彈性材料可被拉伸并且粘合到基體上、粘合到收縮的基體上，或粘合到基體上然后進行彈性化處理或收縮,例如通過加熱把彈性回縮力賦予基體。例如,一個具體方式中，腿部彈性件58可包括多個干紡結合多絲彈性體線，這種以商標名稱LYCRA銷售的材料，可從美國Delaware州Wilmington 的 Invista 購買。在一些方式中，吸收性制品20還可包括涌流控制層(未示出)，涌流控制層可選地可以靠近吸收結構44放置，并通過本領域已知的方法(如通過粘合劑)接附至制品20的不同部件，如接附至吸收結構44或體側襯里42。涌流控制層有助于減緩和分散可被快速引入制品的吸收結構內(nèi)的液體的潮涌或涌出。期望的是，在液體被釋放到吸收結構的儲存或保持部分之前，涌流控制層可快速接受并暫時容納液體。合適的涌流控制層的例子在美國專利No. 5，486，166和美國專利No. 5，490, 846中有所描述。其他合適的涌流控制材料在美國專利No. 5，820，973中有所描述。這里通過引用這些專利中與本申請一致的部分(即不矛盾)將這些專利所有發(fā)明包括在本發(fā)明當中。如圖I至圖4所示，吸收性制品20還包括一對相對的接附至底片32后部區(qū)域的彈性側片34。如圖I和圖2具體示出，側片34可繞穿著者的腰部和/或臀部伸展，以將衣服固定就位。如圖3和圖4所示，彈性側片沿一對相對的縱向邊緣37被接附到底片。可使用任何適當?shù)恼澈霞夹g將側片34接附或者粘合到底片32上。例如，可用粘合劑、超聲粘合、熱粘合或者其他常規(guī)技術將側片34接合到底片上。在另一替代方式中，彈性側片還可以和底片32 —體成形。例如，側片34可包括體側襯里42、外罩40的延伸部分，或者包括體側襯里42和外罩40兩者的延伸部分。圖中所示的方式中，側片34和吸收性制品20的后部區(qū)域連接，并且將制品固定到用戶身上時，側片34延伸到制品的前部區(qū)域。然而，應該理解，側片34可以可替代地和制品20的如部區(qū)域連接，在芽著制品時，側片34延伸至后部區(qū)域。吸收性制品20處于圖I和圖2部分所示的扣緊位置時，可以用扣緊系統(tǒng)80連接彈性側片34以限定具有腰部開口 50和一對腿部開口 52的三維吸收性制品結構。制品20的腰部開口 50由圍繞穿著者腰部的腰部邊緣38和39限定。
圖中所示的方式中，用扣緊系統(tǒng)將側片可拆卸地接附到制品20的前部區(qū)域22。然而，應理解，其他方式中，側片可以永久性地和底片32的每端接合。例如，形成訓練褲或者吸收性泳裝時，可以永久性地把側片粘合在一起。每個彈性側片34具有縱向外邊緣68，朝向吸收性制品20縱向中心設置的腿端邊緣70和朝向吸收性制品縱向端設置的腰端邊緣72。吸收性制品20的腿端邊緣70可適當?shù)叵鄬τ跈M向方向49為曲線形的和/或是有角度的，以更好地貼合穿著者的腿。然而，應該理解，可以只有一個腿端邊緣70是曲線形的或有角度的，諸如后部區(qū)域24的腿端邊緣，或者可替代地，兩個腿端邊緣可以都不是曲線形的或有角度的，這不背離本公開的范圍。如圖4所示，外邊緣68大體和縱向方向48平行，腰端邊緣72大體和橫向軸49平行。然而，應該理解，其他方式中，如果需要，外邊緣68和/或腰端邊緣72可以是傾斜的或者曲線狀的。最后，側片34基本上和底片的腰部區(qū)域90對齊。
扣緊系統(tǒng)80可以包括橫向相對的第一扣緊部件82，該第一扣緊部件82和相應的第二扣緊部件84可重復緊固地嚙合在一起。圖中所示的方式中，第一扣緊部件82位于彈性側片34上，而第二扣緊部件84位于底片32的前部區(qū)域22上。一種方式中，每個扣緊部件82、84的前表面或外表面包括多個嚙合件。第一扣緊部件82的嚙合件用于重復性地和第二扣緊部件84的相應嚙合件嚙合并分開，以在其立體結構中可解開地固定制品20?？劬o部件82和84可以是適于吸收性制品的任何可重復扣緊的扣件，例如粘扣、粘貼扣、機械扣件等。在特定方式中，扣緊部件包括用于提高性能的機械扣緊元件。合適的機械扣緊元件可以由互鎖幾何形狀的材料所提供，例如鉤、圈、球形物、蘑菇狀物、箭頭狀物、桿上的球形體、公母配合組件、搭扣、按扣等。所示出的方式中，第一扣緊部件82包括鉤扣件，第二扣緊部件84包括互補的圈扣件?？商娲?，第一扣緊部件82可包括圈扣件，第二扣緊部件84可包括互補的鉤扣件。在另一方式中，扣緊部件82和84可以是互鎖的相似表面扣件，或粘合和粘貼的扣緊元件，如粘合扣件和接受粘合的平臺區(qū)域或材料、或類似物。除了可以具有彈性側片外，吸收性制品20可以包括用于提供繞腰部開口的彈性的各種腰部彈性件。例如，如圖所示，吸收性制品20可包括前腰部彈性件54和/或后腰部彈性件56。在圖2所示的本發(fā)明的一個最優(yōu)方式中，信號發(fā)送裝置110包括適于檢測吸收性制品20中身體分泌物的存在的電容式感應器120。非介入性的基于電容性的觸摸感應器可用來確定位于該感應元件附近的材料的電容率(permittivity)。該感測元件可采用敞開式虛擬電容器(open face virtual capacitor)的形式，當通電時,能形成圖5所示的電場。電容式感應器120包括電容式觸摸感應裝置。該電容式觸摸感應裝置可包括兩個電極，以產(chǎn)生延伸到天線或電極的表面外的靜電場，在本發(fā)明情況下，是產(chǎn)生延伸到信號發(fā)送裝置110的表面外的靜電場。吸收性制品20中諸如身體分泌物的導電物質(zhì)充當改變場動態(tài)的電介質(zhì)，形成系統(tǒng)上負載?？梢园言撠撦d量解讀成例如僅水分的存在或存在多少水分。通過電極的構造以及施加到電極上的供電可控制電場延伸的范圍，且可調(diào)節(jié)供電的頻率以微調(diào)對于某些電介質(zhì)的選擇性。例如，非介入性的基于電容性的觸摸感應器可用來確定位于該感應元件附近的材料的電容率。該感應元件可采用形成敞開式虛擬電容器的叉指形電極的形式。相似的技術已經(jīng)被用來確定土壤和諸如鍵盤、拇指輪等觸摸感應器中水分的含量。如此處描述，該技術可被用于從外罩外部檢測吸收性制品中的濕度。然而，所帶來的主要挑戰(zhàn)是，這種電容式觸摸感應系統(tǒng)要能控制電場的進入深度，并且該系統(tǒng)需要具有能從外罩外部檢測吸收性制品中少量濕度的能力。不過，這些挑戰(zhàn)可通過下面描述的用以忽略環(huán)境干擾的信號調(diào)節(jié)和改進的算法得到克服。在決定用以檢測吸收性制品20中的濕度的電容式感應器120的靈敏度時，感應器的設計至關重要。一些重要的參數(shù)包括，電容器焊盤的直徑，例如5至15mm，一個陣列中電容器的數(shù)量，例如I至10個，以及電容器和接地面之間的間距，例如Imm至2. 5mm?？蓪⒔拥孛嬷糜诟袘鞯谋澈笠苑乐箒碜愿袘骱髠鹊母蓴_。用于電容式感應陣列的幾何陣列排布有很多種，包括但不限于圖6中所示的那些。在本發(fā)明的各個方式中，可使用不同方法來構造電容式感應器120。在圖7所示的第一種方法中，感應器120可被視作電容值恒定的感應器，因為該感應器的尺寸以及到接 地面的距離是不變的。任何寄生的電容都可以說是恒定不變的，例如布線電容、IC電容或ADC電容。當暴露在空氣中時，該感應器為平行板電容器，其中從一側可看出電場與位于其下的接地面相垂直?？拷拥孛嫣幝杂羞吘壭．斘招灾破?0或具有比空氣的介電常數(shù)更高的任何材料存在于感應器120的頂部上時，原來僅存在空氣時所存在的邊緣場現(xiàn)在擴展到介電常數(shù)更高的材料中并具有更好的通向低電位處或接地的路徑。這就使電容值升高并且可采用ADC檢測到。當吸收性制品20中有水時，介電常數(shù)升高得比僅有吸收性制品20或其他電介質(zhì)時高得多。因為水的介電常數(shù)大于50，所以給電場提供了通向低電位處或接地的更好路徑。用于這種方法的一個系統(tǒng)設計的例子包括由Microchip Inc.公司制造的微控制器，部件編號為PIC24FJ128GA106，其中具有專門的充電時間測量單元(CTMU)。該CTMU是另外加到微控制器上的模塊，用于直接檢測電容值的變化。在這個系統(tǒng)設計中，電容式感應器的陣列接附至Microchip的PIC 24FJ系列微控制器的A/D輸入端并用以當因濕度存在而發(fā)生介電常數(shù)變化時計算電容值的變化。第二種方法是檢測LC電路的諧振頻率上的變化。當諧振電路的電容值發(fā)生變化時,諧振器振蕩頻率的頻率也會發(fā)生變化,后者可通過頻率-電壓(F/V)轉換芯片來檢測，例如由位于美國亞利桑那州，Chandler的Microchip Technologies公司制成的TC 9400。該F/V轉換器產(chǎn)生用于微控制器的電壓。如此處進一步描述的，當達到由該微控制器所確定的電壓設定值時，產(chǎn)生報警信號。圖8中示意了這樣一個系統(tǒng)的方框圖。第三種方法測量的是電容器的放電時間。電阻-電容(RC)電路具有依賴于被測電容器的特征放電曲線?？墒褂媚軠y量出該放電曲線的時間常數(shù)的系統(tǒng)檢測電容值的變化。圖9中示意了這樣一個系統(tǒng)的方框圖。換言之，當與干燥時的吸收性制品相比較，系統(tǒng)的電容值因吸收性制品受污損而不同時，放電曲線也會不同。使用時，使用包括階躍函數(shù)/脈沖發(fā)生器的RC電路來制造敞開式虛擬電容器。用微控制器中的數(shù)字信號處理(DSP)算法來檢測和處理系統(tǒng)電容的放電時間。如此處進一步描述的，當微控制器確定污損條件達到時，產(chǎn)生報警信號。圖10示意了一組代表性的感應器數(shù)據(jù)，其中當吸收性制品20受污損時，檢測到電容值上的變化。圖10還示出了檢測多次污損的能力。
圖11示意了從年齡在18至32個月之間的孩子上收集到的一組相似的數(shù)據(jù)的例子，其中在收集該數(shù)據(jù)時，將感應器接附到每個孩子的吸收性制品上。這組數(shù)據(jù)還示出了，當濕度存在時，電容值有明顯變化。開發(fā)和實施兩個算法來檢測吸收性制品20中的濕度逐個感應器檢測和比較，以及相干疊加。開發(fā)和執(zhí)行逐個感應器檢測和比較算法，包括以下步驟I、測量每個感應器，且為每個感應器計算移動平均基線，
2、計算該基線和當前感應值之間的增量，3、如果感應器高于閾值，事件定時器啟動，a.如果事件定時器沒有超時，高于閾值的任何樣品都被計數(shù)，b.如果時間定時器超時，產(chǎn)生高于閾值的樣品的百分比，并將其與設定值相比較，i.如果該值高于設置的百分比，則發(fā)生了排污(void)，ii.如果該值低于設置的百分比，則沒發(fā)生排污，4、如果在步驟3中的感應器上檢測到排污，那么觀察其他感應器看它們是否也檢測到排污。如果被檢測到排污的感應器的數(shù)量大于設定值(一般為當前感應器數(shù)量的50%)且都在每個設定時間內(nèi)發(fā)生，播放音頻，5、繼續(xù)執(zhí)行算法，但在一段設定時間內(nèi)停用檢測算法。雖然該算法在工作時良好，但其會受到移動噪音的影響。所形成的窗口閾值可用于發(fā)生在第一次排污后的所有排污。一旦第一次排污發(fā)生，該窗口可幫助把移動噪音過濾掉。采用這種算法時，要求感應器線(sensor line)在某段時間內(nèi)高于閾值，并且百分比的值也必須要高于其閾值。這種百分比和時間過濾掉了快速移動的噪音。對于5密爾的板，所述閾值應該是大約3或4計數(shù)，對于28密爾的板，應該是大約6或7計數(shù)。相干疊加算法使用的處理循環(huán)較少，因為其不需要為每條感應器線計算移動平均，只有一個假定的感應器線。開發(fā)和執(zhí)行相干疊加算法，包括以下步驟I、測量每個感應器并取當前感應器的總和，2、為當前感應器的總和計算移動平均基線，3、計算該基線和該當前感應器的總和之間的增量，4、如果增量高于閾值，事件定時器啟動，a.如果事件定時器沒有超時，高于閾值的任何樣品被計數(shù)，b.如果時間定時器超時，產(chǎn)生高于閾值的樣品的百分比，并將其與設定值相比較，i.如果該值高于設置的百分比，則發(fā)生了排污并播放音頻，ii.如果該值低于設置的百分比，則沒發(fā)生排污，5、繼續(xù)執(zhí)行該算法，但在一段設定時間內(nèi)停用檢測算法，6、重復步驟I至3，7、如果增量在多次排空的窗口中，事件定時器啟動，a.如果事件定時器沒有超時，高于閾值的任何樣品被計數(shù)，b.如果時間定時器超時，產(chǎn)生高于閾值的樣品的百分比，并將其與設定值相比較，i.如果該值高于設置的百分比，則發(fā)生了排污并播放音頻，
ii.如果該值低于設置的百分比，則沒發(fā)生排污，繼續(xù)執(zhí)行該算法，但在一段設定時間內(nèi)停用檢測算法。根據(jù)檢測結果，再次運行步驟6和7。信號發(fā)送裝置110可以發(fā)出任何合適的信號以向使用者指示制品20已被污損。該信號例如可包括聽覺信號、觸覺信號、電磁波信號或視覺信號。聽覺信號例如可以是簡單的蜂鳴聲或可包括音樂旋律。在另一方式中，信號發(fā)送裝置可發(fā)出無線信號，該無線信號可隨后觸發(fā)諸如電話或呼叫機的遠程裝置。信號發(fā)送裝置的其他方式可在題為“Remote Detection Systems for AbsorbentArticles”的共同未決的美國專利申請No. 12/347，539中找到，在此通過引用其與發(fā)明不矛盾的部分，將該申請包括在本發(fā)明當中。與電容式感應器120相關的電子器件相對較簡單且可被微型化。整個電容式感應器120被置于殼體135 (見圖2)內(nèi)，其中該殼體135適于接附至吸收性制品20或保持在吸收性制品20的附近。如果使用接附機構把殼體135接附至吸收性制品20，殼體135可以是ー個接附至吸收性制品20的外罩40的靠近污損預期出現(xiàn)的區(qū)域的袋子，或剛性或半剛性的殼體135。這種接附機構可采用粘附劑、鉤和圈、諸如搭扣、按扣或帶扣的機械扣件，或任何其他適合的接附機構，或它們的任意組合。各種不同的接附機構包括披露在共同未決且共同轉讓給 Long 等人的題為 “Garments With Easy-To-Use Signaling Device” 的美國專利申請公開No. 2007/0142797、轉讓給Long的題為“Connection Mechanisms”的美國專利申請公開No. 2006/0244614,以及轉讓給Long等人的題為“Connection MechanismsIn Absorbent Articles For Body Fluid Signaling Devices” 的美國專利申請公開No. 2007/0024457中的那些接附機構，在此通過引用它們一致(即不矛盾)的部分，將該申請包括在本發(fā)明當中。在本發(fā)明的另一方式中，信號發(fā)送裝置110適于保持在吸收性制品20的外罩40的最外層表面的附近。在這個方式中，不需要任何接附結構。吸收性制品20的穿戴者或者看護者把信號發(fā)送裝置110保持在吸收性制品20的外罩40的附近以檢測該吸收性制品20是否受到污損。在例如美國專利申請No. 11/511，583和美國專利申請公開No. 2008/0048786中進一歩描述了諸如在此描述的感應器，在此通過引用它們與本發(fā)明不矛盾的部分，將該申請包括在本發(fā)明當中。例如,在一方式中，系統(tǒng)被構造成在其被第一次觸發(fā)后的一段時間內(nèi)使信號發(fā)送裝置不發(fā)出信號，其中觸發(fā)意味著系統(tǒng)處于檢測和提供信號的狀態(tài)。所述一段時間的長短可根據(jù)具體環(huán)境和具體應用而變化。例如，在一方式中，系統(tǒng)可被構造成在穿上吸收性制品的至少最初的15分鐘內(nèi)不發(fā)出信號，例如至少最初30分鐘，例如至少最初的45分鐘，例如至少最初的I小時。在可替代的方式中，穩(wěn)態(tài)由系統(tǒng)中使用的電容式感應器120來確定。當在某一段時間內(nèi)沒有發(fā)生電容值上的明顯或顯著變化時，表明已達到穩(wěn)態(tài)條件，可確定為穩(wěn)態(tài)。例如，系統(tǒng)可被構造成僅當電容式感應器120確定了在一段時間內(nèi)制品內(nèi)部沒有明顯變化 時，才被觸發(fā)，這段時間例如為大約5分鐘,例如為大約10分鐘,例如為大約20分鐘,例如為大約30分鐘，例如為大約45分鐘，例如為大約I小吋。例如，如果感應器是電容式感應器120，在該電容式感應器120感應到在至少10分鐘的時間內(nèi)制品內(nèi)部上的電容值的變化不超過約百分之五吋，確定為穩(wěn)態(tài)。使用電容式感應器120時，可將該電容式感應器120置于吸收性制品20上的任何合適位置。例如，取決于不同因素，電容式感應器120可置于制品20的襠部區(qū)域26、后部區(qū)域24或前部區(qū)域22上。如在此描述，在一些應用中，電容式感應器120可置于吸收性制品20的外罩40的外表面上。在此描述的所有感應器可被構造為與吸收性制品20 —同被丟棄。當被構造為可丟棄時，電容式感應器120可集成到吸收性制品20的外罩40中。例如，在ー種方式中，夕卜罩40可包括ー層以上,并可把電容式感應器120置于兩層之間。在可替代的方式中，電容式感應器120可被構造成當吸收性制品被丟棄時，從該丟棄的吸收性制品20上取下該電容式感應器120并將其放置在新的吸收性制品20上。實際上，在ー種方式中，電容式感應器120和/或信號裝置可包括多種設置，這取決于其要接附的吸收性制品20。通過這種方式，信號發(fā)生系統(tǒng)可基于具體的產(chǎn)品規(guī)格做改變。購買來 的產(chǎn)品可向消費者提供關于使用哪種設置的信息。隨著吸收性制品在效能(effectiveness)上的提高，在ー種方式中，本公開的信號發(fā)送系統(tǒng)可被構造成在第一次尿液污損期間發(fā)出或不發(fā)出信號和/或在發(fā)生第二次污損時發(fā)出信號。在ー種方式中，例如，吸收性制品20可被配置成使其能夠保持住穿戴者尿液的兩次污損。對于這種類型的吸收性制品20，尤其需要濕度感應系統(tǒng)，使得看護者能區(qū)分出第一次污損和第二次污損。根據(jù)本發(fā)明，信號發(fā)送系統(tǒng)可被配置成能識別因第一次污損導致的吸收性制品20內(nèi)的變化，且基于第二次污損重新調(diào)節(jié)標準。一旦識別出第二次污損，信號發(fā)送系統(tǒng)可設計成發(fā)出信號。例如，當受到尿液的第一次污損后，電容式感應器120可感測到吸收性制品20內(nèi)的電容值的變化。電容式感應器120還可被構成為在第二次污損及后續(xù)污損后，仍可感測到電容值上的變化。在使用在此描述的電容式感應器120時，在ー種方式中，該系統(tǒng)可被設計成當吸收性制品20初次置于穿戴者身上時，把在上述測量中的變化考慮在內(nèi)。例如，當初次穿著吸收性制品20時，可想到電容值會有變化。為了把該變化計算在內(nèi)，本公開的系統(tǒng)可被構造成在已達到制品內(nèi)的穩(wěn)態(tài)條件時，才由信號發(fā)送裝置110發(fā)出信號。在一些情況下，可以想到的是，電容式感應器120需要應對附近可能引起干擾的物體。然而，在具體應用中，不一定存在這種情況，因為引起干擾的物體一般需要非?？拷娙菔礁袘?20。在電容式感應器120與吸收性制品20 —起使用時，不大可能出現(xiàn)引起干擾的物體。況且，這類干擾問題可通過使用一旦電容式感應器120固定就位且被觸發(fā)就識別和存儲信號輸出的智能算法來控制。該算法將該信號輸出作為參考點，且根據(jù)該參考點分析后面的信號。換言之，該算法包括智能調(diào)零功能。一旦裝置被觸發(fā)時，算法就進行基線測量，其中該基線測量是自動的且使用者可見。一旦使用者安裝上信號發(fā)送裝置110，電容式感應器120可自動進行自身調(diào)零，從而建立所需的濕度基線零點。在本發(fā)明的另一方式中(未示出)，信號發(fā)送裝置110使用ー個以上的電容式感應器120。例如，設置兩個電容式感應器120，使其中一個靠近吸收性制品20的前部以檢測尿液，另ー個靠近吸收性制品20的后部以檢測糞便。 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，更具體地說在不脫離所附的權利要求書的精神和范圍內(nèi)，本領域的普通技術人員可以對本發(fā)明進 行這些和其他做修改和變形。另外，應理解，在不同方式之間可把全部和部分方式進行互換。此外，本領域的普通技術人員應理解，前面的描述僅為舉例說明，其并不g在限制本發(fā)明，所附的權利要求書已對此做出進ー步描述。
權利要求
1.一種用于感測和指示吸收性制品中存在身體分泌物的信號發(fā)送裝置，該裝置包括 殼體；和 置于該殼體內(nèi)的電容式感應器，該電容式感應器適于感測因吸收性制品上的污損而導致的電容值的變化。
2.權利要求I所述的裝置，還包括用于將所述裝置可拆卸地接附至所述吸收性制品的接附機構。
3.權利要求I所述的裝置，其中電容式感應器包括敞開式虛擬電容器。
4.權利要求I所述的裝置，其中所述殼體為柔性的。
5.權利要求I所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供吸收性制品中存在身體分泌物的通知。
6.權利要求5所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供視覺通知。
7.權利要求5所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供聽覺通知。
8.權利要求5所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供無線通知。
9.權利要求5所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供振動通知。
10.權利要求I所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于被保持為靠近所述吸收性制品O
11.權利要求I所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置被構成為僅當所述制品內(nèi)部在大約5分鐘的時間內(nèi)沒有明顯變化發(fā)生時才被觸發(fā)。
12.權利要求I所述的裝置，其中所述電容式感應器適于通過測量電容放電的時間來感測電容值的變化。
13.權利要求I所述的裝置，所述電容式感應器包括電感-電容電路，其中該電容式感應器適于通過測量該電感-電容電路的諧振頻率的變化來感測電容值的變化。
14.ー種身體分泌物的收集和檢測系統(tǒng)，包括 吸收性制品；和 適于與該吸收性制品結合使用的信號發(fā)送裝置，該信號發(fā)送裝置包括殼體和置于該殼體內(nèi)的電容式感應器，該電容式感應器包括敞開式虛擬電容器。
15.權利要求14所述的系統(tǒng)，還包括用于將所述信號發(fā)送裝置可拆卸地接附至所述吸收性制品的接附機構。
16.權利要求14所述的裝置，其中所述信號發(fā)送裝置適于提供吸收性制品中存在身體分泌物的通知。
17.權利要求14所述的裝置，其中所述裝置適于被保持為靠近所述吸收性制品。
18.一種用于感測和指示吸收性制品中存在身體分泌物的信號發(fā)送裝置，該裝置包括 殼體； 用于將該殼體可拆卸地接附至所述吸收性制品的接附機構；和 置于該殼體內(nèi)的電容式感應器，該電容式感應器包括敞開式虛擬電容器， 其中該信號發(fā)送裝置適于在所述電容式感應器感測到吸收結構內(nèi)的情況發(fā)生變化時發(fā)出信號。
19.權利要求18所述的信號發(fā)送裝置，其中所述信號發(fā)送裝置包括多種設置，這些設置由用戶根據(jù)所述吸收性制品的至少ー個規(guī)格進行選擇。
20.權利要求18所述的信號發(fā)送裝置，其中所述信號發(fā)送裝置被構成為區(qū)分出體液對所述吸收性制品的第一次污損和體液對所述吸收性制品的第二次污損。
全文摘要
公開了用于指示吸收性制品中的變化(例如存在體液)的信號發(fā)送裝置。所公開的各種不同的信號發(fā)送裝置不包括以前需要包含在制品內(nèi)部的任何導電元件。取而代之的是，從制品的外罩來監(jiān)測發(fā)生的變化。例如在一個方式中，提供一種用于感測和指示吸收性制品中存在身體分泌物的信號發(fā)送裝置，該裝置包括殼體和置于該殼體內(nèi)的電容式感應器，該電容式感應器適于感測因吸收性制品上的污損而導致的電容值的變化。該電容式感應器可包括用于將所述殼體可拆卸地接附至所述吸收性制品的接附機構。
文檔編號A61F13/84GK102695488SQ201080059631
公開日2012年9月26日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者A·M·朗, S·蓋克哈爾, T·M·阿萊斯三世 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司