FI100138B - Device for observing the environment - Google Patents

Device for observing the environment Download PDF

Info

Publication number
FI100138B
FI100138B FI953465A FI953465A FI100138B FI 100138 B FI100138 B FI 100138B FI 953465 A FI953465 A FI 953465A FI 953465 A FI953465 A FI 953465A FI 100138 B FI100138 B FI 100138B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
arrangement according
sensor means
detection unit
energy
environment
Prior art date
Application number
FI953465A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI953465A0 (en
FI953465A (en
Inventor
Raimo Erik Sepponen
Original Assignee
Increa Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Increa Oy filed Critical Increa Oy
Priority to FI953465A priority Critical patent/FI100138B/en
Publication of FI953465A0 publication Critical patent/FI953465A0/en
Priority to PCT/FI1996/000416 priority patent/WO1997004430A1/en
Publication of FI953465A publication Critical patent/FI953465A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI100138B publication Critical patent/FI100138B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices

Description

, 100138, 100138

JÄRJESTELY YMPÄRISTÖN HAVAINNOINTIINARRANGEMENTS FOR ENVIRONMENTAL OBSERVATION

Keksinnön kohteena on järjestely ympäristössä tapahtuvien muutosten ja tilojen 5 havainnointiin, kuten esimerkiksi kosteuden, lämpötilan, mekaanisen rasituksen tms. kiinnostavan tekijän havainnointiin mm. kosteuteen esimerkiksi rakenteissa sekä lasten ja kroonikkojen vaipoissa. Muita sovellutuksia ovat mm. lämpötilarajo-jen ylittyminen tai alittuminen, rakenteissa tapahtuva liikkuminen esim. materiaalien väsymisen vuoksi.The object of the invention is an arrangement for detecting changes and conditions in the environment, such as, for example, humidity, temperature, mechanical stress, etc., e.g. moisture, for example in structures and in the diapers of children and chroniclers. Other applications include e.g. exceeding or falling below temperature limits, movement in structures, e.g. due to fatigue of materials.

10 Käytännössä esiintyy usein tilanteita, joissa on edullista todeta ympäristössä tapahtuneet muutokset. Tällaisista tilanteista ovat esimerkkeinä mm.10 In practice, there are often situations where it is advantageous to note changes in the environment. Examples of such situations are e.g.

- Rakennuksien rakenteisiin kertyvän kosteuden havaitseminen. Kosteuden kertyminen rakennusten rakenteisiin voi johtaa rakenteiden vaurioitumiseen ruostu- 15 misen tai lahoamisen seurauksena. Kosteus saattaa johtaa myös homesienen kasvamiseen, mikä aiheuttaa vakavia terveyshaittoja.- Detection of moisture accumulating in building structures. Accumulation of moisture in building structures can lead to damage to the structures as a result of rusting or decay. Moisture can also lead to mold growth, causing serious health problems.

Rakennusten kosteusvaurioiden on todettu olevan hyvin yleisiä. Kosteusvaurioita esiintyy jopa 55 - 90 %:ssa asuinrakennuksia. Näkyvää homekasvua esiintyy n. kolmasosassa 1950 jälkeen rakennetuista taloista. Homeiden sieni-itiöiden on 20 todettu olevan voimakkaasti allergisoivia. Eri tutkimuksissa on arveltu, että jopa 50% astmaatikoista on homeallergikkoja. Homeitiöiden vaikutuksesta lisääntyy altistuneiden henkilöiden herkkyys sairastua myös virus- ja bakteeriperäisiin hengitystiesairauksiin.Moisture damage to buildings has been found to be very common. Moisture damage occurs in up to 55-90% of residential buildings. Visible mold growth occurs in about a third of houses built after 1950. Mold fungal spores have been found to be highly allergenic. Various studies have estimated that up to 50% of asthmatics are allergic to mold. Mold spores also increase the susceptibility of exposed individuals to viral and bacterial respiratory diseases.

25 - Kroonikkojen ja lasten vaippojen vaihdon tarpeen toteaminen. Kroonikoilla ja lapsilla käytettävien vaippojen vaihto työllistää hoitohenkilökuntaa huomattavasti.25 - Identifying the need to replace chroniclers and children's diapers. Changing diapers used by chroniclers and children employs nursing staff considerably.

Mikäli vaippojen kostuminen voitaisiin todeta helposti, ei niitä tarvitsisi vaihtaa tarpeettomasti ja toisaalta vaihtotarpeeseen voitaisiin helposti vastata. Näin pys- 30 tyttäisiin helposti parantamaan hoidon laatua ja samalla vähentämään työtä ja kustannuksia.If the wetting of the diapers could be easily detected, they would not need to be replaced unnecessarily and, on the other hand, the need for replacement could easily be met. This would easily improve the quality of care while reducing labor and costs.

Vaippojen kosteuden detektointiin ja vaihtotarpeen ilmaisemiseen on kehitetty useita ratkaisuja, jotka vaativat mm. johdotuksia tai laitteen asentamista vaipan tai vuoteen läheisiin vaatteisiin. Nämä ratkaisut ovat käytännössä hankalia. Näitä 100138 2 ratkaisuja on kuvattu mm. viitteissä: US 5,392,032, US 5,291,181, ja US 4,539,559.Several solutions have been developed for detecting the moisture of diapers and indicating the need for replacement, which require e.g. wiring or installing the device on clothing near the diaper or bed. These solutions are difficult in practice. These 100138 2 solutions are described e.g. in references: US 5,392,032, US 5,291,181, and US 4,539,559.

- Rakennusten liike johtaa joskus kriittisten rakenteiden murtumiseen ja tämä s puolestaan saattaa johtaa vakaviin seurauksiin tai huomattavaan korjauskustannusten kasvuun, mikäli murtumisia ei havaita riittävän ajoissa.- The movement of buildings sometimes leads to the rupture of critical structures and this in turn can lead to serious consequences or a significant increase in repair costs if the ruptures are not detected in good time.

- Lämpötilarajojen ylitys tai alitus esim. tavaran kuljetuksessa saattaa johtaa tavaran vaurioitumiseen. Jälkikäteen on voitava osoittaa, onko kuljetuksen aikana ίο tapahtunut annettujen rajojen ylityksiä.- Exceeding or falling below the temperature limits, eg when transporting goods, may lead to damage to the goods. It must be possible to establish a posteriori whether the prescribed limits have been exceeded during transport.

Keksinnön mukaisella järjestelyllä on mahdollista havaita ympäristössä tapahtuvia muutoksia ja ratkaista edellä kuvatun kaltaiset ongelmat.With the arrangement according to the invention, it is possible to detect changes in the environment and to solve problems such as those described above.

1515

Keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, mikä käy ilmi oheisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosista.The arrangement according to the invention is characterized by what is apparent from the characterizing parts of the appended claims.

Keksintöä on havainnollistettu oheisilla piirroksilla, joista 20 - Kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista järjestelyä, jossa on anturiväline ja havaintolaite - Kuva 2 esittää erilaisia anturivälineen toteutusvaihtoehtoja - Kuva 3 esittää havaintolaitteen erään mahdollisen toteutuksen kytkentää - Kuva 4 esittää havaintolaitteen toimintasekvenssiä ja havaintosignaaleja kah-25 dessa eri tapauksessa - Kuva 5 esittää erästä keksinnön mukaista järjestelyä, jolla valvotaan henkilön, kuten potilaan tai lapsen, vuoteen tai vaipan kosteutta siten, että havaintolaite on yhdistetty keskusvalvomoon.The invention is illustrated by the accompanying drawings, in which 20 - Figure 1 shows an arrangement according to the invention with a sensor means and a detection device - Figure 2 shows different implementation options of the sensor means - Figure 3 shows a connection of a possible implementation of the detection device - Figure 4 shows the operation sequence and detection signals in a different case - Figure 5 shows an arrangement according to the invention for monitoring the humidity of a bed or diaper of a person, such as a patient or a child, by connecting the detection device to a central control room.

Kuvassa 1 on esitetty erään keksinnön mukaisen järjestelyn pääosat: TC on an-30 turiväline, joka voi olla kapasitanssista ja induktanssista muodostettu resonanssi piiri, joka värähtelee ominaistaajuudellaan fi. Ominaistaajuus fi saadaan tunnetusti kaavasta fi = 1^2WW’j DU on esimerkiksi kädessä pidettävä havaintolaite, jossa on käyttöön liittyvät ohjainväline OC, joka voi olla esimerkiksi painonappi, lisäksi DU:ssa ovat DU on esimerkiksi indikointivälineet, esimerkiksi SI on ääni-Figure 1 shows the main parts of an arrangement according to the invention: TC is an an-30 safety means, which may be a resonant circuit formed of capacitance and inductance, which oscillates at its characteristic frequency fi. The characteristic frequency fi is known from the formula fi = 1 ^ 2WW’j The DU is, for example, a hand-held detection device with operating control means OC, which may be, for example, a push button, in addition, the DU has, for example, indicating means, e.g.

IIII

100138 3 indikaattori ja VSI on visuaalinen indikaattoriväline, kuten esimerkiksi merkkivalo (lamppu, valodiodi, nestekidenäyttö tms.) Luonnollisesti havaintolaite voi olla lan-gallisesti tai langattomasti yhdistettynä esimerkiksi valvomossa olevaan keskus-laitteeseen tai vaikkapa puhelinlaitteen välillä langattomiin kaukohakulaitteisiin, s radiopuhelinlaitteeseen (esim. GSM, NMT) tms.100138 3 indicator and VSI is a visual indicator means, such as an indicator light (lamp, light emitting diode, liquid crystal display, etc.). Naturally, the detection device can be wired or wirelessly connected to , NMT) and the like.

Kuvassa 2 on esitetty eräitä anturivälineen TC toteutusvaihtoehtoja. Esitetyissä toteutusvaihtoehdoissa TC voi sisältää resonanssipiirin, joka koostuu kelasta L ja kondensaattorista C. Nämä komponentit, L ja C , voidaan toteuttaa mm. samalla ίο tekniikalla kuin nykyisin käytössä olevien varashälyttimien anturikomponentit.Figure 2 shows some implementation options of the sensor means TC. In the presented embodiments, the TC may include a resonant circuit consisting of a coil L and a capacitor C. These components, L and C, can be implemented e.g. with the same technology as the sensor components of the burglar alarms currently in use.

Tällaisia ratkaisuja ja samoin kuin detektiolaitteiden toteutukseen liittyviä ratkaisuja on kuvattu mm. viitteessä: US 5,381,137. Näitä ratkaisuja voidaan soveltaa oheisen keksinnön mukaisissa järjestelyissä.Such solutions, as well as solutions related to the implementation of detection devices, have been described e.g. in U.S. Pat. No. 5,381,137. These solutions can be applied in the arrangements according to the present invention.

Anturipiirissä voi olla yksi tai useampia tunnusteluvälineitä SE. Esimerkiksi kuvas-is sa 2b SE on ohut metallikalvo, joka oikosulkee kelasta L useita kierroksia. Mikäli folio SE murtuu tai esimerkiksi elektrokemiallisen prosessin vaikutuksesta vähitellen siirtyy pois paikaltaan lisääntyy L:n induktanssi ja piirin resonanssitaajuus alenee.The sensor circuit may have one or more sensing means SE. For example, in Fig. 2b, SE is a thin metal film that short-circuits several turns of the coil L. If the foil SE ruptures or, for example, is gradually displaced by an electrochemical process, the inductance of L increases and the resonant frequency of the circuit decreases.

* Kuvassa 2c SE on sijoitettu kondensaattorin toiseen elektrodiin, tässä tapauk- 20 sessa SE:n murtuminen tai elektrokemiallisesta prosessista johtuva siirtyminen aiheuttaa kapasitanssin C pienenemisen ja resonanssitaajuuden nousun. SE voi myös katkaista anturipiirin kelan L. Tällöin ei luonnollisestikaan piirillä ole mitään resonanssitaajuutta.* In Fig. 2c, the SE is placed at the second electrode of the capacitor, in this case the rupture of the SE or the transition due to the electrochemical process causes a decrease in the capacitance C and an increase in the resonant frequency. SE can also cut off the coil L of the sensor circuit. In this case, of course, the circuit has no resonant frequency.

25 Kuvassa 3 on esitetty eräs mahdollinen DU:n havainnointielektroniikan kytkentä. Kuvassa on esitetty vain osa DU:n sisältämästä elektroniikasta. Esimerkiksi virtalähteet, näyttökomponentit, äänisignaalikomponentit ja mahdolliset ulkoisiin kes-kusvälineisiin liittyviä komponentteja ei ole esitetty. EDC on kela johon GATE signaalin ohjaamana pulssigeneraattori PG syöttää vahvistimen EA kautta virtapuls-30 sin. Virtapulssin nopea nousureuna herättää läheisyydessä olevan tai olevien anturipiirien TC värähtelyn (ei esitetty kuvassa 3) ominaistaajuudellaan tai ominaistaajuuksillaan.Figure 3 shows a possible connection of the DU's detection electronics. The figure shows only a part of the electronics contained in the DU. For example, power supplies, display components, audio signal components, and any components related to external CPUs are not shown. The EDC is a coil to which the pulse generator PG, controlled by the GATE signal, supplies a current pulse-30 sin via the amplifier EA. The rapid rising edge of the current pulse evokes the oscillation of the sensor circuits TC (not shown in Fig. 3) in its vicinity or in its characteristic frequency or frequencies.

Tämä värähtely indusoi EDCrhen signaalin, joka kondensaattorin C välityksellä kytketään etuvahvistimeen PA ja kaistanpäästövahvistimeen BPA. BPA.n jälkeen 35 on huippuarvo detektori, joka on pulssin aikana nollattu GATE signaalin ohjaa- 100138 4 mana. Värähtely havaitaan komparaattorilla COMP. Mikäli vahvistettu signaali ylittää vertailutason VREF lähetetään havaintosignaali DTS. Kuvassa on esitetty vain yksi mahdollinen toteutusvaihtoehto. Keksinnön suojapiiriin kuuluvat myös muut mahdolliset toteutustavat, joissa voidaan esimerkiksi VREF säätää auto· 5 maattisesti. EDC voi olla myös resonanssipiiri, jonka kuormitustilaa tutkitaan siihen liitetyllä elektroniikalla kuten viittessä US 5,381,137 on esitetty.This oscillation induces an EDC signal which is connected via a capacitor C to a preamplifier PA and a bandpass amplifier BPA. After the BPA, 35 is a peak detector that is reset during the pulse to control the GATE signal. Vibration is detected by the comparator COMP. If the amplified signal exceeds the reference level VREF, a detection signal DTS is sent. The figure shows only one possible implementation option. The scope of the invention also includes other possible embodiments in which, for example, the VREF can be adjusted automatically. The EDC may also be a resonant circuit, the load state of which is examined by the electronics connected to it, as disclosed in U.S. Pat. No. 5,381,137.

DU voi tunnistaa TC:n signaalin sen ominaistaajuuden perusteella tai DU voi sisältää välineet TC:n emittoiman signaalin taajuusspektrin laskemiseksi esimer-10 kiksi Fourier muunnoksen tai jonkin muun spektrianalyyttisen menetelmän kuten autoregressiivisten algoritmien tai aallokemuunnosten avulla.The DU may identify the TC signal based on its eigenfrequency, or the DU may include means for calculating the frequency spectrum of the signal emitted by the TC, for example, by Fourier transform or some other spectral analytical method such as autoregressive algorithms or wavelet transforms.

DU voi sisältää myös muistivälineet vastaanottamansa signaalin ja/tai siitä johdetun informaation säilyttämiseksi, esimerkiksi myöhemmin tapahtuvaa selvitystä varten. Lisäämällä tällöin DU:hun välineet, jotka tallentavat myös havainnointipai-15 kan identifikaation esimerkiksi langattomasti käyttäen vaikka Texas Instrumentsin (USA) valmistamaa TIRIS laitteistoa tai jotain muuta langallista tai langatonta tekniikkaa.The DU may also include memory means for storing the received signal and / or information derived therefrom, for example for later clarification. In this case, adding to the DU means which also store the identification of the observation site, for example wirelessly, using at least the TIRIS equipment manufactured by Texas Instruments (USA) or some other wired or wireless technology.

* Kuvassa 4a ja 4b on esitetty kuvaan 3 liittyen eräs toimintasekvenssi 20 (havainnointisekvenssi). GATE signaalin aikana lähetetään virtapulssi kelaan EDC. Tämä pulssi on esitetty akselilla ICOIL. Syntyvä signaali on esitetty akselilla SIGNAL ja signaalin havainnointiaika pulssin jälkeen on DTIME. Toimintaa on havainnollistettu esimerkkitapauksella, jossa TC on sijoitettu vaikkapa vaippaan. Vaipan ollessa kuiva TC värähtelee ominaistajuudellaan pitkään, koska piirin hy-25 vyysluku (Q-arvo) on hyvä. Tällöin havainnointiaikana DTIME todetaan voimakas signaali. Vaipan kostuessa kuormittuu TC:n resonanssipiiri, koska virtsa johtaa hyvin sähköä ja TC:n resonanssipiirin hyvyysluku (Q-arvo) muuttuu hyvin pieneksi. Tällöin värähtely sammuu nopeasti jo GATE signaalin aikana ja havainnointiaikana DTIME mitään merkittävää signaalia ei havaita. Näin DU:n avulla voidaan 30 vaivattomasti todeta vaipanvaihtotarve.* Figures 4a and 4b show an operation sequence 20 (detection sequence) in connection with Figure 3. During the GATE signal, a current pulse is sent to the coil EDC. This pulse is represented by the ICOIL axis. The resulting signal is represented by the SIGNAL axis and the signal detection time after the pulse is DTIME. The operation is illustrated by an example case where the TC is placed in a jacket, for example. When the sheath is dry, the TC oscillates with its characteristic for a long time because the goodness value (Q value) of the circuit is good. In this case, a strong signal is detected during the DTIME detection period. As the sheath wets, the resonant circuit of the TC is loaded because the urine conducts electricity well and the quality factor (Q value) of the resonant circuit of the TC becomes very small. In this case, the oscillation switches off quickly already during the GATE signal and no significant signal is detected during the detection time DTIME. In this way, the need for a diaper change can be easily identified with the DU.

Kuvassa 5 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen järjestely, jossa DU on kiinnitetty esimerkiksi vuoteeseen tai lastenvaunuun PB, DU:n energian-vaihtovälineet EDC, joka voi olla johdesilmukka voi olla herkkyyden parantami-35 seksi sijoitettu patjan MT alle tai sisään. TC, jota kuvaan ei ole piirretty, on sijoitet-Fig. 5 schematically shows an arrangement according to the invention, in which the DU is attached to, for example, a bed or a pram PB, the energy exchange means EDC of the DU, which may be a guide loop, may be placed under or inside the mattress MT to improve sensitivity. TC, which is not drawn in the figure, is placed

IIII

100138 5 tu vaikkapa vuoteella makaavan henkilön P vaippaan tai vaatteisiin. DU on sig-naaliyhteyden STM avulla yhteydessä keskusvalvontayksikköön COU. STM voi olla langaton tai langallinen yhteys. STM voi sisältää mm. puhelin, radio, ultraääni, valo (infrapuna) tai muita ajateltavissa olevia yhteysvälineitä. COU voi olla yhtey-s dessä useampaan DUrhun. Tällöin kukin DU voi olla varustettuna välineillä, jotka lähettävät identifikaatioinformaation, jolloin COU pystyy tunnistamaan informaatiota lähettävän DU:n. COU voi sisältää myös välineitä muidenkin suureiden esittämiseen ja valvontaan. Tällaisia ovat mm. verenpaine, EKG tai P:n liikkeet, jotka saadaan selville mm. siten, että patjassa M on välineet (kuten pietsosähköinen 10 materiaali) liikkeiden muuttamiseksi sähköiseksi signaaliksi. Keskusvalvontayksi-köllä (CEO) tarkoitetaan tässä yleisesti valvontaan liittyvää kokonaisuutta. Se käsittää siis mahdollisesti erilliset näyttölaitteet, keskusyksiköt ja niiden ohjainlait-teet. Lisäksi keskusvalvontayksikkö (COU) voi koostua useista hierarkisista yksiköistä, jotka muodostavat laajemman verkon. Tällainen verkko voi toimia esimer-15 kiksi siten, että ensimmäisenä hälytys suoritetaan paikallisyksikössä, joka voi olla esimerkiksi sairaalassa osastokohtainen, mutta ellei hälytykseen reagoida esimerkiksi ennalta asetetun ajan kuluessa, välittää paikallisyksikkö hälytyksen edelleen sairaalan päivystävään keskukseen.100138 5 tu, for example, in the diaper or clothes of a person lying in bed. The DU is connected to the central monitoring unit COU via a signal connection STM. The STM can be a wireless or wired connection. The STM may contain e.g. telephone, radio, ultrasound, light (infrared) or other conceivable means of communication. The COU may be connected to more than one DUr. In this case, each DU may be provided with means for transmitting identification information, whereby the COU is able to identify the DU transmitting the information. The COU may also include tools for presenting and monitoring other variables. Such are e.g. blood pressure, ECG or P movements, which are detected e.g. so that the mattress M has means (such as a piezoelectric material 10) for converting the movements into an electrical signal. The Central Supervisory Authority (CEO) here generally refers to the entity related to supervision. It thus comprises possibly separate display devices, central processing units and their control devices. In addition, a central control unit (COU) may consist of several hierarchical units that form a wider network. Such a network can function, for example, so that the first alarm is performed in a local unit, which may be ward-specific in a hospital, for example, but if the alarm is not responded to within a predetermined time, for example.

20 Eräs sovellusesimerkki on vauvan vaipan vaihtotarpeen osoittaminen. DU voidaan sijoittaa vauvan vuoteen tai lastenvaunujen yhteyteen. Havaitessaan vaipassa sijaitsevan TC:n avulla vaihtotarpeen DU lähettää esimerkiksi radioteitse signaalin COU:hun, joka puolestaan äänimerkillä ilmoittaa tilanteesta vanhemmil-. le. Tässä tapauksessa sekä DU ja COU voivat olla paristokäyttöisiä, jolloin niiden 25 siirtely eri paikkoihin on vaivatonta ja käyttö turvallista. DU voi suorittaa havain-nointisekvenssinsä joko haluttaessa tai, pariston säästämiseksi, 10 minuutin välein. DU voi sisältää myös välineet vauvan ääntelyn, liikkeen tai esim. ulkopuolisten vauvan läheisyyteen saapumisen havaitsemiseksi. DU voi lähettää hälytys-signaalin myös näissä tapauksissa. Tässä toiminnossa TC:n rakenne voi olla 30 yksinkertainen, koska virtsan hyvä sähkönjohtavuus huonontaa TC:ssä olevan resonanssipiirin Q-arvoa voimakkaasti.20 One application example is demonstrating the need to change a baby's diaper. The DU can be placed in a baby bed or in connection with a pram. When it detects the need for replacement by means of the TC in the jacket, the DU sends a signal to the COU, for example by radio, which in turn informs the parents with an audible signal. Ic. In this case, both the DU and the COU can be battery-operated, making their transfer to different locations effortless and safe to use. The DU can perform its detection sequence either if desired or, to save battery power, every 10 minutes. The DU may also include means for detecting the baby's voice, movement, or, for example, the arrival of outsiders in the vicinity of the baby. The DU can also send an alarm signal in these cases. In this operation, the structure of the TC can be simple, because the good electrical conductivity of the urine greatly degrades the Q value of the resonant circuit in the TC.

Toinen sovellusesimerkki on potilaiden vaippojen vaihto. Tällöin DU voi olla vuo-dekohtainen ja yhteydessä keskusvalvontayksikköön COU, johon saatetaan lä-35 hettää muitakin valvontatietoja. Tämänkaltaista toimintaa on havainnollistettu ku- 100138 6 vassa 5. Toinen vaihtoehto on, että osastoja kiertävällä hoitajalla on kannettava DU, jolla hän potilaskohtaisesti selvittää vaipanvaihtotarpeen. Koska selvittäminen voidaan tehdä täysin potilaaseen koskettamatta, säästyy hoitajalta paljon aikaa ja vaivaa. Lopputuloksena on kustannussäästöjen lisäksi parantunut hoidon s taso. TC voi olla samankaltainen kuin edellisessä esimerkissä.Another application example is the replacement of patient diapers. In this case, the DU may be annual and connected to the central monitoring unit COU, to which other monitoring information may be sent. This type of operation is illustrated in Figure 5. Another alternative is for the caregiver to have a portable DU with which to determine the need for a diaper change on a patient-by-patient basis. Because the investigation can be done completely without touching the patient, a lot of time and effort is saved from the caregiver. In addition to cost savings, the end result is an improved level of care. TC may be similar to the previous example.

Rakennusten kosteusvalvontaan sovellettuna sijoitetaan TC, joka voi olla rakenteitaan teippimäinen varustettuna liimapinnalla. Tämän kaltaista TC teippiä voidaan sitten kiinnittää rakenteissa sellaisiin paikkoihin, joissa todennäköisimmin ίο kosteusvauriot esiintyvät, kuten esimerkiksi kylpyhuoneen lattian alle, lattialämmi-tyksen putkiston viereen ja keittiörakenteisiin. TC:ssä on tällöin edullista käyttää elementtiä SE, joka elektrokemiallisen prosessin avulla muuttaa TC:n jotain ominaisuutta, kuten esimerkiksi resonanssitaajuutta tai Q-arvoa. Tällöin TC reagoi pysyvästi vasta pitkäaikaisen kosteuden vaikutukseen. Herkkyyttä voidaan sää-15 dellä SE:n sisältämien metallien laadulla ja määrällä. Lyhytaikaiseen kosteuden nousuun TC reagoi esimerkiksi sisältämänsä resonanssipiirin Q-arvon alenemisella.When applied to the humidity control of buildings, a TC is placed, which can be tape-shaped with an adhesive surface. Such TC tape can then be applied to structures where moisture damage is most likely to occur, such as under a bathroom floor, next to underfloor heating piping, and to kitchen structures. In the TC, it is then advantageous to use an element SE which, by means of an electrochemical process, changes some property of the TC, such as, for example, the resonant frequency or the Q value. In this case, the TC only reacts permanently to the effects of long-term humidity. Sensitivity can be adjusted by the quality and amount of metals contained in the SE. For example, the TC reacts to a short-term increase in humidity by a decrease in the Q value of the resonant circuit it contains.

Koska TC voidaan toteuttaa huokeasti käyttäen ohuita metallifolioita, siitä voidaan 20 tehdä kertakäyttöinen. TC voidaan sijoittaa vaippaan siten, ettei se tule ihoa vasten. TC:n kelan päälle voidaan asettaa kosteutta hyvin imevä materiaali, joka parantaa toiminnan luotettavuutta. Rakennusten kosteusvalvonnassa voidaan käyttää teippinauhaa, jossa on joukko TC piirejä. Näissä piireissä on SE toteutettu , siten, että se on elektrokemiallisesti aktiivisempaa kuin kelan L toteutuksessa 25 käytetty metalli. Tällöin kosteuden vaikutuksesta SE vähitellen päällystää L:n ja TC:n resonanssitaajuus muuttuu. Tällaisen detektorin etuna on se, että vasta pitkäaikainen kosteusaltistus johtaa piirin TC tilan muuttumiseen. Kosteusherk-kyyden lisäämiseksi voidaan TC:n materiaalien liuottaa suoloja, jotka parantavat kosteuden aiheuttamaa johtavuutta. Tällaisella järjestelyllä voidaan paikallistaa 30 esimerkiksi vesijohto- tai lattialämmitysputkistojen vuotoja.Because TC can be implemented inexpensively using thin metal foils, it can be made disposable. The TC can be placed in the sheath so that it does not come into contact with the skin. A moisture-absorbent material can be placed on top of the TC coil, which improves operational reliability. Tape tape with a number of TC circuits can be used for humidity control in buildings. In these circuits, SE is implemented so that it is more electrochemically active than the metal used in the implementation of coil L. Then, under the influence of moisture, the SE gradually coats the resonant frequency of L and TC changes. The advantage of such a detector is that only prolonged exposure to moisture leads to a change in the state of the circuit TC. To increase moisture sensitivity, salts of TC materials can be dissolved to improve moisture-induced conductivity. With such an arrangement, leaks in, for example, water supply or underfloor heating pipelines can be located.

SE voi olla myös bimetallista tai muistimetallista tehty komponentti, joka lämpötilan vaikutuksesta muuttaa muotoaan ja samalla muuttaa piiriä TC joko väliaikaisesti tai pysyvästi.The SE can also be a component made of bimetal or memory metal, which changes its shape under the influence of temperature and at the same time changes the circuit TC either temporarily or permanently.

Il 100138 7 SE voi olla myös metalliseoksesta, joka sulaa halutussa lämpötilassa. Tällaista metallia käytetään mm. automaattisissa palonsammutusjärjestelmissä.Il 100138 7 SE can also be from an alloy that melts at the desired temperature. Such a metal is used e.g. in automatic fire extinguishing systems.

TC voi todeta rakenteiden murtumisen tai liikkumisen esimerkiksi siten, että TC on 5 teipattu rakenteiden sauma- tai rasituskohtaan. Tällöin rakenteen liike katkaisee TC:n piirin. TC:n katkeamista voidaan edistää mm. jousirakenteilla, jotka riittävässä kuormituksessa laukeavat ja aukaisevat piirin TC.The TC can detect breakage or movement of the structures, for example, so that the TC is taped to the joint or stress point of the structures. In this case, the movement of the structure breaks the circuit of the TC. The rupture of TC can be promoted e.g. with spring structures which, under sufficient load, trip and open the circuit TC.

Yleisesti katsoen keksinnön kohteena on järjestelmä, jossa havaintolaitteella DU lähetetään energiaa anturivälineeseen TC, joka palauttaa osan vastaanottamas-lo taan energiasta DU:lle ja palautetun energian ominaisuuksiin, kuten sähkömagneettisen energian tapauksessa taajuuteen, amplitudiin, vaiheeseen ja lähetyksen kestoon vaikuttaa TC:n ympäristön tila.In general, the invention relates to a system in which a detection device DU transmits energy to a sensor means TC which returns some of the energy received to the DU and the characteristics of the returned energy, such as frequency, amplitude, phase and transmission duration, are affected by the state of the TC environment.

Edelleen keksintöä voidaan käyttää auttamaan näkövammaista löytämään tar-15 peellisia esineitä, kuten lompakko, toimilaitteen ohjaukset jne. ympäristöstään.Furthermore, the invention can be used to help a visually impaired person find necessary objects, such as a wallet, actuator controls, etc., in their environment.

Tällöin TC kiinnitetään esineeseen ja näkövammainen pystyy DU:n avulla paikallistamaan esineen vaikkapa pöydältä tai kaapista. DU:n herkkyyttä säätämällä voidaan paikallistamistarkkuutta parantaa esinettä lähestyttäessä. Eri esineillä voi * olla ominainen TC, jolla on oma resonanssitaajuutensa. Tällöin etsintä voidaan 20 tehdä valikoiden. Edelleen keksintöä voidaan käyttää auttamaan paneelien tai muun pinnan alle asennettuja kappaleita, esimerkiksi sähköasennustauluja.In this case, the TC is attached to the object and the visually impaired can use the DU to locate the object, for example, from a table or cabinet. By adjusting the sensitivity of the DU, the positioning accuracy can be improved when approaching an object. Different objects may * have a characteristic TC with its own resonant frequency. In this case, the search can be performed 20 menus. Furthermore, the invention can be used to assist pieces mounted under panels or other surfaces, for example electrical installation boards.

Edellä on kuvattu vain joitakin keksinnön mukaisen järjestelyn suoritusmuotoja.Only some embodiments of the arrangement according to the invention have been described above.

. Useita muitakin suoritusmuotoja voidaan ajatella oheisten patenttivaatimusten 25 ilmaiseman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.. Several other embodiments may be considered within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims.

Claims (14)

100138100138 1. Järjestely esineiden, ympäristön tilan ja siinä tapahtuvien muutosten havainnointiin sisältäen yhden tai useamman anturivälineen (TC), yhden tai useamman s havainnointiyksikön (DU) havainnointiyksikkö (DU) sisältää välineet energian lähettämiseksi ja anturiväline (TC) välineet havainnointiyksikön (DU) lähettämän energian vastaanottamiseksi ja välineet energian lähettämiseksi, tunnettu siitä, että anturiväline (TC) on ainakin osaksi sähköisessä, kuten galvaanisessa, kapasitiivisessa tai induktiivisessa yhteydessä havainnoitavan ympäristön kanssa io ja havainnointiyksikkö (DU) sisältää välineet vastaanottamansa energian jonkin tai joidenkin ominaisuuksien, kuten esimekiksi värähtelytaajuuden, amplitudin tai signaalin aikariippuvuuden havaitsemiseksi.An arrangement for detecting objects, the state of the environment and changes therein, including one or more sensor means (TC), one or more s detection units (DU), the detection unit (DU) including means for transmitting energy and the sensor means (TC) for receiving energy transmitted by the detection unit (DU). and means for transmitting energy, characterized in that the sensor means (TC) is at least partially in electrical, such as galvanic, capacitive or inductive communication with the sensing environment io, and the sensing unit (DU) includes means for receiving some or some of the received energy, e.g. to detect time dependence. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely tunnettu siitä, että anturiväli- 15 neen (TC) lähettämään energiaan vaikuttaa yksi tai useampi havainnoitavan ympäristön fysikaalinen tai kemiallinen suure.An arrangement according to claim 1, characterized in that the energy transmitted by the sensor means (TC) is influenced by one or more physical or chemical quantities of the environment to be detected. 3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely erityisesti kos- ' teuden havaitsemiseksi esimerkiksi rakennuksissa tai vaipoissa tunnettu 20 siitä, että anturiväline TC on sijoitettu kostuvan alueen välittömään läheisyyteen.Arrangement according to one of the preceding claims, in particular for detecting moisture, for example in buildings or casings, characterized in that the sensor means TC are arranged in the immediate vicinity of the humidifying area. 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että anturiväline (TC) on ainakin osittain toteutettu käyttäen metallista johdet- . ta, kuten esimerkiksi alumiinifoliota, joka on alustalla, joka on oleellisesti sähköä 25 johtamatonta, kuten esimerkiksi muovia tai paperia.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor means (TC) is at least partially implemented using a metal conductor. such as aluminum foil on a substrate that is substantially electrically non-conductive, such as plastic or paper. 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että anturiväline (TC) sisältää kosteutta imevää materiaalia.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor means (TC) comprises a moisture-absorbing material. 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että havainnointiyksikkö (DU), joka voi olla esimerkiksi kannettava, sisältää ohjainvälineen (OC), kuten esimerkiksi painokytkimen, jonka avulla havainnointiyksikkö (DU) saatetaan lähettämään energiaa, kuten esimerkiksi sähkömagneettista säteilyä tai kenttää, ja lisäksi havainnointiyksikkö (DU) sisältää merkinan-35 tovälineet (SI, VI), kuten esimerkiksi merkkivalon tai summerin, jotka ilmaisevat li 100138 käyttäjälle anturivälineen (TC) lähettämän energian avulla saadun tiedon anturi-välineen ympäristön tilasta, kuten esimerkiksi kosteudesta, lämpötilasta, tapahtuneesta lämpötilarajojen ylityksestä, rakenteiden liikkeestä, muodonmuutoksista tai mekaanisesta rasituksesta tai yleensä vain tiedon anturivälineen (TC) ja havain-s nointiyksikön (DU) välisestä etäisyydestä.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit (DU), which can be, for example, portable, comprises control means (OC), such as a push switch, by means of which the detection unit (DU) is transmitted energy, such as electromagnetic radiation or field, and in addition, the detecting unit (DU) includes signaling means (SI, VI), such as an indicator light or a buzzer, indicating to the user li 100138 information obtained from the energy transmitted by the sensor means (TC) about the state of the sensor means environment, such as humidity, temperature, exceeding temperature limits, movement of structures, deformations or mechanical stress, or usually only the distance between the data sensor means (TC) and the detection unit (DU). 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että havainnointiyksikkö (DU) sisältää välineet vastaanottamansa anturivälineen (TC) lähettämän signaalin analysoimiseksi, kuten esimerkiksi komparaatto- 10 rin tai signaaliprosessorin.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit (DU) comprises means for analyzing the signal transmitted by the received sensor means (TC), such as, for example, a comparator or a signal processor. 8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että havainnointiyksikkö (DU) sisältää välineet havaintopaikan identifikaa-tioinformaation keräämiseksi ja tallentamiseksi. 15Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit (DU) comprises means for collecting and storing the identification information of the detection location. 15 9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu siitä, että havainnointiyksikkö (DU) on jotakin tiedonsiirtoyhteyttä (STM), langallista, langatonta tai niiden yhdistelmää, käyttäen yhteydessä keskusvalvomoyksik-köön (COU). 20Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit (DU) is a data transmission connection (STM), wired, wireless or a combination thereof, in connection with a central control unit (COU). 20 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen jäijestely tunnettu siitä, että keskusval-vomoyksikkö (COU) sisältää myös välineet muiden suureiden, kuten esimerkiksi lämpötilan, EKG:n, liikkeen, verenpaineen, turvallisuuteen liittyvän informaation, . käsittelemiseksi ja näyttämiseksi. 25An arrangement according to claim 9, characterized in that the central control unit (COU) also includes means for safety-related information on other variables, such as, for example, temperature, ECG, movement, blood pressure. to process and display. 25 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen järjestely tunnettu siitä, että havainnointiyksikkö (DU) sisältää välineet identifikaatioinformaation lähettämiseksi.An arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the detection unit (DU) comprises means for transmitting identification information. 12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely tunnettu 30 siitä, että sitä käytetään vaipan kostamisen havaitsemiseen, esimerkiksi sairaan- tai lastenhoidon yhteydessä.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is used for detecting wetting of the diaper, for example in connection with medical or pediatric care. 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen järjestely tunnettu siitä, että sitä käytetään rakenteissa tapahtuvien muutosten, kuten esimerkiksi muodon- 100138 muutosten, kosteuden kertymisen, lämpötilamuutosten ja iskujen ja tärinän havaitsemiseksi.Arrangement according to one of Claims 1 to 12, characterized in that it is used for detecting changes in structures, such as deformations, moisture accumulation, temperature changes and shocks and vibrations. 14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen järjestely tunnettu siitä, että 5 sitä käytetään kappaleiden paikallistamiseen, il π 100138Arrangement according to one of Claims 1 to 12, characterized in that it is used for locating objects, i.e. π 100138
FI953465A 1995-07-18 1995-07-18 Device for observing the environment FI100138B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953465A FI100138B (en) 1995-07-18 1995-07-18 Device for observing the environment
PCT/FI1996/000416 WO1997004430A1 (en) 1995-07-18 1996-07-18 A system for observation of surroundings

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953465 1995-07-18
FI953465A FI100138B (en) 1995-07-18 1995-07-18 Device for observing the environment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI953465A0 FI953465A0 (en) 1995-07-18
FI953465A FI953465A (en) 1997-01-19
FI100138B true FI100138B (en) 1997-09-30

Family

ID=8543797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953465A FI100138B (en) 1995-07-18 1995-07-18 Device for observing the environment

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI100138B (en)
WO (1) WO1997004430A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7492164B2 (en) 2002-11-04 2009-02-17 Upm-Kymmene Corporation Method for manufacturing a product sensor, and a product sensor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20012393A0 (en) * 2001-12-05 2001-12-05 Raimo Sepponen Arrangement for versatile observation of the state of the environment

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531526A (en) * 1981-08-07 1985-07-30 Genest Leonard Joseph Remote sensor telemetering system
CA1273822A (en) * 1985-06-03 1990-09-11 Katsutoshi Rokuta Water content detecting device for diaper
CH679707A5 (en) * 1990-12-21 1992-03-31 Landis & Gyr Betriebs Ag Measuring device with radio information link - has output signal of transmitter initiating response from sensor transmitter in form of carrier frequency
US5291181A (en) * 1992-03-30 1994-03-01 Deponte Dominic A Wet bed alarm and temperature monitoring system
US5381137A (en) * 1992-10-26 1995-01-10 Motorola, Inc. RF tagging system and RF tags and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7492164B2 (en) 2002-11-04 2009-02-17 Upm-Kymmene Corporation Method for manufacturing a product sensor, and a product sensor

Also Published As

Publication number Publication date
FI953465A0 (en) 1995-07-18
FI953465A (en) 1997-01-19
WO1997004430A1 (en) 1997-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6576394B2 (en) Wetness sensor using a radio frequency circuit with a fragile connection
EP1057150B1 (en) Method and apparatus for detecting a fluid
US5463377A (en) Apparatus for detecting the presence of a liquid
US11071657B2 (en) System and apparatus for a smart diaper
CN101730856B (en) Method and system for associating an absorbent article with a user
TWI327063B (en) A urine detection system and method
US7474224B2 (en) Patient monitor with magnetic disarming circuit
JP2014529731A (en) Wetness sensor
US20190000324A1 (en) Bandage member
JP2015114213A (en) Liquid detection sensor and liquid detection device
FI100138B (en) Device for observing the environment
JP2881583B1 (en) Wireless care assistance device
WO2003050490A2 (en) An arrangement for making versatile observations from surroundings
US20240077603A1 (en) Sensor and system for monitoring
CN111759273A (en) Behavior tracking method and device
JP2005050290A (en) Urgent relief system
JPH10314202A (en) Paper diaper with built-in moisture sensor
EP3391863A1 (en) Monitoring and evaluation of diapers
CN220256634U (en) Intelligent diaper using ultrahigh frequency electronic tag
CN212624332U (en) Monitoring front end of mental patient night monitoring alarm system
EP4056156A1 (en) Incontinence detection system
CN111445667A (en) Mental patient night monitoring alarm system and monitoring method
NL2013734B1 (en) A system for monitoring incontinence
WO2024056937A1 (en) Sensor and system for monitoring
Arshad et al. Bedroom Monitoring System for Isolated Elderly People and Patients