JP2004529730A - Excrement absorber monitoring system - Google Patents

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Abstract

排泄物吸収体モニタリングシステムは、一意であり、低コスト、多層の使い捨てセンサー（１００）構造によって、オムツモニタリング問題（４００）に対応する。この構造は、少量の尿を吸収し、さらにほとんどの量の尿がそれによって妨げられることなく、オムツ（４００）へと流れることを可能にする。再利用可能な小型のモニター／指示ユニット（５００）に接続される場合、センサー（１００）は、著しい量の尿がオムツ（４００）へ高速で流れる際、および／またはオムツの上面（４７４）の利用可能な吸収率が著しく低下した際に、計測条件の明確な変更、かつ進行中の変更を示す。センサー（１００）は、さらに凹状の保護された素子を提供して、糞便が存在する際に、同様に計測条件の明確な変更、かつ進行中の変更を示す。さらに狭く、広いスペースを取る、高速の、高速遷移時間パルスを利用するモニターユニット（５００）が提供される。The excrement absorber monitoring system addresses the diaper monitoring problem (400) with a unique, low cost, multi-layer, disposable sensor (100) structure. This structure absorbs a small amount of urine and allows most of the urine to flow into the diaper (400) without being obstructed thereby. When connected to a small, reusable monitor / indicator unit (500), the sensor (100) can detect when a significant amount of urine flows to the diaper (400) at high speed and / or on the upper surface (474) of the diaper. Significant changes in the measurement conditions, as well as ongoing changes, are made when the available absorption is significantly reduced. The sensor (100) also provides a protected element that is concave, to indicate a clear change in the measurement conditions as well as ongoing changes in the presence of feces. Further provided is a monitor unit (500) that utilizes a fast, fast transition time pulse that takes up less space.

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、オムツ、他の下着、寝具等の状態を監視するためのシステムおよびデバイスに関し、特にそれらの清潔または汚れた状態に関し、詳細には、排泄物吸収体監視システムとして有用なセンサおよびモニタ／アラームアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景情報）
発明者は、オムツ、他の下着、寝具等の状態を効率的に監視するための関連したデバイスのシステムを提供することを長い間探求してきた。本発明は、これらの環境のそれぞれにおいて有用な排泄物吸収体監視システムを提供しつつ、好適な実施形態は、使い捨てオムツと共に利用される。従って、本発明の明細書を簡潔にする目的のために、用語「オムツ」は、特に他のことを言及するかまたはその内容から明らかにされる場合を除いて、任意の上述の使用環境を示す。
【０００３】
本技術は、排泄物吸収体監視システムに対する必要性を満足するためには、従来の試みの例によって満たされる。各例は、１つの理由または別の理由のために、明らかに、重要な実装および消費者承認を達成することに失敗した。検討すると、従来のシステムは、主に以下の理由の内の１つのために、実用的でないか、使用環境に対して不適切であるか、または動作しないかおよび／または不経済であるかのように見える。すなわち、その理由は、尿による汚れに関する適切なセンサ応答またはアラーム基準の提供の失敗、糞便事態の検出、または糞便の汚れに関する適切なセンサまたはアラーム基準の提供不能、重要なユーザ指向の特徴の欠如、ならびにコスト効率のよい製造に対する不適応性である。
【０００４】
ほとんどの以前のシステムは、オムツの吸収体層の上部、その内部、またはその下部のどこかに配置された２つの間隔が空いた電極間での電気導電率の計測を利用して、液体尿が電極間のいくつかの経路をブリッジした場合、液体尿の存在を検出してきた。このアプローチは、米国特許第３，４６０，１２３号（Ｂａｓｓ）、米国特許第４，３５６，８１８号（Ｍａｃｉａｓ）、米国特許第４，８００，３７０号（Ｖｅｔｅｃｎｉｋ）、米国特許第４，５３９，５５９号（Ｋｅｌｌｙ）、米国特許第４，７６８，０２３号（Ｘｉｅ）、米国特許第５，０３６，８５９号（Ｂｒｏｗｎ）、米国特許第５，２６４，８３０号および米国特許第５，３９２，０３２号（Ｋｌｉｎｅ）、米国特許第４，２０５，６７２号（Ｄｖｏｒａｋ）、ならびに米国特許第５，２６６，９２８号および米国特許第５，３９５，３５８号（Ｌｕ）に説明される。これらのシステム全ては、汚れていない、乾燥したオムツ材料の典型的な低導電率と比較したて、相対的に高い尿の導電率に依存する。これらの従来の数人の発明者は、有用な「オムツの湿潤性」アラーム（その対象物がしばしば命名されるため）に対する鍵が、オムツ内の仮想的な任意の尿の検出であることを明らかに想定している。発明者らはまた、センサ構成に依存して、尿が意図されたターゲットを外し得ることを認識していた。従って、分散された（例えば、スクリーン状）電極または種々の吸収体パッド、あるいはオムツの改変のいずれかによって組み込まれたアプローチの改変は、尿流を収集、集中、または方向付けるために役立ち、センシング電極をブリッジさせる（例えば、米国特許第４，３５６，８１８号（Ｍａｃｉａｓ））。しかし、これは、排泄物吸収体が実際の変化（または少なくとも検査）を必要とした、はるかにより有用な決定とは対照的に、排泄物の結果生じる単純な「湿潤性」の検出に焦点をあわせる。この結果、介護者およびオムツ着用者の実際のニーズに答えることに失敗した。従来のシステムの全てに関して、真のユーザ応答のセンサ性能を定義かつ獲得することに関してほとんど強調がなされないように見える。この単純な「湿潤性検出」の焦点は、所定の布または最初に低吸収度のオムツに適用された場合、幾分動作可能に見られ得る一方で、種々の排尿イベントおよび状況における幅広く異なる流量および量の影響に十分取り組まなかった。さらに、以下に説明される理由のために、このアプローチは、現代の使い捨てオムツの性質（特にさらに大きな容量）と完全に適合しなかった。従って、簡単な「湿潤性検出」に基づく以前のシステムは、典型的には、継続して動作できないか、あるいは、無意味なまたは不完全なアラーム表示を受けやすかった。
【０００５】
いくつかの従来の試みは、「汚れた」オムツ状態がオムツの下部（外部被覆のちょうど内側）において尿の到着を単に検出することによって、推定され得るという観点を持っていた。すなわち、これは、いつオムツがその吸収容量に達したかを示す。しかし、高吸収率オムツは、尿が少なくとも予測された着用時間の間に外部被覆に浸漬されることを妨げるように特に設計される。尿は、少なくともいくつかの時間遅延と共に、オムツにおよびオムツを貫通して浸透するために、一対のセンシング電極に最初に到達した後にさらなる尿が集まるように継続する。尿がオムツの下部に浸漬した後のみ検出される場合、継続された蓄積は、被覆の内側に沿って速やかに拡散する傾向があり、オムツが変更され得る前に速やかに漏れだす可能性がある。従って、下部層における突発的な存在に基づく十分に飽和された条件の決定は、実際には有用ではない。ＦｉｔｔｉＴＭブランドのオムツの外部被覆に組み込まれた「ハッピーフェイス（ｈａｐｐｙ ｆａｃｅ）」視覚インジケータ等のオムツモニタリングに対する完全な非電子的なアプローチでさえも、同様に、過剰に簡略化されたアラーム基準の制限、不適切な、一貫性のない、またはタイミングのずれたセンサ応答の制限に苦しんでいる。あるいは、オムツカバー上に必ず直接的に配置されるこのような純粋に視覚的な湿潤性指示デバイスは、他の理由のために制限された価値を有する。従来の方法と全く同様に、これらは、依然としてインジケータを見ることを可能にするために、介護者による頻繁かつ継続的な検査（およびオムツ上の磨耗された布層の不適切な除去）を必要とする。従って、これらは、オムツが交換を必要とする簡便な、自動的な、注意喚起（ａｔｔｅｎｔｉｏｎ−ｇｅｔｔｉｎｇ）信号を供給できない。
【０００６】
さらに他の発明者は、オムツの中間層のどこかの場所で尿流を「遮断」するように試みたが、当業者に理解されているように、このような積極的な吸収体である現代の使い捨てオムツから別の問題が生じる。このようなオムツ内部の導電率センシング経路（吸収体を通る中間経路を含む）の選択は、「変更される必要性」の状態を適切に反映するような時間に対して、「乾燥」から十分に「湿潤」に簡便に進む可能性を有さない。いくつかのこのようなオムツにおいて、「超吸収体」粒子またはポリマージェルは、吸収体構造の中心コアにおける液体保持能力を劇的に増加させるために使用されてきた。これらの中心吸収体は、典型的には、従来の（例えば、セルロース系）吸収体詰め物（ｗａｄｄｉｎｇ）によって包囲されている。なぜなら、超吸収体は、従来の材料と比較した場合、液体を吸収する際に、比較的遅く応答する傾向がある。これは、オムツを貫通する液体の分布が高度に不均一であり、そして超吸収体コアが液体を従来の吸収体バルクから徐々に引っ張るので、その分布が排尿イベント後に顕著に変化することを意味する。あるいは、任意のタイプのオムツにおける水分の中間レベル（吸収体材料は、まだ完全に飽和されていない）に対して、尿は、徐々にまたは不均一に蓄積し得る（しばしば、非継続的な液滴または予測不可能な散在した湿気または単なる湿気のある領域に分離される）。従って、尿が信頼的に検出され得るために、これらの領域は、電極間の選択された経路に偶発的に及び得ない。さらに、オムツを貫通する任意の所与の経路に沿った単に比較的に高い導電率の存在（従って、液体の存在）は、特に、現代の高吸収度使い捨てオムツの場合、真の「変更される必要性」の状態を反映し得ない（すなわち、介護者の予測または従来のオムツ検出方法に相関する）。上述で説明されたように、前記の簡単な導電率ベースのシステムのいずれも、真に適切なセンサ応答もオムツの尿の汚れに関する「アラーム基準」も反映しなかった。このシステムは、典型的には、オムツを通過する些細な量の尿の存在に直ちにまたは早まってのいずれかで応答していたか、または、このシステムは、センシング場所の選択に主に依存して、一貫性なく応答していたいか、またはオムツが安全な吸収体能力を超越して浸漬された後まで応答していなかった。
【０００７】
他の従来のデバイスは、より適切なアラーム指示（例えば、米国特許第４，７０４，１０８および米国特許第４，７５４，２６４（Ｏｋａｄａ））を達成するために、オムツ吸収体材料のバルク体積を介してＡＣ導電率（または関係する電気容量）を計測してきた。これらの方法は、オムツ吸収体のいくつかの部分における平均「水分含有量」または「湿気」の間接的な決定を使用した。この間接的な決定は、直接計測されたキャパシタンスまたはＡＣ導電率に対する平均湿気の推定的な比例関係に基づいた。このアプローチの提案者は、所定の固定された閾値を超える正確な計測が尿の汚れの状態を示すと考えていた。提案者はまた、このアプローチがオムツが変更を必要としたことを決定するのに適切かつ十分であることを支持した。しかし、さらに部分的に正確であるために、この想定は、実際に計測された吸収体材料の部分が全体の吸収体体積における平均湿気を真に表わすことを必要とした。あるいは、意味のある計測に対して、この部分は、センシング手段に対して、一定の形状および位置に保持されなければならない。さらに、適切に固定された閾値（オムツの異なるサイズおよび用途に関しても有効のままである）を選択することは可能でないかもしれない。したがって、十分に正確かつ意味のある計測（全ての予測された条件下）にすることは、重大かつ未解決の実用的な問題を提示した。これらの問題は、高い湿度、発汗、汚れた皮膚の洗浄によって残っている湿気、ならびに、着用者が位置をシフトするに伴い、吸収体の相対運動およびランダムな圧力等の多くのファクタによる計測可能な導電率またはキャパシタンスの変動を生じさせる（これらの全ては、使用環境において経験される可能性がある）。
【０００８】
米国特許第５，４６９，１４５（Ｊｏｈｎｓｏｎ）では、計測される材料（オムツ内側）へのセンシング回路（オムツの外部上に配置される）の容量性結合の使用は、モニタリングデバイスとオムツ内部との間の全ての直接接続を排除した。しかし、モニタ回路への説明された比較的高いインピーダンスキャパシタ入力は、オムツ着用者がアクティブかつ継続的に位置をシフトするにつれて、予測不可能な水分分布、他の近接する導電性表面の存在、および物理運動による外部電気ノイズおよび干渉、ならびに著しいキャパシタンスの変動の影響を特別に受ける可能性がある。要するに、他の分布した湿気計測に関連した以前に説明した困難の全ては、計測された量からはるかに逸脱して移動されたセンシングエレメントに伴ってさらに悪化する傾向がある。さらに、センシングのための連続的な正弦波ＡＣ信号の使用はまた、典型的には、ＤＣ導電率法の使用よりもより高いエネルギー消費を引き起こす。従来のシステムにおいて、これは、バッテリの再充電または交換のいずれかを必要とし、それにより、永久的にシールされたモニタユニットの使用を複雑化または排除させた。
【０００９】
さらに、従来のシステムは、オムツの糞便の汚れを検出することに対して全て非効率的であった。ＤＣ導電率または吸収体バルクＡＣ導電率（またはキャパシタンス）における極小変化のみから、オムツの表面上の少量の糞便の事態が判る。これは、使用環境における多くの上記ファクタによって生成されるはるかに大きいバックグランド変化のために従来の方法によって検出にさせなかった。一般的には、従来のデバイスは、センサの物理的な性質およびその性質と共に使用される電子システムの両方から糞便（ｆｅｃｅｓ ｓｔｅｍ）を信頼的に検出する集中的な能力を有していない。
【００１０】
上述のように、従来の電子システムは、尿を検出するために、ＤＣまたはＡＣ導電率またはキャパシタンスのいずれかを測定してきた。液体イオン導電率を正確に計測するためのＤＣシステムは、典型的には、いくつかの「ラッチ」手段（初期イベントを検出し、次いで「トリガされた」状態を維持する回路等）を必要とする。なぜなら、計測するために印加される電界が電気導電を可能にするそのイオンの分離を引き起こし、それにより、経時的に計測された導電率を低減する。液体尿が２つの密接に配置された接点を直接ブリッジする場合、この影響は軽微な問題に過ぎない。なぜなら、導電率の突発的な初期増加が大きく（尿内の比較的高い尿酸イオン濃度のため）、この突発的な増加がベースラインの「乾燥オムツ」状態から容易にずれ得るためである。しかし、オムツに分布される比例的なバルク水分含量も糞便の存在も直接的なＤＣ導電率計測に適さない。特に糞便に対して、イオン濃度は、直接的な液体尿の接触よりもはるかに低く、イオン移動を可能にする水含有量は、しばしば半固体廃棄物内よりもはるかに低い。定常状態電圧が、ＤＣ電流を誘導することによって糞便を検出する試みにおいて印加される場合、イオン分解効果は、計測される導電率における急速な低減を生じる。尿のＤＣセンシングに関して、アラーム状態が無理のない時間にわたって（しかし、恐らく全ての場合において継続しない）継続するように、基準アラーム閾値が選択され得る。このアプローチは、糞便の全てにおいて全く動作しないが、初期導電率が非常に低く、その低下が急速であるため、数秒後、導電率が実用的に計測可能なレベル未満まで低下する。この問題を回避するために、「ラッチ」電子検出器が使用される（糞便の検出に対して十分敏感にされる）場合、このタイプの回路は、一時的かつ重要でない状態によって容易にトリガされ得る。オムツ監視システムと共に実際の使用状況においてこれが発生する場合、介護者介入は、そのシステムをリセットすることを必要とする可能性がある。オムツの真の状態が、このような場合では、信頼的に決定されないため（従来のオムツ検査に戻ることなく）、ラッチ型検出器は、排泄物吸収体監視システムにおける使用のために望ましくない。
【００１１】
さらなる問題は、糞便の汚れのための適切なアラーム基準によって提示される。オムツは糞便を吸収せず、その糞便を皮膚との直接接触から離れるように運び（尿のように）、特に延長された接触から生じる炎症を与えるために、糞便は、オムツ表面において仮想的に検出されなければならず、糞便で汚れたオムツは、実用的であるように早く変更される必要がある。明らかに、糞便検出目的のために、センサの種々の従来のＡＣバルク湿気タイプは、オムツの表面ではなく、オムツのバルク量に集中したセンシングエレメントでは有用でなかった。一方で、オムツの上部表面上に配置された露出された電極を含むセンサ構造は、介護者を当惑させることはないが、任意の尿の存在に永久的に応答する。このような構成はまた、ＡＣ結合、または特に湿気がある場合に皮膚との直接接触を介して電極のブリッジから生じる偽アラームの可能性を大幅に増加させる。上述のように、糞便は、導電率が比較的非常に低く、従って、このようなシステムは、使用環境において信頼的に検出することは困難である。このようなシステムに対して困難である。全体の排泄物吸収体の糞便検出問題はさらにより困難になる。なぜなら、真の実用的なシステムは、オムツの糞便および尿の汚れの両方の決定を効果的に組み合わせる。明らかに、従来のシステムは、そのように首尾よく行われなかった。
【００１２】
排泄物吸収体モニタリングのための任意の幅広く市販された消費者製品の欠如は、従来の発明者の試みの不適合能力をさらに強調する。今日の親および介護者は、依然として、彼らの子供の臭いを嗅ぎ、変更する必要があるかどうかを見るために公衆でパンツを引き下ろすことに困惑する。従って、介護者に依存する乳幼児および他の個人に使用するために、真に効果的で、経済的で、安全で、信頼可能で、簡便で、そしてエネルギー効率のよいシステムについての願望が残っている。以下の明細書および図面から明らかになるように、これらおよび他の目的は、本発明によって満たされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（発明の要旨）
排泄物吸収体監視システムと共に使用するためのセンサは、センシング手段、ならびにセンシング手段上にセンシングされるべき液体の直接的な流れを防ぐために配置された流れバフリング（ｆｌｏｗ ｂａｆｆｌｉｎｇ）層を有する。センサはまた、センシング手段に対向して、流れバフリング層にわたってセンシングされる液体を収集かつ伝達するように、流れバフリング層に隣接した配置された第１の液体浸透可能な流れ伝達層を有する。第２の液体浸透可能流れ伝達層は、第１の流れ伝達層に対向して、第１の流れ伝達層から流れバフリング層周辺かつセンシング手段に向かって液体を伝達するように、流れバフリング層に隣接して配置され得る。好適な実施形態では、第１および第２の流れ伝達層は、第１および第２の流れ伝達層が流れバフリング層を超えて延び、互いに隣接しかつ互いに流体連絡して配置された部分を有する。さらに好適な実施形態では、第１の流れ伝達層は、第２の流れ伝達層を超えて延び、排泄物吸収体に隣接かつこれと流体連絡して配置された（使い捨て）部分を有する。別の実施形態では、センシング手段内部の毛管チャネルを形成するように、センシング手段および第２の流れ伝達層に対して、センサは、流れバフリング層に対向して配置された第２の相対的液体不浸透性層を有する。相対的液体不浸透性層は、センシング手段と排泄物吸収体との間の直接流を防ぐのに十分広い。
【００１４】
別の実施形態では、センサは、第１の流れ伝達層から流れバフリング層を貫通して第２の流れ伝達層に液体を伝達するために、流れバフリング層の外部縁に向かって貫通かつ配置された第１の組の開口部と、第１の流れ伝達層から流れバフリング層を貫通して排泄物吸収体に液体を伝達するために、第１の組の開口部と流れバフリング層の外部縁との間に配置された流れバフリング層を貫通する第２の組の開口部とを有する。本実施形態では、第２の流れ伝達層は、第２の組の開口部を介してではなく、第１の組の開口部を介して第１の流れ伝達層と連絡するのに十分広い。それは、流れバフリング層とセンシング手段との間に配置される。
【００１５】
センサの別の実施形態では、第２の流れ伝達層は、好適には、交換を必要とするのに乾燥排泄物吸収体よりも低い吸収性であるが、十分湿潤性のある排泄物吸収体よりも高い吸収性の材料から選択される。排泄物吸収体が交換を必要とするのに十分湿潤性があるまで、第２の流れ伝達層は、第１の伝達層からセンシング手段までの液体の伝達を遅延させるサイズおよび材料において構成される。
【００１６】
排泄物吸収体監視システムと共に使用するためのセンサのさらに別の実施形態では、センサは、流れバフリング層の下に配置されたセンシング手段上でセンシングされるべき液体の直接的な流れを防ぐように配置された流れバフリング層、ならびに流れバフリング層を貫通する１組の開口部（センシング手段と接触するが、センシング手段と排泄物吸収体の着用者の皮膚との間の接触を抑制するように検出される半固体または固体物質（例えば糞便）の通過を可能にする十分な大きさ、形状、および厚さの開口部）を有する。開口部は、尿の一滴または流れによって直接的に影響される最も可能性のある、センサ部分の後方に配置されることが好ましい。また好ましいことには、流れバフリング層に隣接して配置された液体浸透性流れ伝達層を提供するためには、流れ伝達層は、保持するのに十分吸収度があり、それにより、少量の液体または凝結物が、開口部を貫通し、かつセンシング手段によって検出されることを妨げることである。流れバフリング層は、流れバフリング層を貫通する開口部に隣接かつそれと流体連絡するように配置された１組の開口部に設けられる。吸収体材料が飽和し、流れ伝達層は、開口部から離れるように液体の流れを向けるために、液体不浸透性層によって束縛され得る場合であっても、流れバフリング層は、流れ伝達（吸収体）層と比較した場合、好ましくは相対的に疎水性である。被覆層（開口部を被覆する名目的に密接したスリット／フラップを有する被覆層）がセンシング手段に対向する流れバフリング層に隣接した配置されることもまた好ましい（または、センシング手段から最も離れた流れ伝達層の表面に隣接する流れ伝達層を含む実施形態では）。これらのスリット／フラップは、尿の通過に抵抗するが、糞便の開口部への通過を可能にするように、糞便との接触によって交換可能である。
【００１７】
本発明のセンサは、使い捨てオムツの一部として組み込まれてもよいし、排泄物吸収体に対する用途のために適用されてもよく、本実施形態では、排泄物吸収体にセンサを貼り付けるために手段、および排泄物吸収体の着用者の皮膚から第１の流れ伝達層を分離するための任意の被覆層が設けられる。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、排泄物吸収体監視システムと共に使用するためのモニタ／アラームユニット保持装置が設けられ、保持装置は、排泄物吸収体／センサまたは排泄物吸収体モニタのいずれか上にそれぞれ配置されたインターロック突出物および受部を有し、排泄物吸収体／センサは、モニタ／アラームユニットにわたる引っ張りに適応され、かつ排泄物吸収体に取り外し可能に接着される弾性体または半弾性体フラップを有する。好適な実施形態では、フラップは、モニタ／アラームユニットにわたって、ならびにオムツの前部およびさらにウエストとバンド内部のオムツ部分の両方に接着される排泄物吸収体のウエストバンドにわたって引っ張られるのに十分なサイズである。保持装置は、好適には、本発明の取り外し可能な電気回路コネクタと共に使用され、このコネクタは、可撓性タブ部分およびタブ受部分を含む。タブ部分は、弾性支持上に配置された２つ以上の導電部材を有する。タブ受部は、導電部材、タブをガイドかつ位置付ける横方向表面に係合するように配置された２つ以上の突出している接点を有し、弾性支持を波型形状に変形させるための手段を有し、それによりタブ部分を保持しつつ、接点と導電部材の連続的な電気接続を確実にするように、接点に対するその配向および圧力を維持する。このコネクタは、幅広く変化する環境およびシステムへの適用性を有し、本発明の排泄物監視システムを用いる用途に限定されることを意図しない。
【００１９】
さらに提供されるものは、モニタ／アラームユニットと共に本発明の１つ以上の任意のセンサ、および好適には、システムの正常な機能を確認する際に使用するためのテストストリップを含む排泄物吸収体監視システムキットである。モニタ／アラームユニットは、好適には、電源、アラーム手段、モニタ／アラームユニット保持器上の相反部分に対応するインターロッキング突出部または受部、取り外し可能なセンサコネクタ（上述のように）、ならびに、監視されるべき排泄物吸収体に対する適切な計測経路にわたっておよびその内部に配置される一対の間隔を開けた導電体または半導体間の導電率またはキャパシタンスを計測するために比較的狭く、比較的小さいデューティサイクルパルスを利用する電子回路を含み、排泄物吸収体が恐らく交換を必要とする場合アラーム手段を起動させる。モニタ／アラームユニットは、本発明の別の局面を形成する。そのユニットは、好適には、電源、アラーム手段、および電子回路を収容する防水ケース内部に設けられる。取り外し可能なセンサコネクタは、好適には、ケースの一部として製造される。ケースは、アラーム手段および制御手段に対するアクセスを有する制御表面を有し、このアクセスは、薄く、少なくとも部分的に可撓性の部材によってシールされている。
【００２０】
本発明の別の局面では、比較的薄く、実質的に光学的に透明な浸透性のある被覆によってシールされる貫通開口部に配置される電子光学源を含む可視アラーム手段が設けられる。好適な局面では、上記で配置された可視アラーム手段被覆は、除去可能または再配置可能であり、比較的薄く、光透過性があり、保護または保持被覆層であり、上記材料のフラップまたはポケットである。フラップは、モニタ／アラームユニットを著しく保護し、保持し、そして配置し、電子光学源のための後方投影スクリーンとして機能し、電気光学源からの比較的に狭い光ビームを、光源よりも著しく広いビームまたは視野角に発散またはデフォーカスさせる。
【００２１】
さらに別の局面では、可聴アラーム手段は、可聴的に伝達性があり、構造的に支持ができ、位比較的剛性のある、穿孔された下部を有する音声伝搬可能な比較的薄い可撓性膜の背後に配置されたケース内の狭い陥凹に配置される。この陥凹は、膜が陥凹の後方に配置された電気音響トランスデューサからの音響圧力波に応答して自由に振動することを可能にするが、その陥凹は、膜の弾性限界の範囲内で膜の最大撓みを制限することにより、意図された動作間のトランスデューサからの音声伝搬を過剰に減衰することなく、機械的損傷から膜を保護する。
【００２２】
ケースの表面を介して配置された制御手段が提供される。制御手段は、反復された減衰に応答してシステムの動作に対して選択されたアラームまたは指示機能の変更および指示の両方を行う。この指示は、表示信号を出射する可視または可聴アラームを用いる。制御手段は、好適には、取り外し可能なセンサコネクタを介して排泄物吸収体センサの適切な接続のみに応じてこのような指示を提供する。
【００２３】
さらに説明されるのは、システムのモニタ／アラームユニットに接続された場合、テスト、介護者訓練、または実証目的のために汚れたまたは汚れていない排泄物吸収体／センサのいずれかのシミュレートを選択的に行うことができる簡便なテストストリップである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（発明の詳細な説明）
本発明は、適切な「アラーム基準」および検出方法を有する排泄物吸収体モニタリングシステムを提供し、以下を信頼的に確立させる。
【００２５】
・著しい量の尿がオムツに急速に排出され、および／または
・吸収するためのオムツの保持能力が著しく低下され、および／または
・任意の糞便がオムツに蓄積される
上述の条件は、本明細書および特許請求の範囲の目的のために、オムツの「変更の必要性」または「変更される必要性」と称される何時最近の高吸収力オムツが恐らくまとめて変更されるべきである（または少なくとも点検されるべきである）かについての従来の認知に適切に相関するように定義かつ自動的に検出される。この応答は、従来の検査基準を反映するばかりではなく、同様の間隔でオムツ変更を導く。
【００２６】
使い捨ての排泄物−吸収体モニタリングセンサに対して、本発明において識別かつ提供される他の要求は、その「感覚」、外観、およびコストに関係する。センサがオムツに組み込まれるかまたは使用前に内側表面に与えられようとも、着用者には快適である。センサは、やわらかく、柔軟で、弾力があり、かつ外観がよい。コストの観点から、材料は特に経済的であり、センサ設計は、特に、連続的なストリップベースのアセンブリ方法等の高速製造プロセスに指向される。
【００２７】
介護者および着用者の両方の必要性に応答する態様で、「オムツ変更の必要性」の条件（尿および糞便の汚れの両方に関して）を一貫して決定するセンサシステムを提供することに加えて、本発明は、未解決のままの従来のアプローチおよび重要な必要性に関する所定の実用的な問題にさらに取り組む。モニタユニットは、無理のない距離から聞こえ得る、典型的なバックグランドノイズよりも大きい比較的心地よい可聴アラームを生成し、そしてこのモニタは、共通のリモートオーディオモニタと互換性がある。しかし、可聴アラームは、夜または昼寝の使用に対して（または所定の公共的な状況において）望ましくなく、それにより、幼児または周囲の人の眠りを妨げないように設計される代替の（例えば可視）アラームもまた提供される。可視アラームは、日中屋外でまたは１つ以上の衣服層を貫通して、ならびに広い視野角にわたっての容易に見られるほど明るい。さらに、介護者は、アラームモード間でモニタユニットを容易に切り替え得、それを除去する必要のない着用者の衣服であっても片手で切り替えることができる。排泄物−吸収体モニタリングシステムのための再使用可能なモニタユニットが不可避に湿気に曝され、汚れた場合、洗浄を必要とする。通常通りに取り扱われている間、このユニットはまた、時には硬い表面上に落とされる可能性がある。従って、小型で、頑丈で、防水性のある場合が必要とされる。モニタユニット回路、スイッチング手段、可視かつ可聴アラームを収容すること、ならびに、オムツおよびセンサへの物理および化学接続を提供することが望まれる。完全にシールされた場合、潜在的にバッテリ再充電または置換のための使用を制限するか、または全くこれを不可能にする。しかし、それによりこのようなデバイスに対する電力要求を複雑化する。従って、モニタユニットのエネルギー使用は、単一の予め設けられたバッテリを用いて予測された寿命にわたって給電される完全なシステムのために十分節約されなければならない。さらに、シールされたモニターケースはまた、可聴および可視アラーム信号伝達を妨害し、ならびに、使い捨てセンサとモニタユニットの信頼的でかつ簡便な相互接続を複雑化し得る。従って、本システムは、これらの問題を効果的に克服する革新的な手段を利用する。モニタユニットは、使い捨てセンサおよびオムツから迅速かつ容易に取り付けられかつ除去され得る。この手段は、使用の際にしっかりと配置され、電気的に接続されたままである。正常な動作のセルフテスト表示は、システムが駆動されると（単にそのシステムを使い捨てセンサ／オムツに取り付けることによって）、自動的に与えられる。このセルフテスト表示はまた、モニターがどのモード（可聴または可視）に設定されるかを確認する。
【００２８】
（システム）
図１に示されるように、排泄物吸収体モニタリングシステムの好適な実施形態は、取り外し可能に相互接続された使い捨てセンサ１００および再利用可能なモニタ／アラームユニット５００を含む。システムは、種々のオムツ（再利用可能な布および使い捨て）、下着、寝具等と共に使用するために適する。好適な使用は（すなわち、使い捨てオムツ（図１、図２Ａ、および図２Ｂに示される）に与えられるアドオン製品として提供されるセンサを用いる）、本発明の説明のための主要な基礎である。システムに適応させるために必要な改変または他の環境での使用のためのそのコンポーネントはまた、以下にさらに説明される。例えば、図２２Ａは、使い捨てオムツの一部として予め組み込まれたセンサを表わす。このような組み込まれた実施形態では、図１に示されるアドオンユニットの除去可能な下部保護層１１０は必要ではない。さらに、アドオンユニットの上部被覆層４００および（層４００の下の）上部吸収体層３５０が、オムツ内側表面４００−Ａ（図２２Ａに示される）および１つ以上のオムツの吸収体層の下の部分によってそれぞれ置換され得る。説明されるように、センサ１００の新規の基になる動作原理および手段は、センサ応答特性を修正するか、または製造コスト低減等の他の目的を達成するかのいずれかのために多くの態様で適用され得る。センサが接着裏層（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｂａｃｋｉｎｇ）に設けられてもよいし、あるいは、オムツに貼り付けられてもよい。任意の高い量の使い捨て製品に関して、実用的である場合は常に、生分解性材料を使用することが有利である。センサの取り外し可能な電子接続およびモニタリング保持部分４５０はオムツから突出し得、図２Ａおよび図２Ｂに示されたようなアドオンユニット等で、あるいは、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃ、図２２Ｄ、および図２２Ｅに示されるようなオムツへの種々の付加または改変物を利用することによってのいずかれかで上部前面オムツ表面４７４上に配置される。
【００２９】
（センサ）
センサ１００は、典型的には、センサが使用されるオムツまたは他の物品に直接付与されるか、またはその内部に組み込まれる（パッドまたはストリップと似ている）多層アセンブリである。図１に示された好適なアドオン実施形態は、上部１０２、下部１０４、２つの側縁１０５、遠位端１０６、および近位端１０８を有する。破線折線３４２（図２Ａに示されたように、センサがオムツの上部前面縁を越えて折り畳むように設計される線を示す）の右方に示されるのは、取り外し可能な電子接続およびモニタ保持部分４５０である。センサの部分４５０は、モニタ／アラーム５００の取り付けおよび保持のための手段を含み、図５Ａの拡大概略図に示される。上記で導かれたように、好適な使い捨てアドオン実施形態は、種々の重なり合った層を示す図３にさらに示される。明瞭にするために、除去可能な下部保護層１１０および同様の剥離可能な上部保護被覆４５５（図５Ａに示される）が省略される。図３の実施形態の層は、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃの拡大された断面図に示される。これらの断面部の相対位置および配向が図３に示される。センサ１００の実施形態はまた、図４の垂直方向に強調された側面図に示される（「全ての」層を含む）。図４では、層は、下部から上部まで、除去可能な保護層１１０（取り外し可能な接着材固定テープ１１６、包装部１１４、および剥離可能部１１２から構成される）、下部接続／取付層４５２、モニタ／アラーム保持フラップ層４６０、選択モニタ／アラーム位置決めブロック４７０、タブ補強材１６６、下部の相対的不浸透性層１５０、導電素子層２００、下部の多孔質／吸収体層２５０、上部の相対的不浸透性層３００、第２の多孔質／吸収体層３５０、被覆層４００、ならびに、剥離可能な上部保護層４５５を含む。これらの寸法（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を含むこれらの層は、特に同じ好適な実施形態に関して、以下により詳細に説明される。この層は、それぞれ図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、および図１７に別個に示される。所定のセンサ改変のように、異なる実施形態および使用環境に対して調整することが必要とされ得ると、異なるサイズのオムツは、少なくともいくつかの寸法が変動するが（好ましくは、所定の層の長さのみ）、オムツサイズの差に正比例することを必要としない。センサの取り外し可能な電子接続および保持部４５０を含む層４５２、１６６、１５０、２００、３００、４６０、４７０、および４５５の詳細な説明は、本明細書中で以後提示される。これは、センサの「内部−オムツ」部を含む層が（図１、図３、および図４における折線３４２の左に示されるように）、キー機能構造として最初に取り扱われ得るためである。
【００３０】
（接着材の「結合」および効果、コーティング、および内部層取付）
センサ１００の種々の層を説明する際に、接着手段の好適な配置は、選択的に層の名前で示され得る（例えば、層１５０および３００を「両面接着層」と呼ぶことによって）。当業者に理解されるように、接着材は、センサの正常なアセンブリを達成するために、２００、２５０、３５０、および４００等の他のものを含む適切な部分および種々の層の表面上に配置され得る。あるいは、熱結合、あるいは、超音波またはレーザ溶接等の処理が、接着材の使用を除去するために利用され得る。物理的な表面間の取付対層の簡単な近接度は、多孔質／吸収体層の液体吸収および流れ特性に関する「結合」効果による正常なセンサ機能に対して重要であり得る。接着材または他の不浸透性コーティングでその吸収体をシーリングすることによって、境界を確立するかまたは薄い吸収体層の表面を「束縛する」ことは、層に沿って横方向に液体を引っ張る断面積細孔毛管張力の平均的大きさを下げる（低減する）表面に沿って空気接触をブロックする。このような結合は、層の表面吸収能力を低減または除去しながら、層内により速やかに液体を拡散させる（言い換えると、結合される表面を介して「収集する」ための表面吸収能力）。例えば、薄い吸収体層の上部および下部層の両方を完全に結合することは、液体の横方向または横拡散速度を最大化する傾向があるが、その表面吸収体能力もまた除去する。（なお、用語「横方向」および「横」は、本説明では交換可能に使用され、１つ以上の層の適切な平面に比較的垂直な１つ以上の層「への」またはその層「からの」流れを交換可能に表わす「垂直」または「貫通」とは対照的に、材料の層における拡散流を示す）。表面吸収度および横拡散速度は、「開領域」または結合され「ない」表面の百分率を調整することによって調整され得る（例えば、結合接着材またはコーティング中の「ピンホール」または他の妨害を提供することによって、または溶解可能なコーティングの使用によって）。横拡散はまた、隣接する層の相対的な浸透性または隣接する層の吸収度によって達成されてもよいし、使用された材料の選択は、センサを介しておよびセンサの周辺の流れの主要な方向を決定し得る。従って、用語「相対的に不浸透性」は、センシング手段２００とセンシングされる液体の源との間にバッフルを提供する機能にストレスを与えるために、層３００を説明するために使用される。
【００３１】
いくつかの場合、上述で説明されたように、接着材を介して物理的な取り付けが好ましく、これは、所望のアラーム応答を得るためにセンサの較正に貢献し得る。これはまた、オムツへの貫流の最大化を助ける。例えば、図３Ｂおよび３Ｄに示されたように、下部吸収層２５０、上部不浸透層３００、および上部吸収体層３５０は、好適には、層３００上の両面接着層によって接着的に接合され、それにより、２つの吸収体層２５０および３５０の隣接する部分２５８／３５８が直接的に接触して一定に維持される。図３Ｂの実施形態では、接触は、参照符号３２０によって示された開口部を貫通する。この一定かつ予測可能な接触は、センサの「流れスプリッティング（ｆｌｏｗ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）」特性に対して重要である。それにより、被覆層４００を貫通して吸収体層３５０に最初に吸収される尿は、不浸透性バリア層３００の中央部分を横方向に横断し、かつオムツに向かって「下方向に」優先的に流れるように、接触部分２５８／３５８および部分３５６を貫通させて流れる。この優先的な貫流は、オムツの表面吸収の速度が吸収体層２５０のそれより低下するまで続く（その吸収バルクおよび／または表面への高速流れの飽和を増加させることによって）。その点において、全流れの少なくとも１つの部分（または増加された部分）はオムツに進まないが、主要な流れから横方向に分流し、吸収体層２５０に進み、そこを貫通して、導電体層２００に進む。吸収体層の有利な接着の別の例は、接触部分３５６を介して（または、図３Ｂに示された一連の「吐出口」開口部３１０を介して）センサを貫通させることによって比較的大量のオムツへの流れの伝達効率を有することである。これは、オムツに隣接し、かつ流体連絡する接触部３５６をしっかりと配置することによって（または開口部３１０を囲む領域をオムツ表面に接着することによって）実質的増加される。これは、上部吸収体層３５０がオムツに直接接触して一定に保ち、これ以外の不浸透性層３００を貫通してまたはこの層の周辺に毛細管連続性を提供することを確実にする。
【００３２】
しかし、センサの他の部分では、物理的な取り付けは好ましく「ない」。例えば、図３Ｂにおいて理解され得るように、被覆層４００は、上部吸収体層３５０の上部表面に対して「自由に浮動している」か、またはこの表面に対して貼り付けられ得る。層３５０および４００を接着させるのではなく、接近させることによって、これらの層を結合されないままにし、これにより、層３５０の層の能力を高めて尿の初期流を迅速に吸収し、センサによって被覆されたオムツの領域における「跳ね返り」を防ぐ。ここでの接着の欠如はまた、快適な皮膚接触およびセンサの柔軟性、それによる刻々と変化するオムツの形状に対する適合に貢献する。これは、被覆４００が層３５０にわたって容易に滑り得、それにより全体のセンサの可撓性を増加させるからである。
【００３３】
（センサ１００の下部取り外し可能な保護層）
好適なアドオンの実施形態における取り外し可能な保護層１１０は、典型的には、その層が折り畳まれるかまたは巻き付けられることを可能にしつつ、センサの清潔を維持するためにパッケージング化するものとして利用される。層１１０はまた、センサの所定の好適な接着表面の剥離可能な保護を提供することによってシステムの応用およびアセンブリを容易にする。図４および図６に示されたように、層１１０は、取り外し可能なように接着する剥離可能部１１２を有し、かつ両面接着層３００および４５２とほぼ同じ（または好ましくは少し大きい幅）幅を有する。剥離可能部１１２のために使用される材料（被覆されるための非多孔性プラスチックを有する薄紙または接着材を有する特性的に低接合強度を有する、ワックスコーティング等）は、取り外し可能なように接着しなければならない接着材の特性と一致しなければならい。（このような被覆材料は、典型的には、３−Ｍ等の製造業者からの特殊接着テープを最高な適合性のものとして特化される）。剥離可能部１１２のいずれかの面を延ばしたものは、オプションのラッピング部１１４であり、これは、全体のセンサ手段１００の周囲に折り畳むのに十分に延びる。ラッピング部１１４のために使用される材料（好適には、厚さ約０．００１インチ以下のポリエチレンまたはビニルシート等）は、薄く、軽量で、折り畳み可能で、使い捨てのものでなければならない。この材料は、剥離可能部１１２と同じ材料で製造され得、このことは、製造プロセスにおいて必要とされる材料の数を低減し、積層工程を取り除く長所の追加を有する。使用前に清潔に折り畳まれるかまたは巻き付けられる条件においてアセンブリを保持するための接着部分１１６がラッピング部１１４の一端に存在する。センサがバルクパッケージングされる（例えば、平坦に堆積されたセンサのプラスチックバッグにおいて）場合、そして、上述のように、全体の保護層１１０がセンサの予め埋め込まれた使い捨てオムツの実施形態において必要とされない場合、ラッピング部１１４／１１６は必要とされ得ない。
【００３４】
（センサ１００の「内部オムツ」部）
図３および図１１に示された下部の比較的不浸透性層１５０は、センサ１００をオムツまたは他の使用環境に貼り付けるための手段として機能し得る。図３Ｂに示されるように、層１５０は、中心コア１５２を有し、随意に、しかし好適には、上部１５４接着材および下部１５６接着材が供給される。層１５０はまた、構造的支持を提供し、電気導電層２００をその位置に保持し、エレメント２０２および２０４を平行にそして所定の距離だけ離れて保持し、さらにその間にチャネル１６０を規定する。液体抵抗または不浸透性材料から製造されることによって、層１５０はまた、チャネル１６０内の水分を捕捉するように機能する。層１５０はまた、吸収体層２５０の部分およびその部分を貫通してセンサ手段１００の残部に接着し、それによりオムツにさらに貼り付けられる。不浸透性層１５０のための材料は、典型的には、薄く（約０．００１インチの厚さ）、可撓性であるが、液体不浸透性紙の寸法的に安定なテープ、または酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の好適にはプラスチックである。層１５０および従ってコア１５２は、導電層２００を除いて、センサ手段１００の中で最も狭い層である。図３および図１１に示されたように、好適な実施形態では、層１５０は、約０．７５インチ幅および０．００３インチ厚さであり、前部（端１６４付近）にて随意により狭い部分１６２を有する。このより狭い部分は、層２００の電気導電素子２０２および２０４の全体の幅にほぼ整合し、それにより、層１５０の上部接着材１５４は、図５Ａに示されたように、タブ補強材１６６の上方の層１５０の前部接続端１６２において露出されない。図３Ｃおよび図１０において示されたタブ補強材１６６は、好適には、コア１５２（０．０１０インチの厚さのポリエステルシート等）よりもより厚い材料から製造され、層１５０のより下部接着材１５６に接着される。タブ補強材１６６は、層１５０および２００に対して構造的な支持として作用し、好適にはさらに、図５Ａおよび図５Ｂに示されたようなセンサ１００とモニタ５００との間の取り外し可能な接続のためのアクティブスプリング要素として作用する。タブ補強材１６６と層１５０および２００との前部との組み合わせは、図４および図５Ａに示されたようなセンサ１００の雄コネクタタブアセンブリ１７０を含む。センサの取り外し可能な電子接続および保持部４５０に関してさらに説明されたように、タブアセンブリが、図５Ｂの拡大側面図に示されたように、センサ１００に接続され、使用のためにオムツ上に設置される場合、このタブアセンブリはさらに、モニタユニット５００を位置付けかつ保持することを支援する。図１１に示されたように、不浸透性層１５０の部分１６２は、好適な実施形態では、０．５インチ幅であり、タブ補強材１６６は、好適には０．７５インチ幅であり、この１６６の幅は、図２０に示されたような電気および／または機械的接続目的のためのセンサのタブ部１７０を受け取るモニタ／アラームユニット５００の陥凹コネクト受部６００の幅よりもわずかに小さい。図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃに示されたような上部接着材１５４のために使用された材料は、導電層２００および吸収体層２５０への、強く、好適には永久的な取り付けを形成するように選択される。接着材１５４は、典型的な３−Ｍ「Ｓｃｏｔｃｈ」ブランドのテープ上に感圧性接着材のような非吸収体で非透過性な接着材であるべきである。あるいは、これは熱溶融接着材の層であってもよいし、その１つ以上の材料表面が取り付けのために互いに溶融されてもよい。下部接着材１５６のために使用される材料は、保護層１１０に取り外し可能なように接着するように選択される。すわわち、保護層１１０の剥離可能部分１１２の性質に依存して上部接着材１５４と同じであり得る。層１５０は、既に塗布される接着材１５４および１５６と共に獲得されてもよいし、あるいは、接着材は、アセンブリプロセスの一部として塗布されてもよい。層１５０は、０．７５インチ幅から切断され、両面テープ（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｔｉｃｋｙ ｔａｐｅ）(３−Ｍ ｔｙｐｅ ６６５等)であり得、容易に利用可能な所望された幅に予め巻き付けられている。
【００３５】
本発明の予め組み込まれた使い捨てオムツの実施形態では、下部接着材１５６は、オムツ内部のセンサ手段をその場所に受ける／貼り付けるための代替的な手段（加熱接合、あるいは、オムツの吸収体コア材料において縫い付けられた部分、あるいは陥凹チャネルまたは折り畳みの使用等）によって随意に置換されてもよいし、センサは、製造のために最も経済的であると証明されているように、内部被覆層またはオムツの他の部分にその代わりに取り付けられ得る。
【００３６】
図１２に示されたように、導電ストリップ層２００は、第１の導電部材２０２および第２の導電部材２０４を有し、部材２０２および２０４の各々は、外部端面２０６および内部端面２０８を有する。これらは、層１５０の上部接着材１５４によって互いに実質的に平行に維持され、そして（最も簡単には）固定された距離だけ離れている（好適には、約０．０１０〜０．１２５インチであり、最も好適には０．０４５インチである）。導電性部材２０２および２０４のために使用された材料ならびにその寸法は、チャネル１６０の材料およびそれらの導電部材が作製される材料と共に考慮することによって、センサ１００および全体のシステムの感度を部分的に決定する。導電性部材２０２および２０４は、異なる材料から作成されてもよいし、積層された薄い金属ホイル（例えば０．００１インチの厚さのアルミニウム等）好ましくは同じ材料であってもよいし、真空蒸着処理された金属または半導体であってもよいし、プリントされた導電性インク、塗料、イオン性ジェル、溶解可能な塩、または他の液体可能な導電体であってもよいし、ドープされたポリマー材料であってもよい。
【００３７】
チャネル１６０の幅を規定する導電性部材２０２および２０４の間隔が、かなりの範囲にわたって（例えば、０．０１〜０．５インチ）設定（または変化）され得るが、モニタユニット５００における所定の電子素子の値の選択による適切な補償を有し、所望された感度の閾値を達成する。尿および糞便の導電率は、広範囲にわたって変動し、尿および糞便の両方を信頼して検出するためには、設計パラメータの設定の際の慎重な妥協が必要とされる。しかし、適切な素子の値の選択であっても、他のファクタによって、好ましい隙間（同様に導電体幅）の範囲の実現化においてより制限される傾向がある。一般的に、チャネル１６０のあまりにも小さい隙間は、製造の困難の原因となり、２つの導電性ストリップが決して接触またはショートしないこと（図５Ｂおよび図２０に示されたように、センサが６２０、６２２、および６２４を接続するモニタユニットのセットに取り付ける末端１６４において接触またはショートを含む）を確実にする。あるいは、小さすぎる間隔は、損傷、または導電体を偶発的にブリッジし得る無関係な汚染粒子に対するセンサの感度を増加させる。同様に、汗まみれの皮膚からの凝結または高い周囲の湿度は、隙間が狭すぎる場合、面倒になり得る。この点まで、隙間が小さくなればなるほど、より多くの電力消費を犠牲にするが、システムが理論的には、ますます「電気的な」ノイズ抵抗と性となるが、なぜなら、導電体間の電流は、センシングの間（特に、除去材料が導電体をブリッジする場合）大きさがより大きくなるためである。一方で、隙間をあまりにも大きくすると比較的低導電率の糞便（特に乾燥の場合）の存在を検出するために、非現実的に高い基準インピーダンスを必要とする。より大きな隙間もまた、一連の糞便侵入開口部２５２、３３０、３５２、および４１０（図１３、図１４、図１５、および図１６それぞれに示されるように）が、両方の導電体にわたるようにより広くなる必要があり、比較的多くの糞便が信頼性のある検出のために存在することを必要とすることを意味する。あまりにも大きい開口部はまた、望ましくなくオムツ着用者の皮膚が開口部に圧縮し、導電性ストリップを接触またはブリッジすることさえ可能にする。
【００３８】
部材２０２および２０４は、異なる幅（好適な実施形態では、それぞれ約０．３０５および０．１３０インチ）で、好適には、同じ厚さ（典型的には、０．００１インチ以下）を有し、これによってセンサの繰り返される湾曲における認知可能な剛性および破壊的応力を最小化する。特に、導電性ストリップの幅および間隔は、「最小の」実際のコネクタ隙間およびコネクタタブ部１７０における接触オーバラップと一致するように選択され得る（図２０に示されるように）。層２００の全領域を最小化することが望ましい。なぜなら、平均導電体ギャップによって分割された全体の露出された領域がセンサの全体の電気キャパシタンスに比例する。センサのキャパシタンスが大きくなればなるほど、システムの電子および電気ノイズ感度が高くなり、そしてさらに、センサを動作するために必要な電力が大きくなる。最終的には、望ましくはないが、比較的高いアクティブセンサ領域（導電性素子２００の外部「フットプリント」によって規定される）は、ソース（オムツ着用者）からバルク吸収体（オムツ）への流れのより大きな妨害を生じさせる。なぜなら、下部不浸透性層１５０（以下のオムツ層から導電性ストリップ２０２および２０４を分離する）は、センサの長さ方向中心領域のいずれの場所においても、直接的下方（貫通）の流れを不可能にする。
【００３９】
上述したように、部材２０２または２０４のいずれかは、センサ手段の機能に影響を与えることなく、より大きいかまたはより小さくなり得る。好適な実施形態では、より広い導電ストリップ２０２は、好適には、モニタユニット５００におけるコンタクト６２０および６２２の対をブリッジするように使用される。モニタユニット５００では、ストリップの末端は、可撓性または剛性コネクタタブ構成にもたらされる（図２０に示されるように）。これは、センサユニットへのセンサのコネクタタブ部分の簡単な挿入が（図５Ｂにもまた示されるように）、システム内で必要とされるパワーオン／オフ制御として簡便に機能することを可能にする。ストリップの全体の長さにわたって一定の幅は、供給される金属ホイル導電材料を用いて製造することに対して望ましいが、堆積またはその上にプリントされた導電ストリップのいずれかに対して必要でないことが明らかである。この場合、１つのストリップの幅は、コネクタ末端において他方のみよりも容易に大きく作製され得るか、または層２００の素子は、種々の他の形状を取り得る。例えば、その素子は、固体ストリップではなく、格子または網状に配置され得ることにより、さらに、必要な領域を被覆し、所望の機能を提供する一方で、電気容量および材料コストを低減する。
【００４０】
モニタ／アラームユニット５００に関してさらに説明されたように、導電性ストリップは、モニタユニット回路への取り外し可能な接続を介して、時間間隔（約３秒毎）、短い（約０．１秒の持続時間）、低電圧（３ｖ以下）、高速立ち上がり時間（好適には１μ秒未満）の矩形波パルスに支配され、そのパルスによって、導電ストリップ間の捕捉チャネル１６０における任意の材料によって多様に伝達され、各パルスの継続時間の間のストリップ間で流れるように、比例平均電流（０〜約１マイクロアンペアにわたる）が可能になる。電流の大きさは、導電体ストリップならびに実効的な電流経路の幾何学的形状をブリッジする材料の「バルクイオン」および「皮膚」導電率に依存する。プリセットの閾値レベルを超える任意のこれらのパルスの間に流れる生成した電流のレベルは、モニタユニットに、オムツまたは他の吸収体の変更が必要とする介護者に合図を送る可聴ビープ音または可視アラームを発光するかのいずれかを行わせる。上述のように、二重または多重パルスは、介護者へのより効率的なアラーム通信のために、単一のパルスよりも好ましい。
【００４１】
図３および図１３に示されたように、多孔性の吸収体層２５０は、一般的に、両面接着層１５０よりも幾分幅広い矩形形状であり、その遠位端２５４に向かって配置される一連の延びた開口部２５２を有する（これらの開口部は、コンジット、チャネル、通路、穿孔、穴等として代替的に説明され得、糞便特有の検出目的のために提供される。これは、センサ１００の他の層として十分に説明されるときに十分説明される。）。層２５０の長さは、名目上、層２５０がオムツの前部リムにおいて設けられた場合、折線３４２を丁度越えたところからオムツ内部に進むセンサの部分の全長に向かっておよびその全長全体まで延びる。層２５０は、典型的には、セルロースベースの、高吸収体紙またはクロス、あるいは、織物構成物または不織構成物の同様の天然または合成親水性材料から作製される。この選択は、製造経済性および層によって達成される目的に依存する。好適な実施形態では、その厚さは、約０．０１〜０．０６インチ（未圧縮）であるが、かなりの範囲から選択され得、その選択は、主に、排尿イベントに対するセンサの応答遅延時間に影響を与える。層を貫通する液体の横拡散速度とは対照的に、より大きな厚さは、層の相対的な液体緩衝能力および体積伝達能力を増加させる。相対的な幅、および特に吸収体層２５０の材料および「組成」はまた、以下に説明されるように、その特性の決定に貢献する。
【００４２】
一般的に、液体多孔質（吸収体）媒体の重要な特性は、材料と所与の液体との間の表面張力と共に、その平均「毛管張力」または液体を隣接する吸収体多孔質材料から引っ張る相対的能力を決定する平均細孔サイズまたはチャネル寸法である。比較的小さい平均細孔またはチャネルサイズを有する材料は、比較的大きい平均細孔またはチャネルサイズを有する同様の材料の隣接する量から液体を引き出すことを可能にする。さらに、低粘度液体に対して、平均細孔サイズが小さくなればなるほど、材料が液体をより速く吸収する。なぜなら、吸収速度は、平均毛管張力に比例し（真空のユニット内で計測される）、次いで、平均毛管張力は、平均空孔表面対体積比、およびより多くの液体を保持するのに現在利用可能な空孔容量の％（すなわち、通常、体積または重量によって％と表現される、利用可能な「吸収体容量」）に依存する。
【００４３】
表面（オムツの内部等の）にわたる即時吸収速度は、どれくらい急速に液体が露出された（吸収されるべき）表面に到達するかと、どれくらい高速で液体が材料の量のバルクに運ばれるかとの間のバランスに依存して変化する。利用可能な吸収体能力は、そのバルクを貫通する液体の蓄積のために、経時的に低減するので、表面への最大（通常初期）吸収速度が低減される。なぜなら、平均毛管張力が低減されるためである。液体が、実質的に異なる毛管張力を有する２つの材料（オムツ表面（４００−Ｂ等）とセンサ１００の多孔性層２５０および３５０との間の界面２５９および３５６等（３５０との直接接触から３００によってシールドされることによるより小さい範囲まで））の接合部において到達する場合、比較的より多くの（または仮想的に全ての）流れは、オムツ材料の張力が最終的に層２５０の値よりも小さい値まで降下するまで、より高い張力（最初はオムツ）で材料中に進む。オムツの全体の吸収容量が低減したにもかかわらず、入来流がオムツ表面の最大吸収の速度能力に「打ち勝つ」ほど高速である場合、この流れの「分流」は常に発生し得る。
【００４４】
例えば、図３、図３Ａ、図３Ｂ、および図１４に示されるように、第２の比較的不浸透性な層３００は、センサ１００のバックボーンである（製造基板を確実に処理する）。層１５０と共に、層３００は、センサコア３０２を有するが、任意に好ましくは、上部３０４および下部３０６接着剤が提供され、例示される好適な実施形態において、層３００が、幅がほぼ１．５インチであることを除く、類似の材料または層１５０に関して記載されるような材料からそれぞれ作られる。また、本実施形態において、層３００は、好ましくはほぼ０．００１〜０．００３インチ厚であり、１．５０インチ幅で穴が開けられ、予め巻かれた両面接着紙またはプラスチックテープ、好ましく比較的液体不浸透性および疎水性（すなわち、例えば、尿などの水溶液によって「濡らすことが可能」ではないことを意図する）であり、良好な寸法安定性、ねじれ可撓性、および適度に能動的な接着性（例えば、Ｏｈｉｏ州ＷｅｓｔｌａｋｅのＭａｎｃｏ Ｉｎｃ．製のタイプＤＴ−２）を有する。
【００４５】
図３Ｂの実施形態において、層３００は、複数の開口部３１０および３２０が設けられ、好ましくは、外部エッジ３０８の方に主に配置されるコア３０２ならびに両接着剤３０４および３０６を介してそれぞれ広がる。フローに関連した機能のみならず、この複数の開口部は、その組み合わされた層の全体的な剛性を減少することによってセンサ１００の機械的な可撓性およびコンプライアンスに役立つ。第１の連続した開口部３１０は、層３００の外側エッジ３０８の方に対称的に配置される。大部分の形状が機能に役立つが、長方形または細長い外部開口部が好ましい。このことは、層３００の構造整合性またはおむつに速い液体の流れを可能にするためのセンサの機能の一方を解決することなく、層４００の不浸透性接着に対して利用可能な表面領域の使用の際に最善のバランスを層３００に提供する（図３Ｂに示されるようにエッジ３０８に沿って）。図１４において、それぞれの開口部３１０は、最前面エッジ３１２、最高部エッジ３１４、最外部エッジ３１６、および最内部３１８を有する。第２の連続した開口部３２０（さらに、類似の理由のため好ましくは長方形であるように示されるが、たいてい他の形状が使用され得る）は、好ましくは対称的に開口部３の内向きに配置され（層３００の中心方向）、それぞれ、開口部３１０の最前部（ｆｒｏｎｔ−ｍｏｓｔ）３１２と最後部（ｒｅａｒ−ｍｏｓｔ）３１４との間の中点とほぼ同直線上にある開口部の中点にある。開口部３１０および３２０のこの比較的ねじれた配置は、通気を妨害することなく層３００の構造保全性を最大限にさせる。このことはまた、不浸透性層３００の最上部を通る任意の外向きのフローによって得られる経路に関わらず、開口部３１０およびオーバーエッジ３０８を通るおむつに達するまでのフロー距離は最短化され、少なくともいくつかのフローは、実用的に正確に開口部３２０に入り、その結果、吸収層２５０に導かれることを保証するのに役立つ。第２のシリーズ３２０の最外端３２２は、吸収層２５０の最外端２５６および開口部３１０の最内部端３１８に近くに近接して配置され、好適には、最外端２５６とともにエッジ３１８と３２２との間の中間に直接整列される。
【００４６】
この配置を通って、最外部の直接接触部分３５６（第１のシリーズ３１０かそれ以外を通る）は、すぐにかつ直接、おむつに液体を導くための「水吐き口（ｓｐｉｌｌｗａｙ）」として働く。最内部の直接接触部分２５８／３５８（第２の連続した「フロースプリッティング」開口部３２０かそれ以外のどちらか一方）は、吸収層２５０および（したがっておむつ）に液体をある程度導く。層２５０に使用される特有の材質である毛細吸収体は、おむつ表面の材質に関連して、このような液体がチャネル１６０の方に層２５０を介して横方向内側に邪魔になる（層２５０の下部表面部分を通っておむつに完全に、または部分的に下方向に（遮蔽／トラップする不浸透性層１５０の側端の外側に）吸収されるこのような液体に対して妨害する）かどうか、あるいはどのくらいの割合かを決定する。層２５０を通って側方内側、従ってチャネル１６０へのこのような液体の到達は、部材２０２と２０４との間に測定可能な伝導率を増加させる。伝導率のほぼ所定の閾値レベルを境にして（あるいは、変化、すなわち、伝導率の変化率、またはこのような液体の到達により生じる任意の他のプロパティにおける同様の変化）、モニタ／アラームユニット５００の回路は、伝導性部材２０２および２０４に開放可能に接続され、効率的にトリガーされる。ゆえに、この状況は、おむつの交換を必要とするモニタユニットによるアラーム指示を開始する。
【００４７】
層３００における第３の連続した開口部３３０は、好ましくは、細長い開口部２５２のような形状であり、その上に、かつ、流体的につながった状態で、ならびに、その結果、導電部材２０２および２０４に直接配置される。図３、図１３、および図１４において示されるように、好ましくは、開口部３３０および２５２は、センサ１００の中心部分に沿って、遠位端方向に、いくつかの開口部３２０間のほぼ中間に配置され、かつ、開口部３２０の最内部分３２４に接触する線にほぼ横方向外側に伸びる。いくつかの一致する細長い開口部３３０および２５２を有することがさらに好ましい。図３Ａにおいて、他の形状がその機能に役立ち、横方向に細長い形状は、半固体および液体の糞便をチャネル１６０へ効率的に導くように特に適しており、それによって、糞便の検出（従来はかなり困難であった）を容易にするために伝導部材２０２および２０４に直接接触することが理解され得る。センサ１００の後方（すなわち遠位端）のみに向かう開口部３３０および２５２の位置および濃度（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）は、これらのコンジットを、糞便がもっとも集中する可能性が高い部分であり、かつ、尿の源である可能性が高い部分の後方に、特に、尿の直接当たる流れから離れるように向ける。この構成は、直接あたる尿の流れが糞便を選択する検出開口部を通じて入り、伝導層２００に接触する可能性をなくすことによって、システムが誤って、プリトリガされることを防ぐ。
【００４８】
吸収層２５０は、層１５０を有する底部側の接着接触手段によって、（伝導部材２０２および２０４と直接接触する部分を除いて）制限され、また、上部側の接着接触部分によって沿う３００に制限される。この制限は、層２５０内の横方向の拡散速度が上がり、チャネル１６０（部材２０２および２０４の内側端部２０８と、層１５０の上側接着面と、層２５０の下側面とによって規定される）の「キャピタリートラップ」性質が向上する原因となる。また、チャネル１６０がある程度弾性がある多孔質媒体２５０で（糞便を選択する検出開口部３３０および２５２の位置を除いて）充填されているので、検出されるべき液体物質を維持する、充分に強いキャピラリー性質がチャネル１６０に与えられる。この「キャピラリートラップ」は、トラップに最初に到着したときから長い時間、充分に比較的伝導性のある排泄物を維持する能力を有し、モニタユニット５００の一部の（伝導性部材２０２および２０４にわたって測定された）伝導状態の閾値を越えた状態のあらゆる機能的な「ラッチング」の必要をなくす。このセンサの特徴は、伝導性ストリップ２０２および２０４が糞便物質によって橋絡し、それでも、電気ノイズまたは干渉、あるいは、任意の理由によって伝導体ストリップの一時的橋絡（相対的ショート）がある状態で、繰り返し自己補正（すなわち、「ラッチング」の反対の「自己リセット」）モードで動作することによって生じる非常に低い典型的な伝導性に対して、非常に高い電気的感度を、モニタが有することを可能にするので重要である。上記のように、任意の測定可能な量のプリセット閾値レベルの位置的な到達に「ラッチ」する電子感知デバイスの一般的な問題は、電子感知デバイスが、特に、高感度で動作する場合、無意味な状態によって、不適切、かつ、恒常的にトリガされ得ることである。
【００４９】
層の相互関係に関わる他の設計面を考慮すると、層１５０は、伝導性ストリップ２０２および２０４の「フットプリント」全体よりも幅広くなる必要がある。そうでない場合は、ストリップが伝導性接着剤から製造されない限り、ストリップ間の狭いギャップ以外には、吸収層２５０にくっつく露出された接着領域がないからである。伝導性接着剤が用いられる場合、ストリップ２０２および２０４のコネクタ端部（図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ストリップ自体が電子モニタユニット５００との取り外し可能な連絡のための摺動部材として機能する）に非接着部分が提供される必要がある。層１５０はまた、好ましくは、センサ全体を縦方向の中心線に沿っておむつに取り付けるように、底部において粘着性である。上記のように、これは、確実な取り付けのため、また、おむつの変動する形に対してセンサが充分に一致するために望ましい。これはまた、（層１５０の外側の端部２５６において）吸収層２５０の底部の露出された領域の良好なキャピラリー接触を維持することに役立ち、そのことにより、尿が流れる最大流量および適切なモニタシステム応答の両方を容易にする。
【００５０】
さらに他の相互関係面において、不浸透性層１５０は、チャネル１６０のキャピラリーウェルまたはトラップと、また、横方向流れ（不浸透性層３００のあたりから、接触部分２５８／３５８を通り、吸収性層２５０を通って内側へと流れる）とが、下にあるおむつ表面によって、制御不可能に「奪われ」るか、または、尿が空になることを防ぐ。層３００または流れを分割する穴３２０と、不浸透性層１５０の外側の端部との間のおむつと接触する、吸収層２５０の表面領域２５９が露出されればされるほど、（おむつ表面の吸収性に対して）センサの応答の感度は下がる。なぜなら、そうでない場合にはモニタユニットをトリガさせる横方向の流れが、電動部材２０２と２０４との間のキャピラリートラップに達する前におむつに吸収される可能性が比較的高いからである。反対に、直接接触部分２５８／３５８または流れを分割する穴３２０が、部分的に、または完全に、不浸透性層の上方になるように、相対的に内側に、横方向に配置し直される場合、あるいは、層１５０がより広く作られる場合、センサ応答はこれにより変更され得、所望の場合には、下にあるおむつの残っている吸収能力に対する依存性が下がるか、または、実質的にない状態で、ある特定の最小限の量の尿が放出された後に警報をトリガすることを可能にする。したがって、センサは、センサとおむつとの間で流れを分割し、放出された尿の量の反対側のおむつの有効な吸収能力を（測定とは反対に）モデリングするために、流れの一部を層２５０に伝えるように設計され得る。このことは、本発明の追加方式（組み込み型の反対）実施形態において特に有用である。
【００５１】
図３Ｂおよび３Ｄをさらに参照すると、直接接触部分２５８／３５８、２５９および２６０（または流れを分割する穴３２０）の横方向の位置と向かい合う層１５０の相対的な幅は、従って、センサ１００の排尿応答を簡単に「微調整（ｆｉｎｅ−ｔｕｎｅ）」することが可能な１つの手段であり、所望の伝統基準を反映する（および、おむつの材料特性を調製する）。吸収層２５０および３５０の平均孔サイズまたは他の適切なプロパティを、おむつの材質に関連して、選択することによって、「粗調整（ｃｏａｒｓｅ ｔｕｎｉｎｇ）」がなされ得る。（これらの層は、段階的な変化および制限された範囲のみの吸収性プロパティを有する通常利用可能な「在庫」である材質から作られる。）パラメータの好適な組み合わせは、所望の応答感度を生み出し、さらに、最も狭くできるコア１５２と共に層１５０上に接着（または付着の他の手段）のための充分な範囲を有する必要がある。この狭さは重要である。なぜなら、おむつに尿の速い流れに対して、不浸透層１５０の全体的な「フットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）」を少なくし、全体のセンサの「透明さ」をより多くさせ、かつ、センサの可撓性および準拠がより多くなされ得るからである。
【００５２】
前に説明されるように、層２５０とおむつ表面との接合点における各毛細管または吸収性テンションの違いは、排尿イベント中およびその後のおむつ状態をモニタリングするための「流れを分割する」主要な手段である。しかし、センサのトリガーは、層２５０自体が常に全体的な「飽和度」または「充満したパーセンテージ」（おむつ表面と比較されるかまたは絶対的に）であることに依存する必要はない。これは事実である。なぜなら、層２５０の部分だけが、とても小さい同じ大きさの断面の「コンジット」において飽和に達する必要がある。このコンジットは、排尿イベントに応じて、十分な液体量で徐々にいっぱいになり、（チャネル１６０におけるブリッジング手段２０２によって）検出器手段に達して、トリガーし得る。従って、代替のセンサ実施形態において、比吸収性毛細管層または他の液体輸送デバイスは、センシング手段に液体を導く際に層２５０の機能を供給し得、（完全にその機能を排除しても、）表面状態識別機能を個々のエレメントに任せる。液体通過遅延と連動する「流れの分割」は、おむつへの流れの総量をいくらか比例的にトラッキングするために使用され得（おむつの残りの表面吸収性プロパティをモニタリングすることに反対して、あるいは追加して）、この機構は、さらに、センサ応答を変更することに利用され得る。例えば、より低い吸収層２５０は、その領域に関してより厚くされ得る場合、それは、どちらかと言うと、「時間遅延」または「比例スプリッティング」エレメントに近く、「テンション識別」エレメントにはほど遠いように作用する傾向である。なぜなら、おむつ表面からの距離が離れれば離れるほど、横方向の流れは、おむつによる影響が少なくなるからである。このことは、上部不浸透性層３００と境界がつけられる層２５０の最上表面において、特に正確になる。センサ１００の代替の実施形態は、選択される材質および大きさによって構成され得、１つ以上の排泄イベントの後にセンサのトリガーする際の遅延が、（主に、接触表面の相対的毛細管テンションの代わりに）上述の横方向伝達の時間遅延に、主に、または完全に依存することになる。このような構成は、モニタ／アラームユニット５００が継続的な「おむつ変更準備（ｒｅａｄｙ−ｆｏｒ−ｄｉａｐｅｒ−ｃｈａｎｇｅ）」指示を生み出すことを生じる前に、おむつが効率的に機能することを可能にする同様の目的を実質的に成し遂げる（すなわち、それが遅延期間中にある程度の量および／または比較的遅い流れ速度である排泄物質を吸収することを可能にすることによって）。例えば、吸収層２５０のより大きい部分または全体のより低い表面は、不浸透性層によって境界がつけられ得、排泄物質は、バッフル層の周りからの上記（例えば、バッフル層３００におけるホールを介して）または代替の一方からの層２５０を入り得る。従って、このような物質は、検出器をトリガーするセンシングポイントに時間の周期を経て横方向に移動し得る。浸透性バッフルを介するホールは、さらに、層２５０および／またはより低い境界を示す層を経て広がり得、一層多くの排泄物質がセンサを経て吸収体に流れることを可能にする。
【００５３】
好適な実施形態の変化において、上述されるように、おむつ自体の上部層（単数または複数）にとって、その下のおむつのレストに関する吸収体層２５０の目的を供給することが可能になる。この場合、例えば、好適な実施形態における伝導ストリップ２０２および２０４といった検出手段は、不浸透性層３００の下部に配置され得る。同様の層３００の部分もまた、その近位端（更なる積層された層を有するか、または有することなく）における比較的狭いタブのようなコネクタ構造を形成するために適し、モニタユニットと接続し得る。このアプローチは、図２２Ｃにおける予め組み込まれたセンサの実施形態のコネクタタブアセンブリ部分１７０を参照して示される。言うまでもなく、このような構成は、好適な実施形態において、層１５０により提供される液体トラッピングおよびシールディング効果により利益を得るが、さらに低いセンサコストを提供し得る。不浸透性層の下およびセンシング手段と接触して、おむつのレストと異なる吸収性のプロパティを有する物質を配置し、水分または液体を効率的にトラップし、それにより、毛細管トラップ部分１６０の機能を供給し、適切なセンサ応答を容易にすることがさらに可能である。
【００５４】
さらに他の代替の実施形態において、任意の適切な検出器手段は、比較的不浸透性エレメントの効率的なバッフルの下に配置され（またはそれによってシールディングされる）、このようなバッフルにおける開口部を介して（またはこのようなバッフルのエッジの周りに）提供される排泄物の流れを受け取り得る。この流れは、十分な液体の蓄積および／または流れの組み合わせのために適切に測定される量における変化を引き起こすことによって検出手段に適切に影響する。従って、検出器手段によって、アラーム信号または指示は、排泄物吸収体変更の必要性（または少なくとも検査）を適切に決定するために所望のセット基準を反映することを実現する。
【００５５】
図３、図３Ａ、図３Ｂ、図４、および図１５において示されるように、多孔性、吸収材、収集／拡散層３５０は、一般に、形状が長方形であり、層３００と少なくとも同じ幅であるが、好ましくは、直接接触部分２５８／３５８および３５６を提供するために少なくともわずかにより広く、さらに浮動性のソフトエッジを形成する。吸収層３５０はまた、さらに以下に記載されるように、好ましくは同様の形状で、かつ、表面の特徴の検出目的のための同数の細長い開口部２５２および開口部３３０の上に直接および接触した状態で配置される連続した細長い開口部３５２を有する。吸収層３５０の材質は、ほぼ同様の厚さであり、層２５０に用いられるように同様のタイプから選択され得る。好適な実施形態において、層２５０は、おむつの吸収性が顕著に減少されるまで、尿の流れが好適におむつに向かう目的で接触おむつ層に関連していくらか低い初期の吸収性を有するように設計され得る。一方、層３５０の吸収性は、実用と同じ高さであり、尿の「スプラッシュバック（ｓｐｌａｓｈ-ｂａｃｋ）」を妨げて、容易に、その上部表面上のどこかに影響を与える尿の流れを修正する用に選択される。層３５０はまた、センサの早過ぎるトリガーリングを尿の有効な量を吸収およびバッファリングすることによって妨げて、外端部３５４の方へ流れを早く導くために毛細管を有するか、または特性をウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ）することを支援する。好ましくは、不浸透性層３００に吸収層３５０を直接接着することにより吸収層３５０に境界をつけることによって、または、さもなければ、浸透性材料とその層とをコーティングすることにより、層３５０の特性を取り込み、および／または、薄く塗る側方の液体が増加される。それぞれ、不浸透性層３００の共に下部および上部表面への吸収層２５０および３５０のこのような直接接着は、図３Ｂおよび３Ｄにおいて示され得るようにこれらのホールを介して吸収層２５０および３５０の相互の毛細管接触を維持することによって、層３００における直接接触部分２５８／３５８または「フロースプリッティング」ホール３２０を介して速くかつ予測可能な液体の流れを容易にする。
【００５６】
図３Ａに示されるように、尿は、糞便特性検出開口部３５２、３３０および２５２を介して多孔層３５０からの漏出（すなわち、毛細管の流れ）を経て伝導エレメント２０２および２０４へ間接的に流れることを妨げられる。なぜなら、吸収層３５０および２５０の両方におけるこれらの開口部は、層３００における開口部３３０とともに配置されるので（いくつかの実施形態においてわずかに大きい）、２つの吸収層は、互いに不浸透性（および好ましくは疎水性）層３００を介して接しないからである。この毛細管ギャップは、参照番号３３２によって示されるように、効率的に選択的な糞便特性の検出開口部を介して尿の任意の漏出パスを取り除く。当業者に明らかであるように、層３５０および２５０の毛細管フラグメントが層３００における開口部３３０の領域を保つことができないように、糞便検出開口部３５２、３３０、および２５２に穴を開けるか、あるいは、さもなければ作製するために用いられる製造方法は、きれいに切り取る必要がある。
【００５７】
代替の実施形態において、層３５０に対して、その表面における適切な開口部を有すること、および、不浸透性層３００の周りを完全に包み込むために十分に広くさせることが可能になる。この場合、接着は、結合された層２５０／３５０の下部の外縁に適用され得、または、いくつかの他の手段がセンサ１００をおむつに保持するように用いられ得る。
【００５８】
不浸透性層３００は、不浸透性層１５０と類似か、または同じ幅にされ得、ゆえに、層３００を介する「排水溝ホール」３２０または「フロースプリッティングホール」３２０の一方の穴を開ける必要はない。この場合、適切な接着または他の手段（例えば、熱結合）はまた、（少なくとも定位置に）吸収層を共に維持し、さらにおむつの表面との良好な接触においてセンサを任意に保持するために使用され得る。一実施形態において、センサがおむつに組み込まれる場合、おむつの周囲層は、この目的を供給し得る。層３００がホール３１０および３２０を取り除くためにより狭くされる場合、層３００は、折り目３４２に近いいくつかの点より前方のセンサの近位端においてさらにより広くされ得、あるいは、おむつの上部前方におけるモニタユニット５００の付属、位置、および保持の多様な目的のために個々のより広いアセンブリに加えられるか、または用いられ得る。前述されるように、センサ構造の近位（「おむつの外部」）の部分の多様な局面は、さらに、電子カップリングおよび保持部分４５０に関連して、本明細書中にさらに後述される。
【００５９】
図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図３Ａ、図３Ｂ、図４、および図１６に示されるように、カバー層４００は、最上部層である（センサが利用するためにおむつ上に設置される場合）。それは、着用者の皮膚に接触し、快適性および他の層との接触からの保護を提供する。それは、上部表面４０２、下部表面４０４、および外部側端４０６を有する。層４００は、尿の流れに対する閉塞性を最小限にするために、柔らかく、非吸収性、かつ、好ましくは高い多孔性または液体伝達性である必要がある。好適な実施形態において、層４００は、疎水性材料によって作製され得、ゆえに、尿が、さらに、層３５０による開口部のメッシュを経てすぐに吸収され得るが、上部表面は、さもなければ、特に乾燥したままである。適切な材料は、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロンまたは他の熱結合可能な繊維、ならびに他のポリオレフィン（例えば、ポリプロピレンおよびポリエチレンのコポリマー、または直鎖低密度ポリエチレンのコポリマーなど）の薄い（好ましくは約０．００１インチの厚さ）ウェブまたはメッシュを含み得る。ウェブは、一般に、マイクロ穴あきフィルムシートから構成されるか、または紡いで、織って、ブローし（ｂｌｏｗｎ）、泡立たせて、あるいは製造され得る。例えば、マイクロ穴あきポリマーフィルムシートが下に構成されるか、あるいはネットワークまたはウェブが紡がれる薄い不繊の繊維を組み合わせる合成材料が、皮膚の接触を快適な、和らげる表面を提供するために使用され得る。代替の実施形態において、層４００のこのような合成形状にとって、効率的にさらに吸収層３５０として供給され、それにより、多くのコンポーネント層を減少することが可能である。
【００６０】
図１６、図３Ａ、および図３Ｂに示されるように、カバー層４００は、その層の外側の周りに収められるために、層３５０よりも好ましくはいくらか広い。この好適な実施形態において、カバー４００（折られる場合）は、おむつの内部に配置されるべきセンサ部分の全体的な幅を効率的に定義する。層４００のエッジ４０６は、外部のファントムライン４１２の位置において折りたためられ、層３５０の外部エッジ３５４を包囲し、かつ、内部のファントムライン４１４の配置を継続する。図３Ｂに示されるように、層４００の折りたためられるエッジの部分４１６は、ファントムライン４１２と４１４との間の寸法よりもいくらか小さく（図１６に示される）、結局、開口部３１０のエッジ３１６から外部に延びる不浸透性層３００の上部接着剤３０４の部分を覆う。上述されるように、層３００のエッジ３０８を越えて外部に延びる層４００および層３５０の部分は、センサの一対のフローティングソフトウェアエッジ４１８を提供する。部分４１６は、層３００における最外部の直接接触部分３５６または開口部３１０の行を覆う必要はないので、カバー層４００は、尿が、収集／拡散層３５０からおむつに流れる際に通る必要がある更なる材料を妨害しないか、または提供する。
【００６１】
層３００の下面上のより低い接着剤３０６は、直接接触部分３５６であろうとホール３１０であろうとそれらを介してセンサの下のおむつ表面と吸収層３５０の直接毛細管接触を維持するのに役立ち、ゆえに、おむつのバルク吸収層に直接、層３５０からの尿の流れを容易にする。図１および図４における層の側面図から推測され得るように、層３００の下面接着剤３０６の露出部分（図４に明白に示されない）は、層１１０の剥離性保護部分１１２によって覆われる。それは、おむつ上のセンサ１００の設置より以前に取り除かれることが意図される。代替の実施形態において（図３Ｂから推測され得るように）、エッジ４０６は、層３００および層３５０を包囲し、ゆえに、層３００の「下面」上の部分３０９（エッジ３１６の外側寄り）の代わりに接着されるように収められ得る。このような場合、より低い接着剤３０６の部分３０９は、好適な実施形態と同様に、センサ１００の外部エッジをおむつに押し付けるように利用できない。当業者に明らかなように、層４００および層３５０を層３００に結合するか、または取り付けるために選択される方法は、接着剤を選択的に付けることに対して予め接着テープ材料を用いるか、あるいは、例えば、熱結合といった他の手段をさらに利用するかの、製造する経済、および相対的な利点に依存する。高容量の製造コストを最少化するために、一般に、センサ１００のアセンブリに対して接着の代わりに、熱結合または他の手段を使用すること、ならびにユーザが実行した取り付けおよび保持アプリケーションについて主に接着を用いることが好ましいとうまく判明し得る。しかし、いかなる場合でも、センサの最外部（例えば、４１８といった任意のフローティングエッジを除いて）がおむつ表面と常に接触している状態が維持される。このことにより、センサは、おむつの内部を束ねるか、またはその内部に折り目をつけられて不快になることを効率的に避ける。上述されるように、それは、センサを通る効率的な液体の伝導をさらに改良する。エッジ接着は、おむつ表面との層２５０の下面の露出した部分の良好な接触を維持する手助けをし、ゆえに、おむつ状態に対するセンサの応答性を増大する。
【００６２】
図１、図３、図３Ａ、および図１６に示されるように、層４００は、さらに、好適には、細長い開口部２５２、３３０および３５２と同様の、ならびにこれらのすぐ上に配置され、かつ、これらと通信する一連の細長い開口部４１０を有する。これらの位置合わせされた開口部は、ふん便専用の検出のための導電性構成部分２０２および２０４の上面への直接的なコンジットを提供する。１実施形態において、開口部４１０は、開口部２５２、３３０および３５２よりもわずかに幅が狭いか、または、尿のしぶきの侵入に対してか、または、導電層２００と皮膚との間に直接的な接触に対してさらなる保護を提供するために、単に、層４００の材料を通るスリットが事前に入れられ得る。層４００の材料は、好適には、開口部４１０がふん便の存在によって容易に動いて離れるように十分に薄く、かつ可撓性であり、従って、このような材料は、排泄されると、最初に層４００を通り、次に、位置合わせされた開口部３５２、３３０および２５２を通り、かつ、これらを通って層２００と直接接触しての効率的な収集および侵入を容易にする。種々の実施形態において、スリット４１０は、ふん便が存在しない場合は名目上、閉じられた状態であるフラップに適合され得る。さらに他の実施形態において、いくらか幅が広い開口部が用いられ得るか、または、一連の小さい、場合によっては細長くない任意の形状の開口部が上述の機能のために利用される。開口部４１０の数、形状、または幅に関係なく、このような開口部の各々は、その下の位置合わせされた一連の開口部の深さ全体について（例えば、およそ等しい）十分に狭い少なくとも１つの寸法を有さなければならない(層４００、３５０および２５０の最小の圧縮可能の組み立て厚さ（ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）の測定によって決定される）。位置合わせされた開口部のこのようなアスペクト比は、オムツ着用者の皮膚が構成要素２０２および２０４に触れるように、開口部４１０に絶えず深く押し付けられ、これによりセンサ性能が損なわれる（このようなことが起こっても、着用者にとっては、いずれにせよ有害ではない）可能性を排除する。
【００６３】
（機能に関する要旨：好適な実施形態のセンサ１００における排尿に対する応答）
上述（および図２Ｂおよび図３Ｂを参照）のように、センサ装備オムツの着用者によって生成される尿は、大抵の場合、被覆層４００に当たり得、かつ、単に通過して吸収層３５０に達し得る。好適には、非浸透性の層３００と接着により接触することによって、被覆層の下部に抱束された、層３５０の浸透性で、流れを収集する横方向に広がる材料は、それ自体、尿の少量の排出を吸収し得る一方で、被覆層４００の上面は、実質的に乾燥した状態のままである。大量の尿が、層３５０全体にわたって高速で、必然的に外部に向かって広がり、ここで、部分３５６（または、代替的実施形態において、「排出路（ｓｐｉｌｌｗａｙ」」開口部３１０）は、オムツの中を直接通過することを容易にする。（さらに高い流量がサイドエッジ３５４および１０５にわたって容易に収容される。）層３００を通る直接接触部分２５８／３５８（または第２の連続した「分流（ｆｌｏｗ−ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ」開口部３２０）は、吸収層３５０と２５０との間で液体を搬送するための直接的な毛細管接触を提供し、これは、さらに、オムツ表面の吸収特性が下部吸収層２５０と比べて著しく劣化する時間まで、尿がオムツを通過することを容易にする。これが行われた場合（または、代替的実施形態において、十分な遅延の後、または十分な流量が流れた後）尿は、さらに、導電性構成要素２０２と２０４との間のチャネル１６０に向かって案内され得、これらの間の間隙を埋め、従って、尿の全貯留量によるか、または、著しく高速の尿の流れ（または選択的に、所望の遅延時間の後）により、オムツの表面吸収能力が著しく低下した時間に、解除可能に接続されたモニタ／アラーム５００を発する。チャネル１６０の毛細管トラップの性質は、長期間（数時間におよぶ）の間、このような発出状態を「ラッチ」するために利用される。
【００６４】
（機能に関する要旨：好適な実施形態のセンサ１００に対する排便の応答）
上述（ならびに図２Ｂおよび図３Ａ）のように、センサ１００は、オムツへの実質的に任意の著しいふん便の存在に対して選択的、さらに、直ちに応答する。この応答は、上述のセンサの尿関連の応答とは明確に異なる。センサ装備オムツの上面に付着したふん便物質は、そのような物質が、センサの位置合わせされた一連の浅い、効果的に配置された、細長いふん便専用の検出開口部４１０、３５２、３３０および２５２に必然的に侵入し、かつ、これらを通って、モニタユニット５００に接続された導電性素子２０２および２０４と直接接触し、かつ、これらを架橋することによって収集される。オムツ着用者の皮膚は、間隙が狭いか、または名目上閉じたスリット状の細長い開口部が用いられるために、開口部の深さに関して貫入し得ない。（少量の低導電性ふん便物質でさえも確実に検出するモニタ／アラームユニット５００において用いられる電気的な方法の詳細は、本明細書中でモニタユニットに関して詳細に説明される。）センサ１０によって用いられる上述のふん便専用検出構造および手段は、ふん便物質専用であり、すなわち、これらは、主に２つの理由から、上述の尿に対する応答を損なわない。第１に、上述のように、センサにおける、これらの位置合わせされたふん便開口部の毛細管流れ特性は、上部吸収層３５０からの尿の間接的な浸透、および、尿が、これらの開口部を通って素子２０２および２０４に到達することを効果的に防ぐ。第２に、ふん便源（ｏｒｉｇｉｎ）の生理的限界および着用者から発する流れの方向が固有であるため、センサのふん便開口部の配置に関して、尿の直接的な流れがこれらの開口部をターゲットとすることは物理的にあり得ない。
【００６５】
これら開口部の相対位置は、有利にも、オムツ着用者のほぼ会陰の中線の位置よりも後（閉じた場合であっても）に配置され、意図されたように、男女両方に機能する、。
【００６６】
（ユーザ基準を反映するためのセンサ１００の複合的応答の調整）
上述のように、オムツ交換の伝統的な基準を正確に反映するためのセンサの応答の調整は、コンポーネントの絶対的および／または相対的寸法を変更し、および／または吸収性および流動性を変更して材料を選択することによって、ならびに／あるいは選択的に、種々の層の適切な表面（または表面の部分）に接着材または他の境界コーティングを用いて、液体の表面吸収性または層からの液体損失対その層内の横方向に広がる流量の相対比率を制御するか、または、特に、本明細書に関して、当業者によって理解される検出手段に対する流れの時間遅延を制御することによって容易に達成され得る。
【００６７】
（解除可能電子結合および留め部分）
図２Ａに示されるように、センサ１００は、対応したサイズのオムツの内部で、前リムの上部の後「リム」のいくらか下のポイントから前方に伸び、ここで、層構造は、上述の「オムツ内（ｉｎ−ｄｉａｐｅｒ）」部分とは異なる。層３００の近位端３４０は、折り目３４２を越えて伸びる（図３、図４および図５Ａにも示される）。事前に定義したように、この線は、センサが折り畳まれるべき、およびオムツの外側部分４７４に取り付けられるおよその位置を示す。一旦部分４７４に付与されると、センサは、電子モニタ／アラーム５００と良好に位置合わせされ、接続され、かつ堅固に留められるように設計される（図２Ｂ示される）。部分４５０によるモニタユニットの独自の取り付けは、使用環境において、モニタがオムツの着用者によって取り外されるか、または、その動作が損なわれることは、通常、困難である（従って、あり得ない）ことを確実にさせる。しかしながら、これは、オムツが汚された後、介護者によってモニタが容易に除去されるようにも設計されており、従って、モニタは、次のオムツに付与され得る。
【００６８】
図５Ａに示されるように、層１５０およびタブ１６６の部分１６２で支持される（および、これにより、コネクタタブ１７０を含む）導電性部材２０２および２０４の近位端は、これらが、層３００の近位端３４０を通過して伸びるところでアクセス可能である。終端部３４０にて、タブ１７０は、好適には、接続および取り付け層４５２から離れた角度で上方に突き出す（図３、図３Ｃ、図４、図５Ａ、図５Ｂおよび図７に示される）。
【００６９】
層４５２は、薄い、好適には、不浸透性（ｉｍｐｅｒｍｅａｂｌｅ）の材料からなり、かつ、層３００をモニタ留めフラップ４６０に接続するように機能する。このフラップは、モニタユニットを包装および留める目的で提供される層３００の延長部分である。層４５２は、上部接着手段４５４および下部接着手段４５６を備える。下部接着手段４５６は、保護パッケージング層１１０の除去可能ストリップ１１２の近位部分によって覆われる（オムツを取り付ける前に）。（層１１０は、図３または図５Ａに示されないが、図１および図４に示される。）層４５２は、好適には、薄い（約０．００１〜０．００３インチの厚さ）紙シート、またはポリエチレン、ポリエステル等のプラスチックシート、あるいは、層３００用に用いられるような他の適切な基板材料の中心コア４５３を有する両面粘着テープであり得る。接着手段は、事前粘着性テープの使用と関連した、可能なコストおよび他の問題を除去するために、同様に、はけ塗りされた、回転塗布（ｒｏｌｌｅｄ）されたか、または印刷された接着材、熱溶融性、または超音波、レーザ、あるいは他の接着プロセスを含む。下部接着材４５６は、センサ１００をオムツの部分４７４に固定するために（さらに、間接的に、モニタユニット５００）に提供される。（この領域は、通常、側面閉じテープ、フラップまたはタブ等の接着のために、ほとんどのオムツブランドで、すでにプラスチックコートされている）。
【００７０】
フラップ４６０は、薄く、好適には、いくらか弾力のある伸縮性、および透明または半透明の材料によって形成される。この特性の組み合わせは、包装を容易にし、これにより、オムツ部分４７４上のモニタ／アラーム５００を保持する一方で、可視および／または可聴アラーム信号の伝送を可能にする。フラップ４６０は、好適には、澄んでいるか、または半透明のビニール（約０．００１〜０．００３インチの厚さ）からなるが、選択された材料が必要な視覚的、聴覚的および弾力特性を有し、かつ、用いられる接着手段と適合する場合、ポリエチレン、または照射ＰＶＣ（「収縮ラップ」等）のような他のプラスチック、または、織または不織の天然または合成繊維等の材料を、その背面の下から、ユニットの前および上にわたって完全に包装し、その後、層３００の露出した上部接着材３０４に貼り付けられる（図２Ｂおよび図５Ａから推定され得、かつ、図５Ｂに示されるように）。従って、フラップ４６０は、層４５２に接着され、その後、部分４５０をオムツの外側前面に貼り付けるための不浸透層３００の延長部分として接着される。不浸透層３００および接続／接着層４５２と対向する層４６０の位置は、接着材が製造プロセス中にコンポーネントに選択的に付与されるか否か、または、フラップ４６０を生成するために非接着層の付与と共に、事前粘着性テープ材料が用いられるか否かに依存して、センサの製造アセンブリを容易にするように調整され得る。好適には、図３および図４に示されるように、層３００および４６０の長さは、タブ部分１７０がこれらの２つの層の最小のギャップを通って、さもなければ端と端を接した接合部において突き出すことが可能になるように調整される。タブアセンブリ１７０と層４５２との間へのフラップ層４６０の配置は、層４５２の上部接着材４５４からアセンブリ１７０（および、取り付けられている場合、モニタユニットの下部も）をシールドするというさらなる有利な点を提供する。センサの代替的実施形態において、層３００が上述のような必要な特性を有する場合、フラップ４６０は、層３００の連続的延長部分として製作され得る。層３００の上部および下部接着材３０４および３０６は、その後、遠位端から折り目３４２をいくらか越えたところに選択的に付与される必要があり、従って、フラップ部分は、粘着性を有しない。層３００およびフラップ４６０が同じ連続的構成部分として組み合わされた場合、モニタ５００との接続のために接触可能なコネクタタブ部分１７０を製作するために必要な経路を提供するように、層３００において適切な開口部３４４（図５Ａにおける位置「（３４４）」に示される）が穿孔され得る。
【００７１】
図５Ｂに示されるように、フラップ４６０の最近位端４６２は、好適には、層４００の近位（および、非粘着性）端を超えて突き出し、オムツを交換する際にセンサ１００からモニタ／アラーム５００を取り外すための小型のプルタブ部分４６３として利用される。層４００の近位端は、層３００の上部接着材３０４に固定され、平滑な遷移を生成する。好適には、フラップ４６０を層３００の露出した上部接着材３０４に保持し、さらに、層４５２の下部接着材４５６をオムツ部分４７４に保持する強力接着ボンドに対向する部分４６３の位置およびサイズは、タブ４６３が、上述のように、特に、オムツ着用者にとって除去し辛く、かつし難いが、介護者によっては取り扱いが容易であることを保証する。図２２Ｆに示されるように、別の好適な実施形態において、フラップ４６０は、オムツのベルトにわたって伸びる（すなわち、折り目３４２を返して）ように十分な長さ４６３−Ａであり、ウエストバンドの内部に貼り付けられ、さらに、プルタブがオムツ着用者から届きにくくし、かつ、上部からシステムに落下し得る異物に対するシールドをさらに提供する。フラップ４６０は、さらに、フラップの両方のエッジに向かって配置された別個の接着部分４７５−Ａを介して接着され得、フラップ４６０の非粘着性の中心部分は、介護者が除去するために指を挿入するために提供された空間を、残しておくが、残った空間は、オムツ着用者には相対的に接触不可能である。
【００７２】
センサ１００の種々の実施形態において、下部多孔層２５０または上部多孔層３５０のどちらかはまた、よりクッション性のある快適なエッジ（オムツ着用者にとって）を提供し、かつ、導電層２００上の曲げ応力を最小化するために、折り目３４２を超えて近位に突き出し得る。このような任意の突出部は、層４００のものよりもわずかに小さいので、層４００の近位エッジは、層３００の上部接着層３０４にしっかりと固定されている。
【００７３】
フォームまたは他の軽量の硬質材料（例えば、図５Ａおよび図９に示されるような０．１２５インチの厚さのウレタンフォーム）の位置決めブロック４７０は、サイズが、モニタアラーム５００の下部上の結合する「リッジのような」フィーチャ５２０に対応する（図１８Ｃおよび図２０に示される）。好適な実施形態において（図２２Ｆに示される）、位置合わせブロックは、所定の位置のアセンブリを容易にするためにセンサ１００の近位端に向かって内部に先細になり（モニタアラーム５００の対応する部分５２０のように）、初期の配置および係合を楽にするためのガイドを提供する。従って、介護者は、何時モニタアラームが完全に所定の位置にあることを容易に見分け得る。あるいは、タブ１７０と完全に結合されない範囲で、フラップ４６０の可撓性は、センサ１００およびモニタアラーム５００をより堅固にかつ正確に接続させる傾向がある。位置決めブロック４７０は、選択的に、フラップ４６０の表面上に配置され、ここで、このブロックは、接着材等の任意の適切な手段によって、または、溶剤、超音波または熱接着等の他の手段によって貼り付けられる。位置合わせブロックは、ノッチ４７２を供え得、これは、コネクタタブ部分１７０が、センサの残り部分から、より自由に突き出すことを可能にし、従って、介護者による、モニタ５００の受取部分６００へのタブ部分の挿入を容易にする。モニタユニットの背面における位置合わせブロック４７０および結合フィーチャ５２０は、ユニットが表面４８４上でスライドすること、特に、包装リテーナフラップ４６０によって生成されるループの開側から滑り落ちることを防ぐ。
【００７４】
上述の位置合わせ機能は、さらに、他の結合、インターロック、摩擦の増加または相対的移動最小化手段と置換され得る。このような手段は、摩擦パッド、または１つ以上の短い棒のような、またはリッジのような、好適には、モニタケースの背面において丸みが付けられるか、または先細にされた突出部を含み得る。これらの突出部は、フラップ４６０および層４５２を通じて、適切な穴または開口部に嵌合するように設計され得る。このような突出部は、これらが、先細または丸みが付けられたプロファイルを有する場合、センサとより容易に係合され得る。これらは、その後、開口部と容易に位置合わせされ得るセンサを通じて、オムツの前面４７４にわずかに押され得る。このような適切に小さいくぼみは、通常、オムツ着用者には気付かれない。この代替策は、位置決めブロック４７０のコストを削減し、かつ、(ブロックの厚さの分だけわずかに厚さが増す）オムツの前面に留められたモニタの全取り付け高さを低減するという有利な点を提供する。介護者によって使用される際に、フラップ４６０がモニタのまわりに延伸され、かつ、オムツ／センサの前面に貼り付けられるように、コネクタタブアセンブリ１７０をモニタ５００に完全に挿入することによって、モニタが、提供された位置決めフィーチャに穏やかに押し入れられるか、または押し付けられるように正確に位置決めされる。
【００７５】
あるいは、上述した配置要件の機能は、センサコネクタタブ部１７０をモニタ５００の対応するコネクタ受け部６００と接続することのみによって提供され得る。様々な実施形態において、コネクタタブ１７０の近位端は、フラップ４６０がモニタ５００上を引き伸ばされて適所に接着されるときに「自由浮遊」状態のままであるのではなく、部分６００の端部底に取り付けられるように設計され得る。これにより、モニタがフラップ部に対して配置され、おむつの前部に保持される。特にタブ１７０が採用される唯一の配置要件である場合、受け部６００の側壁はコネクタタブ１７０のエッジとの間に十分小さいクリアランス（好適には約０．０２５インチ以下）を有していなければならない。さらにタブはモニタの長手方向移動（フラップ４６０がモニタ上で引き伸ばされたとき）を有効に停止し、かつ、モニタを横方向に配置し確実に保持するために十分な剛性を有していなければならない。このことは、受け部６００およびタブアセンブリ１７０の公称幅が十分広く（図示する好適な実施形態では、たとえば約０．７５インチ）とられている場合に特に実用的である。コネクタタブがさらにそれだけでモニタユニットを配置し保持することを補助するように作用する場合、モニタケースの受け部および／またはタブ部の幅は好適には先細りになっている。これによりセンサタブ部が、容易にモニタに挿入され、且つ、タブが完全に係合したときに最小の側部クリアランスで適所に配置されるように案内することが可能となる。この構成は、配置ブロックのコストを排除する一方で、導電性部材２０２および２０４がモニタユニット受け部のコンタクト６２０、６６２および６２４を擦ることを増加させる傾向にあり得る。なぜならこの場合、使用環境においてモニタケースとセンタタブとの相対移動が増加するからである。いくつかのこのような移動は、導電性部材２０２および２０４の少なくともいくつかの選択肢にとっておそらく有利であり得る。金属箔導体の場合、このことは接触面の自己洗浄を増加させることを促進する傾向がある。しかし、より傷つきやすいプリントされた導電材料が用いられた場合、電気接触が損失される可能性を回避するために、このような移動は最小限に抑えられるべきである。プリントされた導電材料は、層２００の接触空隙がコネクタ端部でのみより広くなることを容易に可能にし、それによって両面接着性層１５０の近位端を狭くする必要性をなくすという潜在的な利点を提供する可能性がある。（上述したように、図３に示す実施形態では、タブ１７０上で、導体２０２および２０４のいずれかの側が接着して露出することを避けるために、狭くなった部分１６２を採用している。）
上述したように、タブアセンブリ１７０は、層３００の端部３４０内を通って、または図５Ａに示す好適な実施形態では層３００の端部３４０周りに突出するように設計されている。この設計は、導電ストリップ２０２および２０４を、流れを妨げられ、毛細管のトラップ機能を有する位置（おむつの内側の層３００の裏側）から、基板層を介して、おむつ外部の、モニタに接続するセンサ部の上側にまで引き出すように作用する。この構成（図５Ｂおよび図２０に示すように）により、タブアセンブリ１７０は（上面に導電ストリップが設けられた状態で）、モニタ受け部６００に簡単に挿入され得る。モニタ受け部６００において、タブアセンブリ１７０は、好適には取り外し可能なバネクリップ／プレート６１０（または他の圧力生成手段）によって上方に、モニタケース内の固定された平滑コネクタコンタクトに抗して押圧される。このことは、モニタ内部で、これらのコンタクトが電気回路９００に液密に連結されることを簡素化する。このことはさらに、モニタユニットの頑強さと洗浄の容易さとを促進する。当業者には自明であるが、この構成は、モニタユニットのコンタクトが、タブアセンブリの外部（すなわちモニタに対向しない側）で導体を処理するために好適である。上述したように、センサの別の実施形態では、導電性ストリップ（またはその一部）が層３００または２５０の底部に取り付けられ得る。このことは、上面（上面のコンタクトパッド）へのフィードスルーコネクションによって行われる。あるいは、コネクタタブアセンブリの上面上のストリップの前端部を引き出すために、層３００または他の基板内でハーフツイストが採用され得る。しかしこれらの変形例のいずれもがコストを上昇させ、製造上および信頼面での他の問題を加える可能性がある。導体がコンタクトタブアセンブリの背面でおむつから引き出されるというセンサ構成での別の解決法は、このアセンブリを底部からモニタに入れることである。これは本明細書で後に「部分４５０の別の実施形態」という項目でさらに説明する。
【００７６】
硬化タブ１６６は好適にはコネクタタブ１７０を含む層サンドイッチの底部に積層される。これにより、圧力バネ６１０または他のモニタコネクタ手段が、この比較的硬く滑りやすい表面に対して平滑かつ安全にスライドする。しかもコネクタ導電性ストリップ（非常に薄いか単にプリントされている状態であり得る）を傷つけたり裂いたりする危険性はない。この特徴はさらに、タブ１７０がモニタに容易に挿入されることを促進する。このことをユニット５００に関してさらに説明する。図２０に示すように、アセンブリ１７０の上面において、コンタクトストリップは好適には、上部接着剤１５４および／または何らかの柔らかい圧縮性の材料の層１５０によって、タブ１６６から分離している。このことは、導電性ストリップ２０２および２０４の接触領域がモニタユニット内で「ポケットに入れる」または、コンタクト６２０、６２２および６２４の平滑な（好適には丸みのある）バンプまたは突起の上方を「冷流」することを可能にする。これによりそれぞれの接続の信頼性が増す。
【００７７】
部分４５０の別の実施形態
図２２Ａは、モニタリングシステムの別の実施形態を示す。この実施形態では、センサがおむつに直接組み込まれており、接続、配置および保持手段４５０は図２Ｂに示す追加型の実施形態に非常に似た状態で提供されている。しかしこの場合、フラップ部４６０（および／または必要に応じて３００などの他の層またはタブアセンブリ１７０などの他のコンポーネント）が、折り線３４２で示すように、おむつ層の上エッジ内部から引き出されている（内面から折り返されているのではない）。図２Ｂの場合と同様、部分４５０はモニタユニット５００の裏でおむつの前面を下方に延ばしている。この部分において、フラップ４６０の一部は好適にはおむつ部４７４に接着しているか、他の手段でおむつ部４７４に取り付けられている。フラップはその後モニタを包むかモニタの前面上で引き伸ばされて、好適にはセンサの前面上部（またはおむつの表面が適切に露出する、さらに別の実施形態ではおむつ自体）に密着する（適切な取り外し可能な接着剤で接着されるか、または他の手段で取り付けられる）。
【００７８】
部分４５０の、上述した、または別の変形例では、コネクタタブ１７０および必要に応じて設けられる配置手段（たとえばブロック４７０であるが、これは図２２Ａではモニタとフラップに隠れて見えない）が、モニタをおむつの前面上に位置づけ、ある程度弾性のあるフラップが実際にモニタを保持している。フラップ４６０の弾性は絶対的に必要なものではない。なぜなら、浅いチャネルまたはフラップ案内リッジまたは他の配置手段が、モニタ５００の前面または他の面に追加され得、それによりモニタがフラップの横から滑り出るのが防止されるからである。しかし弾性はより平滑なカバリングおよびより移動に対して耐性があり従って安定なモニタの保持を提供する。さらにモニタ上にさらなる突出部が設けられると、洗浄の容易性が低減し得、おむつが着用者にとってより不快なものとなり得るからである。弾性フラップはさらにモニタの取り付けを容易にし、介護人にとってより便利である。フラップはモニタ上を単に引っ張ることにより、迅速におむつに安定的に取り付けられる。
【００７９】
部分４５０の様々な別の実施形態では、タブ１７０またはコンポーネントが、おむつの前面上部の縫い目からではなく、おむつの前面から引き出されるようにすることが可能である。このような構成は製造上望ましいことが証明され得るが、比較的複雑でさらに漏れに対する耐性が低いと考えられる。代わりにおむつモニタリングユニットをおむつの背面に設けることも可能であるが、これは、モニタ取り付けの容易性、介護人の便宜、およびおむつ着用者の快適さと健康上の理由により望ましくない。これらの理由は好適な睡眠姿勢に関する理由を含む。様々な機関が、Ｓ．Ｉ．Ｄ．Ｓ．（「乳児突然死症候群」）を防ぐために、幼児を「俯せ」にして眠らせないことを推薦している。
【００８０】
図２２Ｂ、図２２Ｃ、および図２２Ｄは、接続、配置および保持手段４５０の様々な別の実施形態を示す。これらの実施形態は、センサがおむつに直接組み込まれている場合、およびフラップ様前部４６０が図２２Ａにおけるよりも短い場合に採用可能である。なぜなら、これらの実施形態では、接続、配置および保持手段４５０は、おむつの前面でモニタ／アラーム５００全体を包まないからである。代わりに、モニタの位置づけを補助する配置ブロック４７０がおむつの前面に別途設けられる。フラップはモニタユニット上を下方に延びて、モニタユニットを配置ブロック上に保持する。ユニット上で保持フラップを引き伸ばす動作によってタブ１７０がモニタから引き剥がされがちになること（図２２Ｂに示す構成の場合に、特に配置ブロックが用いられないときに起こり得る）を避けるために、好適にはセンサタブが、図２２Ａおよび図２２Ｂとは逆に底部からモニタに入れられる。この構成を図２２Ｃに示す。しかし留意すべきは、この場合、タブ１７０の導電性コンタクト部材２０２および２０４の近位端がタブの逆の側（すなわち底部側）にあり、異なるモニタ構造（図２１Ａに示す）と連結されなければならないということである。この異なるモニタ構造においては、コネクタ開口部６００がモニタユニットの底部にある。導電性コンタクトがタブ１７０の底部になければならないという必要性は、ある別のセンサ実施形態を用いることにより満たされ得る。この実施形態は、排泄物層１５０に関して上述した。あるいは上記必要性は、当業者には明らかであるように、コネクタタブアセンブリ内のハーフツイストまたは他の手段により満たされ得る。全く別のアプローチによると、図２１Ｂに示すような別の「エッジクリップ」モニタコネクタ実施形態が採用され得る。これにより、コネクタアセンブリがモニタの下端にあっても、ストリップ２０２および２０４がタブ１７０の上面に設けられ得る。このようなモニタ構成は図２２Ｄに示すセンサと共に用いられる。図２２Ｄの場合、タブ１７０の近位端部は好適には、部分４７４から比較的鋭角に突出するように折れ曲がっている。当業者には理解されるが、部分４５０を提供するための、図２２Ｂ、図２２Ｃおよび図２２Ｄに示す方法は、様々な組み合わせで適用され、さらにおむつに組み込まれた状態のみならず、おむつに「追加する」状態にも適用され得る。
【００８１】
図２２Ｅは、センサがおむつに内蔵されている実施形態において、フラップ４６０および任意のモニタ配置要件（タブ１７０以外）が、他の追加されたセンサコンポーネントと完全に分離され得、４７４で示すようにおむつの前面に取り付けられるか又は一体化される様式を示す。このような別の実施形態は、センサがおむつに内蔵される場合、製造上最も有利であると言える。なぜなら、この実施形態は、タブ１７０をセンサの層を通って、またはセンサの他の層間をぬって底部から引き出すという複雑な構成を不要にするからである。さらに、この方法は、製造工程でセンサ−基板層３００をフラップ４６０に接合させることを不要にする。そのため、別々の連続ストリッププロセスで別々の材料を用いること（たとえば「３００には「両面接着性」テープを用いるが、４６０には用いない）を容易にし、および／または、単一のコンポーネントの適切な部分にのみ接着剤を付着させることを簡素化する。このアプローチ（図２２Ｅ）はさらに、図２２Ｃおよび図２２Ｄに示すようにタブ１７０を延ばすことを回避する。
【００８２】
図２２Ｅに示す実施形態はさらに、フラップ４６０でモニタユニットを包む際に最も好適な方向である「上向き」の方向を保持する。これは図２および図２２Ａに示される。この構成によると、モニタをおむつ／センサに取り付ける際に介護人の視界が最も明瞭で、さらに、フラップ４６０の取り外し（おむつ交換時）がより簡便である。図２２Ｅに示すように、タブ１７０のみ、ならびに必要に応じて層３００およびカバー４００の短い延長部（平滑仕上げの折り線エッジを提供する）が「おむつ内」感知部から前方に連続して延び、おむつの上端から出て、漏れ経路を形成する可能性なしに、前面モニタ位置に到達することを必要とする。保持フラップ４６０および必要に応じて設けられる配置ブロック４７０は、センサアセンブリのおむつ内部分の一部でなければ、より容易に形成され得、おむつの前部に取り付けられ得る（またはおむつの前部と一体化され得る）可能性がある。したがってフラップ４６０は、ユニット５００を包み（好適にはユニット５００全体に引き伸ばされて）、層３００の近位側延長部の露出した接着剤に接着される（または取り付けられる）。
【００８３】
部分４５０の上述した実施形態のいずれにおいても、上記に代えて、適切な解放可能取り付け手段（たとえば接着剤）がフラップ４６０の近位部の端部に近い部分４６２に設けられ得る。これはフラップがモニタ上で引き伸ばされた後にフラップを安定化させるためである。フラップがモニタの前面を下方に延ばす場合、図２２Ｂ、図２２Ｃおよび図２２Ｄでフラップ４６０およびおむつの両方に示すように、接着剤は部分４７４の底部で用いられ得る。これらのいずれの場合も、様々な取り外し可能なトップカバーシート４５５（図２Ａおよび図１７に示す）が、モニタ５００を取り付ける前に、露出した接着剤を保護し得る。
【００８４】
モニタ／アラームユニット５００
図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃおよび図１８Ｄに示すように、モニタ／アラーム５００は、上部５１２と下部５１４とを有する保護ケース５１０を含む。下部５１４は、配置ブロック４７０用の受け取り部として作用する突出したリッジすなわちカラー部５２０を有する。センサ１００に関して上述したように、使い捨てセンサおよびおむつの表面に対してモニタを配置し横方向に保持するという目的を果たすために、様々な形態の連結、結合、または摩擦生成要件または材料が、センサおよび／またはモニタユニットに採用され得る。下部５１４は好適には凹型の受け部６００を有する。部分６００は、バネクリップ／プレート部６１０ならびにコンタクトピン６２０、６２２および６２４と共に、モニタ５００に、センサへの信頼できる電気的接続を提供することを補助し、さらに、モニタの適切な配置および安定した維持に貢献する。上部５１２は、フェースプレートオーバーレイ５１７を配置するための、上部の比較的平滑な表面を提供する。フェースプレートオーバーレイ５１７は、必要に応じて、「バルーン」または他のデザインなどのデザイングラフィクス５１８を含む。オーバーレイ５１７は、モード変更アセンブリ７００、可視信号伝達アセンブリ７５０、および可聴信号アセンブリ８００の機能的に一体化した部分を含む。上部５１２および下部５１４はそれぞれさらに、ケース５１０の、上部５３０、底部５３２、左側５３４および右側５３６の、対応する半分を提供する。ケース５１０内に設けられるのは、リチウムボタン電池（ＢＴＹ）を有する回路基板アセンブリ９０１、可聴トランスデューサＢＰＲ（他では８１０で示す）、可視表示ＬＥＤ、モード変更スイッチＳ１、ならびにセンサ−タブコンタクト６２０、６２２および６２４であり、これらは全体で、図２３の模式的ブロック図に示す電気回路９００のモニタ／アラーム部を構成する。ケース５１０の上部および下部は好適には接合されて、永久的に防水密封されたケースを形成する。このケースは、意図する使用可能寿命中に修理または電池の交換のために開口部を必要としないように設計されている。
【００８５】
受け部６００のセンサ−コネクタ
図１８Ｂ、図２０および図２１Ａに示すように、受け部６００は、タブ１７０が、バネクリップ／プレート６１０の第１の枝部セット６１２、第２の枝部セット６１４および第３の枝部セット６１６とコンタクトピン６２０、６２２および６２４との間に挿入されたときに、タブ１７０を受け取る。コネクタピン６２４は、狭い方の導電性部材２０４を受け取る。コンタクトピン６２０および６２２は両方とも広い方の導電性部材２０２を受け取り、それによりピン６２０および６２２間のモニタ回路を完成させる。この作用は、タブ１７０が挿入されると、自動的にモニタ５００をオンにする（モニタ９００に関してさらに説明する）。好適な実施形態（図２０に示す）では、中央のピン６２２に比べてコンタクトピン６２０および６２４が部分６００の上面からより突出している。バネ枝部６１４の圧力は、タブ１７０の中央をピン６２２に対して直接力を加える際に、コネクタピンの突出度の違いと共に作用して、タブ１７０が挿入されるにしたがって弾性タブ／導電性ストリップアセンブリを次第に屈曲させる。したがってこの構成は、コネクタピンのそれぞれに抗する導電性ストリップ２０２および２０４の接触圧力がタブ１７０に常にかかることを保証する。タブ１７０の屈曲はさらに、タブが凹部６００内に保持される摩擦力を増す。バネ枝部６１４の滑らかな丸みを帯びた先端部６１９は好適には、ケースの上面５３０から僅かに突出する（部分６００から離れる方向に）。タブ１７０はまず先端部６１９、ならびにプレート６１０のエッジ６１２および６１６によって案内され、さらにモニタケース内の凹部６００の側面によって中央に位置づけられ整合される。
【００８６】
言い換えると、すべてのモニタコンタクトに対して信頼できる接続を実現するために、好適には狭い片もち梁型バネ枝部６１４が、互いに間隔をあけた３つのコンタクトの中央部に直接抗して（または感知コンタクトが２つだけ用いられる場合には、モニタケース内の凹部上部に直接抗して）タブの中央軸線を押圧する。２つの「バンプ」型外部コンタクト６２０および６２４が中央のコンタクトバンプ６２２（またはコンタクトが２つだけ用いられる場合にはモニタケースの表面）に比べて突出しているため、バネクリップはさらに、弾性コンタクトタブ自体を屈曲させ平坦バネ部材として作用させる。この第２のバネの力は、タブアセンブリの導電性部材を、外部コンタクトに抗して安定的に押圧する。（コンタクトの相対的突出はあるいは、逆、すなわち鏡に映った状態でもよい。すなわち、中央が高くて側部が低い状態でもよい。この場合も実質的に同じ目的を達成する。）コネクタタブおよびモニタのこの後の任意の相対的動きは単に、接触面に連続的に圧力が加えられている間、コンタクトバンプの平滑な表面に対して導電性ストリップを「擦る」ことであるため、自己洗浄および信頼できる電気接続が保証される。
【００８７】
上述した好適な３コンタクト構成によると、モニタユニットの動作は、単にタブ１７０をスロット６００に挿入することにより使い捨てセンサと再使用可能モニタユニットとが接続されると同時にかつ同じ手段により、自動的にオンになる（電力消費ゼロ状態から）。
【００８８】
上述した保持および接触力は必要に応じて、取り付け手段６１８（好適にはネジ）の可変締結により「フィールド調整可能」にされ得る。取り付け手段６１８は、図１８Ｃに示すように下部５１４上にバネクリップ／プレート６１０を適所に保持するために採用され得る。調整可能であるか否かにかかわらず、ネジまたは他の、バネクリップ／プレート６１０の取り外し可能な取り付けは、弱まったりダメージを受けたりした場合に、その置換を容易に可能にする。上記取り外し可能な取り付けはさらに、凹部６００というモニタの取り囲まれた領域を容易にアクセス可能にすることにより、凹部６００を時折洗浄することを容易にし、さらにそのコネクタコンタクトを容易にする。これらは使用環境によって必要になり得る。あるいは、バネクリップ／プレート６１０は、モニタユニットケース内に成形された「ありつぎ」型または他のタイプのスロットに滑り込ませられ得、さらに、摩擦または成形されたタブ／戻り止めまたは他の手段によって配置され保持され得る。バネクリップ／プレート６１０は好適には、薄い耐腐食性シート材料（たとえば厚み０．０１５インチのステンレス鋼またはおそらくより厚い適切なエンジニアリングポリマーまたは複合物）により形成される。
【００８９】
バネクリップ／プレート６１０はモニタの接触領域を覆い、したがって物理的に保護し、さらに、センサのコネクタタブがコネクタピンと整合したままであることを保証する。狭い（たとえば幅０．１２５インチ）の片もち梁バネ枝部６１４は好適には、電気的機能を有さないが、初期にタブがプレート６１０と凹部６００との間のスロットに挿入される際にタブを案内する。
【００９０】
タブ１７０およびモニタユニット内の連結用スロット凹部６１０／６００は以下のようなサイズを有する。タブが挿入されたときに、タブの端部がコンタクトバンプを長さ方向に十分通り過ぎるが、好適には、スロットの端部には到達しない（従って、タブの正確な端部の位置にかかわらず、モニタユニットが配置ブロック４７０または他の配置要件によって位置づけられることを保証する）。この構成は（センサ１００に関して上述したように）、コネクタピンに対してセンサタブの導電性部材が擦れることを最小限に抑える。センサタブが擦れると、使用中にコネクタの電気的信頼性が低減する。スロット６００の幅はコネクタタブ１７０の幅よりも僅かに広い（好適には約０．０５０インチ）。これは、導電性ストリップとコンタクトバンプとが整合し続けながら、挿入が容易であることを保証するためである。ケース内の凹部６００の３つの入口エッジは、滑らかな半円部を有し、コンタクトバンプは丸くモニタユニットケース内のそれぞれの位置で僅かに円錐状になっている。これらの要件はコネクタタブが、バネおよびバンプによって曲げられながら、屈曲スロット内に平滑に斜め方向に入ること（コネクタバンプのエッジに対向することなく）を可能にする。スロット６００へのタブ１７０の初期係合を介護人にとってできるだけ容易にするために（そして上述したように）、先端部６１９がケースの上部エッジ５３０から少しの距離だけ突出している。これによりモニタがセンサに適合される際に、タブの端部がスロット６１０／６００に自動的に「キャッチ」または捕獲される。モニタケースの上部エッジ５３０は好適には対照的なマーキングを有してもよいし、僅かに陥没しているかまたは隆起していてもよい（図１８Ａおよび図１８Ｂにおいて５１６で示す）。これにより、タブ１７０が挿入されるべき正確な位置が強調される（介護人が上から見た場合）。センサ１００に関して上述したように、タブ１７０を含む層の材料の特性および順序は、挿入／取り外しの容易性と、システムのコネクタ手段によって達成される接触保持および信頼性との両方を向上させる。
【００９１】
センサ接続およびモニタ保持手段は、上述したように、凹部６００の底部において、モニタケース部５１４を直接介した、コンタクトバンプ６２０、６２２および６２４による完全に液密の電気接続を採用している。これらのバンプは好適な実施形態では、平滑な円形ヘッドを有する耐腐食性金属ピン（たとえばステンレス鋼または金またはニッケルメッキされた真鍮）である。
【００９２】
図２６Ａに示すように、凹部６００の別の実施形態は、好適には成形されたチャネル６００を背面ケース部５１４に採用する。チャネルは、表面に設けられた３つの平滑ヘッドを有するコンタクトピンまたはバンプ６２０、６２２および６２４を有し、圧力プレート６０５の対向する面に一対の平滑で好適には先細りまたは斜面を有する突出部６３６および６３８を有する。圧力プレート６０５は好適には取り外し可能であるが、チャネル６００に対して剛性に配置されている。プレート６０５はプラスチックの単一の片として成形され得、ケース部５１４内のありつぎ型スロットに滑り込む斜面を有する側エッジを有することにより適所に固定され得るか、またはネジまたは他の手段によってケース部５１４に保持され得る。突出部６３６および６３８はそれぞれ、概ね中央６２２コンタクトピンと外部コンタクトピン６２０および６２４との間に設けられ、それぞれタブアセンブリ１７０を波形に形成する。これにより、各コンタクトピンとの接触、および凹部６００／６０５内でのタブの保持が保証される。したがって圧力プレート６０５（突出部６３６および６３８がタブアセンブリ１７０の弾性と組み合わされている）は、バネクリップ／プレート６１０（上述した実施形態の）に有効に取って代わり、好適には成形されたリードインリップ６０６を有してタブ１７０を捕獲し得る。コンタクト６２０、６２２および６２４の突出量は同一でもよいし異なっていてもよい。コンタクト６２０、６２２および６２４は対称的に配置されていてもよいし非対称でもよい。他の実施形態は、凹部６００の側面に交互に異なる接触部材を採用することを含む。（たとえば、コンタクト６２０、６２２および６２４の均等物を有するが、これらを交互に配置してコネクタタブの上面および底面の両方を処理する。その結果、オン／オフ動作のためにアセンブリが挿入されると、より広い又はより狭い接触部材を採用することなく、上面と底面との間に回路がブリッジ状態でかかる。これによりコネクタアセンブリの幅が減少する。）これに伴うセンサ接続の改変は、本明細書を読めば当業者には明らかである。
【００９３】
排泄物吸収体モニタシステムのフレキシブルタブコネクタ手段は、この過酷な使用環境で介護人にとっての最大の便宜を含む高い信頼性を最低価格で提供することを目的とする。低価格、高信頼性、頑強性、柔軟性および簡便性が主要である別の使用も十分考えられ得る。たとえば、多くの製品、システムおよびデバイスは、フレキシブル回路部材と他のいくつかの部材との間の耐運動性電気接続を提供する必要性を有する。モニタ５００で採用されたアプローチは、任意の追加型コネクタデバイスのコストおよび他の欠点の大部分を排除する。このアプローチがなければ、上記追加型コネクタデバイスは、タブ１７０などのフレックス回路の終端に取り付けられなければならない。小さく安価なプラスチックスチフナータブがフレックス回路の背面に接着され得（たとえばセンサ１００内のタブスチフナー１６６の場合は厚み０．０１０インチのポリエステル）、適切なバネクリップまたは圧力突出手段と共に用いられたときに所望の接触圧力を提供する。（あるいは、適切な材料および寸法／形状が選択された場合は、フレックス回路基板はそれ自体、この目的にとって十分な弾性を有する。）フレックス回路の導電性ストリップは、タブの端部から後ろに短い距離だけ露出している。これは、上部の絶縁積層体を選択的に排除するか又はこの領域のフレックス回路をコーティングすることによって行われる。この領域において、導電性ストリップは必要に応じてメッキされるか、または接触および弾性力向上材料（たとえば金）でコーティングされる。コネクタシステム全体が容易に耐水性にされ得、その洗浄および維持は非常に簡単である。さらにコネクタシステムは、信頼性のある、積極的な自動整合、そして反復する接続および切断の極度の容易性を提供するという主要な利点を有する。
【００９４】
フレックス回路タブコネクタの概念は、マルチ回路接続（すなわちおむつモニタ５００で用いられる２または３より多い導電性回路）にも拡張され得る。これは単に、コネクタの「雌」部のスロット（モニタ５００のケース部５３２内のスロット６００など）内の互いに空隙を有するコンタクトバンプの相対的突出高さを交互にすることによって行われる。２または３の導電性回路の場合、フレックス回路導体を保持する、フレキシブルで弾性を有する「雄」タブは、その後スロットに挿入される際に僅かに「リップル」される。スロットにおいて、タブは僅かに「波形」の断面を有し、複数のコンタクトバンプを通過しこれらのバンプに対して跳ね返る。これを以下にさらに述べる。
【００９５】
別のコネクタ実施形態に関するさらなる説明
あるいは、図２６Ｂから推測され得るように、提供される導体の数にかかわらず、排泄物吸収体モニタリングシステムまたは他の適用で採用されるコネクタの圧力バネ６１０は、その全体が一連の固定された（好適には内部に成形された）斜面を有する突出物または高さ方向に先細りになる圧力バンプ（たとえば図示する６３６および６３８）に置換され得る。突出物または圧力バンプは、スロットの表面であって、コンタクトバンプ（たとえば図示する６３０、６３２および６３４）を有する表面とは反対側の表面の内部から出ている。このようなバンプの一実施形態は、スライスされた側面上に設けられた長さ方向に二分されたアイスクリームコーンと考えられ得る。これらのバンプは、各圧力バンプが、対向する一対のコンタクトバンプの中間に位置する（すなわち、中央線に沿って等間隔にある）ように配置される。これにより、弾性コネクタタブがスロットに挿入されるにつれて、次第にタブが長さ方向に僅かに波形状を有するようになる。これらの圧力バンプは先細りになっているか、またはゼロ高さ（スロットの入口）から斜面を有し、コンタクトバンプの中央線で最大高さを有する。
【００９６】
図２６Ｂに示すように、コンタクトバンプはさらにそれ自体、高さ方向に先細りになっていてもよく、それにより挿入力を最小限に抑え、タブの変形を補助する。この構成（圧力バネがない）において、すべてのコンタクト維持力は、雄コネクタタブ自体の固有の弾性力により供給される。コンタクトバンプおよび圧力バンプのいずれか又は両方の表面は好適には、滑らかに角度を有するリップ６０６（スロット６００／６０５の任意の開エッジ上）に延び得る。これにより、雄タブの捕獲および挿入が容易になる。圧力バンプが（好適には成形された）プレート（形成された圧力バネおよび一体的プレートではなく）から突出する状態で、コンタクトバンプはコネクタの雌部全体で唯一の導電部（したがっておそらく唯一の金属）でなければならない。上述したように、コネクタの雌部の凹部６００を覆う圧力プレート６０５は、「ありつぎ」スロットに容易に滑り込み得、あるいは１以上のファスナ、戻り止め、または他の任意の適切な手段を用いることにより保持され得る。
【００９７】
「二側面」形態のコネクタは、「圧力バンプ」を導電性の「コンタクトバンプ」に変更し、単にフレックス回路タブの導電性ストリップを互いにずらして配置する（すなわち、タブの上部および底部のストリップのパターンをシフトさせて、上部と底部とで全く整合しないようにする）ことにより形成され得る。コンタクトバンプの片方または両方のセットは、コネクタの「雌側半分」から延びるフレックス回路の端部（または同一の二層フレックス回路を半分に割った両方）であり得る。これにより、様々な適用において「インライン」接続を行うこと、または接続を別の回路（基板）アセンブリに提供することが特に容易になる。さらに、導電性ストリップが雌コネクタに入って平滑なコンタクトバンプ上で「横方向に」スライドまたはリップルするという、別の方法を採用することも可能である。しかしこの方法は、いくつかの適用では、導電性ストリップがコンタクトバンプと最終的な（意図された）整合に近づきつつ、一時的に「誤った」接続が起こり得るという不利な点がある。さらに、カムまたは他の簡単な機械的デバイスを用いて、いずれの方位でも「ゼロ挿入力」コネクタを形成することも可能である。これにより、コネクタタブの挿入のために、コンタクトバンプと圧力バンプ（またはコンタクト）とが分離され、その後、プロセスは逆になってタブが「クランプ」ダウンされ変形されて上記したランプイン方法同様、「波形状」になる。
【００９８】
制御および指示インターフェース
モニタユニット５００は、高度に直感的な動作手順で、新規で簡単な制御および指示インターフェースを用いる。おむつモニタリングユニットは、非常に若いベビーシッター、年配または身体に障害を持つ介護人、および一般的に、かなりのストレス下にあるか動揺している状態で作業をする任意の人間によって、実質的にいかなる位置または状態でも動作可能でなければならない。この理由のために、本発明は、介護人に必要とされる動作（排泄物モニタの動作中の制御目的のために）が、単一のスイッチを「片手で」押すこと（モード変更アセンブリ７００に関して以下に述べる）のみであり、これだけで、動作が適切であるか否かをテストおよび確認し、さらに可聴アラームモードと可視アラームモードとを交互に変更することができるということを提供する。スイッチを押すごとに、ユニットは交互に、一時的可聴アラーム指示と可視アラーム指示とのいずれかを発するが、これはユニットが適切にセンサに接続されシステムがおむつをモニタする準備が整っている場合のみである。各指示（可聴または可視）はさらに、モニタが動作するように設定されている現在のモード（可聴または可視）を明確に確認する。モニタユニットは、いずれのモードに設定されていても、センサがそれに接続されている限り、連続的に動作する。それにより、誤ってオフのままであったりオフになったりする可能性が排除される。（センサが接続されていない場合、ユニットは電力を消費しない。逆に、センサが接続されると、モニタは自動的にオンになる。）当業者には明らかであるが、モニタ／アラーム６００の別の実施形態は、可聴アラームおよび可視アラームの両方を共に用いるように提供し得る。この場合、消費電力がおそらく上昇する。
【００９９】
モード変更アセンブリ
図１８Ａおよび図２１Ａに示すように、モード変更アセンブリ７００は、単一の防水瞬間タイプのフラットパネルスイッチからなる（図２３の模式図に示すＳ１）。フラットパネルスイッチは、モニタユニット５００の前ケース部５１２上の密閉されたフェースプレートオーバーレイ５１７によって覆われている。モード変更アセンブリ７００は、フェースプレートの下隅近傍に配置され、着用者にとってのアクセスが介護人にとってのアクセスよりも困難であるようになっている。スイッチは任意の適切なタイプ（たとえば好適な実施形態で用いられる典型的な小型ドームタイプのキーボードスイッチ）であり得、ユニットの回路基板の上面に取り付けられている。スイッチの相対的高さおよび位置は、その可動プッシュボタンまたは他のこのような作動ボタンの端部がモニタユニットの前ケース部５１２内の、スイッチよりも僅かに大きな孔７０５を介して突出するようなものである。スイッチボタンは、公称、ケースの上面と同一平面上にある。ケースの上面において、スイッチボタンは、孔７０５を密封するフレキシブルな防水グラフィックオーバーレイシート５１７の底面に触れる。（別の実施形態では、作動ボタン突出部が、周囲の環状フレキシブル要件と共にケース上面に成形され得る。これは別体のフレキシブルオーバーレイが用いられるか否かにかかわらず、下にある比較的に平坦なタイプのスイッチに届くことを目的としている。）オーバーレイ５１７は、モニタのフェース面よりも幾分小さく、製造中にケース前部５１２内の浅い配置凹部に永久的に取り付けられる（そして好適には接着される）。このオーバーレイは好適には薄い（典型的には厚み０．００１〜０．０１０インチ、好適な実施形態では厚み０．００３インチ）フレキシブルなゴムまたはプラスチックシートであり、たとえばビニール、ポリエステル、またはポリカーボネート（好適な実施形態ではポリエステル）が用いられる。オーバーレイの特性は、使用環境でスイッチを頑強に保護し、しかも介護人の指の、硬く的を定めた圧力が容易にかつ確かにスイッチを作動することを可能にするように選択されなければならない。必要とされる圧力は好適には、スイッチの選択、およびスイッチとオーバーレイとの間のケーススルーホールクリアランスまたは端部空隙（または作動ボタンに対して予め負荷された力）を調整して赤ん坊がスイッチを作動することを比較的に困難にすることにより行われ得る。オーバーレイ部のグラフィックデザイン（たとえば図１８Ａに示すオーバーレイ５１７上の「点」、孔７０５の直上にある）はさらに、スイッチの位置（これがなければあまり明確でない）を示す。このようにスイッチの位置は必要に応じて明確にもできるし不明確にもできる。モード変更スイッチの好適な位置は、モニタ５００が使用のためにおむつに設置されている場合は、着用者には比較的アクセスが容易でない位置であり、より困難な位置にもされ得る。
【０１００】
モニタケース内の孔７０５の上エッジは、反復されるスイッチの作動が過剰にオーバーレイ５１７に圧力をかけないように、面取りまたは丸みをつけられるべきである。オーバーレイは、上述したように、できるだけ薄い。これは、屈曲誘導疲労を防止するため、およびモニタ５００の可聴アラーム手段を不必要に減衰させることを避けるためである（可聴アラーム手段は同一の防水オーバーレイを介して音の振動を伝える）。モード変更スイッチＳ１は、それが搭載された回路基板を介して、モニタユニットの電気回路に接続され、そこで適切な論理入力を作動させてモニタユニットの可聴アラームモードと可視アラームモードとの切り換えを有効にする。
【０１０１】
可視信号伝達アセンブリ
図１８Ａ、図２１Ａおよび図２７に示すように可視信号伝達アセンブリ７５０は、センサ１００のフラップ４６０と共に動作するように設計されている。これは、使用環境において、十分低い電力消費で、十分に高い明るさと有用な視野角を達成するためである。図２３の模式図に示す高効率高強度なＬＥＤ（発光ダイオード）は、「超輝度」タイプとして選択され、典型的には比較的狭い「視野」またはビーム「出射角」（たとえばＭｏｕｓｅｒ Ｅｌｅｃｒｏｎｉｃｓ、タイプ３５１−５２００、Ｔ−１ ３／４サイズレッドデバイスであって、１０ｍＡで１、２００〜２、０００ｍｃｄの特定された光度を有し、２０度の出射角を有する）を有するフォーカスレンズを有する。強い印象を与えるほど高い輝度を有するが出射角出力が狭いこのようなデバイスは容易に入手可能であるが、典型的な適用においては、「軸から外れて」見ることは、特に周囲光が明るい場合（または直接の太陽光または屋外の場合）非常に困難である。ＬＥＤがモニタユニット５００内に搭載される位置および相対的高さは以下のようなものである。ＬＥＤがその実質的に全光出力を、モニタケースの前部５１２内の孔７５５を介して、そしてユニットの薄い接着剤で密閉された永久的フェースプレートオーバーレイ５１７の任意のグラフィックデザインまたは他の不透明な部分中の整合された比較的透明な窓を介して発射できる（図２７に示す）。ケース内のスルーホールには、面取りされたエッジ７６０が供給される。スルーホールは、コーン形状の出射光または出射角にとって障害にはならないがスルーホールがなければユニットの内部が遮断されて見えなくなるように、適切なサイズおよび形状を有している。コーン形状の出射して焦点を合わされた光は、透明窓を通過し、その後、好適には半透明であるセンサフラップ４６０の部分の底面に当たる。センサフラップ４６０はモニタユニットを覆い、適所で安定化させるように設計されている一方、コーン形状のＬＥＤ光用の光拡散後部投影スクリーンとして作用する。上述した構成は、ＬＥＤチップの実質的に全光出力が、センサの、外から見える外フラップ表面の所望の指示領域まで効率的に透過し、この指示領域で適切に拡散し、さらにモニタが使用されるときには実用上１８０度の視野角を実現することを保証する。この構成はさらに、カバリングフラップ内に開口部を設けること、またはカバリングフラップとモニタユニットとを整合させて視覚的表示への障害を回避することを不要にする。別の実施形態では、モニタユニットのフェースプレートオーバーレイは光拡散特性をも有し得、それによって、明るさを多少犠牲にして（光がフラップを透過する際に）光の追加の角拡散または散乱をもたらす。フェースプレート５１７は好適には、ＬＥＤ窓と一体化されたグラフィックスを有し得る。グラフィックスはたとえば、モニタユニットがおむつに取り付けられたときにセンサフラップを介して見えるバルーン５１８または他の魅力的なアイコンまたはデザインである。センサフラップが光を強力に拡散しても、モニタユニットの前パネルオーバーレイはセンサフラップを介してはっきりと見える。なぜなら、フラップはユニット上できつく引き伸ばされており、ユニットを適所に保持しているからである。使用中、着用者の外側の衣服もまたＬＥＤ用の後部投影スクリーンとして作用する。驚くべきコンタクトであるが、比較的明るい光の下でも、衣服を介して可視指示が容易に見える（衣服の素材が厚く多層で濃い色である場合はこの限りではない）。
【０１０２】
おむつモニタリングシステムを、おむつの上に着用した衣服を介して有効にかつ便利に用いてセンサがいつ作動したかを決定することができることは、本発明の有意な利点である。これは従来技術では得られたかったことであり、特に、電気を用いない様々なアプローチでは得られなかったことである。電気を用いない様々なアプローチはすべて、衣服を何度も脱がせておむつの外側を目視で検査することを必要とした。モニタユニット５００のモード変更アセンブリ７００は（上述したように）、衣服の上からでも「片手で」容易に動作可能である。ユニットの可聴モード指示は部屋の反対側からでも容易に聞くことができ、さらには遠く離れた場所からでも、通常のリモートベビーモニタを介して聞くことができる。上述したように、可聴モード指示および音のない可視モード指示の両方が外側の衣服を介して有効である。
【０１０３】
（音響信号伝達アセンブリ）
図１８Ａおよび図２８に示される音響信号アセンブリ８００は、受動共振器膜としてモニタユニット５００のシールされたフェースプレートオーバーレイ５１７の特定の部分を利用し、これにより、アラーム信号（および、特に、好適には、低周波数の信号）が、ユニットのケースの防水シールを損なうことなく、低電力電気音響変換器８１０（模式図においては「ＢＴＹ」）から介護者に有効に伝達され得る（図２８を参照）。少なくとも１つの場所において、このオーバーレイ膜は、（膜の下に配置された）ユニットのケース内の機能によって一意的にサポートされ（るが、通常、触れられない）、これにより、この膜は、過度な撓みによる損傷から守られるが、このダンピング性は増加しない。さらに、シールされたモニターケースを通じての音響警報の有効な伝達は、最小のコストおよび視覚的衝撃で達成される。なぜなら、追加的または顕著な、シールされた、音響的に伝達可能なコンポーネントが必要とされず、平滑および容易に洗浄できる表面が残るからである。
【０１０４】
従来の電子デバイス、および複数の種類の製品は、それぞれのユニットケースを通る１つ以上の開口部または穴と共に音響変換器を用いて、音が発出することを可能にし（および従って、防水の完全性が不可能であっ）た。他の従来のデバイスは、一般的に、硬質または半硬質の保護グリルまたはパネルの後に配置されたシーリング膜を用いて、液体または異物を、洗浄できない場合に特に困難である小さい開口部に閉じ込める傾向がある外部表面を提供する。さらに別の従来デバイス（特に、防水「アラームウォッチ」）は、この問題に対処するために、ユニットケースそれ自体、またはウォッチフェースクリスタル等の比較的硬質のコンポーネントを通じての音の伝達に依存してきた。比較的硬質の材料は、効果的に伝導せず、従って、比較的低い周波数の音響的または機械的振動を外気に伝達するため、このアプローチは、使用可能な可聴周波数を、複数のアプリケーションにおいて望ましくない、予想以上に高いピッチに制限する。例えば、多くの人々が高周波数に対する聴力を有さず、これは、このようなデバイスを有効に用いる妨げとなる。さらに、比較的高い周波数の可聴アラームのインジケーションは、環境のバックグラウンドノイズを越えて聞き取ることが低周波数音の場合よりも困難であり得る。これらのインジケーションが十分に大きい音である場合、これらは、多くの場合、他の状況においては不愉快になり得る。数年間、技術者は、可聴変換器を駆動する信号出力電力を単に（および、多くの場合、大幅に）大きくするという一般的な従来技術を用いて、シールされた電子デバイス筐体の幾分激しい減衰を克服してきた。残念ながら、この実用化は、元来、多くのデバイスの電力消費が最大である動作局面の１つをさらに悪化させることによって、一般的に、バッテリの寿命を著しく制限した。
【０１０５】
本発明において、適切な変換器は、電磁ブザー、圧電ブザー、およびスピーカを含む（がこれらに限定されない）種々のタイプのいずれかから選択される。好適な実施形態において、変換器は、好適に低い共振周波数の２．０４８Ｈｚ（国際コンポーネントタイプＢＲＴ−１０１等）を有する、比較的小型の非常に低電力の電気音響ブザーであるように選択される。１０ｃｍの範囲（自由な空気）において約８０ｄＢ（Ａ）の音声圧力レベルを生成することが可能であるが、３０ｍＷ（ｒｍｓ）未満の電力を消費する。このデバイス自体は、その上部（直径約０．１２５インチ）において小さい穴８２０を有するＨｅｌｍｈｏｌｔｚ型共振エンクロージャを組み込む。典型的な電子製品では、この穴は、製品のケースにおけるより小さなサイズのスルーホールの背後およびそれに整列して配置される。本発明では、このトランスデューサは、モニタユニット回路によって駆動され、適切な時間に、約２．５〜３．０ボルトの振幅を有し（モニタユニットケースにおいてシールされた場合）、かつトランスデューサの共振周波数にほぼ等しい周波数を有する「矩形波」を生成する。
【０１０６】
モニタユニット５００のシールされた面板オーバーレイ膜５１７を介して、トランスデューサデバイス８１０からの音響エネルギーの最も高い可能な伝達効率を達成するために、膜の厚さに対して、比較的減衰しない自由に撓む膜の「ドラムヘッド」領域を最大化することが望ましい。これは、面板のオーバーレイ（直径約０．３７５インチおよび好適な実施形態では深さ０．０１５）の音響「受動ラジエータ」またはドラムヘッド部分の好ましくは直接背後のモニタユニットのケースにおける非常に大きいが、非常に浅い凹部８３０を提供することによってなされる。この凹部の下部は、好ましくは、上部ケース部５１２に直接成型され、比較的妨害されない音響伝達のための１つ以上の（しかし、好ましくは複数の）開口部５４０に穿孔されるが、膜がユニット内部のトランスデューサデバイス８１０から音響圧力波によって振動される場合に、膜の最大の撓みをその最大振幅よりもわずかに大きく制限するために、依然として比較的剛性かつ強い。この構成は、処理中（すなわち、子供または乳幼児の部分を「調査」することによって）オーバーレイ膜がケースに押し込まれることを妨げるように機能し、それにより、オーバーレイ材料の撓みを十分に弾性範囲内部に制限することによって、そのダメージを妨げるように機能する。オーバーレイは、シームレスに凹部を被覆し、凹部の領域は、視覚的に気付かないようにされ、膜に対する損傷の可能性をさらに低減する。
【０１０７】
不均一なオーバーレイ断面を有するオーバーレイ５１７を有する図２８に示された好適な実施形態の改変において、オーバーレイは、その代わりに同じまたは異なる厚さの２つ以上の層から積層され得ることにより、浅い凹部（上述のように）上に横たわる音響活性部が、１つ以上の他の層の１つ以上の隣接部分を除去することによってオーバーレイの他の領域よりも薄くなり得ることにより、継続可能性および音響伝達の最適なバランスを提供する。１つのこのような場合、薄い、音響的に活性な最外部の層は、除去された部分が浅い凹部８３０の機能に作用する支持パネルまたはケース自体と共に取られるように１つ以上の内部層の１つ以上の除去された隣接部分上に配置され得る。同様に、上述されたように、オーバーレイの１つ以上の部分は、視覚ディスプレイ目的のために比較的透明であってもよいし、スイッチまたは他のデバイスは、オーバーレイの下に配置される他の望ましい性質を有してもよい。
【０１０８】
本発明におけるように、トランスデューサデバイスの比較的小さいシールされた量への封入は、トランスデューサの共鳴周波数を固有に上昇させる。この事実は、駆動信号が最大音響量に対して適切に調整された周波数を有することを必要とする。一般的には、トランスデューサ自体の封入（使用された場合）は、部屋または屋外の比較的「無限」量に対する音響エネルギーの最大伝達に対して調整される。しかし、本発明のケースでは、モニターケース設計は、オーバーレイ膜に対するさらに最適化された音響インピーダンス整合（すなわち結合）を提供するように改変され得る。トランスデューサデバイスまたはそれ自身の共鳴エンクロージャは、当業者に容易に理解されるように同じ目的を達成するように適切に改変され得る。さらに、モニターケースは、空気で部分的に排気されるか、および／または適切なガスで満たされ、ケースの小さい内部量によって生成されたキャビティ共鳴周波数または音響減衰を低減し、音響伝達の効率を高める。比較的不活性ガスを有するモニタユニットケースの部分的排気または充填はまた、腐食または他の化学効果によるモニタの内部成分の劣化を妨げるために、固体またはジェルタイプポッティング、あるいは適応コーティングを有するかまたはこれを有さないかのいずれかで使用され得る。
【０１０９】
（可聴８００および可視７５０信号伝達手段の他の用途）
本発明者の可聴および可視信号アセンブリの両方の基本エレメントはまた、非可聴または非可視波長（それぞれ超音波／超低周波または赤外／紫外波）を用いて他の種々の用途に対して利用可能である。これらの方法は、各トランスデューサが代替のまたはさらなる信号（所与の「既存の角度」を有する真のソースではなく所与の「許容角度」を有する）の「検出器」のいずれかである状況に対して対称的に利用可能であることも理解される。各利点の全てがこれらの方法に対して引用されるわけではない場合、ほとんどは、このような他の用途に明らかに適用する。
【０１１０】
（モニタ５００によって利用された電子方法）
図２３において示されたように、モニタ／アラーム回路９００は、好適には、以前のシステムによって使用されたＤＣまたは正弦波ＡＣ方法のいずれかの代わりに、導電率測定のための発振器回路によって生成された狭い、比較的早い伝達時間パルスを利用する。パルスは、約０．１秒の持続時間および３秒毎に約１パルスの反復速度を有し得る。この速度は、「一目で見る（ｓｅｅ−ｉｔ−ａｔ−ｏｎｅ−ｇｌａｎｃｅ）」ユーザの好み（典型的には、発生するアラームフラッシュを見ながら３秒より多く待つことを望まない選択された介護者を用いる主観的テストによって決定されるような）と、より頻繁なアラーム表示によって引き起こされる過剰な電力消費との間の妥協として選択される（同じパルス幅および繰返し速度がセンシングおよびアラーム表示の両方に対して使用される）。あるいは、以下に説明されるように、パルスは、好ましくは二重にされ得る（すなわち、各バーストは２つのパルスを含み、各パルスは、約０．１秒のオフタイムによって分離された約０．１秒の持続時間を有し、このようなバーストは約３秒ごとに発生する）。この比較的低デューティサイクルは、問題中のイオンがパルス間の正規、ランダム分布を復元するためにモニタリングされることを可能にする利点を提示し、それにより、平均計測導電率が経時的に急激に変化しない。電子分野の同業者に理解され得るように、モニタ回路９００の異なる実施形態は、極性が交互であるパルスをセンサに印加してもよいし、パルスが印加された電圧の真の０時間平均を達成するためにキャパシタを介して（すなわち直列に）印加されてもよい。しかし、このような代替の方法は、よりコンポーネント集中型であり、除外しない場合、センサ１００の接続を介して内部自動パワースイッチングを複雑にする。パルスの高速遷移時間によるパルス波形の高周波数高調波含有はまた、一般的に固体の「皮膚伝導率」と呼ばれる現象を利用する。これにより、比較的高い周波数の電気信号はしばしば、低周波数またはＤＣ信号よりも固体および半固体の表面を介してはるかに容易に進む。この現象は、信頼性のある糞便センシングのために特に利用可能である。さらに、パルスを生成する発振回路におけるデジタルスイッチングは、ＡＣ正弦波発振器を用いて達成され得る十分なより多くのエネルギーを生成し、それによりモニタ／アラーム５００に対するより長いバッテリ寿命を生成する。
【０１１１】
センシングのために生成された同じパルス幅はまた、１つの好適な実施形態（図２３の概略図に示されるように）では、「オムツ交換の必要性」状態を示すモニタユニットによって生成されたビープ音またはフラッシュのために使用され、電子機能の組み合わせを可能にし、さらなるエネルギー節減を容易にする。種々のマイクロコントローラベースの実施形態（図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃ、および図２４Ｄ）では、コンポーネントカウントを増加させることなくアラーム表示のために使用される場合、あるいは、センシングのための異なるパルス幅および／または反復速度を有することに対して実現可能である。このような実施形態は、電力消費およびイオン性解離の両方を最小化するように、センシングのための非常に狭いパルス（典型的には数ミリ秒の幅）を使用し得る。上述のように、アラーム信号の観測可能性を最適化するために（特にバックグランドノイズまたは周辺光の競合に対して）、アラームインジケーションのために、単一パルスではなく二重（または多重）パルスを使用することが好ましい。あるいは、可聴および可視信号の他のタイプ（音楽旋律、シミュレートされた動物ノイズまたは他の音声、ならびに声または表示メッセージ）が使用されてもよい。しかし、このような代替は、より複雑な回路、電力消費の増加、および潜在的により大きなサイズおよび重量を生じる可能性がある。
【０１１２】
（電子回路９００の好適なディスクリート論理）
モニタユニット５００および接続された使い捨てセンサ１００の好適なディスクリート論理インプリメンテーションの電子回路図（図２３）を参照すると、ＣＭＯＳ論理ゲート（４０００シリーズまたは７４ＨＣシリーズデバイス等）および他の標準的な素子の組み合わせは、全ての必要な電子構成を提供する。共通の方法を用いてインプリメントされ得るいくつかの機能的なブロックは、明瞭のために簡略化して示される。例えば、より低周波数ＣＭＯＳ「二重パルス発振器」ブロック（Ｕ７）は、ユニットが使い捨てセンサに接続される度に、示されたように連続波形を生成し、それにより、一次時間基準およびモニタ回路のための導電率計測パルス、ならびに可聴または可視アラーム起動のためのパルスを提供する。電子分野の当業者に容易に理解されるよう、このタイプの発振器ブロックは、適切な標準的なゲートを有する簡単なＲ／Ｃ緩和発振器構成を含む複数の通常の技術を使用して実現され得る。結晶またはセラミック振動子発振器の種々のタイプが代替的に使用され得るが、約＋−１０％よりも大きいタイミング精度が本用途において必要とされず、簡単なＲ／Ｃ発振器アプローチは、一般的には最も経済的である。無視できる出力負荷を有する典型的なＣＭＯＳゲートは、実質的に０−Ｖ〜＋Ｖの出力変動を提供し、ならびにマイクロ秒またはそれ以上の範囲における比較的高速なスイッチング遷移時間を有し、電力の最小化および糞便に関連した導電率の効率的な計測のための両方に対して望ましい。
【０１１３】
Ｕ７によって生成された二重パルスは、センシング基準抵抗器Ｒ２（好適な実施形態では、約２ｍｅｇＯｈｍ）を介してセンサコネクタＳＣ１（コンタクトピン６２４と同じ）に印加され、従って、使い捨てセンサ１００の導電ストリップ２０４に印加される。図２０に示されるように、この導電性ストリップは、好適な実施形態では、センサコネクタタブ１７０に沿って延び、オムツ内部のセンサ１００の計測ギャップ部分１６０の「毛管補足」を導く２つのストリップ２０２および２０４の内のより狭い方である。センサのタブ１７０のモニタユニット５００の受部６００への挿入の際、これらのストリップの両方は、図２３における破線によって示されたように、モニタ回路９００に接続され、より広い導電ストリップ２０２は、センサコネクタコンタクトＳＣ２およびＳＣ３をブリッジすることにより、モニタの内部リチウム「コイン型電池」バッテリＢＴＹのアノード（本実施形態では）を回路の３ボルト「＋Ｖ」供給バスに接続し、それにより、回路の電源オン／オフスイッチとして作用する。１つの「末端」の導電率計測回路が全回路９００の電源バスに通常接続されるこの有利な構成は、モニタコネクタにおける１つのみの「余分な」（第３の）コンタクトＳＣ３（これらは、６２０または６２２のいずれかであり得る）が、システムの完全に自動マスターオン／オフ制御を（より広い導電ストリップ２０２と共に）提供する。ＳＣ１に印加された電圧およびそれによってセンサの導電ストリップ２０４に印加される電圧が、Ｕ７からの比較的短い（約０．１秒）低進行パルスを除いた間（約３秒毎に発生する）ＳＣ２およびＳＣ３（および従って導電ストリップ２０２）に印加された一定の＋Ｖ（バッテリ電圧）に実質的に等しい。以前に説明したように、センサ間に印加された電圧のこの低デューティサイクルは、センシングされる材料のイオン性解離およびセンサを通った電流導電による回路の電力消費を最小化する。さらに説明されたように、パルスの比較的早い遷移時間は、有利な高周波数皮膚導電効果を利用する。
【０１１４】
Ｕ７からの低進行パルスは、Ｕ８によって反転され、次いでＡＮＤゲートＵ９の１つの入力に印加される。Ｕ９の他の入力（好適にはＳｃｈｍｉｔｔトリガタイプ）は、保護電流リミット抵抗器Ｒ３（約１００ｋΩ）を、センサコネクタＳＣ１を介してセンサに接続され、このセンサコネクタは、好適な実施形態では、モニタ５００のコンタクトピンと同じである。抵抗器Ｒ３および遷移吸収デバイスＺ１およびＺ２は、モニタユニットの処理の間および使用環境における動作間の可能な静電気放電（ＥＳＤ）イベントからモニタ回路を保護するために使用される。Ｚ１およびＺ２は、約１０Ｖの定格電圧を有する、任意の適切なツェナーダイオードまたは他の好適な高速応答、高電流半導体遷移抑制デバイス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＳＡ１０Ａ 「Ｔｒａｎｚｏｒｂ」 ｄｅｖｉｃｅｓ等）であってもよい。これらのデバイスはまた、＋Ｖ（３ボルト）において約１μＡｍｐ未満の最大室温反転リークを有さなければならない。キャパシタＣ１は、好適には、＋Ｖバスおよび回路共有（−Ｖ）間に接続された０．１μＦスタックフィルム型遷移バイパスデバイスである。モニタ回路中のＣＭＯＳデバイスが全てわずかに負荷が与えられるために、リチウム電池ＢＴＹの等価な直列抵抗に対して、単一の小電源バイパスキャパシタは、全回路に対して必要であるのみである。このタイプもＣ１の値も特に重要ではないが、これらは良好な高周波数特性および低リーク（好適には、＋Ｖにおいて１μＡｍｐ未満である）を有するべきである。
【０１１５】
使い捨てセンサ１００（ＳＣ１とＳＣ２との間に接続されたＣＳＮＳＲと平行なＲＳＮＳＲ）の有効電気インピーダンスは、基準抵抗器Ｒ２と共に作用し、Ｕ９の１つの入力に印加された電圧パルス（好ましくは、Ｓｃｈｍｉｔｔタイプ）を分割することにより、Ｕ９の出力は、Ｕ７の比較的短い二重出力パルスの間のみ、および前述したように、そのキャピラリトラップ内部のセンサの導電エレメントをブリッジする尿または糞便のいずれかの存在により、センサのインピーダンスがその初期値（典型的には、少なくとも数ｍｅｇＯｈｍｓ）から約５００ｋＯｈｍ未満に降下するこのような時間のみでハイとなる。Ｕ９のＳｃｈｍｉｔｔ−トリガゲート入力の使用によってセンサの「トリガされた」条件の簡単な「過閾値」電圧決定は、排泄物吸収体上に作用する尿、あるいは低デューティサイクルで高速遷移時間パルスを用いてモニタ５００によって検出されるように、糞便事態の存在のいずれかに応答して、センサ１００の構造によって生成される決定的かつ比較的長寿命の導電率変化によって実現可能にされる。比較的より多くの電力消費および高価な精密コンパレータデバイス、ならびに検出回路における任意の電子ラッチング機能に対する任意の要求の欠如は、排泄物吸収体モニタリングシステムの重要な利点である。
【０１１６】
Ｕ９に対して利用された典型的なＣＭＯＳ Ｓｃｈｍｉｔｔ−トリガ入力ゲートによって提供された履歴効果は、ゲートの直線領域バイアシングによる過剰電流ドレインを回避し、そうでなければ、緩やかに変化するセンサ導電率によって生成される。この履歴はまた、センサがわずかにトリガされる場合、不安定または断続的なアラーム起動を妨げる。当業者に理解されるように、示されたＵ９のＳｃｈｍｉｔｔ−トリガ入力構成（明瞭にするために簡略化される）は、単一の標準的な部分として実際利用可能ではないが、好適なＳｃｈｍｉｔｔ−トリガ入力容量は、標準的なＡＮＤゲート（７４ＨＣ０８等）と直列に別個のＳｃｈｍｉｔｔ−タイプインバータ（７４ＨＣ１４等）の使用によって容易に供給され得、その代わりに、標準的なＳｃｈｍｉｔｔ ＮＡＮＤ（７４ＨＣ１３２等）の出力は、同じ目的を達成するために反転され得る。実際には、センサ入力（Ｒ３を介した）におけるＵ９までのさらなるゲート遅延は、狭い（およびエネルギー廃棄物）出力グリッチは、センサがモニタリングされるが、まだトリガされない場合の期間の間に、Ｕ８から到達する各ハイ進行入力パルスのそれぞれの立ち上がりエッジと同期するＵ９によって生成されない。この「ゲート遅延」方法は、Ｒ３入力においてさらなる遅延キャパシタをＵ９に挿入することの代替よりも効率的である。
【０１１７】
検出閾値基準として作用することに加えて、抵抗器Ｒ２はまた、ＳＣ１およびＳＣ２／ＳＣ３間の絶対的な最大可能（ショート回路）電流をセンシングパルスの間（およびそれ以外では０）に約１．５μＡに制限するように機能する。低デューティサイクルセンシングパルス回路の残りと共に、Ｒ２はまた、ユニットのセンサコネクタピン６２０、６２２、および６２４の内の全て３つもまた、長期間であっても互いに何とかショートする可能性のないイベントにおいてバッテリの放電（ｍｏｎｉｔｏｒ内部にシールされる）の放電を著しく最小化する。単一電池バッテリの比較的高い等価な直列抵抗および低出力（約３Ｖ）のために、モニタ回路は、(最悪の場合)仮説的ショート回路故障が、仮説的に、何とか以前にＺ２およびＣ１にブリッジされた後、コネクタコンタクトをブリッジする露出されたウエット皮膚にわたって直接印加される。
【０１１８】
取り付けられたセンサが上述のように「トリガ」されるようになる任意の時間では、ＡＮＤゲートＵ９の出力は、Ｕ７の元の出力の論理補数を概算するショート、二重、正の進行パルスを連続的に生成する。これらのパルスは、トグルフリップフロップＵ１の既存の出力状態に依存して、可聴または可視アラームのいずれかを起動させるためにステアリング論理ゲートＵ３、Ｕ４、Ｕ１０、およびＵ１１の組み合わせによって印加される。図２３に示されるように、センサがトリガされ、Ｕ１の出力Ｑがハイになり、Ｕ５（図２３において「Ｕ５ ＢＥＥＰＥＲ ＯＳＣ」とラベル付けされたボックスとして示される簡単なＣＭＯＳゲートＲ／Ｃ緩和発振器）をイネーブルするように、Ｕ９からの二重パルスがＯＲゲートＵ３およびＡＮＤゲートＵ４によって可能にされ、パルスがその共振周波数（好ましくは約２ｋＨｚ）付近における低電力ビープ音発生器ＢＰＲ（すなわち、モニタユニット５００のトランスデューサ８１０）を駆動することを可能にする二重の持続時間の間のみ適切な「矩形波」出力を生成し、それにより、好適には、約３秒毎に反復する「二重ビープ」を生成する。電子技術の当業者に明らかなように、ＢＥＥＰＥＲ ＯＳＣ Ｕ５は、複数の通常の態様でインプリメントされ得、それによって、Ｕ５がイネーブルされる代わりにＵ４の出力クライアントによって直接給電されることを可能にする。短いアラームパルスの間、静止状態を維持するかまたは短いアラームパルスの間を除いた代替的にパワーオフである別個の発振器の使用は、バッテリエネルギーを保存するために重要である。トランスデューサＢＰＲ（好適な実施形態ではトランスデューサ８１０と同じ）は、好適には、１．５〜３ボルトの１０ｍＡにおける平均駆動電流要求、１０ｃｍにおける約８０ｄＢの音声出力レベル用いる任意の適切な圧電または電気機械トランスデューサであり得る。同様に、センサが「トリガされ」、Ｕ１の出力Ｑが代替的に低く、約５〜１０ｍＡの電流レベルにおいて可視アラームデバイスＬＥＤをターンオンする（すなわち二重フラッシュ）ことによって、Ｕ９からの二重パルスがＯＲゲートＵ１０およびＡＮＤゲートＵ１１によって可能にされる。ＬＥＤは、可視信号アセンブリ７５０に対して以前に説明されたように、任意の高輝度、低電流タイプであり得る。
【０１１９】
上述のように、トグルフリップフロップＵ１の状態は、取り付けられたセンサがトリガされた後、どのアラームモード（可聴または可視）がアクティブにされるかを制御する。Ｕ１は、モードスイッチＳ１のユーザ動作によってトグルされ（モード変化アセンブリ７００に対して以前に説明されたように）、共通回路（−Ｖ）に接続されるプルダウン抵抗器Ｒ１（約１００ｋＯｈｍｓ）によって維持された通常低い状態からＵ１の「Ｔ」入力を論理的にハイに引っ張ることも作用する。しかし、このＵ１のトグルが発生し得るだけであるが、モニタ回路がセンサ１００のコネクタタブアセンブリ１７０のモニタ５００への適切な挿入によってオンにスイッチされる。上述したように、適切に挿入されたセンサスイッチは、センサの２つの導電ストリップ２０２および２０４の内のより広い方（２０２）を介して、コンタクト６２０をコンタクト６２２に接続することによって、適切に挿入されたセンサスイッチは、電力をモニタ回路にスイッチする。ＭＯＤＥ ＳＷＩＴＣＨ Ｓ１がアクティブ化され、それによりＵ１がトグルされる任意の時間において、ＯＮＥ−ＳＨＯＴ Ｕ２またはＵ６のいずれかが代替的にトリガされる。Ｕ１の出力Ｑがアサートされる場合、次いでこれは、ＯＮＥ−ＳＨＯＴ Ｕ２（同様にＵ６は、任意の適切な標準的な低パワー単安定性回路であり得る）であり、次いでＵ２は、短い出力パルス（約０．２秒）を生成し、次いで、このパルスは、ゲートＵ３およびＵ４を介してＢＥＥＰＥＲ ＯＳＣ Ｕ５をイネーブルすることによってトランスデューサＢＰＲの同様に簡単な可聴「ＢＥＥＰ」を引き起こす。あるいは、Ｕ１の出力Ｑバーがアサートされる場合、その代わりに、可聴アラームデバイスＬＥＤは、ＯＮＥ−ＳＨＯＴ Ｕ６およびゲートＵ１０およびＵ１１を介して同様にアクティブ化される。図２３に示されるように、典型的なＣＭＯＳゲートは、数ミリアンペアの電流まで直接アラームデバイスのいずれかの駆動を可能にする。電子分野の当業者によって理解されるように、ＢＰＲまたはＬＥＤのいずれかは、これらのデバイスと直列に接続された適切な電流制限抵抗器を随意に有し、アラーム活性の間の電力消費と量または輝度のいずれかとの間のトレードオフをそれぞれ変更する。
【０１２０】
上述したように、真に簡便かつ信頼性のある排泄物吸収体モニタリングシステムは、例外的に簡単かつ直感的であるユーザインターフェースおよび動作シーケンスを有さなければならない。本発明は、その簡単なモードスイッチと、上述のようにシステムの自動パワースイッチングと結合された結合アラームデバイス回路によって本目的を達成し、モニタリングシステムに対する全ての必要なオペレータインターフェースを提供し、そのシステムは、可聴から可視アラームモードへの簡便な切替、ならびにモードが現在選択されている固有かつ間違いのない実証の両方を含む。モードスイッチのアクティブ化はまた、使い捨てセンサのモニタユニットへの適切な接続を明らかに識別する。電子分野の当業者によって示されたように、より大きい複雑さ、コストおよびエネルギー消費を犠牲にして、さらなる回路は、モニタ回路および／または接続されたセンサの任意の他の局面をテストするように、センサの接続および以後のアクティブ化によって開始される自己テスト機能の範囲を拡張するように容易に提供され得るが、依然として「準備」または「ＯＫ」状態を示す同じアラームデバイスを使用する。日付等任意の他の有用な指示の開始をリンクさせることが同様に可能であるか、またはこれらの種々のイベントをシーケンスに単にカスケードすることによって、および／またはさらなる指示デバイスを利用することによってモードスイッチを起動させる。電子分野の当業者はまた、発振器のタイプ、論理チップ、および／またはディスクリートコンポーネントの組み合わせの多くの代替的な構成または選択（１つ以上のカスタムまたは半カスタム集積回路を含む）は、恐らく、本発明者の基本要素および方法から逸脱することなく本発明の種々の実施形態を実現するために使用され得る。
【０１２１】
（回路９００のマイクロコントローラベースの代替の実施形態）
モニタ回路９００の代替の実施形態の例は、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃ、および図２４Ｄは、代替のプログラム可能なマイクロコントローラの４つの改変を示す。電子産業に関連した当業者によって周知のように、種々の魅力的な使用および能力を有する「ローエンド」ＣＭＯＳマイクロコントローラチップのいくつかのファミリ（これらの図において示されたＭｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＰＩＣ１２ＣＸＸデバイス等）は、比較的低コストで複数の製造業者から入手可能である。図２３のディスクリート論理の代わりに、マイクロコントローラチップの使用は、モニタユニット回路基板上のより低いコンポーネントカウントの利点を提示し、その結果、より低い組み立てコストとなる可能性がある。マイクロコントローラベースの実施形態はまた、必要とされた複数の別個のレジスタ／キャパシタ時間定数の組み合わせの数を低減することによってユニットからユニットのモニタシステムの時間ベースの機能において観測された変動の範囲を最小化し得るが、これは、実際には重要な問題ではないが、必要とされた低タイミング精度（一般的に、恐らく、約＋／−１０％）を与える。別の可能な利点は、所望される場合、マイクロコントローラチップにプログラムされたファームウエアを修正することによって（その代わり、コンポーネント値または他のハードウエアを変更することによって）モニタシステムの動作のタイミング値または他の局面を変更するのが比較的容易である。あるいは、異なる機能がさらなるハードウエア（センサパルス対アラーム表示、または可聴対視覚アラーム表示）のオーバーヘッドを課すことなく別個のタイミング定数を容易に有し得る。
【０１２２】
図２４Ａは、本発明の代替の実施形態を示し、ＰＩＣ１２ＣｘｘマイクロコントローラＵ１−２４Ａは、図２５に示されたフローチャートによって提示されるようなプログラム可能なコード（すなわち、ファームウエア）を実行する。単一の発振器のみが必要とされる。なぜなら、ＰＩＣマイクロコントローラは、内部クロック発振器を有し、その周波数は、外部Ｒ／ＣコンポーネントＲ４−２４ＡおよびＣ２−２４Ａによって決定され、センサがスイッチオンパワーに接続されつつ、マイクロコントローラを連続的にクロックする。ファームウエアまたはオンチップタイマー遅延によって提供された適切なタイミングと共に、マイクロコントローラチップは、フローチャートに示されたような連続的な「モニタループ」に延び、その間、繰り返してモードスイッチＳ１をポーリングし（かつデバウンスする（ｄｅｂｏｕｎｃｅ））（約０．１秒毎）、接続されたセンサ１００（約３秒毎）をパルス化およびモニタリングし、そしてさらに、適切な場合、ＢＰＲおよびＬＥＤを駆動するのに適するアラーム信号を生成し、効果的には、図２３のディスクリートな実施形態の機能をほぼエミュレートする。なお、ユーザインターフェース、制御シーケンスおよびセンシング方法、センサ接続ＳＣ２およびＳＣ３（接触ピン６２０／６２４）を介してバッテリＢＴＹの自動パワースイッチング、ならびにＥＳＤ保護およびバイパス構成は、全て図２３のディスクリート論理実施形態と実質的に同じである。さらに、なお、マイクロコントローラＵ１−２４Ａであっても、ディスクリート論理実施形態において説明されたような回路のセンシング部分のための同じ抵抗器ネットワークに接続されたＳｃｈｍｉｔｔ−トリガ入力線１２を有する。本実施形態における有意な差（図２３の以前にディスクリート論理バージョンと比較した場合）は、アラームまたはモード変化指示のためにそれぞれ使用される二重０．１秒パルスまたは単一の０．２秒パルスとは対照的に、センサが余分なハードウエアなしで、はるかに狭い、単一のパルス（約１０ミリ秒の長さ）を用いて有利にパルス化され得る。電子分野およびファームウエアプログラミング技術の当業者によって理解されるように、発振器のタイプ、マイクロコントローラチップ、およびＩ／Ｏ（すなわち、入力／出力）ラインの構成、ならびに種々のファームウエアインプリメンテーションの多数の代替の構成または選択が、本発明の基本的なエレメントおよび方法の固有の組み合わせから逸脱することなく本発明の種々の実施形態を生成するために恐らく使用され得る。
【０１２３】
一方で、図２３のディスクリート論理バージョンに対して、モニタ回路９００のマイクロコントローラベースの実施形態の可能性のある欠点は、単独のソースキーコンポーネント（マイクロコントローラチップ自体）の依存、電気ノイズまたはインターフェースによる不適切な動作に対する可能な増加された感度、比較的大きなエネルギー消費を含む。当業者によって理解されるように、ノイズおよび干渉の感度は、概して、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）レジスタに格納されたデータの意図されないリセットによって通常マイクロコントローラベースのシステムに関して問題となり得る。このようなイベントは、システムの機能に対して重要になる場合に、特に面倒である。プログラムフローが、マイクロコントローラのプログラム命令カウンタによって更新される場合に最も面倒になる（プログラム実行において予測されないかつ受け入れられない可能性のある「ジャンプ」を引き起こす）。いわゆる「番犬タイマー」は、通常、このような全発生率の場合にプログラムカウンタを自動的にリセットするために使用され、このプログラム実行は、所定の期間よりも長く（ＰＩＣマイクロコントローラチップは、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃ、および図２４Ｄに示され、それぞれは、本目的のために随意に使用され得るビルトイン番犬タイマーを有する）ハングアップ（ｈｕｎｇ ｕｐ）されるが、この代替は、番犬発振器および／またはカウンタに連続的に延びるようにさらなる電力消費の犠牲を伴う。
【０１２４】
マイクロコントローラベースの実施形態または本発明によって比較的増加された電力消費は、概して、プログラムされた論理の他の中心となる利点（すなわち、専用ハードウエアのためのマイクロコントローラによるプログラムコード実行の置換）から主に生じる。マイクロコントローラは、典型的には、単一のプログラム命令の実行を達成するためのいくつかのクロックサイクルを必要とし、従って、マイクロコントローラは、ファームウエアの実行によって生成される任意の出力信号の最高反復速度よりも数倍高いクロック周波数を有さなければならない。これは、最小コンポーネントカウントの探究において、マイクロコントローラが本発明の可聴アラームデバイスを駆動するように２ｋＨｚの矩形波を生成するために利用される場合、マイクロコントローラに対する入力クロック周波数（この場合）が少なくとも１６ｋＨｚでなければならないことを意味する。ＣＭＯＳ論理における全体の電力消費がクロック周波数にほぼ比例するために、この構成は、２ｋＨｚ発振器を用いるよりもはるかに多くのエネルギー集中となる。あるいは、約０．１秒の長さの連続的な２ｋＨｚ矩形波の生成は、マイクロコントローラサイクル時間が完全に直線の符号化（ここで、出力線は、０．１秒間連続的に実行される連続的な命令と共に、ＯＮ／ＯＦＦ／ＯＮ／ＯＦＦ等にチューニングされる）を必要とするために遅い場合、命令コードの多くの（この場合数百）バイトを要する。
【０１２５】
上記理由のために、図２４Ａの回路は、図２４Ｂに示されるバージョンに改変され得、ここで、２−ＫＨ発振器ＯＳＣからのパルスがＰＩＣ １２ＣｘｘマイクロコントローラＵ１−２４Ｂをクロックするために使用され、可聴アラームトランスデューサＢＰＲに直接ゲートされる（マイクロコントローラＵ１−２４Ｂの出力ラインＯ１を介してファームウエア制御下でさらなる論理チップＵ２−２４Ｂを使用する）。この回路に関して、マイクロコントローラは、ここで、アラーム信号に対して使用された周波数と同じ２−ｋＨｚにおいてクロックされ得る。この構成が、図２４Ａの構成よりもエネルギーを保存するが、依然としてこの構成は、マイクロコントローラが２ｋＨｚ（ファームウエアの実行を介して任意のモニタユニットの他の機能を達成するために必要とされた速度よりもかなり高速）でクロックされることを必要とする。
【０１２６】
図２４Ｃは、マイクロコントローラベースのモニタの実施形態の別のバージョンを示し、別個のハードウエア２−ＫＨｚ発振器ＯＳＣ（図２３の別の実施形態において使用されたようなＵ５ ＢＥＥＰＥＲ ＯＳＣと同様に）が利用され、ＰＩＣ １２ＣｘｘマイクロコントローラＵ１−２４Ｃが、直接可聴トーン生成以外の全ての必要とされた機能を達成するためにそれを必要とした最小速度（約１２８Ｈｚ）でクロックされる。それは、当業者に理解されるように、比較的遅いクロック発振器（例えば、１２８Ｈｚで動作する）のための種々の利用可能なマイクロコントローラチップを用いる設計において代替的に可能になり、マイクロコントローラが目覚める（例えば３秒毎）度にそれをリセットすることによって、比較的低電流「スリープ」モードからマイクロコントローラを周期的に「目覚めさせる」ように周波数ディバイダと結合され、それにより、本発明の観点では、専用番犬タイマーの電流消費の欠点なしで、反復的なリセットを有するさらにより低い平均周波数クロッキングの特徴は、「ハングアップ」イベントからの回復に影響を与え得る。このアプローチでは、モードスイッチＳ１をモニタリングするために利用された入力は、スイッチが一時的に動作され、マイクロコントローラが「スリープ」状態を発生したとしても、適切に高速スイッチ応答時間を提供するために、３秒毎のみ（各目覚め期間）マイクロコントローラによってポーリングされるスイッチ入力の代わりのスイッチ動作に応じて直接「スリープ」からマイクロコントローラを目覚めさせるように構成されなければならない。
【０１２７】
最終的に、図２４Ｄは、モニタ回路９００の妥協的な改変を示し、ここでは、ＰＩＣ １２ＣｘｘマイクロコントローラＵ１−２４Ｄは、２−ｋＨｚにおける直接可聴アラームドライブのために必要な１６ｋＨｚ速度に対するモニタのほとんどの機能に対して必要とされた１２８−Ｈｚの速度からのファームウエア制御下で動的に変更可能なクロック発振器周波数を有する。これは、センサをパルス化するマイクロコントローラＵ１−２４Ｄの対応する出力ラインＯ４−２４Ｄを用いることによってなされ、さらなる抵抗器Ｒ５−２４Ｄを介してマイクロコントローラの内部緩和発振器に対して利用可能な変更する電流を同時にさらに増加させる（それにより、必要とされた場合、短いバーストのための発振の周波数を増加させる）。あるいは、追加されると、本実施形態では、ブロックダイオードＤ１−２４Ｄ（１Ｎ４１５１等の任意の低リークタイプ）であり、出力ラインが低条件に戻る場合、逆電流フローを除去し、クロック周波数を１２８−Ｈｚの速度で戻す。任意の代替のマイクロコントローラチップおよび／または利用可能な出力ラインがクロック周波数変更の目的のために使用され得るが、安価なＰＩＣチップが８ピンデバイスとしてパッケージングされるため、利用可能な別個のＩ／Ｏラインが存在しない。これは、マイクロコントローラが各センシングパルスの持続時間にわたって１６ｋＨｚで延びなければならないが、センシングパルスは、マイクロコントローラは、アラーム指示のために適切なより長いパルスを提供するためにさらなるハードウエアを必要としないために（センサがトリガされた後に）、図２３の別個の実施形態において使用される０．１秒よりもはるかに短く容易に作成され得ることを意味する。パルスは、さらなるハードウエアなしで、４つのクロック期間（単一の命令時間）に等しい最小持続時間を有するマイクロコントローラによって生成され得る。従って、「予めトリガされた」センシングパルス（従って、比較的高い電流動作の予めトリガされた期間）が、１ミリ秒の長さよりも短くなり得、エネルギーの保存およびイオン解離効果（上述）の低減の両方に１ミリ秒の長さよりも短くなり得る。さらに、図２４Ｄに示されたように、クロック発振器を適切に加速するために、マイクロコントローラＵ１−２４Ｄのセンサパルシング出力ラインが正確な論理的な意味を有することを可能にするために、パワーセンシングセンサコンタクトＳＣ２およびＳＣ３は、以前に説明された回路９００の実施形態（図２３、図２４Ａ、図２４Ｂ、および図２４Ｃ）のように＋Ｖ末端の代わりにバッテリＢＴＹ−２４Ｄの「共通」端（すなわち−Ｖ）をスイッチするように接続される。この構成は、低デューティサイクルセンシングパルスの間を除いて、ゼロ電圧がセンサ間に印加され、そしてさらに、パルスの拘束遷移時間が、説明されたような以前の実施形態においてのみ、センシングされる材料の高周波数信号伝搬特性を利用し得る。
【０１２８】
（エネルギー要求およびバッテリ寿命）
実用的な排泄物除去監視システムのために鍵となる要求は、バッテリ充電または再充電のいずれかのための必要性なしで、バッテリ寿命の全体のオムツ着用部分（典型的には第１の２年間）の連続的使用を可能にすることである。多くの実験室の計測に基づいて、本発明の方法および制御戦略を用いる電子回路は、図２３に示されるように、典型的には、このような低い全エネルギー消費において動作し、まる２年の連続的動作（保管を拡張した後）が、システムの単一５６０ｍＡ−Ｈｏｕｒ、３ボルトリチウムコイン電池ＢＴＹユニット（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＣＲ２３５４等）によって信頼して予測される。電池ＢＴＹは、製造プロセスの間のモニタユニット５００に永久的にシールされるように意図される。最大電流要求および生じた寿命は、以下の関係を用いることによって以下のように計算される。
【０１２９】
平均電流＝（瞬間電流）×（デューティサイクル）
モニタシステムの３つの動作状態のための平均電流の成分を加えると、
「プリトリガ電流」＋「モード変更および自己テスト電流」＋「ポストトリガ電流」＝「全平均電流」であり、ここで、
「プリトリガ電流」（周期的センサパルスを含む）＝４．０μＡ
「モード変更および自己テスト電流」（アラームデバイス駆動電流を含み、モニタユニットの有用な寿命にわたって平均１日当たり２０モード変更であり、各モード変更は、０．２秒アラームデバイスビープ音またはフラッシュによって示されると想定する）
アラームオン電流×モード変更×アラームパルス時間
８．０ｍＡ×（２０イベント／２４−Ｈｒｓ）×（０．２０秒）×（１−Ｈｒ／３，６００秒）＝０．４μＡ、および
「ポストトリガ電流」（アラームデバイス駆動電流を含み、モニタユニットの有用な寿命にわたって平均１日当たり５回のオムツ変更が存在すると想定し、各汚れたオムツ／センサが変更される前、かつアラームが停止する前に、各アラームが平均１２分間継続し、アラーム指示は、２つの０．１秒のビープ音または各３．０秒のフラッシュの内の１つからなり、そしてさらに、仮想的に変更の間にオフタイムが発生しない）
アラームオン電流×アラームイベント×アラームパルス時間
８．０ｍＡ×（５アラーム×０．２０−Ｈｒ／２４−Ｈｒｓ）×（０．２０秒／３．０秒）＝２２．２μＡ、
その結果、「全平均電流」＝２６．６μＡ
利用されたリチウム電池のために、電圧が電池の利用可能な寿命に対して実質的に一定であると想定する。
バッテリ寿命＝電池容量／全平均電流＝（５６０ｍＡ−ｈｒｓ／２６．６μＡ）×（１−年／８，７６０時間）＝２．４０年
上記計算されたバッテリ寿命は、好ましくは、通常の使用前の可能な高温格納および個々のバッテリ性能における変動を補償するために１５％のファクタだけ下方に調整され、さらに種々の安全ファクタを含む。この調整では、本発明のモニタユニット５００は、「正味の連続動作寿命」を計算した。
【０１３０】
０．８５×２．４０年＝「２．０４年」
注記：実際には、上述の全ての電流消費値は、動作電圧（＋Ｖ）の関数であり、バッテリの動作寿命を介して約＋２．５Ｖに非線形的に減少されることが期待され得る。この事実は、効率的には、計算されたバッテリ寿命に対してさらなる安全ファクタを加える。なぜなら、使用中の実際の平均電流値は、上記で特定された値よりも幾分低いためである。実際のバッテリ性能は、ピークならびに平均放電電流レベルの両方に依存し、これらの値の両方は、上記計算で使用された電池容量（５６０ｍＡ−ｈｒｓ）に対してバッテリ製造業者によって特定された範囲内に十分ある。典型的に介護者によって決定された上記計算における動作状態の変化（各変化の前の１２分の妨害されていないアラームインジケーション等）に対するタイミング想定のいくつかは、むしろ保守的な可能性があり、このような詳細がさらなるマーケットリサーチに基づいてより適切とみなされる場合、２−１／２または３年であっても計算されたバッテリ寿命仕様を拡張するように合理的に修正され得る。あるいは、実際のモニタユニット内部電子タイミングは、容易に修正され（３秒の間隔を増加させることによって、またはアラームパルスの０．１秒の幅を低減させることによって等）、同じ目的を達成し得る。
（システムテストデバイス）
排泄物吸収体モニタリングシステムと共に利用するための、おむつシミュレーティング、テストストリップデバイス９５０が、図３０Ａおよび図３０Ｂに示される。テストストリップは、電気的絶縁材料の薄いタブ９６０からなる基板を有する。タブ９６０は、（前述された）センサー１００のコネクタタブ補強材１６６の長さおよび幅と同様の長さおよび幅を有し、（０．０１０の厚さポリエステルシートのような）同一の材料から作られ得る。このタブは、図に示されるように配置されるような（薄い、すなわち０．００１インチのアルミホイルまたは他の適切な材料のような）比較的導電性のあるコーティングの第１の領域９６４を有する、（図３０Ａに示されるように）側面９６１を有する。側面９６１はまた、比較的導電性のあるコーティングの第２の領域９６５を有し、第２の領域９６５は、絶縁ギャップ９６６によって領域９６４から分離される。チップ抵抗器（または他のデバイス）９６８は、好ましくは、側面９６１上に配置されて、領域９６４および９６５を架橋する。デバイス９６８は、非常に少量の糞便がセンサー装備のオムツに存在する場合、（チャネル１６６間、従って、接続されたセンサー１００の導電性ストリップ２０２と２０４との間で）モニター５００によって計測される導電率の値を効果的にシミュレーションする。このデバイスおよびその値（好ましくは、約１．５〜２．０メガオームの値を有するチップ抵抗器、またはチップキャパシタのような他の適切なデバイス）は、（前述されたような）アラーム指示を起動させるためにモニター５００に必要となる糞便の最小量にほぼ対応するがいくらか大きい（モニターによって計測される）導電率を有するように選択される。タブの反対側９６２（図３０Ｂに示される）は、比較的電気的導電性のあるコーティングの領域９６７を有し、この領域９６７は、好ましくは、全ての面において側面９６１の第１の領域コーティング９６４と同じである。しかし、側面９６２は、第２の領域９６５に対応する導電性領域を有しない。
【０１３１】
（単にモニター５００のスロット６００／６１０へ挿入されることによって）センサー１００が置換される場合、テストストリップは、ユニット５００において接触部６２０および６２２を架橋し、それにより、モニター回路の電源を接続する。どの方向にストリップが挿入されるのか（すなわち、どの側面が「上向き」であるのか）に依存して、ストリップはまた、「トリガーされている」か「トリガーされていない」センサーのどちらかをシミュレートする。この構成では、「上向き」の側面９６１を有するテストストリップの挿入のみが、モニター接触部６２４と接触部６２０／６２２との間でデバイス９６８を効果的に接続し、それにより、「トリガーされた」状態をシミュレートする。テストストリップは、好ましくは、それぞれ側面９６１および９６２上に、対の固有の指示マーク９７１および９７２が提供され、その結果、ユーザは、所望の機能を容易に選択し得る。好ましい実施形態では、便利なようにキーリングにこのテストデバイスを保持するために、適切なホールまたは開口部９７４が提供され、それにより、比較的小さなテストストリップにすぐにアクセスし得、またこの比較的小さなテストストリップを失うことを避け得る。
【０１３２】
別の実施形態では、テストストリップ９５０は、側面９６１上に単一のより大きな導電性領域を有し得、領域９６４および９６５を結合し、その結果ギャップ９６６を排除するか、あるいは領域９６４および９６５は、導電性トレースまたは他のシャントによって接続され得る。そのような構成は、上述の実施形態と同様に機能するが、システムの感度を検証せず、むしろ、より基本動作状態にある。もしくは、テストストリップデバイスは、実質的にある終端では側面９６１の機能に対応する、適切な配置の１つ以上の導電性表面または基準デバイスを有し、かつ他の終端（同じ側面上の）では、側面９６２に機能的に対応する素子を有し得る。その結果、ストリップを裏返すのではなく、ストリップをひっくり返す（ｅｎｄ−ｆｏｒ−ｅｎｄ）回転が、同一の目的を達成する。あるいは、当該分野の当業者には容易に明らかなように、比較的導電性のある表面、および比較的非導電性の表面の様々な幾何学的形状および方向が、任意の適切な一片またはアセンブリの上、あるいはその中に配置されて、トリガーされた、またはトリガーされていないセンサーの同地らかの接続を適切にシミュレートし、それにより、排泄物吸収体モニタリングシステムのモニターユニットを適切に起動する。テストデバイスおよび／またはモニターユニットの位置的な方向を変化させて、単一のデバイスがどちらかのセンサー状態をシミュレートし得るか、あるいは２つの別々のデバイスが利用され得るかのどちらかである。
【０１３３】
この単一であり、かつ高価でないデバイスは、いくつかの利用環境状況において有用である。例えば、新しい介護者にモニターのアラームモードおよび「トリガーされていない」オペレーションを説明する場合、あるいは（接着剤や他の埃のような）外部の材料が、モニターユニットの接続領域に蓄積されていない（誤ってトリガーさせる、または適切なセンサー接続を妨げるような）か、または接続バネもしくは他の手段が曲げられてセンサーの適切な接続を妨げていないかを検証する（従って、接続手段のクリップまたは他の部分の清掃または置き換えを必要とする）場合である。
（製造および組立）
（センサー１００の製造およびアセンブリ）
センサー１００の製造に利用される材料は、拡張可能、生体分解性、非有毒、軽量および大量に容易に入手可能であることである。様々なセンサーの実施形態は、単純な手動プロセスによって製造され得る。例えば、事前に穴を空けられた（ｐｒｅ−ｐｕｎｃｈｅｄ）層が、それぞれの接着性基板を介して配置および固定され得、その後、保護剥離カバーで包まれる。あるいは、さらに好ましくは、高速、連続性のストリップ製造方法が利用され得る。例えば、様々な層が以下によって組み立てられ得る。熱硬化、相互反応性または触媒硬化性接着剤、接触または圧力感受性接着剤、熱ステーキング、ホットローリングまたは圧縮、超音波溶着、誘導加熱（金属製ストリップの場合）、ステープリング、アイレット、リベット打ち等である。
【０１３４】
ある代表的なシーケンスでは、部品材料は、既に幅がカットされ、せん孔され（いくらかまたは全ての場合）、および大きなロールで糸を巻かれた状態で提供されて、製造プロセスに供給される。様々な層は、組立前にリール上で、またはジョイント点までに事前に穴を空けられ得る。部品のいくらかまたは全ては、圧力ローラーまたはプレートの間で積層されて連続する多層ストリップにされ得るか、あるいは特定の部品またはサブアセンブリは、各完成したユニットの最後の「カットオフ」工程の前に、事前にカットされた部品として供給され、適切な位置で移動する基板ストリップ上に「落とされ」得る。
【０１３５】
既に特別に述べられた実施形態以外の層構築のさらに別の実施形態では、完成したセンサーの最後のカットオフの前に、連続的に分厚い供給リールから積層される、製造プロセス中に利用されるテープのような材料の数を最大化することが好まれ得る。それにより、事前にカットされた区分的な材料の横方向の結合を最小化するが、既成の「両面の」テープを利用する代わり、または付加的に、選択的な接着剤の適用および／またはボンディングプロセスの必要なものを挿入する可能性もある。ある好ましい製造プロセスでは、第２の両面接着剤層３００は、このプロセスに供給される第１の部品である。上述されたように、層３００は、既に取り付けられた接着剤に供給されるか、またはこの接着剤は、その両表面の適切な部分に適用され得る。第１の工程、すなわち取り付け層２５０および３５０の前に、好ましくは、層３００の穴あけ（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）の後に、穴が空けられるか、または切り抜かれて、粘着質の穴の空けられた断片の製造を避けるか、または最小化する。層３００の端に沿ったホール３１０は、有利にも（これらのほかの機能に追加して）「スプロケットホール」として機能し、組立プロセスを介してロールまたはシートが供給されたセンサーの正確であり、高速の輸送を容易にする。あるいは、このセンサーは、より広い材料のロールから平行に、いくつか、または多くのユニットと共に積層され得る。このとき、最後のカットオフは、「タフィーカッター」のオペレーションよりも、「クッキーカッター」のオペレーションに近い。さらに別のバリエーションでは、いくつか、または全ての部品は、大きなシートにおいて「一段上」または「多段上」のどちらかで、ある固定物に「スタック積層」され得る。
【０１３６】
オムツに直接組み込まれることが意図されたセンサー１００の実施形態は、オムツの前面の一部分４７４に配置された、またはオムツの前面の一部分４７４と一体化された、任意の前述の一部分４５０の一部分を利用し得る。オムツの内部部分は、製造プロセス中に連続的または同時かのどちらかで、単純にオムツの中に積層され得る。このとき、従来のオムツ層は、必要に応じて適切に改変された状態である。
【０１３７】
センサー１００の様々な実施形態を製造するために必要となる製造プロセスの調整は、当業者には明らかである。使い捨てオムツの一部分として組み込まれたセンサーの実施形態の製造は、オムツに付け足すこととは反対に、この特定のオムツに対して利用される材料および組立プロセスを考慮している。あるいは、他の従来のオムツ製造プロセスにおける最後のステップのように、別々または比較的完全なセンサーが、使い捨てオムツの内部の裏地（ｌｉｎｉｎｇ）に簡単に適用され得る。
（モニター５００の製造および組立）
モニターは、通常のプリント回路基板材料上に穴の開いた、および／または表面マウント技術の部品の加工に対して、電気産業において標準的な技術を利用して製造される。図２９Ａ（および図２１Ａを参照）に示される好ましい実施形態のある製造シーケンスの例では、リチウムコイン電池ＢＴＹを含み、３つのセンサーコネクタ接触ピンソケット６２１、６２３、および６２５を含む（接触ピン６２０、６２２、および６２４を除く）全ての回路部品は、単一の、小型の（約１．２インチ×２．０インチ×０．０６インチ厚さ）の硬いプリント回路基板９０５上にマウントされる、および／またははんだ付けされる。プリント回路基板９０５は、組立、はんだ付け、清掃、およびテストの後、モールドされたプラスチックバックケース部分５１４を介して既に挿入されたコネクタ接触ピン６２０、６２２、および６２４上に「プラグ接続」される。これらのピンは、圧力調整、熱圧縮、誘導加熱、超音波溶着、バックケース部分への挿入モールディングを含む、いくつかの方法によって定位置に挿入され、かつシーリングされ得るか、またはエポキシ樹脂またはシリコーンゴムのような適切な防水フィルタを有するモニターケースの「ポッティング」を介して封止される。その結果、その製造中の組立の信頼性のある液密シーリングを単純化し、さらにその耐久性を増加させる。接触ピンのヘッドは、コネクタ凹部領域６００に晒され、その結果、それらのシャンク部分は、そのケースの内部を介して飛び出し、かつそのケースの内部まで連続し、プリント回路基板９０５の平面を通過する。回路基板は、適切なミニチュアの穴の開いたソケット６２１、６２３、および６２５を組み込む。これらのソケットは、好ましくは、金メッキされた、ワイプ接触バネタイプであり、接触ピンを受け取り、かつ確実に組み込む。完全機能電子回路基板アセンブリ９１０全体が、そのケースと独立した単一のサブユニットを備える（および、後のパッケージングのインベントリにおいて、容易にテストされ、配置され得る）という事実は、この実施形態の実質的な利点である。
【０１３８】
この点では、回路アセンブリ９１０は、好ましくはケース５１０の雄部５１２および５１４の特徴を適切に突き出す、およびサポートすることによって、定位置に保たれ、その後、いくつかの標準的なコーティング／ポッティング／シーリング方法の１つ以上を利用して（エポキシ樹脂またはシリコーンインジェクションのように）ユニットをシーリングし、かつ機械的に保護する。前部のケース部分は、ケースをシーリングし、かつ保護する同一のプロセスによって後部部分に物理的に結合され得るか、もしくは、超音波溶着のような別のプロセス工程によって別々に取り付けられ得る。あるいは、内部の「ポッティング」または他の充填材料のインジェクション（ケースの不活性ガスまたは部分的排気）は、２つのケース部分が結合された後か、またはそれと同時かのどちらかでなされ得る。次に、表版オーバーレイ５１７は、上部ケース部分５１２の前面表面の狭い配列凹部に付着する。バネクリップ／平板６１０は、最終的な工程、または接触コネクタピンがバックケース部分に挿入された後の任意のより早い段階で、バックケース部分５１４の凹部６００に取り付けられ得る。
【０１３９】
図２９Ｂは、別のバージョンのモニターユニット５００の組立シーケンスを示す。これは、図２１Ｂに示される曲げタブコネクタ手段のエッジタイプの実施形態を利用する。この状況では、３つの平らなエッジタイプ接触バネ６２１−Ａ、６２３−Ａ、および６２５−Ａが、回路基板９０５上に配置され、回路アセンブリ９１０がバックケース部分５１４の内部の位置に圧縮された時に、かつ接触ピン６２０、６２２、および６２４のシャンクに対して安全に圧縮されるように設計される。コネクタクリップ／平板６１０−Ａの（６１０と）別の実施形態は、ケース部位５１４の対のダブテール型スロット６１７によって保持される。モニター／アラーム５００のアセンブリに適する可能性のある他のさらなる詳細なプロセスのバリエーションは、この明細書の内容に基づき当業者には明らかであることは疑う余地がない。
（利用方法）
（使い捨てオムツへの適用（図２Ａを参照））
センサー１００は、保護底カバー１１０に包まれておらず、層１５０のより低い接着剤１５６、および層３００の底の終端の晒された接着剤４５６、ならびに層４５２の底の接着剤４５６を露出している。カバー１１０は、処分されている。センサー１００は、オムツ上に配置されており、折り線３４２を上部前部縁を越えてセンタリングし、このとき、一部分４５０は、外部のオムツの前部を越えて伸びている状態である。センサー１００のオムツを平らに伸張しながら、「内部オムツ」は、所定の位置まで滑らかにされる。ほぼ折り線３４２を越えて突き出るセンサー１００の上部部分は、接着剤４５６によってオムツのセクション４７４（通常プラスチックコーティングされている）に付着する。（このオムツは、後で利用するためにとっておいてもよい。）
（モニター／アラームの取り付け（図２Ｂを参照））
上部保護層４５５は、剥がされ、捨てられる。一方でモニターユニット５００を保持しながら、コネクタタブ１７０は、モニターが配置ブロック４７０と係合するときに、モニターの上部端のスロット６００／６１０に完全に挿入される。定位置にモニター５００を保持し、半透明のフラップ４６０の端をつかんでしっかりと、ユニットの上部へ伸張する。フラップの近接部分は、その後、オムツの上部前部に晒された接着剤３０４と接触して、不当に圧力を加えて外れないようにモニターを固定する。
（オペレーション（図２Ｂを参照））
（モード変更アセンブリ７００をカバーする）モニター５００の表面上のドット７０２は、「ビープ」または「点滅」モードのどちらかを選択するために、指先で直ちに押される。「ビープ」が聞こえた場合、ユニットは、ビープに設定される。モニター表面の上部「バルーン」シンボル５１８の指示ランプ７５０が点滅する場合、点滅に設定される。そのような応答はまた、適切なモニターオペレーションを検証し、センサー１００が適切にモニターユニットに結合されているか（従って、接続されているか）を検証する。ドットは、ビープ／点滅モードを変更する度にいつ押されてもよい。聴覚式または視覚式指示器のどちらかの連続する自動的に繰り返し発生する動きは、「オムツの取替えを必要としている」状況が存在することを意味する。
（除去（図２Ｂを参照））
オムツを変更してモニターユニットを除去する際には、センサーの半透明なフラップ４６０のプルタブ４６３のエッジをつかんで引き下げオムツから離される。モニターユニットは、わずかにリフトされ（配置ブロック４７０との係合から離れて）、タブ１７０から離れて下方に真直ぐスライドされる。オムツおよび取り付けられたセンサーパッドは、通常捨てられ、オムツモニター５００は、次のオムツのセンサーに取り付けられる準備ができている。
（例（以下の例は、本発明の範囲を制限すると考えられるべきではなく、単にその例および代表として示される。））
（予備的な使用中の効果テストおよび結果のまとめ）
排泄物吸収体モニタリングシステム（図２Ｂに示される）は、まず、生後８ヶ月のはじめの健康的な男の子を被験者として、複数の２、３、および４日のセッションにおいて使用テストがなされた。これらの試みの介護者は、テスト被験者の大人の親であった。このシステムの使用時の基本的な指示を受けた後、介護者は、前述の「使用方法」手続きに従って、様々な人気のあるブランドおよびモデル型の市販されている使い捨てオムツに（前述されたような「使用方法」手続きに応じて、各オムツの取り替えの直前に、「１回１つ」）、プロトタイプの使い捨てセンサーを包み、適用した。各テストセッションでは、介護者１人毎に各センサーが適用される状態で、約２０の使い捨てセンサーが利用された。（介護者の予想に対して）各センサーの性能は、オムツの次の取り替えの後に、観測者によって議論され、かつ記録された。介護者のコメントもまた、センサーおよびモニターのオムツへの各適用の直後に記録された。汚れたオムツを検査した（ならびに、システムの使用中の介護者によるあらゆる概略的な観測の）結果は、各取り替えサイクルの後に議論され、かつ記録された。センサーの提供、およびオムツの取り替え中のモニターユニットの除去／再適用、ならびにさらに、介護者によるモニターの「モードスイッチ」の状況に応じた動きによること以外、テスト対象および介護者のルーティン活動の何も、制限され、変更されていない。モードスイッチの動きは、各オムツの取り替えの後のシステムのオペレーションを検証し、介護者の望みに応じて聴覚式または視覚的アラームモードのどちらかを選択するためになされた。例えば、プライバシー（および機密性）のために、通常、制御されたアクセステスト施設の外にいる場合には、視覚的アラームモードが選択された。
【０１４０】
各例では、介護者によると、システムは、適切なアラーム基準に応答しているようにみえた。誤ったポジティブな反応、または誤ったネガティブな応答は、観測されなかった。テスト終了後の介護者の結果報告では、介護者は、システムの利用が、結果として、十分にケアの便宜を改良したとの意見を表明した。いくつかの例では、介護者はまた、システムの利用が、介護者の従来のチェック方法の利用により生じていたよりもよりタイムリーなオムツの取り替えを先導したことを報告した。さらに、結果として生じるモニターが提案したオムツの取り替え間隔は、従来の方法のみが利用された場合に以前に観測された期待される「水準」に似た反復を示したように見えた。まとめると、本明細書の基準に従って、排泄物吸収体モニタリングシステムは、意図されるように機能した。
（開示された実施形態の改変）
本発明は、その特定の実施形態を参照して述べられたが、当業者に理解されるべきは、本発明の真の意図および範囲を逸脱することなく、様々な変更がなされ得、かつ等価なものに代用され得ることである。さらに、多くの修正が、本発明の目的、意図、および範囲に対して、特定の状況、材料、組成物、処理、処理ステップ（単数または複数）に適応するようになされ得る。任意のこのような修正は、本明細書に添付される特許請求の範囲内に意図され得る。上記に引用される全ての特許および公報が、本明細書中において参照として援用される。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】図１は、２つの主要な排泄物吸収体監視システムコンポーネント（すなわち、使い捨てセンサおよび再利用可能なモニタ／アラームユニット）を示す上部平面図である。純粋に例示的な目的のために、本発明の好適な、使い捨て可能なアドオン実施形態において利用される場合、センサの保護パッケージング層の頂上に、直線的な態様で構成されたこれらのコンポーネントが示される。センサは、既に相互接続されたモニタユニットと共に示されるが、これらのコンポーネントは、通常オムツ上へのセンサの設置前に結合されない。センサは、オムツ上に予め設置されることが意図され、その後、オムツが必要とされる場合、モニタユニットが取り付けられる。
【図２Ａ】図２Ａは、使い捨てオムツにアドオンとして設置されたセンサを有するシステムの好適な実施形態の概略図である。オムツの上部前面上に折り畳まれたセンサの領域から除去されるかのように、センサの剥離可能な上部保護層が右方に示される。センサが装着されたオムツに対する接続および取り付け準備可能であるように再使用可能なモニタユニットもまた示される。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示されたようなシステムの概略図であり、モニタユニットは、センサに接続され、使用準備中のオムツの前部に固定されている。
【図３】図３は、接続および保持手段を含むセンサの種々の重なり層を示す上面図である。センサは、上部および下部保護層が除去された状態で平坦な表面上にレイアウトされたかのように直線的に示される。この図の水平方向のスケールおよび破線折線は、図１および図４に対応する。図３、ならびに、センサおよびそのコンポーネントのほとんどの以下の図（しかしもちろん、断面図だけではないが）では、参考のためにセンサの折線の相対位置が示される。
【図３Ａ】図３Ａは、センサの糞便応答構造特性の実施形態を示す、図３（しかし、あるスケールで拡大される）の線Ａ−Ａに沿って取られた高さ方向の拡大断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、センサの尿応答構造特性の実施形態を示す、図３（しかし、あるスケールで拡大される）の線Ｂ−Ｂに沿って取られた高さ方向の拡大断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、使用のために設置された場合、オムツの上部前面のちょうど外部およびその上に配置されたセンサの部分の実施形態を示す、図３（しかし、あるスケールで拡大される）の線Ｃ−Ｃに沿って取られた高さ方向の拡大断面図である。簡単のために、センサモニタ位置付けブロックは示されていない。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｂ（また、あるスケールで拡大される）に示されたのと同様の点で取られた、そこを貫通する周辺の開口部のないより狭い流れバフリング層を有する代替の実施形態を示す高さ方向の拡大断面図である。
【図４】図４は、全ての層を示す完全な、好適なアドオン実施形態のセンサの高さ方向の側面（縁）図である。各層の厚さおよび垂直分離が誇張され、その相対位置および長さを明瞭にする。図４の水平スケールおよび破線折線の両方は、図１および図３に対応する。
【図５Ａ】図５Ａは、排泄物吸収体センサのモニタ接続／位置決め／保持部分の拡大「分解図」の概略図である（取り外し可能な下部保護層は示されない）。
【図５Ｂ】図５Ｂは、センサのモニタ接続／位置決め／保持部分に係合するように示された際使用可能な電子モニタユニットの好適な実施形態の拡大側面図である。明瞭にするために、折線を超える（左側）センサのオムツ自体およびオムツ内部部分は示されない。隠された（点）線は、モニタユニットの接続部分に挿入された場合、センサのタブ部コネクタ部分を示し、どのようにしてセンサの位置決めブロックの好適なタイプがモニターケースの下にキャプチャされるかを示す。さらに示されるのは、オムツの前面上にモニタを保持するために、モニタの周囲およびその上にラップされたセンサフラップ部分である
【図６】図６は、取り外し可能な下部保護層の上面図である。
【図７】図７は、センサの接続および保持部分の下部接続／取り付け層の上面図である。
【図８】図８は、センサのモニタユニット保持フラップ層の上面図である。
【図９】図９は、センサのモニタユニット位置決めブロックの上面図である。
【図１０】図１０は、センサの強化コネクタタブの上面図である。
【図１１】図１１は、センサのオムツ内部の部分の下部不浸透性層の上面図である。
【図１２】図１２は、センサの電気導電性層のエレメントの上面図である。
【図１３】図１３は、下部センサ吸収体層の上面図である。
【図１４】図１４は、センサ基板（上部不浸透性）層の上面図である。
【図１５】図１５は、センサ上部吸収体層の上面図である。
【図１６】図１６は、センサ被覆層の上面図である。
【図１７】図１７は、センサ剥離可能上部保護層の上面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、モニタ／アラームユニットの前面（面板）図である（この図は、図１に位置付けられて示されたように、「上部平面図」に対応する）。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、センサタブ受部の開口部を示す、モニタ／アラームユニットの上部縁の図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、モニタ／アラームユニットの背面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、モニタ／アラームユニットの下部縁図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、モニタ／アラームの接点バネクリップ／板の拡大（拡大されたスケール）の背面図。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、モニタ／アラームの接点バネクリップ／板の拡大（拡大されたスケール）の上面背面図。
【図２０】図２０は、モニタ／アラームユニットに取りつけられた、取り外し可能な電子接続およびセンサの保持部分の実施形態を示す、図１（しかし、あるスケールで拡大される）における線２０−２０に沿って取られた高さ方向の拡大断面図である。この図はまた、モニタ／アラームユニットに取り付けられるセンサの可撓性であり、弾性のタブ状雄型コネクタ部分を、その上部表面上の導電部材と共に示す。タブ状センサ部は、モニタユニット接触ピンとバネクリップ／プレートの突起部との間で変形するように示される。
【図２１Ａ】図２１Ａは、代替の実施形態の再使用可能な電子モニタユニットおよび代替の実施形態の使い捨てセンサのタブ上コネクタ部分のセグメントの拡大概略図であり、これはこのセグメントがモニタユニットの受部に入っている状態を示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、対応するセンサ実施形態のモニタユニットおよびコネクタタブ部分の別の代替的な実施形態の拡大概略図であり、これは、図２１Ａにおけるようにユニットの背面に平行ではなく、モニタユニットの縁に平行にモニタユニットの受部に入る状態を示す。
【図２２Ａ】図２２Ａは、使い捨てオムツに直接組み込まれたセンサを有するシステムの実施形態の概略図である。図２Ａおよび図２Ｂにおいて示されたアドオン実施形態のたいていの部分と類似しているように、センサのモニタ保持フラップ部分はオムツの前面上に配置される。しかし、図２２Ａでは、内部オムツ表面は、アドオン実施形態の被覆層を置換するように改変され、センサのオムツ内部の部分の他の層は、この表面下に一体化される。センサのタブコネクタ部分およびモニタ保持フラップ部分は、オムツの上部全縁上またはその付近において、内部オムツカバーと外部オムツカバーとの間から突出する。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、使い捨てオムツに直接組み込まれたセンサを用いてシステムを監視する代替の実施形態の概略図である。センサの監視保持フラップは、その前面（図２２Ａ）にわたってラップする前にモニタユニットの背面の下にまず通過しないが、そのかわりに、モニタより下のオムツ／センサの前面に接着されるか、またはそうでなければ取り付けられるように、モニタにわたって直接的に下方にラップする。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、センサの代替の実施形態の概略図であり、図２２Ｂのオムツと同様の使い捨てオムツに直接的に組み込まれるが、センサのタブ状接続部分が対向する（下部）端からモニタユニットに入るように設計される。本実施形態を使用するために、モニタユニット受部は、図２２Ｂにおけるものではなく、下部エッジ上に配置される。
【図２２Ｄ】図２２Ｄは、センサの別の代替の実施形態の概略図であり、図２２Ｃのオムツと同様の使い捨てオムツに直接的にさらに組み込まれるが、タブ状接続部分がユニットの下部に平行である（図２１Ａのように）のではなく、モニタユニット（図２１Ｂのように）の縁に平行なモニタユニットの受部に入るように設計される。
【図２２Ｅ】図２２Ｅは、センサの代替の実施形態の概略図であり、図２２Ａのオムツと同様の使い捨てオムツに直接的に組み込まれるが、センサのフラップ部分がオムツ内部のセンサ部分から完全に分離するオムツの前面上に配置される。あるいは、図２２Ｂにおけるモニタの下にトラップされたとして示されるように、位置決めブロックを利用するのではなく、フラップ部分におけるスロット上の開口部が、位置決め目的のためにモニタユニットの背面上に係合するギザギザを受けるように設けられる。タブ状コネクタ部分は、オムツの上部縁またはその付近でオムツ内部の部分から突出する。
【図２２Ｆ】図２２Ｆは、代替のモニタ／アラーム位置決めブロックおよび別個の接着材領域を有する拡張された締め付け用のフラップを示す、使い捨てオムツに直接組み込まれたようなセンサの代替の好適な実施形態の概略図である。
【図２３】図２３は、モニタ／アラームユニットにおいて使用されるディスクリートな論理回路の概略的ブロック図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、モニタ／アラームユニットにおいて代替的に使用されたマイクロコントローラベースの回路の実施形態の概略的ブロック図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、モニタ／アラームユニットにおいて代替的に使用されたマイクロコントローラベースの回路の実施形態の概略的ブロック図である。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、モニタ／アラームユニットにおいて代替的に使用されたマイクロコントローラベースの回路の実施形態の概略的ブロック図である。
【図２４Ｄ】図２４Ｄは、モニタ／アラームユニットにおいて代替的に使用されたマイクロコントローラベースの回路の実施形態の概略的ブロック図である。
【図２５】図２５は、モニタ／アラームユニット（図２４Ａにおけるような）のマイクロコントローラベースの実施形態と連携して使用されるファームウエアのフローチャートである。
【図２６Ａ】図２６Ａは、図２０に示されたコネクタの実施形態の代替のバージョンの拡大概略図を示し、センサの可撓性のタブ状のコネクタ部分の短い（区分された）部分が、図２０において使用されたバネクリップ／プレートによるものではなく、モニタユニットのコンタクトピン（一方の側）と固定されたランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）突出物（反対側）との間で変形されるように示される。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、モニタユニットおよびセンサにおいて使用された可撓性タブコネクタ手段の別の代替的な実施形態の概略図を示し、センサの可撓性のタブ状のコネクタ部分の短い（区分された）部分が、受側コネクタ部分の代替の固定されたランピング突出物間の両面から変形されるように示され、任意の数の突出物が利用され、任意の数の突出物が導電性であり得る。
【図２７】図２７は、モニタユニットの広視野角視覚ディスプレイ手段の拡大断面図である。
【図２８】図２８は、モニタユニットのシールされた可聴アラーム手段の拡大断面図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、図２１Ａに示されたような、モニタ／アラームユニットの実施形態を用いて利用された製造アセンブリ方法の「分解図」の概略図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、図２１Ｂに示されたような、モニタ／アラームユニットの別の実施形態を用いて利用された代替の製造アセンブリ方法の「分解図」の概略図である。
【図３０Ａ】図３０Ａは、モニタ／アラームユニットと共に使用するためのセンサシミュレートテストストリップデバイスの１つの面の概略図である。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、モニタ／アラームユニットと共に使用するためのセンサシミュレートテストストリップデバイスの反対面（図３０Ａに対して）の概略図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００ 排泄物吸収体モニタリングのための使い捨てセンサ
１０２ センサ１００の上部
１０４ センサ１００の下部
１０５ センサ１００の側縁
１０６ センサ１００の遠位端
１０８ センサ１００の近位端
１１０ センサ１００の保護層（設置前の下部を被覆する）
１１２ 保護層１１０の剥離可能部分
１１４ １１０のラッピング部
１１６ ラッピング部１１４のための除去可能な接着固定テープ
１５０ センサ１００の下部不浸透層
１５２ 層１５０の中心コア
１５４ 層１５０の上部接着材
１５６ 層１５０の下部接着材
１６０ 層２００のエレメント２０２と２０４との間のチャネル
１６２ 層１５０の随意に細くなった前面部
１６４ 層１５０の前面（近位）端
１６６ センサ１００のアセンブリ１７０のタブ補強材
１７０ センサ１００の雄コネクタタブアセンブリ部
２００ センサ１００の電気導電エレメント層
２０２ 層２００の第１の電気導電部材
２０４ 層２００の第２の電気導電部材
２０６ エレメント２０２および２０４の外部エッジ
２０８ エレメント２０２および２０４の内部エッジ
２５０ センサ１００の下部多孔性／吸収体層
２５２ 層２５０内の延長された糞便方向の開口部
２５４ 吸収体層２５０の遠位端
２５６ 吸収体層２５０の外部エッジ
２５８ 層３５０と接触する層２５０の部分
２５９ 排泄物吸収体と接触する、２５８に対応する層２５０の部分
２６０ 排泄物吸収体と接触する層２５０の第２部分
３００ センサ１００の上部不浸透層
３０２ 不浸透層３００の中心コア
３０４ 層３００の上部接着材
３０６ 層３００の下部接着材
３０８ 層３００の外部エッジ
３０９ 層４００を代替的に固定する下部接着材３０６の部分
３１０ 層３００における第１の（外部または「吐水口」）組の開口部
３１２ 開口部３１０の最も前面の端
３１４ 開口部３１０の最も背面の端
３１６ 開口部３１０の最外端
３１８ 開口部３１０の最内端
３２０ 層３００における第２の（内部または「分流」）組の開口部
３２２ 開口部３２０の最外端
３２４ 開口部３２０の最内端
３３０ 層３００における延長された糞便方向の開口部
３３２ ３５０から吸収体層２５０を分離するギャップスルー層３００
３４０ 層３００の近位端
３４２ センサの折線（ここで、オムツの上部前面エッジを越えて折り畳む）
３４４ タブアセンブリ１７０の通過のための層３００／４６０を介しての随意の開口部
３５０ センサ１００の上部多孔性／吸収体層
３５２ 層３５０における延長された糞便検出開口部
３５４ 層３５０の外部エッジ
３５６ ４００−Ｂにおける排泄物吸収体に接触する層３５０の部分
３５８ 層２５０に接触する層３５０の部分
４００ センサ１００の保護層（オムツ着用者の皮膚に接触する）
４００−Ａ 組み込まれたセンサ１００のインナー（皮膚接触）改変オムツライニング
４００−Ｂ 組み込まれたセンサ１００を有するオムツのバルク吸収部分
４０２ 層４００の上部面
４０４ 層４００の下部面
４０６ 層４００の外部面エッジ
４１０ 層４００における延長された糞便検出開口部
４１２ 層４００が折り畳まれる周辺の直線
４１４ 層４００が折り畳まれる直線
４１６ 層３００に貼り付けられる被覆４００の側縁部分
４１８ センサ１００の浮動ソフトエッジ（層４００によって被覆された層３５０）
４５０ センサ１００の剥離可能な電子接続および保持部分
４５２ 部分４５０の接続および取り付け層
４５３ 接続／取り付け層４５２の中心コア
４５４ 層４５２の上部接着手段
４５５ センサ１００のストリップ可能な上部保護層
４５６ 層４５２の下部接着層
４６０ センサ１００のモニタ／アラーム保持フラップ
４６２ フラップ４６０の最近位端
４６３ フラップ４６０のプルタブ部分付近の端部４６２
４６３−Ａ フラップ４６０のプルタブ部分付近の端部４６２の延長された長さ実施形態
４７０ センサ１００のモニタ／アラーム位置決めロックブロック
４７０−Ａ センサ１００の代替のモニタ／アラーム位置決めロックフィーチャ
４７０−Ｂ センサ１００の代替のモニタ／アラーム位置決めロックブロック
４７２ 位置決めブロック４７０における切り欠き
４７４ モニタ５００がセンサに保持／接続される上部前面オムツ表面
４７５ フラップ４６０を固定するための代替の接着／付着領域
４７５−Ａ フラップ４６０を固定するための代替の別の接着領域
５００ モニタ／アラームユニット
５１０ モニタ／アラームユニット５００の保護ケース
５１２ ケース５１０の前面部分
５１４ ケース５１０の背面部分
５１６ 受信部分６００の位置を強調するケース５１０の表面フィーチャ
５１７ ５１２上の面板オーバーレイ
５１８ アセンブリ７５０を強調する面板５１７上のバルーンまたは他のグラフィックシンボル
５２０ 位置決めブロック４７０と係合する５００の背面上の係合フィーチャ
５３０ （オムツの前面上の位置に対する）ケース５１０の上部（エッジ）
５３２ （オムツの前面上の位置に対する）ケース５１０の下部（エッジ）
５３４ （前面または面板側から見た場合）ケース５１０の左側
５３６ ケース５１０の右側
５４０ ケース５１０を貫通する音響伝達開口部
６００ モニタ５００の下部ケースの半分５１４におけるセンサ−コネクタ受信部
６０５ モニタユニット５００における代替のコネクタ手段の圧力板
６０６ 圧力板６０５または凹部６００の引き込み縁
６１０ モニタユニット５００のスプリングクリップ／プレート
６１０−Ａ ６１０の代替の実施形態
６１２ ６１０の第１の（プレート状のアウトボード）突起物
６１４ ６１０の第２の（プレート状のアウトボード）突起物
６１６ ６１０の第３の（プレート状のアウトボード）突起物
６１７ ありつぎスロットまたは他の保持手段
６１８ クリップ／プレート６１０のケース５１０への取り付け手段
６１９ クリップ／プレート６１０の突起物６１４の滑らかな円形先端
６２０ モニタユニット５００の第１の接触ピン
６２１ 回路基板アセンブリ９１０の第１の接触ピンソケット
６２１Ａ 回路基板アセンブリ９１０の代替の第１の接触ピン圧力ばね
６２２ モニタユニット５００の第２の（中央）接触ピン
６２３ 回路基板アセンブリ９１０の第２の（中央）接触ピンソケット
６２３−Ａ 回路基板アセンブリ９１０の代替の第２の接触ピン圧力ばね
６２４ モニタユニット５００の第３の接触ピン
６２５ 回路基板アセンブリ９１０の第３の接触ピンソケット
６２５−Ａ 回路基板アセンブリ９１０の代替の第３の接触ピン圧力ばね
６３０ モニタ５００の代替のコネクタ実施形態の第１の接触ピン
６３２ モニタ５００の代替のコネクタ実施形態の第２の接触ピン
６３４ モニタ５００の代替のコネクタ実施形態の第３の接触ピン
６３６ 代替のコネクタ具現化物の第１の対向する傾斜突起物
６３８ 代替のコネクタ実施形態の第２の対向する傾斜突起物
７００ モニタユニット５００のモード変化アセンブリ
７０２ モード変化アセンブリ７００の場所を示すドットまたは他のグラフィックシンボル
７０５ モード変化スイッチＳ１のフラッシュボタンのためのホールスルーフロントケース部分５１２
７５０ モニタユニット５００の可視信号伝達
７５５ 可視信号伝達のためのモニタ５００の面表面５１６における穴
７６０ 穴７５５の面取りエッジ
８００ モニタユニット５００の可聴信号アセンブリ
８１０／ＢＰＲ モニタユニット５００電気音響トランスデューサ（「ＢＰＲ」とも呼ばれる）
８２０ トランスデューサ８１０における音響波伝搬穴
８３０ ケース５１０におけるオーバーレイ面板膜５１７の後方にある浅い陥凹
９００ モニタ／アラーム５００において利用された電子回路
９０５ モニタユニット５００の電子プリント回路基板
９１０ モニタユニット５００の電子回路基板アセンブリ
９５０ モニタ５００と共に使用するためのオムツシミュレートテストストリップデバイス
９６０ テストストリップデバイスのタブ（基板）
９６１ システムテストストリップデバイスの１つの側
９６２ システムテストストリップデバイスの反対側（９６１に対して）
９６４ 導電コーティングの第１の領域
９６５ 導電コーティングの第２の領域
９６６ 導電コーティングエレメント９６４と９６５との間のギャップ
９６７ 面９６２上の導電コーティングの領域
９６８ チップレジスタまたは他の基準値デバイス
９７１ 面９６１上の表示マーキング
９７２ 面９６２上の表示マーキング
９７４ ９６０を貫通するホールまたは開口部
注：図２３、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃおよび図２４Ｄの概略電子ブロック図において、ならびにこれらの図を参照する文字説明においてのみ出現する他の参照符号は、上記に列挙されない。【Technical field】
[0001]
(Field of the Invention)
The present invention relates to systems and devices for monitoring the condition of diapers, other underwear, bedding, etc., and more particularly to their clean or dirty condition, and in particular, sensors and monitors useful as excrement absorber monitoring systems. / Alarm assembly.
[Background Art]
[0002]
(Background information)
The inventor has long sought to provide a system of related devices for efficiently monitoring the status of diapers, other underwear, bedding, and the like. The preferred embodiment is utilized with disposable diapers while the present invention provides a waste excrement absorber monitoring system useful in each of these environments. Thus, for the purpose of brevity in the present specification, the term "diaper" will be used in any of the above described use environments, unless otherwise stated or apparent from its contents. Show.
[0003]
The present technology is met by examples of conventional attempts to satisfy the need for a waste absorber monitoring system. Each example clearly failed to achieve significant implementation and consumer approval for one reason or another. Upon review, conventional systems are either impractical, inadequate for the use environment, or inoperable and / or uneconomical, mainly for one of the following reasons: looks like. That is, failure to provide adequate sensor response or alarm criteria for urine contamination, detection of fecal situations, or failure to provide appropriate sensors or alarm criteria for fecal contamination, lack of important user-oriented features As well as a cost-effective manufacturing incompatibility.
[0004]
Most previous systems rely on measuring the electrical conductivity between two spaced electrodes located somewhere above, inside, or below the diaper's absorber layer to provide liquid urine. Has detected the presence of liquid urine when bridging several paths between the electrodes. This approach is described in U.S. Pat. No. 3,460,123 (Bass), U.S. Pat. No. 4,356,818 (Macias), U.S. Pat. No. 4,800,370 (Vetecnik), U.S. Pat. No. 559 (Kelly), US Pat. No. 4,768,023 (Xie), US Pat. No. 5,036,859 (Brown), US Pat. No. 5,264,830 and US Pat. No. 5,392,032. Kline, U.S. Pat. No. 4,205,672 (Dvorak), and U.S. Pat. Nos. 5,266,928 and 5,395,358 (Lu). All of these systems rely on relatively high urine conductivity as compared to the typical low conductivity of clean, dry diaper material. Some of these previous inventors have found that the key to a useful "diaper wetness" alarm (since the object is often named) is the detection of virtually any urine in the diaper. Clearly assumed. The inventors have also recognized that depending on the sensor configuration, urine may miss the intended target. Thus, modifications of the approach incorporated by either distributed (eg, screen-like) electrodes or various absorber pads, or diaper modifications can help to collect, concentrate, or direct urine flow, The electrodes are bridged (eg, US Pat. No. 4,356,818 (Macias)). However, this focuses on the detection of simple "wetting" resulting from excrement, as opposed to a much more useful decision that the excrement absorber required an actual change (or at least a test). Fit together. As a result, they have failed to respond to the actual needs of caregivers and diaper wearers. For all conventional systems, little emphasis appears to be placed on defining and obtaining true user response sensor performance. The focus of this simple "wetness detection" is that while applied to a given cloth or initially low-absorbing diaper, it can appear somewhat operable while a wide variety of flow rates in various urination events and situations And did not fully address the effects of volume. Furthermore, for the reasons explained below, this approach was not completely compatible with the properties of modern disposable diapers, especially larger volumes. Therefore, previous systems based on simple "wetness detection" were typically unable to operate continuously or were susceptible to meaningless or incomplete alarm indications.
[0005]
Some prior attempts have had the view that "dirty" diaper conditions can be inferred by simply detecting the arrival of urine at the bottom of the diaper (just inside the outer covering). That is, it indicates when the diaper has reached its absorption capacity. However, high absorbency diapers are specifically designed to prevent urine from being immersed in the outer coating at least during the expected wearing time. Urine, with at least some time delay, continues to collect additional urine after first reaching a pair of sensing electrodes to penetrate into and through the diaper. If urine is detected only after dipping into the lower part of the diaper, continued accumulation tends to spread quickly along the inside of the coating and may leak out quickly before the diaper can be changed . Thus, the determination of a fully saturated condition based on an abrupt presence in the lower layer is not useful in practice. FittiTMEven a complete non-electronic approach to diaper monitoring, such as a "happy face" visual indicator incorporated into the outer coating of the brand diaper, is likewise limited to oversimplified alarm criteria, Suffers from improper, inconsistent or out-of-time sensor response limitations. Alternatively, such a purely visual wettability indicating device necessarily placed directly on the diaper cover has limited value for other reasons. Just like conventional methods, these require frequent and continuous inspection by caregivers (and improper removal of worn cloth layers on diapers) to still be able to see the indicator And Thus, they cannot provide a simple, automatic, attention-gettering signal that the diaper needs to change.
[0006]
Yet other inventors have attempted to "block" the urine flow somewhere in the middle layer of the diaper, but, as understood by those skilled in the art, are such aggressive absorbers. Another problem arises from modern disposable diapers. The selection of such a conductivity sensing path inside the diaper (including the intermediate path through the absorber) should be sufficient for "dry" to reflect the "need to be changed" condition. Has no possibility to simply go to "wet". In some such diapers, "superabsorbent" particles or polymer gels have been used to dramatically increase the liquid retention capacity at the central core of the absorbent structure. These center absorbents are typically surrounded by a conventional (eg, cellulosic) absorbent wadding. Because superabsorbers tend to respond relatively slowly when absorbing liquids when compared to conventional materials. This means that the distribution of liquid through the diaper is highly non-uniform, and that the distribution changes significantly after a urination event, as the superabsorbent core gradually pulls the liquid from the conventional absorbent bulk. I do. Alternatively, for intermediate levels of moisture in any type of diaper (absorbent material is not yet fully saturated), urine may accumulate slowly or unevenly (often non-continuous fluids). Droplets or separated into unpredictable scattered moisture or simply moist areas). Thus, these areas cannot accidentally span selected paths between the electrodes so that urine can be reliably detected. Furthermore, the presence of merely relatively high electrical conductivity (and therefore the presence of liquid) along any given path through the diaper is a true "change" especially in modern high-absorbency disposable diapers. May not reflect the state of “need to be done” (ie, correlates with caregiver prediction or conventional diaper detection methods). As explained above, none of the simple conductivity-based systems described above reflected a truly adequate sensor response nor an "alarm reference" for diaper urine contamination. The system typically responded, either immediately or prematurely, to the presence of a small amount of urine passing through the diaper, or the system relies primarily on the choice of sensing location Wanted to respond inconsistently or not until after the diaper was soaked beyond its safe absorbent capacity.
[0007]
Other conventional devices reduce the bulk volume of the diaper absorber material to achieve a more appropriate alarm indication (eg, US Pat. No. 4,704,108 and US Pat. No. 4,754,264 (Okada)). The AC conductivity (or related capacitance) has been measured via the These methods used an indirect determination of the average "moisture content" or "moisture" in some parts of the diaper absorber. This indirect determination was based on a putative proportionality of the average humidity to the directly measured capacitance or AC conductivity. Proponents of this approach believed that an accurate measurement above a predetermined fixed threshold would indicate the status of urine contamination. The proponent also supported that this approach was adequate and sufficient to determine that diapers needed a change. However, to be more partially accurate, this assumption required that the actually measured portion of the absorber material truly represent the average moisture in the entire absorber volume. Alternatively, for meaningful measurements, this part must be kept in a fixed shape and position with respect to the sensing means. In addition, it may not be possible to select a suitably fixed threshold value (which remains valid for different diaper sizes and applications). Therefore, making the measurements sufficiently accurate and meaningful (under all predicted conditions) presented a significant and unresolved practical problem. These problems can be measured by many factors, such as high humidity, sweating, residual moisture from cleaning dirty skin, and relative movement of the absorber and random pressure as the wearer shifts position. Large variations in conductivity or capacitance (all of which can be experienced in the use environment).
[0008]
In U.S. Pat. No. 5,469,145 (Johnson), the use of a capacitive coupling of a sensing circuit (located on the outside of the diaper) to the material to be measured (diaper inside) involves the connection between the monitoring device and the inside of the diaper. All direct connections between were eliminated. However, the described relatively high impedance capacitor input to the monitor circuit can cause unpredictable moisture distribution, the presence of other nearby conductive surfaces, and the presence of other nearby conductive surfaces as the diaper wearer actively and continuously shifts positions. It is particularly susceptible to external electrical noise and interference due to physical motion, as well as significant capacitance variations. In short, all of the previously described difficulties associated with other distributed moisture measurements tend to be exacerbated with the sensing element moved far away from the measured amount. Furthermore, the use of a continuous sinusoidal AC signal for sensing also typically causes higher energy consumption than the use of the DC conductivity method. In conventional systems, this required either recharging or replacement of the battery, thereby complicating or eliminating the use of a permanently sealed monitor unit.
[0009]
Further, conventional systems were all inefficient for detecting diaper fecal contamination. Only minimal changes in DC conductivity or absorber bulk AC conductivity (or capacitance) indicate a small amount of fecal matter on the diaper surface. This did not allow detection by conventional methods due to the much larger background changes created by many of the above factors in the environment of use. In general, conventional devices do not have the intensive ability to reliably detect feces stems from both the physical properties of the sensor and the electronic system used with it.
[0010]
As mentioned above, conventional electronic systems have measured either DC or AC conductivity or capacitance to detect urine. DC systems for accurately measuring liquid ionic conductivity typically require some "latch" means (such as a circuit to detect an initial event and then maintain a "triggered" state). I do. Because the electric field applied to measure causes separation of the ions that allow electrical conduction, thereby reducing the measured conductivity over time. If liquid urine directly bridges two closely located contacts, this effect is only a minor problem. This is because the sudden initial increase in conductivity is large (due to the relatively high urate ion concentration in the urine), and this sudden increase can easily deviate from the baseline "dry diaper" state. However, neither the proportional bulk moisture content distributed in the diaper nor the presence of feces are suitable for direct DC conductivity measurements. Especially for feces, the ion concentration is much lower than for direct liquid urine contact, and the water content that allows ion transfer is often much lower than in semi-solid waste. If a steady state voltage is applied in an attempt to detect feces by inducing a DC current, the ion decomposition effect results in a rapid decrease in measured conductivity. For DC sensing of urine, the reference alarm threshold may be selected such that the alarm condition will continue for a reasonable period of time (but probably not in all cases). This approach does not work at all in the feces, but after a few seconds the conductivity drops below a practically measurable level due to the very low initial conductivity and the rapid drop. To avoid this problem, if a "latch" electronic detector is used (made sensitive enough to detect feces), this type of circuit is easily triggered by temporary and insignificant conditions. obtain. If this occurs in actual use with a diaper monitoring system, caregiver intervention may require resetting the system. Because the true condition of the diaper is not reliably determined in such a case (without returning to conventional diaper testing), latch-type detectors are not desirable for use in waste absorber monitoring systems.
[0011]
A further problem is posed by appropriate alarm criteria for fecal contamination. Because the diaper does not absorb the stool and carries it away from direct contact with the skin (like urine) and gives inflammation, especially from prolonged contact, the stool is virtually Diapers that have to be detected and are stained with feces need to be changed as quickly as practical. Clearly, for fecal detection purposes, various conventional AC bulk moisture types of sensors have not been useful with sensing elements that concentrate on the diaper's bulk, but not on the diaper's surface. On the other hand, a sensor structure that includes exposed electrodes disposed on the upper surface of the diaper does not bother the caregiver, but responds permanently to the presence of any urine. Such an arrangement also greatly increases the likelihood of false alarms arising from bridging of the electrodes via AC coupling, or especially in direct contact with the skin when wet. As noted above, stool has a relatively very low electrical conductivity, and such systems are difficult to detect reliably in the environment of use. Difficult for such a system. The stool detection problem of the whole excrement absorber becomes even more difficult. Because, a true practical system effectively combines the determination of both diaper feces and urine stains. Clearly, conventional systems have not been so successful.
[0012]
The lack of any widely marketed consumer product for excrement absorber monitoring further emphasizes the incompatibility of previous inventors' attempts. Parents and caregivers today are still puzzled by sniffing their children and pulling their pants down in the public to see if they need to change. Thus, there remains a desire for a truly effective, economical, safe, reliable, convenient, and energy efficient system for use with infants and other individuals who rely on caregivers. I have. These and other objects are met by the present invention, as will become apparent from the following specification and drawings.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Means for Solving the Problems]
[0013]
(Summary of the Invention)
A sensor for use with a waste absorber monitoring system has a sensing means and a flow buffling layer arranged to prevent a direct flow of the liquid to be sensed on the sensing means. The sensor also has a first liquid permeable flow transfer layer positioned adjacent to the flow buffing layer to collect and transmit liquid sensed across the flow buffing layer, opposite the sensing means. The second liquid permeable flow transfer layer is opposed to the first flow transfer layer and is configured to transfer liquid from the first flow transfer layer to the periphery of the flow buffing layer and toward the sensing means. It can be located adjacent. In a preferred embodiment, the first and second flow transfer layers have portions where the first and second flow transfer layers extend beyond the flow buffing layer and are positioned adjacent to and in fluid communication with each other. . In a further preferred embodiment, the first flow transfer layer has a (disposable) portion extending beyond the second flow transfer layer and disposed adjacent to and in fluid communication with the waste absorber. In another embodiment, for the sensing means and the second flow transfer layer, the sensor comprises a second relative liquid disposed opposite the flow buffing layer to form a capillary channel within the sensing means. Has an impermeable layer. The relatively liquid impermeable layer is wide enough to prevent direct flow between the sensing means and the waste absorber.
[0014]
In another embodiment, the sensor is penetrated and disposed toward an outer edge of the flow buffing layer to transfer liquid from the first flow transmission layer through the flow buffing layer to the second flow transmission layer. A first set of openings and an outer edge of the first set of openings and a flow buffing layer for transferring liquid from the first flow transfer layer through the flow buffing layer to the excrement absorber. And a second set of openings through the flow buffing layer disposed between the second set of openings. In this embodiment, the second flow transfer layer is wide enough to communicate with the first flow transfer layer through the first set of openings, rather than through the second set of openings. It is located between the flow buffing layer and the sensing means.
[0015]
In another embodiment of the sensor, the second flow transfer layer is preferably of a lower absorbency than the dry excrement absorber to require replacement but a sufficiently wet excrement absorber Selected from materials with a higher absorbency. The second flow transfer layer is configured in size and material to delay the transfer of liquid from the first transfer layer to the sensing means until the excrement absorber is wettable enough to require replacement. .
[0016]
In yet another embodiment of a sensor for use with a waste absorber monitoring system, the sensor is configured to prevent direct flow of liquid to be sensed on sensing means located below the flow buffing layer. A flow buffing layer disposed and a set of openings penetrating the flow buffing layer (detected to contact the sensing means but to suppress contact between the sensing means and the skin of the wearer of the excrement absorber) Openings of sufficient size, shape, and thickness to allow the passage of semi-solid or solid material (eg, feces) to be passed. The opening is preferably located behind the sensor part, which is most likely to be directly affected by a drop or flow of urine. Also preferably, in order to provide a liquid permeable flow transfer layer disposed adjacent to the flow buffing layer, the flow transfer layer is sufficiently absorbent to retain, thereby providing a small amount of liquid Or the condensate penetrates the opening and prevents it from being detected by the sensing means. The flow buffing layer is provided in a set of openings adjacent to and in fluid communication with the openings through the flow buffing layer. Even if the absorber material is saturated and the flow transmission layer can be constrained by a liquid impervious layer to direct the flow of liquid away from the opening, the flow buffing layer will not flow When compared to the body) layer, it is preferably relatively hydrophobic. It is also preferred that the covering layer (the covering layer having a nominally close slit / flap covering the opening) is arranged adjacent to the flow buffing layer facing the sensing means (or the flow furthest from the sensing means). In embodiments that include a flow transfer layer adjacent to the surface of the transfer layer). These slits / flaps resist exchange of urine, but can be replaced by contact with the feces to allow the feces to pass through the opening.
[0017]
The sensor of the present invention may be incorporated as a part of a disposable diaper, or may be applied for use with an excrement absorber, and in this embodiment, for attaching the sensor to the excrement absorber. Means and an optional coating layer for separating the first flow transfer layer from the skin of the wearer of the excrement absorber are provided.
[0018]
In another embodiment of the present invention, a monitor / alarm unit holding device for use with a waste absorber monitoring system is provided, wherein the holding device is on either a waste absorber / sensor or a waste absorber monitor. , Each having an interlock protrusion and a receiver, wherein the excrement absorber / sensor is adapted to be pulled over the monitor / alarm unit and is resiliently or semi-removably adhered to the excrement absorber. It has an elastic flap. In a preferred embodiment, the flap is large enough to be pulled over the monitor / alarm unit and across the waistband of the excrement absorber adhered to the front of the diaper and also to both the waist and the diaper portion inside the band. It is. The retaining device is preferably used with the detachable electrical circuit connector of the present invention, the connector including a flexible tab portion and a tab receiving portion. The tab portion has two or more conductive members disposed on the elastic support. The tab receiver has a conductive member, two or more protruding contacts arranged to engage a lateral surface that guides and locates the tab, and provides a means for deforming the resilient support into a corrugated shape. And maintaining its orientation and pressure with respect to the contacts so as to ensure continuous electrical connection between the contacts and the conductive member while retaining the tab portions. This connector has applicability to a wide variety of environments and systems and is not intended to be limited to applications using the waste monitoring system of the present invention.
[0019]
Further provided is an excrement absorber comprising one or more optional sensors of the present invention together with a monitor / alarm unit, and preferably a test strip for use in verifying the proper functioning of the system. It is a monitoring system kit. The monitor / alarm unit preferably comprises a power supply, an alarm means, an interlocking protrusion or receiver corresponding to the reciprocal part on the monitor / alarm unit holder, a removable sensor connector (as described above), and A relatively narrow and relatively small duty to measure the conductivity or capacitance between a pair of spaced conductors or semiconductors disposed over and within a suitable measurement path for the excrement absorber to be monitored. It includes an electronic circuit that utilizes a cycle pulse and activates the alarm means if the excrement absorber probably needs replacement. Monitor / alarm units form another aspect of the invention. The unit is preferably provided inside a waterproof case containing a power supply, alarm means, and electronic circuits. The removable sensor connector is preferably manufactured as part of a case. The case has a control surface with access to alarm means and control means, the access being thin and at least partially sealed by a flexible member.
[0020]
In another aspect of the invention, a visual alarm is provided that includes an electro-optic source located in a through opening that is sealed by a relatively thin, substantially optically transparent permeable coating. In a preferred aspect, the visible alarm means coating disposed above is removable or repositionable, is relatively thin, light transmissive, is a protective or retaining coating layer, and is a flap or pocket of the material. is there. The flaps significantly protect, hold and position the monitor / alarm unit, function as a rear projection screen for the electron optics source, and make the relatively narrow light beam from the electro-optics source significantly wider than the light source. Diverge or defocus to beam or viewing angle.
[0021]
In yet another aspect, the audible alarm means is an audibly communicable, structurally supportable, relatively rigid, sound-transmitting, relatively thin, flexible membrane having a perforated lower portion. Located in a narrow recess in the case located behind the This recess allows the membrane to freely vibrate in response to acoustic pressure waves from an electroacoustic transducer located behind the recess, but the recess is within the elastic limit of the membrane. By limiting the maximum deflection of the membrane at, the membrane is protected from mechanical damage without excessively attenuating sound propagation from the transducer during the intended operation.
[0022]
Control means are provided via the surface of the case. The control means both changes and indicates a selected alarm or indicating function for operation of the system in response to the repeated decay. This indication uses a visible or audible alarm that emits a display signal. The control means preferably provides such an indication only via a suitable connection of the excrement absorber sensor via a removable sensor connector.
[0023]
Further described, when connected to the monitor / alarm unit of the system, simulates either a dirty or unclean excrement absorber / sensor for testing, caregiver training, or demonstration purposes. It is a simple test strip that can be performed selectively.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0024]
(Detailed description of the invention)
The present invention provides an excrement absorber monitoring system with appropriate "alarm criteria" and detection methods to reliably establish:
[0025]
A significant amount of urine is rapidly excreted into the diaper and / or
The diaper's ability to absorb is significantly reduced and / or
・ Any feces accumulate in the diaper
The above-mentioned conditions indicate that, for the purposes of this specification and the claims, what most recent high-absorbency diapers referred to as "needs to be changed" or "needs to be changed" for diapers is probably It is defined and automatically detected to properly correlate with conventional perceptions of whether it should be changed (or at least checked). This response not only reflects conventional inspection criteria, but also leads to diaper changes at similar intervals.
[0026]
Other requirements identified and provided in the present invention for disposable waste-absorbent monitoring sensors relate to their "feel", appearance, and cost. Whether the sensor is incorporated into the diaper or applied to the inside surface prior to use, it is comfortable for the wearer. The sensor is soft, flexible, resilient and good in appearance. From a cost perspective, the materials are particularly economical, and the sensor design is particularly directed to high-speed manufacturing processes, such as continuous strip-based assembly methods.
[0027]
In addition to providing a sensor system that consistently determines the "need to change diaper" condition (for both urine and fecal stains) in a manner that responds to the needs of both the caregiver and the wearer The present invention further addresses certain practical issues relating to conventional approaches and significant needs that remain unsolved. The monitor unit generates a relatively pleasing audible alarm that is audible from a reasonable distance and is greater than the typical background noise, and the monitor is compatible with common remote audio monitors. However, audible alarms are undesirable for use during the night or nap (or in certain public situations), and are thereby designed to avoid disturbing the sleep of infants or surrounding persons (eg, visible ) Alarms are also provided. The visual alarm is bright enough to be seen outdoors during the day or through one or more layers of clothing, as well as over a wide viewing angle. In addition, the caregiver can easily switch the monitor unit between the alarm modes, and can switch with one hand even for a wearer's clothing that does not need to be removed. Reusable monitor units for waste-absorbent monitoring systems are inevitably exposed to moisture and require cleaning if soiled. While being handled normally, this unit can also be dropped on a sometimes hard surface. Therefore, there is a need for a small, robust and waterproof case. It is desirable to accommodate the monitor unit circuit, switching means, visible and audible alarms, and to provide physical and chemical connections to diapers and sensors. When fully sealed, it potentially limits use for battery recharging or replacement or makes this completely impossible. However, it complicates the power requirements for such devices. Therefore, the energy use of the monitor unit must be sufficiently saved for a complete system to be powered over the expected life using a single pre-installed battery. In addition, the sealed monitor case can also interfere with audible and visible alarm signaling and complicate reliable and convenient interconnection of the disposable sensor and monitor unit. Thus, the system utilizes innovative means to effectively overcome these problems. The monitor unit can be quickly and easily attached and removed from disposable sensors and diapers. This means is securely placed in use and remains electrically connected. A self-test indication of normal operation is provided automatically when the system is activated (just by attaching the system to a disposable sensor / diaper). This self-test display also confirms which mode (audible or visible) the monitor is set to.
[0028]
(system)
As shown in FIG. 1, a preferred embodiment of the waste absorber monitoring system includes a removably interconnected disposable sensor 100 and a reusable monitor / alarm unit 500. The system is suitable for use with various diapers (reusable cloths and disposables), underwear, bedding and the like. Preferred use (ie, using sensors provided as add-on products provided in disposable diapers (shown in FIGS. 1, 2A and 2B)) is the main basis for the description of the present invention. The components necessary for adaptation to the system or for use in other environments are also described further below. For example, FIG. 22A depicts a sensor pre-installed as part of a disposable diaper. In such an integrated embodiment, the removable lower protective layer 110 of the add-on unit shown in FIG. 1 is not required. In addition, the top cover layer 400 and the top absorber layer 350 (under layer 400) of the add-on unit may include a diaper inner surface 400-A (shown in FIG. 22A) and one or more diaper absorber layers below. Each can be replaced by a moiety. As will be described, the novel underlying operating principles and means of the sensor 100 can be implemented in many ways, either to modify the sensor response characteristics or to achieve other objectives such as reducing manufacturing costs. May be applied. The sensor may be provided on an adhesive backing or may be affixed to a diaper. For any high volume of disposable product, it is advantageous to use a biodegradable material whenever practical. The removable electronic connection and monitoring holding portion 450 of the sensor may protrude from the diaper, such as with an add-on unit as shown in FIGS. 2A and 2B, or in FIGS. 22A, 22B, 22C, 22D, and FIG. Arranged on the upper front diaper surface 474 either by utilizing various additions or modifications to the diaper as shown at 22E.
[0029]
(Sensor)
Sensor 100 is typically a multi-layer assembly (similar to a pad or strip) that is applied directly to, or incorporated within, a diaper or other article in which the sensor is used. The preferred add-on embodiment shown in FIG. 1 has an upper portion 102, a lower portion 104, two side edges 105, a distal end 106, and a proximal end 108. Shown to the right of the dashed fold line 342 (showing the line where the sensor is designed to fold past the upper front edge of the diaper as shown in FIG. 2A) is a removable electronic connection and monitor retainer Part 450. The sensor portion 450 includes means for mounting and holding the monitor / alarm 500 and is shown in the enlarged schematic of FIG. 5A. As derived above, a preferred disposable add-on embodiment is further illustrated in FIG. 3, which shows various overlapping layers. For clarity, the removable lower protective layer 110 and a similar removable upper protective coating 455 (shown in FIG. 5A) are omitted. The layers of the embodiment of FIG. 3 are shown in the enlarged cross-sectional views of FIGS. 3A, 3B, and 3C. The relative positions and orientations of these cross sections are shown in FIG. An embodiment of the sensor 100 is also shown in the vertically highlighted side view of FIG. 4 (including "all" layers). In FIG. 4, the layers are, from bottom to top, a removable protective layer 110 (comprising a removable adhesive securing tape 116, a wrapper 114, and a peelable portion 112), a lower connection / attachment layer 452, Monitor / alarm retaining flap layer 460, selective monitor / alarm positioning block 470, tab stiffener 166, lower relative impermeable layer 150, conductive element layer 200, lower porous / absorber layer 250, upper relative It includes an impermeable layer 300, a second porous / absorber layer 350, a cover layer 400, and a releasable upper protective layer 455. These layers, including these dimensions, will be described in more detail below, especially with regard to the same preferred embodiment. This layer is shown separately in FIGS. 6, 7, 8, 9, 10, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17, respectively. Different sizes of diapers may vary in at least some dimensions (preferably in certain layers), as certain sensor modifications may need to be adjusted for different embodiments and use environments. Length only) and does not need to be directly proportional to the diaper size difference. A detailed description of the layers 452, 166, 150, 200, 300, 460, 470, and 455, including the removable electronic connections and retainers 450 of the sensor, is provided herein below. This is because the layer containing the “inner-diaper” portion of the sensor (as shown to the left of the fold line 342 in FIGS. 1, 3, and 4) can be initially treated as a key feature.
[0030]
("Bonding" and effect of adhesive, coating, and inner layer attachment)
In describing the various layers of the sensor 100, the preferred arrangement of the bonding means may be selectively indicated by the name of the layers (eg, by referring to layers 150 and 300 as "double-sided bonding layers"). As will be appreciated by those skilled in the art, the adhesive may be provided on the surface of appropriate portions and various layers, including others such as 200, 250, 350, and 400, to achieve a successful assembly of the sensor. Can be deployed. Alternatively, a process such as thermal bonding or ultrasonic or laser welding may be utilized to eliminate the use of adhesive. Simple proximity of the mounting layer to the physical surface between layers can be important for normal sensor function due to the "coupling" effect on the liquid absorption and flow properties of the porous / absorber layer. Establishing a boundary or "binding" the surface of the thin absorber layer by sealing the absorber with an adhesive or other impervious coating is a break that pulls liquid laterally along the layer. Block air contact along the surface which reduces (reduces) the average magnitude of the area pore capillary tension. Such bonding allows the liquid to diffuse more rapidly within the layer while reducing or eliminating the surface absorption capacity of the layer (in other words, the surface absorption capacity to "collect" through the surface to be bonded). For example, fully bonding both the top and bottom layers of a thin absorber layer tends to maximize the lateral or lateral diffusion rate of the liquid, but also eliminates its surface absorber capacity. (Note that the terms “lateral” and “transverse” are used interchangeably in this description and are “to” or “to” one or more layers that are relatively perpendicular to the appropriate plane of the one or more layers. (In contrast to "vertical" or "penetration", which interchangeably represents "outgoing" flow). Surface absorbency and lateral diffusion rates can be adjusted by adjusting the percentage of "open area" or "unattached" surface (e.g., to provide "pinholes" or other obstructions in the bonding adhesive or coating. Or by using a dissolvable coating). Lateral diffusion may also be achieved by the relative permeability of adjacent layers or the absorbency of adjacent layers, and the choice of material used will determine the main flow of flow through and around the sensor. The direction can be determined. Thus, the term "relatively impermeable" is used to describe layer 300 to stress the function of providing a baffle between sensing means 200 and the source of the liquid to be sensed.
[0031]
In some cases, as described above, physical attachment via an adhesive is preferred, which can contribute to sensor calibration to obtain the desired alarm response. This also helps to maximize the flow through the diaper. For example, as shown in FIGS. 3B and 3D, the lower absorbent layer 250, upper impermeable layer 300, and upper absorbent layer 350 are preferably adhesively joined by a double-sided adhesive layer on layer 300, Thereby, the adjacent portions 258/358 of the two absorber layers 250 and 350 are kept in direct contact and constant. In the embodiment of FIG. 3B, the contact penetrates the opening indicated by reference numeral 320. This constant and predictable contact is important for the "flow splitting" characteristics of the sensor. Thereby, urine that is first absorbed into the absorbent layer 350 through the cover layer 400 traverses the central portion of the impermeable barrier layer 300 laterally and preferentially “down” towards the diaper. Flows through the contact portions 258/358 and the portion 356 such that the fluid flows. This preferential flow continues until the rate of surface absorption of the diaper is lower than that of the absorber layer 250 (by increasing the saturation of the high velocity flow to its absorbing bulk and / or surface). At that point, at least one portion (or an increased portion) of the total flow does not go to the diaper, but diverges laterally from the main flow and into the absorber layer 250, through which the conductor Proceed to layer 200. Another example of an advantageous adhesion of the absorber layer is by relatively penetrating the sensor through the contact portion 356 (or through the series of “discharge” openings 310 shown in FIG. 3B). Is to have a flow transmission efficiency to the diaper. This is substantially increased by placing tightly the contact portion 356 adjacent and in fluid communication with the diaper (or by gluing the area surrounding the opening 310 to the diaper surface). This ensures that the top absorbent layer 350 remains constant in direct contact with the diaper and provides capillary continuity through or around the other impermeable layer 300.
[0032]
However, in other parts of the sensor, physical mounting is not preferred. For example, as can be seen in FIG. 3B, the cover layer 400 can be “free-floating” relative to the upper surface of the upper absorber layer 350 or affixed to this surface. By bringing the layers 350 and 400 closer together rather than adhered, they remain unbonded, thereby increasing the capacity of the layers of layer 350 to quickly absorb the initial flow of urine and to be covered by the sensor. Prevent "bounce" in the area of the diaper that was made. The lack of adhesion here also contributes to comfortable skin contact and flexibility of the sensor, and thus adaptation to the ever-changing diaper shape. This is because the coating 400 can easily slide over the layer 350, thereby increasing the overall sensor flexibility.
[0033]
(Removable protective layer below sensor 100)
The removable protective layer 110 in the preferred add-on embodiment is typically used as a packaging to keep the sensor clean while allowing that layer to be folded or wrapped. Is done. Layer 110 also facilitates system application and assembly by providing releasable protection of certain suitable adhesive surfaces of the sensor. As shown in FIGS. 4 and 6, layer 110 has a releasable portion 112 that removably adheres and is about the same (or preferably slightly larger) in width than double-sided adhesive layers 300 and 452. Having. The material used for the peelable portion 112 (such as a thin paper with a non-porous plastic to be coated or a wax coating with a characteristically low bond strength with an adhesive) is removably adhered. Must match the properties of the adhesive that must be done. (Such coating materials are typically specialized with special adhesive tapes from manufacturers such as 3-M as the best conforming). Extending on either side of the peelable portion 112 is an optional wrapping portion 114, which extends sufficiently to fold around the entire sensor means 100. The material used for wrapping 114 (preferably, such as a polyethylene or vinyl sheet having a thickness of about 0.001 inches or less) must be thin, lightweight, foldable, and disposable. This material may be made of the same material as the peelable portion 112, which has the added advantage of reducing the number of materials required in the manufacturing process and eliminating the lamination step. At one end of the wrapping portion 114 is an adhesive portion 116 to hold the assembly in a condition where it can be cleanly folded or wrapped before use. If the sensor is bulk packaged (eg, in a flat deposited sensor plastic bag), and as described above, the entire protective layer 110 is needed in the pre-embedded disposable diaper embodiment of the sensor. If not, wrapping 114/116 may not be required.
[0034]
("Inner diaper" part of the sensor 100)
The lower relatively impermeable layer 150 shown in FIGS. 3 and 11 may serve as a means for attaching the sensor 100 to a diaper or other use environment. As shown in FIG. 3B, layer 150 has a central core 152 and is optionally, but preferably, provided with an upper 154 adhesive and a lower 156 adhesive. Layer 150 also provides structural support, holds electrically conductive layer 200 in place, holds elements 202 and 204 in parallel and a predetermined distance apart, and defines a channel 160 therebetween. By being manufactured from a liquid resistant or impervious material, layer 150 also functions to trap moisture in channel 160. Layer 150 also adheres to the remainder of sensor means 100 through a portion of absorber layer 250 and that portion, thereby further affixing the diaper. The material for the impermeable layer 150 is typically thin (about 0.001 inch thick), flexible, but dimensionally stable tape of liquid impermeable paper, or acetic acid. It is preferably plastic such as vinyl, polyethylene, polypropylene, polyester and the like. Layer 150 and thus core 152, except for conductive layer 200, is the narrowest layer in sensor means 100. As shown in FIGS. 3 and 11, in a preferred embodiment, layer 150 is about 0.75 inches wide and 0.003 inches thick, optionally narrower at the front (near edge 164). It has a portion 162. This narrower portion substantially matches the overall width of the electrically conductive elements 202 and 204 of layer 200, such that the top adhesive 154 of layer 150, as shown in FIG. It is not exposed at the front connection end 162 of the upper layer 150. The tab stiffener 166 shown in FIGS. 3C and 10 is preferably made of a thicker material than the core 152 (such as a 0.010 inch thick polyester sheet) and the lower adhesive of the layer 150 156. The tab stiffener 166 acts as a structural support for the layers 150 and 200 and preferably further provides for a removable connection between the sensor 100 and the monitor 500 as shown in FIGS. 5A and 5B. Acts as an active spring element for the The combination of the tab stiffener 166 and the front of the layers 150 and 200 includes the male connector tab assembly 170 of the sensor 100 as shown in FIGS. 4 and 5A. As further described with respect to the removable electronic connection and retainer 450 of the sensor, a tab assembly is connected to the sensor 100 and placed on the diaper for use, as shown in the enlarged side view of FIG. 5B. If provided, the tab assembly further assists in positioning and holding the monitor unit 500. As shown in FIG. 11, the portion 162 of the impermeable layer 150 is 0.5 inches wide in the preferred embodiment, the tab stiffener 166 is preferably 0.75 inches wide, The width of this 166 is slightly less than the width of the recessed connection receiver 600 of the monitor / alarm unit 500 that receives the tab 170 of the sensor for electrical and / or mechanical connection purposes as shown in FIG. small. The material used for the top adhesive 154 as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C forms a strong, preferably permanent, attachment to the conductive layer 200 and the absorber layer 250. To be selected. The adhesive 154 should be a non-absorbent, impermeable adhesive such as a pressure sensitive adhesive on a typical 3-M "Scotch" brand tape. Alternatively, this may be a layer of hot-melt adhesive, whose one or more material surfaces may be fused together for attachment. The material used for the lower adhesive 156 is selected to removably adhere to the protective layer 110. That is, it can be the same as the top adhesive 154, depending on the nature of the peelable portion 112 of the protective layer 110. Layer 150 may be obtained with adhesives 154 and 156 already applied, or the adhesive may be applied as part of the assembly process. Layer 150 may be cut from 0.75 inch wide and may be a double-stick tape (such as 3-M type 665) and is pre-wound to a desired width that is readily available.
[0035]
In the pre-assembled disposable diaper embodiment of the present invention, the lower adhesive 156 is an alternative means for receiving / sticking the sensor means inside the diaper in place (heat bonding or the absorbent core of the diaper). Sewn parts in the material, or the use of recessed channels or folds, etc.), and the sensor can be internally coated, as has proven to be the most economical for manufacturing. It could instead be attached to a layer or other part of the diaper.
[0036]
As shown in FIG. 12, the conductive strip layer 200 has a first conductive member 202 and a second conductive member 204, each of which has an outer end surface 206 and an inner end surface 208. These are maintained substantially parallel to each other by the top adhesive 154 of the layer 150 and are (most easily) separated by a fixed distance (preferably between about 0.010 and 0.125 inches). And most preferably 0.045 inches). The materials used for the conductive members 202 and 204 and their dimensions, in conjunction with the material of the channel 160 and the materials from which those conductive members are made, partially limit the sensitivity of the sensor 100 and the overall system. decide. The conductive members 202 and 204 may be made from different materials, may be laminated thin metal foils (e.g., 0.001 inch thick aluminum, etc.), preferably the same material, or may be vacuum deposited. It can be a treated metal or semiconductor, a printed conductive ink, paint, ionic gel, soluble salt, or other liquid-capable conductor, or a doped polymer It may be a material.
[0037]
The spacing between the conductive members 202 and 204, which define the width of the channel 160, can be set (or varied) over a considerable range (eg, 0.01-0.5 inches), but with certain electronic components in the monitor unit 500. To achieve the desired sensitivity threshold with appropriate compensation by choosing the value of. Urine and fecal conductivity varies widely, and careful detection of both urine and feces requires careful compromise in setting design parameters. However, even the selection of appropriate element values tends to be more limited in realizing the preferred gap (also conductor width) range by other factors. In general, too small a gap in the channel 160 will cause manufacturing difficulties and the two conductive strips will never touch or short (as shown in FIGS. 5B and 20, the sensors 620, 622). , And 624 that attach to the set of monitor units connecting them, including contacts or shorts). Alternatively, a spacing that is too small increases the sensitivity of the sensor to damage or extraneous contaminants that may accidentally bridge the conductor. Similarly, condensation from sweaty skin or high ambient humidity can be troublesome if the gap is too narrow. Up to this point, the smaller the gap, the more power consumption at the expense of the system, but the more theoretically the system becomes more "electrical" noise resistant and responsive, because This is because the current becomes larger during sensing, especially when the removal material bridges the conductor. On the other hand, if the gap is too large, an unrealistically high reference impedance is required to detect the presence of feces of relatively low conductivity, especially in the case of dryness. The larger gap is also wider as the series of fecal entry openings 252, 330, 352, and 410 (as shown in FIGS. 13, 14, 15, and 16, respectively) span both conductors. Which means that relatively large amounts of feces need to be present for reliable detection. An opening that is too large also undesirably allows the diaper wearer's skin to compress into the opening and even contact or bridge the conductive strip.
[0038]
The members 202 and 204 have different widths (in the preferred embodiment, about 0.305 and 0.130 inches, respectively) and preferably have the same thickness (typically 0.001 inches or less). , Thereby minimizing perceptible stiffness and catastrophic stress in repeated bending of the sensor. In particular, the width and spacing of the conductive strips may be selected to match the “minimum” actual connector gap and contact overlap at connector tab 170 (as shown in FIG. 20). It is desirable to minimize the entire area of layer 200. Because the total exposed area divided by the average conductor gap is proportional to the total electrical capacitance of the sensor. The higher the capacitance of the sensor, the higher the electronic and electrical noise sensitivity of the system, and the higher the power required to operate the sensor. Ultimately, although not desirable, the relatively high active sensor area (defined by the external "footprint" of the conductive element 200) flows from the source (diaper wearer) to the bulk absorber (diaper). Cause greater disturbance of the The lower impervious layer 150 (which separates the conductive strips 202 and 204 from the diaper layer below) prevents direct downward (through) flow anywhere in the sensor's longitudinal center area. enable.
[0039]
As mentioned above, either member 202 or 204 can be larger or smaller without affecting the function of the sensor means. In a preferred embodiment, a wider conductive strip 202 is preferably used to bridge the pair of contacts 620 and 622 in monitor unit 500. In the monitor unit 500, the ends of the strip are brought to a flexible or rigid connector tab configuration (as shown in FIG. 20). This allows a simple insertion of the connector tab portion of the sensor into the sensor unit (as also shown in FIG. 5B), conveniently serving as the power on / off control required in the system. I do. A constant width over the entire length of the strip is desirable for fabrication with the supplied metal foil conductive material, but is not required for either the deposited or printed conductive strip thereon. Is evident. In this case, the width of one strip can be easily made larger at the connector end than the other alone, or the elements of layer 200 can take a variety of other shapes. For example, the elements can be arranged in a grid or mesh rather than a solid strip, further covering the required area and providing the desired functionality, while reducing capacitance and material costs.
[0040]
As further described with respect to the monitor / alarm unit 500, the conductive strip may be connected via a detachable connection to the monitor unit circuit for a short time interval (approximately every 3 seconds) (approximately 0.1 seconds) ), Low voltage (3v or less), fast rise time (preferably less than 1 microsecond) square wave pulse, which is diversified by any material in the capture channel 160 between the conductive strips, A proportional average current (ranging from 0 to about 1 microamp) is allowed to flow between strips for the duration of the pulse. The magnitude of the current depends on the "bulk ion" and "skin" conductivity of the material that bridges the conductor strip and the effective current path geometry. The level of generated current flowing during any of these pulses above a preset threshold level will signal the monitor unit an audible beep or visual alarm that will signal a caregiver in need of a diaper or other absorber change To emit light. As mentioned above, double or multiple pulses are preferred over single pulses for more efficient alarm communication to caregivers.
[0041]
As shown in FIGS. 3 and 13, the porous absorber layer 250 is generally rectangular in shape somewhat wider than the double-sided adhesive layer 150 and is disposed toward its distal end 254. It has a series of extended openings 252 (these openings may alternatively be described as conduits, channels, passageways, perforations, holes, etc., and are provided for fecal-specific detection purposes. Fully described when fully described as 100 other layers.) The length of layer 250 nominally extends toward and through the entire length of the portion of the sensor that travels just beyond fold line 342 and into the diaper when layer 250 is provided at the front rim of the diaper. . Layer 250 is typically made of a cellulose-based, superabsorbent paper or cloth, or similar natural or synthetic hydrophilic material of a woven or non-woven construction. The choice depends on manufacturing economy and the objectives achieved by the layers. In a preferred embodiment, the thickness is between about 0.01 and 0.06 inches (uncompressed), but can be selected from a significant range, primarily because the response delay of the sensor to urination events Affect time. Larger thicknesses, as opposed to the lateral diffusion rate of liquid through the layer, increase the relative liquid buffering and volume transfer capabilities of the layer. The relative width, and particularly the material and "composition" of the absorber layer 250, also contributes to its properties, as explained below.
[0042]
In general, an important property of a liquid porous (absorber) medium, along with the surface tension between the material and a given liquid, is its average "capillary tension" or pulling the liquid from an adjacent absorbent porous material. The average pore size or channel size that determines the relative capacity. A material having a relatively small average pore or channel size allows liquid to be drawn from an adjacent amount of a similar material having a relatively large average pore or channel size. Further, for low viscosity liquids, the smaller the average pore size, the faster the material will absorb the liquid. Because the absorption rate is proportional to the average capillary tension (measured in a unit of vacuum), the average capillary tension is then used to hold the average pore surface to volume ratio, and more liquid. It depends on the percentage of available pore volume (ie, the available "absorber volume", usually expressed as% by volume or weight).
[0043]
The instantaneous absorption rate across a surface (such as inside a diaper) depends on how quickly the liquid reaches the exposed (to be absorbed) surface and how fast the liquid is transported to the bulk of the material volume. Changes depending on the balance of The available absorber capacity decreases over time due to accumulation of liquid through its bulk, thus reducing the maximum (usually initial) absorption rate on the surface. This is because the average capillary tension is reduced. The liquid is applied to the interface between two materials having substantially different capillary tensions (such as the diaper surface (eg, 400-B) and the porous layers 250 and 350 of the sensor 100, such as 259 and 356 (eg, 300 from direct contact with the 350). Relatively large (or virtually all) of the flow when reaching at the junction) (to a lesser extent due to being shielded by the diaper), the tension of the diaper material may ultimately exceed the value of layer 250 Go into the material with higher tension (initial diaper) until it drops to a small value. If the incoming stream is fast enough to "overcome" the speed capacity of the diaper surface's maximum absorption, despite the reduced overall capacity of the diaper, a "shunt" of this stream can always occur.
[0044]
For example, as shown in FIGS. 3, 3A, 3B, and 14, the second relatively impervious layer 300 is the backbone of the sensor 100 (reliably processes the manufacturing substrate). Along with layer 150, layer 300 has sensor core 302, but is preferably provided with an upper 304 and lower 306 adhesive, and in the preferred embodiment illustrated, layer 300 is approximately 1.5 inches wide. Each is made from a similar material or material as described for layer 150 except that Also, in this embodiment, the layer 300 is preferably approximately 0.001-0.003 inches thick, perforated 1.50 inches wide and pre-wound double-sided adhesive paper or plastic tape, preferably Liquid impervious and hydrophobic (i.e., not intended to be "wettable" by an aqueous solution such as urine), has good dimensional stability, torsional flexibility, and moderately active (Eg, type DT-2 manufactured by Manco Inc., Westlake, Ohio).
[0045]
In the embodiment of FIG. 3B, the layer 300 is provided with a plurality of openings 310 and 320, and preferably extends through the core 302 and both adhesives 304 and 306, respectively, which are primarily located toward the outer edge 308. . This plurality of openings, as well as flow related functions, aid in the mechanical flexibility and compliance of the sensor 100 by reducing the overall stiffness of its combined layers. The first continuous opening 310 is symmetrically disposed toward the outer edge 308 of the layer 300. While most shapes will work, rectangular or elongated external openings are preferred. This may reduce the available surface area for the impervious adhesion of layer 400 without resolving either the structural integrity of layer 300 or the function of the sensor to allow fast liquid flow through the diaper. It provides the best balance for layer 300 in use (along edge 308 as shown in FIG. 3B). In FIG. 14, each opening 310 has a frontmost edge 312, a topmost edge 314, an outermost edge 316, and an innermost 318. The second continuous opening 320 (further preferably shown as rectangular for similar reasons, but most other shapes can be used) is preferably symmetrically inward of the opening 3 Are disposed (in the direction of the center of the layer 300), and each of the openings 310 is substantially collinear with the midpoint between the front-most 312 and the rear-most 314 of the opening 310. On the point. This relatively twisted arrangement of openings 310 and 320 maximizes the structural integrity of layer 300 without obstructing ventilation. This also minimizes the flow distance to reach the diaper through the opening 310 and the over-edge 308, regardless of the path provided by any outward flow through the top of the impermeable layer 300, At least some of the flow helps to ensure that it enters the opening 320 in a practically accurate manner, and thus is directed to the absorbent layer 250. The outermost end 322 of the second series 320 is located proximate to the outermost end 256 of the absorbent layer 250 and the innermost end 318 of the opening 310, and preferably together with the outermost end 256 and the edge 318. 322 directly in the middle.
[0046]
Through this arrangement, the outermost direct contact portion 356 (through the first series 310 or otherwise) acts as a "spillway" for directing liquid to the diaper immediately and directly. The innermost direct contact portion 258/358 (second continuous "flow splitting" opening 320 or otherwise) directs the liquid to some extent to the absorbent layer 250 and (and thus the diaper). The specific material used for layer 250, the capillary absorber, is such that, depending on the material of the diaper surface, such liquids can obstruct the channel 160 laterally inward through layer 250 (layer 250). Through the lower surface portion of the diaper completely or partially (interfering with such liquids being absorbed downward (outside of the side edges of the impermeable layer 150 to block / trap)) or Decide what, or what percentage. The arrival of such a liquid through layer 250 laterally inward, and thus into channel 160, increases the measurable conductivity between members 202 and 204. Around a predetermined threshold level of conductivity (or change, ie, the rate of change of conductivity, or any other change in any other property resulting from the arrival of such a liquid), monitor / alarm unit 500 Circuit is releasably connected to conductive members 202 and 204 and is efficiently triggered. Thus, this situation triggers an alarm indication by the monitor unit that requires a diaper change.
[0047]
The third continuous opening 330 in the layer 300 is preferably shaped like the elongated opening 252 thereon and in fluid communication therewith, and thus the conductive member 202 and 204 directly. As shown in FIGS. 3, 13 and 14, preferably, openings 330 and 252 are approximately midway between several openings 320 in a distal end direction along a central portion of sensor 100. And extends substantially laterally outward from a line that contacts the innermost portion 324 of the opening 320. It is further preferred to have several matching elongated openings 330 and 252. In FIG. 3A, other shapes serve its function, and the laterally elongated shape is particularly suited to efficiently direct semi-solid and liquid feces to the channel 160, thereby faeces detection (conventionally It can be seen that the conductive members 202 and 204 are in direct contact to facilitate (which was rather difficult). The location and concentration of the openings 330 and 252 towards only the rear (ie, distal end) of the sensor 100 will make these conduits where feces are most likely to concentrate and the source of urine. Is likely to be behind, especially away from the direct stream of urine. This configuration prevents the system from being accidentally pre-triggered by eliminating the possibility of direct urine flow entering through the detection opening to select feces and contacting the conductive layer 200.
[0048]
Absorbing layer 250 is limited (except for those in direct contact with conductive members 202 and 204) by the bottom adhesive contact means having layer 150 and is limited to 300 along by the top adhesive contact. . This limitation is due to the increased lateral diffusion rate within layer 250 and the definition of channel 160 (defined by the inner ends 208 of members 202 and 204, the upper adhesive surface of layer 150, and the lower surface of layer 250). This causes the "capital trap" property to be improved. Also, because the channel 160 is filled with a somewhat elastic porous medium 250 (except at the locations of the detection openings 330 and 252 to select feces), it is strong enough to maintain the liquid material to be detected. Capillary properties are provided in channel 160. This “capillary trap” has the ability to maintain sufficiently relatively conductive waste for a long period of time from its first arrival at the trap, and is a part of the monitor unit 500 (conductive members 202 and 204). Eliminates the need for any functional "latching" of conditions above the conduction state threshold (measured over time). This sensor is characterized in that the conductive strips 202 and 204 are bridged by fecal material and still have electrical noise or interference, or temporary bridging (relative shorting) of the conductor strips for any reason. That the monitor has a very high electrical sensitivity to the very low typical conductivity caused by operating in a repeated self-correcting (ie, "self-reset" as opposed to "latching") mode. Important because it allows. As noted above, a common problem with electronic sensing devices that "latch" to the positional attainment of any measurable amount of preset threshold levels is that the electronic sensing device, especially when operated at high sensitivity, has no effect. It can be triggered inappropriately and permanently by meaningful conditions.
[0049]
Considering other design aspects related to layer interrelation, layer 150 needs to be wider than the entire "footprint" of conductive strips 202 and 204. Otherwise, unless the strips are made from a conductive adhesive, there will be no exposed adhesive areas sticking to the absorbent layer 250 other than the narrow gaps between the strips. If a conductive adhesive is used, the connector ends of the strips 202 and 204 (the strips themselves function as sliding members for removable communication with the electronic monitor unit 500, as shown in FIGS. 5A and 5B). ) Must be provided with a non-adhesive part. Layer 150 is also preferably tacky at the bottom so that the entire sensor is attached to the diaper along the longitudinal centerline. As noted above, this is desirable for secure attachment and for the sensor to be well matched to the changing shape of the diaper. This also helps to maintain good capillary contact of the exposed area at the bottom of the absorbent layer 250 (at the outer end 256 of the layer 150), thereby maximizing urine flow and proper monitoring Facilitates both system response.
[0050]
In still other interfacing aspects, the impermeable layer 150 may be in contact with the capillary wells or traps of the channel 160 and also in the lateral flow (from around the impermeable layer 300, through the contact portions 258/358, to the absorbent layer). (Flowing inward through 250) prevents uncontrolled "deprivation" or emptying of urine by the underlying diaper surface. The more exposed the surface area 259 of the absorbent layer 250 is in contact with the diaper between the layer 300 or the flow dividing hole 320 and the outer end of the impermeable layer 150, the more exposed (the surface of the diaper) The sensitivity of the response of the sensor (to absorbency) is reduced. This is because the lateral flow that would otherwise trigger the monitor unit is relatively likely to be absorbed by the diaper before reaching the capillary trap between the motorized members 202 and 204. Conversely, direct contact portions 258/358 or flow splitting holes 320 are partially or completely repositioned laterally, relatively inwardly, to be above the impermeable layer. If, or if layer 150 is made wider, the sensor response may thereby be altered, and if desired, the underlying diaper may be less dependent on the remaining absorption capacity, or substantially less. Without it, it allows to trigger an alarm after a certain minimum amount of urine has been released. Thus, the sensor splits the flow between the sensor and the diaper and, in order to model the effective absorption capacity of the diaper on the opposite side of the amount of urine released (as opposed to measuring), a portion of the flow To the layer 250. This is particularly useful in additional (as opposed to embedded) embodiments of the present invention.
[0051]
With further reference to FIGS. 3B and 3D, the relative width of the layer 150 facing the lateral position of the direct contact portions 258/358, 259 and 260 (or the flow dividing holes 320), and thus the urination of the sensor 100 One means by which the response can be easily "fine-tuned", reflecting desired traditional standards (and adjusting diaper material properties). By selecting the average pore size or other suitable properties of the absorbent layers 250 and 350 in relation to the diaper material, a "coarse tuning" can be made. (These layers are made from materials that are normally available "off the shelf" with gradual changes and only a limited range of absorbent properties.) The preferred combination of parameters produces the desired response sensitivity In addition, it is necessary to have sufficient area for bonding (or other means of deposition) on layer 150 with core 152 that can be narrowed. This narrowness is important. Because of the rapid flow of urine into the diaper, the overall “footprint” of the impermeable layer 150 is reduced, the overall “transparency” of the sensor is increased, and the flexibility of the sensor is increased. Because more gender and compliance can be achieved.
[0052]
As explained previously, the difference in each capillary or absorbent tension at the junction of the layer 250 and the diaper surface is the primary means of "split flow" for monitoring the diaper condition during and after a voiding event. It is. However, the triggering of the sensor need not depend on the layer 250 itself being always an overall "saturation" or "full percentage" (compared or absolutely with the diaper surface). This is a fact. Because only a portion of layer 250 needs to reach saturation in a very small, similarly sized cross-section "conduit". This conduit may be gradually filled with a sufficient volume of liquid in response to a urination event and reach (by the bridging means 202 in the channel 160) the detector means and trigger. Thus, in an alternative sensor embodiment, a specific absorbent capillary layer or other liquid transport device may provide the function of the layer 250 in directing liquid to the sensing means, even if the function is completely eliminated. ) Leave the surface condition identification function to each element. "Flow splitting" in conjunction with liquid passage delay can be used to track the amount of flow to the diaper in some proportion (as opposed to monitoring the remaining surface absorbent properties of the diaper, or In addition, this mechanism can be further utilized to alter the sensor response. For example, if the lower absorbing layer 250 could be made thicker for that area, it would act rather close to the "time delay" or "proportional splitting" element and far from the "tension discrimination" element. It is a tendency. This is because the greater the distance from the diaper surface, the less the lateral flow is affected by the diaper. This is particularly accurate at the top surface of layer 250 bounded by upper impermeable layer 300. An alternative embodiment of the sensor 100 may be configured with a selected material and size, such that the delay in triggering the sensor after one or more evacuation events is (primarily, the relative capillary tension of the contact surface). Instead, it will mainly or completely rely on the time delay of the lateral transmission described above. Such an arrangement allows the diaper to function efficiently before the monitor / alarm unit 500 produces a continuous “ready-for-diaper-change” indication. A similar purpose is substantially achieved (i.e., by allowing it to absorb some amount and / or relatively slow flow rate of excrement during the delay period). For example, a larger portion or the entire lower surface of the absorbent layer 250 may be bounded by an impermeable layer, and excretion material may be defined above around the baffle layer (eg, via holes in the baffle layer 300). ) Or alternative ones. Thus, such a material may move laterally over a period of time to a sensing point that triggers the detector. Holes through the permeable baffle may further extend through layer 250 and / or a layer that exhibits a lower boundary, allowing more waste material to flow through the sensor to the absorber.
[0053]
In a variation of the preferred embodiment, as described above, the upper layer (s) of the diaper itself can provide the purpose of the absorber layer 250 with respect to the diaper rest below. In this case, for example, detection means such as the conductive strips 202 and 204 in the preferred embodiment may be located below the impermeable layer 300. Portions of a similar layer 300 are also suitable for forming a connector structure such as a relatively narrow tab at its proximal end (with or without additional stacked layers) and connect with the monitor unit I can do it. This approach is shown with reference to the connector tab assembly portion 170 of the pre-installed sensor embodiment in FIG. 22C. Of course, such a configuration may benefit from the liquid trapping and shielding effects provided by layer 150 in a preferred embodiment, but may provide lower sensor cost. Under the impervious layer and in contact with the sensing means, a material having a different absorbent property than the diaper rest is positioned to efficiently trap moisture or liquid, thereby enhancing the function of the capillary trapping portion 160 It is further possible to provide and facilitate proper sensor response.
[0054]
In yet another alternative embodiment, any suitable detector means is located under (or is shielded by) an efficient baffle of a relatively impermeable element and an opening in such a baffle The waste stream provided through the section (or around the edge of such a baffle) may be received. This flow suitably influences the detection means by causing a change in the amount measured appropriately for sufficient liquid accumulation and / or flow combination. Thus, by means of the detector, it is realized that the alarm signal or indication reflects the desired set criteria in order to properly determine the need (or at least a test) of a waste absorber change.
[0055]
As shown in FIGS. 3, 3A, 3B, 4, and 15, the porosity, absorbent, collection / diffusion layer 350 is generally rectangular in shape and at least as wide as layer 300. However, it is preferably at least slightly wider to provide the direct contact portions 258/358 and 356, and also forms a free floating soft edge. Absorbing layer 350 is also preferably similar in shape and directly and in contact over an equal number of elongated openings 252 and openings 330 for the purpose of detecting surface features, as described further below. It has a continuous elongated opening 352 arranged in a state. The material of the absorbing layer 350 is approximately the same thickness and can be selected from the same type as used for the layer 250. In a preferred embodiment, layer 250 is such that urine flow has a somewhat lower initial absorbency associated with the contact diaper layer for purposes of favorably directing the diaper until the absorbency of the diaper is significantly reduced. Can be designed. On the other hand, the absorbency of layer 350 is of the same height as practical, preventing urine "splash-back" and easily blocking urine flow affecting anywhere on its upper surface. Selected to modify. Layer 350 also has capillaries or wicks properties to prevent premature triggering of the sensor by absorbing and buffering an effective amount of urine to direct flow toward outer end 354. Help with wicking. Preferably, the layer 350 is bounded by directly adhering the absorbent layer 350 to the impermeable layer 300, or otherwise by coating the permeable material and its layers. Lateral liquids that incorporate properties and / or are lightly applied are increased. Such direct bonding of the absorbent layers 250 and 350 to the lower and upper surfaces, respectively, of the impermeable layer 300, respectively, causes the absorbent layers 250 and 350 to pass through these holes as can be seen in FIGS. 3B and 3D. Maintaining mutual capillary contact facilitates fast and predictable liquid flow through direct contact portions 258/358 or "flow splitting" holes 320 in layer 300.
[0056]
As shown in FIG. 3A, urine flows indirectly to the conductive elements 202 and 204 via leakage (ie, capillary flow) from the porous layer 350 via the fecal property detection openings 352, 330 and 252. Is disturbed. Because these openings in both absorbing layers 350 and 250 are located with openings 330 in layer 300 (slightly larger in some embodiments), the two absorbing layers are impermeable to each other ( And preferably not hydrophobic) layer 300. This capillary gap effectively removes any leakage path of urine through the selective fecal characteristic detection opening, as indicated by reference numeral 332. As will be apparent to those skilled in the art, fecal detection openings 352, 330, and 252 may be punctured, or the capillary fragments of layers 350 and 250 may not be able to preserve the area of opening 330 in layer 300. The manufacturing method used to make it otherwise needs to be cut clean.
[0057]
In an alternative embodiment, layer 350 may have a suitable opening in its surface and be wide enough to completely wrap around impermeable layer 300. In this case, an adhesive may be applied to the lower outer edge of the bonded layers 250/350, or some other means may be used to hold the sensor 100 to the diaper.
[0058]
The impervious layer 300 can be similar or the same width as the impervious layer 150, so it is not necessary to drill one of the "drain holes" 320 or "flow splitting holes" 320 through the layer 300. Absent. In this case, appropriate bonding or other means (eg, thermal bonding) may also be used to maintain the absorbent layer together (at least in place) and optionally hold the sensor in good contact with the surface of the diaper. Can be used. In one embodiment, if the sensor is incorporated into a diaper, the surrounding layer of the diaper may serve this purpose. If layer 300 is made narrower to remove holes 310 and 320, layer 300 may be made even wider at the proximal end of the sensor ahead of some points near fold 342, or at the upper front of the diaper. It may be added to or used in individual wider assemblies for various purposes of attachment, location, and retention of monitor unit 500. As noted above, various aspects of the proximal ("diaper exterior") portion of the sensor structure are further described herein below in connection with the electronic coupling and holding portion 450.
[0059]
As shown in FIGS. 1, 2A, 2B, 3, 3A, 3B, 4, and 16, the cover layer 400 is the uppermost layer (on the diaper for use by the sensor). If installed). It contacts the wearer's skin and provides comfort and protection from contact with other layers. It has an upper surface 402, a lower surface 404, and an outer edge 406. Layer 400 should be soft, non-absorbable, and preferably highly porous or liquid-permeable to minimize obstruction to urine flow. In a preferred embodiment, the layer 400 can be made of a hydrophobic material, so that urine can be further absorbed immediately through the mesh of openings by the layer 350, but the top surface would otherwise be particularly Remains dry. Suitable materials are, for example, thin (preferably, polyethylene, polyester, polypropylene, nylon or other heat bondable fibers, as well as other polyolefins such as copolymers of polypropylene and polyethylene or copolymers of linear low density polyethylene). Can be about 0.001 inch thick). Webs generally consist of microperforated film sheets or can be spun, woven, blown, foamed, or manufactured. For example, a synthetic material combining micro-perforated polymer film sheets underneath or thin non-woven fibers on which a network or web is spun is used to provide a surface that is comfortable and softens skin contact. obtain. In an alternative embodiment, for such a composite shape of layer 400, it is possible to efficiently provide further as absorbing layer 350, thereby reducing the number of component layers.
[0060]
As shown in FIGS. 16, 3A, and 3B, the cover layer 400 is preferably somewhat wider than the layer 350 to fit around the outside of the layer. In this preferred embodiment, the cover 400 (if folded) effectively defines the overall width of the sensor portion to be placed inside the diaper. The edge 406 of the layer 400 is folded at the location of the outer phantom line 412, surrounding the outer edge 354 of the layer 350 and continuing to position the inner phantom line 414. As shown in FIG. 3B, the portion 416 of the folded edge of the layer 400 is somewhat smaller than the dimension between the phantom lines 412 and 414 (shown in FIG. 16), and eventually from the edge 316 of the opening 310. The portion of the upper adhesive 304 of the impermeable layer 300 extending to the outside is covered. As described above, the portions of layer 400 and layer 350 that extend beyond edge 308 of layer 300 provide a pair of floating software edges 418 of the sensor. The portion 416 does not need to cover the outermost direct contact portions 356 or rows of openings 310 in the layer 300 so that the cover layer 400 needs to pass as urine flows from the collection / diffusion layer 350 to the diaper. Do not disturb or provide additional material.
[0061]
The lower adhesive 306 on the lower surface of layer 300 helps maintain direct capillary contact of the absorbent layer 350 with the diaper surface under the sensor through them, whether in direct contact portion 356 or hole 310, Thus, it facilitates the flow of urine from layer 350 directly to the bulk absorbent layer of the diaper. As can be inferred from the side views of the layers in FIGS. 1 and 4, the exposed portion of the lower surface adhesive 306 of the layer 300 (not explicitly shown in FIG. 4) is covered by the peelable protective portion 112 of the layer 110. It is intended to be removed prior to the installation of the sensor 100 on the diaper. In an alternative embodiment (as can be inferred from FIG. 3B), edge 406 surrounds layer 300 and layer 350, and thus replaces portion 309 on the “lower surface” of layer 300 (outward of edge 316). Can be housed so as to be adhered to. In such a case, the portion 309 of the lower adhesive 306, like the preferred embodiment, is not available to press the outer edge of the sensor 100 against the diaper. As will be apparent to those skilled in the art, the method selected to bond or attach layers 400 and 350 to layer 300 may be to use an adhesive tape material in advance for selectively applying the adhesive, Alternatively, it depends on the economics of manufacturing and the relative advantages of further utilizing other means, for example, thermal bonding. To minimize high-volume manufacturing costs, generally use thermal bonding or other means instead of bonding to the sensor 100 assembly, and primarily bonding for mounting and holding applications performed by the user. Can be found to be preferred. However, in any case, the outermost part of the sensor (except for any floating edges, eg, 418) is always in contact with the diaper surface. This allows the sensor to effectively avoid bunching or creasing the inside of the diaper to be uncomfortable. As described above, it further improves efficient liquid conduction through the sensor. Edge bonding helps maintain good contact of the exposed portion of the underside of layer 250 with the diaper surface, thus increasing the responsiveness of the sensor to diaper conditions.
[0062]
As shown in FIGS. 1, 3, 3A, and 16, the layer 400 is also preferably disposed similar to and just above the elongated openings 252, 330 and 352, and , Have a series of elongated openings 410 in communication therewith. These aligned openings provide a direct conduit to the top surfaces of the conductive components 202 and 204 for fecal-only detection. In one embodiment, opening 410 is slightly narrower than openings 252, 330 and 352, or against the ingress of urine splashes, or directly between conductive layer 200 and the skin. Slits through the material of layer 400 may simply be pre-populated to provide additional protection against physical contact. The material of layer 400 is preferably sufficiently thin and flexible that opening 410 can easily move away due to the presence of feces, such that such material, upon excretion, Through the layer 400 and then through the aligned openings 352, 330 and 252, and through them in direct contact with the layer 200 to facilitate efficient collection and penetration. In various embodiments, the slit 410 can be fitted to a flap that is nominally closed when no feces are present. In still other embodiments, somewhat wider openings may be used, or a series of small, possibly non-elongated openings of any shape are utilized for the functions described above. Regardless of the number, shape, or width of the openings 410, each such opening is at least one that is sufficiently narrow (eg, approximately equal) for the entire depth of the series of aligned openings below it. It must have one dimension (determined by measuring the minimum compressible assembled thickness of layers 400, 350 and 250). Such an aspect ratio of the aligned aperture will constantly push the aperture 410 deeply so that the diaper wearer's skin touches the components 202 and 204, thereby impairing sensor performance (such Whatever happens, it is not harmful to the wearer anyway).
[0063]
(Summary of Function: Response to Urination in Sensor 100 of Preferred Embodiment)
As described above (and see FIGS. 2B and 3B), urine generated by the wearer of the sensor-equipped diaper can often hit the cover layer 400 and simply pass through to the absorbent layer 350. . Preferably, the permeable, flow-collecting, laterally spreading material of layer 350, bunched underneath the covering layer by adhesive contact with non-permeable layer 300, is itself a urinary material. , While the top surface of the coating layer 400 remains substantially dry. A large volume of urine spreads at a high speed and necessarily outwards throughout the layer 350, where the portion 356 (or, in an alternative embodiment, the “spillway” opening 310) (A higher flow rate is easily accommodated across the side edges 354 and 105.) The direct contact portion 258/358 (or a second continuous "flow") through the layer 300 is facilitated. The “splitting” openings 320) provide a direct capillary contact for transporting liquid between the absorbent layers 350 and 250, which further reduces the absorbent properties of the diaper surface as compared to the lower absorbent layer 250. Facilitates the passage of urine through the diaper until significant degradation time has occurred (or, in alternative embodiments, After a delay or after a sufficient flow has flowed) the urine may be further guided towards the channel 160 between the conductive components 202 and 204, filling the gap therebetween and thus urinating the urine. A releasably connected monitor / alarm at times when the diaper's surface absorption capacity is significantly reduced, either due to total pool volume or due to a significantly faster urine flow (or optionally after a desired delay time). Emit 500. The nature of the capillary trap in channel 160 is used to "latch" such an egress state for an extended period of time (up to several hours).
[0064]
(Summary of Function: Defecation Response to Sensor 100 of Preferred Embodiment)
As described above (and FIGS. 2B and 3A), the sensor 100 selectively and even immediately responds to the presence of substantially any significant feces to the diaper. This response is distinctly different from the urine-related response of the sensor described above. The fecal material deposited on the upper surface of the sensor-equipped diaper is such that the material is placed in a series of shallow, effectively positioned, elongated feces-specific sensing openings 410, 352, 330 and 252 aligned with the sensor. Inevitably penetrate and pass through them and directly contact the conductive elements 202 and 204 connected to the monitor unit 500 and are collected by bridging them. The diaper wearer's skin cannot penetrate as to the depth of the opening due to the narrow gap or the use of a nominally closed slit-like elongated opening. (The details of the electrical methods used in the monitor / alarm unit 500 to reliably detect even small amounts of low-conductivity fecal material are described in detail herein with respect to the monitor unit.) The above described fecal-specific detection structures and means are dedicated to fecal material, i.e. they do not impair the aforementioned response to urine, mainly for two reasons. First, as described above, the capillary flow characteristics of these aligned fecal openings in the sensor indicate that indirect penetration of urine from the upper absorbent layer 350 and that urine Effectively preventing the elements 202 and 204 from passing through. Second, due to the uniqueness of the physiological limits of the origin and the direction of flow emanating from the wearer, the direct flow of urine targets these openings with respect to the placement of the fecal openings in the sensor. It is not physically possible.
[0065]
The relative positions of these openings are advantageously located approximately (even when closed) about the midline of the perineum of the diaper wearer and function as intended for both men and women. Do.
[0066]
(Adjustment of composite response of sensor 100 to reflect user criteria)
As mentioned above, adjusting the response of the sensor to accurately reflect the traditional criteria of diaper changing changes the absolute and / or relative dimensions of the components and / or changes the absorbency and flowability And / or optionally, using adhesives or other boundary coatings on the appropriate surfaces (or portions of the surfaces) of the various layers to provide surface absorption of the liquid or removal from the layers. Easily achieved by controlling the relative ratio of liquid loss to the laterally spreading flow rate in the layer, or by controlling the time delay of the flow relative to the detection means, especially as understood herein by those skilled in the art Can be done.
[0067]
(Releasable electronic bond and fastening part)
As shown in FIG. 2A, the sensor 100 extends forward within a correspondingly sized diaper from a point somewhat below the “rim” after the top of the front rim, where the layer structure is as described above for “ It is different from the "in-diaper" part. Proximal end 340 of layer 300 extends beyond fold 342 (also shown in FIGS. 3, 4 and 5A). As previously defined, this line indicates the approximate location where the sensor should be folded and attached to the outer portion 474 of the diaper. Once applied to portion 474, the sensor is designed to be well aligned, connected, and securely fastened to electronic monitor / alarm 500 (shown in FIG. 2B). The unique mounting of the monitor unit by the part 450 makes it generally difficult (and therefore impossible) for the monitor to be removed or impaired in its use environment by the diaper wearer. Make sure. However, this is also designed so that the monitor can be easily removed by the caregiver after the diaper is soiled, so that the monitor can be applied to the next diaper.
[0068]
As shown in FIG. 5A, the proximal ends of the conductive members 202 and 204 supported by layer 150 and portion 162 of tab 166 (and thus including connector tab 170) are It is accessible where it extends past the proximal end 340. At termination 340, tab 170 preferably projects upwardly at an angle away from connection and attachment layer 452 (shown in FIGS. 3, 3C, 4, 5A, 5B and 7).
[0069]
Layer 452 is made of a thin, preferably impervious material, and functions to connect layer 300 to monitoring flap 460. This flap is an extension of the layer 300 provided for the purpose of packaging and fastening the monitor unit. Layer 452 includes upper bonding means 454 and lower bonding means 456. The lower adhesive means 456 is covered by the proximal portion of the removable strip 112 of the protective packaging layer 110 (before applying the diaper). (Layer 110 is not shown in FIG. 3 or 5A, but is shown in FIGS. 1 and 4.) Layer 452 is preferably a thin (about 0.001-0.003 inch thick) paper sheet Or a plastic sheet such as polyethylene, polyester, or a double-sided adhesive tape having a central core 453 of other suitable substrate material such as that used for layer 300. The adhesive means may also be brushed, rolled or printed adhesive to eliminate possible costs and other problems associated with the use of a pre-adhesive tape , Hot melt, or ultrasonic, laser, or other bonding processes. A lower adhesive 456 is provided to the sensor unit 100 (and indirectly to the monitor unit 500) to secure the sensor 100 to the diaper portion 474. (This area is already plastic coated with most diaper brands, usually for gluing side closure tapes, flaps or tabs).
[0070]
Flap 460 is formed of a thin, preferably somewhat resilient, stretchable, and transparent or translucent material. This combination of properties facilitates packaging, thereby allowing the transmission of a visible and / or audible alarm signal while retaining the monitor / alarm 500 on the diaper portion 474. The flap 460 is preferably made of clear or translucent vinyl (approximately 0.001 to 0.003 inches thick), but requires the visual, auditory and elastic properties required of the selected material. And if compatible with the bonding means used, polyethylene or other plastics such as irradiated PVC (such as "shrink wrap") or materials such as woven or non-woven natural or synthetic fibers, From under its back, it is completely wrapped in front of and above the unit and then glued to the exposed top adhesive 304 of layer 300 (which can be inferred from FIGS. 2B and 5A and is shown in FIG. 5B). like). Thus, flap 460 is adhered to layer 452 and then as an extension of impermeable layer 300 for attaching portion 450 to the outer front surface of the diaper. The location of the layer 460 opposite the impervious layer 300 and the connection / adhesive layer 452 may be determined whether adhesive is selectively applied to the component during the manufacturing process, or the non-adhesive layer to create the flap 460. Along with the application of, depending on whether a pre-adhesive tape material is used, it can be adjusted to facilitate manufacturing assembly of the sensor. Preferably, as shown in FIGS. 3 and 4, the length of layers 300 and 460 is such that tab portion 170 passes through the smallest gap between these two layers, or otherwise end to end It is adjusted to allow it to protrude at the joint. The placement of the flap layer 460 between the tab assembly 170 and the layer 452 has the further advantage of shielding the assembly 170 (and also the bottom of the monitor unit, if attached) from the top adhesive 454 of the layer 452. Provide a point. In an alternative embodiment of the sensor, the flap 460 can be made as a continuous extension of the layer 300 if the layer 300 has the required properties as described above. The upper and lower adhesives 304 and 306 of the layer 300 then need to be selectively applied some distance beyond the fold 342 from the distal end, so that the flap portions are not tacky. When layer 300 and flap 460 are combined as the same continuous component, appropriate in layer 300 to provide the necessary path to make contactable connector tab portion 170 for connection to monitor 500. A simple opening 344 (shown at position “(344)” in FIG. 5A) may be drilled.
[0071]
As shown in FIG. 5B, the proximal end 462 of the flap 460 preferably protrudes beyond the proximal (and non-sticky) end of the layer 400 to monitor / change the diaper from the sensor 100. It is used as a small pull tab portion 463 for removing the alarm 500. The proximal end of layer 400 is fixed to the top adhesive 304 of layer 300, creating a smooth transition. Preferably, the location and size of the portion 463 opposite the strong adhesive bond that holds the flap 460 to the exposed upper adhesive 304 of the layer 300 and the lower adhesive 456 of the layer 452 to the diaper portion 474 The tab 463, as described above, ensures that it is difficult and difficult to remove, especially for diaper wearers, but is easy to handle for some caregivers. As shown in FIG. 22F, in another preferred embodiment, the flap 460 is long enough 463-A to extend across the belt of the diaper (i.e., turn back the fold 342) and the inside of the waistband. And further provides a shield against foreign objects that may make the pull tab difficult to reach from the diaper wearer and that may fall into the system from above. The flap 460 can also be glued through separate adhesive portions 475-A positioned toward both edges of the flap, with the non-stick central portion of the flap 460 being finger-tight for removal by the caregiver. The space provided for inserting the diaper is left, but the remaining space is relatively inaccessible to the diaper wearer.
[0072]
In various embodiments of the sensor 100, either the lower porous layer 250 or the upper porous layer 350 also provides a more cushioned and comfortable edge (for diaper wearers) and a bend over the conductive layer 200. It may protrude proximally beyond fold 342 to minimize stress. Since such optional protrusions are slightly smaller than those of layer 400, the proximal edge of layer 400 is fixedly secured to upper adhesive layer 304 of layer 300.
[0073]
A positioning block 470 of foam or other lightweight rigid material (e.g., 0.125 inch thick urethane foam as shown in FIGS. 5A and 9) binds in size on the bottom of the monitor alarm 500. Corresponds to a "ridge-like" feature 520 (shown in FIGS. 18C and 20). In a preferred embodiment (shown in FIG. 22F), the alignment block tapers inwardly (corresponding to monitor alarm 500) toward the proximal end of sensor 100 to facilitate assembly in place. (Like portion 520) to provide a guide to facilitate initial placement and engagement. Thus, the caregiver can easily tell when the monitor alarm is completely in place. Alternatively, to the extent that it is not fully coupled to tab 170, the flexibility of flap 460 tends to make sensor 100 and monitor alarm 500 more rigid and accurate. The positioning block 470 is optionally located on the surface of the flap 460, where the block is secured by any suitable means, such as an adhesive, or other means, such as solvent, ultrasonic or thermal bonding. Pasted by. The alignment block may include a notch 472, which allows the connector tab portion 170 to more freely protrude from the rest of the sensor, and thus allows a caregiver to tab into the receiving portion 600 of the monitor 500. Facilitates insertion of parts. Alignment blocks 470 and coupling features 520 on the back of the monitor unit prevent the unit from sliding on surface 484, especially from slipping off the open side of the loop created by packaging retainer flap 460.
[0074]
The alignment features described above may be further replaced with other coupling, interlocking, friction increasing or relative movement minimizing means. Such means include a friction pad, or one or more short rods or ridges, preferably rounded or tapered protrusions on the back of the monitor case obtain. These protrusions may be designed to fit through a flap 460 and layer 452 into the appropriate holes or openings. Such protrusions may be more easily engaged with the sensor if they have a tapered or rounded profile. These can then be pushed slightly onto the front face 474 of the diaper through sensors that can be easily aligned with the openings. Such suitably small indentations are usually not noticeable to the diaper wearer. This alternative has the advantage of reducing the cost of the positioning block 470 and reducing the total mounting height of the monitor fastened to the front of the diaper (which increases slightly in thickness by the thickness of the block). Provide a point. By fully inserting the connector tab assembly 170 into the monitor 500 such that the flap 460 extends around the monitor and is affixed to the front of the diaper / sensor when used by a caregiver, the monitor is , Is gently pushed into or provided to the provided positioning features.
[0075]
Alternatively, the functionality of the placement requirements described above may be provided solely by connecting the sensor connector tab 170 to the corresponding connector receiver 600 of the monitor 500. In various embodiments, the proximal end of connector tab 170 does not remain “free floating” when flap 460 is stretched over monitor 500 and glued in place, but rather at the end of portion 600. It can be designed to be attached to the bottom. Thereby, the monitor is arranged with respect to the flap portion and is held at the front of the diaper. In particular, if the tab 170 is the only placement requirement employed, the side wall of the receiver 600 must have a sufficiently small clearance (preferably less than about 0.025 inches) between the edge of the connector tab 170 and the edge. No. In addition, the tabs must effectively stop longitudinal movement of the monitor (when the flap 460 is stretched over the monitor) and must not have sufficient rigidity to position and securely hold the monitor laterally. No. This is particularly practical where the nominal width of the receiver 600 and tab assembly 170 is sufficiently large (eg, about 0.75 inches in the preferred embodiment shown). If the connector tabs further act by themselves to assist in positioning and holding the monitor unit, the width of the receiving portion and / or tab portion of the monitor case is preferably tapered. This allows the sensor tab to be easily inserted into the monitor and guided to be in place with minimal side clearance when the tab is fully engaged. This configuration may tend to increase the likelihood that the conductive members 202 and 204 will rub the contacts 620, 662 and 624 of the monitor unit receiver, while eliminating the cost of the placement block. This is because, in this case, the relative movement between the monitor case and the center tab increases in the use environment. Some such movements may possibly be advantageous for at least some options for conductive members 202 and 204. For metal foil conductors, this tends to promote increasing self-cleaning of the contact surface. However, if a more vulnerable printed conductive material is used, such movement should be minimized to avoid possible loss of electrical contact. The printed conductive material easily allows the contact gap of layer 200 to be wider only at the connector end, thereby eliminating the potential of having to narrow the proximal end of double-sided adhesive layer 150. May offer benefits. (As mentioned above, the embodiment shown in FIG. 3 employs a narrowed portion 162 on the tab 170 to prevent any side of the conductors 202 and 204 from being bonded and exposed. )
As described above, the tab assembly 170 is designed to protrude through the end 340 of the layer 300 or around the end 340 of the layer 300 in the preferred embodiment shown in FIG. 5A. This design causes the conductive strips 202 and 204 to obstruct flow,Capillary trapIt acts so as to be pulled out from a position having a function (the back side of the layer 300 inside the diaper) to the outside of the diaper, above the sensor unit connected to the monitor, through the substrate layer. This configuration (as shown in FIGS. 5B and 20) allows the tab assembly 170 to be easily inserted into the monitor receiver 600 (with the conductive strips on the top). In the monitor receiver 600, the tab assembly 170 is preferably pressed upward by a removable spring clip / plate 610 (or other pressure generating means) against a fixed smooth connector contact in the monitor case. You. This simplifies that these contacts are fluid-tightly connected to the electrical circuit 900 inside the monitor. This further promotes the robustness and ease of cleaning of the monitor unit. As will be apparent to those skilled in the art, this configuration is suitable for the contacts of the monitor unit to treat the conductor outside the tub assembly (ie, on the side that is not facing the monitor). As noted above, in another embodiment of the sensor, a conductive strip (or a portion thereof) may be attached to the bottom of layer 300 or 250. This is done by a feed-through connection to the top surface (top contact pads). Alternatively, a half twist in layer 300 or other substrate may be employed to pull out the leading edge of the strip on the top surface of the connector tab assembly. However, any of these variations can add cost and add other manufacturing and reliability issues. Another solution in a sensor configuration where the conductor is pulled out of the diaper at the back of the contact tab assembly is to put the assembly into the monitor from the bottom. This is further described later in this specification under the heading "Alternative Embodiment of Part 450".
[0076]
The curing tab 166 is preferably laminated to the bottom of the layer sandwich containing the connector tab 170. This allows the pressure spring 610 or other monitor connector means to slide smoothly and safely against this relatively hard and slippery surface. Moreover, there is no risk of damaging or tearing the connector conductive strip (which can be very thin or just printed). This feature further facilitates easy insertion of the tab 170 into the monitor. This is further described with respect to unit 500. As shown in FIG. 20, at the top of the assembly 170, the contact strips are preferably separated from the tabs 166 by a top adhesive 154 and / or a layer 150 of some soft compressible material. This means that the contact areas of the conductive strips 202 and 204 "pocket" in the monitor unit or "cold" over the smooth (preferably rounded) bumps or protrusions of the contacts 620, 622 and 624. "Flow". This increases the reliability of each connection.
[0077]
Another embodiment of portion 450
FIG. 22A shows another embodiment of the monitoring system. In this embodiment, the sensor is integrated directly into the diaper and the connection, placement and holding means 450 is provided in a manner very similar to the additional embodiment shown in FIG. 2B. However, in this case, the flap portion 460 (and / or other layers, such as 300 or other components, if necessary) such as tab assembly 170 is pulled out from within the upper edge of the diaper layer, as indicated by fold line 342. (Not folded from the inside). As in the case of FIG. 2B, the portion 450 extends downward from the front of the diaper behind the monitor unit 500. At this point, a portion of the flap 460 is preferably adhered to the diaper portion 474 or attached to the diaper portion 474 by other means. The flap is then wrapped around the monitor or stretched over the front of the monitor, preferably in close contact with the top front of the sensor (or the diaper itself in yet another embodiment, where the surface of the diaper is properly exposed, yet another embodiment). Glued or attached by other means).
[0078]
In the above or another variation of portion 450, connector tab 170 and optional placement means (eg, block 470, which is hidden behind the monitor and flap in FIG. 22A) The monitor is positioned on the front of the diaper, and a somewhat elastic flap actually holds the monitor. The elasticity of the flap 460 is not absolutely necessary. This is because a shallow channel or flap guide ridge or other locating means can be added to the front or other surface of the monitor 500, thereby preventing the monitor from sliding off the side of the flap. However, the resilience provides smoother covering and more resistance to movement and thus provides a stable monitor retention. Further, if further projections are provided on the monitor, the ease of cleaning may be reduced and the diaper may be more uncomfortable for the wearer. Elastic flaps further facilitate the mounting of the monitor and are more convenient for caregivers. The flap is quickly and stably attached to the diaper by simply pulling on the monitor.
[0079]
In various alternative embodiments of portion 450, tabs 170 or components can be pulled out of the front of the diaper, rather than through seams on the upper front of the diaper. While such an arrangement may prove desirable in manufacturing, it is believed to be relatively complex and even less resistant to leakage. Alternatively, a diaper monitoring unit could be provided on the back of the diaper, but this is undesirable for ease of monitor installation, caregiver convenience, and diaper wearer comfort and health reasons. These reasons include those relating to the preferred sleeping posture. A variety of agencies have I. D. S. To prevent (Sudden Infant Death Syndrome), it is recommended that infants not be put down to sleep.
[0080]
FIGS. 22B, 22C, and 22D show various alternative embodiments of the connection, placement and retention means 450. FIG. These embodiments can be employed when the sensor is integrated directly into the diaper and when the flap-like front 460 is shorter than in FIG. 22A. This is because in these embodiments, the connection, placement and holding means 450 does not wrap the entire monitor / alarm 500 on the front of the diaper. Instead, a placement block 470 to assist in positioning the monitor is separately provided on the front of the diaper. The flap extends down over the monitor unit to hold the monitor unit on the placement block. In order to avoid the tendency of the tab 170 to be pulled away from the monitor by the action of stretching the holding flap on the unit (which can occur in the configuration shown in FIG. 22B, especially when the placement block is not used) The sensor tab is inserted into the monitor from the bottom, opposite to FIGS. 22A and 22B. This configuration is shown in FIG. 22C. Note, however, that in this case, the proximal ends of the conductive contact members 202 and 204 of the tab 170 are on the opposite (ie, bottom) side of the tab and must be coupled to a different monitor structure (shown in FIG. 21A). It must be. In this different monitor structure, the connector opening 600 is at the bottom of the monitor unit. The need for the conductive contacts to be at the bottom of the tab 170 can be met by using some alternative sensor embodiments. This embodiment has been described above with respect to the excrement layer 150. Alternatively, the need can be satisfied by a half twist or other means in the connector tab assembly, as will be apparent to those skilled in the art. According to a completely different approach, another “edge clip” monitor connector embodiment may be employed, as shown in FIG. 21B. This allows strips 202 and 204 to be provided on the top of tab 170, even though the connector assembly is at the lower end of the monitor. Such a monitor configuration is used with the sensor shown in FIG. 22D. In the case of FIG. 22D, the proximal end of tab 170 is preferably bent to project at a relatively acute angle from portion 474. As will be appreciated by those skilled in the art, the methods shown in FIGS. 22B, 22C and 22D for providing the portion 450 can be applied in various combinations and not only in the diaper, but also in the diaper. It can also be applied to the "add" state.
[0081]
FIG. 22E shows that in embodiments where the sensor is built into the diaper, the flap 460 and any monitor placement requirements (other than the tab 170) can be completely separated from other added sensor components, as shown at 474. Figure 2 shows a style attached to or integrated with the front of the diaper. Such alternative embodiments may be most advantageous in manufacturing if the sensor is built into the diaper. This is because this embodiment eliminates the need for the complicated configuration of pulling the tab 170 out of the bottom through the layers of the sensor or through other layers of the sensor. Further, this method eliminates the need for bonding the sensor-substrate layer 300 to the flap 460 during the manufacturing process. This facilitates the use of separate materials in separate continuous strip processes (eg, "double-sided adhesive" tape for 300 but not 460) and / or the appropriate It simplifies the application of the adhesive only to the important parts. This approach (FIG. 22E) further avoids extending tab 170 as shown in FIGS. 22C and 22D.
[0082]
The embodiment shown in FIG. 22E further retains the “upward” direction, which is the most preferred direction for wrapping the monitor unit with the flap 460. This is shown in FIGS. 2 and 22A. According to this configuration, the caregiver has the clearest view when attaching the monitor to the diaper / sensor, and the removal of the flap 460 (when changing the diaper) is easier. As shown in FIG. 22E, only the tab 170 and, optionally, a short extension of the layer 300 and cover 400 (providing a smooth finish fold line edge) extend forward from the "in the diaper" sensing section continuously. Need to get out of the upper end of the diaper and reach the front monitor position without the possibility of forming a leak path. The retaining flap 460 and optional placement block 470 can be more easily formed and attached to the front of the diaper if it is not part of the inner portion of the sensor assembly (or the front of the diaper and the diaper). May be integrated). Thus, flap 460 wraps unit 500 (preferably stretched over unit 500) and is glued (or attached) to the exposed adhesive of the proximal extension of layer 300.
[0083]
In any of the above-described embodiments of portion 450, a suitable releasable attachment means (eg, an adhesive) may alternatively be provided at portion 462 near the end of the proximal portion of flap 460. This is to stabilize the flap after it has been stretched on the monitor. If the flap extends down the front of the monitor, an adhesive may be used at the bottom of portion 474, as shown in both flap 460 and diaper in FIGS. 22B, 22C and 22D. In any of these cases, various removable top cover sheets 455 (shown in FIGS. 2A and 17) may protect the exposed adhesive before attaching the monitor 500.
[0084]
Monitor / alarm unit 500
As shown in FIGS. 18A, 18B, 18C and 18D, the monitor / alarm 500 includes a protective case 510 having an upper portion 512 and a lower portion 514. Lower portion 514 has a protruding ridge or collar 520 that acts as a receiver for placement block 470. As described above with respect to sensor 100, various forms of coupling, bonding, or friction-generating requirements or materials may be used to achieve the purpose of disposing and laterally holding the monitor against the surface of the disposable sensor and diaper. And / or may be employed in a monitor unit. Lower portion 514 has a preferably concave receiving portion 600. Portion 600, together with spring clip / plate portion 610 and contact pins 620, 622 and 624, assists in providing monitor 500 with a reliable electrical connection to the sensor, and furthermore, proper placement and stability of the monitor. Contribute to maintenance. Top 512 provides a relatively smooth top surface for placement of faceplate overlay 517. Faceplate overlay 517 optionally includes design graphics 518, such as a "balloon" or other design. Overlay 517 includes functionally integrated portions of mode change assembly 700, visible signal transmission assembly 750, and audible signal assembly 800. Top 512 and bottom 514 each further provide a corresponding half of top 530, bottom 532, left 534, and right 536 of case 510. Provided within the case 510 are a circuit board assembly 901 having a lithium button cell (BTY), an audible transducer BPR (otherwise indicated at 810), a visible display LED, a mode change switch S1, and sensor-tab contacts 620, 622. And 624, which together constitute a monitor / alarm unit of the electric circuit 900 shown in the schematic block diagram of FIG. The upper and lower parts of case 510 are preferably joined to form a permanently waterproof and sealed case. This case is designed so that it does not require openings for repair or battery replacement during its intended useful life.
[0085]
Sensor connector of receiving part 600
As shown in FIGS. 18B, 20 and 21A, the receiving portion 600 includes a tab 170 having a first set 612, a second set 614, and a third set of branches of the spring clip / plate 610. When inserted between 616 and contact pins 620, 622 and 624, tab 170 is received. Connector pin 624 receives narrower conductive member 204. Contact pins 620 and 622 both receive the wider conductive member 202, thereby completing the monitor circuit between pins 620 and 622. This action automatically turns on monitor 500 when tab 170 is inserted (described further with respect to monitor 900). In the preferred embodiment (shown in FIG. 20), contact pins 620 and 624 protrude more from the top surface of portion 600 as compared to center pin 622. The pressure on the spring limb 614 acts in conjunction with the difference in the degree of protrusion of the connector pins in applying a direct force to the center of the tab 170 against the pin 622, and as the tab 170 is inserted, the elastic tab / conductive Gradually bend the strip assembly. This configuration thus ensures that the contact pressure of the conductive strips 202 and 204 against each of the connector pins is always applied to the tab 170. The bending of the tab 170 further increases the frictional force that holds the tab in the recess 600. The smooth, rounded tip 619 of the spring limb 614 preferably projects slightly from the upper surface 530 of the case (away from the portion 600). Tab 170 is first guided by tip 619 and edges 612 and 616 of plate 610 and is further centered and aligned by the sides of recess 600 in the monitor case.
[0086]
In other words, in order to achieve a reliable connection to all monitor contacts, preferably a narrow cantilever spring branch 614 directly opposes the center of the three spaced contacts ( Or if only two sensing contacts are used, press the center axis of the tab (directly against the top of the recess in the monitor case). Because the two “bump” -type external contacts 620 and 624 protrude relative to the central contact bump 622 (or the surface of the monitor case if only two contacts are used), the spring clip further includes a resilient contact tab. It bends itself to act as a flat spring member. The force of the second spring stably presses the conductive members of the tab assembly against the external contacts. (Alternatively, the relative protrusion of the contacts may be reversed, ie, mirrored; that is, they may be high in the center and low on the sides, again achieving substantially the same purpose.) The self-cleaning because any subsequent relative movement of the monitor is simply "rubbing" the conductive strip against the smooth surface of the contact bumps while continuous pressure is applied to the contact surface And a reliable electrical connection is guaranteed.
[0087]
According to the preferred three-contact configuration described above, the operation of the monitor unit is such that the disposable sensor and the reusable monitor unit are connected by simply inserting the tab 170 into the slot 600 and automatically by the same means. On (from zero power consumption state).
[0088]
The above-mentioned holding and contact forces can be made "field-adjustable", if necessary, by variable fastening of mounting means 618 (preferably screws). Attachment means 618 may be employed to hold spring clip / plate 610 in place on lower portion 514 as shown in FIG. 18C. Whether adjustable or not, a screw or other removable attachment of the spring clip / plate 610 facilitates its replacement in the event of weakening or damage. The detachable mounting further facilitates occasional cleaning of the recess 600 and its connector contacts by making the enclosed area of the monitor 600 well accessible. These may be required depending on the usage environment. Alternatively, the spring clips / plates 610 may be slid into a “reed” or other type of slot molded into the monitor unit case, and further frictionally or molded tabs / detents or other means Can be placed and retained. The spring clip / plate 610 is preferably formed from a thin, corrosion resistant sheet material (eg, 0.015 inch thick stainless steel or possibly a thicker suitable engineering polymer or composite).
[0089]
The spring clips / plates 610 cover the contact area of the monitor and thus provide physical protection and further ensure that the connector tabs of the sensor remain aligned with the connector pins. The narrow (eg, 0.125 inch wide) cantilevered spring branch 614 preferably has no electrical function, but initially when the tab is inserted into the slot between the plate 610 and the recess 600. Guide the tab to.
[0090]
The tab 170 and the connection slot recess 610/600 in the monitor unit have the following sizes. When the tabs are inserted, the ends of the tabs pass well along the length of the contact bumps, but preferably do not reach the ends of the slots (thus, regardless of the exact end position of the tabs). , Ensure that the monitor unit is positioned by the placement block 470 or other placement requirements). This configuration (as described above with respect to sensor 100) minimizes rubbing of the conductive members of the sensor tab against the connector pins. Scratching of the sensor tabs reduces the electrical reliability of the connector during use. Slot 600 is slightly wider than connector tab 170 (preferably about 0.050 inches). This is to ensure that the conductive strip and the contact bump continue to be aligned and that insertion is easy. The three entry edges of the recess 600 in the case have smooth semi-circles, and the contact bumps are round and slightly conical at each location in the monitor unit case. These requirements allow the connector tab to smoothly enter the bent slot (without facing the edge of the connector bump) while being bent by the spring and the bump. The tip 619 projects a small distance from the upper edge 530 of the case to make the initial engagement of the tab 170 into the slot 600 as easy as possible for the caregiver (and as described above). This will automatically “catch” or catch the end of the tab in slot 610/600 when the monitor is fitted to the sensor. The upper edge 530 of the monitor case may suitably have contrasting markings and may be slightly depressed or raised (indicated at 516 in FIGS. 18A and 18B). This emphasizes the exact location where tab 170 is to be inserted (as viewed by the caregiver from above). As described above with respect to sensor 100, the material properties and order of the layer including tab 170 enhance both the ease of insertion / removal and the contact retention and reliability achieved by the connector means of the system.
[0091]
As described above, the sensor connection and monitor holding means employs a completely liquid-tight electrical connection by the contact bumps 620, 622, and 624 via the monitor case portion 514 directly at the bottom of the concave portion 600. These bumps are, in the preferred embodiment, corrosion-resistant metal pins (eg, stainless steel or gold or nickel-plated brass) with a smooth circular head.
[0092]
As shown in FIG. 26A, another embodiment of the recess 600 employs a preferably molded channel 600 in the rear case portion 514. The channel has contact pins or bumps 620, 622 and 624 with three smoothing heads provided on the surface, and a pair of smooth, preferably tapered or beveled protrusions 636 on opposing faces of the pressure plate 605. And 638. Pressure plate 605 is preferably removable, but is rigidly positioned relative to channel 600. Plate 605 may be molded as a single piece of plastic and may be secured in place by having a side edge having a bevel that slides into a dovetail slot in case portion 514, or may be secured by screws or other means. 514. Protrusions 636 and 638 are respectively provided generally between central 622 contact pins and external contact pins 620 and 624, respectively, to form tab assembly 170 in a corrugated manner. This ensures contact with each contact pin and retention of the tab in the recess 600/605. Thus, the pressure plate 605 (with the protrusions 636 and 638 combined with the resiliency of the tab assembly 170) effectively replaces the spring clip / plate 610 (of the embodiment described above) and is preferably a molded lead. Tab 170 may be captured with inlip 606. The protrusion amounts of the contacts 620, 622, and 624 may be the same or different. Contacts 620, 622 and 624 may be arranged symmetrically or asymmetrically. Other embodiments include employing alternate contact members on the sides of the recess 600. (E.g., have equivalents of contacts 620, 622 and 624, but stagger them to handle both the top and bottom surfaces of the connector tabs so that the assembly is inserted for on / off operation. The circuit bridges between the top and bottom surfaces without employing wider or narrower contact members, which reduces the width of the connector assembly.) It will be clear to a person skilled in the art from reading the specification.
[0093]
The purpose of the flexible tab connector means of the excrement absorber monitoring system is to provide high reliability, including maximum convenience for caregivers, in this harsh usage environment at the lowest price. Other uses where low cost, high reliability, robustness, flexibility and simplicity are key are also conceivable. For example, many products, systems and devices have a need to provide a motion resistant electrical connection between a flexible circuit member and some other member. The approach employed in monitor 500 eliminates most of the cost and other disadvantages of any additional connector devices. Without this approach, the additional connector device would have to be mounted at the end of a flex circuit, such as tab 170. A small and inexpensive plastic stiffener tab may be glued to the back of the flex circuit (eg, 0.010 inch thick polyester for tab stiffener 166 in sensor 100) when used with a suitable spring clip or pressure projection means. Provide the desired contact pressure. (Alternatively, if appropriate materials and dimensions / shapes are selected, the flex circuit board itself is sufficiently elastic for this purpose.) The conductive strips of the flex circuit are short behind the ends of the tabs Exposed only a distance. This is done by selectively eliminating the upper insulating stack or coating the flex circuit in this area. In this area, the conductive strip is plated or coated with a contact and resilience enhancing material (eg, gold) as needed. The entire connector system can be easily made water resistant, and its cleaning and maintenance is very simple. In addition, the connector system has the major advantage of providing reliable, positive self-alignment, and extreme ease of repeated connection and disconnection.
[0094]
The concept of a flex circuit tab connector can also be extended to multi-circuit connections (ie, more than two or three conductive circuits used in diaper monitor 500). This is done simply by alternating the relative protruding heights of the contact bumps, which have voids in each other, in slots in the “female” portion of the connector (such as slot 600 in case portion 532 of monitor 500). In the case of two or three conductive circuits, the flexible, resilient "male" tabs that hold the flex circuit conductors will be slightly "ripple" when subsequently inserted into the slot. In the slot, the tab has a slightly "corrugated" cross section and passes through a plurality of contact bumps and bounces off these bumps. This is described further below.
[0095]
Further description of alternative connector embodiments
Alternatively, as can be inferred from FIG. 26B, regardless of the number of conductors provided, the pressure spring 610 of the connector employed in the excrement absorber monitoring system or other application is entirely a series of fixed It may be replaced by a beveled protrusion (preferably molded therein) or a height-tapering pressure bump (eg, 636 and 638 shown). The protrusions or pressure bumps exit from the interior of the surface of the slot opposite the surface having the contact bumps (eg, 630, 632 and 634 shown). One embodiment of such a bump can be thought of as a longitudinal bisected ice cream cone provided on the sliced side. The bumps are arranged such that each pressure bump is located midway between a pair of opposing contact bumps (ie, equidistant along the center line). Accordingly, as the elastic connector tab is inserted into the slot, the tab gradually becomes slightly wavy in the length direction. These pressure bumps are tapered or have a slope from zero height (the entrance to the slot) and have a maximum height at the center line of the contact bump.
[0096]
As shown in FIG. 26B, the contact bumps themselves may further taper in height, thereby minimizing insertion force and assisting in the deformation of the tab. In this configuration (without pressure springs), all contact retention forces are provided by the inherent elasticity of the male connector tab itself. Either or both surfaces of the contact bumps and pressure bumps may preferably extend over a smoothly angled lip 606 (on any open edge of slot 600/605). This facilitates the capture and insertion of the male tab. With the pressure bumps protruding from the (preferably molded) plate (rather than the formed pressure spring and integral plate), the contact bumps are the only conductive part (and thus probably the only metal) throughout the female part of the connector. )Must. As mentioned above, the pressure plate 605 covering the female recess 600 of the connector can easily slide into the "ditch" slot, or use one or more fasteners, detents, or any other suitable means. Can be held by
[0097]
A "two-sided" configuration connector changes the "pressure bumps" to conductive "contact bumps" and simply places the conductive strips of the flex circuit tab offset from each other (i.e., the strips at the top and bottom of the tab). By shifting the pattern so that there is no alignment between the top and the bottom). One or both sets of contact bumps can be the ends of a flex circuit (or both halves of the same two-layer flex circuit) extending from the "female half" of the connector. This makes it particularly easy to make "in-line" connections in various applications or to provide connections to another circuit (substrate) assembly. In addition, other methods can be employed where the conductive strip slides or ripples "laterally" over the smooth contact bumps into the female connector. However, this method has the disadvantage that in some applications, a temporary "wrong" connection can occur while the conductive strip approaches the final (intended) alignment with the contact bump. In addition, cams or other simple mechanical devices can be used to form a "zero insertion force" connector in any orientation. This separates the contact bumps from the pressure bumps (or contacts) for insertion of the connector tabs, and then reverses the process so that the tabs are "clamped" down and deformed, similar to the lamp-in method described above. It becomes a "wave shape".
[0098]
Control and instruction interface
The monitor unit 500 uses a new and simple control and instruction interface with a highly intuitive operating procedure. Diaper monitoring units can be used by very young babysitters, elderly or physically handicapped caregivers, and generally by any person working under significant stress or agitation. It must be operable in any position or state. For this reason, the present invention provides that the action required by the caregiver (for control purposes during operation of the waste monitor) is to press a single switch "one hand" (mode change assembly 700). , Described below), which alone provides the ability to test and confirm proper operation and to alternate between audible and visible alarm modes. Each time the switch is pressed, the unit alternately emits either a temporary audible or visual alarm indication, provided that the unit is properly connected to the sensors and the system is ready to monitor the diaper. Only. Each instruction (audible or visible) further clearly confirms the current mode (audible or visible) that the monitor is set to operate in. The monitor unit operates continuously, regardless of which mode is set, as long as the sensor is connected to it. This eliminates the possibility of being accidentally left off or turned off. (If no sensor is connected, the unit will not consume power; conversely, if a sensor is connected, the monitor will automatically turn on.) As will be apparent to those skilled in the art, the monitor / alarm 600 Another embodiment may provide for using both audible and visible alarms together. In this case, the power consumption will probably increase.
[0099]
Mode change assembly
As shown in FIGS. 18A and 21A, the mode change assembly 700 is composed of a single waterproof instantaneous type flat panel switch (S1 shown in the schematic diagram of FIG. 23). The flat panel switch is covered by a sealed faceplate overlay 517 on the front case portion 512 of the monitor unit 500. The mode change assembly 700 is located near the lower corner of the faceplate such that access to the wearer is more difficult than access to the caregiver. The switch can be of any suitable type (e.g., a typical small dome type keyboard switch used in the preferred embodiment) and is mounted on the top surface of the unit's circuit board. The relative height and position of the switch is such that the end of its movable push button or other such activation button projects through a slightly larger hole 705 in the front case portion 512 of the monitor unit than the switch. It is something. The switch button is nominally flush with the top of the case. On the top of the case, the switch button touches the bottom of the flexible waterproof graphic overlay sheet 517 that seals the hole 705. (In another embodiment, an actuation button protrusion may be molded on the top of the case, along with the surrounding annular flexible requirements. This may be an underlying relatively flat, regardless of whether a separate flexible overlay is used or not. The overlay 517 is somewhat smaller than the face of the monitor, and is permanently mounted (and preferably, in a shallow placement recess in the case front 512 during manufacture). Glued). The overlay is preferably a thin (typically 0.001 to 0.010 inch thick, 0.003 inch thick in the preferred embodiment) flexible rubber or plastic sheet, such as vinyl, polyester, or polycarbonate ( In a preferred embodiment, polyester) is used. The properties of the overlay must be selected so as to provide robust protection of the switch in the environment of use, yet allow the hard and targeted pressure of the caregiver's finger to easily and reliably activate the switch. . The required pressure is preferably adjusted by selecting the switch and adjusting the case through hole clearance or end gap (or pre-loaded force on the actuation button) between the switch and the overlay so that the baby can switch By making it relatively difficult to operate. The graphic design of the overlay portion (eg, the "point" on the overlay 517 shown in FIG. 18A, just above the hole 705) further indicates the position of the switch (otherwise less obvious). Thus, the position of the switch can be clear or unclear as needed. A preferred position for the mode change switch is a position that is relatively inaccessible to a wearer when the monitor 500 is installed in a diaper for use;Can be in more difficult positions.
[0100]
The top edge of the hole 705 in the monitor case should be chamfered or rounded so that repeated actuation of the switch does not excessively press the overlay 517. The overlay is as thin as possible, as described above. This is to prevent flexion-induced fatigue and to avoid unnecessarily attenuating the audible alarm means of monitor 500 (the audible alarm means transmits sound vibrations through the same waterproof overlay). The mode change switch S1 is connected to the electric circuit of the monitor unit via the circuit board on which the mode change switch S1 is mounted, and activates an appropriate logic input there to enable switching of the monitor unit between the audible alarm mode and the visible alarm mode. To
[0101]
Visible signal transmission assembly
The visible signaling assembly 750 is designed to work with the flap 460 of the sensor 100 as shown in FIGS. 18A, 21A and 27. This is to achieve sufficiently high brightness and useful viewing angles with sufficiently low power consumption in the usage environment. The high-efficiency high-intensity LEDs (light emitting diodes) shown in the schematic diagram of FIG. 351-5200, a T-1 3/4 size red device having a specified luminous intensity of 1,200-2,000 mcd at 10 mA and an exit angle of 20 degrees). Although such devices with high intensity but with a narrow exit angle output are readily available, in a typical application, viewing "off-axis" would be particularly effective if the ambient light is bright Very difficult if (or direct sunlight or outdoors). The positions and relative heights at which the LEDs are mounted in the monitor unit 500 are as follows. The LED provides its substantially full light output through a hole 755 in the front 512 of the monitor case and any graphic design or other opacity of the permanent faceplate overlay 517 sealed with a thin adhesive of the unit. Can be fired through aligned relatively transparent windows in the main part (shown in FIG. 27). The chamfered edge 760 is supplied to the through hole in the case. The through-hole has an appropriate size and shape so that it does not hinder the cone-shaped outgoing light or the outgoing angle, but without the through-hole, the inside of the unit is cut off and cannot be seen. The cone-shaped outgoing and focused light passes through the transparent window and then strikes the bottom surface of the portion of the sensor flap 460, which is preferably translucent. The sensor flap 460 covers the monitor unit and is designed to stabilize in place, while acting as a light diffusing rear projection screen for the cone-shaped LED light. The configuration described above allows the substantially total light output of the LED chip to efficiently penetrate to the desired indicated area of the sensor's externally visible outer flap surface, spread properly in this indicated area, and be used by the monitor. When this is done, it is ensured that a viewing angle of 180 degrees is practically realized. This configuration further eliminates the need to provide an opening in the covering flap or to align the covering flap with the monitor unit to avoid obstructing the visual display. In another embodiment, the faceplate overlay of the monitor unit may also have light-diffusing properties, thereby providing additional angular diffusion or scattering of light (as light passes through the flap) at some cost in brightness. Bring. Faceplate 517 may preferably have graphics integrated with the LED window. The graphics are, for example, balloons 518 or other attractive icons or designs that are visible through the sensor flap when the monitor unit is attached to the diaper. Even if the sensor flaps diffuse the light strongly, the front panel overlay of the monitor unit is clearly visible through the sensor flaps. Because the flaps are tightly stretched over the unit, holding the unit in place. In use, the outer garment of the wearer also acts as a rear projection screen for the LEDs. As a surprising contact, even under relatively bright light, the visual indication is easily visible through the garment (unless the garment material is thick, multi-layered and dark colored).
[0102]
It is a significant advantage of the present invention that the diaper monitoring system can be used effectively and conveniently through clothing worn on the diaper to determine when the sensor has been activated. This is something that the prior art did not want to obtain, and in particular, could not be obtained by various approaches that do not use electricity. All of the non-electrical approaches required removing the clothing many times and visually inspecting the outside of the diaper. The mode change assembly 700 of the monitor unit 500 (as described above) is easily operable "one hand" even over clothing. The unit's audible mode indication can be easily heard from the other side of the room, or even from a remote location via a conventional remote baby monitor. As mentioned above, both the audible mode indication and the soundless visible mode indication are available through the outer garment.
[0103]
(Acoustic signal transmission assembly)
The acoustic signal assembly 800 shown in FIGS. 18A and 28 utilizes a particular portion of the sealed faceplate overlay 517 of the monitor unit 500 as a passive resonator film, thereby providing an alarm signal (and, particularly, preferably). Can be effectively transmitted from the low power electro-acoustic transducer 810 ("BTY" in the schematic) to the caregiver without compromising the waterproof seal of the unit case (see FIG. 28). ). In at least one location, the overlay membrane is uniquely supported (but usually not touched) by features within the case of the unit (located below the membrane), whereby the membrane is Although protected from damage due to excessive flexing, this damping does not increase. Furthermore, effective transmission of audible alarms through a sealed monitor case is achieved with minimal cost and visual impact. This is because no additional or prominent, sealed, acoustically transmittable components are required, leaving a smooth and easily cleanable surface.
[0104]
Conventional electronic devices, and multiple types of products, allow sound to be emitted using an acoustic transducer with one or more openings or holes through each unit case (and, thus, complete waterproofing). Sex was impossible). Other conventional devices generally use a rigid or semi-rigid protective grill or sealing membrane located after the panel to tend to trap liquids or foreign objects in small openings that are especially difficult if not cleanable. Provides an external surface. Still other conventional devices (particularly waterproof "alarm watches") have relied on sound transmission through the unit case itself or relatively rigid components such as watch face crystals to address this problem. This approach makes available audio frequencies desirable in multiple applications because relatively hard materials do not conduct effectively and therefore transmit relatively low frequency acoustic or mechanical vibrations to the atmosphere. No, limit to higher pitches than expected. For example, many people do not have hearing for high frequencies, which hinders the effective use of such devices. In addition, the indication of a relatively high frequency audible alarm can be more difficult to hear than the background noise of the environment than with low frequency sounds. If these indications are loud enough, they can often be unpleasant in other situations. For several years, technicians have used some common prior art techniques to simply (and often significantly) increase the signal output power driving an audible transducer, and to use a somewhat conventional method of sealing a sealed electronic device housing. Overcoming severe decay. Unfortunately, this implementation inherently severely limited battery life in general by further exacerbating one of the operating aspects where the power consumption of many devices is greatest.
[0105]
In the present invention, suitable transducers are selected from any of a variety of types, including but not limited to electromagnetic buzzers, piezoelectric buzzers, and speakers. In a preferred embodiment, the transducer is selected to be a relatively small, very low power electroacoustic buzzer with a suitably low resonance frequency of 2.048 Hz (such as International Component Type BRT-101). . It is possible to generate a sound pressure level of about 80 dB (A) in the range of 10 cm (free air), but consumes less than 30 mW (rms) of power. The device itself incorporates a Helmholtz-type resonant enclosure with a small hole 820 at the top (approximately 0.125 inch in diameter). In a typical electronic product, this hole is located behind and aligned with a smaller size through hole in the product case. In the present invention, this transducer is driven by the monitor unit circuit, has an amplitude of about 2.5 to 3.0 volts (when sealed in the monitor unit case) at the appropriate time, and has a resonant frequency of the transducer. Generate a "square wave" having a frequency approximately equal to
[0106]
Through the sealed faceplate overlay membrane 517 of the monitor unit 500, to achieve the highest possible transmission efficiency of the acoustic energy from the transducer device 810, it is relatively free to flex with respect to the thickness of the membrane. It is desirable to maximize the "drumhead" area of the membrane. This is very large in the case of an acoustic "passive radiator" with a faceplate overlay (approximately 0.375 inches in diameter and 0.015 in depth in the preferred embodiment) or a monitor unit, preferably directly behind the drumhead section. , By providing a very shallow recess 830. The lower portion of this recess is preferably molded directly into the upper case portion 512 and is perforated with one or more (but preferably multiple) openings 540 for relatively unobstructed sound transmission, but with the membrane in place. It is still relatively rigid and strong to limit the maximum deflection of the membrane to slightly greater than its maximum amplitude when vibrated by acoustic pressure waves from the transducer device 810 inside the unit. This arrangement serves to prevent the overlay membrane from being pushed into the case during processing (ie, by "surveying" the child or infant portion), thereby reducing the deflection of the overlay material sufficiently within the elastic range. Works to prevent that damage. The overlay covers the recess seamlessly, and the area of the recess is made visually invisible, further reducing the potential for damage to the membrane.
[0107]
In a modification of the preferred embodiment shown in FIG. 28 with an overlay 517 having a non-uniform overlay cross-section, the overlay may instead be laminated from two or more layers of the same or different thickness, thereby reducing the depth of the overlay. The continuity is that the acoustically active portion overlying the recess (as described above) can be thinner than other areas of the overlay by removing one or more adjacent portions of one or more other layers. And provide an optimal balance of sound transmission. In one such case, the thin, acoustically active outermost layer is one or more of the inner layers of the inner layer such that the removed portion is taken with the support panel or the case itself, which acts on the function of the shallow recess 830. It may be located on one or more removed adjacent portions. Similarly, as described above, one or more portions of the overlay may be relatively transparent for visual display purposes, and switches or other devices may be placed underneath the overlay. It may have desirable properties.
[0108]
As in the present invention, encapsulation of the transducer device in a relatively small sealed volume inherently increases the resonant frequency of the transducer. This fact requires that the drive signal has a frequency that is properly adjusted for maximum sound volume. Generally, the encapsulation of the transducer itself (if used) is adjusted for maximum transmission of acoustic energy for a relatively "infinite" amount of room or outdoors. However, in the case of the present invention, the monitor case design can be modified to provide a more optimized acoustic impedance match (ie, coupling) to the overlay film. The transducer device or its own resonant enclosure may be suitably modified to achieve the same purpose, as will be readily appreciated by those skilled in the art. In addition, the monitor case may be partially evacuated with air and / or filled with a suitable gas to reduce the cavity resonance frequency or sound attenuation created by the small internal volume of the case and increase the efficiency of sound transmission. Enhance. Partial evacuation or filling of the monitor unit case with a relatively inert gas also has solid or gel-type potting, or an adaptive coating, to prevent degradation of the monitor's internal components due to corrosion or other chemical effects. It can be used either without this.
[0109]
(Other uses of audible 800 and visible 750 signal transmission means)
The basic elements of both the inventor's audible and visible signal assemblies are also utilized for various other applications using non-audible or non-visible wavelengths (ultrasonic / ultra-low or infrared / ultraviolet, respectively). It is possible. These methods are useful in situations where each transducer is either a "detector" of alternative or additional signals (having a given "acceptable angle" rather than a true source having a given "existing angle"). It is also understood that symmetrical use is possible. If not all of the advantages are cited for these methods, most obviously apply to such other uses.
[0110]
(Electronic method used by monitor 500)
As shown in FIG. 23, the monitor / alarm circuit 900 is preferably generated by an oscillator circuit for conductivity measurement instead of either the DC or sinusoidal AC method used by previous systems. Utilizes a narrow, relatively fast transit time pulse. The pulses may have a duration of about 0.1 seconds and a repetition rate of about 1 pulse every 3 seconds. This rate can be determined by the "see-it-at-one-glance" user preference (typically selected caregivers who do not want to wait more than 3 seconds while watching an alarm flash that occurs. (As determined by a subjective test using) and excessive power consumption caused by more frequent alarm indications (the same pulse width and repetition rate are used for both sensing and alarm indications). Used for Alternatively, as described below, the pulses may preferably be doubled (ie, each burst includes two pulses, each pulse having about 0 seconds separated by an off time of about 0.1 second). .1 s, and such bursts occur approximately every 3 seconds). This relatively low duty cycle offers the advantage of allowing the ions in question to be monitored to restore a normal, random distribution between the pulses, so that the average measured conductivity is sharp over time. Does not change. As can be appreciated by those skilled in the electronic arts, different embodiments of the monitor circuit 900 may apply alternating polarity pulses to the sensor, and may provide a true zero-time average of the applied voltage. It may be applied via a capacitor (ie, in series) to accomplish. However, such alternative methods are more component intensive and, if not excluded, complicate internal automatic power switching through the connection of the sensor 100. The high frequency harmonic content of the pulse waveform due to the fast transition time of the pulse also utilizes a phenomenon commonly referred to as "skin conductivity" of solids. Thereby, relatively high frequency electrical signals often travel much easier through solid and semi-solid surfaces than low frequency or DC signals. This phenomenon is especially useful for reliable fecal sensing. In addition, digital switching in the pulse generating oscillator circuit generates enough more energy that can be achieved with an AC sinusoidal oscillator, thereby generating longer battery life for the monitor / alarm 500.
[0111]
The same pulse width generated for sensing is also a beep generated by the monitor unit indicating a "diaper change required" condition in one preferred embodiment (as shown in the schematic diagram of FIG. 23). Used for sound or flash, allowing a combination of electronic functions and facilitating further energy savings. In various microcontroller-based embodiments (FIGS. 24A, 24B, 24C, and 24D), different pulse widths when used for alarm indications without increasing component counts or for sensing. And / or is feasible for having a repetition rate. Such embodiments may use very narrow pulses (typically a few milliseconds in width) for sensing so as to minimize both power consumption and ionic dissociation. As mentioned above, to optimize the observability of the alarm signal (especially against background noise or ambient light competition), for alarm indications, double (or multiplex) instead of single pulse Preferably, pulses are used. Alternatively, other types of audible and visible signals (musical melody, simulated animal noise or other sounds, and voice or display messages) may be used. However, such alternatives can result in more complex circuits, increased power consumption, and potentially larger size and weight.
[0112]
(Preferred Discrete Logic of Electronic Circuit 900)
Referring to the electronic circuit diagram (FIG. 23) of the preferred discrete logic implementation of the monitor unit 500 and the connected disposable sensor 100, CMOS logic gates (such as 4000 series or 74HC series devices) and other standard components are shown. The combination provides all the necessary electronic components. Some functional blocks that may be implemented using a common method are shown simplified for clarity. For example, a lower frequency CMOS "dual pulse oscillator" block (U7) generates a continuous waveform as shown each time the unit is connected to a disposable sensor, thereby providing a primary time reference and monitor circuit. Provide a pulse for measuring conductivity and an audible or visible alarm. As will be readily appreciated by those skilled in the electronics arts, this type of oscillator block may be implemented using a number of conventional techniques, including a simple R / C relaxation oscillator configuration with appropriate standard gates. . Although various types of crystal or ceramic oscillators may alternatively be used, no timing accuracy greater than about + -10% is required in this application, and a simple R / C oscillator approach generally requires Is the most economical. Typical CMOS gates with negligible output loads provide output fluctuations of substantially 0-V to + V, as well as having relatively fast switching transition times in the microsecond or greater range, and power savings. Desirable for both minimization and efficient measurement of fecal related conductivity.
[0113]
The double pulse generated by U7 is applied to sensor connector SC1 (same as contact pin 624) via sensing reference resistor R2 (approximately 2 megOhm in the preferred embodiment), and thus the conductive strip of disposable sensor 100. 204. As shown in FIG. 20, this conductive strip, in a preferred embodiment, extends along the sensor connector tab 170 and directs the "capillary capture" of the measurement gap portion 160 of the sensor 100 inside the diaper. And 204, which are the narrower. Upon insertion of the sensor tab 170 into the receiver 600 of the monitor unit 500, both of these strips are connected to the monitor circuit 900, as indicated by the dashed line in FIG. By bridging the sensor connector contacts SC2 and SC3, the anode (in this embodiment) of the monitor's internal lithium “coin cell” battery BTY is connected to the 3 volt “+ V” supply bus of the circuit, thereby Acts as a power on / off switch. This advantageous configuration, in which one "terminal" conductivity measurement circuit is typically connected to the power bus of the entire circuit 900, is that only one "extra" (third) contact SC3 on the monitor connector (which is 620 or 622) provides fully automatic master on / off control of the system (along with the wider conductive strip 202). The voltage applied to SC1, and thereby the voltage applied to the conductive strip 204 of the sensor, is generated (approximately every 3 seconds) while excluding the relatively short (about 0.1 second) low-going pulse from U7. Substantially equal to a constant + V (battery voltage) applied to SC2 and SC3 (and thus conductive strip 202). As previously described, this low duty cycle of the voltage applied between the sensors minimizes circuit power consumption due to ionic dissociation of the material being sensed and current conduction through the sensor. As explained further, the relatively fast transition time of the pulse takes advantage of the advantageous high frequency skin conduction effect.
[0114]
The low-going pulse from U7 is inverted by U8 and then applied to one input of AND gate U9. The other input of U9 (preferably a Schmitt trigger type) connects a protection current limiting resistor R3 (about 100 kΩ) to the sensor via a sensor connector SC1, which in the preferred embodiment is a monitor Same as 500 contact pins. Resistor R3 and transition absorbing devices Z1 and Z2 are used to protect the monitor circuit from possible electrostatic discharge (ESD) events during processing of the monitor unit and during operation in the environment of use. Z1 and Z2 may be any suitable Zener diode or other suitable fast-response, high-current semiconductor transition suppression device (such as General Instrument SA10A "Transsorb" devices) having a rated voltage of about 10V. These devices must also have a maximum room temperature inversion leak of less than about 1 μAmp at + V (3 volts). Capacitor C1 is preferably a 0.1 μF stacked film transition bypass device connected between the + V bus and circuit sharing (−V). Because all the CMOS devices in the monitor circuit are lightly loaded, a single small power supply bypass capacitor is only needed for the entire circuit for the equivalent series resistance of the lithium battery BTY. Neither this type nor the value of C1 is particularly important, but they should have good high frequency characteristics and low leakage (preferably less than 1 μAmp at + V).
[0115]
The effective electrical impedance of the disposable sensor 100 (the RSNSR parallel to the CSNSR connected between SC1 and SC2) works with the reference resistor R2 and applies a voltage pulse (preferably Schmitt) applied to one input of U9. By splitting (type), the output of U9 will only be during the relatively short double output pulse of U7 and, as described above, either urine or feces bridging the conductive element of the sensor inside its capillary trap Is high only at such times when the impedance of the sensor drops from its initial value (typically at least a few megOhms) to less than about 500 kOhm. A simple "over-threshold" voltage determination of the "triggered" condition of the sensor by use of the U9 Schmitt-triggered gate input uses urine acting on excrement absorbers or fast transition time pulses at low duty cycles. In response to any of the presence of a fecal event, as detected by the monitor 500, and is enabled by the deterministic and relatively long-lived conductivity changes generated by the structure of the sensor 100. The relatively high power consumption and the lack of expensive precision comparator devices, and the lack of any requirement for any electronic latching function in the detection circuit, are important advantages of the excrement absorber monitoring system.
[0116]
The hysteresis effect provided by the typical CMOS Schmitt-triggered input gate utilized for U9 avoids excessive current drain due to linear area biasing of the gate, or otherwise due to the slowly changing sensor conductivity. Generated. This history also prevents unstable or intermittent alarm activation if the sensor is triggered slightly. As will be appreciated by those skilled in the art, the U9 Schmitt-trigger input configuration shown (simplified for clarity) is not actually available as a single standard part, but a suitable Schmitt -Trigger input capacitance can be easily provided by using a separate Schmitt-type inverter (such as 74HC14) in series with a standard AND gate (such as 74HC08); instead, a standard Schmitt NAND (such as 74HC132) Can be inverted to achieve the same purpose. In practice, the additional gate delay to U9 at the sensor input (via R3) is such that a narrow (and energy waste) output glitch is generated during U8 during the period when the sensor is monitored but not yet triggered. Are not generated by U9 which is synchronized with the respective rising edge of each high advancing input pulse arriving from. This "gate delay" method is more efficient than the alternative of inserting an additional delay capacitor at U9 at the R3 input.
[0117]
In addition to acting as a detection threshold criterion, resistor R2 also provides an absolute maximum possible (short circuit) current between SC1 and SC2 / SC3 of approximately 1.10 during the sensing pulse (and otherwise 0). Functions to limit to 5 μA. Along with the rest of the low duty cycle sensing pulse circuit, R2 also sets all three of the unit's sensor connector pins 620, 622, and 624 to a battery in the event that there is no possibility of short-circuiting with each other, even for long periods of time. Discharge (sealed inside the monitor) is significantly minimized. Due to the relatively high equivalent series resistance of single cell batteries and low power (approximately 3V), the monitor circuit indicates that (worst case) a hypothetical short circuit fault has somehow presumably previously occurred in Z2 and C1. After being bridged, it is applied directly over the exposed wet skin bridging the connector contacts.
[0118]
At any time the mounted sensor becomes "triggered" as described above, the output of AND gate U9 will output a short, double, positive going pulse that approximates the logical complement of the original output of U7. Generate continuously. These pulses are applied by a combination of steering logic gates U3, U4, U10, and U11 to activate either an audible or visual alarm, depending on the existing output state of toggle flip-flop U1. As shown in FIG. 23, the sensor is triggered, the output Q of U1 goes high, and a simple CMOS gated R / C relaxation oscillator shown as U5 (the box labeled "U5 BEEPER OSC" in FIG. 23). ) Is enabled by OR gate U3 and AND gate U4 so that the pulse is low-power beep generator BPR (ie, monitor) near its resonant frequency (preferably about 2 kHz). Produces a suitable "square wave" output only for a dual duration that allows driving the transducer 810) of the unit 500, thereby preferably repeating a "double" output about every 3 seconds. Generate a "beep". As will be apparent to those skilled in the electronics arts, the BEEPER OSC U5 can be implemented in several conventional ways, thereby allowing U5 to be powered directly by the output client of U4 instead of being enabled. . The use of a separate oscillator, which remains stationary during short alarm pulses or is alternatively powered off except during short alarm pulses, is important to conserve battery energy. Transducer BPR (same as transducer 810 in the preferred embodiment) is preferably any suitable piezoelectric or electromechanical using an average drive current requirement at 10 mA of 1.5-3 volts and an audio output level of about 80 dB at 10 cm. It can be a transducer. Similarly, the sensor is "triggered" and the output Q of U1 is alternatively low, turning on the visible alarm device LED at a current level of about 5-10 mA (i.e., a double flash), thereby causing a double pulse from U9. Is enabled by OR gate U10 and AND gate U11. The LED may be of any high brightness, low current type as previously described for visible signal assembly 750.
[0119]
As described above, the state of toggle flip-flop U1 controls which alarm mode (audible or visible) is activated after the attached sensor is triggered. U1 is toggled by user operation of mode switch S1 (as previously described for mode change assembly 700) and is maintained by a pull-down resistor R1 (about 100 kOhms) connected to a common circuit (-V). Pulling the "T" input of U1 from a normally low state to a logical high also works. However, only this toggle of U1 can occur, but the monitor circuit is switched on by proper insertion of the connector tab assembly 170 of the sensor 100 into the monitor 500. As described above, a properly inserted sensor switch is properly inserted by connecting the contact 620 to the contact 622 via the wider of the two conductive strips 202 and 204 of the sensor (202). The switched sensor switches the power to the monitor circuit. At any time MODE SWITCH S1 is activated, thereby causing U1 to toggle, either ONE-SHOT U2 or U6 is alternatively triggered. If the output Q of U1 is asserted, then this is an ONE-SHOT U2 (also U6 can be any suitable standard low power monostable circuit), and then U2 Generates a pulse (about 0.2 seconds), which then causes a similarly simple audible "BEEP" of transducer BPR by enabling BEEPER OSC U5 via gates U3 and U4. Alternatively, if the output Q bar of U1 is asserted, the audible alarm device LED is instead activated via ONE-SHOT U6 and gates U10 and U11 as well. As shown in FIG. 23, a typical CMOS gate allows driving any of the alarm devices directly up to a few milliamps of current. As will be appreciated by those skilled in the electronics arts, either a BPR or LED optionally has a suitable current limiting resistor connected in series with these devices to reduce power consumption and volume during alarm activation. Or change the trade-off between any of the luminances.
[0120]
As mentioned above, a truly simple and reliable excrement absorber monitoring system must have an exceptionally simple and intuitive user interface and operating sequence. The present invention achieves this object by its simple mode switch and combined alarm device circuit combined with the automatic power switching of the system as described above, providing all necessary operator interfaces to the monitoring system, Includes both a convenient switch from audible to visible alarm mode, as well as a unique and error-free demonstration that the mode is currently selected. Activation of the mode switch also clearly identifies the proper connection of the disposable sensor to the monitor unit. As shown by those skilled in the electronics art, at the expense of greater complexity, cost and energy consumption, additional circuitry may be used to test the monitor circuit and / or any other aspects of the connected sensors. , Can be easily provided to extend the range of self-test functions initiated by sensor connection and subsequent activation, but still use the same alarm device that indicates a "ready" or "OK" status. It is also possible to link the start of any other useful indication, such as a date, or mode by simply cascading these various events into a sequence and / or by utilizing additional indicating devices. Activate the switch. Those skilled in the electronics arts will also appreciate that many alternative configurations or choices (including one or more custom or semi-custom integrated circuits) of oscillator types, logic chips, and / or combinations of discrete components are likely It can be used to implement various embodiments of the present invention without departing from the basic elements and methods of the inventor.
[0121]
(Alternative microcontroller-based embodiment of circuit 900)
Examples of alternative embodiments of the monitor circuit 900 are shown in FIGS. 24A, 24B, 24C, and 24D, which show four variations of an alternative programmable microcontroller. As is well known by those skilled in the electronics arts, several families of "low-end" CMOS microcontroller chips with various attractive uses and capabilities (such as the Microchip Technology PIC12CXX devices shown in these figures) Available at a relatively low cost from several manufacturers. The use of a microcontroller chip instead of the discrete logic of FIG. 23 offers the advantage of a lower component count on the monitor unit circuit board, which may result in lower assembly costs. The microcontroller based embodiment also reduces the range of variations observed in the time based function of the unit to unit monitoring system by reducing the number of required separate register / capacitor time constant combinations. Although it can be minimized, this does not really matter, but gives the required low timing accuracy (generally, perhaps about +/- 10%). Another possible advantage is that, if desired, by modifying the firmware programmed in the microcontroller chip (instead by changing component values or other hardware) the timing value of the operation of the monitor system Or it is relatively easy to change other aspects. Alternatively, different functions may easily have separate timing constants without imposing additional hardware (sensor pulse vs. alarm indication, or audible vs. visual alarm indication) overhead.
[0122]
FIG. 24A shows an alternative embodiment of the present invention, wherein the PIC12Cxx microcontroller U1-24A executes programmable code (ie, firmware) as presented by the flowchart shown in FIG. Only a single oscillator is needed. Because the PIC microcontroller has an internal clock oscillator, the frequency of which is determined by the external R / C components R4-24A and C2-24A, the microcontroller is continuously connected while the sensor is connected to switch-on power. Clock. With proper timing provided by firmware or on-chip timer delay, the microcontroller chip goes into a continuous "monitor loop" as shown in the flowchart, during which it repeatedly polls mode switch S1 (and Debounce (approximately every 0.1 seconds), pulse and monitor connected sensor 100 (approximately every 3 seconds), and, where appropriate, alarms suitable for driving BPR and LEDs The signal is generated, effectively emulating substantially the functionality of the discrete embodiment of FIG. Note that the user interface, control sequence and sensing method, automatic power switching of battery BTY via sensor connections SC2 and SC3 (contact pins 620/624), and ESD protection and bypass configuration are all similar to the discrete logic embodiment of FIG. Substantially the same. Further still, even the microcontroller U1-24A has a Schmitt-trigger input line 12 connected to the same resistor network for the sensing portion of the circuit as described in the discrete logic embodiment. The significant difference in this embodiment (when compared to the discrete logic version previously in FIG. 23) is the double 0.1 second pulse or single 0.2 second pulse used for alarm or mode change indication, respectively. In contrast to pulses, the sensor can be advantageously pulsed without extra hardware and using a much narrower, single pulse (about 10 ms long). As will be appreciated by those skilled in the electronics and firmware programming arts, a number of oscillator types, microcontroller chip and I / O (ie, input / output) line configurations, and various firmware implementations. May be used to generate various embodiments of the present invention without departing from the unique combination of the basic elements and methods of the present invention.
[0123]
On the other hand, for the discrete logic version of FIG. 23, a possible disadvantage of the microcontroller-based embodiment of the monitor circuit 900 is that it depends on a single source key component (the microcontroller chip itself), electrical noise or interface. Possible increased sensitivity to improper operation, including relatively high energy consumption. As will be appreciated by those skilled in the art, noise and interference sensitivities can generally be a problem for microcontroller based systems due to unintended resets of data stored in RAM (random access memory) registers. Such an event is particularly troublesome when it becomes important to the functioning of the system. The program flow is most cumbersome when updated by the microcontroller's program instruction counter (causing an unpredictable and unacceptable "jump" in program execution). The so-called "watchdog timer" is usually used to automatically reset the program counter in such a case, and the program execution takes longer than a predetermined period (PIC microcontroller chips are 24A, 24B, 24C, and 24D, each of which has a built-in watchdog timer that may optionally be used for this purpose) is hung up, but this alternative uses a watchdog oscillator. And / or at the expense of additional power consumption to extend continuously to the counter.
[0124]
The relatively increased power consumption by microcontroller-based embodiments or the present invention is generally another central advantage of programmed logic (ie, replacement of program code execution by a microcontroller for dedicated hardware). Mainly arises from Microcontrollers typically require several clock cycles to accomplish the execution of a single program instruction, and thus the microcontroller must have the highest of any output signals generated by the firmware execution. Must have a clock frequency several times higher than the repetition rate. This means that in the search for the minimum component count, if the microcontroller is used to generate a 2 kHz square wave to drive the audible alarm device of the present invention, the input clock frequency (in this case) to the microcontroller is at least It means that it must be 16 kHz. This configuration is much more energy intensive than using a 2 kHz oscillator because the overall power consumption in CMOS logic is approximately proportional to the clock frequency. Alternatively, the generation of a continuous 2 kHz square wave of about 0.1 second length can be achieved by encoding a completely linear microcontroller cycle time (where the output line is run continuously for 0.1 second). If it is slow to require (tuned ON / OFF / ON / OFF, etc., with continuous instructions), it will take many (in this case hundreds) bytes of instruction code.
[0125]
For the above reasons, the circuit of FIG. 24A can be modified to the version shown in FIG. 24B, where pulses from the 2-KH oscillator OSC are used to clock the PIC 12Cxx microcontroller U1-24B, Gated directly to an audible alarm transducer BPR (using additional logic chip U2-24B under firmware control via output line O1 of microcontroller U1-24B). For this circuit, the microcontroller can now be clocked at the same 2-kHz as the frequency used for the alarm signal. Although this configuration conserves energy over the configuration of FIG. 24A, it still requires the microcontroller to achieve 2 kHz (other functions of any monitor unit via firmware execution). (Much faster than speed).
[0126]
FIG. 24C shows another version of a microcontroller-based monitor embodiment in which a separate hardware 2-KHz oscillator OSC (similar to the U5 BEEPER OSC as used in the alternative embodiment of FIG. 23) is shown. Utilized, the PIC 12Cxx microcontroller U1-24C is clocked at the minimum speed (about 128 Hz) that required it to achieve all required functions other than direct audible tone generation. It is alternatively possible in designs using various available microcontroller chips for relatively slow clock oscillators (eg operating at 128 Hz), as will be appreciated by those skilled in the art, and the microcontroller wakes up By resetting it every time (eg, every 3 seconds), it is coupled with a frequency divider to periodically “wake up” the microcontroller from a relatively low current “sleep” mode, so that in the context of the present invention Even without the drawback of dedicated watchdog current consumption, the feature of even lower average frequency clocking with repetitive resets can affect recovery from a "hang-up" event. In this approach, the input utilized to monitor the mode switch S1 is to provide adequate fast switch response time, even if the switch is temporarily activated and the microcontroller generates a "sleep" state. Must be configured to wake the microcontroller directly from "sleep" in response to a switch action instead of a switch input polled by the microcontroller only every 3 seconds (each wakeup period).
[0127]
Finally, FIG. 24D shows a compromise modification of the monitor circuit 900, where the PIC 12Cxx microcontroller U1-24D has most of the monitors for the 16kHz speed required for direct audible alarm drive at 2-kHz. It has a clock oscillator frequency that can be dynamically changed under firmware control from the required 128-Hz speed for the function. This is done by using the corresponding output line O4-24D of the microcontroller U1-24D to pulse the sensor, making the changes available to the microcontroller's internal relaxation oscillator via a further resistor R5-24D. The current is further increased simultaneously (thus increasing the frequency of oscillation for short bursts, if needed). Alternatively, if added, in the present embodiment, it is a block diode D1-24D (arbitrarily low leakage type such as 1N4151), and when the output line returns to the low condition, the reverse current flow is removed and the clock frequency is set to 128. Return at a rate of -Hz. Although any alternative microcontroller chip and / or available output lines can be used for clock frequency change purposes, the separate I / O available because the inexpensive PIC chip is packaged as an 8-pin device There is no / O line. This means that the microcontroller must extend at 16 kHz for the duration of each sensing pulse, but the sensing pulse requires additional hardware to provide the appropriate longer pulse for alarm indication. Means (after the sensor is triggered) that it can be easily created much shorter than 0.1 seconds used in the separate embodiment of FIG. The pulse can be generated by a microcontroller having a minimum duration equal to four clock periods (a single instruction time) without additional hardware. Thus, a "pre-triggered" sensing pulse (and thus a pre-triggered period of relatively high current operation) can be less than one millisecond in length, conserving energy and reducing ion dissociation effects (described above). Can be less than one millisecond in length. In addition, as shown in FIG. 24D, in order to properly accelerate the clock oscillator, the power must be increased to allow the sensor pulsing output lines of the microcontroller U1-24D to have the correct logical meaning. The sensing sensor contacts SC2 and SC3 are connected to the "common" end of the battery BTY-24D (instead of the + V end, as in the previously described embodiment of the circuit 900 (FIGS. 23, 24A, 24B, and 24C). That is, they are connected so as to switch −V). This configuration is such that, except during low duty cycle sensing pulses, a zero voltage is applied between the sensors, and furthermore, that the constrained transition time of the pulses is only sensed in the previous embodiment as described. Can be utilized.
[0128]
(Energy requirements and battery life)
The key requirement for a practical waste removal monitoring system is that the entire diaper wear portion of the battery life (typically the first 2) without the need for either battery charging or recharging. Years of continuous use. Based on many laboratory measurements, electronics using the methods and control strategies of the present invention typically operate at such low total energy consumption, as shown in FIG. Is reliably predicted by the system's single 560 mA-Hour, 3 volt lithium coin cell BTY unit (such as the Panasonic CR2354). Battery BTY is intended to be permanently sealed to monitor unit 500 during the manufacturing process. The maximum current demand and the resulting lifetime are calculated as follows by using the following relationship:
[0129]
Average current = (instantaneous current) x (duty cycle)
Adding the components of the average current for the three operating states of the monitor system,
"Pre-trigger current" + "Mode change and self-test current" + "Post-trigger current" = "Total average current", where
“Pre-trigger current” (including periodic sensor pulse) = 4.0 μA
“Mode change and self-test current” (including alarm device drive current, average 20 mode changes per day over the useful life of the monitor unit, each mode change is indicated by a 0.2 second alarm device beep or flash Assume that
Alarm on current x mode change x alarm pulse time
8.0 mA × (20 events / 24−Hrs) × (0.20 sec) × (1−Hr / 3,600 sec) = 0.4 μA, and
“Post-trigger current” (including alarm device drive current, assuming that there are an average of 5 diaper changes per day over the useful life of the monitor unit, before each dirty diaper / sensor is changed, and the alarm stops Before each alarm, each alarm lasts an average of 12 minutes, the alarm indication consists of two 0.1-second beeps or one of each 3.0-second flash, and further, virtually No off-time in between)
Alarm on current x alarm event x alarm pulse time
8.0 mA × (5 alarms × 0.20−Hr / 24−Hrs) × (0.20 sec / 3.0 sec) = 22.2 μA,
As a result, “total average current” = 26.6 μA
For a utilized lithium battery, assume that the voltage is substantially constant over the available life of the battery.
Battery life = battery capacity / total average current = (560 mA-hrs / 26.6 μA) × (1-year / 8,760 hours) = 2.40 years
The calculated battery life is preferably adjusted down by a factor of 15% to compensate for variations in possible high temperature storage and individual battery performance before normal use, and includes various safety factors. In this adjustment, the monitor unit 500 of the present invention calculated the “net continuous operating life”.
[0130]
0.85 x 2.40 years = "2.04 years"
Note: In practice, all of the above current consumption values are a function of the operating voltage (+ V) and can be expected to be reduced non-linearly to about + 2.5V over the operating life of the battery. This fact effectively adds an additional safety factor to the calculated battery life. This is because the actual average current value during use is somewhat lower than the value specified above. Actual battery performance depends on both peak and average discharge current levels, both of which are within the range specified by the battery manufacturer for the battery capacity (560 mA-hrs) used in the above calculations. Is enough. Some of the timing assumptions for changes in operating conditions in the above calculations, typically determined by the caregiver (such as the 12 minute unobstructed alarm indication before each change) may be rather conservative. If such details are deemed more appropriate based on further market research, they can be reasonably modified to extend the calculated battery life specification even by 2-1 / 2 or 3 years. Alternatively, the actual electronic timing inside the monitor unit can be easily modified (such as by increasing the 3 second interval or reducing the 0.1 second width of the alarm pulse) to achieve the same purpose. .
(System test device)
A diaper simulation, test strip device 950 for use with the excrement absorber monitoring system is shown in FIGS. 30A and 30B. The test strip has a substrate consisting of a thin tab 960 of electrically insulating material. The tab 960 has a length and width similar to the length and width of the connector tab stiffener 166 of the sensor 100 (described above) and is made of the same material (such as a 0.010 thick polyester sheet). Can be made. This tab may include a first region 964 of a relatively conductive coating (such as thin, ie, 0.001 inch aluminum foil or other suitable material) such as arranged as shown in the figure. Having a side 961 (as shown in FIG. 30A). Side 961 also has a second region 965 of a relatively conductive coating, which is separated from region 964 by an insulating gap 966. A chip resistor (or other device) 968 is preferably located on side 961 to bridge regions 964 and 965. Device 968 may be used to detect the conductivity measured by monitor 500 (between channels 166, and thus between conductive strips 202 and 204 of connected sensor 100) when very small amounts of feces are present in the diaper equipped with the sensor. Effectively simulate rate values. This device and its value (preferably a chip resistor or other suitable device such as a chip capacitor having a value of about 1.5-2.0 megohms) provide an alarm indication (as described above). It is selected to have a conductivity that roughly corresponds to the minimum amount of feces required by monitor 500 to activate, but is somewhat higher (measured by the monitor). The opposite side 962 of the tab (shown in FIG. 30B) has a region 967 of a relatively electrically conductive coating, which is preferably a first region coating of the side surface 961 on all sides. Same as 964. However, the side surface 962 does not have a conductive region corresponding to the second region 965.
[0131]
If the sensor 100 is replaced (just by being inserted into the slot 600/610 of the monitor 500), the test strip bridges the contacts 620 and 622 in the unit 500, thereby connecting the power of the monitor circuit. . Depending on which direction the strip is inserted (ie, which side is "up"), the strip also simulates either a "triggered" or "untriggered" sensor. To In this configuration, only the insertion of a test strip having "up" side 961 effectively connects device 968 between monitor contacts 624 and contacts 620/622, thereby "triggered". Simulate the state. The test strip is preferably provided with a pair of unique indicator marks 971 and 972 on sides 961 and 962, respectively, so that the user can easily select the desired function. In a preferred embodiment, a suitable hole or opening 974 is provided to conveniently hold the test device in the key ring, so that a relatively small test strip can be readily accessed and You can avoid losing small test strips.
[0132]
In another embodiment, test strip 950 may have a single larger conductive region on side 961 to join regions 964 and 965, thereby eliminating gap 966 or alternatively, regions 964 and 965 May be connected by conductive traces or other shunts. Such an arrangement functions similarly to the embodiments described above, but does not verify the sensitivity of the system, but rather is in a more basic operating state. Alternatively, the test strip device has one or more conductive surfaces or reference devices in a suitable arrangement, substantially corresponding to the function of side 961 at one end, and at the other end (on the same side). , Functionally corresponding to the side surface 962. As a result, end-for-end rotation of the strip, rather than turning it over, accomplishes the same purpose. Alternatively, as will be readily apparent to those skilled in the art, the various geometries and orientations of the relatively conductive and relatively non-conductive surfaces may be any suitable piece or assembly. To properly simulate the local connection of triggered or untriggered sensors located on or in the garage, thereby properly monitoring the monitor unit of the excrement absorber monitoring system to start. By changing the positional orientation of the test device and / or the monitor unit, either a single device can simulate either sensor condition or two separate devices can be utilized. .
[0133]
This single and inexpensive device is useful in some usage environment situations. For example, explaining the alarm mode and "untriggered" operation of the monitor to a new caregiver, or no external material (such as glue or other dust) has accumulated in the connection area of the monitor unit (Such as accidentally triggering or interfering with proper sensor connection) or verifying that the connection spring or other means has not been bent to prevent proper connection of the sensor (hence the clip or Other parts need to be cleaned or replaced).
(Manufacturing and assembly)
(Manufacture and assembly of sensor 100)
The materials utilized in the manufacture of sensor 100 are scalable, biodegradable, non-toxic, lightweight, and readily available in large quantities. Various sensor embodiments may be manufactured by a simple manual process. For example, a pre-punched layer can be placed and secured through the respective adhesive substrate, and then wrapped with a protective release cover. Alternatively, and more preferably, a high speed, continuous strip manufacturing method may be utilized. For example, the various layers can be assembled by: Thermosetting, interactive or catalytically setting adhesives, contact or pressure sensitive adhesives, heat staking, hot rolling or compression, ultrasonic welding, induction heating (for metal strips), stapling, eyelets, riveting And so on.
[0134]
In one exemplary sequence, the component material is already cut in width, perforated (in some or all cases), and provided in a large roll of yarn and supplied to the manufacturing process. The various layers may be pre-drilled on a reel prior to assembly or up to a joint point. Some or all of the parts may be laminated into a continuous multilayer strip between pressure rollers or plates, or certain parts or subassemblies may be added prior to the final `` cut-off '' step of each completed unit. , Can be supplied as pre-cut parts and "dropped" on a substrate strip that moves in place.
[0135]
In yet another embodiment of the layer construction other than the ones already specifically mentioned, utilized during the manufacturing process, which is continuously stacked from thick feed reels before the final cutoff of the finished sensor It may be preferable to maximize the number of materials such as tape. Thereby minimizing the lateral bonding of the pre-cut piecewise material, but instead of, or in addition to using off-the-shelf “double-sided” tape, selective adhesive application and / or It is also possible to insert what is needed for the bonding process. In one preferred manufacturing process, the second double-sided adhesive layer 300 is the first component supplied to the process. As described above, layer 300 may be provided with an adhesive already applied, or the adhesive may be applied to appropriate portions of both surfaces. Prior to the first step, i.e., before the attachment layers 250 and 350, preferably after perforation of the layer 300, the holes are punched or cut out to produce perforated pieces of sticky holes. Avoid or minimize. Hole 310 along the edge of layer 300 advantageously (in addition to these other features) functions as a "sprocket hole", which is the accuracy of the roll or sheet fed sensor through the assembly process. Facilitates fast transport. Alternatively, the sensor may be stacked with some or many units in parallel from a wider roll of material. At this time, the final cutoff is closer to the operation of the "cookie cutter" than the operation of the "taffy cutter". In yet another variation, some or all of the components may be "stacked" on a fixture, either "one step up" or "multi-step up" in large sheets.
[0136]
Embodiments of the sensor 100 that are intended to be incorporated directly into the diaper include a portion of any of the aforementioned portions 450 disposed on or integrated with the diaper front portion 474. Available. The inner portion of the diaper can simply be laminated into the diaper either continuously or simultaneously during the manufacturing process. At this time, the conventional diaper layer is appropriately modified as needed.
[0137]
Adjustments in the manufacturing process required to manufacture various embodiments of sensor 100 will be apparent to those skilled in the art. The manufacture of an embodiment of the sensor incorporated as part of a disposable diaper takes into account the materials and assembly process utilized for this particular diaper, as opposed to adding to the diaper. Alternatively, as in the last step in other conventional diaper manufacturing processes, a separate or relatively complete sensor can be easily applied to the inner lining of the disposable diaper.
(Manufacture and assembly of monitor 500)
The monitor is manufactured using techniques standard in the electrical industry for the processing of perforated and / or surface mounted technology parts on conventional printed circuit board materials. An example of one manufacturing sequence of the preferred embodiment shown in FIG. 29A (and see FIG. 21A) includes a lithium coin battery BTY and three sensor connector contact pins.socketAll circuit components (except contact pins 620, 622, and 624), including 621, 623, and 625, are single, small (approximately 1.2 inches by 2.0 inches by 0.06 inches thick) ) Is mounted and / or soldered on a rigid printed circuit board 905. The printed circuit board 905 is "plugged" after assembly, soldering, cleaning, and testing onto the already inserted connector contact pins 620, 622, and 624 via the molded plastic back case portion 514. . These pins can be inserted and sealed in several ways, including pressure regulation, heat compression, induction heating, ultrasonic welding, insertion molding into the back case part, or epoxy or silicone Sealed via "potting" the monitor case with a suitable waterproof filter such as rubber. As a result, it simplifies the reliable liquid tight sealing of the assembly during its manufacture and further increases its durability. The contact pin heads are exposed to the connector recessed area 600 such that their shank portions protrude through the interior of the case and continue into the interior of the case, passing through the plane of the printed circuit board 905. . The circuit board incorporates appropriate miniature perforated sockets 621, 623, and 625. These sockets are preferably of the gold-plated, wipe contact spring type and receive and securely incorporate contact pins. The fact that the entire fully functional electronic circuit board assembly 910 comprises a single subunit independent of its case (and can be easily tested and placed in a later packaging inventory) is due to the fact that in this embodiment This is a substantial advantage.
[0138]
In this regard, the circuit assembly 910 is held in place, preferably by properly projecting and supporting the features of the male portions 512 and 514 of the case 510, and then some standard coating / potting / The unit is sealed (such as an epoxy or silicone injection) using one or more of the sealing methods and is mechanically protected. The front case portion can be physically bonded to the rear portion by the same process that seals and protects the case, or can be separately attached by another process step such as ultrasonic welding. Alternatively, the internal “potting” or injection of other filling material (inert gas or partial evacuation of the case) can be done either after the two case parts are combined or simultaneously. Next, the cover overlay 517 adheres to the narrow array of recesses on the front surface of the upper case portion 512. The spring clips / plates 610 may be installed in the recess 600 of the back case portion 514 at a final step or at any earlier stage after the contact connector pins are inserted into the back case portion.
[0139]
FIG. 29B shows an assembling sequence of the monitor unit 500 of another version. This utilizes the edge-type embodiment of the bending tab connector means shown in FIG. 21B. In this situation, three flat edge-type contact springs 621-A, 623-A, and 625-A have been placed on the circuit board 905 and the circuit assembly 910 has been compressed to a position inside the back case portion 514. It is designed to be safely compressed at times and against the shank of the contact pins 620, 622, and 624. Another embodiment (with 610) of the connector clip / plate 610-A is retained by a pair of dovetail slots 617 in the case portion 514. There are no doubt that other further detailed process variations that may be suitable for the monitor / alarm 500 assembly will be apparent to those skilled in the art based on the contents of this specification.
(How to Use)
(Application to disposable diapers (see Fig. 2A))
Sensor 100 is not wrapped in protective bottom cover 110 and exposes lower adhesive 156 of layer 150 and exposed adhesive 456 at the bottom end of layer 300, and adhesive 456 at the bottom of layer 452. are doing. The cover 110 has been disposed. The sensor 100 is positioned on the diaper and centers the fold line 342 beyond the upper front edge, with a portion 450 extending beyond the front of the outer diaper. While flattening the diaper of the sensor 100, the "inner diaper" is smoothed to a predetermined position. The upper portion of sensor 100, which extends substantially beyond fold line 342, is adhered by adhesive 456 to diaper section 474, which is typically plastic coated. (You may save this diaper for later use.)
(Mounting of monitor / alarm (see Fig. 2B))
The upper protective layer 455 is peeled off and discarded. While holding the monitor unit 500 on the other hand, the connector tab 170 is fully inserted into the slot 600/610 at the top end of the monitor when the monitor engages the placement block 470. Holding the monitor 500 in place, grasp the edge of the translucent flap 460 and extend it firmly to the top of the unit. The proximal portion of the flap then contacts the adhesive 304 exposed on the upper front of the diaper to secure the monitor against unduly applying pressure.
(Operation (see FIG. 2B))
A dot 702 on the surface of the monitor 500 (covering the mode change assembly 700) is immediately pressed with a fingertip to select either "beep" or "flashing" mode. If a "beep" is heard, the unit:beepIs set to If the indicator lamp 750 of the "balloon" symbol 518 on the top of the monitor blinks, it is set to blink. Such a response also verifies proper monitoring operation and verifies that sensor 100 is properly coupled to (and thus connected to) the monitoring unit. The dot may be pressed whenever changing the beep / flash mode. A continuous, automatically recurring movement of either an audible or visual indicator is described as "Needs diaper replacementMeans that a situation exists.
(Removal (see FIG. 2B))
When changing the diaper to remove the monitor unit, grasp the edge of the pull tab 463 of the translucent flap 460 of the sensor and pull it down and away from the diaper. The monitor unit is lifted slightly (away from engagement with the deployment block 470) and slid straight down away from the tab 170. The diaper and the attached sensor pad are typically discarded, and the diaper monitor 500 is ready to be attached to the next diaper sensor.
(Examples (the following examples should not be considered as limiting the scope of the invention, but are merely provided as examples and representatives thereof))
(Summary of preliminary in-use effect tests and results)
The excrement absorber monitoring system (shown in FIG. 2B) was first tested in multiple 2, 3, and 4 day sessions with healthy boys beginning 8 months of age. The caregiver in these attempts was an adult parent of the test subject. After receiving basic instructions on using the system, the caregiver may follow the aforementioned “how to use” procedure and place it in a variety of popular brands and models of commercially available disposable diapers (as described above). Immediately before each diaper change, according to the “usage” procedure, “one at a time”), a prototype disposable sensor was wrapped and applied. In each test session, approximately 20 disposable sensors were utilized, with each sensor applied to each caregiver. The performance of each sensor (relative to caregiver expectations) was discussed and recorded by observers after the next change of diaper. Caregiver comments were also recorded immediately after each application of the sensor and monitor to the diaper. The results of inspecting the soiled diaper (as well as any general observations by the caregiver while using the system) were discussed and recorded after each replacement cycle. Except for providing sensors and removing / re-applying the monitor unit during diaper change, and additionally, depending on the status of the monitor's "mode switch" in response to the status of the monitor and the caregiver's routine activities, Even restricted and unchanged. Movement of the mode switch was performed to verify the operation of the system after each diaper change and to select between an audible or visual alarm mode, as desired by the caregiver. For example, for privacy (and confidentiality), the visual alarm mode was usually selected when outside of a controlled access test facility.
[0140]
In each case, according to the caregiver, the system appeared to be responding to the appropriate alarm criteria. No false positive or false negative responses were observed. In the caregiver's results report after the test, the caregiver stated that use of the system resulted in significant improvements in the convenience of care. In some cases, the caregiver also reported that use of the system led to a more timely diaper change than had occurred with the caregiver's use of conventional checking methods. Furthermore, the resulting monitor suggested diaper change intervals appeared to exhibit repetitions similar to the expected "level" previously observed when only conventional methods were used. In summary, according to the criteria herein, the excrement absorber monitoring system performed as intended.
(Modification of disclosed embodiment)
Although the present invention has been described with reference to specific embodiments thereof, it should be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents without departing from the true spirit and scope of the invention. It can be substituted for something. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation, material, composition of matter, process, process step or steps, to the objective, purpose and scope of the present invention. Any such modifications may be intended within the scope of the claims appended hereto. All patents and publications cited above are incorporated herein by reference.
[Brief description of the drawings]
[0141]
FIG. 1 is a top plan view showing two major waste absorber monitoring system components (ie, a disposable sensor and a reusable monitor / alarm unit). For purely exemplary purposes, when utilized in a preferred, disposable add-on embodiment of the present invention, on top of the protective packaging layer of the sensor, these components are configured in a linear fashion. Shown. Although the sensors are shown with the monitor units already interconnected, these components are not usually combined prior to the installation of the sensors on the diaper. The sensor is intended to be pre-installed on the diaper, after which a monitor unit is attached if the diaper is needed.
FIG. 2A is a schematic diagram of a preferred embodiment of a system having a sensor installed as an add-on to a disposable diaper. The peelable upper protective layer of the sensor is shown to the right, as if removed from the area of the sensor folded on the upper front of the diaper. A reusable monitor unit is also shown so that it is ready for connection and installation to the diaper on which the sensor is mounted.
FIG. 2B is a schematic diagram of a system as shown in FIG. 2A, wherein a monitor unit is connected to a sensor and secured to the front of the diaper during use.
FIG. 3 is a top view showing various overlapping layers of the sensor including connection and holding means. The sensor is shown linearly as if laid out on a flat surface with the top and bottom protective layers removed. The horizontal scale and broken broken lines in this figure correspond to FIGS. 1 and 4. In FIG. 3, and most of the following figures of the sensor and its components (but not only in cross-section, of course), the relative positions of the broken lines of the sensor are shown for reference.
FIG. 3A illustrates an embodiment of a fecal response structure characteristic of the sensor. FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 (but enlarged on a scale). It is.
FIG. 3B is an enlarged elevational sectional view taken along line BB of FIG. 3 (but enlarged on a scale) illustrating an embodiment of a urine response structure characteristic of the sensor. It is.
FIG. 3C shows an embodiment of a portion of the sensor located just outside and on top of the upper front of the diaper when installed for use, but is enlarged on a scale. 7) is an enlarged sectional view in the height direction taken along line CC of FIG. For simplicity, the sensor monitor positioning block is not shown.
FIG. 3D shows a narrower flow buffling layer without a peripheral opening therethrough, taken at a similar point as shown in FIG. 3B (and also scaled up). FIG. 7 is an enlarged sectional view in the height direction showing an alternative embodiment having the same.
FIG. 4 is a elevational side (edge) view of a sensor of a complete, preferred add-on embodiment showing all layers. The thickness and vertical separation of each layer is exaggerated to clarify its relative position and length. Both the horizontal scale and the broken line in FIG. 4 correspond to FIGS.
FIG. 5A is a schematic diagram of an enlarged “exploded view” of the monitor connection / positioning / holding portion of the excrement absorber sensor (removable lower protective layer not shown).
FIG. 5B is an enlarged side view of a preferred embodiment of an electronic monitor unit that can be used when shown to engage a monitor connection / positioning / holding portion of a sensor. For clarity, the diaper itself and the diaper internal part of the sensor beyond the fold line (left side) are not shown. The hidden (dotted) line indicates the tab part connector part of the sensor when inserted in the connection part of the monitor unit, and how the preferred type of sensor positioning block is captured under the monitor case Indicates Also shown is a sensor flap portion wrapped around and over the monitor to hold the monitor on the front of the diaper.
FIG. 6 is a top view of a removable lower protective layer.
FIG. 7 is a top view of the lower connection / attachment layer of the connection and holding part of the sensor.
FIG. 8 is a top view of a monitor unit holding flap layer of the sensor.
FIG. 9 is a top view of a monitor unit positioning block of the sensor.
FIG. 10 is a top view of the reinforced connector tab of the sensor.
FIG. 11 is a top view of the lower impermeable layer of the portion inside the diaper of the sensor.
FIG. 12 is a top view of the elements of the electrically conductive layer of the sensor.
FIG. 13 is a top view of the lower sensor absorber layer.
FIG. 14 is a top view of a sensor substrate (top impermeable) layer.
FIG. 15 is a top view of a sensor upper absorber layer.
FIG. 16 is a top view of the sensor covering layer.
FIG. 17 is a top view of the sensor peelable upper protective layer.
FIG. 18A is a front (faceplate) view of the monitor / alarm unit (this figure corresponds to the “top plan view” as shown and positioned in FIG. 1).
FIG. 18B is a view of the upper edge of the monitor / alarm unit showing the opening of the sensor tab receiver.
FIG. 18C is a rear view of the monitor / alarm unit.
FIG. 18D is a bottom edge view of the monitor / alarm unit.
19A is a rear view of a monitor / alarm contact spring clip / plate enlargement (enlarged scale). FIG.
FIG. 19B is a top rear view of an enlarged (enlarged scale) monitor / alarm contact spring clip / plate.
FIG. 20 shows an embodiment of a detachable electronic connection and a retaining part of the sensor attached to the monitor / alarm unit, line 20-20 in FIG. 1 (but enlarged on a scale). FIG. 3 is an enlarged sectional view in the height direction taken along the line A in FIG. This figure also shows the flexible, resilient, tab-like male connector portion of the sensor attached to the monitor / alarm unit, with the conductive members on its top surface. The tab-like sensor portion is shown to deform between the monitor unit contact pin and the protrusion of the spring clip / plate.
FIG. 21A is an enlarged schematic view of a segment of a connector portion on a tab of an alternative embodiment of a reusable electronic monitor unit and an alternative embodiment of a disposable sensor, wherein the segment is of a monitor unit. Shows the state in the receiving part.
21B is an enlarged schematic view of another alternative embodiment of the monitor unit and connector tab portion of the corresponding sensor embodiment, which is not parallel to the back of the unit as in FIG. 21A. , A state in which the light enters the receiving portion of the monitor unit in parallel with the edge of the monitor unit.
FIG. 22A is a schematic diagram of an embodiment of a system having a sensor integrated directly into a disposable diaper. Similar to most of the add-on embodiments shown in FIGS. 2A and 2B, the monitor retaining flap portion of the sensor is located on the front of the diaper. However, in FIG. 22A, the inner diaper surface has been modified to replace the coating layer of the add-on embodiment, and other layers inside the diaper portion of the sensor are integrated below this surface. The tab connector portion and the monitor retaining flap portion of the sensor protrude from between the inner diaper cover and the outer diaper cover on or near the entire upper edge of the diaper.
FIG. 22B is a schematic diagram of an alternative embodiment for monitoring the system using sensors integrated directly into the disposable diaper. The sensor monitoring flap does not first pass under the back of the monitor unit before wrapping over its front (FIG. 22A), but instead is glued to the front of the diaper / sensor below the monitor, or Wrap it down directly across the monitor to install otherwise.
FIG. 22C is a schematic of an alternative embodiment of the sensor, which is incorporated directly into a disposable diaper similar to the diaper of FIG. 22B, but with the tab-like connection of the sensor facing the (bottom) end. From the monitor unit. To use this embodiment, the monitor unit receiver is located on the lower edge, not in FIG. 22B.
FIG. 22D is a schematic view of another alternative embodiment of the sensor, which is further directly incorporated into a disposable diaper similar to the diaper of FIG. 22C, but with a tab-like connection parallel to the bottom of the unit. (As in FIG. 21A), but into the receiver of the monitor unit parallel to the edge of the monitor unit (as in FIG. 21B).
FIG. 22E is a schematic diagram of an alternative embodiment of the sensor, which is incorporated directly into a disposable diaper similar to the diaper of FIG. 22A, but with the flap portion of the sensor completely removed from the sensor portion inside the diaper. It is placed on the front of the separating diaper. Alternatively, rather than utilizing a locating block, as shown shown trapped under the monitor in FIG. 22B, the opening on the slot in the flap portion engages on the back of the monitor unit for locating purposes. It is provided to receive jagged edges. The tab-shaped connector portion protrudes from a portion inside the diaper at or near the upper edge of the diaper.
FIG. 22F shows an alternative preferred embodiment of a sensor as directly incorporated into a disposable diaper showing an alternative monitor / alarm locating block and an expanded tightening flap with separate adhesive areas. FIG.
FIG. 23 is a schematic block diagram of a discrete logic circuit used in the monitor / alarm unit.
FIG. 24A is a schematic block diagram of an embodiment of a microcontroller-based circuit alternatively used in a monitor / alarm unit.
FIG. 24B is a schematic block diagram of an embodiment of a microcontroller-based circuit alternatively used in a monitor / alarm unit.
FIG. 24C is a schematic block diagram of an embodiment of a microcontroller-based circuit alternatively used in a monitor / alarm unit.
FIG. 24D is a schematic block diagram of an embodiment of a microcontroller-based circuit alternatively used in a monitor / alarm unit.
FIG. 25 is a flowchart of firmware used in conjunction with a microcontroller-based embodiment of the monitor / alarm unit (as in FIG. 24A).
26A shows an enlarged schematic view of an alternative version of the embodiment of the connector shown in FIG. 20, wherein the short (sectioned) portion of the flexible tab-like connector portion of the sensor is shown in FIG. Rather than with the spring clips / plates used in FIG. 20, it is shown as being deformed between the contact pins (one side) of the monitor unit and the fixed ramping protrusions (opposite side). .
FIG. 26B shows a schematic diagram of another alternative embodiment of the flexible tab connector means used in the monitor unit and sensor, where the flexible tab-like connector portion of the sensor has a short ( (Sectioned) portion is shown deformed from both sides between alternative fixed ramping protrusions of the receiving connector portion, any number of protrusions may be utilized, and any number of protrusions may be conductive. May be gender.
FIG. 27 is an enlarged sectional view of a wide viewing angle visual display means of the monitor unit.
FIG. 28 is an enlarged sectional view of the sealed audible alarm means of the monitor unit.
FIG. 29A is a schematic diagram of an “exploded view” of a manufacturing assembly method utilized with an embodiment of the monitor / alarm unit, as shown in FIG. 21A.
FIG. 29B is a schematic diagram of an “exploded view” of an alternative manufacturing assembly method utilized with another embodiment of the monitor / alarm unit, as shown in FIG. 21B.
FIG. 30A is a schematic diagram of one side of a sensor simulated test strip device for use with a monitor / alarm unit.
FIG. 30B is a schematic illustration of the opposite side (relative to FIG. 30A) of a sensor simulated test strip device for use with a monitor / alarm unit.
[Explanation of symbols]
[0142]
100 Disposable sensors for monitoring excrement absorbers
102 Upper part of the sensor 100
104 Lower part of the sensor 100
105 Side edge of sensor 100
106 Distal end of sensor 100
108 Proximal end of sensor 100
110 Protective layer for sensor 100 (covers lower part before installation)
112 Peelable portion of protective layer 110
114 110 wrapping part
116 Removable adhesive fixing tape for wrapping part 114
150 Lower impervious layer of sensor 100
152 core of layer 150
154 layer 150 top adhesive
156 Lower adhesive of layer 150
160 Channel between elements 202 and 204 of layer 200
162 optionally thinned front part of layer 150
164 Front (proximal) edge of layer 150
166 Tab Reinforcement for Assembly 170 of Sensor 100
170 Male Connector Tab Assembly of Sensor 100
200 Electric conductive element layer of sensor 100
202 First electrical conductive member of layer 200
204 Second Electrically Conductive Member of Layer 200
206 outer edges of elements 202 and 204
208 Inner edge of elements 202 and 204
250 Lower Porous / Absorber Layer of Sensor 100
252 Extended fecal opening in layer 250
254 Distal end of absorber layer 250
256 Outer edge of absorber layer 250
258 The portion of layer 250 that contacts layer 350
259 The portion of layer 250 corresponding to 258 that contacts the excrement absorber
260 second part of layer 250 in contact with excrement absorber
300 Upper impervious layer of sensor 100
302 Central core of impermeable layer 300
304 Top adhesive of layer 300
306 Lower adhesive of layer 300
308 outer edge of layer 300
309 A portion of the lower adhesive 306 that alternatively secures the layer 400
310 First (external or “water outlet”) set of openings in layer 300
312 Frontmost edge of opening 310
314 Backmost edge of opening 310
316 Outermost end of opening 310
318 Innermost end of opening 310
320 Second (internal or “shunt”) set of openings in layer 300
322 Outermost end of opening 320
324 Innermost end of opening 320
330 Extended Fecal Direction Opening in Layer 300
Gap-through layer 300 separating absorber layer 250 from 332 350
340 Proximal end of layer 300
342 Sensor fold line (where it folds over the upper front edge of the diaper)
344 Optional opening through layer 300/460 for passage of tab assembly 170
350 Upper Porous / Absorber Layer of Sensor 100
352 Extended fecal detection opening in layer 350
354 outer edge of layer 350
356 Part of layer 350 in contact with excrement absorber in 400-B
358 Portion of layer 350 that contacts layer 250
400 Protective layer for sensor 100 (contacts skin of diaper wearer)
400-A Inner (skin contact) modified diaper lining for integrated sensor 100
400-B Diaper Bulk Absorber with Integrated Sensor 100
402 Upper surface of layer 400
404 Lower surface of layer 400
406 outer surface edge of layer 400
410 Extended Fecal Detection Opening in Layer 400
412 Straight line around where layer 400 is folded
414 Straight line where layer 400 is folded
416 Side edge portion of coating 400 applied to layer 300
418 Floating soft edge of sensor 100 (layer 350 covered by layer 400)
450 Peelable electronic connection and holding part of sensor 100
452 Connection and mounting layer of part 450
453 center core of connection / attachment layer 452
454 Top bonding means for layer 452
455 Sensor 100 upper strippable protective layer
456 Lower adhesive layer of layer 452
460 Monitor / alarm holding flap for sensor 100
462 The most proximal end of flap 460
End 462 near pull tab portion of 463 flap 460
463-A Extended Length Embodiment of End 462 Near Pull Tab Portion of Flap 460
470 Monitoring / Alarm Positioning Lock Block for Sensor 100
470-A Alternative Monitor / Alarm Positioning Lock Feature for Sensor 100
470-B Alternative monitor / alarm positioning lock block for sensor 100
472 Notch in positioning block 470
474 Upper front diaper surface where monitor 500 is held / connected to sensor
475 Alternative glue / stick area to secure flap 460
Alternative alternative adhesive area for securing 475-A flap 460
500 monitor / alarm unit
510 Protective case for monitor / alarm unit 500
512 Front part of case 510
514 Back part of case 510
516 Surface features of case 510 highlighting location of receiving portion 600
Faceplate overlay on 517 512
518 Balloon or other graphic symbol on face plate 517 highlighting assembly 750
520 Engagement Feature on Back of 500 Engaging with Positioning Block 470
530 Top (edge) of case 510 (relative to position on front of diaper)
532 Lower part (edge) of case 510 (relative to position on front of diaper)
534 (when viewed from the front or face plate side) Left side of case 510
536 Right side of case 510
540 Sound transmission opening penetrating case 510
600 Sensor-connector receiver in lower half 514 of monitor 500
605 Pressure plate for alternative connector means in monitor unit 500
606 Retraction edge of pressure plate 605 or recess 600
610 Spring clip / plate for monitor unit 500
610-A Alternative Embodiment of 610
612 610 first (plate-like outboard) protrusion
614 610 second (plate-like outboard) protrusion
616 610 third (plate-like outboard) protrusion
617 dovetail slot or other holding means
618 Means for Attaching Clip / Plate 610 to Case 510
619 Smooth circular tip of protrusion 614 of clip / plate 610
620 First contact pin of monitor unit 500
621 First Contact Pin Socket of Circuit Board Assembly 910
621A Alternative First Contact Pin Pressure Spring for Circuit Board Assembly 910
622 Second (center) contact pin of monitor unit 500
623 Second (center) contact pin socket of circuit board assembly 910
623-A Alternative Second Contact Pin Pressure Spring for Circuit Board Assembly 910
624 Third contact pin of monitor unit 500
625 Third Contact Pin Socket of Circuit Board Assembly 910
Alternative Third Contact Pin Pressure Spring for 625-A Circuit Board Assembly 910
630 First Contact Pin of Alternative Connector Embodiment of Monitor 500
632 Second Contact Pin of Alternative Connector Embodiment of Monitor 500
634 Third Contact Pin of Alternative Connector Embodiment of Monitor 500
636 First opposing angled protrusion of alternative connector embodiment
638 Second opposing angled protrusion of alternative connector embodiment
700 Mode change assembly of monitor unit 500
702 A dot or other graphic symbol indicating the location of the mode change assembly 700
705 Hole through front case part 512 for flash button of mode change switch S1
750 Visible signal transmission of monitor unit 500
755 Hole in surface 516 of monitor 500 for visible signal transmission
760 chamfer edge of hole 755
800 Audible signal assembly for monitor unit 500
810 / BPR monitor unit 500 electroacoustic transducer (also called "BPR")
820 Acoustic wave propagation hole in transducer 810
830 Shallow depression behind overlay faceplate 517 in case 510
900 Electronic circuit used in monitor / alarm 500
905 Electronic printed circuit board of monitor unit 500
910 Electronic circuit board assembly of monitor unit 500
950 Diaper simulated test strip device for use with monitor 500
960 Test Strip Device Tab (Board)
One side of the 961 system test strip device
962 opposite side of system test strip device (relative to 961)
964 first region of conductive coating
965 second region of conductive coating
966 Gap between conductive coating elements 964 and 965
967 Area of conductive coating on surface 962
968 chip register or other reference device
971 Indication marking on surface 961
972 Indication marking on surface 962
Hole or opening through 974 960
Note: Other reference numbers that appear only in the schematic electronic block diagrams of FIGS. 23, 24A, 24B, 24C, and 24D, and in textual descriptions referring to these figures, are not listed above.

Claims (47)

排泄物吸収体モニタリングシステムと共に用いるセンサーであって、該センサーは、センシング手段と、整流層であって、該センシング手段により検知される前に、該整流層の周りで検知されるべき液体の真っ直ぐな流れを転換させるために配置される、整流層とを含む、センサー。A sensor for use with an excrement absorber monitoring system, the sensor comprising a sensing means and a rectifying layer, wherein a straight line of liquid to be detected around the rectifying layer before being detected by the sensing means. And a rectifying layer arranged to divert the flow. 前記整流層を介して感知されるべき液体を収集して、かつ案内するように、前記センシング手段と反対の該整流層の側の該整流層に隣接して配置される第１の液体浸透性流れ案内層を含む、請求項１に記載のセンサー。A first liquid permeable member disposed adjacent the rectifying layer on the side of the rectifying layer opposite the sensing means to collect and guide liquid to be sensed through the rectifying layer; The sensor of claim 1, comprising a flow guiding layer. 前記第１の流れ案内層から前記整流層の周りで、かつ前記センシング手段へ向かって液体を案内するように、該整流層に関して該第１の流れ案内層の反対に配置される、第２の液体浸透性流れ案内層を含む、請求項２に記載のセンサー。A second flow guide layer disposed opposite the first flow guide layer with respect to the rectifier layer to guide liquid from the first flow guide layer around the rectifier layer and toward the sensing means; 3. The sensor of claim 2, comprising a liquid permeable flow guide layer. 前記第１および第２の液体浸透性流れ案内層の隣接部分は、前記整流層の外部エッジを越えて伸び、かつ該整流層の周りで、該第２の流れ案内層へ液体を案内するように流動的に伝達する、請求項３に記載のセンサー。Adjacent portions of the first and second liquid permeable flow guiding layers extend beyond an outer edge of the rectifying layer and guide liquid around the rectifying layer to the second flow guiding layer. 4. The sensor according to claim 3, wherein the sensor fluidly communicates with the sensor. 排泄物吸収体まで液体を案内するように、前記第１の液体浸透性流れ案内層の一部分は、前記第２の浸透性流れ案内層の外部エッジまで伸びる、請求項４に記載のセンサー。5. The sensor of claim 4, wherein a portion of the first liquid permeable flow guiding layer extends to an outer edge of the second permeable flow guiding layer to guide liquid to a waste excrement absorber. 前記整流層の周りで、かつ前記センシング手段に向かって液体を案内するように、該センシング手段から最も遠い該整流層の側面に配置されるカバー層と、該センシング手段に最も近い該整流層の側面に配置される液体浸透性流れ案内層とを備える、請求項１に記載のセンサー。A cover layer disposed on the side of the rectifying layer furthest from the sensing means so as to guide the liquid around the rectifying layer and toward the sensing means; 2. The sensor of claim 1, comprising a liquid permeable flow guiding layer disposed on the side. 前記整流層に関して前記センシング手段の反対側に配置される比較的液体非浸透性の層をさらに含む、請求項６に記載のセンサー。7. The sensor of claim 6, further comprising a relatively liquid impervious layer disposed opposite the sensing means with respect to the rectifying layer. 前記第１の流れ案内層から前記整流層を介して、かつ第２の流れ案内層へと液体を案内するように、該整流層の外側のエッジを介し、かつ該整流層の外側のエッジへ向かう第１の一連の開口部を含む、および請求項３に記載のセンサー。Via the outer edge of the rectifying layer and to the outer edge of the rectifying layer to guide liquid from the first flow guiding layer through the rectifying layer and to the second flow guiding layer 4. The sensor of claim 3, including a first series of apertures directed toward it. 前記第１の流れ案内層から、前記整流層を介して、排泄物吸収体まで液体を案内するように、前記第１の一連の開口部と該整流層の外側のエッジとの間に配置される該整流層を通る第２の一連の開口部を含む、請求項８に記載のセンサー。It is arranged between the first series of openings and an outer edge of the rectifying layer to guide liquid from the first flow guiding layer, through the rectifying layer, to the excrement absorber. 9. The sensor of claim 8, including a second series of openings through the rectifying layer. 前記センシング手段内に毛細管チャネルを形成するように、該センシング手段および前記第２の流れ案内層に関して前記整流層の反対側に配置される比較的液体非浸透性の層を含む、請求項３に記載のセンサー。4. The method of claim 3, including a relatively liquid impervious layer disposed opposite the rectifying layer with respect to the sensing means and the second flow guide layer to form a capillary channel in the sensing means. The described sensor. 前記第１および前記第２の液体浸透性流れ案内層の隣接部分は、前記整流層の外側のエッジを越えて伸び、かつ該整流層の周りで、該第２の流れ案内層へと液体を案内するように流動的に伝達し、
該第１の液体浸透性流れ案内層の一部分は、該第２の液体浸透性流れ案内装の外部エッジを越えて伸びる、請求項１０に記載のセンサー。Adjacent portions of the first and second liquid permeable flow guiding layers extend beyond an outer edge of the rectifying layer and, around the rectifying layer, direct liquid to the second flow guiding layer. Communicate fluidly to guide,
11. The sensor of claim 10, wherein a portion of the first liquid permeable flow guiding layer extends beyond an outer edge of the second liquid permeable flow guiding device. 前記センシング手段と前記排泄物吸収体の着用者の肌との間の接触を阻止しつつ、糞便の通路が該センシング手段と接触することを可能にするために十分な大きさおよび形状の前記整流層を通る一連の開口部を含む、請求項１に記載のセンサー。The rectifier of sufficient size and shape to allow fecal passages to contact the sensing means while preventing contact between the sensing means and the skin of the wearer of the excrement absorber. The sensor of claim 1, comprising a series of openings through the layer. 前記開口部は、尿の落下または流れによって直接影響を受ける可能性の最もあるセンサー部より後ろに配置される、請求項１２に記載のセンサー。13. The sensor of claim 12, wherein the opening is located behind a sensor unit that is most likely to be directly affected by urine falling or flowing. 層の厚さとひとまとめに考えられる場合、前記センシング手段と前記排泄物吸収体の着用者の肌との間の接触を阻止しつつ、糞便の通路が該センシング手段と接触することを可能にするために十分な大きさおよび形状の前記整流層を通る第３の一連の開口部であって、該３の一連の開口部は、尿の落下または流れによって直接影響を受ける可能性の最もあるセンサー部より後ろに配置され、前記第１の流れ案内層と前記第２の流れ案内層との間、または該第３の一連の開口部を通る前記センシング手段の間に液体伝導が存在する、第３の一連の開口部をさらに含む、請求項４に記載のセンサー。When considered together with the thickness of the layer, to prevent contact between the sensing means and the wearer's skin of the excrement absorber, while allowing fecal passages to contact the sensing means A series of openings through the rectifying layer of sufficient size and shape, the series of openings being most likely to be directly affected by urine falling or flowing. A third, further disposed, wherein there is a liquid conduction between the first flow guiding layer and the second flow guiding layer or between the sensing means through the third series of openings. 5. The sensor of claim 4, further comprising a series of openings. 前記センサーは、使い捨てオムツの一部分に組み込まれる、請求項１４に記載のセンサー。15. The sensor of claim 14, wherein the sensor is incorporated into a portion of a disposable diaper. 前記センサーは、排泄物吸収体への適用に対して適応され、
該センサーを該排泄物吸収体に固定する手段と、
該排泄物吸収体の着用者の肌から前記第１の流れ案内層を分離するオプションのカバー層と
を含む、請求項１４に記載のセンサー。The sensor is adapted for application to a waste absorber;
Means for fixing the sensor to the excrement absorber;
15. The sensor of claim 14, comprising an optional cover layer separating the first flow guide layer from the skin of the wearer of the excrement absorber. 前記第２の流れ案内層は、乾燥した排泄物吸収体よりも吸収性が低いが、取り替えられる必要が十分ある程度に湿った排泄物吸収体よりは吸収性の高い材料から選択される、請求項３に記載のセンサー。The second flow guide layer is selected from a material that is less absorbent than a dry excrement absorber, but more absorbent than a wet excrement absorber that needs to be replaced to some extent. 3. The sensor according to 3. 前記第２の流れ案内層は、前記排泄物吸収体が取り替えられる必要が十分にある程度に湿るまで前記第１の案内層から前記センシング手段までの液体の案内を遅らせるような大きさおよび材料で構成される、請求項３に記載のセンサー。The second flow guide layer is of a size and material such that it delays liquid guidance from the first guide layer to the sensing means until the excrement absorber needs to be replaced and becomes wet enough to some extent. 4. The sensor according to claim 3, wherein the sensor is configured. 排泄物吸収体モニタリングシステムと共に用いるセンサーであって、該センサーは、層と、該層の下に配置されるセンシング手段と、該層を通る一連の開口部とを含み、該開口部は、該センシング手段と該排泄物吸収体の着用者の肌との間の接触を阻止しつつ、糞便の通路が該センシング手段と接触することを可能にするために十分な大きさ、形状、および厚さである、センサー。A sensor for use with an excrement absorber monitoring system, the sensor including a layer, sensing means disposed beneath the layer, and a series of openings through the layer, wherein the opening comprises Sufficient size, shape, and thickness to allow the passage of feces to contact the sensing means while preventing contact between the sensing means and the skin of the wearer of the excrement absorber Is a sensor. 前記開口部の各々は、尿の落下または流れによって直接影響を受ける可能性が最も高いセンサー部の後ろに配置される、請求項１９に記載のセンサー。20. The sensor of claim 19, wherein each of the openings is located behind a sensor unit that is most likely to be directly affected by urine falling or flowing. 前記層は、少量の液体または凝縮物を保持し、かつ該少量の液体または凝縮物が、前記開口部を浸透し、かつ前記センシング手段によって検知されることを防ぐために十分な吸収性を有する、請求項２０に記載のセンサー。The layer retains a small amount of liquid or condensate, and has sufficient absorbency to prevent the small amount of liquid or condensate from penetrating the opening and being detected by the sensing means; The sensor according to claim 20. 前記吸収性のある層の上、下、または内部に配置される比較的液体非浸透性の層であって、前記開口部は、該吸収性があり、かつ液体非浸透性の層を通って連続する、請求項２１に記載のセンサー。A relatively liquid impervious layer disposed above, below, or within the absorbent layer, wherein the openings pass through the absorbent and liquid impervious layer. 22. The sensor of claim 21, which is continuous. 前記液体非浸透性層は、前記吸収性のある材料が完全に湿ったときでさえ、該吸収性のある層と比較して疎水性である、請求項２２に記載のセンサー。23. The sensor of claim 22, wherein the liquid impermeable layer is hydrophobic as compared to the absorbent layer even when the absorbent material is completely wet. 前記吸収性のある層は、前記開口部から遠くに液体の流れを導く、前記液体非浸透性層によって制約を受ける、請求項２２に記載のセンサー。23. The sensor of claim 22, wherein the absorbent layer is constrained by the liquid impermeable layer directing liquid flow away from the opening. 前記センシング手段の反対側の前記層に隣接して配置されるカバー層であって、該カバー層は、前記開口部をカバーする通常閉じたスリット／フラップを有し、該スリット／フラップは、尿の通過に耐久性があるが、該開口部への糞便の通過を許可するように、糞便との接触によって取替え可能である、カバー層を含む、請求項１９に記載のセンサー。A cover layer disposed adjacent to said layer opposite said sensing means, said cover layer having a normally closed slit / flap covering said opening, said slit / flap comprising urine; 20. The sensor of claim 19, comprising a cover layer that is durable to pass through, but is replaceable by contact with feces to allow passage of feces through the opening. 排泄物吸収体／センサーユニットおよびモニター／アラームユニットを有する排泄物吸収体モニタリングシステムと共に用いるモニター／アラームユニットリテイナーであって、該リテイナーは、
該モニター／アラームユニットを越えて伸張されるように適応された弾力性があるか、または半弾力性のあるフラップであって、該フラップは、実質的に接着自在であるモニター／アラームユニット接触部を有し、該モニター／アラームユニット接触部は、該排泄物吸収体または該排泄物吸収体／センサーユニット上での保持のために十分な接着性を有する第２の部分に少なくとも部分的に囲まれ、それにより、必要な場合に該リテイナーからの該モニター／アラームユニットの準備および清潔な解放を容易にする、フラップと、
該フラップが、該排泄物吸収体モニター／アラームユニットを越えて伸張されつつ、該モニター／アラームユニットの運動を妨げ、かつ該ユニットの突き出たタブおよびかかりのない受け取りスロット接続手段との間に配列を維持するように、該排泄物吸収体／センサーユニットまたは該モニター／アラームユニット上にそれぞれ配置される、配置ブロックおよび相互に形作られた受け取り部分と
を含む、リテイナー。A monitor / alarm unit retainer for use with a waste absorber monitoring system having a waste absorber / sensor unit and a monitor / alarm unit, the retainer comprising:
A resilient or semi-resilient flap adapted to extend beyond the monitor / alarm unit, wherein the flap is a substantially adhesive monitor / alarm unit contact. Wherein the monitor / alarm unit contact is at least partially surrounded by the excrement absorber or a second portion having sufficient adhesiveness for retention on the excrement absorber / sensor unit A flap, thereby facilitating the preparation and clean release of the monitor / alarm unit from the retainer when necessary.
The flap extends beyond the waste absorber monitor / alarm unit to prevent movement of the monitor / alarm unit and is arranged between the protruding tabs of the unit and the barbless receiving slot connection means. A retainer, including a locating block and a mutually shaped receiving portion, respectively disposed on the excrement absorber / sensor unit or the monitor / alarm unit to maintain モニター／アラームユニットリテイナーをさらに含み、該リテイナーは、
排泄物吸収体モニター上のメイティング部に対応する、内部ロック突き出し、または受け取り部分と、
モニター／アラームユニットを越えて伸張するように適応される弾力性があるか、または半弾力性のあるフラップであって、該フラップは、前記センサー、または該排泄物吸収体の遠位端に永久的に取り付けられ、かつ該センサー、該排泄物吸収体、または該フラップの別の部分に解放可能なように接着されるように適応される近位端部を有する、フラップと
を含む、請求項１５に記載のセンサー。A monitor / alarm unit retainer, wherein the retainer is
An internal lock protrusion or receiving part corresponding to the mating part on the excrement absorber monitor,
A resilient or semi-resilient flap adapted to extend beyond a monitor / alarm unit, wherein the flap is permanently attached to a distal end of the sensor or the excrement absorber. And a flap having a proximal end adapted to be releasably attached to the sensor, the excrement absorber, or another portion of the flap. 16. The sensor according to 15. モニター／アラームユニットリテイナーをさらに含み、該リテイナーは、
排泄物吸収体モニター上のメイティング部に対応し、該排泄物吸収体へ取り付けるための粘着手段を有する、内部ロック突き出し、または受け取り部分と、
モニター／アラームユニットを越えて伸張するように適応される弾力性があるか、または半弾力性のあるフラップであって、該フラップは、該突き出し部分または受け取り部分の遠位端からぶらさがっており、かつ該センサー、または該排泄物吸収体に解放可能なように付着するように適応される近位端部を有する、フラップと
を含む、請求項１６に記載のセンサー。A monitor / alarm unit retainer, wherein the retainer is
An internal lock protruding or receiving part corresponding to the mating part on the excrement absorber monitor and having adhesive means for attaching to the excrement absorber;
An elastic or semi-elastic flap adapted to extend beyond the monitor / alarm unit, the flap hanging from a distal end of the protruding or receiving portion; 17. The sensor according to claim 16, comprising a flap having a proximal end adapted to releasably attach to the sensor or the excrement absorber. 解放可能な回路電気コネクタであって、該コネクタは、フレキシブルなタブ部分およびタブ受け取り部分とを含み、
該タブ部分は、弾力性のあるサポート上に配置される２つ以上の導電性部材を有し、
該タブ受け取り部分は、該導電性部材を有する回路を完成させるように配置される２つ以上の突き出した接触部、該タブを案内および配置する横方向の表面を有し、かつ実質的に波形の断面へ該弾力性のあるサポートを変形させる手段を有し、それにより、該タブ部分の向き、および該接触部に対する圧力を維持して、該導電性部材と接触部との連続的電気的接続を維持する、解放可能な回路電気コネクタ。A releasable circuit electrical connector, the connector including a flexible tab portion and a tab receiving portion,
The tab portion has two or more conductive members disposed on a resilient support,
The tab receiving portion has two or more protruding contacts arranged to complete a circuit having the conductive member, a lateral surface for guiding and disposing the tab, and is substantially corrugated. Means for deforming the resilient support to the cross-section of the tab, thereby maintaining the orientation of the tab portion and the pressure on the contact to maintain continuous electrical contact between the conductive member and the contact. A releasable circuit electrical connector that maintains a connection. 解放可能な回路電気コネクタをさらに含み、該コネクタは、排泄物吸収体モニターのタブ受け取り部分で受け取られるように適応されたフレキシブルなタブ部分を含み、
該タブ部分は、弾力性のあるサポート上に配置された前記センシング手段の２つ以上の導電性部材を有する、請求項２７に記載のセンサー。Further comprising a releasable circuit electrical connector, the connector including a flexible tab portion adapted to be received at a tab receiving portion of the faeces absorber monitor;
28. The sensor according to claim 27, wherein the tab portion has two or more conductive members of the sensing means disposed on a resilient support. 前記タブ部分は、前記オムツの前面を介して前記内部ロック突き出しまたは受け取り部分の上に配置される、請求項３０に記載のセンサー。31. The sensor of claim 30, wherein the tab portion is disposed over the internal lock protrusion or receiving portion via a front surface of the diaper. 解放可能な回路電気コネクタをさらに含み、該コネクタは、排泄物吸収体モニターのタブ受け取り部分で受け取られるように適応されるフレキシブルなタブ部分を含み、
該タブ部分は、弾力性のあるサポート上に配置される前記センシング手段の２つ以上の導電性部材を有する、請求項２８に記載のセンサー。Further comprising a releasable circuit electrical connector, the connector including a flexible tab portion adapted to be received at a tab receiving portion of the faeces absorber monitor;
29. The sensor according to claim 28, wherein the tab portion has two or more conductive members of the sensing means disposed on a resilient support. 請求項３０のセンサーおよびモニター／アラームユニットを有する排泄物吸収体モニタリングシステムキットであって、該モニター／アラームユニットは、
電源と、
アラーム手段と、
該モニター／アラームユニットリテイナーの一部分と対応する、内部ロック突き出しまたは受け取り部分と、
解放可能なセンサーコネクタであって、前記導電性部材と係合するように構成された２つ以上の突き出し接触部、前記タブを案内および配置する横方向の表面を有し、前記弾力性のあるサポートを変形させる手段を有し、それにより、その向きおよび該接触部に対する圧力を維持しつつ、該タブ部分を保持して、該導電性部材と該接触部との連続する電気的接続を確実にする、解放可能なセンサーコネクタと、
比較的狭く、比較的低いデューティサイクルパルスを利用する電気回路であって、内部に配置されるか、またはモニタリングされるべき該排泄物吸収体について適切な計測パスを橋渡しする間隔をあけた導体、または半導体の対の間の導電率またはキャパシタンスを計測して、該排泄物吸収体の取り替えが必要なときに該アラーム手段を作動させる、電気回路と
を含む、排泄物吸収体モニタリングシステムキット。31. An excrement absorber monitoring system kit comprising the sensor and monitor / alarm unit of claim 30, wherein the monitor / alarm unit comprises:
Power and
Alarm means,
An internal lock protrusion or receiving portion corresponding to a portion of the monitor / alarm unit retainer;
A releasable sensor connector having two or more protruding contacts configured to engage the conductive member, a lateral surface for guiding and disposing the tab, and the resilient sensor connector. Means for deforming the support, thereby retaining the tab portion while maintaining its orientation and pressure on the contact, ensuring a continuous electrical connection between the conductive member and the contact A releasable sensor connector,
An electrical circuit utilizing relatively narrow, relatively low duty cycle pulses, spaced conductors disposed therein or bridging a suitable measurement path for the excrement absorber to be monitored; Or an electrical circuit that measures conductivity or capacitance between a pair of semiconductors and activates the alarm means when replacement of the excrement absorber is required. 請求項３２のセンサーおよびモニター／アラームユニットを有する排泄物吸収体モニタリングシステムキットであって、該モニター／アラームユニットは、
電源と、
アラーム手段と、
該モニター／アラームユニットリテイナーの一部分と対応する、内部ロック突き出しまたは受け取り部分と、
解放可能なセンサーコネクタであって、前記導電性部材と係合するように配置された２つ以上の突き出し接触部、前記タブを案内および配置する横方向の表面を有し、前記弾力性のあるサポートを変形させる手段を有し、それにより、その向きおよび該接触部に対する圧力を維持しつつ、該タブ部分を保持して、該導電性部材と該接触部との連続する電気的接続を確実にする、解放可能なセンサーコネクタと、
比較的狭く、比較的低いデューティサイクルパルスを利用する電気回路であって、内部に配置されるか、またはモニタリングされるべき該排泄物吸収体について適切な計測パスを橋渡しする間隔をあけた導体、または半導体の対の間の導電率またはキャパシタンスを計測して、該排泄物吸収体の取り替えが必要なときに該アラーム手段を作動させる、電気回路と
を含む、排泄物吸収体モニタリングシステムキット。33. An excrement absorber monitoring system kit comprising the sensor and monitor / alarm unit of claim 32, wherein the monitor / alarm unit comprises:
Power and
Alarm means,
An internal lock protrusion or receiving portion corresponding to a portion of the monitor / alarm unit retainer;
A releasable sensor connector having two or more protruding contacts arranged to engage the conductive member, a lateral surface for guiding and disposing the tabs, the resilient Means for deforming the support, thereby retaining the tab portion while maintaining its orientation and pressure on the contact, ensuring a continuous electrical connection between the conductive member and the contact A releasable sensor connector,
An electrical circuit utilizing relatively narrow, relatively low duty cycle pulses, spaced conductors disposed therein or bridging a suitable measurement path for the excrement absorber to be monitored; Or an electrical circuit that measures conductivity or capacitance between a pair of semiconductors and activates the alarm means when replacement of the excrement absorber is required. 排泄物吸収体モニタリングシステムと共に用いるモニター／アラームユニットであって、該モニターは、
電源と、
アラーム手段と、
解放可能なセンサーコネクタと、
間の導電率またはキャパシタンスを計測し、かつ該排泄物吸収体の取り替えが必要なときに該アラーム手段を作動させるように、直接駆動され、比較的狭く、比較的低いデューティサイクルパルスを利用する電気回路であって、該パルスは、内部に配置されるか、またはモニタリングされるべき該排泄物吸収体について適切な計測パスを橋渡しする間隔をあけた導体、または半導体の対の間に直接印加される、電気回路と
を含む、モニター／アラームユニット。A monitor / alarm unit for use with an excrement absorber monitoring system, the monitor comprising:
Power and
Alarm means,
A releasable sensor connector,
A direct drive, relatively narrow, relatively low duty cycle pulsed electrical meter to measure the electrical conductivity or capacitance during operation and to activate the alarm means when the excrement absorber needs to be replaced A circuit wherein the pulse is applied directly between a pair of spaced conductors, or semiconductors, which are placed inside or bridge an appropriate metrology path for the excrement absorber to be monitored. Monitor / alarm unit, including an electrical circuit. 前記センサーは、センシングパルスの間の時間、実質的に印加された任意の電圧に対して前記モニター回路によって支配されないことにより、感知されるべき材料中の帯電したイオンは、そのようなパルス間のもともとのランダムな分散まで戻る傾向があり得、該センシングパルスは、その幅よりも実質的に短い比較的高速の立ち上がり／立下り時間を有する、請求項３５に記載のセンサー。Because the sensor is not governed by the monitoring circuit for substantially any applied voltage during the time between sensing pulses, charged ions in the material to be sensed will 36. The sensor of claim 35, wherein the sensor may have a tendency to return to the original random dispersion, and the sensing pulse has a relatively fast rise / fall time substantially less than its width. 起動された場合の前記アラーム手段の繰り返しの開始は、前記センシングパルスと比較的同期しているか、またはそれぞれの繰り返し速度が導かれる共通のマスタークロック周波数を介して、センシング信号繰り返し速度に関連する、請求項３５に記載のセンサー。The start of the repetition of the alarm means when activated, relative to the sensing pulse, or related to the sensing signal repetition rate via a common master clock frequency from which the respective repetition rate is derived, The sensor according to claim 35. センサーの接続導体に印加される前記センシングパルスは、電源の一側面と共通して接続されることにより、回路電源の完全な切断が、該センサーの接続導体または半導体の１つに対して単一の付加的な接触によって達成され得る、請求項３５に記載のセンサー。The sensing pulse applied to the connection conductor of the sensor is connected in common with one side of the power supply, so that a complete disconnection of the circuit power supply is a single connection to one of the connection conductors or the semiconductor of the sensor. 36. The sensor according to claim 35, which can be achieved by additional contact of the sensor. 前記電源、前記アラーム手段、前記電気回路、前記解放可能なセンサーコネクタを封止する防水ケースであって、該防水ケースは、該ケースの一部分として製造され、該ケースは、該アラーム手段および制御手段とアクセスする制御表面を有し、該アクセスは、薄く、少なくとも部分的にフレキシブルな膜によってシーリングされる、防水ケースと、
該制御表面の貫通した開口部に配置される電気光学ソースを含む、視覚的なアラーム手段であって、該貫通した開口部は、比較的薄く、実質的に光学的に浸透性のカバーリングによってシーリングされる、視覚的なアラーム手段と、
該ケースに浅い凹部を含む聴覚的アラーム手段であって、該アラーム手段は、聴覚的に透過性であり、比較的薄くフレキシブルな膜の後ろに配置され、該凹部は、音透過性であり、構造的に支えとなり、比較的硬い、穴の開いた底を有し、該凹部は、該膜が、該ケース内に配置された電気音響トランスデューサーの最も外側の振動部材から、音響圧力波に応答して自由に振動することを可能にするが、ここで、該底は、その弾力性のある制限内部に対する該膜の最大たわみを制限し、それにより、意図された動作中に該トランデューサーからの音伝播を過度に減衰することなく、機械的な損傷から該膜を保護する、聴覚的アラーム手段と、
該ケースの表面を介して配置される制御手段であって、該制御手段は、該制御手段の作動に応答して、該システムの動作に対して選択されたアラームまたは指示機能を変更し、かつ指示し、ここで、該指示は、該視覚的または聴覚的アラームを起動してそれぞれの信号を放射する手段によってなされ、該制御手段は、該解放可能なセンサー手段を介した排泄物吸収体センサーの適切な接続時にのみ、そのような指示を提供する、請求項３５に記載のセンサー。A waterproof case for enclosing the power supply, the alarm means, the electrical circuit, and the releasable sensor connector, wherein the waterproof case is manufactured as a part of the case, and the case includes the alarm means and the control means. A waterproof case, having a control surface for accessing, the access being sealed by a thin, at least partially flexible membrane;
A visual alarm means, comprising an electro-optic source disposed in a through opening in the control surface, wherein the through opening is relatively thin and substantially optically permeable by covering. Sealed, visual alarm means,
An audible alarm means including a shallow recess in the case, wherein the alarm means is audibly transparent and is positioned behind a relatively thin and flexible membrane, the recess is sound permeable; Structurally supportive, having a relatively hard, perforated bottom, the recess allows the membrane to pass acoustic pressure waves from the outermost vibrating member of an electroacoustic transducer located within the case. Allowing the base to oscillate freely in response, wherein the bottom limits the maximum deflection of the membrane relative to its resilient interior, so that during the intended operation the transducer An audible alarm means for protecting the membrane from mechanical damage without unduly attenuating sound propagation from the
Control means disposed through a surface of the case, the control means changing a selected alarm or indication function for operation of the system in response to actuation of the control means; and Indicating, wherein said instruction is made by means for activating said visual or audible alarm and emitting respective signals, said control means comprising means for excrement absorber sensors via said releasable sensor means 36. The sensor of claim 35, which provides such an indication only upon proper connection of the sensor. 排泄物吸収体に解放可能なように取り付け可能な、センシング手段および電気モニター／アラームユニットを含む排泄物吸収体モニタリングシステムであって、該モニター／アラームユニットは、
電源、アラーム手段、電気排泄物吸収体モニタリング手段を備え、該モニタリング手段は、該排泄物吸収体が取り替えを要求する際に該アラーム手段を作動させ、該アラーム手段は、アラーム指示のために聴覚的および視覚的／静かな指示モードの両方を含み、
作動時に、該聴覚的から該視覚的／静かなモードへ、またはその逆に、該モニター／アラームユニットによって利用される該指示モードを変化させ、かつ実質的に作動と同時に、該モニターユニットに、聴覚的または視覚的／静かなそれぞれのアラーム指示のどちらかを生成させ、該指示は、それにより、選択されるモードを説明し、かつ該変更を検証する、単一の制御手段と
を含む、排泄物吸収体モニタリングシステム。An excrement absorber monitoring system including a sensing means and an electrical monitor / alarm unit releasably attachable to the excrement absorber, the monitor / alarm unit comprising:
A power supply, an alarm means, and an electric excrement absorber monitoring means, wherein the monitoring means activates the alarm means when the excrement absorber requires replacement, and the alarm means outputs an audio signal to indicate an alarm. Including both visual and visual / silent instruction modes,
Upon operation, the indicator mode utilized by the monitor / alarm unit is changed from the audible to the visual / quiet mode, or vice versa, and substantially simultaneously with the monitor unit, Generating a single audible or visual / quiet alarm indication, the indication including a single control means thereby explaining the selected mode and verifying the change; Excrement absorber monitoring system. 前記モニター／アラームユニットは、取り付け制御可能なスイッチ手段をさらに含み、ここで、該モニター／アラームユニットのそのオン／オフ動作および前記電源のスイッチングは、前記モニタリング手段に該モニター／アラームユニットをメイティングまたは取り付けることによって制御される、請求項４０に記載の排泄物吸収体モニタリングシステム。The monitor / alarm unit further comprises switchable controllable switch means, wherein the on / off operation of the monitor / alarm unit and the switching of the power supply mate the monitor / alarm unit to the monitor means. 41. The excrement absorber monitoring system of claim 40, wherein the system is controlled by or attached. 前記それぞれのアラーム指示は、前記センサーへの前記モニターの適切に動作する接続を実証するか、または検証する、請求項４０に記載の排泄物吸収体モニタリングシステム。41. The excrement absorber monitoring system of claim 40, wherein the respective alarm indications demonstrate or verify proper operation of the monitor to the sensor. ケース、包み、または電子デバイスのパネルに対して、流体シーリングされたか、または汚染抵抗性のなる聴覚信号伝播手段であって、該手段は、
聴覚的に透過性があり、比較的薄いフレキシブルなシーリング膜の後ろに配置される該ケース、包み、またはパネルの狭い凹部であって、該凹部は、音透過性であり、構造的に支えとなり、比較的硬い、穴の開いた底を有し、該凹部は、該膜が、該デバイス内に配置された電気音響トランスデューサーの最も外側の振動部材へ、または該振動部材からのどちらかに移動する音響圧力波に応答して自由に振動することを可能にするが、ここで、該底は、その弾力性のある制限内部に対する該膜の最大たわみを制限し、それにより、意図された動作中に該トランデューサーへ、または該トランデューサーからの音伝播を過度に減衰することなく、機械的な損傷から該膜を保護する、狭い凹部
を含む、手段。An audio signal transmitting means that is fluid sealed or resistant to contamination to a case, a packet, or a panel of an electronic device, the means comprising:
A narrow recess in the case, wrap, or panel that is disposed behind an acoustically transparent, relatively thin, flexible sealing membrane, the recess being sound permeable and providing structural support Having a relatively hard, perforated bottom, wherein the recess allows the membrane to be either to or from the outermost vibrating member of an electroacoustic transducer located within the device. Allowing it to oscillate freely in response to a moving acoustic pressure wave, where the bottom limits the maximum deflection of the membrane relative to its elastic restricted interior, thereby Means, including a narrow recess, that protects the membrane from mechanical damage during operation without excessively attenuating sound propagation to or from the transducer. ケース、包み、または電子デバイスのパネルに対して、流体シーリングされたか、または汚染抵抗性のある聴覚信号伝播手段であって、該手段は、
シーリング膜の聴覚的に透過性で、かつ比較的薄いフレキシブルな部分の後ろに配置される該ケース、包み、またはパネルの音透過性で、かつ構造的に支えとなる開口部であって、該膜の該開口部または対応する低減された厚み部分は、該膜が、該デバイス内に配置された電気音響トランスデューサーの最も外側の振動部材へ、または該振動部材からのどちらかに移動する音響圧力波に応答して自由に振動することを可能にするが、ここで、該開口部は、その弾力性のある制限内部に対する該膜の最大たわみを制限し、それにより、意図された動作中に該トランデューサーへ、または該トランデューサーからの音伝播を過度に減衰することなく、機械的な損傷から該膜を保護する、開口部
を含む、手段。An audio signal transmitting means that is fluid sealed or resistant to contamination to a case, a wrapper, or a panel of an electronic device, the means comprising:
A sound-permeable and structurally supportable opening of the case, wrap or panel disposed behind an audibly transparent and relatively thin flexible portion of the sealing membrane, The openings or corresponding reduced thickness portions of the membrane may cause the membrane to move acoustically to or from the outermost vibrating member of an electro-acoustic transducer located within the device. Allowing it to oscillate freely in response to a pressure wave, wherein the opening limits the maximum deflection of the membrane relative to its resilient limit, thereby during intended operation Means for protecting the membrane from mechanical damage without unduly attenuating sound transmission to or from the transducer. 電子デバイスのケース、包み、パネル等に対して、流体シーリングされたか、または高視角／アクセプタンス角の汚染抵抗性聴覚的信号伝播手段であって、該手段は、
比較的狭いビーム出口／入口角度を有する、電気光学ソース／検出器であって、該電気光学ソース／検出器は、該ケース、包み、またはパネルの貫通した開口部の内部または後ろに配置され、ここで、該ソースまたは検出器からの／への該ビーム出口／入口角度は、実質的に該開口部内部が汚染されている、電気光学ソース／検出器
を含み、
該貫通した開口部は、比較的薄く、実質的に光学的透過性であり、比較的永久的なカバーリングによってシーリングされており、
該貫通した開口部は、比較的薄く、実質的に光学的透過性である材料の除去可能なカバー層またはフラップによってさらにカバーされており、ここで該除去可能カバー層は、該ソース／検出器へ、または該ソース／検出器からの該光学的信号の比較的制限されていない通過を可能にしつつ、該ケース、包み、またはパネルを機械的に保護し、かつ定位置に保持することを助けるように作用し、該カバー層または該永久的なカバーリングの存在および光学的特性は、該ケース、包み、またはパネルについての有用な視角／アクセプタンス角が、該ビーム出口／入口の角度よりも実質的に広くなるようにさせる、手段。A fluid-sealed or high viewing / acceptance angle pollution resistant auditory signal propagation means for a case, wrap, panel or the like of an electronic device, the means comprising:
An electro-optic source / detector having a relatively narrow beam exit / entrance angle, wherein the electro-optic source / detector is located within or behind a through opening in the case, envelope, or panel; Wherein the beam exit / entrance angle to / from the source or detector includes an electro-optic source / detector substantially contaminated inside the opening;
The through opening is relatively thin, substantially optically transmissive, sealed by a relatively permanent covering,
The through-opening is further covered by a removable cover layer or flap of a relatively thin, substantially optically transmissive material, wherein the removable cover layer comprises the source / detector. To help mechanically protect and hold the case, packet, or panel in place while allowing relatively unrestricted passage of the optical signal from or from the source / detector. And the presence and optical properties of the cover layer or the permanent covering are such that the useful viewing / acceptance angle for the case, envelope, or panel is substantially greater than the beam exit / entrance angle. Means to make it wider. 排泄物吸収体モニタリングシステムと共に用いるテストデバイスであって、該システムは、センサーと、該センサーと解放可能に接続可能な電気モニター／アラームユニットを含み、該モニター／アラームユニットは、電源と、アラーム手段と、解放可能センサーコネクタと、電気手段とを含み、内部に配置されるか、またはモニタリングされるべき該排泄物吸収体について適切な計測パスを橋渡しする間隔をあけた導体、または半導体の対の間の導電率またはキャパシタンスを計測し、該電気手段は、該排泄物吸収体の取り替えが必要なときに該アラーム手段を作動させ、該テストデバイスは、
サポートと、
該サポート上に配置される２つ以上の導電性接触部であって、該接触部は、該サポートと該センサーコネクタを係合する手段によって該モニター／アラームユニットの該電気手段に解放可能に接続される、導電性接触部と、
該サポート上に配置され、かつ該接触部と通信する回路であって、該モニター／アラームユニットと係合する際の該相対的な物理的向きは、該テストデバイスが該電気手段に対して示す導電率またはキャパシタンスを実質的に決定し、該テストデバイスは、それにより、比較的汚染されていないか、または汚染されている排泄物吸収体のどちらかそれぞれをシミュレートする、回路と
を含む、テストデバイス。A test device for use with an excrement absorber monitoring system, the system including a sensor and an electrical monitor / alarm unit releasably connectable to the sensor, the monitor / alarm unit comprising a power source, an alarm means. And a releasable sensor connector and electrical means, including a pair of spaced conductors, or semiconductors, to bridge an appropriate metrology path for the excrement absorber to be located or monitored. Measuring the electrical conductivity or capacitance during which the electrical means activates the alarm means when the excrement absorber needs to be replaced, and the test device comprises:
Support and
Two or more conductive contacts disposed on the support, the contacts being releasably connected to the electrical means of the monitor / alarm unit by means of engaging the support and the sensor connector. A conductive contact,
A circuit disposed on the support and communicating with the contacts, wherein the relative physical orientation when engaging the monitor / alarm unit is indicated by the test device relative to the electrical means. Substantially determining the conductivity or capacitance, the test device thereby simulating either a relatively clean or contaminated excrement absorber, respectively. Test device. 前記サポート上に配置され、かつ前記接触部と通信する回路をさらに含み、該回路は、テストデバイスが係合のためにどの向きに選択されたかに関わらず、該テストデバイスの前記センサーのコネクタとの係合時に、前記モニター／アラームユニット内部で前記電源と接続する、請求項４６に記載のテストデバイス。And further comprising a circuit disposed on the support and in communication with the contact, wherein the circuit is connected to the connector of the sensor of the test device regardless of which orientation the test device is selected for engagement. 47. The test device of claim 46, wherein the device connects to the power source inside the monitor / alarm unit when the device is engaged.
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