CN204744627U - 尿布湿度感测装置及监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种尿布湿度感测装置及尿布湿度监测系统。该尿布湿度感测装置是利用电荷耦合的原理形成耦合电容，主要以单一电极片贴附于尿布外侧作为耦合电极，且由量测单元感测电极片与尿布内侧之间的耦合电容大小作为判断尿布潮湿程度的依据。较佳者，再将尿布潮湿信号以无线通讯单元传送到一外部电子装置，提供照护人员实时监测信息，以节省人力巡视的奔波辛劳。

Description

尿布湿度感测装置及监测系统

技术领域

本实用新型是有关一种湿度感测装置及监测系统，特别是一种尿布湿度感测装置及监测系统。

背景技术

随着人口平均寿命的拉长，医疗照护需求比例逐日增多，对于无意识或日常生活中需要依赖排尿护理的病患，例如高龄或幼龄人口，基本上是以尿布为主要照护方式。而医院或赡养中心的照护人力普遍不足，因此无法同时监测每一个受照护者的尿布尿湿状态，并实时更换尿布。习知的尿湿警示装置需要在尿布的内侧设置电极以侦测尿布湿度的变化。然而，尿布内侧的电极容易导致使用者产生不舒适的使用感受，且需在尿布的制造过程设置所需的电极，不仅导致制造复杂且增加成本。

综上所述，如何简便地感测一受照护者的尿布尿湿状态便是目前极需努力的目标。

实用新型内容

本实用新型提供一种尿布湿度感测装置及监测系统，其是利用电荷耦合的原理形成耦合电容，主要以单一电极片贴附于尿布外侧作为耦合电极，且由量测单元感测电极片与尿布内侧之间的耦合电容大小作为判断尿布潮湿程度的依据。由于本实用新型无须在尿布内侧设置电极，因此使用上较舒适，且简单贴附于任意厂牌的尿布皆可感测尿布湿度。

本实用新型一实施例的尿布湿度感测装置包含一电极片、一量测单元以及一处理单元。电极片贴附于一尿布外侧表面且电气耦合至尿布内侧，以形成一耦合电容。量测单元与电极片电性连接，用以量测耦合电容。处理单元与量测单元电性连接，且其依据耦合电容值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号。

本实用新型另一实施例的尿布湿度监测系统包含一尿布湿度感测装置以及一电子装置。尿布湿度感测装置包含一电极片、一量测单元、一第一处理单元以及一第一无线通讯单元。电极片贴附于一尿布外侧表面且电气耦合至尿布内侧，以形成一耦合电容。量测单元与电极片电性连接，用以量测耦合电容。第一处理单元与量测单元电性连接，且其依据耦合电容值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号。第一无线通讯单元与第一处理单元电性连接，用以传输尿布潮湿信号。电子装置包含一第二无线通讯单元、一第二处理单元以及一警示单元。第二无线通讯单元，用以接收来自尿布湿度感测装置的尿布潮湿信号。第二处理单元与第二无线通讯单元电性连接。警示单元与第二处理单元电性连接，且其依据尿布潮湿信号，以产生一警示信号。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1a为一示意图，显示本实用新型一实施例的尿布湿度感测装置。

图1b为一示意图，显示本实用新型另一实施例的一种尿布湿度感测装置。

图2a为一曲线图，显示本实用新型一实施例的尿布湿度感测装置的感测原理。

图2b为一曲线图，显示本实用新型一实施例的尿布湿度感测装置的感测结果。

图3为一方块图，显示本实用新型一实施例的尿布湿度监测系统。

符号说明

B皮肤

C、c1、c2耦合电容

N尿布

E尿布潮湿信号

d1、d2电荷耦合距离

t0、t1时间点

1尿布湿度感测装置

2电子装置

10电极片

12屏蔽元件

20量测单元

30处理单元、第一处理单元

32第二处理单元

40无线通讯单元、第一无线通讯单元

42第二无线通讯单元

50提示单元

60警示单元

具体实施方式

以下将详述本实用新型的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本实用新型亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本实用新型的范围内，并以权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本实用新型有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本实用新型可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本实用新型形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。

请参照图1a，本实用新型的一实施例的尿布湿度感测装置包含一电极片10、一量测单元20以及一处理单元30。电极片10贴附于一尿布N外侧表面且电气耦合至尿布N内侧，以形成一耦合电容C。可以理解的是，对于一干燥尿布而言，电极片10系电气耦合至尿布N内侧的一皮肤B；而对于一潮湿尿布而言，电极片10系电气耦合至尿布N中但靠近皮肤B的内侧尿湿部位；为了方便说明，以下将前述两个位置统称为尿布N内侧。而且，一潮湿尿布的耦合电容大于一干燥尿布的耦合电容。

接续上述说明，量测单元20与电极片10电性连接，用以量测耦合电容C。处理单元30与量测单元20电性连接，且其依据耦合电容C值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号。于一实施例中，量测单元20与处理单元30可整合于同一集成电路中，但不以此为限。

请参照图1b，以下说明本实用新型的其它实施态样。于一实施例中，尿布湿度感测装置具有一无线通讯单元40，其与处理单元30电性连接，用以传输尿布潮湿信号至一外部电子装置，以通知照护人员；较佳者，无线通讯单元40系一低功耗蓝牙(Bluetooth4.0LowEnergy，BLE)通讯单元。于另一实施例中，尿布湿度感测装置具有一提示单元50，其与处理单元30电性连接，其中处理单元30依据尿布潮湿信号，以启动提示单元50。提示单元50可为一灯号或声音，举例而言，提示单元50可为一低功耗发光二极管元件，当尿布潮湿时即可闪烁灯光以提示照护人员，而不以前述外部电子装置通知照护人员为限。于一实施例中，为了隔离外界的耦合干扰以增加感测装置的准确度，尿布湿度感测装置可具有一屏蔽元件12，其可为一导电材质且设置于电极片10上与尿布N相异侧，用以避免电极片10电气耦合至外来异物(foreignbody)。可以理解的是，为了达成屏蔽效果，电极片10与屏蔽元件12系电性隔离。较佳者，一软性印刷电路板具有一电路层、一隔离层以及一金属层依序堆栈设置，其中电路层包含一电极片，用以形成一耦合电容，金属层作为一屏蔽元件形成于隔离层上，则此软性印刷电路板的感测准确度较单一电极片更好。

以下说明本实用新型一实施例的尿布湿度感测装置的感测原理，其是采用电荷耦合的原理以形成耦合电容，主要以单一电极片贴附于尿布外侧作为耦合电极，且以量测单元感测电极片与尿布内侧之间的耦合电容大小作为判断尿布潮湿程度的依据。其耦合电容的计算公式如方程式(1)：

C＝eA/d(1)

其中，C表示耦合电容，e表示介电常数，A表示电极片面积，d表示电荷耦合距离。在电极片面积A固定不变的条件下，可得耦合电容C与电荷耦合距离d呈反比。

请一并参照图1a以及图2a，在一干燥尿布中，其电荷耦合距离d1是电极片10至尿布N内侧皮肤B的距离；而在一潮湿尿布中，其电荷耦合距离d2是电极片10至尿布N内侧尿湿部位的距离。且，尿液中水份及电解质会渗透至尿布中，使得电荷耦合距离d2小于电荷耦合距离d1。藉由上述方程式(1)，可知一潮湿尿布的耦合电容c2大于一干燥尿布的耦合电容c1。当耦合电容值的变化大于一阀值时，处理单元30将产生一尿布潮湿信号。

请参照图2b，于一实施例中，在时间点t0时，尿布湿度感测装置实测得一干燥尿布的耦合电容值c1为5pF。经过一段时间后，受照护对象于时间点t1时排尿，使得潮湿尿布的耦合电容值c2增为14pF。由此可见，本实用新型的尿布湿度感测装置可以准确感测并判断一尿布的干燥或潮湿状态。

请参照图3，本实用新型另一实施例的尿布湿度监测系统包含一尿布湿度感测装置1以及一电子装置2。尿布湿度感测装置1包含一电极片10、一量测单元20、一第一处理单元30以及一第一无线通讯单元40。电极片10贴附于一尿布外侧表面且电气耦合至尿布内侧，以形成一耦合电容。量测单元20与电极片10电性连接，用以量测耦合电容。第一处理单元30与量测单元20电性连接，且其依据耦合电容值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号E。第一无线通讯单元40与第一处理单元30电性连接，用以传输尿布潮湿信号E，以通知照护人员；较佳者，无线通讯单元40系一低功耗蓝牙(Bluetooth4.0LowEnergy，BLE)通讯单元。尿布湿度感测装置1的其它技术内容或其它实施例已如前述，在此不再赘述。

接续上述说明，电子装置2包含一第二无线通讯单元42、一第二处理单元32以及一警示单元60。第二无线通讯单元42，用以接收来自尿布湿度感测装置1的尿布潮湿信号E。第二处理单元32与第二无线通讯单元42电性连接。警示单元60与第二处理单元32电性连接，且其依据尿布潮湿信号E，以产生一警示信号。于一实施例中，电子装置2可为一行动上网装置、计算机或嵌入式系统，以利照护人员行动管理、集中管理多位受照护对象，而免于奔波巡视的辛劳。于另一实施例中，警示单元60可为一扬声器、震动器、灯号以及显示装置至少其中之一，以实时通知照护人员尿布干燥或潮湿状态。于一实施例中，尿布湿度监测系统，更包含一储存单元(未图式)与第二处理单元32电性连接，用以储存尿布潮湿信号E及其信号产生时间，以建立一生理信息表。

可以理解的是，若某一受照护对象因疾病或身体不适，而发生频尿或腹泻现象，将可透过电子装置2所建立的生理信息表以反应受照护对象是否有短时间内频繁排泄等生理异常现象；或着，透过生理数据表的纪录，也可监测受照护对象尿湿后，经过多久才由照护人员更换其尿片，以提升照护中心的照护效率及质量。

综合上述，本实用新型的尿布湿度感测装置及监测系统，其是利用电荷耦合的原理形成耦合电容，主要以单一电极片贴附于尿布外侧作为耦合电极，且由量测单元感测电极片与尿布内侧之间的耦合电容大小作为判断尿布潮湿程度的依据。本实用新型的尿布湿度感测装置可以准确感测并判断一尿布的干燥或潮湿状态。较佳者，再将尿布潮湿信号以无线通讯单元，例如一低功耗蓝牙通讯单元，传送到一外部电子装置，提供照护人员实时监测信息，以利照护人员行动管理、集中管理多位受照护对象，而免于奔波巡视的辛劳。此外，外部电子装置可建立每一受照护者的生理信息表，以提升照护中心的照护效率及质量。

以上所述的实施例仅是为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以之限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种尿布湿度感测装置，其特征在于，包含：

一电极片，其贴附于一尿布外侧表面，该电极片电气耦合至该尿布内侧，以形成一耦合电容；

一量测单元，其与该电极片电性连接，用以量测该耦合电容；以及

一处理单元，其与该量测单元电性连接，且其依据该耦合电容值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号。

2.如权利要求1所述的尿布湿度感测装置，其特征在于，更包含一低功耗蓝牙通讯单元，其与该处理单元电性连接，用以传输该尿布潮湿信号至一外部电子装置。

3.如权利要求1所述的尿布湿度感测装置，其特征在于，更包含一屏蔽元件，其包含一导电材质且设置于该电极片上与该尿布相异侧，用以避免该电极片电气耦合至外来异物。

4.一种尿布湿度监测系统，其特征在于，包含：

一尿布湿度感测装置，其包含：

一电极片，其贴附于一尿布外侧表面，该电极片电气耦合至该尿布内侧，以形成一耦合电容；

一量测单元，其与该电极片电性连接，用以量测该耦合电容；以及

一第一处理单元，其与该量测单元电性连接，且其依据该耦合电容值的变化，以判断是否产生一尿布潮湿信号；以及

一第一无线通讯单元，其与该处理单元电性连接，用以传输该尿布潮湿信号；以及

一电子装置，其包含：

一第二无线通讯单元，用以接收来自该尿布湿度感测装置的该尿布潮湿信号；

一第二处理单元，其与该第二无线通讯单元电性连接；以及

一警示单元，其与该第二处理单元电性连接，且其依据该尿布潮湿信号，以产生一警示信号。

5.如权利要求4所述的尿布湿度监测系统，其特征在于，该电子装置包含一行动上网装置、计算机或嵌入式系统。

6.如权利要求4所述的尿布湿度监测系统，其特征在于，更包含一储存单元，其与该第二处理单元电性连接，用以储存该尿布潮湿信号。

7.如权利要求4所述的尿布湿度监测系统，其特征在于，该第一无线通讯单元以及该第二无线通讯单元系一低功耗蓝牙通讯单元。

8.如权利要求4所述的尿布湿度监测系统，其特征在于，该尿布湿度感测装置更包含一屏蔽元件，其包含一导电材质且设置于该电极片上与该尿布相异侧，用以避免该电极片电气耦合至外来异物。