JP2004515314A - 湿り度信号提示システム - Google Patents
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- A61F13/42—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
Abstract
Description
(技術分野)
本発明は、選択された物品に使用できる状態信号提示装置又はシステムに関する。具体的な態様においては、本発明は、ガウン、おむつ、幼児用トレーニングパンツ、婦人用衛生製品、失禁用衣類等のような吸収性物品に使用可能な湿り度信号提示装置又はシステムを提供することができる。
【0002】
(背景技術)
介護人に物品の状態の変化を警告するために、従来の物品では通常の信号提示システムが組み込まれてきた。例えば、通常の信号提示システムが、おむつ及び失禁用衣類のような使い捨て吸収性物品に組み込まれてきた。吸収性物品は、典型的には、吸収体パッドか、又は裏面シート層と液体透過性ライナ層との間に挟み込まれた他の吸収構造体を備える。吸収構造体には、天然繊維と合成繊維からなる繊維性マトリックスと混合される超吸収性材料が組み入れられている。例えば、吸収構造体には、セルロース性木材パルプ・フラフと混合される超吸収体粒子が含まれている。
【0003】
信号提示システムは、典型的には、吸収構造体の湿り度の変化をユーザに警告するのに使用される。幾つかの従来の信号提示装置には、吸収体が湿ってきたときに変色するか又は視覚的に分かる他の変化をする機構が含まれている。例えば、吸収性物品には、物品が湿ってきたときに見えてくるか又は消えていく装飾的なパターンか又は絵柄が使用されている。他の従来の装置には、破断して吸収体の湿った状態を知らせるという壊れやすい構成材が組み込まれている。更に別の従来の装置には、アクティブな電子システムが使用されており、該システムは、選択された吸収性物品に組み込まれている。電子装置には電源装置が含まれており、ブザーやライトのような動力付きの音声装置又は画像表示装置が使用されている。特定の構成には、湿り度警告を遠隔の無線受信器に送信するために、無線送信器も使用されている。
【0004】
上述のような従来の装置及びシステムは、十分に満足のいくものではなかった。変色するか又は他の視覚的な変化をする機構が使用されたシステムは、ブランケットや衣服の層のような覆いかぶさる層によって、簡単に覆い隠されてしまう。こうしたシステムがすぐに見えるように構成される場合には、該システムは、区別がなく、分け隔てのないものにされ、湿り度情報が不本意にも介護人以外の人にも与えられる。壊れやすい構成材が使用されたシステムは、同様の短所をもっている。関連する物品の内部に配置される電源装置を使用したシステムは、消費者にとって望ましいものではなかった。その結果、選択された物品の内部状態の変化を送信する技術とシステムの改善の必要性が引き続き存在している。
【0005】
(発明の開示)
本発明は、監視部分と、該監視部分の状態の変化を通信するための状態信号提示装置とを有する独特な物品を提供することができる。状態信号提示装置は、物品の監視部分が第1状態からこれと異なる第2状態に変化したときに起こる状態の変化を示すことができるセンサを含む。具体的な態様においては、受動型電子的トランスポンダを、センサに協働的に接続することができる。他の態様においては、トランスポンダは、所定の入力周波数でトランスポンダに与えられる電磁気入力エネルギーを受け取るように構成することができ、トランスポンダはまた、監視部分が第2状態にあるときに有効なインジケータ・データで応答するように構成することができる。
【0006】
本発明のプロセスの態様は、物品の監視部分の状態の変化を通信するための方法を提供することができる。本方法は、物品に状態信号提示機構を配置することを含む。状態信号提示機構は、物品の監視部分が第1状態からこれと異なる第2状態へと変化したときに起こる状態の変化を表示することができるセンサを含む。本方法の具体的な態様においては、受動型電子的トランスポンダを、センサと作動的に協働するように設けることができる。他の態様においては、トランスポンダは、所定の入力周波数でトランスポンダに与えられた電磁気入力エネルギーを受け取るように構成することができる。別の態様においては、トランスポンダは、物品の監視部分が第2状態にあるときに、有効なインジケータ・データで応答するように構成することができる。
【0007】
種々の態様を組み入れることによって、独特の状態信号提示技術及び装置を組み入れた改善された物品を与えることができる。状態信号提示装置は、より孤立したものとすることができ、介護人に湿り度情報を提供することができ、居合わせた他の人には該情報を提供しない。本発明の技術及び装置は、関連する物品の内部に配置される電源装置の使用を避けることができ、望ましくない迷走電流が生じる可能性を低くすることができる。
本発明は、本発明の以下の詳細な説明と図面とを参照したときに、より十分に理解され、更なる利点が明らかとなるであろう。
【0008】
(発明を実施するための最良の形態)
本発明の種々の態様及び実施形態は、使い捨ておむつのような使い捨て吸収性物品に関連して説明されるものである。しかしながら、本発明は、キャップ、ガウン、靴カバー、婦人用衛生物品、幼児用トレーニングパンツ、失禁用衣類、及び包装物品のような他の物品にも使用可能であることがすぐに分かるであろう。典型的には、使い捨て物品は、限られた使用が意図されており、再使用するために洗濯されるか又は他の手法で洗浄されるようには意図されていない。例えば、使い捨ておむつは、着用者によって汚された後に廃棄される。
本開示に用いられるときの「備え」、「備えて」という語、及び「備える」を語根とするその他の派生語は、述べられた特徴、要素、完全体、段階、又は構成要素のいずれかの存在を特定する、幅広い解釈ができる用語とされることを意図されており、1つ又はそれ以上のその他の特徴、要素、完全体、段階、構成要素、又はそれらのグループの存在又は追加を除外するものではないことにも留意されたい。
【0009】
本発明の開示は、種々の構成材、要素、構造、形状、配置その他の特徴について説明するものであり、これは、本発明の態様という用語又はこれに類似した他の用語によって個々に又は集合的に言及される。開示した発明の種々の形態は、種々の特徴及び態様の1つ又はそれ以上を組み入れることができるものと想定され、こうした特徴及び態様は、これらの所望の有効な組合せのいずれにおいても使用可能である。
【0010】
図1から図3Aまでを参照すると、本発明は、監視部分22と、該監視部分の状態の変化を通信するための状態信号提示装置24とを有する独特な物品20を提供することができる。所望の態様においては、状態の変化は、物品の内部で起こることになる。状態信号提示装置は、物品20の監視部分22が、第1状態からこれと異なる第2状態へと変化したときに起こる状態の変化を表示することができるセンサ26を含む。本発明の具体的な態様においては、受動型電子的トランスポンダ28を、センサ26に協働的に接続することができる。他の態様においては、トランスポンダ28は、所定の入力周波数でトランスポンダに与えられる電磁気入力エネルギーを受け取るように構成することができ、トランスポンダ28はまた、監視部分22が第2状態にあるときに有効なインジケータ・データで応答するように構成することができる。
【0011】
本発明のプロセスの態様は、物品20の監視部分22の状態の変化を通信するための方法を提供することができる。本方法は、物品20の状態信号提示機構24を配置することを含む。状態信号提示機構は、物品20の監視部分22が第1状態からこれと異なる第2状態へと変化したときに起こる状態の変化を表示することができるセンサ26を含む。本方法の具体的な態様においては、受動型電子的トランスポンダ28を、センサ26と有効に協働するように設けることができる。他の態様においては、トランスポンダ28は、所定の入力周波数でトランスポンダに与えられた電磁気入力エネルギーを受け取るように構成することができる。トランスポンダ28は、物品の監視部分22が第2状態にあるときに、有効なインジケータ・データで応答するように構成することができる。
【0012】
本発明はまた、監視部分22を有する物品20における所定の状態を送信するための監視方法及び装置を提供することができる。監視技術又はシステムは、物品に対し作動上の近傍に配置可能な呼掛け器30を含み、該呼掛け器30は、所定の入力周波数をもつ入力エネルギーを与えるように構成することができる。状態信号提示装置は、物品20の監視部分22が、第1状態からこれと異なる第2状態へと変化したときに起こる状態の変化を表示することができるセンサを含む。受動型電子的トランスポンダ28は、センサ26と有効に通信する状態にある。本発明の具体的な態様においては、トランスポンダは、電子トランスポンダとすることができる。トランスポンダ28は、呼掛け器30からの入力エネルギーを受け取るように構成することができ、監視部分22が第2状態にあるときにインジケータ・データを生成するように構成することができる。トランスポンダ28は、物品20から出た出力エネルギーを通信するように構成することができる。出力エネルギーは、入力エネルギーの少なくとも一部を含み、出力エネルギーはまた、インジケータ・データを運ぶように構成することができる。出力受信器34は、トランスポンダ28からの出力エネルギーとインジケータ・データを電子的に取得するように構成することができる。検出器36は、出力受信器34に接続することができ、インジケータ・データの閾値に反応することができる。アナンシエータ38が、検出器36と通信することができ、インジケータ・データの閾値の存在を知らせるように構成することができる。
【0013】
特定の態様においては、本発明は、送信アンテナコイルから非金属性基板に埋設された受信コイルに高周波数エネルギーを送信することを含み得る。特定の構成においては、本発明は、基板に埋設された電極間に現れる抵抗の変化を表示する装置を提供することができる。本発明の特徴は、無線リンクの使用によって、非金属性基板を横切る抵抗の変化を表示することを含み得る。所望の構成は、例えば、尿又は他の導電性液体のような導電性材料が入って来るか又は該材料の存在が明らかになることによって生じた湿り状態を表示することができる。別の特徴は、埋設同調回路から結合同調回路に反射されたパワーの量を計測することによって抵抗の変化を検出することを含み得る。さらに別の特徴は、非金属性基板材料の湿り度の無線感知を含むことができ、該湿り度は、埋設された電極が受ける抵抗の変化に起因する、結合された埋設同調回路から反射されたパワーの量を計測することで検出することができる。本発明のさらに別の特徴は、無線手段によって、遠隔配置されたモニタに抵抗の変化を最終的に送信するシステムを提供することができる。
【0014】
本発明の態様又は特徴は、単独でも組み合わされても、種々の利点を与えることができる。そうした利点は、例えば、無線的な手法を用いて電気インピーダンス又は導電率の変化を非介入的に監視することを含み得る。本方法及び装置は、非金属性基板を通した電気インピーダンス及び湿り度の無線感知を提供することができ、電気インピーダンス及び湿り度の変化の無線送信を提供することができる。具体的な構成においては、インピーダンスの変化は、電気抵抗の変化を含む場合がある。監視される基板の電気インピーダンスの変化は、埋設部品から外部の結合同調回路に反射されたパワーを計測することによって感知することができる。本発明の方法及び装置は、外部の感知用電子装置と埋設部品との間に直接的な電気接続を有する必要がない。その結果、他の手法においてこうした部品を相互に接続するために使用される電気接点がなく、その劣化を生じることがない。能動的に電力供給される回路のいずれも、物品の内側から電気的に隔離される。その結果、漏れ電流が迷走するリスクが実質的に存在しなくなる。本発明の方法及び装置は、埋設部品と、分離された外部の感知部品との間に独特の電磁結合を与えることができる。埋設部品は、選択された衣類か又は他の非金属性基板に直ちに組み込むことができ、該埋設部品は、単純な2部品同調回路を含んでも良い。さらに、本発明の方法及び装置は、持ち運び可能な外部の感知機構と、警告信号送信機構とを含むことができる。無線警告信号は、遠隔的に配置されたモニタに送信することができる。
【0015】
図1及び図2を参照すると、代表して示すおむつ物品20のような選択された物品は、裏面シート層102と、液体透過性の上面シート層100と、裏面シート層102と上面シート層100との間に挟み込まれた吸収体90とを含むことができる。具体的な態様においては、裏面シート層は、実質的に液体不透過性にすることができる。他の態様においては、裏面シート層は、蒸気透過性又は「通気性」にすることができる。
【0016】
所望の構成においては、物品は、図示された後すなわち背ウエストバンド部80のような第1のウエストバンド部と、図示された前ウエストバンド部82のような第2のウエストバンド部を与えることができる。物品はさらに、第1のウエストバンド部80と第2のウエストバンド部82との間を相互に接続する中間部即ち股部84を有することができる。フィット性を向上し、漏れを低減する一助とするために、脚部弾性材86及び/又はウエスト弾性材88を含むシステムのようなエラストマー性ギャザー寄せ部材又はガスケット部材システムを用いることもできる。ファスナ98を有する図示されたシステムが提供するような有効な締結システムを用いて、第1のウエストバンド部80を第2のウエストバンド部82に互いに接続して、物品を着用者に固定することができる。締結システムは、第1の背ウエストバンド部80を、第2の前ウエストバンド部82に後ろから前にかぶさる形で接合し、そのことによって着用者の身体を取り囲み、使用中におむつを着用者に固定するように、有効に構成することができる。締結システムは随意的に、前ウエストバンド部82を背ウエストバンド部80に前から後ろにかぶさる形で接合しておむつを固定するように構成されたファスナ98を用いることができる。そのような随意的な構成においては、前ウエストバンド領域を第1のウエストバンド部80とし、後ウエストバンド領域を第2のウエストバンド部82とすることができる。子供用トレーニングパンツ、女性用衛生パンティ、失禁用衣類、及びその他の完全に組み立てられた三次元的物品のような完全構成の物品が、ファスナを含まない場合もあることは明白である。
【0017】
図1及び図2は、代表的な使い捨ておむつ20の典型的な図を示す。図1では、おむつ物品の内部構造をより明瞭に図示するために、構造の一部が部分的に切り取られ、着用者に接触するおむつの身体対向面が向こうを向いている。おむつの外縁は、縦方向に延びる側縁マージンと横方向に延びる端縁マージンとを有する外周を定める。側縁はおむつの脚開口部を定め、随意的に、曲線状にされたり形付けされる。端縁は直線状に図示されているが、随意的に、曲線状とすることもできる。
物品の示された表面については、種々の内向き表面即ち身体対向面は、物品が着用者の周りに配置されたときに、着用者の身体に対向するように構成される。物品の示された外向き表面は、物品が着用者の周囲に配置されたときに、着用者の身体とは反対を向くように構成される。
物品の種々の構成材は、接着剤、音波結合、熱結合、溶接、ステッチ、スナップ、ピン、リベット、ボタン等々、及びその組み合わせといった種々の従来の取付け技術及び取付け機構を用いて、互いに組み立てることができる。取付け機構は、いかなる有効なパターン又は構成で配置することもできる。
【0018】
物品の上面シート100、裏面シート102、吸収体90、及びその他の部品は、結合されるか、又は他の有効な手法で一体に組み合わされる。種々の部品は、例えば、接着結合、音波結合、熱結合、ピンニング、ステッチ、又は他の公知の取付け機構のいずれか、及びその組み合わせといった適切な取付け機構(図示せず)によって、有効に互いに接合することができる。例えば、接着剤の均一な連続した層、接着剤のパターン化された層、接着剤の噴霧パターン、或いは構造接着剤の分離した線の列、スワール又はスポットを用いて、物品の種々の構成部品を適切に互いに接続し、組立て、及び/又は固定することができる。
【0019】
吸収体90は、選択された親水性繊維と高吸収性粒子からなる代表的に図示された吸収体パッドによって与えられるような吸収性保持部を与える。保持部は、吸収された液体及び他の排出物質を保持し貯蔵するように構成される。上面シート100と裏面シート102との間に吸収体を配置し挟み込んで、おむつ20か又は他の吸収性物品を形成することができる。吸収体は、全体として圧縮可能で、適合的で、着用者の皮膚に刺激を与えず、身体排出物を吸収し保持することが可能な構造を有する。本発明の目的のためには、吸収構造体は、単一の一体型の材料部品を含んでもよいし、有効に互いに組み立てられた複数の別個の材料部品を含んでもよいことを理解されたい。
【0020】
種々の形式の湿潤性親水性繊維材料を用いて、吸収体90の構成材を形成することができる。好適な繊維の例は、セルロース繊維のような本質的に湿潤性の材料からなる天然由来の有機繊維と、レーヨン繊維のようなセルロース又はセルロース誘導体からなる合成繊維と、グラスファイバーのような本来的に湿潤性の材料からなる無機繊維と、特定のポリエステル又はポリアミド繊維のような本来的に湿潤性の熱可塑性ポリマーからなる合成繊維と、しかるべき手段によって親水性化されたポリプロピレン繊維のような非湿潤性熱可塑性ポリマーからなる合成繊維とを含む。繊維は、例えば、シリカで処理すること、好適な親水性部分を有し繊維から離脱しにくい材料で処理すること、又は繊維の形成中又は形成後に、非湿潤性の疎水性繊維を親水性ポリマーで鞘状に覆うことによって、親水性化することができる。本発明の目的のためには、上記の種々の形式の繊維の選択された配合物も使用できると考えられる。
【0021】
吸収構造体90は、高吸収性材料粒子が混入されたセルロース性フラフウェブといった親水性繊維マトリクスを含むことができる。具体的な構成においては、吸収体90は、超吸収性ヒドロゲル形成粒子と合成ポリマー・メルトブローン繊維との混合物か、或いは、超吸収性粒子を天然繊維及び/又は合成ポリマー繊維の配合物を含む繊維性コフォーム材料に混合したものを含むことができる。超吸収性粒子は、親水性繊維と実質的に均質に混合されてもよいし、不均質に混合されてもよい。
【0022】
高吸収性材料の収容性を向上するために、吸収構造体90はオーバーラップシート又はラップシートを含むことができ、これは吸収体の近傍に及び周りに配置することができる。ラップシートは、吸収構造体に及び物品の他の種々の部品に結合することができる。ラップシートは、吸収体の身体側表面及び/又は外側表面の大部分を覆う吸収性の材料の層又は実質的に非吸収性の材料の層とすることができる。ラップシートは、吸収体の実質的に全ての外周縁を包み込んで、そこに実質的に完全な包囲体を形成することができる。或いは、ラップシートは、吸収体の身体側表面と外側表面の大部分を覆い、且つ実質的に吸収体の横方向側縁のみを包み込む、吸収体のラッピングを与えることができる。
例えば、ラップシート全体、又はラップシートの少なくとも身体側層は、メルトブローン・ポリプロピレン繊維のようなメルトブローン繊維からなるメルトブローン・ウェブを含むことができる。吸収体ラップの別の例は、硬木繊維/軟木繊維がほぼ50/50である配合物からなるティシューのような気孔率の低いセルロース性ウェブを含むことができる。
【0023】
本発明の種々の態様及び構成においては、選択された第1のファスナ部品と選択された第2のファスナ部品との間の締結機構は、接着的機構、粘着的機構、機械的機構、又はこれらの組み合わせとすることができる。本発明においては、機械的締結システムは、機械的に相互係合して所望の固定を与える、協働する第1の構成材と第2の構成材とを含むシステムである。
第1のファスナ部品と第2のファスナ部品は、協働的に相互係合する機械的締結システムの相補的な要素を含むことが望ましい。機械的ファスナ部品は、協働して機械的に相互係合する相補的な部品を含むフック、バックル、スナップ、ボタン等といった機械式のファスナによって構成することができる。
【0024】
図示された構成に示されるように、機械的締結システムは、例えば、フック・ループ式締結システムとすることができる。そうした締結システムは、通常は、「フック」すなわちフック状の雄部品の形状を有する取付け部材を含み、該フック部材と係合し取り外し可能に相互に接続する協働的な「ループ」すなわちループ状の雌部品を含む。相互接続部は、選択的に取り外し可能であり且つ再び取付け可能であることが望ましい。従来のシステムは、例えば、VELCROの商標の下で入手可能である。フック要素は、単一プロングのフック形状、多プロングのフック形状、又はマッシュルーム・ヘッド式のフック要素によって形成されるようなほぼ連続した拡張ヘッド形状によって形成することができる。ループ要素は、織布、不織布、編成布、穴開き層又は穿孔層等、及びそれらの組み合わせによって形成することができる。そうしたファスナ・システムの多くの構成及び変形物は、総称してフック・ループ式ファスナと呼ばれてきた。
【0025】
選択的に取り外すことができる相互係合機械的締結システムは、例えば、第1のファスナ部品を、少なくともファスナ・タブ98の指定された取付面又は固定面に設置することができ、協働する第2のファスナ部品を、指定された着座部材96の指定された係合面に設置することができる。例えば、代表的に図示するフック・ループ式ファスナにおいては、ファスナ・タブ98の指定された取付面又は固定面に取付けられる締結部品は、フック形式の機械的係合要素を含むことができ、また、指定された着座部材96に有効に接合され取付けられる相補的締結部品は、ループ形式の締結要素を含むことができる。
本発明の種々の構成においては、第1の締結部品と、協働的かつ相補的な第2の締結部品との相対的な位置及び/又は材料は、相互に入れ換え可能であることも明白である。従って、ファスナ・タブ98の指定された取付面に取付けられる締結部品は、ループ形式の機械的締結要素を含むことができ、指定された着座部材に有効に接合され取付けられる相補的な第2の締結部品は、フック形式の取付け部材を含むことができる。
【0026】
本発明の種々の構成に適した取付けフック部材の例は、VELCRO HTH 829の名称の下で市販され、ニューハンプシャー州マンチェスターに事業所を有するVELCRO U.S.A.インク社から入手可能な材料に設けられた微小フック部材である。微小フック材料は、角度の付いたプロング型のフック部材の形状の取付け部材を有する。フック部材は、約0.030−0.063cm(約0.012−0.025インチ)の範囲内にあるフック高さと、約0.007cmから0.022cmまで(約0.003から0.009インチまで)の範囲内にあるフック幅をもつように構成することができる。フック要素は、約0.0076−0.008cm(約0.003−0.0035インチ)の厚さを有するベース層基体上に成形される。別の好適な形式の取付けフック部材は、ミネソタ州セントポールに事業所を有するミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング(3M)社から入手可能な3M CS200材料に見出すことができる。他の好適なフック材料が、VELCRO U.S.A.インク社、3M社などの種々の業者から入手可能である。
【0027】
本発明の種々の構成においては、ループ材料は、不織布、織成布、又は編成布、及びその組み合わせによって与えることができる。例えば、好適なループ材料布は、ノースカロライナ州グリーンズボロ所在のギルフォード・ミルズ・インク社から#34285の商品名の下で入手可能な形式の2バール縦編み布、及びその他の形式の編成布から構成することができる。好適なループ材料はまた、スコッチメイトの商標名でナイロン織ループを市販している3M社から入手可能である。3M社は、ウェブの裏面に接着剤が付いたライナなしのループ・ウェブと、3Mニット・ループ・テープも市販している。
【0028】
ループ材料は、複数の区分された非結合域を定めるようになった連続的な結合域を有する不織布を含むこともできる。布の区分された非結合域内の繊維又はフィラメントは、各非結合域を囲むか又は包囲する連続的な結合域によって寸法的に安定化されるので、フィルムの支持層又は裏打ち層或いは接着剤を必要としない。非結合域は、相補的フック材料のフック要素を受けて係合させるために、該非結合域内部の繊維又はフィラメントの間に、十分に開放された又は広い状態のままにされる空間を与えるように特に設計される。具体的には、パターン非結合不織布又はパターン非結合不織ウェブは、単一成分又は多成分のメルトスパン・フィラメントからなるスパンボンド不織ウェブを含むことができる。不織布の少なくとも1つの表面は、連続的な結合域によって包囲されるか又は囲まれる複数の分離した非結合域を含むことができる。連続的な結合域は、繊維又はフィラメントの非結合域の外に出て結合域に延びる部分を互いに結合し又は融合し、非結合域内の繊維又はフィラメントは実質的に結合又は融合しないようにすることによって、不織ウェブを形成する繊維又はフィラメントを寸法安定化させる。結合域内の結合又は融合の程度は、結合域内の不織布を非繊維質にし、非結合域内の繊維又はフィラメントはフック要素を受けて係合させるための「ループ」として働けるように残すのに十分なものであることが望ましい。好適な点非結合布の例は、T.J.Stokes他に付与された1999年1月12日付米国特許第5,858,515号の発明の名称「パターン非結合不織布ウェブ及びその製造方法」(代理人整理番号第12,343号)に記載されており、その開示の全体は、ここでの内容に沿う形で引用によりここに組み込まれる。
【0029】
本発明の種々の構成においては、用いられるループ材料は、物品の外表面上の個別の即ち分離されたパッチに限定する必要はない。代わりに、ループ材料は、所望の物品の所定の表面積に亘って延びるように組み付けられるか、一体化されるか、又はその他の手法で接合された実質的に連続的な繊維性外側層によって与えることができる。例えば、繊維性外側層は、物品に用いられる布状外側カバーの露出表面の実質的に全体に亘って延びるように配置することができる。
本発明の種々の構成においては、選択された第1のファスナ部品と指定された協働的な第2ファスナ部品との間の係合力は、使用の際の着用者への物品の適切な固定を与えるのに十分なだけ大きく且つ持続しなければならない。
【0030】
図1、図3、及び図3Aを参照すると、監視部分22は、選択された物品のいかなる所望の領域とすることもできる。例えば、指定された監視部分22は、物品の吸収体90の所定の領域とすることができる。所望の構成においては、吸収体の監視部分は、尿又は他の体液を吸収し保持するように決められた部分とすることができる。
監視する状態は、監視部分22のいかなる所望の特性とすることもできる。監視する状態は、例えば、湿気のレベル、光のレベル、音のレベル、熱のレベル、等、及びその組み合わせとすることができる。代表的に図示する物品の例においては、監視する特性は、吸収体の監視部分の湿り度とすることができる。
【0031】
センサ26は、種々の有効な技術を用いることによって、所望の状態変化を示すことができる。センサは、例えば、化学的センサ、機械的センサ、電子センサ等、及びその組み合わせを含むことができる。化学的センサは、化学反応、色の変化、又はその他の化学的性質の変化を受けることによって応答するように構成することができる。機械的センサは、溶解するか、壊れるか、物理的に分散するか、又はその他の物理的変形を受けるものとする。電子センサは、受動部品か又は能動部品を有するいかなる形式の電気回路又は電子回路も含むことができる。受動部品は、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、サイリスタ、ダイオード、連結ワイヤ、アンテナ等、及びその組み合わせを含む。能動部品は、トランジスタ、太陽電池、バッテリ、集積回路、トランジスタ回路等、及びその組み合わせを含む。
【0032】
代表的に図示する構成の例においては、センサ26は、電子センサとすることができる。より具体的には、センサ26は、吸収体の監視部分22が第1状態から第2状態に変化したときに起こる電子的インピーダンスの変化を与えることによって状態の変化を示すように構成することができる。所望の構成においては、第1状態は、実質的に乾いた状態とすることができ、第2状態は、湿った状態とすることができる。したがって、受動トランスポンダ28は、吸収体90が例えば湿った第2状態にあるときに、選択されたインジケータ・データで応答するように構成することができる。それにより、状態信号提示装置は、湿り度信号提示装置を構成することができる。
【0033】
具体的な態様においては、センサ26は、可変の抵抗性インピーダンスを与えることができる。別の態様においては、センサ26は、可変の容量性インピーダンスを与えることができる。センサ26のインピーダンスは、物品の監視部分22が第1状態から第2状態に変化したときに変化するように構成することができる。より具体的な構成においては、センサ26のインピーダンスは、物品の監視部分22が実質的に乾いた第1状態から湿った第2状態に変化したときに変化するものとすることができる。
【0034】
本発明の有利な特徴は、受動トランスポンダ28を組み込むことを含む。トランスポンダ28は、バッテリ、太陽電池、コイル、発電装置のような従来の電源装置か、又はその他の普通は電源と見なされる従来の機構を含まないという点で受動的である。したがって、受動トランスポンダは、受動型電子的装置、受動機械装置、受動光学装置、受動化学装置等、及びその組み合わせを含むことができる。
所望の構成においては、トランスポンダ28は、物品20から出たインジケータ・データを通信するように構成された作動的結合器を含む受動型電子的トランスポンダ28である。結合器は、機械的、化学的、放射的、光学的、電子的なもの等、及びその組み合わせとすることができる。本発明の方法及び装置は、代表的に図示する構成の例では、電子的結合器を含むことができる。本方法及び装置は、容量結合器、誘導結合器、光結合器、熱結合器、音響結合器、反射器等、及びその組み合わせを用いることができる。本方法及び装置は、代表的に図示する例では、誘導性結合器を含む。
【0035】
呼掛け器30は、所定の入力周波数をもつ所望の入力エネルギーを与えるように構成することができる。呼掛け器は、例えば、いかなる有効な周波数における入力エネルギーをも与えるように構成することができる。所望の態様においては、入力周波数は、例えば、電磁スペクトル中の有効周波数とすることができる。入力エネルギーの周波数は、例えば、音声周波数又はその他の可聴周波数、無線周波数、マイクロ波周波数、赤外線周波数、可視光線周波数、紫外線周波数、或いはその他の高周波数又は低周波数、及びその組み合わせとすることができる。呼掛け器30は、有効な位置で物品に一体に組み付けられる部品とすることができる。或いは、呼掛け器は、物品から分離して形成され、かつ物品に対し作動上の近傍に選択的に配置される部品によって与えられてもよい。呼掛け器は、トランスポンダ28の作動上の近傍に選択的に配置されるか又は配置可能な部品によって与えられることが望ましい。
【0036】
具体的な態様においては、入力エネルギーは無線周波数(RF)のものとすることができ、無線周波数は少なくとも最小約0.1MHzとすることができる。無線周波数は、代替的には少なくとも約5MHzとすることができ、随意的には、性能を向上させるために、少なくとも約7MHzとすることができる。他の態様においては、無線周波数は最大約50MHzを超えないようにすることができる。無線周波数は、代替的には約15MHzを超えないようにすることができ、随意的には、効率の改善を与えるために、約12MHzを超えないようにすることができる。
入力周波数の所望の選択は、特定の利点を与えることができる。例えば、周波数を高くすると、使用する電子部品をより小型のものにすることができる。周波数を低くすると、所望の入力エネルギーを生成するのに必要な電力量を低減することができる。
【0037】
トランスポンダ28は、入力エネルギーの一部を呼掛け器30に戻し、そのことにより、インジケータ・データを物品20の外に通信するように構成することができる。具体的な態様においては、トランスポンダは、音響、光学及び/又は電磁技術又は装置を用いて、入力エネルギーの所望の一部を呼掛け器30に戻すように構成することができる。所望の態様においては、トランスポンダ28は、入力エネルギーの一部を呼掛け器に電子的に戻すように構成することができる。
【0038】
図1、図4、図5A、図6A、及び図6Bに代表的に示す例においては、呼掛け器30は、呼掛け器コイル52を含むことができる。更に、トランスポンダ28は有効なトランスポンダ・コイル50を含むことができる。トランスポンダ・コイル50は誘導性インピーダンスを有する。同様に、呼掛け器コイル52は誘導性インピーダンスを有する。具体的な構成においては、受動トランスポンダ28は、電子的結合器を介して応答することができ、該電子的結合器は、例えばトランスポンダ・コイル50と呼掛け器コイル52との間の誘導性結合器を含むことができる。本発明の種々の構成においては、呼掛け器コイル52がアンテナであると解釈することができる。
【0039】
本発明の技術は、呼掛け器コイル52を、トランスポンダ・コイル50に対し作動上の近傍に配置することを含み得る。所望の態様においては、呼掛け器コイルは、トランスポンダ・コイル50と実質的に同軸になるように配置することができ、呼掛け器コイルの中心軸線は、トランスポンダ・コイル50の中心軸線と実質的に一致するように位置合わせすることができる。入力エネルギーが呼掛け器コイル52に送られ、該入力エネルギーは、呼掛け器コイル52からトランスポンダ・コイル50に有効に伝送される。インジケータ・データを搬送するだけの量の出力エネルギーを、呼掛け器コイル52が受け取る。特定の態様においては、呼掛け器コイル52は、トランスポンダ・コイル50から呼掛け器コイル52に反射されて戻った出力エネルギーを受け取ることができる。インジケータ・データの閾値が作動的に検出され、インジケータ・データの閾値の存在が作動的に送信される。本発明の種々の構成においては、閾値の信号送信又は報知には、いかなる作動的な表示機構又は表示技術を用いることもできる。
【0040】
代表的に図示した構成においては、トランスポンダ・コイル50は、選択された直径54を有する一回巻き又は多数巻きコイルとすることができる(例えば図5)。更に、呼掛け器コイル52も、選択された直径56を有する一回巻き又は多数巻きコイルとすることができる(例えば図5A)。トランスポンダ・コイル50の直径54と呼掛け器コイルの直径52は、選択された比率を有することができる。選択される比率は、トランスポンダ・コイル50と呼掛け器コイル52との間の結合係数kを増大させるように設定することができる。結合係数が増大すると、コイル間のエネルギーの移動効率を増大させることができる。2個のコイルのうちの一方の所望のコイル直径は、物品20の物理的制約と、作動のために意図されているエネルギーの波長/周波数に基づいて選択される。例えば、図示する構成においては、物品における利用可能なスペースとトランスポンダ・コイルの配置の容易さに基づいて、トランスポンダ・コイルの寸法を初めに選択することが便利である。
【0041】
第2コイルの直径は、結合係数kを増大させ得るものであることが分かる。特定の態様においては、第2コイルの直径は、第1コイルの直径と、2つのコイル間の期待離間距離に基づくものとすることができる。例えば、F.E.Terman著「無線技術者入門」第1版、1943年、ニューヨーク、マグローヒル・ブック社刊の例えばp67−73を参照されたい。図示する構成においては、離間距離は、主に、通常の作動の際にトランスポンダ・コイル50と呼掛け器コイル52との間に挟み込まれる種々の材料層(例えば、物品20の層とシステム・パッケージ・モジュール68)の厚さの合計によって決定される。第1コイルと第2コイル(例えばトランスポンダ・コイルと呼掛け器コイル)が間隔をおいて実質的に同軸関係に配置された場合には、コイル直径が、次式、すなわち、
d1=((d2)2+4D2)1/2
に従って設定されたときに、増大した又は最大化した結合係数kが与えられると判断することができ、式中、d2=相対的に小さい方のコイルの直径、d1=相対的に大きい方のコイルの直径、及びD=2つのコイル間の離間距離、である。
離間距離Dが、約5mm±1.5mmとなることが期待される所望の構成においては、性能を向上させるために、呼掛け器コイル52の直径56は、トランスポンダ・コイル50の直径54のほぼ1.25倍とされる。代表的に図示する構成においては、例えば、呼掛け器コイルは約1.25インチ(約3.2cm)の直径を有することができ、トランスポンダ・コイル50は、約1インチ(2.54cm)の直径54を有することができる。
【0042】
図1、図3A、図4及び図5を参照すると、トランスポンダ28は、所定の入力周波数か又はほぼ入力周波数で電子的に共振することが可能な電子同調回路を含むことができる。同様に、呼掛け器30は、選択された入力周波数か又はほぼ入力周波数で電子的に共振するように同調される電子同調共振回路を含むことができる。呼掛け器は、例えば、適切な寸法にされた同調コンデンサ46を用いて同調させることができる。呼掛け器30が、10MHzの入力周波数におけるRFパワーと、直径1インチの一回巻きトランスポンダ・コイル50を用いる場合には、該呼掛け器は、並列に接続された3900pFのコンデンサを用いて同調させることができる。
【0043】
別の態様においては、出力受信器34は、所定の入力周波数で電子的に共振可能な回路を含むことができる。更に別の態様においては、トランスポンダ28は、所定の出力周波数で所望の出力エネルギーを送るように構成することができる。所望の構成においては、出力周波数は、入力周波数と実質的に等しくすることができる。別の構成においては、出力周波数は、入力周波数とは異なるものとすることができる。
一次エネルギー源58は、入力エネルギーを与えるように有効に構成される。所望の構成においては、一次エネルギー源は独立して与えられ、物品20から電気的に分離される。所望の電気的分離は、受動トランスポンダ28と、呼掛け器30及び出力受信器34との間の無線通信によって与えることができる。
【0044】
図4、図5、図6A、及び図6Bを参照すると、本発明の特定の態様は、トランスポンダ28から通信された指定のインジケータ・データを電子的に取得するように出力受信器34を構成することを含む。具体的な構成においては、出力受信器は、電子方向性結合器60の構成を有することができる。出力受信器34から送られたエネルギーからインジケータ・データを分離するために、検出器36が接続される。送られるエネルギーレベルは、例えば、監視部分22の選択された第1状態及び第2状態に対応する量だけ変化することができる。特定の態様においては、インジケータ・データによって与えられた又はインジケータ・データから導かれた値を、電子的サンプラを用いて監視することができる。例えば、コンパレータ40を、インジケータ・データの閾値に反応するように構成することができる。アナンシエータが、検出器36と通信するように有効に接続され、インジケータ・データの少なくとも閾値の存在を知らせるように構成される。通信接続を与えるための機構及び技術には、例えばスイッチ42が含むことができる。
【0045】
アナンシエータ38は、いかなる好適な所望の表示を与えるようにも構成することができる。アナンシエータ38は、例えば、聴覚表示を与えるように構成することができる。或いは、アナンシエータは、視覚表示を与えるように構成することができる。アナンシエータは、随意的に、触覚表示、振動表示、嗅覚表示、等、及びその組み合わせといった別の形式の表示を与えることもできる。
別の態様においては、アナンシエータ38は、インジケータ・データの所望の評価及び/又は認識された閾値の存在を遠隔地点に作動的に通信することが可能なページャーその他のリレー装置を含むように構成することができる。そうした情報は、例えば、選択された信号データの形で通信することができる。図4、図5A、図6A、図6B、図7、図8A、及び図8Bを参照すると、リレー装置は、所望の信号データを作動的に信号送信することが可能な補足的信号送信器70と、該補足的送信器から送られたリレー信号データを有効に受信することが可能な補足的受信器72とを含むことができる。この補足的信号送信器は、赤外線送信器、超音波送信器、RF送信器等、及びその組み合わせとすることができる。従って、対応する協働的受信器は、赤外線受信器、超音波受信器、RF受信器等、及びその組み合わせとすることができる。代表的に図示する例では、補足的信号送信器は無線周波数送信器とすることができ、補足的受信器は無線周波数受信器とすることができる。リレー装置はさらに、インジケータ・データの閾値の存在を知らせる遠隔アナンシエータ表示器を含むことができる。本明細書の他の箇所で説明したように、アナンシエータ表示器は、必要に応じていかなる好適な表示機構又は表示技術によっても与えることができる。
【0046】
非金属性材料又は基板における乾いた状態又は湿った状態を遠隔的に示す方法及び装置の所望の構成は、選択された入力周波数で創出される無線RFリンクを含むことができる。リンクは、外部RF源と、おむつ又は他の衣類(例えば図1、図3、及び図3A)のような非金属性物品に埋設された受動型(即ち電源装置のない)同調回路部品との間に作成することができる。RFリンクは、安定したRF源と、物品に埋設され呼掛け器30を用いてRF源に電子的に結合された、該RF源に随伴する共振同調回路とを用いることによって実装することができる。装置の外部部分の回路の電源装置は、AAAサイズの乾電池又はボタン電池といった市販のバッテリによって与えることができる。物品の監視部分22が尿のような導電性の液体で湿ったときに、物品の湿った部分に起こる電気抵抗の変化を検出することによって、湿った状態が感知される。外部部分は、遠隔地点にある呼出しユニットに、選択された第2のRF周波数における別のRF信号を送信して、検出された湿り状態を遠隔送信することができる。
【0047】
信号提示装置の所望の外部部分の電源装置及びそれに関連する回路は、好適なシステム・パッケージ・モジュール68に収容することができる。所望の構成においては、システム・モジュール68は特徴的に小型で軽量である。システム・モジュール68は、例えば、約15グラムを超えない重量を有することができる。さらに、システム・モジュール68は、幅が約4センチメートルより少なく、高さが4センチメートルより少なく、深さ又は厚さが1センチメートルより少ない寸法を有することができる。
パッケージ・モジュール68はまた、システム・モジュール68を選択された目標物品20に固定するための有効な取付け装置を含むことができる。種々の形式の従来の機構を用いて、パッケージ・モジュール68を目標物品に保持することができる。そうした保持機構は、例えば、接着剤、スナップ、フック、機械的相互係合ファスナ、フック・ループ式ファスナ、磁気ファスナ等、及びその組み合わせを含むことができる。図示する構成においては、例えば、システム・パッケージ・モジュール68はフック部品を含むことができ、物品20の目標域は相補的なループ材料を含むことができる。
【0048】
本システムは、外部マイクロパワーRF源と、選択された物品の非金属性基板に埋設された受動トランスポンダ28との間に、2方向無線ラジオリンクを用いることができる。マイクロパワーRF搬送波が、呼掛け器コイル52によって与えられるような小型(約3.2cm)の外部アンテナコイルから送信される。図示する構成においては、実質的に安定したRF搬送波を送信することができる。或いは、RF搬送波の送信は、安定していないものにすることもできる。例えば、送信されるRFの構成は、時限式にするか、周期化された入/切とするか、又は他の手法で変動させることができる。外部アンテナコイルは、トランスポンダ・コイル50によって与えられるような小型(約2.5cm)の内部アンテナコイルに近接して磁気的に結合することができる。内部コイルは、吸収体パッドの監視部分に埋設されることが望ましい。これらのコイルは、外部コイルを伴う一次同調回路と埋設コイルを伴う二次同調回路との間のトランス結合を構成するものと解釈することができる。一次コイルと二次コイルの直径の違いにより、予想されるコイル間の位置ずれ及び相対的動きに関して、誤差がいくらか許容される。一次回路と二次回路が有効に連結されると、一次回路から二次回路へ結合されるエネルギーの一部が、二次回路から反射されて戻り、一次回路に現れる。一次回路に反射されるエネルギーの量は、二次回路を横切って現れるインピーダンスに連関する。代表的に図示する構成においては、二次回路は抵抗型センサを含む。
【0049】
図示するセンサは、例えば、代表的に図示するおむつ物品の吸収体に約1cmの間隔を空けて配置された2個の小ゲージワイヤ(例えば#24 AWG)から構成することができる。おむつの監視部分が乾いているときには、これらのワイヤを横切る電気抵抗は大きくなり(開回路即ち高抵抗)、おむつの監視部分が尿のような導電性物質によって湿ったときには、非常に小さくなる。これらのワイヤの離間された端は、二次同調回路に並列に電気接続される。その結果、乾いた吸収体パッドは、外部一次回路に、湿った吸収体パッドが与える反射信号とは著しく異なる反射信号を与えることができる。
【0050】
エネルギー源は、所望の入力エネルギーを与えるために、選択された入力周波数で発振する水晶基準発振器と電力増幅器とを用いたマイクロパワーシステムとすることができる。増幅器の出力は、外部コイルと調節可能な共振コンデンサからなる一連の同調一次回路に直接に接続される。電力増幅器と一次回路との間に設置されるのは方向性結合器60であり、該方向性結合器により、結合二次回路から反射されるエネルギーのサンプリングと監視ができる。方向性結合器は、物品に配置された二次回路から一次回路に戻される反射信号から、(電力増幅器からの)フォワード信号を作動的に分離することが可能な装置であれば、どのような装置であってもよい。次に、方向性結合器からの反射出力が検出されて、大きさが反射エネルギーの振幅に関係し、したがってセンサを横切る抵抗の大きさに関係する電圧Vdetが与えられる。乾いている吸収体パッドを湿っている吸収体パッドと比較したときに、この電圧は著しく異なる。
【0051】
図4、図5A、図6A、及び図6Bを参照すると、入力周波数は、いかなる従来の生成装置によっても与えることができる。例えば、代表的に図示する構成は、約10.024MHzの周波数における入力エネルギーを生成する水晶制御発振器を用いることができる。無線周波数パワーは、図示するIC2(例えば、カリフォルニア州サニーヴェイル所在のマキシム・セミコンダクター社から入手可能なMAX 626A装置)を含む回路を用いること等によって好適に増幅されバッファされる。RFパワーは呼掛け器アンテナ回路64に送られ、該アンテナは、例えば呼掛け器コイル52によって構成することができる。
【0052】
方向性結合器60は、周知の種々の形式の作動的回路によって与えることができる。例えば、代表的に図示する構成においては、方向性結合器は、図示する変圧器T1と、これに関連するコンデンサC15及びC9並びに抵抗器R5を含む回路によって与えることができる。図示するように、コンデンサC15は、呼掛け器コイル52がトランスポンダ・コイル50から受け取った出力エネルギーの受信に同調するように調整することができる。好適なサンプラは、方向性結合器から送られたインジケータ・データによって与えられるか又は導かれる値を監視することができる。代表的に図示する構成においては、サンプラは、選択された信号を送って更に別に処理するために、検出器を用いることができる。例えば、代表的に図示する構成は、包絡線検出器を含むことができる。検出された信号電圧Vdetは、通常のコンパレータ装置に送ることができる。
【0053】
種々の従来の検出スキームを用いることができる。例えば、物品20の監視部分22が第1(例えば乾いた)状態にあるときの検出電圧は、高くすることも低くすることもできる。同様に、物品の監視部分22が第2(例えば湿った)状態にあるときの検出電圧信号は、高くすることも低くすることもできる。代表的に図示する構成においては、検出スキームは、監視部分が乾いた状態にあるときの検出電圧が高くなり、且つ、物品の監視部分が湿った状態にあるときの検出電圧が低くなるように構成される。
検出器36は、コンデンサC2、抵抗器R1、及びダイオードD2(例えば、カリフォルニア州ウエストレイク・ヴィレッジに事業所を有するダイオーズ・インク社から入手可能なショットキーSD103−AWDI装置)を含む代表的に図示された回路によって提供されるような包絡線検出器を含むことができる。包絡線検出器は、方向性結合器から受信したインジケータ・データを作動的に検出することができ、該インジケータ・データを用いて検出電圧Vdetを生成することができる。
【0054】
代表的に図示するように、本発明の方法及び装置は、電圧閾値検出システム40を含み得ることが望ましい。電圧閾値検出システムは、コンパレータと、入力にかかる電圧の振幅に従って開閉することが可能なスイッチ42とを含むことができる。コンパレータは、代表的に図示するように、IC1(例えば、マキシム・セミコンダクター社から入手可能なMAX 921装置)を含む回路によって与えることができる。スイッチング操作は、Q1を含む回路によって与えることができる。
図示する構成の例では、湿った吸収体に対応する電圧Vdetはスイッチを「入」にするように設定することができ、乾いた吸収体に対応する電圧Vdetはスイッチを「切」にするように設定することができる。スイッチング閾値は、監視される非金属性基板材料の異なる抵抗、及び異なる非金属性基板材料の厚さといった異なる用途又は状態に対応できるように調節可能にされることが望ましい。
【0055】
コンパレータは、検出電圧Vdetで表されるインジケータ・データが選択された閾値に達したことを、該コンパレータか又は他の有効な閾値検出器40の部品が検出したときに、所定の出力信号を生成することができる。図示する構成においては、コンパレータからの出力信号は、検出電圧Vdetが所定の基準電圧Vrefを下回ったときに生成される。
所望の基準電圧Vrefは、いかなる従来の回路を用いても与えることができる。例えば、図示する構成は、調節可能な電位差計POT1を含むTHRESHOLD回路を用いることによって、基準電圧を与えることができる。
【0056】
コンパレータからの出力信号は、従来のスイッチング装置又はスイッチング回路のいずれをも作動させるように構成することができる。例えば、図示する構成のスイッチング回路は、MOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)装置(例えば、ペンシルヴァニア州マルヴァーンに事業所を有するヴィシェイ・インターテクノロジー・インク社の一部門であるヴィシェイ・シリコニックスから入手可能なVN0605)によって提供されるQ1を用いることができる。図示する構成においては、スイッチは通常開いており、該スイッチは、コンパレータからの出力信号を受信したときに、閉じた状態になる。スイッチの閉は、好適なアナンシエータ・システムを起動するのに用いることができ、該アナンシエータは、いかなる有効な表示器も含むことができる。例えば、スイッチング回路から送られた出力は、パッケージ・モジュール68によって構成されるような、システムの外部に含まれる可聴式ブザー又は他の形式のアラームを起動するように構成することができる。
【0057】
所望の態様においては、アナンシエータは、リレー信号をより遠隔の地点に有効に送ることが可能なリレー又は呼出しシステム又はユニットを含むことができる。より具体的には、リレー装置は、より遠隔の地点でのインジケータ・データの閾値の存在を知らせるのに用いることができる。
代表的に図示する構成の例においては、リレー装置は、RF送信器と協働的な信号生成装置とを有することが可能な補足的信号送信器70を含むことができる。送信器は、418MHzの周波数で送信するように構成されたRFモジュールを含む回路といった、従来の回路によって形成することができる。代表的に図示するように、RF送信器は、回路モジュールTX1(例えば、テキサス州ダラスに事業所を有するR.F.モノリシックス・インク社から入手可能なHX1003装置)を含む回路によって与えることができる。信号生成装置には、代表的に図示するIC3(例えば、カリフォルニア州サンタ・クララに事業所を有するナショナル・セミコンダクター・インク社から入手可能なLS555装置)を含む回路といった、いかなる従来の回路を用いることもできる。図示する構成の代表的な例では、信号生成装置は、約1KHzの周波数で方形波を発する。1KHzの信号は、送信されたRF周波数と、有効なアンテナ104に向かう及び該アンテナから放出されるエネルギーを変調するのに用いられる。図示する構成においては、無線周波数の送信は、オン・オフ・キーイングを用いることで変調される。その他の形式の変調も代替的に用いることができる。そうした変調は、位相シフト・キーイング、周波数シフト・キーイング、ディジタル・コード変調等、及びその組み合わせを含むことができる。入力周波数生成装置、方向性結合器、検出器、コンパレータ、及びアナンシエータシステムの種々の回路は、好適なモジュール電源装置を用いて作動させることができる。図示する構成においては、電源装置は、1.5ボルトの乾電池といった通常のバッテリを含むことができる。電源装置はまた、代表的に図示する回路装置U1(例えば、マキシム・セミコンダクター・インク社から入手可能なMAX756装置)を含む電圧スイッチング変換器といった、ブースト電圧スイッチング変換器を用いることができる。
【0058】
図4、図7、図8A、及び図8Bを参照すると、リレーシステムは、独立して与えられる遠隔呼出しユニット74を含むことができる。呼出しユニットは好適な補足的受信器72を含むことができ、図示する構成においては、協働的なRF受信器とすることができる。呼出しユニットはさらに、信号検出器76と、コンパレータ78か又は他の閾値検出器と、遠隔アナンシエータ44によって与えられるような好適な表示システムと、関連する電源装置とを含むことができる。呼出しユニットの受信器部分は、システム・モジュール68のリレー装置によって生成される送信を受信するように構成される。いかなる従来の両立性ある受信回路を用いることもできる。
【0059】
代表的に図示するように、遠隔受信システムは、受信アンテナ106と、低周波数検出器76と、電圧レベル・コンパレータと、(可聴ブザーなどの)アラーム・アナンシエータと、電圧調整電源供給器(例えば図7、図8A、及び図8B)とを有する単一チップ・ハイブリッドAM無線受信器を含むことができる。RF信号(例えば418MHzにおける)は、振幅変調受信器ハイブリッド・チップを用いて受信することができる。受信器72からの出力は、選択された変調周波数(例えば1KHz)における定振幅方形波とすることができる。次いでこの低周波数方形波信号を検出して、受信したRF信号の強さに関連する振幅の電圧を与え、それにより動作範囲外状態によって遠隔受信システムを起動するための方法及び装置を与えることができる。この電圧は、この後に続くコンパレータ回路に伴う調節可能な基準電圧と比較される。したがって、湿った吸収体(即ち動作範囲外状態)によって、選択されたアナンシエータ又はアラーム装置(例えば、可聴ブザー)が起動されることになる。
【0060】
受信回路には、例えば、一体型回路モジュールIC20を用いることができる。好適な一体型回路HRX1の例は、R.F.モノリシックス・インク社から入手可能なRX1300装置である。受信した無線周波数の変調信号が有効に検出される。検出器にはいかなる好適な従来の回路を用いることもできる。図示する構成においては、検出器は、抵抗器R21と、コンデンサC4と、ダイオードシステムD21(例えば、ダイオーズ・インク社から入手可能なデュアル・ショットキーBAS70−062X装置)とを含む回路によって与えられる。検出信号を用いて、検出電圧Vinを生成することができ、該検出電圧は好適なコンパレータ回路へ送ることができる。コンパレータ回路は、例えば、代表的に図示するIC21(例えばMAX921マイクロパワー・コンパレータ)を含むことができる。コンパレータは、検出電圧Vinが選択された値に達したときに、検出電圧Vinを基準電圧Vrefと比較して、好適な表示ユニットを起動する出力信号を生成することができる。図示する構成の例では、表示ユニットは可聴式ブザーBP1を含む。
【0061】
呼出しユニットは、バッテリを含む電源装置のような好適な電源装置を含む。図示する構成においては、電源装置は、所望の調整電圧を与える電圧調整装置VR1(例えば、ナショナル・セミコンダクター・インク社から入手可能な78L06SM装置)に結合された9ボルトのバッテリを用いる。図示する構成においては、電圧は約6ボルトの値に調整される。
【0062】
使用のためにの配置では、受動トランスポンダ28は、選択された物品20のいかなる便利な位置にも位置させることができる。トランスポンダ又はその動作部分は、必要に応じて、物品の前部、後部、又は側部に配置することができる。例えば、トランスポンダ・コイル50は、図1から図3Aまでに代表的に図示するように、おむつのウエストバンド部に沿った所定の位置に配置することができる。所望の構成においては、トランスポンダ・コイルは、おむつの前ウエストバンド部の概ね中央部に配置することができる。導電性の絶縁ワイヤによって、トランスポンダ(例えば、トランスポンダ・コイル50によって与えられる部分)をセンサ26に有効に接続することができる。所望の構成においては、センサは、有効な距離だけ離間することが可能な接続ワイヤの裸の(絶縁体が除去された)端によって与えることができる。裸のワイヤ端は、例えば、約1cmの距離だけ離間することができる。センサ(例えば、裸のワイヤ端)は、物品のいかなる有効な位置にも配置することができる。所望の構成の例では、センサは、吸収体パッドの中間の股部に近接したおむつの指定された前部に配置することができる。
【0063】
トランスポンダの動作部分(例えばトランスポンダ・コイル50)は、物品のいかなる有効表面の付近にも配置することができ、その場所は、必要に応じて上面、底面、側面、内面、又は外面とすることができる。トランスポンダ・コイルは、例えば、おむつの指定された外面の近傍の有効位置に配置することができる。さらに、コイルの平面は、おむつの外面と概ね平行に位置合わせできることが望ましい。
【0064】
通常の使用の際に、呼掛け器は、受動トランスポンダ28に対し作動上の近傍に配置することができる。例えば、呼掛け器コイル52は、パッケージ・モジュール68の外面に隣接して、該呼掛け器コイルの平面が該外面に概ね平行に構成されるように配置することができる。パッケージ・モジュールは、呼掛け器コイル52がトランスポンダ・コイル50に作動的に位置合わせされるように、好適なファスナを用いておむつに固定することができる。ファスナは、選択的に取り外し可能及び再締結可能(例えばフック・ループ式ファスナ)であることが望ましい。所望の構成においては、トランスポンダ・コイルと呼掛け器コイルは、ほぼ同心状に構成することができる。トランスポンダ・コイルと呼掛け器コイルとの間には、物品の介在層(例えばおむつの外側カバー)が存在するが、これらの間には有効な無線通信が存在する。代表的に図示する構成の例では、選択されたアナンシエータ(例えば呼出しユニット74)は、呼掛け器とトランスポンダとの間の有効な位置決め(例えば、呼掛け器コイル52とトランスポンダ・コイル50との間の有効な位置合わせ)が確立されるまで、関連する表示(例えば「ブザー」音)を起動するように構成することができる。
本発明をかなり詳細に説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更及び修正が可能であることは明白である。そうした変更は全て特許請求の範囲の請求項によって定められる本発明の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
部分的に切り取られた状態の、本発明の装置及び方法を組み入れた物品の外側を代表して示す平面図である。
【図2】
着用者に装着された状態の、本発明の装置及び方法システムを組み入れた物品の外側を代表して示す前面図である。
【図3】
図2に示された物品の外側を代表して示す概略的な前面図であり、物品に取り付けられたトランスポンダ・コイルと呼掛け器コイルとの相対的な位置関係を示す部分図を与えるために、パッケージ・モジュールの一部が部分的に切り取られている。
【図3A】
図3の区分3A−3Aに沿って見た、代表して示す概略的な部分断面図である。
【図4】
本発明の装置及び方法を代表して示す概略的なブロック図である。
【図5】
本発明に使用可能な電子センサと受動トランスポンダを代表して示す概略的なブロック図である。
【図5A】
本発明に使用可能なパッケージ・モジュールを代表して示す概略的なブロック図であり、該パッケージ・モジュールは、呼掛け器と、遠隔呼出し送信器がある又はない関連するアナンシエータとを含むことができる。
【図6A】
本発明に使用可能な電子パッケージ・モジュールを代表して示す概略的な回路図である。
【図6B】
本発明に使用可能な電子パッケージ・モジュールを代表して示す概略的な回路図である。
【図7】
本発明に使用可能な遠隔呼出しユニットを代表して示す概略的なブロック図である。
【図8A】
本発明に使用可能な遠隔呼出しユニットを代表して示す概略的な回路図である。
【図8B】
本発明に使用可能な遠隔呼出しユニットを代表して示す概略的な回路図である。
Claims (28)
- 監視部分と、前記監視部分の状態の変化を通信するための状態信号提示装置とを有する物品であって、前記状態信号提示装置が、
前記物品の監視部分が第1状態からこれと異なる第2状態に変化したときに起こる状態の変化を示すことができるセンサと、
前記センサに協働的に接続された受動型電子的トランスポンダと、
を備え、前記トランスポンダは、所定の入力周波数で前記トランスポンダに与えられる電磁気入力エネルギーを受け取るように構成され、前記トランスポンダはまた、前記監視部分が前記第2状態にあるときに有効なインジケータ・データで応答するように構成されたことを特徴とする物品。 - 前記物品は、前記監視部分を有する吸収体を含み、前記センサは、前記吸収体の前記監視部分が実質的に乾いた第1状態から湿った第2状態に変化したときに起こる電子的インピーダンスの変化を与えることによって、前記状態の変化を表示することができ、前記受動型トランスポンダは、前記吸収体が前記湿った第2状態にあるときに前記インジケータ・データで応答するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の物品。
- 前記トランスポンダは、前記物品から出た前記インジケータ・データを通信するように構成された電子的結合器を含む受動型電子的トランスポンダであることを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記トランスポンダは、前記入力エネルギーの一部を呼掛け器に電子的に戻し、これにより前記物品から出た前記インジケータ・データを通信するように構成されたことを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記所定の入力周波数は、少なくとも約5MHzであり、かつ約15MHzより小さいことを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記トランスポンダは、誘導性インピーダンスを有するトランスポンダ・コイルを含むことを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記トランスポンダは、前記入力周波数に調整された電子的同調共振回路を含むことを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記センサが抵抗性インピーダンスを与えることを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記センサが容量性インピーダンスを与えることを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記電磁気入力エネルギーは、前記受動型トランスポンダと実質的に無線通信する電子的呼掛け器によって前記トランスポンダに与えられることを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 前記物品がさらに、液体透過性の上面シート層と裏面シート層とを含み、前記吸収体が、前記上面シート層と前記裏面シート層との間に挟み込まれることを特徴とする請求項2に記載の物品。
- 物品の監視部分の状態の変化を通信するための方法であって、前記方法が、
前記物品の監視部分が第1状態からこれと異なる第2状態に変化したときに起こる状態の変化を示すことが可能なセンサを含む状態信号提示機構を前記物品に配置することと、
前記センサと有効に協働することができる受動型電子的トランスポンダを用意することと、
前記トランスポンダを、所定の入力周波数で前記トランスポンダに与えられる電磁気入力エネルギーを受け取るように構成することと、
前記トランスポンダを、前記監視部分が前記第2状態にあるときに有効なインジケータ・データで応答するように構成することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記方法がさらに、
前記監視部分を有する吸収体を備えた前記物品を用意することと、
前記センサを、前記吸収体の前記監視部分が実質的に乾いた第1状態から湿った第2状態に変化したときに起こる電子的インピーダンスの変化を与えるように構成することと、
前記受動型電子的トランスポンダを、前記吸収体の前記監視部分が前記湿った第2状態にあるときに前記有効なインジケータ・データ(インピーダンス)で応答するように構成することと、
を含み、これにより前記状態信号提示装置が、湿り度信号提示装置を与えることを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記トランスポンダを、前記物品から出た前記インジケータ・データを通信する電子的結合器に応答するように構成することをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記トランスポンダを、前記センサに有効に接続された誘導性トランスポンダ・コイルを備えるように構成することをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記物品から電気的に分離され、前記入力エネルギーを与えるように有効に構成された一次エネルギー源を用意することをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記方法がさらに、
前記トランスポンダから通信された前記インジケータ・データを電子的に取得するように出力受信器を構成することと、
前記出力受信器に接続され、前記インジケータ・データの閾値に反応することができる検出器を用意することと、
前記検出器と通信し、前記インジケータ・データの少なくとも前記閾値の存在を知らせるように構成されたアナンシエータを用意することと、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記出力受信器が、前記インジケータ・データの値を監視する電子的サンプラを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記アナンシエータが、聴覚表示部を与えることができることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記アナンシエータが、視覚表示部を与えることができることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記アナンシエータが、触覚表示部を与えることができることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記方法が、リレー信号をより遠隔の位置に配信するリレー装置を含むように前記信号提示機構を構成することをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記リレー装置が、
補足的な無線周波数送信器と、
前記補足的な送信器から配信されたリレー・インジケータ・データを受信する補足的な無線周波数受信器と、
前記インジケータ・データの前記閾値の存在を知らせる遠隔表示器と、
を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記閾値が聴覚表示部によって通知されることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記閾値が視覚表示部によって通知されることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記閾値が触覚表示部によって通知されることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記入力エネルギーを前記トランスポンダに与えるように構成された呼掛け器コイルを備えた呼掛け器を用意することをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記呼掛け器コイルを前記トランスポンダ・コイルに対し有効な近傍に配置し、
前記入力エネルギーを前記呼掛け器コイルに供給し、
前記呼掛け器コイルから前記トランスポンダ・コイルに前記入力エネルギーを伝送し、
前記トランスポンダ・コイルから前記呼掛け器コイルに反射して戻される、インジケータ・データを運ぶだけの量の出力エネルギーを受け取り、
前記インジケータ・データの閾値を検出し、
前記インジケータ・データの前記閾値の存在を信号送信すること、
をさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
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