CN210144921U - 一种用于检测设备的谐振频率的床垫罩及检测水分的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于检测设备的谐振频率的床垫罩及检测水分的系统，所述设备包括用于检测吸水性物体处的水分、并布置成附着在该吸水性物体上的设备。所述床垫罩包括至少两个织物层、布置在两个织物层之间的天线、以及将所述天线连接到监控单元的接口，其中所述监控单元用于将测试信号从所述天线发送到所述设备、以及接收由所述天线检测到的来自所述设备的应答信号。天线布置成减少天线不同部分之间的磁场干涉效应。

Description

一种用于检测设备的谐振频率的床垫罩及检测水分的系统

技术领域

本申请总体上涉及一种包括天线的床垫罩，以用于检测设备的谐振频率。特别地，床垫罩用于水分检测。更具体地，本申请涉及一种包括床垫罩的系统和方法，其中，所述系统和方法用于检测吸水性物体中的水分。

背景技术

水分检测在很多情形中是重要的。一种情形涉及诸如尿片的吸水性物体。在现有技术中提出了这样的方案——在检测到穿戴者尿片内的水分时告知诸如护理人员，由此，护理人员知道到了该换尿片的时间。

WO 2007/069945公开了一种包括电路的湿度检测装置，该电路一体地形成在诸如尿片的吸水性物体中。然而，这种湿度检测装置可能是不实际的、并且是不经济的，因为其需要和尿片集成一体、因此需要特殊制造的尿片。

因此，在现有技术中存在这样的需求：其可以方便、可靠、经济地检测患者是否在(位置上)。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的一个目的是提供一种改进的、用于检测吸水性物体处的水分的系统。特别地，本申请涉及应用在这种系统中的床垫罩。

根据本申请的第一方面，描述了一种用于检测设备的谐振频率的床垫罩。特别地，所述设备是用于检测吸水性物体处的水分、并布置成附着在该吸水性物体上的设备。床垫罩可包括至少两个织物层、布置在两个织物层之间的天线、以及将所述天线连接到监控单元的接口，其中所述监控单元用于将测试信号从所述天线发送到所述设备、以及接收由所述天线检测到的来自所述设备的应答信号。所述天线布置成减少天线不同部分之间的磁场干涉效应。

在床垫罩的一个示例中，所述织物层布置成提供用于将天线设置在其内的沟道，例如，通过焊接或粘接所述织物层提供所述沟道。

在床垫罩的一个示例中，所述天线包括至少两个由导体形成的平行四边形回路。所述导体可以是电线、导线，线缆等。

在床垫罩的一个示例中，平行四边形相对于所述床垫罩的长度和/或宽度方向倾斜地布置。

在床垫罩的一个示例中，两个平行四边形回路的至少一部分重叠，例如提供一较小的、第三平行四边形。

在床垫罩的一个示例中，所述平行四边形回路是矩形的。

在一个示例中，所述床垫罩可包括布置在两个织物层之间的用于检测用户体重的传感器，例如应变仪。应变仪连接到与监控单元连接的同一接口。

在一个示例中，所述床垫罩可包括用于检测用户体温的传感器。体温传感器连接到与监控单元连接的同一接口。

根据本申请的一个方面，描述了一种用于检测吸水性物体处的水分的系统。所述系统包括：一布置成附着在该吸水性物体上、并包括谐振电路的设备，所述设备具有水分感测部，其中，所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有第二谐振频率。所述系统还包括具有如上所述的床垫罩的监控单元，所述监控单元布置成：向所述设备发送测试信号，接收来自所述设备的应答信号。所述监控单元布置成：判定应答信号的频率，并且如果判定的频率与所述第二谐振频率对应，则产生检测信号。

根据本申请的另一个方面，描述了一种为床垫提供天线以检测设备的谐振频率的方法。所述设备可以是用于检测吸水性物体处的水分、并布置成附着在该吸水性物体上的设备。所述方法包括：将所述天线布置在至少两个织物层之间，其中，所述天线布置成减少天线不同部分之间的磁场干涉效应。

根据本申请的再另一个方面，描述了一种用于检测患者是否在(位置上)的系统。所述系统包括：用于检测吸水性物体处的水分、并布置成附着在该吸水性物体上的设备。所述设备包括一具有水分感测部的谐振电路，其中，所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有至少第二谐振频率。所述系统还包括监控单元，所述监控单元布置成：向所述设备发送测试信号，并基于来自所述设备的应答信号来判定患者是否在(位置上)。所述监控单元可包括如上所述的床垫罩。

在所述系统的一个示例中，如果监控单元没有检测到应答信号，则表示患者不在(位置上)。

在所述系统的一个示例中，监控单元可构造成基于患者可能不在的判断结果将报警信号发送到接收单元。在一些可选和/或另外的示例中，监控单元可将信号发送到接收单元，以表示患者在(位置上)。

在一个示例中，报警信号可启动一监视系统，该监视系统可构造成用于将确认信号(例如图像信号和/或声音信号)发送到接收单元。

根据本申请的另一个方面，描述了一种用于检测患者是否在(位置上)的方法。所述方法包括将水分检测设备布置在吸水性物体上。所述设备包括具有水分感测部的谐振电路。所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有第二谐振频率。所述方法还包括：向所述设备发送测试信号、接收来自所述设备的应答信号、并基于来应答信号来判定患者是否在(位置上)。可由监控单元接收所述应答信号，监控单元可包括如上所述的床垫罩。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于检测吸水性物体处的水分的系统，所述系统可包括一布置成附着在该吸水性物体上的设备。所述设备可包括谐振电路，所述设备具有水分感测部，其中，所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有第二谐振频率。所述系统还可包括监控单元，所述监控单元布置成：向所述设备发送测试信号，接收来自所述设备的应答信号，判定应答信号的频率，并且在判定的频率与所述第二谐振频率对应时产生检测信号。所述监控单元可包括如上所述的床垫罩。

根据一个示例，所述系统可布置成用于检测吸水性物体处或内的水分。吸水性物体可以是尿片、尿失禁服装、卫生巾、卫生棉条、绷带或床保护垫等中的任一者。

在本文中，干燥情形可指这样的情形，其中设备没有被弄脏。此外，潮湿情形可指这样的情形，其中发生了弄脏。脏物可以是由于小便或排便或其他人体排泄物所释放的水分或流体。

通过提供取决于水分是否存在而具有第一和第二谐振频率的设备，能够可靠地检测到水分。此外，通过确定应答信号的频率，该检测方法可以对入射信号的信号强度变化(例如由于设备和天线之间的距离变化、或位于信号路径中的物体阻碍了测试信号和应答信号而导致) 相对不敏感。

此外，通过基于是否存在具有第二谐振频率的信号来产生检测信号，可以避免由于在吸水性物体处没有上述设备而产生误检测信号。

通过利用检测到的应答信号(例如不存在应答信号)可与患者不在监控单元范围内的位置上相对应，可提供一种用于检测患者是否在(位置上)的廉价且简单的系统。例如，在患者休息或睡觉的睡眠时间期间、且例如护理人员(如看护者)不在时，检测患者在(位置上) 是重要的。对于被诊断是痴呆(其可能导致迷路和精神混乱)的患者而言，特别需要监控并确定患者在(位置上)。

所描述的系统提供了一种用于监控或判定患者在(位置上)的廉价且有效的方法，而无需其他的设备。

所描述的床垫罩的优点在于：其防止了死区或降低了这种死区的效应。死区是指：由于例如在回路天线之间没有覆盖(其可能例如由磁场的干涉导致)，天线在将信号发送到用于检测吸水性物体中的水分的设备、或从设备接收信号时是较不起作用的。

所描述的床垫罩提供了廉价并有效的解决方案。通过将设备附着到吸水性物体上，所述设备可以用在多个不同的吸水性物体上，所需的适应性调整最少。例如，所述设备可通过缝合、缝线、粘附等附着。因此，所描述的系统不需要专门制作的或定制的吸水性物体。另一个优点在于：设备可以设置在吸水性物体的不同位置上。因此，检测的灵敏度可个案化地变化。例如，在吸水性物体是尿片的情况下，针对不同的穿戴者，设备可以附着在尿片的不同位置上。

根据一个示例，设备包括织物层。织物层可设置为设备的外层，与吸水性物体穿戴者面对。这可以改善穿戴者的舒适度。

根据一个示例，水分感测部包括吸收层，其设置成吸收水分。通过吸收水分，水分可以保留在水分感测部内。因此，在水分已经被释放到吸水性物体内一段时间之后，也可以维持从第一谐振频率往第二谐振频率的频率移动，且水分也可以被检测到。

根据一个示例，吸收层包括聚合物。

特别地，聚合物可以是聚丙烯酸。根据一个示例，所述设备包括覆盖至少一部分谐振电路的水分阻挡物。特别地，该水分阻挡物不覆盖至少一部分水分感测部。水分阻挡物防止除水分感测部之外的电路部分与水分接触，并因此避免不可预测的谐振频率移动。

根据一个示例，水分感测部布置成：在潮湿情形下，使得谐振电路的谐振频率从第一谐振频率移动到第二谐振频率。特别地，水分感测部可通过在干燥情形下具有第一电容、而在潮湿情形下具有第二电容来实现此频率移动。

根据一个示例，水分感测部包括被绝缘体隔开的两个导体。两个导体可平行地设置。在干燥情形下，两个导体可为谐振电路提供电容。在潮湿情形下流体(例如水)和其中的任意电荷载子(例如离子)可降低两个导体之间的电阻。因此，谐振频率可从第一谐振频率移动到第二谐振频率。

根据一个示例，两个导体形成一叉指式的指状结构。此结构提供了多个平行的导体，因此给设备赋予了大的水分感测区域及高的水分灵敏度。

根据一个示例，所述设备包括具有第一侧和第二侧的电气绝缘层，其中所述两个导体布置在第一侧上，水分感测部进一步包括设置在第二侧上、与上述两个导体相面对、并且布置成与该两个导体电容耦合的第三导体。水分感测部因此可具有第一电容、第二电容、第三电容，该第一电容是设置在第一侧上的两个导体之间的电容，第二电容是第三导体和设置在第一侧上的两个导体中的第一导体之间的电容，第三电容是第三导体和设置在第一侧上的两个导体中的第二导体之间的电容。在干燥情形下，谐振电路的谐振频率因此可由与第二及第三电容(其串联地连接)并联连接的第一电容、以及谐振电路的所有其他电容或电感限定。然而，在潮湿情形下，谐振电路的谐振频率可主要由谐振电路的这些其他的电容或电感限定。从而，能够实现从干燥情形下的第一谐振频率往潮湿情形下的第二谐振频率的可靠移动。根据本申请，所公开的上述设备的设计特别适用于基于频率的水分检测。

根据一个示例，所述设备包括设置在所述位于第一侧的两个导体上的物质，该物质在溶解时形成电荷载子。这些电荷载体可增加设备的灵敏度。特别地，该物质可以是例如氯化钠的盐。

根据一个示例，谐振电路包括电感和电容。

根据一个示例，测试信号包括至少一个脉冲。通过发送脉冲测试信号，可以降低监控单元的能量消耗。

根据一个示例，第一谐振频率落在测试信号的频带或带宽之外。根据此示例，设备在潮湿情形下可强烈地响应测试信号。这可减少误检测的风险。

根据可选的示例，第一谐振频率落在测试信号的频带或带宽之内。根据此示例，设备在潮湿情形下和干燥情形下均可响应测试信号。该可选示例的较短的脉冲长度导致监控单元的能量消耗降低。

根据一个示例，所述系统进一步包括与监控单元连接的天线。测试信号通过天线发送。另外，应答信号可通过天线接收。因此，天线可用于发送测试信号、以及接收来自设备的应答信号。这可简化系统的操作，并降低系统的成本。

根据一个示例，监控单元布置成减少天线中的残余振荡——由测试信号产生的振动。这可有利于检测来自设备的应答信号，并改善水分检测的可靠性。根据一个示例，监控单元进一步布置成确定应答信号的包络值，并在包络值与参考包络值匹配、且判定的应答信号频率与第二谐振频率对应时产生检测信号。如果接收到的信号具有期望的包络值，并具有与第二谐振频率对应的频率，则可判定：接收到的信号很可能来自设备二不是其他来源。因此可避免由于具有第二谐振频率的噪音所导致的误检测。

根据本申请的第二方面，提供一种用于检测附着到吸水性物体上的设备内的水分的方法，所述设备包括具有水分感测部的谐振电路，所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有第二谐振频率。所述方法包括：向所述设备发送测试信号，接收来自所述设备的应答信号，判定应答信号的频率，并且在判定的频率与所述第二谐振频率对应时产生检测信号。

与第一方面相关的细节和优点也相应地适用于第二方面，由此可参照之前的描述。

附图说明

通过下面参照附图对本申请优选实施方式的示例的、非限制性的详细描述，可以更好地理解本申请的上述及另外的目的、特征和优点，其中，针对相似的元件采用相似的附图标记；其中：

图1示出了一根据所述概念性示例的用于检测尿片中的水分的系统，其中该系统可用于检测患者是否在(位置上)；

图2a和2b分别示出了根据所述概念性示例的设备的上侧和下侧；

图2c和2d分别示出了根据所述概念性示例的处于干燥情形和潮湿情形的谐振电路；

图3a和3b分别示出了根据所描述的可选概念性示例的设备的上侧和下侧；

图3c和3d分别示出了根据所描述的可选概念性示例的处于干燥情形和潮湿情形的谐振电路；

图4为根据所述概念性示例的用于检测水分的方法的流程图，该方法可用于检测患者是否在(位置上)；

图5a和5b示出了包括天线的床垫罩的示例，还示出了用于天线的沟道；

图6示出了包括天线的床垫罩的另一示例。

具体实施方式

下文的示例将参考尿片进行描述。然而，所描述的概念可同样地应用于其他类型的吸水性物体——例如尿失禁服装、卫生巾、卫生棉条、绷带或床保护垫等。本文的示例是用于床垫罩，但可同样地应用于其他类型的床上用品，例如用在床单、羽绒被上。其也可布置在毯子或薄的床垫中。

图1示出了根据本申请的第一示例的、用于检测尿片中的水分的系统1。第一示例的系统1将以床2承载有一穿着尿片4的患者3的方式示出。系统1包括用于检测尿片4中的水分的设备5。系统1进一步包括监控单元6和天线7。监控单元6连接到天线7。监控单元6 是否检测到来自设备5的检测信号——例如不存在该信号——可以用于检测患者是否位于监控单元6的检测范围内。

图2a和2b详细地示出了设备5。设备5以应答器标签的形式设置。设备5包括柔性的载体，其具有粘附性的下侧(为了清楚起见没有在图中示出)。因此，设备5可以容易地附着到尿片4上。设备5优选地附着到尿片的下述位置上：如果患者3小便或排便，则设备5会变湿。设备5包括诸如塑料膜的电气绝缘层9。绝缘层9设置在载体的上侧。绝缘层9可以与载体一起延伸。设备5进一步包括谐振电路10和水分感测部13。谐振电路10和水分感测部13设置在绝缘层9上。根据现有技术中公知的原理，谐振电路10例如可以通过选择性地蚀刻掉一部分设置在绝缘层9上的薄金属层而形成。

将参见图2a-2d详细地描述谐振电路10和水分感测部13。谐振电路10包括电感11和电容12。电感11设置在绝缘层9的第一侧。电容12由设置在绝缘层9的相对两侧上的两个导电表面12’、12”形成。电感11与设置在绝缘层9第一侧上的电容板连接。优选地，第一侧面向穿戴者。

设备5进一步包括覆盖谐振电路10的电感11和电容12的水分阻挡件16。水分阻挡件 16防止水分接触电感11和电容12。在一些示例中，除了水分感测部13之外，水分阻挡件16覆盖相对的两侧，将设备5与水分完全地密封隔开。

设备5进一步包括外织物层(图中为了清楚起见没有示出)，其覆盖设备5的面对患者3 的一侧，以使得对皮肤的刺激最小。

如图2a所示，水分感测部13包括设置在绝缘层9的第一侧上的两组导体14和14’。两组导体14和14’形成一叉指式的指状结构。两组导体14、14’的导电指彼此平行地设置。两组导体14和14’通过诸如空气或电介质的绝缘体隔开。指状件的数量、指状件的长度、以及指状件之间的隔开距离可例如根据特定的应用、设备5的灵敏度、或设备5的尺寸等变化。

水分感测部13进一步包括设置在绝缘层9的第二侧上的导电层15。导电层15与两组导体14和14’彼此面对地设置。因此，导电层15与两组导体14、14’的至少一部分直接地/正面地面对。两组导体14和14’连接到谐振电路10。更具体地，第一组导体14连接到电感11。第二组导体14’连接到电容板。导电层15非电流式地连接到谐振电路10。通过与两组导体14和14’面对地设置导电层15，导电层15可以与导体组14和14’中的任一者电容式地耦合。

如果两组导体14和14’都是干的，即水分感测部处于干燥状态，则基本上没有可在两组导体14和14’之间导通电流的自由电荷载子。由此，水分感测部13形成电容为Ca的电容器，该电容器与两个串联连接的、电容为Cb和Cc的电容器并联，其中，Ca为两组导体14 和14’之间的电容，Cb为第一组导体14和导电层15之间的电容，Cc为第二组导体14’和导电层15之间的电容。这在图2c中被示出。

其中，Cg与两组导体14和14’在绝缘层9之上的延伸高度成正比，并与两组导体14和 14’的指状件之间的隔开距离成反比。其中，Cb和Cc分别与导电层15及第一组导体14和第二组导体14’在绝缘层9平面上的面积成正比，并与第一组导体14、第二组导体14’和导电层15之间的隔开距离(即绝缘层9的厚度)成反比。根据第一示例，延伸高度远小于所述表面面积、且绝缘层9的厚度远小于两组导体14和14’之间的隔开距离。相应地，与C 和Cc相比，Ca是相对较小的。从谐振电路10看，水分感测部13因此大致上起到两个串联连接的电容Cb和Cc的作用。因此，在干燥状态下，谐振电路10的谐振频率主要由电感11 的感应系数限定，其中电感11与三个串联连接的电容——即电容12、电容Cb和Cc的电容——串联地连接。

当设备5与水分接触时，水分将侵入外织物层并与两组导体14和14’接触。此时，流体中的任何电荷载子都将导致两组导体14和14’之间的电流导通通路。因此，两组导体14和14’之间的电阻将降低。如果存在足够数量的电荷载子，则水分感测部13将在两组导体14和14’之间提供与Cb和Cc并联的低电阻的电流通路。这在图2d中被示出，其中电容Ca 被一短路电路代替。

因此，在足够潮湿的情形下，谐振电路10所提供的谐振频率主要由电感11的感应系数限定，其中电感11与电容12的电容串联地连接。此谐振频率低于干燥状态下的谐振电路10 的谐振频率。因此，当水分感测部13暴露于水汽/水分时，谐振电路10的谐振频率将从第一谐振频率移动到比第一谐振频率要低的第二谐振频率。

应当理解，“短路”是相对的表述，因为实际上任何导电通路对都会对电路有一定程度的阻抗。因此，在本文中，表述“短路”涉及这样的情形：其中水分感测部13中的Cb和Cc不再显著地影响谐振电路10的谐振频率。

可通过在两组导体14和14’处设置盐(或在存在水分的情形下具有相似特性的其它物质)来提高设备5的灵敏度。当盐与流体接触时，它会溶解并形成电荷载子，其导致两组导体14和14’之间的电阻减小。

可选地，可以在两组导体14和14’处设置吸收层。吸收层可包括诸如聚丙烯酸的聚合物。吸收层可保留释放到尿片4内的流体，从而增加设备5的灵敏度。

根据另一选项，吸收层可包括盐(或在存在水分的情形下具有相似特性的其它物质)以进一步提高设备5的灵敏度。例如，在一些情形中，40％的聚合物与60％的盐的组分60％的聚合物与40％的盐的组分可能是合适的比例。

回到第一示例，当水分感测部13处于干燥状态时，谐振电路10具有第一谐振频率；当水分感测部13处于潮湿状态时，谐振电路10具有不同于第一谐振频率的第二谐振频率。

通过将谐振电磁信号发送到谐振电路10，谐振电路10将在其谐振频率处开始谐振或振荡。在电磁信号结束后，谐振电路10还将持续地振荡一段时间。此振荡将产生振幅包络指数消减的电磁正弦应答信号。此应答信号将由天线7采集到并由监控单元6检测到。

因此，可基于应答信号的频率来确定水分/潮湿情形。优选地，将第二谐振频率选定成“被检测频率”。然而，根据应用和期望的水分检测的灵敏度，检测频率也可选成介于第一谐振频率和第二谐振频率之间的频率。

为了便于检测水分，优选地，第一谐振频率和第二谐振频率分开至这样的程度：它们的频带彼此不重叠。优选地，特定地选择电感11的电感值、电容12以及水分感测部13的电容值，以使得第二谐振频率落在适当的免授权/不需要申请许可证的频带内，而第一谐振频率落在此频带之外。

回到图1，天线7设置在床2上。天线7可设置在床2的床垫下方。可选地，天线7可设置在床2的床垫覆单下方。一个示例是床垫罩。

可选地，天线7可设置在床2的床单或床上用品下方。对于所有这些可选方式，天线7 优选地设置在床2的中央位置。天线7因此相对于患者3而言良好地定位设置，并与尿片4与设备5相距较近。在一些实例中，天线7设置在一塑料袋内。这提供了对水分的防护，并可以在铺床期间容易、卫生地操作天线7。优选地，天线7是回路天线。然而，也可以使用其他类型的天线，取决于频带、环境等选项。回路天线可方便地设置在床2中，对患者3带来的不舒适度最小。

监控单元6设置在床2处。监控单元6可安装在床2处。通过将监控单元6设置在床2处，可以自动地、不费力地监控患者，护理人员的工作负担最小。可选地，监控单元6可以是便携的手持式单元，其可由护理人员以规律的时间间隔设置在床2处。监控单元6包括发射电路，并设置成以规律的时间间隔(例如每分钟一次或每两分钟一次)将测试信号发送到设备5、并从设备5接收应答信号。设备5因此用作应答器。监控单元6可包括一波形发生器以用于产生被发送的信号、信号分析部以用于分析接收到的信号、DAC或其他适当的电路元件以用于将来自波形发生器的数字信号转换成模拟信号、以及ADC其他适当的电路元件以用于将接收到的模拟信号转换成相应的数字信号。

监控单元6布置成产生和发送测试信号。测试信号包括一连串的脉冲。优选地，如此地选择测试信号的中心频率和脉冲长度，使得第二谐振频率被包括在测试信号的带宽内。即，测试信号包括位于第二谐振频率处的频率分量。

根据第一示例，测试信号的脉冲长度使得谐振电路10的第一谐振频率远离测试信号的频带。谐振电路10因此可在水分检测装置足够潮湿时响应于测试信号强烈地共振。

监控单元6进一步布置成监听并检测来自设备5的输入/入射信号。监控单元6进一步布置成：如果从设备5接收到指示水分/潮湿的信号，则产生指示。该指示可包括激活监控单元 6的视觉或听觉指示器。可选地，监控单元6可包括有线的或无线的通讯设备(例如，蓝牙，无线个域网，无线局域网，GPRS，3G，光学设备，声基设备，等等)，以用于将消息发送到网络计算机或其他远程数据收集设备以进一步地分析和存储。

另外，监控单元6可构造成：基于被检测到的、来自设备的应答信号来判断患者是否位于监控单元6和设备5的检测范围内。在一个示例中，监控单元6没有检测到来自设备5的应答信号可能表示：患者没有位于检测范围内。

如果监控单元6检测出患者不在(检测范围内)，则监控单元6可构造成产生并发送指示——例如报警信号。该指示可包括激活监控单元6的视觉或听觉指示器、或位于其他位置处的接收单元。在护理人员(如看护者)在场时，接收单元可以例如是计算机、移动单元、手机等。在一些可选方式中、和/或另外的示例中，监控单元可将一信号发送到接收单元以指示患者在(检测范围内)。

另外，在一些示例中，报警信号可启动一监视系统，该监视系统可构造成用于将确认信号(例如图像信号和/或声音信号)发送到接收单元。监视系统可以是摄像机或麦克风，和/ 或其他布置在患者附近的传感器。监视系统可用于例如在工作人员被派到患者位置之前进一步确认患者不在(检测范围内)。

可选地，在一些示例中，接收到报警信号的工作人员可选择把监视系统切换成开启，而不是通过报警信号将监视系统自动地切换成开启。

监控单元6进一步布置成去除或至少减小天线7中的残余振荡。更详细地，监控单元6 布置成在发送测试信号之前发送校准信号。在发送了校准信号之后，监控单元6测量在天线 7中的所有残留的信号振荡，并基于此信息构造其发射电路以与测试信号相适配，由此实现在测量阶段中的残余振荡的有效衰减。这增加了检测的灵敏度和可靠性。

监控单元6布置成监听针对测试信号的应答。监控单元6布置成接收并对入射信号进行取样。如之前所描述的，由设备5产生的应答信号的幅度以指数形式衰减。监控单元6布置成确定接收到的信号的振幅包络，并将其与预定值或包络值(例如基于理论模型或先前测量的期望包络值)比较。从而，可以确定接收到的信号是来自设备5还是来自其他的来源。例如，监控单元6可布置成确定包络值的指数，并确定所接收到的信号的指数是否落在预定的或期望的范围内。

根据第一示例，监控单元6进一步布置成：响应于肯定的包络值判断结果来判断应答信号的频率。如果应答信号的频率与检测频率(其可以是第二谐振频率)对应或匹配，则产生检测信号。

可以例如通过对接收到的信号进行傅里叶分析，使信号通过中心为检测频率的带通滤波器、或计数在一时间间隔内的峰值的数量等等，由此来确定频率。

通过判断包络值和频率两者，可以有效地避免由于在检测频率处的噪音导致的错误检测。

根据可选示例，包络值的判定可在频率判定之后执行。

如果仅仅是少量的水分被释放到尿片4内，则两组导体14和14’中存在的电荷载子的量可能不足以将谐振频率移到检测频率。在该情形下，不会产生检测信号。

可选地，监控单元6可布置成将接收到的信号的信号电平与阈值比较，以抑制来自设备 5的噪音信号、以及可能的弱应答信号。这降低了错误检测的风险。

根据另一备选方案，监控单元6可布置成：如果判定的应答信号的频率与检测频率之间的差小于频率阈值，则产生检测信号。从而，如果应答信号的频率与检测频率足够接近，则可检测到潮湿/水分情形。

在上文中，已经描述了“干燥情形”和“潮湿情形”。通常，在空气中、从而在尿片4中和设备5处总会存在一些水分。在患者穿戴着的尿片中尤为如此，因为还有一些通过汗水释放的水分。因此，“干燥情形”应当被理解为对应于这样的程度：当没有弄脏(例如没有发生小便)时尿片4中的水分或设备5处的水分。此外，“潮湿情形”应当被理解为对应于这样的程度：当弄脏(例如发生小便)时尿片4中的水分或设备5处的水分。

参照图4，现在将描述根据第一示例的用于检测尿片4内水分的方法。包括：

步骤40、监控单元6发送校准信号，测量由校准信号导致的在天线7内的残余振荡，并然后相应地构造其发送电路，如先前所描述的那样。

步骤42、监控单元6发送测试信号。

步骤44、监控单元6然后监听来自设备5的应答。

步骤46、如果水分感测部13处于潮湿的状态，则谐振电路10将由测试信号激励并开始以其谐振频率振荡。此振荡产生应答信号，在监控单元6处接收该应答信号。

步骤48、监控单元6分析应答信号。确定接收到的信号的包络值，并将其与一参考包络值比较。进一步地，确定应答信号的频率。

步骤50、如果应答信号具有期望的包络值、且确定的频率与检测频率匹配，则监控单元 6产生一检测信号，指示检测到了水分。如果包络值确定或频率确定中的任一者是否定的，则不产生检测信号。

优选地，该方法以适合的周期重复，例如每两分钟一次或每五分钟一次。

在该方法的一些示例中，监控单元6设计成基于应答信号判定患者是否在(位置上)。例如，没有检测信号可表示患者处于监控单元6和设备5的范围之外。因此，可能不在位置上。

图3a至3d示出了设备5和谐振电路10的可选设计。根据此可选设计，第一组导体14与电感连接，而导电层15与第二电容板连接。第二组导体14’没有与谐振电路10电流连接。因此，在干燥情形下，水分感测部13的电容主要由导电层15和第一组导体14之间的电容耦合决定，如图3c所述。

然而，在潮湿情形下，存在于水分中(和/或在两组导体14及14’处提供并溶解在水分中)的任何电荷载子将导致两组导体14及14’之间的交流电流导通通路。因此，两组导体14及14’可形成一放大的结合导体，如图3d所示。因此，水分感测部13的电容由导电层 15和放大的结合导体之间的电容耦合决定。由于放大的结合导体的面积大于第一组导体14 的面积，水分感测部13的电容将增大。由于水分感测部13和电感11与电容12串联，此面积增加将导致谐振电路10的谐振频率的降低。

根据再另一可选设计，第一组导体14可与电容12连接，而导电层15可与电感11连接。

因此，包括具有上述任一可选设计的谐振电路10的设备5可应用在第一示例的水分检测方法中。

图5a示出作为床垫罩19的一部分的天线7的一个示例。图5a示出了床垫罩19的底侧。床垫罩可以具有床的尺寸，或者可以是布置在床的下述区域中的较小的床单：骨盆位于在该区域中、且吸水性物体最可能位于该区域中。

床垫罩19可具有例如条、带、维可牢尼龙搭扣等构件，以用于帮助将床垫罩19固定在位。

床垫罩19优选地由防滑材料(例如PU层压织物即聚氨酯层压织物)制造。

在所示的示例中，天线7由两个回路天线17a和17b组成。在天线7的其他示例中，可使用更多的回路天线——例如3个、4个、5个、6个、7个回路天线等。在示图中，回路天线17a和17b是平行四边形，例如是矩形，但也可以是其他形状，例如圆形、椭圆形或长形的。例如矩形的平行四边形覆盖较大的面积而不会导致不舒服。然而也可以采用其他类型的天线，取决于对频带和环境等的选择。天线7可由导体制成，例如金属线、电线、线缆等。为将天线连接到监控单元，天线配备有连接接口18。

天线7布置：当患者使用床时，在用于检测水分的设备最可能被布置的区域处提供良好的覆盖率、并避免死区。死区意味着天线7不能向用于检测水分的设备发送信号、或不能从用于检测水分的设备接收信号。在所示的示例中，两个回路天线17a和17b的至少一部分是重叠的，从而形成第三区域17c，该第三区域17c在此示例中的形状为一较小的诸如矩形的平行四边形。通过使得两个回路天线17a和17b重叠，避免了两个回路天线17a和17b之间有空隙。如果设备位于此死区内的某一位置，则两个回路天线17a和17b之间的空隙可能阻止向用于检测水分的设备发送信号、或阻止从用于检测水分的设备接收信号。

当回路天线如图5a所示接近地布置或重叠时，磁场之间可能存在干涉，这是有害的，并可能降低甚至抵消信号，即导致死区。因此，必须调整相邻回路天线之间的距离、以及磁场的方向，以避免这些死区。在一些示例中，甚至可以实现相长干涉。

图5b示出一用于在其中布置天线的沟道。沟道可以通过第二层20实现，该第二层20之后可例如通过胶粘、焊接、缝合等紧固到第一层。在沟道任一侧的两个位置22处实现紧固。第二层20可布置在天线7的导体21的顶部，或者，导体21可以在将第二层20紧固或附接到第一层上之后布置到沟道中。

在一些没有示出的示例中，第二层20可以是单片织物。在另一些示例中，由织物形成的第二层20可仅仅具有提供沟道所需要的宽度，如图5b所示。第二层20然后可多件式或单件式地(诸如口罩)形成，其具有天线7的形状。

图6示出回路天线17a和17b布置的另一示例。在所示的示例中，回路天线17a和17b相对于床垫罩的长度和/或宽度方向倾斜/对角地布置。这可提高覆盖率，并降低由于重叠区域17c中的磁场干涉导致死区的可能性。即使在重叠区域17c中可能存在死区，干涉的效果会因为倾斜/对角布置而被减弱。即使在重叠区域17c中存在死区，倾斜/对角布置也提高了用于检测水分的设备相比于天线7这样地定位的可能性：信号仍旧可从天线7发送到设备、或仍旧可从设备发送到天线7。

在一些示例中，床垫罩可包括传感器。传感器例如可用于检测患者的体重和/或体重变化。用于检测患者的体重和/或体重变化的传感器的一个示例是应变仪23。可选地，为了避免使用一单独的应变仪，天线可以用作应变仪。应变仪23可连接到将与监控单元连接的接口18。体重或体重变化可以为例如护士的看护者给出与患者相关的重要信息。

在另一示例中，床垫罩可包括用于检测未示出的用户(例如患者)的体温的传感器。体温传感器连接到将与监控单元连接的接口18。体温可以为例如护士的看护者给出与患者相关的重要健康信息。如果体温下降，则可能表示患者死了。然后，以与上文的检测患者是否在的方法相似的方式，警报信号可从监控单元发送到接收单元。

在上文中，主要参照一些示例对本申请进行了描述。然而，如本领域技术人员容易地理解的那样，在由如附的权利要求限定的本申请的范畴内，与在此描述的示例不同的其它示例也同样地是可能的。

Claims (9)

1.一种用于检测设备的谐振频率的床垫罩，所述设备包括用于检测吸水性物体处的水分、并布置成附着在所述吸水性物体上的设备，所述床垫罩包括至少两个织物层、布置在两个织物层之间的天线、以及将所述天线连接到监控单元的接口，其中所述监控单元用于将测试信号从所述天线发送到所述设备、以及接收由所述天线检测到的来自所述设备的应答信号，其中，所述天线布置成减少天线不同部分之间的磁场干涉效应。

2.如权利要求1所述的床垫罩，其中，所述织物层布置成提供用于将天线设置在其内的沟道。

3.如权利要求1或2中任一项所述的床垫罩，其中，所述天线包括至少两个由导体形成的平行四边形回路。

4.如权利要求3所述的床垫罩，其中，所述平行四边形相对于所述床垫罩的长度和/或宽度方向倾斜地布置。

5.如权利要求3所述的床垫罩，其中，两个平行四边形回路的至少一部分重叠。

6.如权利要求3所述的床垫罩，其中，所述平行四边形回路是矩形的。

7.如权利要求1所述的床垫罩，其中，所述床垫罩包括布置在两个织物层之间的用于检测用户体重的传感器。

8.如权利要求1所述的床垫罩，其中，所述床垫罩包括用于检测用户体温的传感器。

9.一种用于检测吸水性物体处的水分的系统，所述系统包括：

布置成附着在吸水性物体上、并包括具有水分感测部的谐振电路的设备，其中，所述谐振电路在水分感测部处于干燥情形下时具有第一谐振频率、并在水分感测部处于潮湿情形下时具有第二谐振频率；以及包括如权利要求1至8中任一项所述的床垫罩的监控单元，所述监控单元布置成：向所述设备发送测试信号，接收来自所述设备的应答信号，判定应答信号的频率，以及如果判定的频率与所述第二谐振频率对应，则产生检测信号。

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