CN101320009A - 尿湿感测系统与方法 - Google Patents

Abstract

一种尿湿感测系统，用以测试一受测对象尿布中的湿度，其包括电极、电路传感器、显示装置。该电极为一平板印刷式电极，其包括一第一电极区及一第二电极区。该电路传感器包含：一第一感测电极及一第二感测电极，其中该第一感测电极与该第一电极区形成一第一感应电容，该第二感测电极和该第二电极区形成一第二感应电容；及一处理器，其检测该第一感应电容及该第二感应电容的电容值，并依据该第一感应电容及该第二感应电容的电容值的变化，决定一湿度讯号。该显示器接收该湿度讯号，并显示该湿度讯号对应的湿度值。

Description

尿湿感测系统与方法

技术领域

本发明涉及医疗照护，特别是涉及一种适用于尿布等的湿度及排尿次数检测装置。

背景技术

随着人口平均寿命的拉长，医疗照护的需要增加，并发展出多种用于照护具有失禁等问题的高龄或幼龄人口等的技术和装置。

例如，美国专利6916968披露一种无线尿湿警示装置及系统，用以感测尿布湿度的状态。但是，依据该系统所使用的共振反射式湿度感应，其感应距离仅约20mm-40mm，当接收机与感应器距离大于40mm时，讯号太弱而使得无法正确检测，并且当湿度增加时，其适用的感应距离会较40mm更短。因此，该系统适用的感测距离短，因而造成使用上的不便。

再者，美国专利7049969披露一种湿度监控装置，其解决了上述美国专利6916968的感测距离短的问题。但是美国专利7049969所披露的装置结构复杂，且其使用的发射功率强(通常为mW等级)。因此，就成本而言，其成本较高；就医疗用途而言，其功率太强而有影响人体健康的缺点。

因此，需要一种尿布湿度及排尿次数检测装置，以克服上述问题。

发明内容

本发明提供了一种适用于尿布等的湿度及排尿次数检测装置。

本发明提供一种尿湿感测系统，用以测试一受测对象的尿布中的湿度，其包括电极、电容传感器、显示装置。该电极为一平板印刷式电极，其包括一第一电极区及一第二电极区。该电容传感器包含：一第一感测电极及一第二感测电极，其中该第一感测电极与该第一电极区形成一第一感应电容，该第二感测电极和该第二电极区形成一第二感应电容；及一电容讯号发射器，其检测该第一感应电容及该第二感应电容的电容值，并依据该第一感应电容及该第二感应电容的该电容值的变化，决定一湿度讯号，并以无线电传输至显示器。该显示器接收该湿度讯号，并显示该湿度讯号对应的湿度值。

本发明亦提供湿度感测方法，用以测试一受测对象的尿布中的湿度。提供一电极于该湿度受测尿布的一内侧面，其中该电极为一平板印刷式电极，其包括一第一电极区及一第二电极区。提供一第一感测电极及一第二感测电极于该湿度受测对象的一外侧面，其中该第一感测电极与该第一电极区形成一第一感应电容，该第二感测电极和该第二电极区形成一第二感应电容。检测该第一感应电容及该第二感应电容的电容值，并依据该第一感应电容及该第二感应电容的该电容值的变化，决定一射频讯号作为一湿度讯号。并接收该射频讯号并显示其对应的湿度值。

附图说明

图1显示依据本发明一实施例的湿度感测系统。

图2显示图1所示的电极的示意图。

图3显示图1所示的电路传感器的示意图。

图4显示图1所示的显示装置的示意图。

图5显示依据本发明实施例的湿度感测方法的流程图。

图6A及图6B显示依据本发明实施例的湿度值分析方法流程图。

图7显示依据本发明实施例的ΔW和时间的关系图。

附图符号说明

10～湿度感测系统；

19～湿度受测对象；

11～电极；

13～电路传感器；

15～显示装置；

111～电极区；

11～极区；

131～感测电极；

133～感测电极；

C1～感应电容；

C2～感应电容；

110～软性基板；

115～导体部；

130～可挠性软性基板；

135～处理器；

137～无线射频发射单元；

139～逻辑组件；

138～电池；

151～显示屏；

153～微处理器；

155～无线射频接收单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图做详细的说明。

本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各组件的配置为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标记的部分重复，是为了简化说明，并非指不同实施例之间的关联性。

图1显示依据本发明一实施例的湿度感测系统。湿度感测系统10，用以测试一湿度受测对象19之中的湿度，包括：电极11、电容传感器13、显示装置15。

这里，湿度受测对象19为一尿布。湿度感测系统10适用于居家或医疗院所内无线监控婴儿、患病者等所穿着的尿布湿度状态，或用于远距居家看护系统等。

电极11为一平板印刷式电极，其贴附或埋入于湿度受测对象19(尿布)的内侧面，亦即靠近穿着尿布者身体的一面。依据本实施例，当湿度受测对象19的尿布尿湿到需要更换的程度时，需将该尿布丢弃，而贴附或埋入尿布内侧面的电极11亦随之丢弃，由于电极11为一简单的平板印刷式电极，其制造成本低廉，而使得采用本实施例装置的抛弃物成本低。

电极11的结构如图2所示，将由导电物质构成的导体部115印制于一软性基板110上。软性基板110可以为纸类基板或塑料类基板。导体部115包括电极区111及113。

电容传感器13的构造如图3所示，电路传感器13的组件设于一可挠性软性基板130上，而且，电路传感器13的组件封装于一软性封装材料(图未显示)内，使得能够轻易贴附于湿度受测对象19的尿布的外侧表层。

电容传感器13包含感测电极131及133，其中感测电极131与电极区111形成感应电容C1(参见图1)，感测电极133和电极区113形成感应电容C2(参见图1)。

如图2所示，由于整个导体部115由导电物质构成，所以电极区111和113之间为电通路。因此，感应电容C2及C2可整体表现为一电容C，其中电容C＝C1*C2/(C1+C2)。

电容传感器13包含处理器135，其检测该感应电容C1及C2(亦即电容C)的电容值，并依据该电容C的电容值的变化，并将该电容值变化以类似OOK(On/Off Keying)调制电路调制后升频至射频讯号，将该射频讯号作为一湿度讯号，利用无线射频发射单元137发射出去。

依据本实施例，无线射频发射单元137及处理器135由单一逻辑组件139实现。

电路传感器13包含一电池138，其供应电力给电路传感器13的上述组件。

显示装置15的构成如图4所示，显示装置15包含一显示屏151、微处理器153、及无线射频接收单元155。

无线射频接收单元155接收从无线射频发射单元137传送的该射频讯号，并将其转送给微处理器153做进一步处理。微处理器153将该射频讯号转换为对应的湿度值，并使显示屏151显示该湿度值。

微处理器153还可以利用该湿度值作进一步分析(详细分析方式参见图5)，并使显示屏151显示分析所得的结果，且在分析结果符合某一预设条件时，以视觉方式(如闪光)或声音方式(如蜂鸣声)或其它感知装置发出一讯号，使得相关的照顾人员得知该尿湿状态。

图5显示依据本发明实施例的湿度感测方法的流程图，该湿度感测方法可以实施于如图1所示的湿度感测系统中。

步骤S501中，检测电容C的电容值。步骤S503中，将步骤S501所检测到的电容值与一预设电容值(对应于一未尿湿状态)比较，决定其电容变化值。

步骤S505中，依据该电容变化值变化，产生一湿度讯号。

步骤S507，以射频方式传送该湿度讯号。

步骤S509，接收该湿度讯号。在步骤S511中，决定该湿度讯号对应的湿度值。在步骤S513中，显示该湿度值于一显示屏幕中。

图6A及图6B显示依据本发明实施例的湿度值分析方法流程图。该湿度值分析方法可以由微处理器153执行，并将分析得出的结果显示于显示屏151上。该湿度值分析方法可以在每次更换新的尿布之后开始执行。

图6A显示的程序A及图6B的程序B用以判断尿布是否为尿湿状态，并记录特定时间内(如一天内)累计的尿湿次数。

步骤S601中，决定是否保留前次计算的尿湿次数数据(P)，亦即，是否将累计排尿次数P_N重新设定为0，若是，则在步骤S602中将累计排尿次数P_N重新设定为0，否则在步骤S603中，撷取前次计算的尿湿次数数据P，并将累计排尿次数P_N设定为等于P的值。如此使得能够累积计算特定时间内(如一天内)尿湿次数。

具有类似如电子时钟的功能的微处理器153提供时间讯号，提供后续步骤使用。步骤S604中，记录在初始时间T₀的初始电容值C₀，步骤S605，每隔一段时间间隔T_N，测量电容值C_N。

在步骤S606中，计算(C_N-C₀)/C₀的值，并在步骤S607中，判断(C_N-C₀)/C₀是否大于一预定的临界值M，若是，则表示尿布已经太湿，在步骤S608中，显示「尿布太湿」或其它警示讯号(声音或视觉讯号)，否则执行程序B。

参见图6B的程序B，在步骤S610中，将测量到的电容值对时间微分，亦即，计算ΔW＝ΔC/ΔT，其中ΔC为ΔC_N-ΔC_N-1，而ΔT为ΔT_N-ΔT_N-1。并于步骤S611中，决定ΔW是否大于一预设的临界值。当ΔW大于该预设的临界值时，表示尿湿状况发生，否则，该方法回到步骤S605。ΔW和时间的关系图如图7所示，纵轴表示ΔW，而横轴表示时间，当ΔW超过临界值S时，就表示有尿湿状况发生。

再者，由于一般如婴儿使用尿布的对象，由于解尿训练不足，有时会在短时间内，将尿液分几次排出。此时在短时间内连续分次排出的尿液，其实应视为一次排尿，才能正确依据排尿次数估计其单日排尿量。在此，设定若在10分钟之内的连续排尿，视为一次排尿计算。在步骤S612中，判断目前时间与前次排尿次数增加的时间(Tx)的间隔是否大于10分钟，若是，则在步骤S613中，将累计排尿次数P_N递增1，否则，该方法回到步骤S605。在执行步骤S613之后，该方法回到步骤S605。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作若干的更改与修饰，因此本发明的保护范围应以本申请的权利要求为准。

Claims (23)

1.一种尿湿感测系统，用以测试一湿度受测对象的尿布湿度，其包括：

一电极，其为一平板印刷式电极，其包括一第一电极区及一第二电极区；

一电路传感器，其包含：

至少一第一感测电极及一第二感测电极，其中该第一感测电极与该第一电极区形成一第一感应电容，该第二感测电极和该第二电极区形成一第二感应电容；及

一处理器，其检测该第一感应电容及该第二感应电容的电容值，并依据该第一感应电容及该第二感应电容的该电容值的变化，决定一湿度讯号；以及

一显示装置，其接收该湿度讯号，并显示该湿度讯号对应的湿度值。

2.如权利要求1所述的尿湿感测系统，该平板印刷式电极设于该尿布的一内侧面，该电路传感器设于该尿布的一外侧面。

3.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该电极印制于一软性基板上。

4.如权利要求3所述的尿湿感测系统，其中该电极印制于一纸类基板上。

5.如权利要求3所述的尿湿感测系统，其中该电极印制于一塑料类基板上。

6.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该电路传感器包含一可挠性软性基板。

7.如权利要求6所述的尿湿感测系统，其中该电路传感器的该第一感测电极及该第二感测电极印制于该可挠性软性基板上，且该电路传感器封装于一软性封装材料内。

8.如权利要求7所述的尿湿感测系统，其中该软性封装材料为易于贴附于一湿度受测对象的一外侧层的软性材料所构成。

9.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该电路传感器还包括一无线射频发射单元，而该显示装置还包含一无线射频接收单元；其中该无线射频发射单元连结于该处理器，用以将湿度讯号以射频讯号的方式传送至该显示装置；其中该无线射频接收单元接收从该无线射频发射单元传送的该射频讯号。

10.如权利要求9所述的尿湿感测系统，其中该无线射频发射单元及该处理器由单一逻辑组件实现。

11.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该电路传感器还包含一电源单元，其提供电力至该电路传感器中各组件。

12.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该显示装置还包含一微处理器，其提供一时间讯息，使该显示装置显示该时间讯号。

13.如权利要求12所述的尿湿感测系统，其中该显示装置还包含一微处理器，其依据该湿度讯号及该时间讯息，判断该湿度受测对象被弄湿的次数。

14.如权利要求1所述的尿湿感测系统，其中该显示装置还包含一微处理器，分析该湿度讯号，并于该湿度讯号达到一默认值时，使该显示装置产生一警示讯息。

15.一种尿湿感测方法，用以测试一湿度受测对象的尿布中的湿度，其包括：

提供一电极于该湿度受测对象的一内侧面，其中该电极为一平板印刷式电极，其包括一第一电极区及一第二电极区；

提供至少一第一感测电极及一第二感测电极于该湿度受测对象的一外侧面，其中该第一感测电极与该第一电极区形成一第一感应电容，该第二感测电极和该第二电极区形成一第二感应电容；

检测该第一感应电容及该第二感应电容的电容值，并依据该第一感应电容及该第二感应电容的该电容值的变化，决定一射频讯号作为一湿度讯号；及

接收该射频讯号并显示其对应的湿度值。

16.如权利要求15所述的尿湿感测方法，其中该电极印制于一软性基板上。

17.如权利要求16所述的尿湿感测方法，其中该电极印制于一纸类基板上。

18.如权利要求15所述的尿湿感测方法，其中该电极印制于一塑料类基板上。

19.如权利要求15所述的尿湿感测方法，其中该第一感应电容及该第二感应电容印制于该可挠性软性基板上，并封装于一软性封装材料内。

20.如权利要求15所述的尿湿感测方法，还将湿度讯号以射频讯号的方式传送。

21.如权利要求15所述的尿湿感测方法，还提供一时间讯息，并显示该时间讯号。

22.如权利要求21所述的尿湿感测方法，还依据该湿度讯号及该时间讯息，判断该湿度受测对象被弄湿的次数。

23.如权利要求15所述的尿湿感测方法，还分析该湿度讯号，并于该湿度讯号达到一默认值时，产生一警示讯息。

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