JP2014515289A - 補助物品を含むセンサーシステム - Google Patents

Abstract

吸収性物品の、又はその内部の特性を検出するためのシステムは、吸収性物品、及び補助具を含み得る。吸収性物品は、衣類に面する層、及び吸収性アセンブリを含むことがある。補助物品は、センサーを含み得る。センサーは、前記吸収性物品の上に適合された場合に、衣類に面する層に隣接するように外側に配置され得る。センサーは、吸収性物品に物理的に取り付けられ得ない。センサーは、吸収性物品内の状態の変化を感知するように構成される。

Description

概して本開示の実施形態は、吸収性物品と共に使用するためのセンサーに関する。特に、本開示の実施形態は、吸収性物品と共に使用するための補助物品に関連する。

この分野は、吸収性物品と一体である、多くの異なる種類のセンサーを開示する（例えば、衣類に面する層の内側に配置されるか、又は衣類に面する層の内側又は外側表面に固定される）。内部センサーを有する設計の問題の１つは、そのほとんどが使い捨てセンサーであり、すなわち、センサーは吸収性物品内に配置される単回使用設計であり、これは主に、一度糞便及び尿により汚染するとこれらを再使用することは望ましくないためである。このような手法は、例えばおむつなどの各吸収性物品にセンサーを組み込む必要性を考慮すると高価であり得る。加えて、製品の内側の表す手段として電子回路に依存する製品は、着用者を低電圧電流に暴露することがある。

加えて、再使用のために衣類に面する層の内面上に配置されたセンサーにアクセスすることは困難であり得る。あるいは、センサーは衣類に面する層の外側に配置されるが、以前として吸収性物品と一体であることもできる。衣類に面する層の外側表面に固定されるセンサーの問題の１つは、センサーを適切に配置し、その後センサーを衣類に面する層に保持又は取り付けるための手段を生成することである。このような手法は、センサーを全てのおむつに一体化するための費用という問題を解決しない。

これらの問題は、補助物品の中又は上で外部にセンサーを配置することによって解決され得る。しかしながら、この手法における１つの課題は、吸収性物品の外側から、関心の特性を感知することである。したがって、衣類に面する層の外面（吸収性物品の液体不透過性部分）と連通する補助物品にセンサーを配置し、吸収性物品（例えば、コア、衣類に面する層など）をセンサーと機能的に通信するように設計することが、本発明の１つの目標である。

吸収性物品の内側上にセンサーを配置することの別の問題は、全ての吸収性物品がセンサー、又はセンサーを保持する場所を備えるようにつくる必要があることである。これは非常に高価であり得る。したがって、持続可能な再使用可能なセンサーの解決法をもたらすために、補助物品を使用することが目的である。

本開示の実施形態による、前部にセンサーを備える、パンツタイプ補助物品。 本開示の実施形態による、後部にセンサーを備える、パンツタイプ補助物品。 本開示の実施形態により、複数のセンサーを備える、パンツタイプ補助物品。 本開示の実施形態により、前部にセンサーを備える、前部で締結可能な補助物品。 本開示の実施形態により、後部にセンサーを備える、前部で締結可能な補助物品。 本開示の実施形態により、複数のセンサーを備える、前部で締結可能な補助物品。 本開示の実施形態によって、第１感知領域及び第２感知領域を有するセンサーを備える、補助物品の一部。 前部で締結可能な着用可能吸収性物品を例示する内側平面図。 前部で締結可能なパンツタイプ着用可能吸収性物品を例示する内側平面図。 女性用パッド吸収性物品を例示する内側平面図。 本開示の実施形態による、誘導性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、誘導性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、誘導性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、容量性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、容量性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、容量性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、容量性タイプセンサー。 本開示の実施形態による、超音波タイプセンサー。 本開示の実施形態による、超音波タイプセンサー。 本開示の実施形態による、超音波タイプセンサー。

本開示の実施形態は、センサーシステムを生成するために様々な吸収性物品と使用され得る様々なセンサーを含む様々な補助物品を例示する。

補助物品構造
補助物品は、吸収性物品の上に適合するように設計された、耐久性のある、洗濯可能、再使用可能な衣類であり得る。補助物品は、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、様々なポリオレフィン、スパンデックス、コットン、羊毛、亜麻、又はこれらの組み合わせを含む、様々な材料から作製され得る。

補助物品は、その層の２つの間にセンサーを含み得る。ポケットは、補助物品の外側表面の内側、又は外側表面の内部又は上に形成され得る。ウィンドーは、センサーと吸収性物品との間のより良好な連絡をもたらすために、補助物品の層の１つ以上を通じて形成され得る。

センサーは、吸収性物品と別個であっても一体であってもよい。補助物品は、尿及び／又はＢＭなどの、身体排泄物の発生に関連して吸収性物品の様々な態様を感知し得るセンサーを含む場合がある（例えば、センサーは、温度、湿度、アンモニア又は尿素の存在、排泄物の様々な上記成分（尿及び便）における変動、吸収性物品の衣類に面する層を通じた蒸気透過性の変化、衣類に面する層を通じた色の変化など）を感知し得るセンサーを含み得る。加えて、センサーは、アンモニア又は尿素などの尿の成分、及び／又はこれらの成分と吸収性物品との反応により生じる副生成物を感知し得る。センサーは、尿が吸収性物品の他の成分（例えば、接着剤、ａｇｍなど）と混ざる際に生成される副生成物を感知し得る。感知される成分又は副生成物は、衣類に面する層を通過し得る蒸気として存在し得る。状態（例えば、色、温度など）を変更する、又は尿と混ざったときに測定可能な副生成物を形成する、反応物質をおむつ内に配置することが望ましい場合がある。センサーはまた、ｐＨ、圧力、臭気、ガスの存在、血液、化学マーカー、若しくは生物学的マーカー、又はこれらの組み合わせの変化を感知し得る。

センサーは、フック及びループ締結具、接着剤、熱ボンド、スナップ若しくはボタンなどの係合締結具を備える補助物品と一体化されてもよく、又は補助物品内に形成されるポケット、凹部、若しくは空隙、又はこれらの組み合わせに配置されてもよい。これらの一体化方法の多くは、補助物品からのセンサーの除去、及び／又はこれへ取り付けを可能にする。補助物品は、吸収性物品、例えばインサートを受容するように設計されてもよい。このような所望され得る補助物品シャーシの例は、米国特許番号第７，６７０，３２４号、米国特許公開番号第２０１０−０１７９５００号、同第２０１０−０１７９４９６号、同第２０１０−０１７９５０１号、同第２０１０−０１７９５０２号、及び同第２０１０−０１７９４９９号に開示され得る。

図１Ａ〜２Ｃは、それぞれ１つ以上のセンサーを備える、許容可能な補助物品を例示する。明瞭にするために、図１Ａ〜図２Ｃは、吸収性物品の全詳細を図示していない。図１Ａ〜２Ｃの各センサー及び／又は補助物品は、本開示のいずれかの実施形態であり得る。

図１Ａは、着用のために形成されるパンツ型補助物品１００Ａの前部１０１及び側部１０３の外側斜視図を示す。パンツタイプ補助物品１００Ａは、腰部開口部１０７、脚部開口部１０８、外面１０６、及び内面（吸収性物品に面する）１０９を含み得る。補助物品１００Ａは、前部１０１に配置される長手方向に向けられたセンサー１３１を含み得る。

本開示全体を通して、パンツタイプ補助物品の言及は、サイドが締結可能な実施形態又は締結具を有さない実施形態を指すことができる。パンツタイプの補助物品への言及は、事前に形成された腰部及び／又は脚部開口部を有する物品を指す。したがって、パンツ型として説明される本開示の補助物品の各実施形態は、当業者には理解されるように、これらの様式のいずれかで構成され得る。

図１Ｂは、着用のために形成されるパンツ型補助物品１００Ｂの側部１０３及び後部１０５の外側斜視図を示す。パンツタイプの補助物品１００Ｂは、腰部開口部１０７、及び脚部開口部１０８を含み得る。補助物品１００Ｂは、後部１０５内の長手方向に向けられたセンサー１３５を含み得る。

図１Ｃは、平面に展開されたパンツタンプ補助物品１００Ｃの外側平面図を示す。補助物品１００Ｃは、横方向中心線１１６で分離された前部１０１及び後部１０５を含み得る。

図１Ｃでは、長手方向中心線１１３及び横方向中心線１１６が、補助物品１００Ｃの相対位置を参照するための基準線を提供する。第１位置１１２が第２位置１１１よりも長手方向中心線１１３に近接するとき、第１位置１１２は、第２位置１１１に対して横方向内側にあると考えることができる。同様に、第２位置１１１は、第１位置１１２から横方向外側にあると考えることができる。第３位置１１５が第４位置１１４よりも横方向中心線１１６に近接するとき、第３位置１１５は、第４位置１１４に対して長手方向内側にあると考えることができる。また、第４位置１１４は、第３の位置１１５から長手方向外側にあると考えることができる。

内側位置への言及は、横方向又は長手方向の制限なく、別の位置に対して横方向内側及び／又は長手方向内側にある、補助物品１００Ｃの位置を指す。同様に、外側位置への言及は、横方向又は長手方向の制限なく、別の位置より横方向外側及び／又は長手方向外側にある、補助物品１００Ｃの位置を指す。

補助物品の中心を参照して、内側及び外側を理解することもできる。長手方向中心線１１３及び横方向中心線１１６は、補助物品１００Ｃの中心１１９で交差する。ある位置が別の位置よりも中心１１９に近接している場合、このある位置は他方の位置に対して内側にあると考えることができる。このある位置は、横方向に若しくは長手方向で、又は横方向及び長手方向の両方で内側にあり得る。もう一方の位置は、このある位置より外側にあると考えることができる。このもう一方の位置は、横方向に若しくは長手方向で、又は横方向及び長手方向の両方で外側にあり得る。

図１Ｃは、１１２に対する横方向外側１１１、１１１に対する横方向内側１１２、１１５に対する長手方向外側１１４、及び１１４に対する長手方向内側１１５（全て補助物品１００Ｃに対する）に関する相対的な方向を示す矢印を含む。本開示全体を通して、長手方向寸法、測定値、線、又は方向への言及は、長手方向中心線１１３に対してほぼ又は完全に平行である寸法、測定値、線、又は方向を指し、横方向寸法、測定値、線、又は方向への言及は、横方向中心線１１６に対してほぼ又は完全に平行である寸法、測定値、線、又は方向を指す。上述のような相対位置を説明するための用語は、補助物品に関して本開示全体を通して使用される。この用語は、当業者には理解されるように、種々のその他の吸収性物品にも同様に適用され得る。

補助物品１００Ｃは、様々な代表的な位置及び向きの、多くのセンサーを含み得る。補助物品１００Ｃは、前部１０１及び／又は後部１０５の長手方向中心線１１３に沿った、センサー１３１及び１３５などの長手方向に向けられたセンサーを含み得る。後部１０１及び／又は後部１０５は、長手方向中心線１１３と横方向中心線１１６との間の角度で向けられた、センサー１３２、１３４、１３６、及び１３８などの少なくとも１つの角度を有するセンサーを含み得る。補助物品１００Ｃは、横方向中心線１１６に沿ってセンサー１３３及び１３７などの１つ以上の横方向に向けられたセンサーを含み得る。

補助物品１００Ｃにおいて、センサーは、中央１１９から実質的に半径方向に向けられてもよい。しかしながら、図１Ｃに例示される位置及び向きに加えて、本開示のセンサーは、吸収性物品に対する様々な代替的な位置及び向きで配置され得る。例として、センサーは、パンツタイプ補助物品内における、吸収性物品の着用者の排尿点に対する位置に配置され得る。

パンツタイプ補助物品は、適用及び使用中における身体適合性のために必要な伸張をもたらすために、腰部及び脚部開口部に、又はこれに隣接するようにして、伸縮性材料、伸張可能材料、弾性的に伸張可能な材料、又はこれらの組み合わせ含んでもよい。前部で締結可能な補助物品は更に、パンツタイプ補助物品の吸収性物品に対するぴったりとした適合をもたらすために、全体的な伸縮性、伸張性、又は弾性的に伸張性の層を更に含んでもよい。

図２Ａは、着用のために形成される前部で締結可能な補助物品２００Ａの前部２０１及び側部２０３の外側斜視図を例示する。締結可な能吸収性物品２００Ａは、腰部開口部２０７、及び脚部開口部２０８を含み得る。吸収性物品２００Ａは、前部２０１に配置された長手方向に向けられたセンサー２３１を含む。

本開示は前部で締結可能な補助物品を参照しているが、本開示は、本明細書に記載のような、補助物品が後部で締結可能である吸収性物品の代替実施形態も想到している。したがって、前部締結可能であるとして説明される本開示の吸収性物品の各実施形態は、後部締結可能に構成されることも可能である。

図２Ｂは、着用のために形成されるパンツ型補助物品２００Ｂの前部で締結可能な補助物品の側部２０３及び後部２０５の外側斜視図を例示する。締結可な能吸収性物品２００Ｂは、腰部開口部２０７、及び脚部開口部２０８を含み得る。補助物品２００Ｂは、後部２０５内の長手方向に向けられたセンサー２３５を含み得る。

図２Ｃは、平面に展開された前部締結可能な使い捨て補助物品２００Ｃの外側平面図を示している。補助物品２００Ｃは、前部２０１、後部２０５、長手方向中心線２１３、及び横方向中心線２１６、外側表面２０６、及び内側（吸収性物品に面する）表面２０９を含む場合がある。

補助物品２００Ｃは、様々な代表的な位置及び向きの、多くのセンサーを含み得る。補助物品２００Ｃは、前部２０１及び／又は後部２０５の長手方向中心線２１３に沿って、センサー２３１及び２３５などの、長手方向に向けられたセンサーを含み得る。後部２０１及び／又は後部２０５は、長手方向中心線２１３と横方向中心線２１６との間の角度で向けられた、センサー２３２、２３４、２３６、及び２３８などの角度を有するセンサーを含み得る。補助物品２００Ｃは、横方向中心線２１６に沿ってセンサー２３３及び２３７などの横方向に向けられたセンサーを含み得る。

補助物品２００Ｃにおいて、センサーは、中央２１９から実質的に半径方向に向けられてもよい。しかしながら、図２Ｃに例示される位置及び向きに加えて、本開示のセンサーは、補助物品における様々な代替的な位置及び向きで配置され得る。例として、センサーは、前部締結可能補助物品内における物品の着用者の排尿点に対する位置に配置され得る。

図３は、平面に展開された補助物品３００の一部分３０８の外側平面図を示している。多くの実施形態において、補助物品３００は、パンツタイプ補助物品、又は前部で締結可能な補助物品であり得る。図３において、一部分３０８は補助物品３００の他の部分から切り離して図示されているので、一部分３０８の外側縁部は折れ線である。参照用に、図３は、補助物品３００の中心３１９、並びに補助物品３００の外側３１７及び内側３１８に関する相対方向を示す矢印を図示している。

吸収性物品３００の部分３０８は、センサー３２０を含み得る。センサー３２０は、中央３１９からオフセットされて配置され得る。種々の実施形態において、センサーの１つ以上の部分は、補助物品の中心近くに、中心に、又は中心と重なって配置され得る。例えば、単一の感知領域は、吸収性物品の前部から、補助物品の中心を通って、補助物品の後側まで延在することができる。

センサー３２０は、内側端部３２２、及び外側端部３２３を含み得る。センサー３２０は、内側端部３２２から外側端部３２３までセンサー３２０に沿って測定される、全体的なセンサー長さ３２１を有する。センサー３２０は、実質的に細長く、実質的に矩形である、全体形状を有し得る。センサー３２０は、全体的なセンサー長さ３２１に沿って、実質的に均一な幅を有し得る。センサー又はセンサーの少なくとも一部は、着用者を照射しないように、約１０００Ｎ／ｍ、６００Ｎ／ｍ、又は４００Ｎ／ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ ７９０−０３で判定した際）の曲げ剛性を有することが望ましい場合がある。あるいは、又は加えて、センサー又はセンサーの一部が、２．０Ｅ＋０９、１．０Ｅ＋０８、又は１．０Ｅ＋０６の曲げ係数（Ｎ／ｍ２）を有するようにセンサー又はセンサーの一部を設計することが望ましいことがある。

様々な実施形態において、センサーは幾分細長い全体形状を有し得る。いくつかの実施形態において、センサーの全部又は一部が、直線状、曲線状、角度付き、セグメント化された、又は任意の規則的若しくは不規則的な幾何学的形状（例えば円形、正方形、矩形、三角形、台形、八角形、六角形、星形、半円、四半円、半楕円形、四半楕円形、放射パターンなど）、認識可能な画像（例えば、文字、数字、単語、キャラクター、動物の顔、人の顔など）、又は別の認識可能な画像（例えば植物、自動車など）、別の形状、あるいはこれらの形状のいずれかの組み合わせであり得る。また、様々な実施形態において、インジケータは、その長さの全部又は一部にわたって、異なる幅を有し得る。

センサー３２０は、例えば、第１感知領域３４０、及び第２感知領域３６０など、１つ以上の感知領域を含み得る。様々な実施形態において、センサーは３つ以上の感知領域を含み得る。

第１の感知領域３４０は、第１の領域内側末端部３４２と、第１の領域外側末端部３４３と、第１感知領域３４０に沿って第１の領域内側末端部３４２から第１の領域外側末端部３４３まで測定される第１の領域全長３４１とを含む。第１感知領域３４０は、実質的に細長く、実質的に矩形の全体形状を有し得る。第１感知領域３４０は、第１領域全体の全長３４１に沿って実質的に均一の幅を有し得る。しかしながら、いくつかの実施形態において、感知領域はセンサーに関連して先に記載されたように、その長さの全体又は一部にわたって異なる形状及び異なる幅を有し得る。

第１感知領域３４０に加えて、センサー３２０は、第２感知領域３６０を含む場合がある。図３の実施形態において、第２感知領域３６０は、第１感知領域３４０の外側３１７である。第２感知領域３６０は、第２のエリア内側末端部３６２と、第２領域外側端部３６３と、第２感知領域３６０に沿って第２領域内側端部３６２から第２領域外側端部３６３まで測定される第２領域全長３６１とを含み得る。図３の実施形態では、第２の領域全長３６１は第１の領域全長３４１より短い。一部の実施形態では、第２のエリア全長は、第１のエリア全長と等しいか、又は第１領域全長より長くてもよい。

第２感知領域３６０は、実質的に細長く、実質的に矩形の全体形状を有し得る。第２視角充満化感知領域３６０は、第２領域全体の全長３６１に沿った実質的に均一な幅を有し得る。

吸収性物品
吸収性物品は、おむつ、トレーニングパンツ、女性用衛生物品、失禁用製品、医療用衣類、外科用パッド及び包帯、他のパーソナルケア又はヘルスケア衣類などに限定されない、パーソナルウェアのためのものである。おむつ及びパンツなどの吸収性物品を構成するための様々な材料及び方法が、米国特許出願公開番号第第２０１１−００４１９９９号、同第２０１０−０２２８２１１号、同第２００８−０２０８１５５号、及び同第２００９−０３１２７３４号に開示される。

図４Ａ〜４Ｃは、様々な吸収性物品を例示する。明瞭にするために、図４Ａ〜図４Ｃは、吸収性物品のセンサーの全詳細を図示していない。

図４Ａは、前部で締結可能な着用可能吸収性物品４１２Ａの内側平面図である。本開示は、前部で締結可能であるように構成された吸収性物品がまた、後部で締結可能であるか、側部で締結可能であるように構成され得ることを想到する。

前部で締結可能な着用可能吸収性物品４１２Ａは、着用者に面する層４１３Ａ、衣類に面する層４１５Ａ、及び吸収性材料４１４Ａを含んでもよい。吸収性材料４１４Ａは、着用者に面する層４１３Ａと衣類に面する層４１５Ａとの間に配置される。

着用者に面する層４１３Ａは、前部で締結可能な着用可能吸収性物品の内部の少なくとも一部を形成する１つ以上の材料の層であり、着用者が吸収性物品４１２Ａを着用するとき着用者に面する。図４Ａにおいて、着用者に面する層４１３Ａの一部は、衣類に面する層４１５Ａを示すために、破線として例示される。着用者に面する層は、トップシートと称される場合がある。着用者に面する層４１３Ａは、吸収性物品４１２Ａによって受容される体液が、着用者に面する層４１３Ａから吸収性材料４１４Ａへと通過できるように、液体透過性であるように構成される。様々な実施形態において、着用者に面する層は、材料が着用者に面する層の全体又は一部にわたって液体透過性である限りにおいて、不織布材料及び／又は他の材料を含むことができる。

吸収性材料４１４Ａは、吸収性物品４１２Ａの少なくとも一部において、着用者に面する層４１３Ａの下、及び衣類に面する層４１５Ａの上に配置されてもよい。一部の実施形態において、吸収性物品の吸収性材料は、吸収性コアと呼ばれる構造の一部である。吸収性材料４１４Ａは、吸収性材料４１４Ａが吸収性物品４１２Ａによって受容される体液を吸収することができるように、液体吸収性であるように構成され得る。様々な実施形態において、吸収性材料は、セルロース繊維（例えば、木材パルプ繊維）、他の天然繊維、合成繊維、織布又は不織布シート、スクリムネッティング、又は他の安定化構造、超吸収性材料、フォーム、結合材料、接着性界面活性剤、選択される疎水性材料、顔料、ローション、臭気抑制剤など、並びにこれらの組み合わせを含み得る。吸収性構造は、１つ以上の貯蔵層、及び１つ以上の流れ管理層を含み得る。一対の収容フラップ、塑性レッグカフは、身体排泄物の横方向流れを阻止するために吸収性アセンブリの内部表面の一部を形成し得る。

衣類に面する層４１５Ａは、前部で締結可能な着用可能な吸収性物品の外側の少なくとも一部を形成する１つ以上の材料の層であり、吸収性物品４１２Ａが着用者により着用されるときに着用者の衣類に面し得る。衣類に面する層は、バックシートと称される場合がある。吸収性物品４１２Ａが受け取る体液が衣類に面する外部表面４１５Ａを通過できないように、衣類に面する層４１５Ａは液体不透過性であるよう構成され得る。様々な実施形態において、衣類に面する層は、無孔フィルム、多孔質フィルム、織布材料、不織布繊維材料、又はこれらの組み合わせを含む場合がある。外側カバーはまた、伸縮性、延伸性、及びいくつかの実施形態においてこれは、弾性的に伸張可能であるか、又はエラストマーであり得る。衣類に面する層４１５Ａはまた、蒸気透過性であり、また液体不透過性でありえる。

図４Ｂは、パンツタイプ着用可能吸収性物品４１２Ｂの内側平面図である。本開示は、パンツタイプであるように構成される吸収性物品のモデルは、当業者によって理解されるように、側部で締結可能であるように構成されるか、締結部なしでパンツに形成され得る。

パンツタイプ着用可能吸収性物品４１２Ｂは、着用者に面する層４１３Ｂ、衣類に面する層４１５Ｂ、及び吸収性材料４１４Ｂを含む場合があり、これらはそれぞれ、図４Ａの実施形態の同様の参照番号の要素と同じ方法で構成される。

図４Ｃは、女性用パッド吸収性物品４１２Ｃの内側平面図である。女性用パッド吸収性物品４１２Ｃは、着用者に面する層４１３Ｃ、衣類に面する層４１５Ｃ、及び吸収性材料４１４Ｃを含む場合があり、これらはそれぞれ、図４Ａ及び４Ｂの実施形態の同様の参照番号の要素と同じ方法で構成される。

センサー構造
本開示のセンサーは、尿及び／又は便の存在をモニタリングすることができるセンサーシステムの一部を形成してもよい。このシステムは、尿及び／又は糞便などの身体排泄物の存在が検出される手段によって決定される、様々な構成をとり得る。尿及び／又は糞便の検出後、システムは、通知を発することによって、介護人及び／又は幼児にこれを知らせることができる。通知は、聴覚的信号、嗅覚的信号、触覚的信号、又は視覚的信号であり得る。システムは、離れた介護人に無線信号を送るための装置を含んでよく、これがひいては、聴覚的信号、視覚的信号、触覚的信号、又は他の感覚的信号及び／又はこれらの組み合わせを生じてもよいことが理解される。

主要使い捨て吸収性物品と独立のセンサーの製造は、より高価な構成要素の使用、及びより精密なセンサー技術の供給を可能にする。例えば、内部センサー及び／又は吸収性物品の一部であるセンサーは、これを内蔵する吸収性物品の貯蔵、貯蔵寿命、及び使用を通じて耐久する必要のある、内蔵型電源を必要とし得る。当然、一体型センサーは、かなりの費用を要し得る。費用を削減するため、より単純なセンサーが使用され得るが、このような安価なセンサーの機能性及び信頼性は損なわれる。吸収性物品の外側に配置された独立センサーは、これらの制限を有さず、電源を交換する手段を含み得るか、又は再充電可能であり得る。

センサーは洗浄可能であり、したがって、耐水ケース、又は約８５℃超（１８５°Ｆ）、又は約９３℃（２００°Ｆ）超の温度に耐えることができる、コーティングにより作製され得る。

誘導性、容量性、超音波、光学的、水分、湿度、化学、温度、電磁、及びこれらの組み合わせを含む、様々なセンサーが使用され得る。

熱センサー
本開示のセンサーは、失禁事象に関連した変化を測定することによって失禁を感知することができる。感知され得る吸収性物品の特性の１つは、失禁事象に関連する尿又は糞便の侵入に関連する物品の温度変化である。尿の充填前の典型的なおむつの温度は約８０°Ｆ〜約９０°Ｆである。尿又は糞便の発生は、典型的に９８．６°Ｆの体温の排泄物をもたらし、これは物品の衣類に面する層を通じて検出され得る。おむつ温度は、一定の期間の後に約９０〜９２°Ｆの範囲で均衡することが示されている。温度的に失禁事象を測定することは事象自体の指示をもたらし得るだけではなく、温度プロファイルは、コア容量、及び／又は出現の規模（すなわち、尿の量）を判定するために使用され得る。本開示のセンサーシステムはまた、失禁事象前及びその間にモニタリングされる着用者及び／又は物品の特性を点検する誘引として使用し得る。これらの特性の変化は、以降の失禁事象が起こり得る時間を予測するために使用され得るパターンを示し得る。

誘導性センサー
誘導性センサーが使用されてもよい。図５Ａ〜Ｃを参照し、誘導性センサーは、ＬＣオシレーターと機能し得る。出力電圧が減少するように、発振回路を減衰させる、導電性流体（尿）によって機能し得る。測定されるデータは、排尿中の電圧の変化を検出する、取り付けられた装置から収集され得る。

ＬＣオシレーターは、共振周波数において正弦波振動、及びコイルの外側で電磁場を生成し、ここで共振周波数はｆ０＝（２Π^＊√（ＬＣ））−１である。この磁場内の導電性材料は、材料内に渦電流を導入することによって、発振回路を減衰する。導電性材料は、金属、炭素、導電性プラスチック、又は食塩水又は尿などの導電性流体であり得る。発振回路の減衰は、出力電圧を減少させ、この変化が検出され、評価用電子機器が変化を示す出力信号を生成する。

誘導性センサーの周波数範囲は、周波数、コイルサイズ、及び距離により、約１０ｋＨｚ〜約１００ＭＨｚであり得る。検出距離は、約１〜約２０ｍｍであり得る。コイル寸法は、約５ｍｍ〜約５０ｍｍの直径を有し得る。コイル形状は、ソレノイド、コアを有する若しくは有さない銅線、又は銅線でできた平坦な平形コイルであってもよく、又はＰＣＢ（プリント回路基板）上に印刷された銅コイルであってもよく、又は、紙又はプラスチックホイル上に印刷された導電性のインク又はカラーであってもよい。

容量性センサー
容量性センサーが使用されてもよい。図６Ａ〜Ｄを一般的に参照し、容量性センサーは、ＲＣ−オシレーターと共に機能し得る。センサーは誘電体を変化させる流体によって機能し、したがって電極配列の容量を増加させる。センサー容量によって、ＲＣオシレーターの周波数及び振幅が変化する。測定されるデータは、排尿中の周波数及び振幅の変化を検出する取り付けられた装置から収集され得る。

容量性センサーは、活性センサー領域を画定する。誘電媒体の変化は、電極配列の容量を減少又は増加させ、及び振動ユニットの出力信号を変化させる。

容量性センサーは、材料の導電性に関係なく、固体材料及び流体を検出することができる。容量性センサーの感度及びまた検出距離は、活性センサー領域、及び検出されるべき本体の材料及び大きさと関連する。

超音波センサー
超音波センサーが使用されてもよい。一般的に図７Ａ〜Ｃを参照し、超音波センサーは、２０ｋＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数の高周波音波を生成する。

距離測定及び対象検出のために、これらは送信パルスとセンサーが再び受け取るエコーとの間の信号ランタイムを測定する。いくつかの超音波センサーは、別個の送信器、及び受信構成要素を使用し、一方で他のものは双方を単一の圧電式送受信機内で組み合わせる。

超音波センサーは、表面の殆ど、及び異なる流体又は気体の間の境界面と機能する。この技術は、表面の形状及び材料の密度又はコンシステンシーによって制限されるが、適合された周波数及び出力により検出困難な表面又は材料を検出することが可能である。センサー密度を増加させる別の方法は、実行可能な走査周波数を適用することである。

既知の密度及び／又は音波速度を有する媒体内において、以下のように距離が算出され得る。
ランタイム測定に基づく、距離ｘの算出

信号の伝達距離＝２×対象への距離
２ｘ＝ｖ^＊ｔ
ｘ＝（ｖ^＊ｔ）／２

単一の圧電変換器が使用される場合、最小検出可能距離は、圧電素子の回復時間により制限される。回復時間は、圧電素子の大きさ、周波数、及び電子機器による。

送信パルスと受信パルスとの間で測定される時間差は、次の境界表面との距離と比例する。放出される電力及び送信器周波数は、乾燥吸収材料、及びまた衣類に面する層を透過するように構成されなくてはならない。

光センサー
本開示の別のセンサーアプローチは、尿又は糞便失禁事象に関連する吸収性物品の光学的変化を測定することによって、失禁事象を感知する。センサーは、尿又は糞便が吸収性物品の衣類に面する層に接触する際の光学的変化（例えば、黄色の尿又は茶色の糞便と関連する色の変化）を単純に測定してもよい。あるいは、物品は、尿又は糞便の出現に反応して、色を変え、感知のために必要な光学的な指示をもたらす、衣類に面する層と隣接して配置された材料を含み得る。光学的感知システムの別の代替において、外側カバーは湿った際に半透明性を変更する材料を含み、よって内側層が光学的に測定可能な変化の生成を通じて見えるようにする。これらの光学的な変化は望ましくは、糞便出現の後、例えば一度液体が吸収性コアによって吸収されると、反転することが理解されるべきである。あるいは、光学的特性は、各後の失禁事象による測定可能な度合いで変化することが望ましい場合がある。失禁事象の測定が単に事象自体の指示を光学的にもたらすだけではなく、特に可逆的な変化構造における光学的変化の持続時間が、コア容量、出現自体の製品乾燥及び／又は大きさ（例えば、尿の量）の指示をもたらすことができる。本開示のセンサーシステムはまた、失禁事象前及びその間にモニタリングされる着用者及び／又は物品の特性を点検する誘引として使用し得る。これらの特性の変化は、ひいては以降の失禁事象が起こり得る時間を予測するために使用され得るパターンを示し得る。

別の実施形態において、単純な吸収性シートは、液体が導入される際により暗くなることがあり、液体が吸収性コアに再び吸収されると、単純な吸収性シートの色が明るくなってもよい。上記のように、光学的変化は、周期的な性質（すなわち、断続的）であるか、又は漸進的な性質（すなわち、各充填によりある水準から別の水準へと変化する）のいずれかであることが好ましい。これらの手法、周期、及び漸進性は、センサーが、充填の生じたときを区別し、確実な指示をもたらすことを可能にする。

感知される化学物質及び特性
更に別の代替的実施形態において、本開示のセンサーは、失禁事象に関連する変化を測定することによって失禁事象をモニタリングする。モニタリングされ得る吸収性物品の特性の１つは、物品外側カバーを通じた特定の気体又は蒸気の透過であり得る。気体又は蒸気の生成は、尿及び／又は糞便失禁事象と関連し得る。微多孔性、通気性の外側カバーは、外側カバー自体の孔を通じて気体及び／又は蒸気を通す能力を有する。モニタリングは、尿及び／又は糞便と接触する際に、気体又は蒸気を生じるか又は生成する１つ以上の反応物質を含む。外側カバーを通じた選択的な気体及び／又は蒸気透過性は望ましくは周期的である（すなわち、一度液体が吸収されると低くなり、自由液体が存在するときは高くなる）ことが理解される。反応物質の周期的性質の規模は、事象の確実な感知のために十分でさえあればよい。水蒸気透過性を介した失禁事象の測定は、事象自体の指示をもたらすことができるのみではなく、水蒸気透過性プロファイル、又は閾値は、コア容量、製品乾燥性、及び／又は出現自体の大きさ（例えば、尿の量）を判定するために使用され得る。更に、失禁事象は、失禁事象前及びその間にモニタリングされる着用者及び／又は物品の特性を点検する誘引として使用し得る。これらの特性の変化は、以降の失禁事象が起こり得る時間を予測するために使用され得るパターンを示し得る。

通信
吸収性物品内の環境の所望の感知を確実にするために、補助物品内又はその上にセンサーを配置する、多くの許容可能な向きが存在する。例えば、糞便又は尿が衣類に面する層に対してより容易に配置され、よってセンサーによって検出可能なために十分強い刺激をもたらす（例えば、化学的、視覚的になど）ように、開口又は吸収性自由ゾーンが吸収性物品内のコアに形成され得る。この目的のため、実質的にエアフェルトを有さないコアを使用することが望ましい場合がある。許容可能なエアフェルトを有さないコアの例は、米国特許番号第５５６２６４６号、同第７７５０２０３号、同第７７４４５７６号、及び米国特許出願公開番号第２００８／０３１２６１７号、同第２００８／０３１２６１９号、及び同第２００４／００９７８９５号である。あるいは、センサーは、機械的締結具、例えば、製品（不織布）の外側表面と係合し得るフック様材料、又はセンサーを適所に保持するループ材料を含み得る。別の手法において、センサーは、吸収性物品の外側表面と接触するようにセンサーを引くように設計された磁石を含み得る。このような設計において、物品は、磁気的に適合性の材料の薄い断片を含み得る。

本開示のセンサーは、失禁事象が生じ得るときを予測するように設計され得る。例えば、一実施形態において、センサーは物品が着用される間に、吸収性物品の特性をモニタリングし得る。センサーは、吸収性物品の特性の変化を決定してもよく、変化は着用者の失禁事象を示す。更に、センサーは、特性の変化に基づき、以降の失禁事象を示す条件をもたらし得る。センサーは、失禁事象中、又は前に存在する一連の失禁事象及び条件を比較し、失禁事象中、又は前に存在する条件のパターンを判定することによって予測を行うことができる。更に、センサーは、吸収性物品における排泄の存在を、介護者及び／又は着用者に知らせるために、排泄の通知をもたらすことができる。

上記のように、吸収性物品に取り外し可能に取り付け可能である、センサーを有すること、又は補助物品中にセンサーを有することの利点の１つは、より高度な（これらは通常より高価である）センサーシステムを使用する能力である。センサーＡ及びＢが、別個の事象（例えば、センサーＡが熱、及びセンサーＢが尿）を検出し、伝えるように、吸収性物品内に２つ以上のセンサー（センサーＡ及びセンサーＢ）を配置することが望ましい場合がある。

３つ以上のセンサーを使用することが望ましい場合があり、ここでセンサーＡは外部装置（例えば、携帯電話）に信号を送信し、センサーＢ及びＣは、センサーＡに信号を送信するように設計されている。より高度なシステムは、センサーＡが、これが外部装置と通信する前に、最初にセンサーＢ及びＣの状態を点検するシステムである。あるいは、センサーＡが、これがセンサーＢから信号を受信すると、その後外部装置に信号を送信する前にセンサーＣを点検するように、いくつかのセンサーシステムが設計され得ることが予見される。

他の実施形態において、センサーＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれは、外部装置に信号を送信することができ、一定の刺激が検出されるときにこれが実行される。加えて、センサーは、事象がまだ生じていないことを確認するために外部装置に信号を送信するために使用され得る。

湿気透過速度
更に別の代替的実施形態において、本開示のセンサーは、吸収性物品の衣類に面する層を通じた、水蒸気の透過性の変化を測定することによって失禁事象を感知してもよい。微多孔性、通気性の衣類に面する表面は、層自体の孔に水蒸気を通す能力を有する。透過率は、液体の微多孔性材料の表面からの距離に大きく依存する。典型的な微多孔性材料は、「ドライカップ（dry cup）」水蒸気透過率よりも遥かに高い「ウェットカップ（wet cup）」水蒸気透過率（材料の表面上への直接的な液体）を呈した（一方はより高い湿度、他方は低い湿度）。その後、このような微多孔性材料は、おむつが乾燥しているか、又は吸収性材料が自由水全てを一度収容した際に、失禁事象中及びその直後に、その他の着用時間の残りの時間中におけるよりも（特に尿及び湿った糞便において）、より高い水蒸気透過率を有する。ＷＶＴＲを測定する目的のために、通気性の衣類に面する層を使用することが望ましい場合がある。本開示の衣類に面する層のＷＶＴＲは、約５００〜約８０００、約１０００〜約６０００、又は約２０００〜約４０００ｇ／ｍ^２／２４時間の範囲であり得る（ＡＳＴＭ Ｅ９６の測定により）。

本開示のセンサーシステムは、着用者による、液体、固体、又は薬品などの物質の摂取を示す、第２特性をモニタリングしてもよい。例えば、この特性は、着用者又は介護者がキーボード、マウス、又はタッチパッドを含む無線手持ち式装置又はコンピュータを介して入力する、着用者が食物及び／又は液体を消費したこと、又は薬品を与えられたを示すデータであり得る。パターンは、飲食の後の所定の時間において、失禁事象が生じ得ることを示し得る。

センサーシステムは、以降の失禁事象を示す条件を、様々な方法で予測し得る。センサーシステムは、モニタリングされた第１特性及び第２特性における変化を比較し、これらを失禁事象において予測される既知のパターンと比較してもよい。あるいは、センサーシステムは、第１特性によって示されるように、個別の失禁事象を探し、その後失禁事象の前の第２特性における変化を観察してもよい。失禁事象前の第２特性における変化の事例を見出すと、センサーシステムはその後、同様の因果関係について他の失禁事象を比較し得る。より複雑な関係及びパターンを見出すために、多数の第２特性が比較され得る。

持続性
より持続的な吸収性物品を使用することへの要求が高まっている。各物品にセンサーを組み込み、吸収性物品を交換するたびにこれを捨てるのは、あまりにも費用がかかり、無駄が多い。着用者ごとに数百又は数千の使い捨てセンサーを捨てる代わりに、補助物品内に単一の外部センサーが再使用され得る。センサーは、着用可能、使用可能な補助物品が指向され得る。

吸収性物品の外側の単一センサーを使用する別の利益は、センサーが、ブランド、種類（テープ式、プルオンおむつ、トレーニングパンツなど）、大きさ（例えば、幼児から大人）を含む吸収性物品と共に使用され得ることである。

内部センサー及び／又は吸収性物品の一部であるセンサーは、これを内蔵する吸収性物品の貯蔵、及び貯蔵寿命を通じて耐久する必要のある、内蔵型電源を必要とし得る。吸収性物品及び／又は補助物品から取り外し可能であるセンサーは、再充電ベースにセットされるか、又は交換可能な電池を有してもよい。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものである。

相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願を含む、本願に引用される全ての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しないかぎりにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いかなる文献の引用も、それが本明細書において開示されているか若しくは「特許請求の範囲」に記載されているいずれかの発明に関する先行技術であることを認めるものではなく、あるいはそれが単独で又は他のいかなる参考文献（単数若しくは複数）とのいかなる組み合わせにおいても、かかる発明を教示する、提案する、又は開示することを認めるものではない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。

本発明の特定の実施形態について説明し記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正が可能であることは当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (9)

1. 吸収性物品の、又は前記吸収性物品内の特性を検出するためにセンサーシステムであって、
   衣類に面する層、及び吸収性アセンブリを含む、吸収性物品と、
   センサーを含む補助物品と、を備え、
   前記センサーは、前記補助物品が前記吸収性物品の上に適合された場合に、前記衣類に面する層に隣接するように外側に向けられ、
   前記センサーは、前記吸収性物品に物理的に取り付けられず、
   前記センサーは、前記吸収性物品内の状態の変化を感知するように構成される、センサーシステム。
2. 前記センサーは、前記吸収性物品の、温度、湿度、密度、光学的変化、音響的変化、化学的変化、前記吸収性物品の厚さの変化、及び／又は材料特性の変化を感知するように構成された、請求項１に記載のセンサーシステム。
3. 前記センサーは、非導電性である、請求項１に記載のセンサーシステム。
4. 前記センサーは、キャリアハウジングを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサーシステム。
5. 前記センサーは、前記補助物品とは別個であり、前記補助物品の内面に取り付けられた、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサーシステム。
6. 前記センサーは、前記補助物品と一体である、請求項１に記載のセンサーシステム。
7. 前記センサー及び前記補助物品は、洗浄可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサーシステム。
8. 前記補助物品は、非吸収性物品である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサーシステム。
9. 前記吸収性アセンブリは、吸収性コアを含み、前記吸収性コアは、エアフェルトを含まない、請求項１に記載のセンサーシステム。

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