JP3208131U - おむつ湿度検知装置および監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】おむつ湿度検知装置および監視システムを提供する。【解決手段】本考案の一実施態様は、おむつ湿度検知装置を提供し、直接、おむつと検知電極間の結合容量値を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とし、主に、単層の検知素子20をおむつNの外側に貼付して、結合容量検知電極とし、且つ、測定ユニット30により、結合容量Cの値の変化を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とする。好ましくは、おむつ湿潤信号を、通信ユニットによって、外部電子装置に送信して、介護者に、即時に、監視情報を提供して、巡回する人の苦労を軽減することができる。【選択図】図1
Description
本考案は、湿度検知装置および監視システムに関するものであって、特に、おむつ湿度検知装置および監視システムに関するものである。
現代は、平均寿命が高くなり、医療介護の需要が増加しており、日常生活中、排泄看護を必要とする人たち、たとえば、高齢や幼齢人口は、基本的に、おむつを主な看護方式としている。病院や介護センターの人員不足は深刻で、よって、同時に、各要介護者のおむつの濡れ状態を監視し、即時におむつを交換することは困難である。従来のおむつ交換提示装置は、おむつ内側に、電極を設置する必要があり、たとえば、中華民国特許公開番号第201302174号(「具尿布濕度檢測裝置之尿布、系統及尿布濕度檢測方法」(DIAPER HAVING WETNESS DETECTORS, SYSTEM THEREOF AND WETNESS DETECTING METHOD)は、導電織線により、おむつ湿度の変化を検出するものである。しかし、このような構造において、おむつ内側の電極が、使用者の使用感を不快にし、また、電極を必要とするおむつの製造は、製造工程を複雑にし、コストを増加させる。たとえば、中華民国証書番号第M514312号「空氣濕度偵測感應器用於尿布濕警示偵測」(THE AIR HUMIDITY OF MONITOR SENSOR IS USED TO WET DIAPERS ALERT)は、湿度センサーにより、排尿時の湿気を検知し、すなわち、おむつの湿度を測定するものであるが、これは、環境湿度の影響を受けやすいという欠点がある。
よって、どのようにすれば、装着者のおむつの濡れ状態を容易に検知できるのかが重要な課題である。
本考案は、おむつ湿度検知装置および監視システムを提供することを目的とする。
本考案は、おむつ湿度検知装置および監視システムを提供し、直接、おむつと検知電極間の結合容量値を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とし、主に、単層の検知素子をおむつ外側に貼付して、結合容量検知電極とし、且つ、測定ユニットにより、単層検知素子の結合容量値の大きさを測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とする。本考案は、おむつ内側に、電極を設置する必要がないので、使用上快適で、且つ、簡単に、任意のメーカーのおむつに貼付して、おむつ湿度を検知することができる。すなわち、本考案は、簡単に、任意のメーカーのおむつの外側に貼付すれば、おむつ湿度を検知できる検知装置および監視システムを提供し、おむつの湿度を測定するだけの従来の温湿度ICの検知技術を代替する。
本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置は、基材、検知素子、測定ユニットおよび処理ユニットを有する。基材は、第一基材表面および相対する第二基材表面を有する。検知素子は第一電極片を有する。第一電極片は、第一電極表面および相対する第二電極表面を有し、且つ、第一電極片は、第一電極表面を基材の第一基材表面に設置する。検知素子は、第二電極表面をおむつ外側に向けて、おむつ外側に貼付し、且つ、第一電極片はおむつ内側に電気的に結合されて、結合容量を形成する。測定ユニットは接地素子を有する。測定ユニットと検知素子は電気的に接続し、且つ、測定ユニットは結合容量を測定する。処理ユニットと測定ユニットは電気的に接続し、且つ、処理ユニットは、結合容量値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号を生成するかどうか判断する。
本考案のもう一つの実施態様によるおむつ湿度監視システムは、おむつ湿度検知装置および電子装置を有する。おむつ湿度検知装置は、基材、検知素子、測定ユニット、第一処理ユニットおよび第一通信ユニットを有する。基材は第一基材表面および相対する第二基材表面を有する。検知素子は第一電極片を有する。第一電極片は、第一電極表面および相対する第二電極表面を有し、且つ、第一電極片は、第一電極表面を基材の第一基材表面に設置する。検知素子は、第二電極表面をおむつの外側に向けて、おむつの外側に貼付し、且つ、第一電極片はおむつ内側に電気的に結合されて、結合容量を形成する。測定ユニットは接地素子を有する。測定ユニットと検知素子は電気的に接続し、且つ、測定ユニットは結合容量を測定する。第一処理ユニットと測定ユニットは電気的に接続し、且つ、第一処理ユニットは結合容量値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号を生成するかどうか判断する。第一通信ユニットと第一処理ユニットは電気的に接続し、且つ、第一通信ユニットはおむつ湿潤信号を送信する。電子装置は、第二通信ユニット、第二処理ユニットおよび表示ユニットを有する。第二通信ユニットは、おむつ湿度検知装置からのおむつ湿潤信号を受信する。第二処理ユニットと第二通信ユニットは電気的に通信する。表示ユニットと第二処理ユニットは電気的に接続し、且つ、表示ユニットは、おむつ湿潤信号にしたがって、提示信号を生成する。
本発明の本質及び範囲の理解を更に完全にするために、次の詳細な説明を添付に図面と併せて参考にすることができる。
本考案の検知装置および監視システムは、任意のメーカーのおむつの外側に貼付すれば、おむつ湿度を検知できる。
以下で、本考案の各実施例を図面ととともに詳細に説明する。これらの詳細な説明以外に、本考案は、幅広く、その他の実施例で実施することができ、各種の変動や潤色を加えることができ、従って本考案の保護範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。明細書の描写中、本考案を完全に理解できるようにするため、特定の詳細を多く提供している。しかし、本考案は、部分的または全部の特定の詳細を省略する前提下でも実施することができる。このほか、従来のステップや素子は詳細中では描写されておらず、本考案に対し不要な制限が生じるのを回避する。図面中、相同または類似の素子は、相同または類似符号によって表示される。注意すべきことは、図面は、素子の実際の尺寸や数量を表すものではなく、一部の詳細は完全には描かれておらず、図面を簡潔にしていることである。
図1および図2を参照すると、本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置は、基材10、検知素子20、測定ユニット30および処理ユニット40を有する。基材10は、第一基材表面101および相対する第二基材表面102を有する。一実施例において、基材10は誘電材質である。理解できることは、基材10は、硬質基板あるいは可撓性基板であることである。たとえば、硬質基板はプリント回路基板(FR4)、可撓性基板はフレキシブルプリント回路基板(FPC)である。単層の検知素子20は第一電極片21を有する。第一電極片21は、第一電極表面211および相対する第二電極表面212を有し、且つ、第一電極片21は、第一電極表面211を基材10の第一基材表面101に設置する。検知素子20は、第二電極表面212をおむつNの外側に向け、おむつNの外側に貼付し、且つ、おむつN内側に電気的に結合して、結合容量Cを形成する。理解できることは、乾燥しているおむつは、検知素子20が、おむつN内側の皮膚Bに電気的に結合されており、濡れているおむつは、検知素子20が、おむつN中の皮膚Bに近い内側の濡れた部位に電気的に結合されることである。説明をわかりやすくするため、以下では、この二個の部位を、おむつN内側と称する。また、濡れているおむつの結合容量は、乾燥しているおむつの結合容量より大きい。一実施例において、検知素子20と基材10は、可撓性の一フレキシブルプリント回路基板中に整合されて、単片のおむつ湿度検知装置を形成しているが、この限りではない。理解できることは、おむつ湿度検知装置は、おむつ外側に貼付され、おむつ内側やおむつ中に、もう一つの電極片を設置する必要がないので、使用上快適で、且つ、簡単に、任意のメーカーのおむつに貼付して、おむつ湿度を検知することができ、再使用できる。
引き続き説明し、図1を参照すると、一般に、測定ユニット30は、検知素子20と電気的に接続される接地素子(図示しない)を有し、且つ、測定ユニット30は、検知素子の結合容量Cの値の大きさを測定する。処理ユニット40と測定ユニット30は電気的に接続し、且つ、処理ユニット40は、結合容量Cの値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号を生成するかどうか判断する。理解できることは、検知素子20の第一電極片21は、接地素子に電気的に結合されて、一定値の初期容量を形成する。同時に、第一電極片もおむつ内側に電気的に結合されて、結合容量Cを形成し、おむつ湿度によって変化する。よって、第一電極片21の初期容量および結合容量Cは、実際、等価容量を形成する。初期容量値が定値であるので、等価容量値の変化は、結合容量Cの変化により決定される。無論測定ユニット30は、結合容量Cや等価容量を測定すれば、おむつ湿度の変化を表示することができ、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、この限りではない。一実施例において、測定ユニット30と処理ユニット40は、同一の集積回路中に整合できるが、この限りではない。
上述によると、本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置は、直接、おむつと検知電極間の結合容量値を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とし、主に、単層の検知素子をおむつ外側に貼付して、結合容量検知電極とし、且つ、測定ユニットにより、単層検知素子の結合容量値の大きさを測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とする。
図3および図4を参照すると、一実施例において、おむつ湿度検知装置の単層検知素子20は、更に、第二電極片22を有する。第二電極片22は、第三電極表面221および相対する第四電極表面222を有し、第二電極片22は、第三電極表面221を基材10の第一基材表面101に設置する。第二電極片22と第一電極片21は並列設置され、且つ、おむつNを誘電材質として、互いに電気的に結合されて、横向けの結合容量を形成する。理解できることは、単層検知素子20の第一電極片21は、おむつN内側に電気的に結合され、且つ、同時に、第二電極片22に電気的に結合されるので、第一電極片21は、等価の結合容量Cを有することである。すなわち、結合容量Cは、実質上、おむつN内側、第一電極片21および第二電極片22三者で形成される等価容量であり、且つ、横向けの結合容量値も、おむつの濡れ程度にしたがって、正比例で変化し、前述の測定原理に符合する。よって、測定ユニット30は、第一電極片21の結合容量Cの変化だけ測定すれば、おむつ湿度の変化を知ることができ、当該技術を熟知する者なら誰でも、各種の変動や潤色を加えることができ、この限りではない。
図5を参照し、検知素子20中の電極片の多種の構造態様を説明する。たとえば、実施態様(a)は、第一電極片21構造だけを有する平面図であるが、この限りではない。検知素子20は、単層構造中に、複数の電極片を並列していてもよい。たとえば、第一電極片21および第二電極片22は、図5(b)と(c)に示されるように、東西方向または南北方向に並列することもできるが、この限りではない。検知素子20の精度を増加するため、図5(d)に示されるように、第一電極片21および第二電極片22の相対する外縁は、直線、曲線あるいは折線である。もう一つの実施態様において、第一電極片21および第二電極片22の間隔は0.3mm〜5mmの間である。
図2および図4を参照し、その他の実施態様を説明する。一実施例において、おむつ湿度検知装置は、通信ユニット50を有し、処理ユニット40と電気的に接続して、おむつ湿潤信号を、外部の一電子装置に送信して、介護者に通知する。好ましくは、通信ユニット50は、省電力ブルートゥース(Bluetooth 4.0 Low Energy,BLE)通信ユニットである。一実施例において、外界のカップリング干渉を隔離して、検知素子20の精度を増加するため、おむつ湿度検知装置は、導電材質で、且つ、基材10の第二基材表面102に設置されるガード層11を有して、第一電極片21および第二電極片22が、外来異物(foreign body)に電気的に結合されるのを回避する。もう一つの実施態様において、おむつ湿度検知装置は、導電材質を含むガードリング23 (Guard ring)を有し、ガードリング23は、第一電極片21および第二電極片22を包囲する。たとえば、ガードリング23は、基材10の第一基材表面101に独立して設置されるか、または、ガードリング23とガード層11は、一体成型の導電材質であるが、この限りではない。
以下で、本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置の検知原理を説明する。図1および図2を参照すると、本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置は、基材10、検知素子20、測定ユニット30および処理ユニット40を有する。検知素子20は、第二電極表面212をおむつNの外側に向け、おむつNの外側に貼付し、且つ、おむつN内側に電気的に結合されて、結合容量Cを形成する。理解できることは、乾燥しているおむつにおいて、乾燥しているおむつの誘電率および導電性は低く、よって、量られた容量値はかなり低い。濡れているおむつにおいて、尿液は電解質であるため、おむつ全体の誘電率を向上させる。また、濡れているおむつを測定して得られる結合容量値は、乾燥しているおむつを測定して得られる結合容量値よりかなり大きい。同様に、図3および図4を参照すると、検知素子20は、第一電極片21および第二電極片22を有し、おむつN内側、第一電極片21と第二電極片22は、おむつNを誘電材質として電気的に結合して、共同で、結合容量Cを形成する。同時に、第二電極片22は負のバイアスに電気的に接続されて、検知素子の精度を増加する。
具体的には、本考案は、直接、おむつと検知電極間の容量値を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とし、且つ、本考案は、主に、単層検知素子を、おむつ外側に貼付して、結合容量検知電極とする。検知素子をおむつ外側に貼付した後、第一電極片をおむつ内側に電気的に結合するが、この限りではない。前述のように、第一電極片も、同時に、おむつ内側および第二電極片に電気的に結合することができる。図1を参照すると、一般に、おむつメーカーは、使用者の皮膚Bの快適度を考慮し、通常、おむつNが、快速な浸透性を有して、尿が迅速におむつN外側に拡散されて、皮膚B側から離れるように設計している。よって、おむつN外側に貼付された検知素子20は、尿によって高くなった結合容量値を迅速に検知することができる。理解できることは、容量の計算公式は以下の方程式(1)によって示される。
C=eA/d(1)
式中、Cは結合容量、eは誘電率、Aは電極片面積、dは電荷結合距離を示す。電極片面積Aおよび電荷結合距離dが固定で不変であるという条件下で、得られる結合容量Cと誘電率eは正比例する。
図1および図6を参照すると、乾燥しているおむつ中、おむつ誘電率e1は、乾燥しているおむつが有する誘電率である。濡れているおむつ中、おむつ誘電率e2は、濡れているおむつが有する誘電率である。上述の方程式(1)によると、濡れているおむつの結合容量C2は、乾燥しているおむつの結合容量C1より大きい。よって、本考案の一実施態様によるおむつ湿度検知装置は、結合容量値の変化を測定するだけで、おむつの濡れ程度を判断することができる。
図7を参照すると、一実施例において、時間点t0で、おむつ湿度検知装置が実測して得られる乾燥しているおむつの結合容量値c1は、5pFである。一定時間経過後、対象者は、時間点t1時で排尿して、濡れているおむつの結合容量値c2が14pFに増える。これからわかるように、本考案おむつの湿度検知装置は、正確に、おむつの乾燥と濡れ状態を検知、並びに、判断することができる。
図8を参照すると、本考案のもう一つの実施態様によるおむつ湿度監視システムは、おむつ湿度検知装置1および電子装置2を有する。おむつ湿度検知装置1は、基材10、検知素子20、測定ユニット30、第一処理ユニット40および第一通信ユニット50を有する。第一処理ユニット40と測定ユニット30は電気的に接続され、且つ、第一処理ユニット40は、結合容量値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号Eを生成するかどうか判断する。第一通信ユニット50と第一処理ユニット40は電気的に接続し、且つ、第一通信ユニット50は、おむつ湿潤信号Eを送信する。おむつ湿度検知装置1のその他の技術内容および各素子間の接続関係やその他の実施例はすでに前述しているので、ここで詳述しない。
上述の説明を継続すると、電子装置2は、第二通信ユニット60、第二処理ユニット70および表示ユニット80を有する。第二通信ユニット60は、おむつ湿度検知装置1からのおむつ湿潤信号Eを受信する。第二処理ユニット70と第二通信ユニット60は電気的に接続する。表示ユニット80と第二処理ユニット70は電気的に接続し、且つ、おむつ湿潤信号Eにしたがって、提示信号を生成する。一実施例において、電子装置2は、携帯インターネット機器、コンピュータ、サーバや埋め込みシステムであり、介護者の行動管理、複数の対象者の集中管理を行えるようにして、巡回に奔走する必要が減少する。もう一つの実施態様において、表示ユニット80は、スピーカー、振動器、ライトおよびディスプレイ装置のうちの少なくとも一つであり、即時に、介護者に、おむつが乾燥しているのか、濡れているのかを通知する。一実施例において、おむつ湿度監視システムは、更に、第二処理ユニット70と電気的に接続する保存ユニット90を有し、おむつ湿潤信号Eおよび対応するタイムスタンプを保存して、生理情報表を構築する。
理解できることは、ある対象者が疾病、体の調子が悪く、頻尿や下痢になると、電子装置2により構築される生理情報表が、対象者が短時間内で頻繁に排泄しているかどうか等の生理異常現象に反応する。あるいは、生理資料表の記録により、対象者の尿濡れ後、どのくらいで、介護者がおむつを交換しているかを監視して、介護センターの看護効率と品質を向上させることができる。
総合すると、本考案のおむつ湿度検知装置および監視システムは、直接、おむつと検知電極間の容量値を測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とし、主に、単層の検知素子をおむつ外側に貼付して、結合容量検知電極とし、且つ、測定ユニットにより、単層検知素子の結合容量値の大きさを測定して、おむつの濡れ程度を判断する根拠とする。本考案のおむつの湿度検知装置は、正確に、おむつの乾燥や濡れ程度を検知、並びに、判断することができる。好ましくは、おむつ湿潤信号を、通信ユニット、たとえば、省電力ブルートゥース通信ユニットによって、外部の一電子装置に送信して、介護者に、即時に、監視情報を提供して、介護者の行動管理、複数の対象者を集中して管理するのを助け、巡回する人の苦労を軽減することができる。このほか、外部の電子装置は、各対象者の生理情報表を構築して、介護センターの看護効率および品質を向上させる。このほか、本考案は、任意のメーカーのおむつの外側に貼付するだけで、おむつ湿度を検知できる検知装置および監視システムを提供し、おむつの湿度を測定するだけの従来の温湿度ICの検知技術を代替する。
本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本考案の保護範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本考案の保護範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
Claims (13)
- おむつ湿度検知装置であって、
第一基材表面および相対する第二基材表面を有する基材と
第一電極表面および相対する第二電極表面を有し、且つ、前記第一電極表面を前記基材の前記第一基材表面に設置する第一電極片を有し、前記第二電極表面をおむつの外側に向けて、前記おむつの外側に貼付し、且つ、前記第一電極片が前記おむつ内側に電気的に結合されて、結合容量を形成する検知素子と、
前記検知素子と電気的に接続される前記接地素子を有し、前記結合容量を測定する測定ユニット、および、
前記測定ユニットと電気的に接続し、且つ、前記結合容量値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号を生成するかどうか判断する処理ユニット、
を有することを特徴とするおむつ湿度検知装置。 - 更に、省電力ブルートゥース(Bluetooth 4.0 Low Energy,BLE)通信ユニットを有し、前記処理ユニットと電気的に接続して、前記おむつ湿潤信号を、外部の一電子装置に送信することを特徴とする請求項1に記載のおむつ湿度検知装置。
- 更に、導電材質を含み、且つ、前記基材の前記第二基材表面に設置されるガード層を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のおむつ湿度検知装置。
- 前記検知素子は、更に、
第三電極表面および相対する第四電極表面を有する第二電極片を有し、前記第二電極片は、前記第三電極表面を前記基材の前記第一基材表面に設置し、且つ、前記第二電極片と前記第一電極片は並列されるとともに、電気的に結合され、前記第二電極片、前記第一電極片と前記おむつ内側は、前記おむつを主要な誘電質として、共同で、結合容量を形成することを特徴とする請求項1から3いずれかの一項に記載のおむつ湿度検知装置。 - 更に、導電材質を含み、且つ、前記基材の前記第一基材表面に設置されるガードリング (Guard ring)を有し、前記ガードリングは、前記第一電極片および前記第二電極片を包囲することを特徴とする請求項4に記載のおむつ湿度検知装置。
- 前記第一電極片および前記第二電極片の間隔は、0.3mm〜5mmの間であることを特徴とする請求項4又は5に記載のおむつ湿度検知装置。
- おむつ湿度監視システムであって、おむつ湿度検知装置と電子装置を有し、
前記おむつ湿度検知装置は、
第一基材表面および相対する第二基材表面を有する基材と、
第一電極表面および相対する第二電極表面を有し、且つ、前記第一電極表面を前記基材の前記第一基材表面に設置する第一電極片を有し、前記第二電極表面をおむつの外側に向けて、前記おむつの外側に貼付し、且つ、前記第一電極片が前記おむつ内側に電気的に結合されて、前記結合容量を形成する検知素子と、
前記検知素子と電気的に接続する接地素子を有し、前記結合容量を測定する測定ユニット、
前記測定ユニットと電気的に接続し、且つ、前記結合容量値の変化にしたがって、おむつ湿潤信号を生成するかどうか判断する第一処理ユニット、および、
前記処理ユニットと電気的に接続して、前記おむつ湿潤信号を送信する第一通信ユニット、を有し、
前記電子装置は、
前記おむつ湿度検知装置からの前記おむつ湿潤信号を第二通信ユニット、
前記第二通信ユニットと電気的に接続する第二処理ユニット、および、
前記第二処理ユニットと電気的に接続し、且つ、前記おむつ湿潤信号にしたがって、提示信号を生成する表示ユニット、を有することを特徴とする湿度監視システム。 - 前記電子装置は、さらに、保存ユニットを有し、前記第二処理ユニットと電気的に接続して、前記おむつ湿潤信号および対応するタイムスタンプを保存することを特徴とする請求項7に記載の湿度監視システム。
- 前記第一通信ユニットおよび前記第二通信ユニットは、省電力ブルートゥース通信ユニットであることを特徴とする請求項7又は8に記載の湿度監視システム。
- 前記おむつ湿度検知装置は、更に、導電材質を含み、且つ、前記基材の前記第二基材表面に設置されるガード層を有することを特徴とする請求項7から9いずれかの一項に記載の湿度監視システム。
- 前記検知素子は、更に、第三電極表面および相対する第四電極表面を有する第二電極片を有し、前記第二電極片は、前記第三電極表面を前記基材の前記第一基材表面に設置し、且つ、前記第二電極片と前記第一電極片は並列されるとともに、電気的に結合され、前記第二電極片、前記第一電極片と前記おむつ内側は、前記おむつを主な誘電質として、共同で、前記結合容量を形成することを特徴とする請求項7から10いずれかの一項に記載の湿度監視システム。
- 更に、導電材質を含み、且つ、前記基材の前記第一基材表面に設置されるガードリング (Guard ring)を有し、前記ガードリングは前記第一電極片および前記第二電極片を包囲することを特徴とする請求項11に記載の湿度監視システム。
- 前記第一電極片および前記第二電極片の間隔は、0.3mm〜5mmの間であることを特徴とする請求項11から12いずれかの一項に記載の湿度監視システム。
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