JP7460622B2 - 物品の水分または湿潤度を検出または感知するためのセンサ、システム、および方法 - Google Patents
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Description
第1のプレートおよび第2のプレートであって、導電性である、第1のプレートおよび第2のプレートを備え、
第1のプレートおよび第2のプレートは、センサ平面に沿っておよび/または平行に配向され、センサ平面は、使用中、センサが取り付けられている物品に実質的に平行に配向されるように構成されており、
第1のプレートは、第2のプレートの第1の部分と、第2のプレートの第2の部分との間に位置している。
第1のプレート(11)および第2のプレート(12)であって、導電性である、第1のプレート(11)および第2のプレート(12)を備え、
第1のプレートは、誘電体中間層(20)によって第2のプレートから分離されており、
第2のプレートを含む平面上の投影において見られた場合、以下の条件のうちの1つ:
平面上の第1のプレートの投影が、第2のプレートと重ならないこと、または
平面上の第1のプレートの投影が、第2のプレートの表面積の5%未満にわたって第2のプレートと重なること、が満たされ、
当該センサは、第1のプレートの近傍の水分によって影響を受ける電荷を表す値を測定するように構成されている測定手段をさらに備える。
マイクロコントローラ、
バッテリまたは他のエネルギー源、
コンパレータ、
アナログデジタル変換器、
統合された部品、
抵抗器、
トランジスタ、
キャパシタ、
インダクタ、
スイッチ、
ダイオードおよび/またはLED、
共鳴結晶、
アンテナ、
トランジスタ、
通信モジュール、
ディスプレイモジュール、のうちの1つ以上である。
フックおよび/またはループ材料、
接着剤、
ピンまたはボタン、
静電取り付けメカニズム、のうちの1つ以上を備える。
吸収性物品、特に、おしめ、おむつ、ベビーパンツ、成人失禁用衣服などの使い捨てパーソナルケア物品、
被覆材(例えば、創傷被覆材)、
寝具、
衣類、
カバーまたはコンテナ、
水分を取るかまたは吸収するように構成されている物体または材料、
経時的に乾燥するように構成されている物体または材料(例えば、コンクリートまたは木材)、のうちの1つ以上である。
コントローラまたはプロセッサと、
センサであって、センサが、電荷を蓄積するように構成されており、センサの電荷蓄積容量が、物品の水分または湿潤度に基づく、センサと、を備え、
コントローラは、
第1の期間の間にセンサを充電し、第1の期間の後、第2の期間の間にセンサを部分的に放電し、続いて、任意選択的に所定の時間に、センサの出力を測定するように構成されており、
コントローラは、センサの測定された出力に基づいて、物品の水分または湿潤度を示すセンサの出力を判定するように構成されている。
第1の期間の間にセンサを充電することと、第1の期間の後、
第2の期間の間にセンサを部分的に放電し、続いて、任意選択的に所定の時間に、センサの出力を測定することと、
センサの測定された出力に基づいて、物品の水分または湿潤度を示す出力を判定することと、を含む。
物品の水分または湿潤度を示す一連の測定読み取り値をセンサから受信することと、
連続する測定読み取り値間の差の1次導関数を計算することと、
任意選択的に、連続する1次導関数計算間の差の2次導関数を計算することと、
1次導関数計算と2次導関数計算とを比較することと、を含む。
・物品からのセンサの追加/除去のしやすさ、
・センサへのアクセスのしやすさ(センサモジュールが視覚的および/または聴覚的出力を提供する場合、あるいは充電、再充電、データのダウンロードなどの他の相互作用および/またはサービスを必要とする場合に特に役立つ)、
・センサを衛生的に清潔に保ち、装置をよりユーザフレンドリーにしおよび/またはより簡単に再利用できるようにする。
マイクロコントローラおよび/またはプロセッサ、
バッテリまたは他のエネルギー源、
コンパレータ、
アナログデジタル変換器、
統合された部品、
抵抗器、
キャパシタ、
インダクタ、
スイッチ、
ダイオードおよび/またはLED、
共鳴結晶、
アンテナ、
トランジスタ、
通信モジュール、
ディスプレイモジュール、のうちの1つ以上であり得る。
フックおよび/またはループ材料、
接着剤、
ピンまたはボタン、
静電取り付けメカニズム、のうちの1つ以上を備え得る。
・データをフィルタ処理すること、
・1次導関数を計算すること、
・2次導関数を計算すること、
・平均化すること、
・上記のいずれかを所定の設定ポイントと比較すること、
・本明細書に記載されている任意の他の計算、を計算することによって、データをさらに処理し得る。
ステップ1-14秒の期間にわたって45mLの水を注入する、
ステップ2-6分待つ、
ステップ3-7秒の期間にわたって25mLの水を注入する、
ステップ4-1分待つ、
ステップ5-漏れが発生するまで、7秒の期間にわたって25mLの注入を繰り返す。
中間層(20)が、絶縁層(26)および/または誘電体層である、センサ。
マイクロコントローラ、
バッテリまたは他のエネルギー源、
コンパレータ、
アナログデジタル変換器、
統合された部品、
抵抗器、
トランジスタ、
キャパシタ、
インダクタ、
スイッチ、
ダイオードおよび/またはLED、
共鳴結晶、
アンテナ、
トランジスタ、
通信モジュール、
ディスプレイモジュール、のうちの1つ以上である、センサ。
フックおよび/またはループ材料、
接着剤、
ピンまたはボタン、
静電取り付けメカニズム、のうちの1つ以上を備える、請求項26~29のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
Claims (30)
- システム(9)が取り付けられている物品(28)の水分または湿潤度を検出または感知するためのシステム(9)であって、前記システム(9)が、
コントローラまたはプロセッサと、
センサ(10)であって、前記センサ(10)が、電荷を蓄積するように構成されており、前記センサ(10)の電荷蓄積容量が、前記物品(28)の前記水分または湿潤度に基づく、センサ(10)と、を備え、
前記コントローラ(33)が、
第1の期間(50)の間に前記センサを充電し、前記第1の期間(50)の後、第2の期間(51)の間に前記センサ(10)を部分的に放電し、続いて、前記センサ(10)の出力を測定するように構成されており、
前記コントローラ(33)が、前記センサ(10)の前記測定された出力に基づいて、前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す前記センサ(10)の出力を判定するように構成されている、システム(9)。 - 前記センサ(10)の出力の測定は、所定の時間に行われる、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラが、前記第1の期間の後に、第2の期間の間、前記センサを能動的に少なくとも部分的に放電するように構成されている、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記センサが、誘電体層(20)によって分離された第1のプレートおよび第2のプレートを備え、前記コントローラが、前記第1の期間の後に、前記第1のプレートおよび前記第2のプレートを実質的に同じ電位に接続することによって前記センサを能動的に少なくとも部分的に放電するように構成されている、請求項2に記載のシステム。
- 前記センサ(10)が、1つ以上の導電性プレートを備える、請求項1に記載のシステム(9)。
- 前記センサ(10)が、
第1のプレート(11)および第2のプレート(12)であって、導電性である、前記第1のプレート(11)および前記第2のプレート(12)を備え、
前記第1のプレートが、誘電体層(20)によって前記第2のプレートから分離およびオフセットされており、
前記第2のプレートを含む平面上の直角な投影において見られた場合、以下の条件:
前記平面上の前記第1のプレートの前記投影が、前記第2のプレートと重ならないこと、または
前記平面上の前記第1のプレートの前記投影が、前記第2のプレートの表面積の5%未満にわたって前記第2のプレートと重なること、のうちの1つが満たされ、
前記センサが、前記第1のプレートの近傍の水分によって影響を受ける電荷を表す値を測定するように構成されている測定手段をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載のシステム(9)。 - 前記センサ(10)が、第1のプレート(11)または前記第1のプレート(11)と第2のプレート(12)または前記第2のプレート(12)とにわたって電圧または電位差を提供または印加することによって充電される、請求項1~6のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記センサ(10)が、定電圧で充電される、請求項1~7のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記第1の期間(50)が、2μs~30μsである、請求項1~8のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記センサ(10)が、既知の抵抗を介して放電される、請求項1~9のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記センサ(10)の前記出力が、アナログデジタル変換器によってまたは分圧器回路によって測定される、請求項1~10のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記システム(9)が、少なくとも1つのメモリ要素(34)を備える、請求項1~11のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記システム(9)が、前記センサ(10)を充電および/または放電するように前記コントローラ(33)によって制御されるように構成されている1つ以上のスイッチまたは1つ以上のトランジスタを備える、請求項1~12のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す前記出力が、さらに初期ベースライン測定値に基づく、請求項1~13のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す前記出力が、前記センサ(10)の前記出力の1次導関数、または前記センサ(10)の前記出力の2次導関数の間の比較に基づく、請求項1~14のいずれか一項に記載のシステム(9)。
- 物品(28)の水分または湿潤度を検出または感知するためのプロセッサ(33)実装方法であって、前記方法が、
第1の期間(50)の間にセンサ(10)を充電することと、前記第1の期間(50)の後、
第2の期間(51)の間に前記センサ(10)を部分的に放電し、続いて、前記センサ(10)の出力を測定することと、
前記センサ(10)の前記測定された出力に基づいて、前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す出力を判定することと、を含む、方法。 - 前記センサ(10)の出力を測定することは、所定の時間に行われる、請求項16に記載の方法。
- 前記センサ(10)が、1つ以上のプレートを備える、請求項16又は17に記載の方法。
- 前記センサ(10)が、
第1のプレート(11)および第2のプレート(12)であって、導電性である、前記第1のプレート(11)および前記第2のプレート(12)を備え、
前記第1のプレートが、誘電体層(20)によって前記第2のプレートから分離およびオフセットされており、
前記第2のプレートを含む平面上の直角な投影において見られた場合、以下の条件:
前記平面上の前記第1のプレートの前記投影が、前記第2のプレートと重ならないこと、または
前記平面上の前記第1のプレートの前記投影が、前記第2のプレートの表面積の5%未満にわたって前記第2のプレートと重なること、のうちの1つが満たされ、
前記センサが、前記第1のプレートの近傍の水分によって影響を受ける電荷を表す値を測定するように構成されている測定手段をさらに備える、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。 - 前記センサ(10)が、前記センサ(10)にわたって電圧を印加することによって充電される、請求項16~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサ(10)が、第1のプレート(11)または前記第1のプレート(11)と第2のプレート(12)または前記第2のプレート(12)とにわたって電圧を印加することによって充電される、請求項17~20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサ(10)が、定電圧で充電される、請求項17~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の期間(50)が、2μs~30μsである、請求項16~22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサ(10)が、既知の抵抗を介して放電される、請求項16~23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサ(10)の前記出力が、アナログデジタル変換器または分圧器回路を介して測定される、請求項16~24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プロセッサ(33)が、少なくとも1つのメモリ要素(34)にインターフェースおよび/または接続されている、請求項16~25のいずれか一項に記載の方法。
- 1つ以上のスイッチまたは1つ以上のトランジスタが、前記センサ(10)を充電および/または放電するように前記プロセッサ(33)によって制御されるように構成されている、請求項16~26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す前記出力が、さらに初期ベースライン測定値に基づく、請求項16~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物品(28)の前記水分または湿潤度を示す前記出力が、前記センサ(10)の前記出力の1次導関数、および/または前記センサ(10)の前記出力の2次導関数の間の比較に基づく、請求項16~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1次導関数および/または前記2次導関数が所定の閾値を満たすことに応答してイベント信号が生成される、請求項29に記載の方法。
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