CN110441298A - 使用颜色检测或活动状态确定尿片负荷 - Google Patents

Abstract

用于检测确定诸如尿片的吸收性物品中的尿液的体积的系统和方法。尿片负荷应用在光源关闭时从光电检测器获得接收的环境光的第一测量，并且在光源在吸收性物品上发射光时从所述光电检测器获得第二测量。该应用通过基于第一测量从第二测量中去除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量。该应用从归一化测量确定吸收性物品中尿液的存在。本申请还确定吸收性物品中尿液的估计体积，其中该确定是基于自尿液的存在起所经过的时间和穿戴吸收性物品的婴儿的活动状态。

Description

使用颜色检测或活动状态确定尿片负荷

技术领域

本申请总地涉及确定吸收性物品(例如可穿戴吸收性物品)中存在的身体流出物或排泄物的体积，更具体地涉及基于尿片(diaper)中颜色变化指示器的变化颜色和/或检测到的尿片穿戴者的活动确定尿片中的尿液体积。

背景技术

已有用于确定吸收性物品中的身体流出物或排泄物水平的现有解决方案是不充分的。例如，一些现有解决方案仅依赖于使用温度或湿度传感器，这可能导致不准确的测量。例如，湿度传感器可能位于离身体流出物太远的位置而无法检测湿度的突然增加。或者温度传感器可能指示升高的温度，但是感测的位置可能不代表吸收性物品整体的温度。

最后，用于检测存在的身体流出物或排泄物水平的其他解决方案由于穿戴者的移动而易于进行错误测量。例如，传感器测量可包括由传感器相对于吸收性物品的运动或吸收性物品本身的运动(例如，由于吸收性物品的穿戴者移动)引起的噪声或误差。

因此，至少出于上述原因需要新的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种用于预测可穿戴吸收性物品中的负荷(例如身体流出物或排泄物，诸如尿液)的方法和系统。在所附权利要求中阐述了本发明的各方面。

在一示例中，例如在计算设备上运行的应用确定诸如尿片的吸收性物品中的尿液体积。当光源关闭时，该应用从光电检测器获得接收的环境光的第一测量。当光源在吸收性物品上发射光时，该应用从该光电检测器获得第二测量。第二测量包括环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量。然后，应用通过基于第一测量从第二测量中去除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量。该应用根据该归一化测量来确定吸收性物品中尿液的存在。该应用还确定吸收性物品的充满程度。该应用还可以输出指示所确定的充满程度的通知。

在一方面，本申请可以基于充满程度确定应该更换吸收性物品。例如，应用可以通过使用回归模型求解具有指示经过的时间和活动状态的输入的函数来计算直到预期吸收性物品充满的时间。应用可以在计算的时间或在计算的时间之前输出建议更换吸收性物品的通知或警告。

在一方面，确定充满程度是基于吸收性物品的尺寸。

在一方面，确定充满程度包括使用(i)回归模型或(ii)机器学习模型中的一个或多个来求解具有指示经过的时间和活动状态的输入的函数。

在一方面，吸收性物品是婴儿穿戴的尿片，并且确定充满程度还基于(iii)自从吸收性物品放置在婴儿身上起的额外经过的时间。

在一方面，活动状态包括(i)睡着或(ii)清醒中的一个。

在一方面，吸收性物品是婴儿穿戴的尿片，并且该应用还包括访问关于婴儿的一组人口统计(demographics)，并且确定充满程度部分地基于该人口统计。

在一方面，应用访问吸收性物品的类型。该类型是(i)夜间尿片或(ii)日间尿片中的一种，并且确定充满程度部分地基于该类型。

在一方面，确定活动状态包括从移动传感器接收三维惯性测量一段时间。该确定包括计算从惯性测量导出的统计数据。该确定还包括将惯性测量和统计数据提供给预测模型。该确定还包括根据预测模型并基于惯性测量接收确定的活动。

在一方面，第二测量包括红光、绿光和蓝光的单独测量。确定光的归一化测量包括确定红光、绿光和蓝光的单独强度。确定充满程度取决于红光、绿光和蓝光的强度。

在一方面，光源被配置为发射特定波长的光，该特定波长是基于吸收性物品对不同波长的光的响应性而确定的。

在一方面，吸收性物品包括含有包括颜色变化指示器的印刷或涂覆区域。

在一方面，本申请还从存储器中取得存储的颜色校准值。该应用基于光的归一化测量和存储的颜色校准值确定吸收性物品的颜色。使用白色对象确定所存储的颜色校准值，并且确定颜色包括白色级别校正。

在另一方面，一种用于确定吸收性物品中的身体流出物的体积的系统包括光源、光电检测器、移动传感器和处理器。处理器被配置为在光源关闭时从光电检测器获得接收的环境光的第一测量。处理器被配置为当光源发射光时从该光电检测器获得第二测量。第二测量包括环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量。处理器被配置为通过基于环境光的第一测量从第二测量中去除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量。处理器还被配置为从移动传感器获得包括针对一组时间段中的每一个时间段的惯性测量的时间序列数据。处理器还被配置为向外部设备发送(i)光的归一化测量或(ii)时间序列数据中的至少一个。处理器还被配置为从外部设备接收吸收性物品的充满程度。

在一方面，所述发送使得外部设备通过使用回归模型以基于自检测到尿液存在的经过时间和穿戴吸收性物品的婴儿的活动状态求解函数来确定直到预期吸收性物品充满的时间。

在一方面，所述发送使得外部设备基于(iii)自从吸收性物品放置在婴儿身上起的额外经过的时间来确定充满程度。

在另一方面，一种系统包括存储非暂时性计算机可执行指令的计算机可读介质和通信地耦合到该计算机可读介质用于执行该非暂时性计算机可执行指令的处理设备。执行非暂时性计算机可执行指令配置该处理设备以执行操作。该操作包括在光源关闭时从光电检测器获得接收的环境光的第一测量。该操作包括在光源发射光时从该光电检测器获得第二测量。第二测量包括环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量。该操作包括通过基于环境光的第一测量从第二测量中去除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量。该操作包括根据光的归一化测量确定吸收性物品中尿液的存在。该操作包括基于(i)自尿液存在以来经过的时间和(ii)穿戴吸收性物品的婴儿的活动状态中的一个或多个来计算吸收性物品应该被更换。该计算基于以下一个或多个：从吸收性物品放置在婴儿身上起经过的时间和(ii)吸收性物品的充满程度。

在一方面，所述计算包括使用(i)回归模型或(ii)机器学习模型中的一个或多个基于经过的时间和活动状态来求解函数。

在一方面，活动状态通过如下操作来确定：从移动传感器接收一组三维惯性测量一段时间，计算从惯性测量导出的统计数据，向预测模型提供惯性测量和统计数据，并根据预测模型和基于惯性测量接收确定的活动。

在一方面，光源被配置为发射特定波长的光，该特定波长是基于吸收性物品对不同波长的光的响应性而确定的。

提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是提供示例以帮助理解本公开。在具体实施方式中讨论了说明性示例，其提供了进一步的描述。通过查阅本说明书，可以进一步理解各种示例提供的优点。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时，将更好地理解本公开的特征、实施例和优点。

图1描绘了根据本公开的某些方面的婴儿感测系统的示例的框图。

图2描绘了根据本公开的某些方面的颜色检测系统的示例的框图。

图3描绘了根据本公开的某些方面的具有颜色变化指示器和感测设备的吸收性物品。

图4包括根据本公开的某些方面的图4A和4B。图4A表示传感器封装400的传感器布局的示例的顶侧视图。图4B表示传感器封装400的传感器布局的示例的底侧视图。

图5描绘了根据本公开的某些方面的示例性颜色检测器单元配置。

图6是描述根据本公开的某些方面的检测颜色的方法的流程图。

图7是根据本公开的某些方面的用于根据移动传感器确定活动的示例性方法的流程图。

图8是根据本公开的某些方面的用于通过使用预测模型来根据移动传感器确定活动的示例性方法的流程图。

图9是描述根据本公开的某些方面的检测吸收性物品中的身体流出物的体积的方法的流程图。

图10是描绘根据本公开的一些方面的用于执行与颜色检测和身体流出物的检测相关的功能的示例计算系统的图。

具体实施方式

本文所述的方面提供了通过使用颜色检测系统结合活动分类系统来精确地确定吸收性物品中的身体流出物或排泄物(例如，尿液或粪便)的体积的解决方案。吸收性物品优选是可穿戴结构，例如婴儿尿片等。更具体地，示例性颜色检测系统可以使用脉冲光源来精确地检测诸如吸收性物品(例如，尿片)中的颜色变化指示器之类的对象的颜色。颜色检测系统可以补偿或调整其操作以最小化环境光的影响，从而即使存在环境光也可以使用该系统。活动分类系统可以通过分析从附接到吸收性物品的惯性传感器获得的测量来确定穿戴吸收性物品的婴儿的活动状态。

更具体地，示例性颜色检测系统包括一个或多个光源(诸如LED)、配置为检测光的一个或多个光电检测器、以及诸如光度计前端或通用处理器的电子电路或设备，所述通用处理器可配置为接收关于检测到的颜色的信息，滤除环境光的贡献，并输出指示检测到的颜色的信号(例如，作为尿片状况信息，用于确定或控制进一步的操作)。将颜色检测系统附接到婴儿尿片上并适于允许颜色检测系统在包含颜色变化指示器的尿片的一部分上发光。颜色变化指示器可以例如，基于待检测物质的存在或不存在(例如本文示例中的身体流出物或排泄物)改变颜色。

示例活动分类系统从诸如加速度计或陀螺仪的移动传感器接收测量。传感器放置在穿戴者身上，例如固定到吸收性物品上(例如通过别到尿片上)。通过使用预测模型或状态机，活动分类系统确定穿戴者是清醒还是睡着。穿戴者是清醒还是睡着结合诸如上面讨论的尿片状况信息之类的其他数据提高了检测诸如尿液的身体流出物的存在或体积的准确性和可靠性。因此，本文公开的系统提供优于仅依赖于检测尿片或另一传感器中的颜色变化指示器的颜色的系统的优点，从而有助于校正或避免由传感器或传感器的穿戴者的移动引起的错误。

给出这些说明性示例以向读者介绍本文所讨论的一般主题，并且本公开不限于该示例。以下部分描述了各种另外的非限制性示例和使用脉冲光的颜色感测的示例。

图1描绘了根据本公开的某些方面的婴儿感测系统的示例的框图。图1描绘了婴儿感测系统100，其包括颜色传感器120、移动传感器130和微控制器101。微控制器101包括尿片负荷应用102、颜色感测应用111、活动分类应用116和数据117。数据117可包括人口数据(性别、年龄、体重等)、关于吸收性物品的材料质量的数据、婴儿的活动状态等。数据117可以经由用户界面输入，例如，从护理人员输入、或从外部设备下载。

在一个示例中，尿片负荷应用102与颜色感测应用111和活动分类应用116一起操作以确定吸收性物品160中诸如尿液的身体流出物的体积。如本文进一步解释的，吸收性物品160可包括对尿液的存在或量有反应的彩色条161。在一个示例中，颜色感测应用111操作以确定颜色条161中的颜色变化。在另一个示例中，颜色感测应用111也可以用于检测诸如基于另一化学物质的存在改变颜色的颜色变化指示器之类的任何其他对象的颜色(例如，输出指示检测到的颜色而不是检测到的颜色变化的信号)。颜色感测应用可以进一步配置成使用检测到的颜色或检测到的颜色变化来确定吸收性物品160中尿液(或其他化学物质)的存在。颜色感测应用可以输出指示尿液存在的信号。信号可以是二进制的，或者可以是基于检测到的颜色的颜色变化幅度的分级分数。

活动分类应用116可以确定穿戴吸收性物品160的婴儿的状态。可以将移动传感器130(可以是加速度计、陀螺仪或其他传感器类型)放置或粘附到吸收性物品160上。活动分类应用116可以确定婴儿的状态，诸如婴儿是睡着、是清醒、还是休息等等。

在一示例中，移动传感器130附接到婴儿的衣服或吸收性物品160。可以包括加速度计或陀螺仪的移动传感器130提供测量。活动分类应用116可以从移动传感器130接收测量并使用诸如机器学习模型、状态流模型的预测模型或算法来确定由穿戴移动传感器的婴儿进行的活动。在一示例中，训练所述预测模型以基于婴儿的移动确定婴儿正在进行的活动，诸如睡眠或迟睡。可以通过针对个体或个体组收集的数据来训练所述预测模型。

例如，预测模型可以接收代表特定个体的训练数据。训练数据可以包括由移动传感器130确定的个体移动和相关的基本事实(ground truth)(由训练标签指定的正确活动)。因此，在从移动传感器130接收到新数据时，训练的预测模型预测活动。在另一示例中，可以基于从一组个体收集的训练数据来训练预测模型，该一组个体不需要包括稍后预测其活动的个体。因此，预测模型可以从特定个体或一组个体的记录行为中学习，并使用学习的行为来预测该个体或另一个体的活动。

然后，活动分类系统可以输出指示婴儿的预测活动信息(例如婴儿处于深度睡眠)的信号，以用于确定或控制进一步的操作。参考图7和8描述了用于活动分类的合适过程的示例。

使用可包括来自颜色感测应用111的尿液的存在的指示的尿片状况信息以及可包括来自活动分类应用116的预测活动状态的预测活动信息，尿片负荷应用102可以确定吸收性物品160中存在的尿液体积。尿液体积可以称为尿片负荷。在某些情况下，可以使用统计方法。可以使用不同的因素，诸如自第一次排尿事件以来经过的时间、尿片尺寸或婴儿的状态。参照图9描述用于确定吸收性物品中的尿液体积的过程的示例。

婴儿感测系统100可以实施为例如，诸如塑料或柔性衬底的纤薄材料上用于附接到可穿戴物品的附件。例如，婴儿传感系统100可以是1-2厘米宽和2-5毫米厚。如参考图3所讨论的，婴儿感测系统100可以制造得足够小和薄以放置在诸如尿片的吸收性物品中。在一个示例中，婴儿感测系统100可以放置在包括颜色变化指示器的尿片中，使得光源和光电检测器与颜色变化指示器对准。

在一示例中，婴儿感测系统100可以分布在固定到吸收性物品的附件和外部设备之间。例如，微控制器110执行的操作可以由外部设备执行。附件因此可以包括通信模块，例如收发器等，用于与外部设备通信。示例包括通过本地无线电连接(例如，WiFi或蓝牙)连接的监测器和经由因特网连接到微控制器101的远程服务器。例如，尿片负荷应用102、颜色感测应用111和/或活动分类应用116可以将本文描述的一些或全部操作委托给外部设备。优点包括但不限于减少婴儿感测系统100的电池寿命，或者由于附加数据集(例如，训练数据)或外部设备上的处理能力的可用性而改善的性能。

本文描述的任何或所有过程，例如关于图6-9所讨论的过程，可以由外部设备执行。例如，微控制器101将诸如来自颜色传感器120的测量颜色或来自移动传感器130的移动数据的数据发送到外部设备。继而，外部设备处理操作以确定检测到的颜色或移动的显著性(significance)。

图2描绘了根据本公开的某些方面的颜色感测系统的示例的框图。图2包括颜色感测系统200，其包括光源202、光电检测器204、处理器206和微控制器101。微控制器101可以实现颜色感测系统200、婴儿感测系统100或上述两者的功能。此外，出于示例目的，在颜色感测系统200中描绘了微控制器101，但是可以使用不同的微控制器、微处理器或其他处理器。在一方面，仅存在处理器206和微控制器101中的一个。

颜色感测系统200可以被配置为测量对象251(例如，吸收性物品或吸收性物品中的彩色条)的颜色以确定吸收性物品的负荷。该系统可以获得与环境光的存在无关的颜色测量，例如，通过测量环境并对其进行补偿，或者通过调整(例如调谐)光源来减小或最小化环境光对检测到的信号的影响。

颜色感测系统200还包括微控制器101。微控制器101可以是任何控制器、处理器、专用集成电路或其他处理设备。图10中示出了计算设备的示例。微控制器101可以执行颜色感测应用111以及其他处理器可执行指令以执行本公开的各方面。

微控制器101的功能可以由处理器206实现，反之亦然。微控制器101可以存储数据117，数据117可以包括婴儿的状态、关于婴儿的人口统计信息、关于婴儿所穿戴的特定吸收性物品的信息等等。

环境光250可以是存在于环境中的不由光源202生成的任何种类的光，其可以包括例如太阳光的来自天然光源的光，或者诸如经由白炽光源、卤素光源、发光二极管(“LED”)光源、荧光光源、激光源等产生的光的人造光。即使环境光根据存在的(多个)环境光源可以具有不同的色谱，婴儿传感系统100也可以电子地移除这种环境光对光电检测器检测到的光的贡献，并基于来自光源202的反射光精确地检测对象251的颜色。

光源202包括可操作以将光照射在对象251上的一个或多个光源。光源可以是根据本公开的任何合适的人造光源，包括LED、白炽光源或其他光源。多个分立光源可以单独实现，或者经由将多个单独光源组合成单个光源的集成封装来实现。

来自光源202的光可以在一个或多个特定波长处生成，或者可以包含多个波长。在一示例中，光源202具有三个光源：波长为623纳米(“nm”)的红光、波长为523nm的绿光和波长为455nm的蓝光。取决于应用、目标对象的预期颜色范围或诸如石蕊试纸条的颜色变化指示器、预期的环境光谱或任何其他合适的因素，根据不同的示例可以采用其他波长的光。在一些示例中，光源可以是可调谐的，以允许选择对环境光具有小贡献的一个或多个波长的光。例如，如果由光电检测器检测到的环境光指示第一波长处的局部或全局最小幅度，则婴儿感测系统100可以调谐光源202以基本上以第一波长发光。

在该示例中，颜色检测系统通过激活短持续时间(例如，1-5微秒至500毫秒，称为“脉冲宽度”)然后停用光源来使光源202发出的光脉冲化。任何合适的脉冲宽度可用于特定应用。光源202可以为红色、蓝色和绿色产生单独的脉冲，并输出相应的值。例如，5微秒的脉冲宽度可能有利于检测颜色变化指示器的颜色。短脉冲宽度使婴儿感测系统100能够以彼此快速连续的方式脉冲化并检测不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的光。

脉冲光的使用使得颜色感测系统200能够消除对象反射的光的类型的歧义。具体地，颜色感测系统200可以从包括从光源202脉冲化的光的检测光中检测并过滤环境光。在一些示例中，颜色感测系统200可以以规则的间隔(例如，每十分钟)或响应于事件(诸如用户按下颜色检测系统上的按钮或湿度传感器检测到湿度水平超过阈值)对光源202脉冲化。另外，与恒定光相比，脉冲光的使用可以降低颜色感测系统200的功耗，从而增加颜色感测系统200可以根据电池进行操作的时间量。

当光源202被脉冲化时，光电检测器204处的检测光可以是环境光250和来自从对象251反射的脉冲光源202的光的组合。当光源202不活动时，光电检测器204检测到的光是环境光。通过对光源202进行脉冲化，颜色感测系统200能够首先获得关于环境光谱的基线信息，以使得颜色检测系统能够过滤掉光源202活动时接收的光。脉冲化还允许婴儿感测系统100通过在未进行颜色测量时去激活光源202来节能。

光电检测器204接收光(包括从对象251反射的光，无论是环境光还是由光源202发射的光)，并且基于所接收的光生成传感器信号。光电检测器204可以是能够检测和测量光的任何设备，诸如光电二极管、光电晶体管、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(CCD)传感器或光敏电阻器。

光电检测器204可以检测宽光谱，并输出指示检测到的光的信息。例如，光电检测器204可以产生与接收光的波长成比例的电输出。光电检测器204可以提供RGB三元组的三个输出，例如，对应于红色的值、用于绿色的另一值、以及用于蓝色的另一值。

更具体地，三元组的值对应于与特定颜色相对应的波长范围内的光的幅度。因此，第一值与接收光中的红色幅度成比例，第二值与接收光中的绿色幅度成比例，第三值与接收光中的蓝色幅度成比例。

在一方面，光电检测器204可以是个体光电检测器的阵列。每个光电检测器可以配置为测量光的颜色。例如一个光电检测器测量红色第二个光电检测器测量蓝色，第三个光电检测器测量绿色。

处理器206是诸如通用处理器的电子电路或设备。处理器206可以在模拟域、数字域或上述两者中操作。处理器206可以独立于任何环境光来辨别对象251的真实颜色。处理器206从光电检测器204接收表示环境光的第一输出，例如光源202关闭时收集的输出。当光源202被脉冲化时，处理器206从光电检测器204接收第二输出。处理器206识别第一输出和第二输出之间的差异，从而分离对象的颜色，特别从脉冲光分离是对象上的反射光的颜色。

在一方面，处理器206接收指示表示环境光的广谱光的强度的电平(即，光源202关闭的时间点)、以及指示第二时间点的强度的电平，在第二时间点，红色、蓝色和绿色三种颜色之一是脉冲化的。然后，处理器206可以通过将环境光的强度与单脉冲颜色的强度进行比较来从环境光中消除单脉冲颜色的贡献。

处理器206从光电检测器204接收用于光源202关闭的时间点的第一组红色、绿色和蓝色电平以及光源202被脉冲化的的第二时间点的第二组红色、绿色和蓝色电平。处理器206计算第一时间点和第二时间点之间的红色电平之间的差异，从而计算来自脉冲光的红色、绿色和蓝色电平的贡献。

处理器206可以是专门的光度计前端，诸如Analog ADPD105、ADPD106或ADPD107。处理器206可以被配置为激活光源202并测量由光电检测器204接收的信号。例如，处理器206可以从光电检测器204接收模拟输入，通过使用模数转换器(ADC)将模拟输入转换为数字输出，然后将表示检测到的颜色的数值存储在内部存储器中，以便稍后与另一个值进行比较。

以此方式，处理器206可被配置为消除模拟域中环境光250的贡献，并输出指示对象251的颜色的模拟信号或数字值。例如，处理器206可提供诸如表示对象251的颜色的RGB三元组值的输出。

在一方面，处理器206可以具有多个检测通道，每个检测通道对应于光源202和光电检测器204对。如关于图4A和4B进一步描述的，每个通道可以专用于特定的光源-光电检测器对或“单元”。每个单元可以在物理上分开，使得处理器206可以在多个位置测量颜色。处理器206还可以与来自另一单元的光不同地脉冲化来自特定单元的光。

颜色感测应用111可以为从光源202接收的信号提供诸如校准或白平衡的附加功能。例如，微控制器101接收指示来自处理器206的接收光的颜色的数字输入。数字输入可以包括红色、绿色和蓝色电平。颜色感测应用111可以将红色、绿色和蓝色电平转换为色调、饱和度和亮度/值，并且对色调、饱和度和亮度/值执行计算。

颜色感测应用111还可以校准接收的颜色值。例如，颜色感测应用111可以例如当由白色或灰色卡表示的已知颜色是呈现给光电检测器204的对象时检索诸如检测值的已知值。颜色感测应用111可以根据已知的校准值调节接收的红色、蓝色和绿色电平。

在一方面，微控制器101可以连接到收发器212。收发器212可以根据诸如蓝牙、WiFi、近场通信等的任何合适的无线协议进行通信。使用收发器212，微控制器101可以传送对象251的颜色，或者如果检测到吸收性物品中的身体流出物，则通知外部设备吸收性物品已被弄脏。微控制器101可以将信息传送到诸如智能手机、智能手表或其他可穿戴设备的远程设备，或传送到诸如服务器(例如基于云的服务器)的远程计算机，以进行进一步处理和分析。

微控制器101可以经由收发器212将检测到的颜色从处理器206传送到远程服务器，远程服务器可以将表示来自对象的预期反射颜色的值映射到吸收性物品中存在的身体流出物的预测体积。这种映射可以通过表格完成。例如，表格可以包含红-蓝-绿(RGB)三元组或三元组范围与身体流出物的预测体积之间的映射。

对象251可以是颜色变化指示器或基于化学物质的存在而改变颜色的其他材料。在一方面，颜色变化指示器可以在诸如尿液的液体存在下溶解。因此，婴儿感测系统100可以检测颜色的变化、颜色的外观或颜色的消失。

例如并且如关于图3-6进一步讨论的，在一个应用中，婴儿感测系统100用于通过读取基于液体的存在或体积改变颜色的颜色变化指示器来测量身体流出物的存在。示例性的颜色变化指示器包括pH条或基于检测到的pH水平改变颜色的石蕊试纸条。颜色感测系统200将光脉冲化到颜色变化指示器上并，确定被反射的脉冲光的量。

更具体地，微控制器101被利用来自一个或多个波长吸收曲线的数据点而编程，所述波长吸收曲线对应于不同水平的酸度或pH水平。通过将特定波长的光的吸光水平与特定的酸度水平相匹配，微控制器101可以确定例如身体流出物的特定液体的体积或特定的pH水平。例如，对于440nm波长的光，如果测量的吸光度为0.1，则微控制器101确定存在的液体是初步的，并且以低体积存在。在另一示例中，如果测量的440nm光的吸光度为0.3，则由于高水平的酸度，微控制器确定液体而以高体积存在。以这种方式，微控制器101不需要计算中间pH水平，而是可以将吸光度或反射率直接映射到身体流出物的体积。微控制器101可以基于特定频率的吸光度确定预期的反射率，即预期由光电检测器204测量的该特定频率的光量。

微控制器101可以从存储器中检索存储的校准值，并根据颜色和校准值确定吸收性物品中存在的身体流出物的量。例如，微控制器101可以存储将给定值或颜色范围映射到存在的身体流出物的相应量或体积的表格。微控制器101可以具有多个表格，例如，一个表格用于一组不同的颜色变化指示器中的每一个。另外，例如，在要使用不同的颜色变化指示器的情况下，可以更新该表格。

可以基于特定应用或颜色变化指示器来改变光源202的波长。例如，pH颜色变化指示器可以在特定波长处具有更大的响应，并因此可以选择或调谐光源202以发射这种波长的光。以这种方式，通过使用具有能被颜色变化指示器更好地反射的特定波长的光源，系统可以从对象接收更强的反射脉冲光信号。这可以允许系统更准确地确定对象的颜色，并因此基于所确定的颜色更准确地确定pH值或相应的体积。当颜色变化指示器的颜色值不随pH的变化线性变化时，这种准确可能特别有价值。

图3描绘了根据本公开的某些方面的具有pH敏感颜色变化指示器和感测设备的吸收性物品。图3描绘了吸收性物品系统300，其包括吸收性物品301、传感器封装310和彩色条351。在该示例中，图1的婴儿感测系统100在传感器封装310上实施。此外，在一些示例中，多色检测系统或用于单个多色检测系统的多个光源和光电检测器可以部署在吸收性物品内的不同位置，以更好地检测吸收性物品内多个不同位置处的身体流出物的存在。

彩色条351示出为从一端沿吸收性物品的中间向下延伸(用条纹示出)到另一端。因为身体流出物可以不均匀地分布在吸收性物品内，所以将彩色条351向下放置在吸收性物品的中间位置增加了彩色条351将检测吸收性物品301中的身体流出物的机会。但是彩色条351可以位于吸收性物品的不同区域。例如，彩色条351可以位于吸收性物品的前部，或者位于吸收性物品301的边缘，或者这些或其他位置的任何组合。

可以看出，传感器封装310与彩色条351对准，使得光源和光电检测器元件定位在彩色条351上。在一些示例中，可以从吸收性物品301移除传感器封装310。例如，传感器封装310可以粘附到吸收性物品301上，以防止传感器封装310滑动，同时允许其移除。

吸收性物品301可以是任何合适的吸收性物品，诸如普通的一次性尿片、可重复使用的布尿片、女性内裤护垫、成人尿片等。彩色条351是颜色变化指示器，其被设计成响应于接触具有特定性质(诸如pH水平)的物质而改变颜色。例如，彩色条351可以是溴甲酚绿，其基于颜色变化指示器所被暴露于的液体的pH而改变颜色。溴甲酚绿条的颜色随着检测到的身体流出物的pH值而变化。可以使用其他颜色变化指示器。检测到的pH水平可以与身体流出物的体积相关，因为pH水平随着吸收性物品中身体流出物的体积变化而变化。因此，查找表或函数可用于确定给定pH水平的体积或颜色变化指示器的颜色。

传感器封装310可以包括婴儿感测系统100和/或颜色感测系统200，可以包括在柔性的不可渗透的封装内。例如，传感器封装310具有能够承受身体流出物和粪便的壳体，并且足够薄以使得不会引起吸收性物品的穿戴者的不适。传感器封装310可以用诸如例如薄塑料、氟橡胶或硅基热塑性硫化胶(tpsiv)的柔性衬底制造。

传感器封装310可以以各种不同方式放置在吸收性物品中。在一方面，传感器封装310可以被移除并插入新的吸收性物品中。传感器封装310可以用可清洗或可擦拭的材料或小袋覆盖。例如，传感器封装310可以插入吸收性物品中或粘附到吸收性物品的内部。传感器封装310也可以插入吸收性物品内的口袋或小袋中。这种口袋或小袋可以是气密密封的，例如，封装在允许光线通过的透明塑料中。传感器封装310也可以永久地附接到吸收性物品中并在一次性使用后丢弃。传感器封装310也可以经由尼龙搭扣或类似材料粘附到吸收性物品的外部。

图4A和4B描绘了根据本公开的某些方面的可以放置在吸收性物品中或其外表面上的传感器系统的示例性布局。图4A表示传感器封装400的传感器布局的示例的俯视图。图4B表示传感器封装400的传感器布局的示例的自下而上的视图。传感器封装400可以与图3描绘的吸收性物品301结合使用以例如执行与上面讨论的颜色感测应用相关联的功能。移动传感器(未示出)可以包括在传感器封装400中或单独提供，以提供与上面讨论的活动分类应用相关联的功能。

如图所示，底部是定位成面向彩色条351并与彩色条351对齐的一侧。图4所示的传感器系统，当放置在吸收性物品中时，通过检测吸收性物品中颜色变化指示器的颜色，可以结合可以将颜色映射到身体流出物体积的诸如微控制器101的内部系统确定吸收性物品中存在的身体流出物的存在和体积。

传感器封装400包括电池402和一个或多个颜色检测器单元420a-n。传感器封装400还可以包括开关404、两个电连接器440-441、易发散有机化合物(“VOC”)传感器410、温度传感器411、湿度传感器412、附加环境光传感器414、处理器206、微控制器101或收发器212。附加环境光传感器414可以与光电检测器结合使用，以改善或增强传感器封装400的光检测能力。一些方面可以不包括上述所有组件，或者包括其变型。

另外，传感器封装400可以基于检测到的身体流出物的阈值水平引起诸如可听见的嘟嘟声的警报。因此，传感器封装400可包括扬声器或其他音频输出设备。传感器封装400还可以使警报传送到例如由看管人员操作的另一设备。在另一方面，传感器封装400可以向另一设备传送警报。传感器封装400可以包括能够将无线电信号传送到外部设备的发送器或收发器。在微控制器101上操作的颜色感测应用111还可以将事件(例如，何时检测到身体流出物)记录到存储器以便稍后传送给护理人员。

传感器封装400可包括一个或多个颜色检测器单元420a-n。例如，多个颜色检测器单元420a-n可以增加传感器封装400检测跨越吸收性物品的身体流出物的变化的能力。因为身体流出物可能不均匀地分布在吸收性物品中，所以彩色条351的颜色可能不会沿着颜色变化指示器的长度均匀地改变。另外，多个颜色检测器单元420a-n的存在使得能够计算多个数据点以更准确地估计总负荷。

每个颜色检测器单元420a-n包括诸如LED的光源和诸如光电二极管的光电检测器。在一些方面，如关于图4进一步讨论的，颜色检测器单元可包括多个光源或多个光电检测器。每个颜色检测器单元420a-n检测由诸如颜色条351的对象251反射的光，诸如环境光或来自(多个)光源的脉冲光。每个颜色检测器单元420a-n的输出被提供给处理器206。处理器206的输出可以提供给微控制器101。在一些示例中，每个颜色检测器单元420a-n可以具有专用处理器206，而在一些示例中，多个颜色检测器单元420a-n可以连接到公共处理器。

传感器封装400可以包括开关404以激活或停用传感器封装400。开关404可以是任何合适的开关，例如将电池402连接到诸如颜色检测器单元420a-n和传感器410-414的传感器封装400中的电子器件的摇杆式开/关开关。开关404也可以是按钮开关，其在一段时间内激活从电池402到传感器封装400的电力。传感器封装400可以配置为自动关闭以节省电池电量。在一方面，结合微控制器101，传感器封装可被远程激活。例如，用户可以通过语音命令提示外部设备，这使得外部设备经由无线连接向微控制器101传送对吸收性物品的状态的请求或者打开或关闭传感器封装400的请求。

传感器封装400可包括诸如电连接器440-441的一个或多个电连接器。电连接器440和441可用于调试传感器封装400、校准传感器封装400、将传感器封装400重置为出厂设置、升级传感器封装400上的软件等。

如关于图1所讨论的，处理器206可以辨别诸如颜色变化指示器的对象的颜色。微控制器101可以执行诸如颜色感测应用111的应用，其可以执行检测到的颜色值的校准。如果传感器封装400检测到吸收性物品中存在身体流出物，则收发器212可以通知外部设备。

在一方面，传感器封装400还可以包括VOC传感器410。VOC传感器410可以根据碗状移动或血液中存在的VOC检测诸如粪便的易发散有机化合物的存在。结合从颜色检测器单元420a-n获得的数据，VOC传感器410可以基于一种或多种检测到的易发散有机化合物向微控制器101提供附加信息。

在一方面，传感器封装400还可以包括温度传感器411。温度传感器411可以从诸如身体流出物的物质检测热量。结合从颜色检测器单元420a-n获得的数据，温度传感器411可以向微控制器101提供诸如温度暂时升高之类的附加信息。因为温度暂时升高的通知可以指示存在身体流出物，因此这种信息可以提高检测的准确性和可靠性。

在另一方面，传感器封装400还可包括湿度传感器412。湿度传感器412可以例如根据身体流出物检测湿度的存在。结合从颜色检测器单元420a-n获得的数据，湿度传感器412可以向微控制器101提供附加信息，诸如湿度暂时升高的通知。因为湿度暂时升高可以指示存在身体流出物，因此这种信息可以提高检测的准确性和可靠性。

在另一方面，传感器封装400还可以包括附加环境光传感器414。如图所示，可以放置附加环境光传感器414，使其远离颜色检测器单元420a-n，以更准确地检测环境光。结合从颜色检测器单元420a-n获得的数据，附加环境光传感器414可以向微控制器101提供附加信息，其允许微控制器101更好地消除环境光对颜色变化指示器的颜色的贡献。附加环境光传感器414还可以向微控制器101提供关于正在穿戴其中放置传感器封装400的吸收性物品的婴儿是否在暗室中的信息。例如，传感器封装400可以向护理人员提供婴儿房间中的灯打开或关闭的指示或通知。

如所讨论的，传感器封装400可包括多个颜色检测器单元420a-n。存在多于一个的颜色检测器单元420a-n允许提高准确性和可靠性。例如，一个颜色检测器单元420a-n可能被对象阻挡，使得来自该单元的检测值不可用，或者因为身体流出物可能不均匀地分布在吸收性物品中，并因此不均匀地分布在颜色变化指示器上，使用一个以上的颜色检测器单元420a-n增加了颜色检测器单元420a-n中的一个检测到身体流出物的可能性。以这种方式，在颜色检测器单元420a-n中的任何一个发生故障或未对准的情况下，附加的颜色检测器单元420a-n有助于增加鲁棒性。此外，附加的更多单元420a-n可以提供可以帮助估计总负荷的附加本地信息。相反，较少的颜色检测器单元420a-n可以简化整个系统架构并且还可以降低功耗。

在另一示例中，在具有三个检测器单元420a-c的系统中，如果一个检测器单元420a返回与检测器单元420b和420c不一致的颜色测量，则微控制器101可以忽略来自检测器单元420a的测量。

图5描绘了根据本公开的某些方面的示例性颜色检测器单元配置。如所讨论的，诸如传感器封装400的传感器系统包括一个或多个颜色检测器单元420a-n。图5更详细地示出了颜色检测器单元500。

颜色检测器单元500包括两个光电检测器(光电检测器505和光电检测器515)、光源502、不透明屏障510和不透明屏障511。光源502可以是根据本公开的任何合适的光源。如图所示，光源502包括红色、蓝色和绿色光源，但是根据不同的示例可以使用不同数量和类型的光源502，这可以允许光源可以被打开和关闭，即，单独脉冲化。单独脉冲化用于发射不同颜色的光源502允许颜色检测器单元500将光输出定制为特定波长的光。例如，特定颜色变化指示器可以对特定pH水平的特定波长的光响应更敏捷。

光电检测器505和515可以是根据本公开的任何合适的光电检测器。光电检测器505和515连接到处理器206。光源502和光电检测器505之间的分隔距离520以及光源502与光电检测器515之间的分隔距离521可以基于应用进行调整。特别地，光源502和光电检测器505或515越靠近在一起，光电检测器从光源502接收的光的部分越多(并且从环境光250接收的光的部分越少)。仅作为示例，分隔距离520和分隔距离521可以在0.1mm至2mm的分隔中调节。其他距离和配置也是可能的。随着距离增加，在所有其他条件相同的情况下，光电检测器从光源接收的光的强度减小。另外，随着距离增加，被测量的焦点区域增加。随着距离的减小，传感器更专注于传感器正下方的较小区域。

如图所示，使用两个光电检测器505和515。光电检测器505和515可以定位成彼此平行。在该配置中，光电检测器505和515的组合向处理器206提供比其他情况更强的输出信号。使用一个以上的光电检测器还提供了一个优点，即如果传感器系统相对于对象(例如，彩色条351)未对准，则可以减少误差。

颜色检测器单元500可以包括位于光源502和光电检测器505、515之间的一个或多个不透明屏障510-511。不透明屏障510-511减少从光源502直接传播到光电检测器505而没有从对象反射出的光量。不透明屏障510-511可以是胶垫或类似材料。在一方面，光电检测器505或515可以包括以下这样的不透明屏障，或者光电检测器505或515的不透明外壳可以以下方式压制：即不透明外壳位于LED和光电二极管之间。在一方面，省略了不透明屏障510-511以简化设计。

图6是描述根据本公开的某些方面的检测颜色的方法的流程图。将结合图1或图2的颜色感测应用111描述图6的示例方法；然而，根据不同的示例，可以采用根据本公开的任何合适的颜色检测系统。此外，结合图6描述的操作可以由外部设备执行，诸如经由无线连接到婴儿感测系统100的监测器设备或外部服务器。

在方法600的方框601处，颜色感测应用111从光电检测器获得接收的环境光的第一测量。光电检测器204检测存在的环境光并输出光的颜色的表示或存在的广谱光的强度的表示。例如，光电检测器204可以产生与接收光的波长或强度成比例的电输出。在一方面，光电检测器204可以提供三个输出，每个输出对应于红色、绿色或蓝色：第一个与接收光中的红色的幅度成比例，第二个与接收光中的绿色的幅度成比例，第三个与接收光中的蓝色的幅度成比例。

光电检测器204向处理器206提供光的第一测量。在该示例中，在光源202关闭时取得第一光测量，并且第一光测量表示从对象251反射的环境光。第一光测量可以表示广谱光的强度。

方法600的步骤可以由结合图3描述的吸收性物品中放置的图4的传感器封装400执行。因为传感器封装400可以包括一个或多个颜色检测器单元420a-n，在其中存在多于一个颜色检测器单元420a-n的一方面中，传感器封装400可以测量多个光电检测器处环境光的电平。每个颜色检测器单元420a-n中的光电检测器可以独立地执行步骤601-605。

在方法600的方框602处，颜色感测应用111使光源在对象上发射光。更具体地，处理器206激活光源202达预定的脉冲时间间隔。在该示例中，婴儿感测系统100仅包括一个光源202。但是在一些示例中，多个光源可以同时或单独地脉冲化。例如，使用传感器封装400的各个方面可包括多于一个的颜色检测器单元420a-n。每个颜色检测器单元420a-n中的光源可以单独脉冲化或与其他光源一起脉冲化。

在方法600的方框603处，颜色感测应用111在传送期间从光电检测器获得第二测量，第二测量包括环境光和从对象反射的发射光。处理器206在来自光源202的脉冲接通的时间间隔期间获得第二光测量。第二测量包括环境光和来自脉冲光源202的光。在诸如传感器封装400的方面中，每个颜色检测器单元420a-n中的光电检测器均获得第二光测量。颜色感测应用111使用第一测量和第二测量来确定对象的颜色。

在一方面，颜色感测应用111可以在存在环境光和脉冲光的情况下获得多于一个的测量。处理器206可以将多个测量在一起进行平均以形成可以用作第二测量的单个测量。

在方法600的方框604处，颜色感测应用111通过基于第一测量从第二测量中移除环境光信号来确定反射光的归一化测量。可以在模拟域或数字域中执行移除。

例如，处理器206可以通过在模拟域中过滤来从第二光测量中移除第一光测量。例如，处理器206从表示环境光与来自光源202的反射光组合的第二测量中减去表示环境光的第一测量。减法的结果是从诸如颜色变化指示器的对象251反射的光。

处理器206可以在数字域中操作。例如，处理器206将第一测量转换为红色、绿色和蓝色电平的数字或数值表示。处理器206将第二测量转换为红色、绿色和蓝色电平的数字或数值表示。处理器206通过从第二测量的红色电平减去第一测量来计算新的红色电平，通过从第二测量的绿色电平减去第一测量来计算新的绿色电平，以及通过从第二测量的蓝色电平减去第一测量来计算新的蓝色电平。新的红色、绿色和蓝色电平表示从对象反射的光的颜色。

在方法600的方框605处，颜色感测应用111基于归一化测量确定(i)身体流出物的存在或(ii)存在的身体流出物的体积中的一个。处理器206输出对象的颜色并将该颜色提供给微控制器101。在微控制器101上执行的颜色感测应用111从处理器206接收颜色值，并使用诸如表格的数据结构来确定身体流出物的存在或者表示身体流出物体积的值。微控制器101可以存储若干表格，例如，一个表格便于将诸如溴甲酚绿的颜色变化指示器上的颜色映射到pH水平，并且另一表格便于将颜色变化指示器映射到身体流出物的体积的度量或存在。

另外，如所讨论的，颜色感测应用111可以执行颜色校准。颜色感测应用111可以将红色、绿色和蓝色电平转换为色调、饱和度和亮度/值，并且对色调、饱和度和亮度/值执行计算。颜色校准可以经由表格实现。例如，对于红色、绿色和蓝色的给定三元组，按照一定量调整这些值。颜色校准也可以在不同的域中执行，例如色调、饱和度和亮度，或者色调、饱和度和值。

在一方面，颜色感测应用111可以在存在移动的情况下确定身体流出物的存在。例如，在颜色感测应用111正在执行测量的同时，婴儿使得传感器封装400移动。在这种情况下，颜色感测应用可以使用吸收性物品或彩色条在两种或更多种不同波长的光下的已知灵敏度来确定流出物的存在。在一个示例中，即使在存在运动的情况下，颜色感测应用111也可以检测到对红光的响应大于对蓝光的响应。

在另一方面，颜色感测应用111可以检测吸收性物品何时未附接到婴儿。在这种情况下，传感器灵敏度改变到低于阈值，这被颜色感测应用111检测。

图7是根据本公开的某些方面的用于从移动传感器确定活动的示例性方法的流程图。方法700可以由活动分类应用116实现。此外，结合图7描述的操作可以由外部设备执行，诸如经由无线连接到婴儿感测系统100的监测器设备或外部服务器。

在方法700的方框701处，活动分类应用116从移动传感器130接收包括针对一组时间段中的每一个的惯性测量的时间序列数据。惯性测量可包括加速度或角速度。例如，加速度计可以提供对应于x、y和z方向的三元组数值。活动分类应用116周期性地对加速度计进行采样以产生时间序列数据。处理器206用时间戳标注每个三元组，产生包括传感器测量和时间戳的对。活动分类应用116还可以周期性地对陀螺仪进行采样。结合来自加速度计的测量数据，活动分类应用116可以确定包括陀螺仪测量(例如角速度)、加速度计测量(例如x-y-z值的三元组)和时间戳的一组数据。

在一方面，活动分类应用116实时分析测量数据，并且可以实时更新活动测量函数或预测模型。或者，活动分类应用116可以一次分析样本块。例如，活动分类应用序116可以缓冲所述对，直到已经接收到阈值数量的对，然后分析时间窗口上的移动。

在方法700的方框702处，活动分类应用116根据时间序列数据的子集、根据从惯性测量导出的统计数据计算活动函数。统计数据可包括诸如(i)惯性测量的统计方差或(ii)惯性测量的均方根的数据。活动分类应用116使用活动测量函数以确定活动水平。可以导出不同的活动测量。例如，活动分类应用116可以计算信号的统计方差、标准偏差或均方根(RMS)。活动分类应用116可以基于加速计或陀螺仪数据使用另一定制的度量。例如，可以使用以下函数计算定制度量，该定制度量针对给定数量n个样本而量化活动A的水平，其中Sx、Sy和Sz分别为x、y和z维中各个均值的平方差的总和：

在方法700的方框703处，活动分类应用116基于来自活动函数的度量大于第一阈值且小于第二阈值来确定由时间序列数据子集指示的活动。活动分类应用116可以基于具有某范围值的活动水平来确定诸如睡着或清醒之类的活动。例如，如果活动函数测量活动水平低于第一阈值但高于零，则活动分类应用116确定婴儿处于轻度睡眠。如果活动函数测量移动水平低于较低的第二阈值，则监测器应用确定婴儿处于深度睡眠。活动分类应用116可以使用状态机来确定活动状态。

如所讨论的，在一方面，除了或代替算法或状态机，活动分类应用116可以使用预测模型来确定婴儿的活动。活动分类应用116将加速度计测量、陀螺仪测量或活动测量函数的输出提供给预测模型。这里讨论的预测模型可以是机器学习模型，诸如决策树分类器或回归模型。其他模型也是可能的。对预测模型进行训练以确定传感器的穿戴者是在左手侧喂食、在右手侧喂食、睡觉、清醒和在其背上玩耍、被抱住还是坐着。其他可检测的活动可以包括坐、玩、爬行、行走等。活动分类应用116可以为预测模型提供一个或多个时间段的数据。以这种方式，预测模型可以基于当前或过去的活动水平来确定活动。

图8是根据本公开的某些方面的用于通过使用预测模型来根据移动传感器确定活动的示例性方法的流程图。此外，关于图8描述的操作可以由外部设备执行，诸如经由无线连接到婴儿感测系统100的监测器设备或外部服务器。

在方法800的方框801处，活动分类应用116从移动传感器接收包括针对一组时间段中的每一个的惯性测量的时间序列数据。在方框801处，活动分类应用116接收一般地结合方框701所描述的时间序列数据。

在方法800的方框802处，活动分类应用116根据时间序列数据计算诸如(i)惯性测量的统计方差或(ii)惯性测量的均方根的活动函数。在方框802处，监测器应用使用一般地结合方框702所描述的活动测量函数。

在方法800的方框803处，活动分类应用116将活动函数(i)惯性测量的统计方差或(ii)惯性测量的均方根提供给训练的预测模型以识别活动列表的活动。更具体地，活动分类应用116将传感器测量或活动函数的输出提供给预测模型。

预测模型被训练以根据指示移动的测量来确定活动。可以通过向预测模型提供训练数据并迭代地调整模型的内部参数来训练预测模型以减少误差。训练数据可以包括移动数据和基本事实(已识别的活动)的对。例如，训练数据可以包括一组运动和训练数据标签“睡眠”或“喂食”。然后，预测模型学习将特定移动模式与活动相关联。

训练的预测模型基于其训练从预定义的一组类别确定活动属于哪个类别。活动类别的示例性列表包括在左侧喂食、在右侧喂食、睡觉、清醒但在背上玩耍、被抱住和坐着。其他训练类别也是可以的。例如，可以训练预测模型以区分深度睡眠和轻度睡眠，以及彼此区分诸如爬行、滚动、晚睡、喂食或护理之类的活动。例如，活动分类应用116可以包括被训练以区分睡眠、清醒、亢奋(stir)或稳定状态的预测模型，以及被训练以区分轻度睡眠和深度睡眠的另一预测模型。亢奋表示婴儿移动超过第一阈值量的状态，并且稳定表示婴儿已经平静并且移动小于第二阈值量的状态。

在方法800的方框804处，活动分类应用116从预测模型接收与时间序列数据的子集相对应的活动的确定。例如，预测模型从诸如在左手侧喂食、在右手侧喂食、睡觉、清醒且在其背上玩耍、被抱住或坐着的训练类别中的一个提供对活动分类应用116的预测。

图9是描述根据本公开的某些方面的检测吸收性物品中的身体流出物的体积的方法900的流程图。从尿片负荷应用102、活动分类应用116和颜色感测应用111的角度解释方法900，但是可以理解，方法900的不同步骤可以由这些或其他应用来执行。此外，一个应用可以执行所有步骤。此外，结合图9描述的操作可以由外部设备执行，诸如经由无线连接到婴儿感测系统100的监测器设备或外部服务器。

在方法900的方框901处，颜色感测应用111在光源关闭时从光电检测器获得接收的环境光的第一测量。在方框901处，颜色感测应用111执行与关于方法600的方框601描述的类似功能。

在方法900的方框902处，颜色感测应用111在光源发射光的同时从光电检测器获得第二测量。第二测量包括环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量。在方框902处，颜色感测应用111执行与结合方法600的方框601-602描述的类似功能。

在方法900的方框903处，尿片负荷应用115通过基于第一测量从第二测量中移除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量。在方框903处，尿片负荷应用115使颜色感测应用111执行与结合方法600的方框604所描述的类似功能。

在方法900的方框904处，尿片负荷应用115根据归一化测量确定吸收性物品中尿液的存在。在方框904处，尿片负荷应用115使得颜色感测应用111执行与结合方法600的方框605所描述的类似功能。

在方法900的方框905处，尿片负荷应用115确定吸收性物品的充满程度。充满程度反映了相对于可以被身体流出物填充的存储空间总量的被吸收性物品填充或吸收了身体流出物的吸收性物品中的存储空间量。在一些情况下，吸收性物品的充满程度是从尿片中存在的尿液体积导出的。可以使用不同的输入来确定该体积，所述输入诸如是(i)自尿液存在以来经过的时间、(ii)更换尿片的时间和(iii)婴儿的状态(例如，清醒或睡着)。

尿片更换可以由护理人员指示，例如经由用户界面或对婴儿感测系统的其他输入。可替换地，尿片负荷应用115可以通过检测传感器从婴儿尿片中的移除、或者测量的湿度的减少或不存在来检测新尿片的存在。

理解睡眠和/或清醒状态下的时间量有助于改进预测。例如，相对于白天，婴儿可能在夜晚期间以较慢的频率和数量排尿。另外，在这方面具有更准确的预测，婴儿感测系统具有附加的好处，即如果不迫切需要更换尿片，则允许护理人员睡得更久。如关于图7-8所解释的，活动分类应用116可以使用移动传感器结合预测或状态模型来确定婴儿是否睡着、清醒、休息等。因此，在方框905处，示例操作包括在方法700和/或800中执行的操作。

另外，在一些情况下，尿片负荷应用115接收关于所使用的尿片的特定类型、品牌或尺寸(例如，标准尺寸，例如1、2、3等)或尿片是常规(白天)尿片还是隔夜尿片的输入。隔夜尿片可以具有更大的吸收能力。此外，尿片负荷应用115可以接收关于婴儿的人口统计信息，例如年龄、性别、体重等，其可以用作预测的基础。例如，较大的婴儿可能排尿较多，导致需要比较小的婴儿更早地更换尿片。

尿片负荷应用115还可以确定直到吸收性物品充满的时间。例如，尿片负荷应用115访问尿片的容量(例如，理论上可以存储在尿片中的液体的体积)，计算体积增加的速率(例如，基于更换尿片以来的尿液事件的频率和量)并计算尿片将充满的时间。尿片负荷应用115可以使婴儿感测系统100在提醒护理人员照顾婴儿的时间上或该时间之前发送警报。

尿片负荷应用115可以基于尿片的特定尺寸、尿片类型或其他参数来建立尿片预期保持多少液体的模型。然后，基于该模型，尿片负荷应用可以基于一个或多个事件评估特定尿片随时间的负荷。例如，应用可以考虑(1)何时用新尿片替换尿片(例如，当前尿片婴儿穿戴了多长时间)、(2)尿片是否潮湿(或者尿片何时第一次变潮湿)、(3)自尿片变湿以来在睡眠或清醒状态下所花费的时间、或(4)诸如尿片类型的其他数据。

可以使用统计方法。尿片负荷应用115可以利用一个或多个回归模型(例如，线性、二次等)或机器学习模型(例如，决策树分类器或其他分类模型)来求解函数。通过求解模型，尿片负荷应用115确定尿片中存在的尿液的体积。

图10是描绘根据本公开的一些方面的用于执行与颜色检测和身体流出物的检测相关的功能的示例计算系统的图。计算系统1000的一些或所有组件可以属于图1的微控制器101或处理器206。例如，颜色感测应用111可以在计算系统1000上操作。计算系统1000包括通信地耦接到一个或多个存储器设备1014的一个或多个处理器1002。处理器1002执行计算机可执行程序代码(其可以是存储在存储器设备1014中的非暂时性计算机可执行指令的形式)，访问存储在存储器设备1014中的信息，或以上两者。处理器1002的示例包括微处理器、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)或任何其他合适的处理设备。处理器1002可包括任何数量(包括一个)的处理设备。

存储器设备1014包括任何合适的计算机可读介质，诸如电子、光、磁性或其他能够向处理器提供计算机可读指令或其他程序代码的存储设备。计算机可读介质的非限制性示例包括磁盘、存储器芯片、ROM、RAM、ASIC、光学存储器、磁带或其他磁存储器、或处理设备可从其读取指令的任何其他介质。指令可以包括由编译器或解释器从以任何合适的计算机编程语言编写的代码生成的处理器特定指令，合适的计算机编程语言包括例如C、C++、C#、Visual Basic、Java、Python、Perl、JavaScript和ActionScript。

计算系统1000还可以包括多个外部或内部设备，例如输入或输出设备。例如，计算系统1000被示出具有输入/输出(“I/O”)接口1010，其可以从输入设备接收输入或向输出设备提供输出。总线1006也可以包括在计算系统1000中。总线1006可以通信地耦接计算系统1000的一个或多个组件，并允许这些组件之间的通信。

计算系统1000执行程序代码，该程序代码配置处理器1002以执行以上结合图1-5描述的一个或多个操作。颜色感测应用111、尿片负荷应用115或活动分类应用116的程序代码可以是非暂时性计算机可执行指令的形式，其可以驻留在存储器设备1014中或任何合适的计算机可读介质中，并且可以由处理器1002或任何其他一个或多个合适的处理器执行。执行这样的程序代码配置或使(多个)处理器执行本文关于微控制器101描述的操作。在附加或替代方面，上述程序代码可以存储在计算机系统1000经由数据网络从远程存储设备可访问的一个或多个存储器设备中。微控制器101和任何过程可以使用存储器设备1014。存储器设备1014可以存储例如附加程序或由在处理器1002上执行的应用(例如颜色感测应用111)使用的数据。

计算系统1000还可以包括至少一个网络接口1004。网络接口1004包括适合于建立到一个或多个数据网络的有线或无线数据连接的任何设备或设备组。网络接口1004的非限制性示例包括以太网网络适配器、WiFi网络、蓝牙或低功耗蓝牙(BLE)、调制解调器等。计算系统1000能够使用网络接口1004经由数据网络与一个或多个其他计算设备或计算机可读数据源通信。

本文阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例下，没有详细描述本领域普通技术人员已知的方法、装置或系统，以免模糊所要求保护的主题。

除非另有明确说明，否则应理解，在整个说明书中，利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”和“识别”等术语的讨论指的是计算设备的动作或过程，计算设备例如是一个或多个计算机或类似的电子计算设备，其操纵或转换在存储器、寄存器或计算平台的其他信息存储设备、传送设备或显示设备内表示为物理电子或磁量的数据。

这里讨论的一个或多个系统不限于任何特定的硬件架构或配置。计算设备可以包括任何合适的组件布置，其提供以一个或多个输入为条件的结果。合适的计算设备包括访问存储的软件的多用途基于微处理器的计算机系统，该存储的软件将计算系统从通用计算装置编程或配置到实现本主题的一个或多个方面的专用计算装置。可以使用任何合适的编程、脚本或其他类型的语言或语言的组合来在用于编程或配置计算设备的软件中实现本文包含的教导。

已经仅出于说明和描述的目的呈现了一些示例的前述描述，并且不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。在不脱离本公开和所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员将清楚其许多修改和改编。

Claims (18)

1.一种预测可穿戴吸收性物品的负荷的方法，所述方法包括：

当光源关闭时从光电检测器获得接收的环境光的第一测量；

当光源发射光时从所述光电检测器获得第二测量，所述第二测量包括所述环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量；

通过基于所述环境光的第一测量从所述第二测量中去除环境光信号，确定从吸收性物品反射的光的归一化测量；

根据所述光的归一化测量确定所述吸收性物品中身体流出物的存在；

根据包括对一组时间段中的每一个的惯性测量的时间序列数据，确定活动状态；

确定所述吸收性物品的充满程度，其中所述确定基于(i)自确定所述身体流出物的存在以来的经过的时间和(ii)所述活动状态。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过使用回归模型求解具有指示所述经过的时间和所述活动状态的输入的函数来计算直到预期所述吸收性物品充满的时间；和

在计算的时间上或之前输出建议更换所述吸收性物品的通知。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述充满程度基于所述吸收性物品的尺寸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定所述充满程度包括使用(i)回归模型或(ii)机器学习模型中的一个或多个来求解具有指示所述经过的时间和所述活动状态的输入的函数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，确定所述充满程度还基于(iii)自从所述吸收性物品放置在婴儿身上起的额外经过的时间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述活动状态包括(i)睡着或(ii)清醒中的一个。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述吸收性物品是婴儿穿戴的尿片，并且其中所述方法还包括访问关于婴儿的一组人口统计，并且其中确定所述充满程度部分地基于所述人口统计。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括访问所述吸收性物品的类型，其中所述类型是(i)夜间尿片或(ii)日间尿片中的一种，并且其中确定所述充满程度部分地基于所述类型。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，确定所述活动状态包括：

从移动传感器接收多个三维惯性测量一段时间；

计算从所述惯性测量导出的统计数据；

将所述多个惯性测量和所述统计数据提供给预测模型；以及

从所述预测模型并基于所述惯性测量接收确定的活动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第二测量包括红光、绿光和蓝光的单独测量，其中确定所述光的归一化测量包括确定红光、绿光和蓝光的单独强度，并且其中确定所述充满程度基于红光、绿光和蓝光的强度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包括基于所述吸收性物品对不同波长的光的灵敏度选择由所述光源发射的光的波长。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述吸收性物品包括含有颜色变化指示器的印刷或涂覆区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括：

从存储器中取得存储的颜色校准值；以及

基于所述光的归一化测量和存储的颜色校准值确定吸收性物品的颜色，其中使用白色对象确定所存储的颜色校准值，并且所述确定颜色包括白色级别校正。

14.一种用于确定吸收性物品中的身体流出物的体积的系统，所述系统包括：

光源；

光电检测器；

移动传感器；和

处理器，被配置为：

当光源关闭时从所述光电检测器获得接收的环境光的第一测量；

当光源发射光时从所述光电检测器获得第二测量，所述第二测量包括所述环境光和从吸收性物品反射的发射光的测量；

通过基于所述环境光的第一测量从所述第二测量中去除环境光信号来确定从吸收性物品反射的光的归一化测量；

从所述移动传感器获得包括针对一组时间段中的每一时间段的惯性测量的时间序列数据；

向外部设备传送(i)所述光的归一化测量或(ii)所述时间序列数据中的至少一个；以及

从所述外部设备接收所述吸收性物品的充满程度。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括所述外部设备，其中所述外部设备被配置为在接收到(i)所述光的归一化测量和(ii)所述时间序列数据中的至少一个时，基于从检测到根据所述光的归一化测量确定的身体流出物的存在经过的时间以及根据所述时间序列数据确定的活动状态来确定所述充满程度。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述外部设备还被配置为通过使用回归模型求解具有指示所述经过的时间和所述活动状态的输入的函数来计算直到预期所述吸收性物品充满的时间。

17.根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述外部设备还被配置为基于(iii)自从所述吸收性物品放置在婴儿身上起的额外经过的时间来确定所述充满程度。

18.一种系统，包括：

计算机可读介质，存储非暂时性计算机可执行指令；以及

处理设备，通信地耦接到所述计算机可读介质，用于执行所述非暂时性计算机可执行指令，其中执行所述非暂时性计算机可执行指令配置所述处理设备以执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。