CN117529345A - 用于检测吸奶器特性的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于远程检测至少一个吸奶器的特性的系统。该系统包括至少一个吸奶器单元和用于检测至少一个吸奶器单元的至少一个特性的传感器。

Description

用于检测吸奶器特性的系统
本发明涉及用于远程检测至少一个吸奶器的特性的系统。
用于从女性的乳房提取或排出母乳以供婴儿稍后使用的吸奶器通常包括置于乳头和乳房的大部分上方的漏斗形罩或乳房护罩。以使乳汁从罩内的乳房排出的方式在罩中间歇性地生成减压或真空。然后，乳汁通常从罩流至储存容器中以供稍后使用。
现代吸奶器是电机驱动的，并且通常包括用于对生成减压或真空的电机的操作进行控制的电子控制单元。
吸奶器的特性必须在其操作期间被持续监测。例如，必须监测存储容器的填充水平以防止容器溢出。类似地，必须监测电机的操作以便可以快速检测故障。在电池供电的电机的情况下，还必须监测电池电量。
吸奶器还可以用作组合了多个单独的吸奶器单元的系统的一部分。如果在这样的系统中发生故障，则重要的是确定多个吸奶器单元中的哪一个受到影响。
在常规吸奶器中，监测吸奶器的特性需要直接接触吸奶器。这对于用户以及临床环境中的医务人员是不方便的。
因此，本发明旨在提供用于远程检测至少一个吸奶器的特性的系统。具体地，该系统应当使得能够检测包括多个吸奶器的系统中的至少一个吸奶器的特性。例如，该系统应当使得能够检测多个吸奶器内的单个吸奶器的定位。
为了解决这个问题，本发明涉及包括至少一个吸奶器单元和用于检测该至少一个吸奶器单元的至少一个特性的传感器的系统。
根据本发明，传感器被配置成检测至少一个吸奶器单元的至少一个特性，并且发送指示所述特性的信号。通过使用根据本发明的传感器，可以远程监测至少一个吸奶器单元的特性。例如，该系统使得能够在使用期间监测至少一个吸奶器的特性，而不需要直接查看吸奶器。因此，吸奶器可以被衣服覆盖(例如，其可以穿戴在衬衫下面)，并且可以在不必脱下衣服的情况下监测其特性。本发明的另一优点是，该系统使得能够监测位于储存设施中例如在医院或仓库中的多个吸奶器的特性，而不必直接检查每个吸奶器单元。
该至少一个吸奶器单元优选地包括用于向使用者的乳房施加负压并从乳房提取乳汁的乳房护罩和用于容纳挤出的乳汁的容器。该至少一个吸奶器单元还可以包括用于生成施加至乳房的负压的电机和用于向电机提供电能的电力供应装置。优选地，电力供应装置是可充电电池。更优选地，这些部件中的所有部件都集成到单个壳体中以形成可以直接附接至用户的乳房的吸奶器单元。
优选地，该至少一个吸奶器单元可以结合到罩杯中(胸罩内吸奶器)。在这种情况下，该系统提供了在不必打开胸罩或从罩杯拆卸吸奶器单元的情况下监测吸奶器单元的特性的优点。
传感器可以包括检测单元，该检测单元定位在吸奶器单元上并且被配置成检测至少一个吸奶器单元的任何特性。例如，检测单元被配置成检测附接到吸奶器单元的容器的填充水平、吸奶器单元的电力供应装置的状态、吸奶器电机的操作参数和/或施加至乳房的负压水平。作为另一示例，特性还可以是用于识别特定吸奶器单元的识别码。
传感器还可以被配置成将检测到的特性转换为指示该特性的信号。信号可以是指示例如容器的填充水平是否已经达到其最大容量的定性信号，或者信号可以是指示例如电力供应装置中剩余的电荷量或容器中收集的液体量的定量信号。
可以通过物理连接例如电缆连接或光缆连接来传输信号，或者可以无线传输信号。优选地，例如，通过使用光学信号或声学信号或者通过经由无线连接例如无线局域网(WLAN)连接、蓝牙连接或射频识别(RFID)系统发送电子信号来无线发送信号。
在一个实施方式中，传感器包括定位在至少一个吸奶器单元上的至少一个发送器和远离吸奶器单元定位的至少一个接收器，其中，发送器将指示吸奶器单元的至少一个特性的信号发送至接收器。优选地，发送器将信号无线地发送至接收器。
在优选实施方式中，发送器是RFID标签，接收器是RFID读取器。RFID标签将指示吸奶器单元的身份的信号发送至RFID读取器。从而，可以在多个吸奶器单元中识别吸奶器单元。此外，吸奶器单元相对于RFID读取器的定位可以例如通过评估所接收到的信号的强度和/或方向来确定。
在另一实施方式中，传感器包括至少一个声学发送器和至少一个声学接收器，其中，声学发送器生成指示吸奶器的至少一个特性的声学信号并将其发送至声学接收器。这可以例如用于确定声学发送器相对于声学接收器的定位。
在一个实施方式中，该系统包括多个(两个或更多个)吸奶器单元。例如，该系统可以包括可以同时附接至用户的两个乳房的两个吸奶器单元，优选地为胸罩内吸奶器。作为另一示例，该系统可以包括位于医院或仓库的储存空间中的多个吸奶器单元。
在一个实施方式中，该系统被配置成确定多个吸奶器单元中的每个吸奶器单元的相对定位。例如，该系统可以被配置成确定给定的吸奶器单元是位于另一吸奶器单元的左边还是右边。优选地，该信号指示吸奶器单元的定位和吸奶器单元的一个或更多个其他特性。例如，该信号可以指示每个吸奶器单元的定位和附接至每个单独的吸奶器单元的容器中的每个容器的填充水平。
在多个吸奶器单元的情况下，每个吸奶器单元可以配备有用于发送指示相应吸奶器单元的至少一个特性的信号的发送器和用于从一个或更多个其他吸奶器单元接收信号的接收器。从而，可以在不同的吸奶器单元之间交换信息。例如，给定的吸奶器单元可以确定其相对于另一吸奶器单元的定位。
在优选实施方式中，多个吸奶器单元中的每个吸奶器单元包括RFID标签、RFID读取器和RFID屏蔽件。每个吸奶器单元的RFID屏蔽件可以被配置成使得RFID标签的信号仅向一个预定方向传输。可替选地，每个吸奶器单元的RFID屏蔽件被配置成阻断RFID读取器的一侧的信号的接收。例如，RFID屏蔽件可以置于RFID读取器旁，使得RFID读取器仅接收来自吸奶器单元的一侧的信号。从而，一个吸奶器单元的RFID读取器可以确定相邻吸奶器单元的RFID标签的相对定位。因此，该系统可以确定给定的吸奶器单元位于另一吸奶器单元的左边还是右边。
在另一实施方式中，多个吸奶器单元中的每个吸奶器单元包括声学发送器和至少一个声学接收器，优选地包括至少两个声学接收器。从而，一个吸奶器单元上的声学接收器可以检测由另一吸奶器单元的声学发送器发射的信号。这使得能够确定一个吸奶器单元相对于另一吸奶器单元的定位。优选地，每个吸奶器单元包括至少两个声学检测器，并且使用飞行时间差或声音差来分析从另一吸奶器单元的声学发送器发送的信号，以确定另一吸奶器单元的相对定位。
在另一实施方式中，多个吸奶器单元中的每个吸奶器单元包括被配置成检测用户的心跳的声学接收器。这使得系统能够测量由每个声学接收器检测到的心跳信号的差异。从而，该系统可以确定例如由两个声学接收器接收的信号之间的飞行时间差或声级差。这使得系统能够确定哪个吸奶器单元位于更靠近用户的心脏并且因此位于用户的左身体侧。因此，该系统可以确定每个吸奶器单元相对于彼此的定位。
在另一实施方式中，每个吸奶器单元被配置成以定义的倾斜角度定位在用户的乳房上，其中，该倾斜角度取决于吸奶器单元是定位在用户右乳房还是左乳房上，并且每个吸奶器单元包括用于测量倾斜角度的倾斜传感器。例如，每个吸奶器单元可以被配置成如果其定位在用户的乳房上则使得其朝向用户的乳房之间的中心线倾斜。因此，倾斜传感器将根据吸奶器单元是定位在左乳房上还是右乳房上测量到不同的倾斜角度。通过分析由倾斜传感器提供的倾斜角度，该系统能够确定每个吸奶器单元的相对定位。
在一个实施方式中，该系统包括用于接收和处理来自传感器的信号的控制单元。在系统包括多个吸奶器单元的情况下，控制单元可以被配置成接收并处理来自所有吸奶器单元的信号。例如，控制单元是电子数据处理装置，例如服务器、台式PC、膝上型PC、平板计算机、智能电话或智能手表。优选地，控制单元具有用于显示关于由传感器检测到的特性的信息的显示器。
传感器信号的传输可以由系统自动控制或者由用户手动控制。例如，吸奶器单元可以包括开关，用户可以使用该开关来打开或关闭传感器。可替选地，可以通过上面提及的控制单元来远程打开或关闭传感器。
以下附图进一步示出了本发明：
图1：根据本发明的一个实施方式的包括两个吸奶器单元的系统的示意图。
图2：根据本发明的另一实施方式的包括两个吸奶器单元的系统的示意图。
图1是根据本发明的一个实施方式的包括两个吸奶器单元10、20的系统的示意图。在该实施方式中，系统被配置成通过使用电磁射频信号来确定每个吸奶器单元相对于另一吸奶器单元的定位。
每个吸奶器单元10、20由乳房护罩(breast shield)11、21形成。每个乳房护罩11、21包括RFID读取器12、22、RFID标签13、23和RFID屏蔽件14、24。RFID读取器12、22各自发射电磁场15、25。因为RFID读取器12、22靠近同一乳房护罩11、21的相应RFID屏蔽件14、24定位，所以电磁场15、25仅在一个方向上发射。在图1中所示出的示例中，从用户的角度来看，电磁场15、25仅朝向左侧发射。在另一方向上，RFID屏蔽件14、24阻断电磁场15、25的传输。
在图1中所示出的实施方式中，乳房护罩21上的RFID标签23接收从乳房护罩11上的RFID读取器12发射的电磁场15。因此，可以将来自RFID标签23的识别信号传输至RFID读取器12。RFID读取器12因此检测到RFID标签23被定位在非常接近的位置。另一方面，RFID读取器22未检测到来自任何RFID标签的信号。类似地，没有RFID读取器检测到第一乳房护罩11上的RFID标签13的存在。从而，系统可以确定吸奶器单元10定位在右乳房上，而吸奶器单元20定位在左乳房上。
图2是根据本发明另一实施方式的包括两个吸奶器单元10、20的系统的示意图。在该实施方式中，系统被配置成通过使用声学信号来确定每个吸奶器单元相对于另一吸奶器单元的定位。
每个吸奶器单元10、20由乳房护罩11、21形成。每个乳房护罩11、21包括一对麦克风16、26和声学信号发生器(未示出)。每对麦克风包括近端麦克风16a、26a和远端麦克风16b、26b。麦克风16、26对称地定位在乳房护罩11、21的相对侧。在图1中所示出的示例中，麦克风16、26定位在距离相应的乳房护罩11、26的中心的左边和右边。注意，麦克风是水平排列的，因为乳房护罩11、21以倾斜角度0°定位。然而，还可以将乳房护罩11、21以倾斜的位置即以大于或小于0°的倾斜角度来定位。麦克风16、26被配置成检测由另一吸奶器单元10、20的声学信号发生器发射的声信号。麦克风16、26优选地被置于乳房护罩11、21的外壁后面，即在相应的外壁与用户的皮肤之间。这有助于清洁乳房护罩，并且从卫生角度来看是重要特征。
根据图2的系统被配置成测量给定对的每个麦克风之间的飞行时间差和/或声级差(sound level difference)。例如，如果乳房护罩11上的麦克风16接收来自乳房护罩21上的声学信号发生器的声学信号，则近端麦克风16a即更靠近乳房护罩21的麦克风，将比远端麦克风16b更早地接收到声学信号。因此，飞行时间对于近端麦克风16a而言短于远端麦克风16b。类似地，由于声学信号发生器与远端麦克风16b之间的更大的距离，由近端麦克风16a检测到的声学信号的声级即信号强度将高于由远端麦克风16b检测到的声级。基于飞行时间和/或声音水平的差，系统可以确定相应的近端麦克风16a、26a比相应的远端麦克风16b、26b更靠近相邻的乳房护罩11、21。从而，系统可以确定两个吸奶器单元11、20的相对定位。
可以通过配置麦克风16、26使得其检测用户的心跳来进一步修改图2的系统。在该实施方式中，不需要单独的声学信号发生器，并且每个乳房护罩11、22只要仅包括单个麦克风16、26就足够了，而不是包括一对麦克风。单个麦克风必须被配置成检测用户的心跳，即单个麦克风必须优选地靠近用户的皮肤定位。系统被配置成测量两个麦克风16、26之间的飞行时间差和/或声级差。位于更靠近用户的左身体侧的麦克风26将比位于更靠近右身体侧的麦克风16更早地并且以更高的声级检测到心跳信号。从而，系统可以确定哪个吸奶器单元10、20定位在用户的左侧，以及哪个吸奶器单元10、20定位在用户的右侧。
附图标记列表
10吸奶器单元
11乳房护罩
12RFID读取器
13RFID标签
14RFID屏蔽件
15电磁场
16麦克风
16a近端麦克风
16b远端麦克风
20吸奶器单元
21乳房护罩
22RFID读取器
23RFID标签
24RFID屏蔽件
25电磁场
26麦克风
26a近端麦克风
26b远端麦克风

Claims (15)

1.一种系统，包括至少一个吸奶器单元(10、20)和用于检测所述至少一个吸奶器单元(10、20)的至少一个特性的传感器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器被配置成发送指示所述至少一个吸奶器单元(10、20)的所述至少一个特性的信号。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其中，所述传感器包括检测单元，所述检测单元定位在所述吸奶器单元(10、20)上并且被配置成检测所述至少一个吸奶器单元(10、20)的至少一个特性。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述检测单元被配置成检测附接至所述吸奶器单元(10、20)的容器的填充水平、所述吸奶器单元(10、20)的电力供应装置的状态、吸奶器电机的操作参数和/或由所述吸奶器单元(10、20)施加至乳房的负压水平。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述系统包括多个吸奶器单元(10、20)并且被配置成检测所述多个吸奶器单元(10、20)中的每个吸奶器单元的定位。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述传感器包括定位在所述至少一个吸奶器单元(10、20)上的至少一个发送器和远离所述吸奶器单元(10、20)定位的至少一个接收器，其中，所述发送器将指示所述吸奶器单元(10、20)的至少一个特性的信号传输至所述接收器。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个吸奶器单元(10、20)配备有用于发送指示相应的吸奶器单元(10、20)的至少一个特性的信号的发送器和用于接收来自一个或更多个其他吸奶器单元(10、20)的信号的接收器。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的系统，其中，所述发送器是RFID标签(13、23)，并且所述接收器是RFID读取器(12、22)。
9.根据从属于权利要求7的权利要求8所述的系统，其中，所述吸奶器单元(10、20)还包括RFID屏蔽件(14、24)，所述RFID屏蔽件被配置成使得所述RFID标签(13、23)的信号仅被传输到一个预定方向或者使得信号的接收在所述RFID读取器(12、22)的一侧被阻断。
10.根据权利要求6和7中任一项所述的系统，其中，所述发送器是声学发送器，并且所述接收器是声学接收器。
11.根据从属于权利要求7的权利要求10所述的系统，其中，所述吸奶器单元(10、20)包括声学发送器和至少两个声学接收器。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括用于接收和处理来自所述传感器的信号的控制单元。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述传感器信号的传输可以由所述系统自动控制或者由用户手动控制。
14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述吸奶器单元(10、20)包括用于测量用户的心跳的声学传感器。
15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述吸奶器单元(10、20)被配置成以定义的倾斜角度定位在用户的乳房上，其中，所述倾斜角度取决于所述吸奶器单元是定位在用户的右乳房上还是定位在用户的左乳房上，并且所述吸奶器单元包括用于测量所述倾斜角度的倾斜传感器。
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