KR101861879B1 - 제품과 신호 발생 장치를 매칭시키는 장치 및 방법 - Google Patents

제품과 신호 발생 장치를 매칭시키는 장치 및 방법 Download PDF

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토마스 마이클 에일스
수드한슈 가카르
앤드류 마크 롱
데이비스-당 에이치 난
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본원의 주제는 흡수용품 및 그와 함께 사용하기 위한 신호 발생 장치에 관한 것이다. 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 체액의 존재를 탐지하도록 구성된 하나 이상의 비침투형 센서를 포함한다. 신호 발생 장치는 그것이 물질의 존재를 탐지할 때 흡수용품 사용자에게 청각 및/또는 시각 경보를 제공할 수 있다. 흡수용품은 하나 이상의 식별가능한 특성을 포함하고, 그 특성의 존재가 신호 발생 장치의 작동을 가능하게 한다. 이 방법으로, 본 게재물은 사용하기 위해 제품과 신호 발생 장치를 매칭시키는 것을 제공한다.

Description

제품과 신호 발생 장치를 매칭시키는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCT AND SIGNALING DEVICE MATCHING}
본 발명은 2010년 11월 10일에 출원된 미국 특허 출원 제12/943,602호의 우선권을 주장하고, 이 출원은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
흡수용품, 예컨대 기저귀, 배변연습용 팬츠, 실금자용 제품, 여성용 위생제품, 수영 언더가먼트 등은 통상적으로 액체 투과성 신체측 라이너, 액체 불투과성 외부 커버, 및 흡수 코어를 포함한다. 흡수 코어는 보통 착용자가 배출하는 액체(예를 들어, 소변)를 흡수해서 보유하기 위해 외부 커버와 라이너 사이에 위치한다.
흡수 코어는 예를 들어 초흡수 입자로 제조될 수 있다. 많은 흡수용품, 특히 킴벌리 클라크 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)에서 "하기스"(HUGGIES)™라는 상표명으로 판매하는 것들은 액체 흡수에 있어서 매우 효율적이어서 때로는 흡수용품에 체액 인설트가 발생했는지 여부를 판단하기 어렵다.
따라서, 흡수용품에 이용하기 위한 다양한 유형의 수분 또는 젖음 지시자가 제안되었다. 예를 들어, 젖음 지시자는 인설트 발생시 부모 또는 돌보는 사람이 젖은 기저귀 상태를 빠르게 식별하는 것을 돕도록 설계된 경보 장치를 포함할 수 있다. 이 장치는 시각 또는 청각 신호를 생성한다.
일부 실시양태에서는, 예를 들어, 비용이 많이 들지 않는 전도성 실, 호일 또는 종이를 흡수용품에 기계 방향으로 놓았다. 전도성 물질은 신호 발생 장치의 전도성 리드로 쓰이고 용품에 개방 회로를 형성하며, 이것은 체액, 예컨대 소변이 회로를 폐쇄할 때 폐쇄될 수 있다. 이 실시양태에서, 흡수용품은 일회용일 수 있지만, 신호 발생 장치는 일회용이 아니다. 따라서, 신호 발생 장치를 그 용품으로부터 제거해서 다음 용품에 재부착하는 것을 의도한다.
그러나, 전도성 리드를 흡수용품 안에 포함시키는 것은 다양한 문제를 야기하였다. 예를 들어, 흡수용품은 매우 빨리 이동하는 기계로 대량 생산된다. 통상적인 기계 속도에서 흡수용품에 전도성 리드를 포함시키는 것은 문제가 있었다.
게다가, 포장된 흡수용품은 보통 포장 안에 이물체가 함유되지 않도록 하는 것을 보장하기 위해 금속 탐지기를 통해 공급된다. 전도성 리드가 금속으로 제조되거나 또는 금속을 함유하면, 금속 탐지기가 활성화되어 가양성(false positive)을 기록할 수 있다. 또한, 금속 물질을 흡수용품 안에 포함시키는 것은 금속 탐지기를 포함하는 보안 게이트를 통과하려고 시도할 때 가먼트 착용자에게 문제를 야기할 수 있다.
여러 기술이 흡수용품 상에 제거가능하게 놓을 수 있는 비침투형 센서를 이용해서 제품을 거의 또는 전혀 변화시키지 않으면서 젖음 탐지를 가능하게 하였다. 예를 들어, 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2010/0168694호는 흡수용품 내의 약간의 깊이에서 적외선 반사도를 측정하는 비침투형 센서를 포함하는 흡수용품의 적외선 젖음 탐지 시스템을 게재한다. 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2010/0164733호는 흡수용품의 외부 커버 상에 놓는 다양한 센서, 예컨대 온도 센서, 전도도 센서, 습도 센서, 화학물질 센서, 진동 센서, 또는 물질 팽창 센서의 사용을 게재한다. 모든 목적으로 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개 제2009/0124990호는 흡수용품 내의 젖음 탐지를 위한 유도 코일 센서의 이용을 게재한다. 모든 목적으로 본원에 참고로 포함되는 공동 소유된 미국 특허 출원 제12/648,645호는 젖음 탐지를 위한 비침투형 정전용량 센서 시스템 및 관련 회로를 게재한다. 이들 실시양태에서는, 흡수용품에 부착되는 신호 발생 장치에 복잡성이 과해진다.
비침투형 신호 발생 장치는 많은 이점을 제공하지만, 특정 신호 발생 장치를 특허받은 제품과 적절히 결합시키는 데에서 문제에 부딪힐 수 있다. 특히, 이러한 신호 발생 장치의 비침투 성질 때문에, 특허받은 신호 발생 장치를 흡수용품의 제조사 또는 공급처와 무관하게 어떠한 흡수용품과도 함께 이용할 수 있다. 게다가, 비침투형 신호 발생 장치는 신호 발생 장치와 함께 이용하기 위한 안전성 승인을 얻지 못한 제품 상에서 이용될 수 있다.
따라서, 사용하기 위해 제품과 신호 발생 장치를 매칭시키는 것을 가능하게 하는 장치 및 방법이 필요하다.
요약
본 발명의 측면 및 이점이 다음 설명에서 부분적으로 진술되거나, 또는 설명으로부터 명백할 수 있거나, 또는 본 발명의 실시를 통해 알 수 있다.
본 게재물의 한 전형적인 실시양태는 흡수용품에 관한 것이다. 흡수용품은 안쪽 표면 및 바깥쪽 표면을 갖는 외부 커버를 가지는 샤시를 포함한다. 추가로, 샤시는 외부 커버의 안쪽 표면에 인접해서 위치하는 흡수 구조체를 포함한다. 흡수용품은 물질의 존재를 탐지하도록 구성된 비침투형 신호 발생 장치를 수용하도록 구성된 부착 대역을 포함한다. 예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 적외선 반사도의 변화를 모니터링함으로써 물질의 존재를 탐지한다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 정전용량의 변화를 감지하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 인덕턴스의 변화를 감지하도록 구성된 유도형 센서를 포함할 수 있다. 부착 대역은 사용자가 비침투형 신호 발생 장치를 흡수용품과 적절히 정렬하는 것을 돕는 디자인 스킴(design scheme)을 포함할 수 있다.
본 게재물의 전형적인 측면에 따르면, 흡수용품은 적어도 하나의 식별가능한 특성을 포함하고, 그 특성의 존재가 비침투형 신호 발생 장치의 작동을 가능하게 한다. 예를 들어, 한 전형적인 실시양태에서, 적어도 하나의 식별가능한 특성은 흡수용품 상의 적어도 하나의 기정의된 색을 포함한다. 신호 발생 장치는 신호 발생 장치가 흡수용품 상의 적어도 하나의 기정의된 색의 존재를 탐지할 때 작동할 수 있다. 적어도 하나의 색은 비침투형 신호 발생 장치와 흡수용품의 정렬을 돕도록 구성된 디자인 스킴의 일부일 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 식별가능한 특성은 흡수용품 상에 식별가능한 패턴으로 배열된 하나 이상의 UV 패턴(예를 들어, UV 잉크 또는 UV 접착제)의 존재를 포함한다. UV 패턴은 특정 주파수의 전자기 에너지로 조명될 때 형광을 내도록 구성될 수 있다. 비침투형 신호 발생 장치는 UV 패턴이 형광을 내게 하기에 충분한 전자기 에너지로 UV 패턴을 조명하도록 구성될 수 있다. 추가로, 비침투형 신호 발생 장치는 형광을 내는 UV 패턴의 존재를 탐지하도록 구성된 광학 센서를 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 식별가능한 특성은 흡수용품 상의 물질의 적외선 반사도를 포함한다. 예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 흡수용품은 특정 적외선 흡광도/반사도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 비침투형 신호 발생 장치는 적외선 에너지로 물질을 조명하여 물질의 적외선 반사도를 탐지하도록 구성된 적외선 에너지원을 포함할 수 있다. 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있으면, 비침투형 신호 발생 장치가 작동할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 식별가능한 특성은 흡수용품 상의 전도성 패턴(예를 들어, 전도성 잉크 또는 전도성 접착제)의 하나 이상의 전기 특성을 포함한다. 전도성 패턴은 흡수용품 상에 전도성 패턴을 형성하도록 배열될 수 있다. 비침투형 신호 발생 장치는 전도성 패턴의 전기 특성을 탐지하도록 구성된 전기 성질 센서, 예컨대 전도도 센서, 유도형 센서 또는 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 전기 특성이 기정의된 범위의 매개변수 내에 있으면, 비침투형 신호 발생 장치가 작동할 수 있다.
본 게재물의 또 다른 전형적인 실시양태는 흡수용품 내의 물질의 존재를 감지하여 지시하기 위한 신호 발생 장치에 관한 것이다. 신호 발생 장치는 하우징, 및 흡수용품 내의 물질의 존재를 탐지하도록 구성된 제1 비침투형 센서를 포함한다. 예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 적외선 반사도의 변화를 모니터링함으로써 물질의 존재를 탐지한다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 정전용량의 변화를 감지하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 인덕턴스의 변화를 감지하도록 구성된 유도형 센서를 포함할 수 있다.
본 게재물의 전형적인 측면들에 따르면, 신호 발생 장치는 흡수용품 상에 적어도 하나의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하도록 구성된 제2 비침투형 센서를 포함한다. 적어도 하나의 식별가능한 특성의 존재는 제1 비침투형 센서의 작동을 가능하게 한다.
예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 제2 비침투형 센서는 흡수용품 상의 적어도 하나의 기정의된 색의 존재를 탐지하도록 구성된 측색기 센서를 포함할 수 있다. 신호 발생 장치는 측색기가 흡수용품 상의 적어도 하나의 기정의된 색의 존재를 탐지할 때 제1 비침투형 센서를 활성화하도록 구성될 수 있다. 추가로, 신호 발생 장치는 측색기에 의해 탐지될 수 있도록 흡수용품 상의 적어도 하나의 기정의된 색을 조명하도록 구성된 광원을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 기정의된 색은 흡수용품 상에 신호 발생 장치의 정렬을 돕도록 구성된 디자인 스킴의 일부일 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 신호 발생 장치는 UV 패턴이 형광을 내게 하기에 충분한 전자기 에너지로 흡수용품 상의 UV 패턴(예를 들어, UV 잉크 또는 UV 접착제)을 조명하도록 구성된 광원을 포함한다. 제2 비침투형 센서는 UV 패턴의 패턴이 광원으로 조명될 때 UV 패턴의 패턴의 존재를 탐지하도록 구성된 광학 센서를 포함할 수 있다. 신호 발생 장치는 광학 센서가 UV 패턴의 형광을 내는 패턴의 존재를 탐지할 때 제1 비침투형 센서를 활성화하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 신호 발생 장치는 적외선으로 흡수용품 상의 물질을 조명하도록 구성된 적외선원을 포함할 수 있다. 추가로, 신호 발생 장치는 물질의 적외선 반사도를 탐지하도록 구성된 적외선 탐지기를 포함할 수 있다. 신호 발생 장치는 물질의 적외선 반사도가 기정의된 범위 내이면, 제1 비침투형 센서를 활성화하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 제2 비침투형 센서는 흡수용품 상의 하나 이상의 전도성 패턴의 전기 특성을 탐지하도록 구성된 전기 성질 센서, 예컨대 전도도 센서, 유도형 센서 또는 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 신호 발생 장치는 전기 성질 센서가 하나 이상의 전도성 패턴과 관련된 기정의된 전기 특성을 탐지할 때 제1 비침투형 센서를 활성화하도록 구성될 수 있다.
본 게재물의 추가의 한 전형적인 실시양태는 신호 발생 장치와 흡수용품을 매칭시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 흡수용품 상에 신호 발생 장치를 놓는 것을 포함한다. 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재를 탐지하도록 구성된 제1 비침투형 센서를 포함한다. 예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 적외선 반사도의 변화를 모니터링함으로써 물질의 존재를 탐지한다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 정전용량의 변화를 감지하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질, 예컨대 인설트의 존재로 인한 인덕턴스의 변화를 감지하도록 구성된 유도형 센서를 포함할 수 있다.
본 게재물의 한 전형적인 측면에 따르면, 신호 발생 장치는 제2 비침투형 센서를 포함한다. 이 방법은 제2 비침투형 센서를 이용해서 흡수용품 상의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하고, 제2 비침투형 센서가 흡수용품의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 때 제1 비침투형 센서를 활성화하는 것을 포함한다.
한 특정 실시양태에서, 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 것은 흡수용품 상의 하나 이상의 기정의된 색의 존재를 탐지하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 광원으로부터의 빛 에너지로 흡수용품을 조명하고, 측색기로 하나 이상의 기정의된 식별가능한 특성의 존재를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 것은 흡수용품 상의 하나 이상의 UV 패턴의 존재를 탐지하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 UV 패턴이 형광을 내게 하기에 충분한 주파수의 빛 에너지로 UV 잉크를 조명하고, 광학 센서를 이용해서 형광을 내는 UV 패턴의 존재를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 것은 흡수용품 상의 물질로부터 반사되는 적외선 에너지를 탐지하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 적외선 에너지로 흡수용품 상의 물질을 조명하고, 적외선 센서로 물질의 적외선 반사도를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 탐지된 적외선 에너지가 기정의된 범위 내에 있을 때 신호 발생 장치의 제1 비침투형 센서를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 것은 흡수용품 상의 전도성 잉크의 하나 이상의 전기 특성을 탐지하는 것을 포함할 수 있다. 전도성 잉크는 전도성 패턴을 형성하도록 배열될 수 있다. 이 방법은 전기 성질 센서를 이용해서 전도성 패턴의 전기 특성을 탐지하고, 전기 성질 센서가 기정의된 전기 특성을 탐지하면 제1 비침투형 센서를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
본 게재물의 이러한 전형적인 실시양태에 변화 및 변경을 가할 수 있다.
본 발명의 이러한 특징, 측면 및 이점, 및 다른 특징, 측면 및 이점은 다음 설명 및 첨부된 특허청구범위를 참고로 하면 더 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시양태를 도시하고, 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
당 업계 숙련자에게 가장 좋은 방식을 포함해서 본 발명에 대한 충분한 권능적인 게재는 첨부 도면에 대한 언급을 포함해서 명세서의 나머지에서 더 구체적으로 나타낸다.
도 1은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따라서 제조된 흡수용품의 한 실시양태의 후방 투시도.
도 2는 본 게재물의 젖음 지시자의 한 측면을 포함하는 도 1에 도시된 흡수용품의 전방 투시도.
도 3은 체결되지 않고 펼쳐져서 평평하게 놓인 상태의 용품이 착용자로부터 멀어지는 방향을 향하는 용품의 표면을 나타내는 도 1에 나타낸 흡수용품의 평면도.
도 4는 착용시 착용자를 향하는 흡수용품의 표면을 나타내고 밑에 있는 특징을 보여주기 위해 일부가 절취된 도 3과 유사한 평면도.
도 5는 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 한 전형적인 신호 발생 장치의 블럭도.
도 6은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 전형적인 방법 단계의 흐름도.
도 7은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 또 다른 전형적인 신호 발생 장치의 블럭도.
도 8은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 전형적인 방법 단계의 흐름도.
도 9는 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 또 다른 전형적인 신호 발생 장치의 블럭도.
도 10은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 전형적인 방법 단게의 흐름도.
도 11은 본 게재물의 한 전형적인 실시양태에 따르는 또 다른 전형적인 신호 발생 장치의 블럭도.
도 12는 본 게재물의 전형적인 실시양태에 따르는 전형적인 방법 단계의 흐름도.
본 명세서 및 도면에서 참조 부호의 반복 사용은 본 발명의 동일 또는 유사 특징 또는 요소를 나타내는 것을 의도한다.
발명의 상세한 설명
당 업계 통상의 기술을 가진 자는 본 논의가 전형적인 실시양태에 대한 설명에 지나지 않고, 본 발명의 더 넓은 측면을 제한하는 것을 의도하지 않는다는 점을 이해해야 한다.
본 게재물은 일반적으로 신호 발생 장치와 흡수용품을 매칭시키는 것에 관한 것이다. 흡수용품은 예를 들어 기저귀, 배변연습용 팬츠, 실금자용 제품, 여성용 위생제품, 의료용 가먼트, 붕대 등일 수 있다. 흡수용품 내의 물질, 예컨대 체액의 존재를 결정하기 위해 흡수용품 상에 비침투형 신호 발생 장치를 놓을 수 있다. 신호 발생 장치는 사용자에게 흡수용품 내의 체액의 존재를 지시하는 어떤 유형의 청각 및/또는 시각 신호를 제공할 수 있다.
비침투형 신호 발생 장치의 사용은 흡수용품의 제품 변화가 거의 또는 전혀 없이 탐지를 가능하게 한다. 예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질의 존재로 인한 적외선 반사도의 변화를 모니터링함으로써 물질의 존재를 탐지한다. 또 다른 실시양태에서, 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질의 존재를 탐지하는 비침투형 센서, 예컨대 온도 센서, 전도도 센서, 습도 센서, 화학물질 센서, 진동 센서, 또는 물질 팽창 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질의 존재로 인한 정전용량의 변화를 감지하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질의 존재로 인한 인덕턴스의 변화를 감지하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있다.
비침투형 신호 발생 장치는 많은 이점을 제공하지만, 신호 발생 장치의 비침투 성질은 그 장치를 흡수용품의 제조사 또는 공급원과 상관없이 어떠한 흡수용품과도 함께 이용하는 것을 허용한다. 예를 들어, 특허받은 신호 발생 장치를 경쟁사가 제조한 흡수용품 내의 물질의 존재를 탐지하는 데 이용할 수 있을 것이다. 이것은 신호 발생 장치를 그 신호 발생 장치와 함께 이용하도록 특수 설계되지 않은 미지의 흡수용품과 함께 이용함으로써 생기는 문제 및 안전 우려를 초래할 수 있다.
본 게재물의 주제는 흡수용품 상의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지함으로써 승인되지 않은 제품 상에서 신호 발생 장치를 이용하는 것을 방지한다. 본질적으로, 흡수용품 상에 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재는 신호 발생 장치의 주기능을 드러내는 열쇠 역할을 한다. 특히, 흡수용품은 비침투형 신호 발생 장치가 감지할 수 있거나 또는 탐지할 수 있는 특별한 식별가능한 특성을 가지도록 제조될 수 있다. 비침투형 신호 발생 장치가 흡수용품 상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 때, 비침투형 신호 발생 장치는 흡수용품 내의 물질의 존재를 탐지하도록 작동할 수 있다. 신호 발생 장치가 식별가능한 특성을 포함하지 않는 흡수용품 상에서 이용되면, 비침투형 신호 발생 장치가 작동하지 않을 것이고, 승인되지 않은 제품 상에서 특허받은 신호 발생 장치를 이용하는 것을 방지한다.
도 1 및 2를 참조해보면, 예시 목적으로, 본 게재물의 신호 발생 시스템과 함께 이용할 수 있는 흡수용품 (20)을 나타낸다. 흡수용품 (20)은 일회용일 수 있거나 또는 일회용이 아닐 수 있다. 본 게재물이 본 게재물의 범위에서 벗어남이 없이 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영 팬츠, 여성용 위생 제품, 실금자용 제품, 의료용 가먼트, 수술용 패드 및 붕대, 다른 개인 위생 또는 건강 관리 가먼트 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 개인 착용용으로 의도된 다양한 다른 흡수용품과 함께 이용하기에 적당하다는 것을 이해한다.
단지 예시로서, 본 게재물의 다양한 측면의 흡수용품 (20) 같은 흡수용품을 제작하기 위한 다양한 물질 및 방법은 2000년 6월 29일에 공개된 에이. 플레처(A. Fletcher) 등의 PCT 특허 출원 제WO 00/37009호; 1990년 7월 10일에 등록된 반 곰펠(Van Gompel) 등의 미국 특허 제4,940,464호; 1998년 6월 16일에 등록된 브랜던(Brandon) 등의 미국 특허 제5,766,389호, 및 2003년 11월 11일에 등록된 올슨(Olson) 등의 미국 특허 제6,645,190호에 게재되어 있고, 이 문헌들은 그것이 본원과 일치하는(즉, 상충하지 않는) 한에서 본원에 참고로 포함된다.
도 1에는 대표적으로 흡수용품 (20)이 부분 체결된 상태로 도시되어 있다. 또한, 도 1 및 2에 나타낸 흡수용품 (20)은 도 3 및 4에서는 열려서 펼쳐진 상태로 나타낸다. 구체적으로, 도 3은 흡수용품 (20)의 바깥쪽 면을 도시하는 평면도임에 반해, 도 4는 흡수용품 (20)의 안쪽 면을 도시한다. 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 흡수용품 (20)은 착용시 용품의 전방부에서부터 용품의 후방부까지 연장되는 종방향 (48)을 정의한다. 횡방향 (49)은 종방향 (48)에 직교한다.
흡수용품 (20)은 본원에서 전방 영역 (22) 및 후방 영역 (24)으로 다르게 불리는 1 쌍의 종방향 말단 영역, 및 전방 영역 (22)과 후방 영역 (24) 사이에서 종방향으로 연장되어 그들을 상호연결하는 본원에서 가랑이 영역 (26)으로 다르게 불리는 중앙 영역을 형성한다. 또한, 흡수용품 (20)은 사용시 착용자 쪽으로 배치되도록 구성된(즉, 용품 (20)의 다른 성분들에 비해 착용자 쪽으로 배치되도록 위치하는) 안쪽 표면 (28) 및 안쪽 표면 반대쪽인 바깥쪽 표면 (30)을 형성한다. 전방 영역 (22) 및 후방 영역 (24)은 착용했을 때 착용자의 허리 또는 중하부 몸통을 완전히 또는 부분적으로 덮거나 또는 에워싸는 흡수용품 (20)의 부분이다. 가랑이 영역 (26)은 일반적으로 착용할 때 착용자 다리 사이에 위치하여 착용자의 하부 몸통 및 가랑이를 덮는 흡수용품 (20)의 부분이다. 흡수용품 (20)은 1 쌍의 횡방향에서 대향하는 측부 가장자리 (36), 및 전방 허리 가장자리 (38) 및 후방 허리 가장자리 (39)라고 각각 지정된 1 쌍의 종방향에서 대향하는 허리 가장자리를 가진다.
도시된 흡수용품 (20)은 이 측면에서 전방 영역 (22), 후방 영역 (24) 및 가랑이 영역 (26)을 포함하는 샤시 (32)를 포함한다. 도 1 내지 4를 참조해보면, 샤시 (32)는 외부 커버 (40), 및 접착제, 초음파 결합, 열 결합 또는 다른 통상적인 기술에 의해 외부 커버와 겹쳐 포개지는 관계로 외부 커버 (40)에 접합될 수 있는 신체측 라이너 (42)(도 1 및 4)를 포함한다. 도 4를 참조해보면, 라이너 (42)는 적당하게는 샤시 (32)의 주변을 따라서 외부 커버 (40)에 접합되어 전방 허리 이음매 (62) 및 후방 허리 이음매 (64)를 형성할 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 라이너 (42)는 적당하게는 외부 커버 (40)에 접합되어 전방 영역 (22) 및 후방 영역 (24)에 1쌍의 측부 이음매 (61)를 형성할 수 있다. 라이너 (42)는 일반적으로 흡수용품 (20)의 착용 동안에 착용자의 피부 쪽으로 배치되도록 구성될 수 있고, 즉, 용품 (20)의 다른 성분들에 비해 착용자의 피부 쪽으로 배치되도록 위치할 수 있다. 샤시 (32)는 착용자가 배출하는 액체 신체 삼출물을 흡수하기 위해 외부 커버 (40)와 신체측 라이너 (42) 사이에 배치되는 도 4에 구체적으로 나타낸 흡수 구조체 (44)를 추가로 포함할 수 있고, 신체 삼출물의 횡방향 흐름을 억제하기 위해 신체측 라이너 (42)에 고정된 1쌍의 보유 플랩 (46)을 추가로 포함할 수 있다.
도 4에 나타낸 탄성화된 보유 플랩 (46)은 흡수용품 (20)의 적어도 가랑이 영역 (26)에서 곧바로 선 구성을 취하여 착용자의 신체에 맞닿는 밀봉부를 형성하는 부분적으로 부착되지 않은 가장자리를 형성한다. 보유 플랩 (46)은 샤시 (32)의 전체 길이를 따라서 종방향으로 연장될 수 있거나, 또는 샤시의 길이를 따라서 일부에만 연장될 수 있다. 보유 플랩 (46)의 적당한 구조 및 배열은 일반적으로 당 업계 숙련자에게 잘 알려져 있고, 1987년 11월 3일에 등록된 엔로(Enloe)의 미국 특허 제4,704,116호에 기술되어 있고, 이 특허는 본원에 참고로 포함된다.
신체 삼출물의 함유 및/또는 흡수를 더 향상시키기 위해, 흡수용품 (20)은 또한 적당하게는 당 업계 숙련자에게 알려진 바와 같이 다리 탄성 부재 (58)(도 4)를 포함할 수 있다. 다리 탄성 부재 (58)는 외부 커버 (40) 및/또는 신체측 라이너 (42)에 작용적으로 접합될 수 있고/있거나 흡수용품 (20)의 가랑이 영역 (26)에 위치할 수 있다.
다리 탄성 부재 (58)는 어떠한 적당한 탄성 물질로도 형성될 수 있다. 당 업계 숙련자에게 잘 알려진 바와 같이, 적당한 탄성 물질은 천연 고무, 합성 고무, 또는 열가소성 엘라스토머성 중합체의 시트, 스트랜드 또는 리본을 포함한다. 탄성 물질은 신장되어서 기재에 고착될 수 있거나, 주름잡힌 기재에 고착될 수 있거나, 또는 기재에 고착된 후에 예를 들어 열 적용으로 탄성화되거나 또는 수축될 수 있어서 탄성 수축력이 기재에 부여된다. 한 특정 측면에서, 예를 들어, 다리 탄성 부재 (58)는 인비스타(Invista; 미국 델라웨어주 윌밍톤)로부터 입수가능하고 라이크라(LYCRA)라는 상표명으로 판매되는 다수의 건식 방사된 유합된 멀티필라멘트 스판덱스 엘라스토머성 실을 포함할 수 있다.
일부 측면에서, 추가로, 흡수용품 (20)은 임의로 흡수 구조체 (44)에 인접해서 위치하여 용품 (20)의 다양한 성분, 예컨대 흡수 구조체 (44) 또는 신체측 라이너 (42)에 당 업계에 알려진 방법으로 예컨대 접착제를 이용해서 부착될 수 있는 서지 관리층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 서지 관리층은 용품의 흡수 구조체 안으로 신속하게 도입될 수 있는 액체의 서지 또는 거쉬(gush)를 감속시켜 확산시키는 것을 돕는다. 바람직하게는, 서지 관리층은 액체를 흡수 구조체의 저장 또는 보유 부분에 방출하기 전에 액체를 신속하게 받아들여서 일시적으로 보유할 수 있다. 적당한 서지 관리층의 예는 미국 특허 제5,486,166호 및 미국 특허 제5,490,846호에 기술되어 있다. 다른 적당한 서지 관리 물질은 미국 특허 제5,820,973호에 기술되어 있다. 이들 특허의 전체 게재물은 그것이 본원과 일치하는(즉, 상충하지 않는) 한에서 본원에 참고로 포함된다.
도 1 내지 4에 나타낸 바와 같이, 흡수용품 (20)은 샤시 (32)의 후방 영역에 부착된 1쌍의 대향하는 탄성 측부 패널 (34)을 추가로 포함한다. 도 1 및 2에서 구체적으로 나타낸 바와 같이, 측부 패널 (34)은 착용자 허리 및/또는 엉덩이를 둘러서 신장되어서 가먼트를 제자리에 고정시킬 수 있다. 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 탄성 측부 패널은 1쌍의 대향하는 종방향 가장자리 (37)를 따라서 샤시에 부착된다. 측부 패널 (34)은 어떠한 적당한 결합 기술을 이용해서도 샤시 (32)에 부착 또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 측부 패널 (34)은 접착제, 초음파 결합, 열 결합, 또는 다른 통상적인 기술에 의해서 샤시에 접합될 수 있다.
한 대안적인 측면에서, 탄성 측부 패널은 또한 샤시 (32)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 측부 패널 (34)은 신체측 라이너 (42)의 연장부, 외부 커버 (40)의 연장부 또는 신체측 라이너 (42) 및 외부 커버 (40) 둘 모두의 연장부를 포함할 수 있다.
도면에 나타낸 측면에서, 측부 패널 (34)은 흡수용품 (20)의 후방 영역에 연결되고, 용품을 착용자에게서 제자리에 고정할 때 용품의 전방 영역 위로 연장된다. 그러나, 대안적으로, 측부 패널 (34)은 용품 (20)의 전방 영역에 연결되고, 용품을 착용할 때 후방 영역 위로 연장될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1 및 2에 부분적으로 도시된 바와 같이 흡수용품 (20)이 체결된 상태로 있을 때, 탄성 측부 패널 (34)이 체결 시스템 (80)에 의해 연결되어 허리 개구부 (50) 및 1 쌍의 다리 개구부 (52)를 가지는 3차원 흡수용품 구성을 형성할 수 있다. 용품 (20)의 허리 개구부 (50)는 착용자 허리를 에워싸는 허리 가장자리 (38) 및 (39)에 의해 형성된다.
도면에 나타낸 측면에서는, 측부 패널이 체결 시스템에 의해 용품 (20)의 전방 영역 (22)에 탈리가능하게 부착될 수 있다. 그러나, 다른 측면에서는 측부 패널이 각 말단에서 샤시 (32)에 영구적으로 접합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 측부 패널은 예를 들어 배변연습용 팬츠 또는 흡수 수영복을 형성할 때 함께 영구 결합될 수 있다.
각 탄성 측부 패널 (34)은 종방향 바깥 가장자리 (68), 흡수용품 (20)의 종방향 중심 쪽으로 배치된 다리 말단 가장자리 (70), 및 흡수용품의 종방향 말단 쪽으로 배치된 허리 말단 가장자리 (72)를 가진다. 흡수용품 (20)의 다리 말단 가장자리 (70)는 착용자 다리를 둘러서 더 나은 맞음새를 제공하기 위해 적당하게 굴곡되고/되거나 횡방향 (49)에 대해 각을 이룰 수 있다. 그러나, 본 게재물의 범위에서 벗어남이 없이, 다리 말단 가장자리 (70) 중 오직 하나만, 예컨대 후방 영역 (24)의 다리 말단 가장자리만 굴곡되거나 또는 각을 이룰 수 있거나, 또는 대안적으로, 다리 말단 가장자리 중 어느 것도 굴곡되거나 또는 각을 이루지 않을 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 바깥 가장자리 (68)는 종방향 (48)에 일반적으로 평행한 한편, 허리 말단 가장자리 (72)는 횡축 (49)에 일반적으로 평행하다. 그러나, 다른 측면에서, 바깥 가장자리 (68) 및/또는 허리 가장자리 (72)가 요망되는 대로 비스듬하거나 또는 굴곡될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 궁극적으로, 측부 패널 (34)은 일반적으로 샤시의 허리 영역 (90)과 정렬된다.
체결 시스템 (80)은 상응하는 제2 체결 성분 (84)과 재체결가능하게 맞물리도록 구성된, 횡방향에서 대향하는 제1 체결 성분 (82)을 포함할 수 있다. 도면에 나타낸 측면에서, 제1 체결 성분 (82)은 탄성 측부 패널 (34) 상에 위치하는 반면, 제2 체결 성분 (84)은 샤시 (32)의 전방 영역 (22) 상에 위치한다. 한 측면에서, 체결 성분 (82, 84) 각각의 전방 표면 또는 외부 표면은 다수의 맞물림 요소를 포함한다. 제1 체결 성분 (82)의 맞물림 요소는 제2 체결 성분 (84)의 상응하는 맞물림 요소와 맞물림 및 맞물림해제를 반복적으로 하도록 구성되어 용품 (20)을 3차원 구성으로 탈리가능하게 고정시킨다.
체결 성분 (82, 84)은 흡수용품에 적당한 어떠한 재체결가능한 체결구도 될 수 있고, 예컨대 접착성 체결구, 응집성 체결구, 기계적 체결구 등일 수 있다. 특별한 측면에서, 체결 성분은 개선된 성능을 위해 기계적 체결 요소를 포함한다. 적당한 기계적 체결 요소는 치합형 기하학적 모양 물질, 예컨대 후크, 루프, 벌브, 머쉬룸, 화살촉, 줄기에 달린 공, 암수 짝지움 성분, 버클, 스냅 등에 의해 제공될 수 있다.
도시된 측면에서는, 제1 체결 성분 (82)이 후크 체결구를 포함하고, 제2 체결 성분 (84)이 상보적 루프 체결구를 포함한다. 대안적으로, 제1 체결 성분 (82)이 루프 체결구를 포함할 수 있고, 제2 체결 성분 (84)이 상보적 후크 체결구일 수 있다. 또 다른 측면에서, 체결 성분 (82, 84)은 치합형 유사 표면 체결구, 접착성 및 응집성 체결 요소, 예컨대 접착성 체결구 및 접착제 수용 랜딩 대역 또는 물질 등일 수 있다.
아마도 탄성 측부 패널을 가지는 것 외에, 흡수용품 (20)은 허리 개구부를 둘러서 탄성을 제공하기 위해 다양한 허리 탄성 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면에 나타낸 바와 같이, 흡수용품 (20)은 전방 허리 탄성 부재 (54) 및/또는 후방 허리 탄성 부재 (56)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조해보면, 신호 발생 장치 (110)가 흡수용품 (20) 상에 위치한다. 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 (20) 내의 물질의 존재를 탐지하여 물질의 존재를 지시하는 청각 및/또는 시각 신호를 흡수용품 (20) 사용자에게 제공하도록 구성된다. 신호 발생 장치 (110)는 하우징 (135) 및 하나 이상의 비침투형 센서 (120)를 포함한다. 하우징 (135)은 신호 발생 장치 (110)의 다양한 전자 및 다른 성분을 보관하는 데 이용될 수 있다.
비침투형 센서 (120)는 흡수용품 (20) 내의 물질, 예컨대 체액의 존재를 탐지하도록 구성된다. 비침투형 센서 (120)는 흡수용품 (20) 내의 물질의 존재를 탐지하도록 구성된 어떠한 비침투형 센서 (120)도 될 수 있다. 예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 비침투형 센서 (120)는 미국 특허 출원 공개 제2010/0164733호에 게재된 바와 같이 온도 센서, 전도도 센서, 습도 센서, 화학물질 센서, 진동 센서, 또는 물질 팽창 센서 중 하나 이상일 수 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 참고로 포함된다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 센서 (120)는 미국 특허 출원 공개 제2010/0168694호에 게재된 바와 같이 흡수용품의 적외선 반사도를 모니터링하도록 구성된 적외선 탐지기를 포함할 수 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 센서 (120)는 공동으로 양도된 미국 특허 출원 제12/648,645호에 게재된 흡수용품 내의 약간의 깊이에서 정전용량을 모니터링하도록 구성된 정전용량 센서를 포함할 수 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 또 다른 실시양태에서, 비침투형 센서 (120)는 미국 특허 공개 제2009/0124990호에 게재된 바와 같은 유도형 센서를 포함할 수 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
비침투형 센서 (120)는 흡수용품 상의 부착 대역, 예컨대 도 3의 부착 대역 (150)에 위치하도록 구성될 수 있다. 부착 대역 (150)은 미국 특허 출원 공개 제2007/0282286호에 게재된 바와 같이 사용자가 신호 발생 장치를 흡수용품 (120)과 적절히 정렬하는 것을 돕도록 구성된 디자인 스킴을 포함할 수 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 부착 대역 (150)의 디자인 스킴은 어떠한 크기, 모양, 색, 그래픽 등도 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 디자인 스킴은 오렌지 팬톤 #165U 색으로 인쇄된 원형 패턴을 포함할 수 있다. 부착 대역 (150)은 하나 이상의 식별가능한 특성을 포함할 수 있고, 이 특성의 존재가 신호 발생 장치의 작동을 가능하게 한다.
신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 (20) 상의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 식별가능한 특성이 탐지되면, 신호 발생 장치 (110)가 활성화될 수 있어서 신호 발생 장치 (110)의 주 비침투형 센서 (120)가 흡수용품 (20) 내의 물질의 존재를 탐지할 수 있고, 흡수용품 사용자에게 경보를 제공할 수 있다.
본 게재물에 따르면, 신호 발생 시스템은 다양한 구성 및 디자인을 가질 수 있다. 도 5는 흡수용품 상에 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 수 있는 신호 발생 장치 (110)의 제1 전형적인 실시양태의 블럭도를 도시한다. 특히, 도 5의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상의 하나 이상의 기정의된 색의 존재를 탐지하도록 구성된다. 예를 들어, 신호 발생 장치 (110)는 오렌지 팬톤 #165U 색으로 인쇄된 원형 패턴의 존재를 탐지하도록 구성될 수 있다. 기정의된 색은 흡수용품 상에 전체에 걸쳐서 위치할 수 있고, 제품 상의 어느 곳에서도 신호 발생 장치 (110)가 활성화되는 것을 허용한다. 그러나, 바람직하게는, 기정의된 색을 갖는 그래픽은 신호 발생 장치 (110)의 정렬을 돕기 위해 흡수용품 상에 도 3의 부착 대역 (150)의 디자인 스킴의 일부로서 인쇄된다. 더 확고한 매칭 방법은 신호 발생 장치 (110)에 의한 탐지를 위해 다수의 상이한 기정의된 색을 이용할 수 있다. 도 5의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상의 기정의된 색의 존재를 탐지하도록 구성된다. 기정의된 색이 존재하면, 신호 발생 장치 (110)가 작동할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이 전형적인 실시양태의 신호 발생 장치 (110)는 빛으로 흡수용품을 조명하도록 구성된 LED(들) (510)를 포함한다. 측색기 센서 (520)가 흡수용품의 반사되는 색을 받아들일 수 있다. 측색기 센서 (520)는 광다이오드, 광트랜지스터, 광다이오드 어레이, 광트랜지스터 어레이 또는 반사된 빛의 색을 탐지하기 위한 다른 적당한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 측색기 센서 (520)는 텍사스 어드밴스트 옵토일렉트로닉스(Texas Optoelectronics)에 의해 제조된 TCS 3210 같은 색-주파수 변환기를 갖는 광다이오드 어레이를 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서는, 적색, 녹색 및 청색 LED의 어레이에 의해 흡수용품으로부터 반사되는 빛의 강도를 측정하기 위해 옵텍 인크.(Optek Inc.)에 의해 제조된 OP980 같은 단일의 실리콘 광다이오드를 이용할 수 있다.
광다이오드가 받아들인 반사된 신호는 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)에 의해 제조된 트랜스임피던스 증폭기인 TI-OPA4348 또는 마이크로칩, 인크.(Microchip, Inc.)에 의해 제조된 MC6004 같은 다양한 신호 컨디셔닝 장치를 통해 증폭된다. 신호는 마이크로컨트롤러 (530), 예컨대 마이크로칩, 인크.에 의해 제조된 PIC 16f876 또는 PIC24F16KA102에 제공된다. 마이크로컨트롤러 (530)는 신호 발생 장치(110)의 비침투형 센서 (120)에 커플링되고, 흡수용품 내의 물질의 존재가 탐지되면, 경보 시스템 (550)을 통해 경보를 보내는 것을 제어할 수 있다.
마이크로컨트롤러 (530)는 흡수용품 상에서 기정의된 색이 탐지되면 작동하는 신호 발생 장치 (110)를 제어하도록 구성된다. 도 6은 신호 발생 장치 (110)를 활성화할 때 마이크로컨트롤러 (530)가 수행하는 전형적인 방법 (500)이 흐름도를 도시한다. 참조번호 (572)에서는, 마이크로컨트롤러 (530)가 흡수용품을 조명하는 LED(들) (510)를 제어하도록 구성될 수 있다. 참조번호 (574)에서는, 마이크로컨트롤러 (530)가 측색기 (520)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 상의 기정의된 색의 존재를 모니터링한다. 참조번호 (576)에서는, 마이크로컨트롤러 (530)가 기정의된 색이 존재하는지 결정한다. 기정의된 색이 탐지되지 않으면, 마이크로컨트롤러는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 활성화하지 않으며, 신호 발생 장치 (110)가 승인되지 않은 제품 상에서 이용되는 것을 방지한다.
참조번호 (578)에서는, 마이크로컨트롤러 (530)가 흡수용품 상에 기정의된 색이 존재한다고 결정하면, 마이크로컨트롤러 (530)가 비침투형 센서 (120)를 활성화한다. 참조번호 (580)에서는, 마이크로컨트롤러 (530)가 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 내의 물질의 존재를 모니터링할 것이다. 참조번호 (582)에 나타낸 바와 같이, 마이크로컨트롤러 (530)는 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 기초로 흡수용품 내에 물질이 존재하는지를 결정할 것이다. 참조번호 (584)에서, 물질이 탐지되면, 마이크로컨트롤러 (530)는 흡수용품 사용자에게 시각 및/또는 청각 경보를 제공하도록 경보 시스템 (550)을 제어할 것이다.
도 7은 흡수용품 상의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 수 있는 신호 발생 장치 (110)의 또 다른 전형적인 실시양태의 블럭도를 도시한다. 특히, 도 7의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상의 하나 이상의 UV 패턴의 존재를 탐지하도록 구성된다. UV 패턴은 UV 잉크 또는 UV 접착제로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, UV 패턴은 미국 특허 출원 공개 제2010/0264369호에 게재된 UV 접착제일 수 있고, 이 문헌은 본원에 참고로 포함된다. UV 패턴은 흡수용품 상에 어느 위치에도 인쇄될 수 있고, 예컨대 도 3의 부착 대역 (150)에 인쇄될 수 있다. 흡수용품 상에 UV 패턴의 특정 패턴의 존재는 신호 발생 장치 (110)를 활성화하는 것을 결정할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이 전형적인 실시양태의 신호 발생 장치 (110)는 특정 주파수의 빛 에너지로 흡수용품을 조명하도록 구성된 UV LED(들) (610)를 포함한다. 빛 에너지의 주파수는 흡수용품 상의 UV 패턴이 형광을 내게 하도록 맞춰야 한다. 특히, 마이크로컨트롤러 (630)가 흡수용품 상의 UV 패턴이 형광을 내게 하기에 충분한 특정 주파수의 LED(들) (610)를 조정하는 신호 컨디셔닝 장치 (660)를 제어할 수 있다. UV 패턴의 형광 효과로부터 생성된 가시광선은 광학 센서 (620)에 의해 탐지될 수 있다. 광학 센서 (620)는 형광을 내는 UV 패턴으로부터 가시광선의 존재를 탐지하기 위해 광다이오드 어레이 또는 다른 적당한 정치를 포함할 수 있다. 광학 센서 (620)는 탐지된 빛을 지시하는 신호를 다양한 신호 컨디셔닝 장치를 통해 마이크로컨트롤러 (630), 예컨대 PIC 16F876A 마이크로컨트롤러에 제공할 수 있다. 마이크로컨트롤러 (630)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)에 커플링되고, 흡수용품 내의 물질의 존재가 탐지되면 경보 시스템 (650)을 통해 경보를 보내는 것을 제어할 수 있다.
마이크로컨트롤러 (630)는 흡수용품 상에서 하나 이상의 형광을 내는 UV 패턴이 검출되면 신호 발생 장치 (120)의 비침투형 센서 (120)를 활성화하도록 구성된다. 도 8은 신호 발생 장치 (110)를 활성화할 때 마이크로컨트롤러 (630)에 의해 수행되는 전형적인 방법 (600)의 흐름도를 도시한다. 참조번호 (672)에서는, 마이크로컨트롤러 (630)가 특정 주파수의 빛 에너지로 흡수용품을 조명하는 UV LED(들) (610)를 제어한다. 주파수는 그것이 승인된 흡수용품 상에 인쇄된 UV 패턴을 조명하도록 미리 정의될 수 있다. UV LED(들) (610)가 방출하는 특정 주파수에서 형광을 내도록 구성되지 않은 UV 패턴은 탐지되지 않아서 신호 발생 장치 (110)의 작동을 방지하기 때문에, 주파수는 신호 발생 장치 (110)에 또 다른 보안층을 추가한다.
참조번호 (674)에서는, 마이크로컨트롤러 (630)가 광학 센서 (620)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 상의 형광을 내는 UV 패턴의 존재를 모니터링한다. 참조번호 (676)에서는, 마이크로컨트롤러 (630)가 형광을 내는 UV 패턴이 존재하는지를 결정한다. 형광을 내는 UV 패턴이 탐지되지 않으면, 마이크로컨트롤러 (630)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 결코 활성화하지 않으며, 신호 발생 장치 (110)가 승인되지 않은 제품 상에서 이용되는 것을 방지한다.
참조번호 (678)에서는, 마이크로컨트롤러 (630)가 흡수용품 상에 하나 이상의 형광을 내는 UV 패턴이 존재한다고 결정하면, 마이크로컨트롤러 (630)가 비침투형 센서 (120)를 활성화한다. 참조번호 (680)에서는, 마이크로컨트롤러 (630)가 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 내의 물질의 존재를 모니터링할 것이다. 참조번호 (682)에 나타낸 바와 같이, 마이크로컨트롤러 (630)는 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 기초로 흡수용품 내에 물질이 존재하는지를 결정할 것이다. 참조번호 (684)에서, 물질이 탐지되면, 마이크로컨트롤러 (630)는 흡수용품 사용자에게 시각 및/또는 청각 경보를 제공하도록 경보 시스템 (650)을 제어할 것이다.
도 9는 흡수용품 상에 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 수 있는 신호 발생 장치 (110)의 또 다른 전형적인 실시양태의 블럭도를 도시한다. 도 9의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상의 물질의 적외선 반사도를 모니터링하도록 구성된다. 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있으면, 신호 발생 장치 (110)가 작동할 수 있을 것이다. 예를 들어, 특정 범위의 적외선 반사도를 갖는 물질이 흡수용품의 일부로서 예를 들어 도 3의 부착 대역 (150)에 포함될 수 있다. 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품의 적외선 반사도 특성을 모니터링함으로써 이 물질이 존재하는지를 결정할 수 있다. 특정 적외선 특성을 갖는 물질의 존재는 신호 발생 장치 (110)의 작동을 가능하게 할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 이 전형적인 실시양태의 신호 발생 장치 (110)는 적외선 에너지로 흡수용품을 조명하도록 구성된 적외선 방출기 (710)를 포함한다. 적외선 방출기 (710)는 적외선 생성 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 흡수용품의 물질 상에 방출되는 적외선 에너지의 적어도 일부가 반사되어 적외선 탐지기 (720), 예컨대 적외선 탐지 광트랜지스터에 의해 수집된다. 전형적인 적외선 탐지기는 페어차일드 세미컨덕터스(Fairchild Semiconductors)에서 제조한 QRD114 또는 아바고 테크놀로지즈(Avago Technologies)에서 제조한 APDS-9120을 포함한다. 적외선 탐지기 (720)는 탐지된 적외선 반사도를 지시하는 신호를 다양한 신호 컨디셔닝 장치를 통해 마이크로컨트롤러 (730), 예컨대 PIC 16F876A 마이크로컨트롤러에 제공할 수 있다. 마이크로컨트롤러 (730)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)에 커플링되고, 흡수용품 내의 물질의 존재가 탐지되면 경보 시스템 (750)을 통해 경보를 보내는 것을 제어할 수 있다.
마이크로컨트롤러 (730)는 흡수용품으로부터 탐지된 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있으면 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 활성화하도록 구성된다. 도 10은 신호 발생 장치 (110)를 활성화할 때 마이크로컨트롤러 (730)에 의해 수행되는 전형적인 방법 (700)의 흐름도를 도시한다. 참조번호 (772)에서는, 마이크로컨트롤러 (730)가 적외선 에너지로 흡수용품을 조명하는 적외선 방출기 (710)를 제어한다. 참조번호 (774)에서는, 마이크로컨트롤러 (730)가 적외선 탐지기 (720)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품으로부터의 적외선 반사도를 모니터링한다. 참조번호 (776)에서는, 마이크로컨트롤러 (730)가 흡수용품으로부터의 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있는지를 결정한다. 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있지 않으면, 마이크로컨트롤러 (730)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 결코 활성화하지 않으며, 신호 발생 장치 (110)가 승인되지 않은 제품 상에서 이용되는 것을 방지한다.
참조번호 (778)에서는, 마이크로컨트롤러 (730)가 적외선 반사도가 기정의된 범위 내에 있다고 결정하면, 마이크로컨트롤러 (730)가 비침투형 센서 (120)를 활성화한다. 참조번호 (780)에서는, 마이크로컨트롤러 (730)가 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 내의 물질의 존재를 모니터링할 것이다. 참조번호 (782)에 나타낸 바와 같이, 마이크로컨트롤러 (730)는 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 기초로 흡수용품 내에 물질이 존재하는지를 결정할 것이다. 참조번호 (784)에서, 물질이 탐지되면, 마이크로컨트롤러 (730)는 흡수용품 사용자에게 시각 및/또는 청각 경보를 제공하도록 경보 시스템 (750)을 제어할 것이다.
도 11은 흡수용품 상의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지할 수 있는 신호 발생 장치 (110)의 또 다른 전형적인 실시양태의 블럭도를 도시한다. 도 9의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상에 인쇄된 전도성 패턴의 전기 특성, 예컨대 정전용량, 인덕턴스, 및/또는 전도도를 모니터링하도록 구성된다. 전도성 패턴의 전기 특성이 기정의된 범위 내에 있으면, 신호 발생 장치 (110)가 작동할 수 있을 것이다.
예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 흡수용품은 흡수용품, 예컨대 도 3의 부착 대역 (150) 상에 전도성 패턴으로 배열된 하나 이상의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 전도성 패턴은 전도성 패턴의 전도도, 정전용량 및/또는 인덕턴스를 기초로 특정 "전기적 지문"을 가질 것이다. 신호 발생 장치 (110)는 하나 이상의 센서를 이용해서 특정 "전기적 지문"이 흡수용품 상에 존재하는지를 결정할 수 있다. "전기적 지문"의 존재는 신호 발생 장치 (110)의 작동을 가능하게 할 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 이 전형적인 실시양태의 신호 발생 장치 (110)는 흡수용품 상의 전도성 패턴의 전기 특성을 탐지하는 전기 성질 센서 (920), 예컨대 전도도 센서, 정전용량 센서, 및/또는 다른 센서 또는 센서들의 조합을 포함한다. 전기 성질 센서 (920)는 신호 발생 장치 상의 다른 비침투형 센서의 일부일 수 있거나 또는 독립형일 수 있다. 예를 들어, 한 특별한 실시양태에서, 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)는 흡수용품 내의 물질을 탐지하도록 설계된 다수의 정전용량 센서를 포함한다. 전기 성질 센서 (920)는 흡수용품 상의 하나 이상의 전도성 패턴의 전기 성질을 탐지하도록 구성된 비침투형 정전용량 센서 (120) 중 하나일 수 있다.
전기 성질 센서 (820)는 전도성 패턴의 전기 특성을 지시하는 신호를 다양한 신호 컨디셔닝 장치를 통해 마이크로컨트롤러 (830), 예컨대 PIC 16F876A 마이크로컨트롤러에 제공할 수 있다. 마이크로컨트롤러 (830)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)에 커플링되고, 흡수용품 내에 물질의 존재가 탐지되면 경보 시스템 (850)을 통해 경보를 보내는 것을 제어할 수 있다.
마이크로컨트롤러 (830)는 흡수용품으로부터 탐지된 전기 특성이 기정의된 범위 내에 있으면 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 활성화하도록 구성된다. 도 12는 신호 발생 장치 (110)를 활성화할 때 마이크로컨트롤러 (830)에 의해 수행되는 전형적인 방법 (800)의 흐름도를 도시한다. 참조번호 (872)에서는, 마이크로컨트롤러 (830)가 전기 성질 센서 (820)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 상의 전도성 패턴의 전기 특성을 모니터링한다. 참조번호 (874)에서는, 마이크로컨트롤러 (830)가 전기 특성이 기정의된 범위 내에 있는지를 결정한다. 전기 특성이 기정의된 범위 내에 있지 않으면, 마이크로컨트롤러 (830)는 신호 발생 장치 (110)의 비침투형 센서 (120)를 활성화하지 않으며, 신호 발생 장치 (110)가 승인되지 않은 제품 상에서 이용되는 것을 방지한다.
참조번호 (876)에서는, 마이크로컨트롤러 (830)가 전기 특성이 기정의된 범위 내에 있다고 결정하면, 마이크로컨트롤러 (830)가 비침투형 센서 (120)를 활성화한다. 참조번호 (878)에서는, 마이크로컨트롤러 (830)가 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 분석함으로써 흡수용품 내에 물질의 존재를 모니터링할 것이다. 참조번호 (880)에 나타낸 바와 같이, 마이크로컨트롤러 (830)는 비침투형 센서 (120)로부터 받은 신호를 기초로 흡수용품 내에 물질이 존재하는지를 결정할 것이다. 참조번호 (884)에서, 물질이 탐지되면, 마이크로컨트롤러 (830)는 흡수용품 사용자에게 시각 및/또는 청각 경보를 제공하도록 경보 시스템 (850)을 제어할 것이다.
첨부된 특허 청구 범위에 더 구체적으로 제시된 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 당업자는 본 발명에 대한 이들 변경 및 변화 및 다른 변경 및 변화를 행할 수 있다. 추가로, 다양한 실시양태의 측면들을 전부 또는 일부 상호교환할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 당업자는 상기 설명이 단지 예를 들기 위한 것이고, 이러한 특허청구범위에 기술된 본 발명을 제한하는 것을 의도하지 않는다는 것을 인식할 것이다.

Claims (20)

  1. 안쪽 표면 및 바깥쪽 표면을 갖는 외부 커버 및 외부 커버의 안쪽 표면에 인접해서 위치하는 흡수 구조체를 포함하는 샤시;
    물질의 존재 및 적어도 하나의 기정의된 색, UV 패턴, 또는 적외선 반사도를 탐지하도록 구성된 비침투형 신호 발생 장치; 및
    물질의 존재를 탐지하도록 구성된 상기 비침투형 신호 발생 장치를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 부착 대역
    을 포함하고,
    상기 부착 대역은 외부 커버 상에 인쇄되어 비침투형 신호 발생 장치의 정렬을 돕도록 구성된 디자인 스킴을 포함하고,
    상기 디자인 스킴은 적어도 하나의 식별가능한 특성을 포함하고, 그 특성의 존재가 비침투형 신호 발생 장치의 작동을 가능하게 하며, 상기 식별가능한 특성은 부착 대역 상에 탐지가능한 패턴을 포함하며, 상기 탐지가능한 패턴은 하나의 기정의된 색, UV 패턴, 또는 적외선 반사도를 포함하고, 상기 기정의된 색, UV 패턴, 또는 적외선 반사도의 존재는 물질의 존재를 탐지하기 위하여 상기 비침투형 신호 발생 장치를 활성화시키는,
    흡수용품.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 식별가능한 특성이 식별가능한 패턴으로 배열된 하나 이상의 UV 패턴의 존재를 포함하고, UV 패턴이 특정 주파수의 전자기 에너지로 조명될 때 형광을 내도록 구성된 흡수용품.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 흡수용품 내의 물질의 존재를 탐지하도록 구성된 제1 비침투형 센서 및 제2 비침투형 센서를 포함하는 신호 발생 장치를 흡수용품의 부착 대역 상에 놓는 단계로, 상기 부착 대역은 외부 커버 상에 인쇄되어 비침투형 신호 발생 장치의 정렬을 돕도록 구성된 디자인 스킴을 포함하고,
    제2 비침투형 센서를 이용해서 흡수용품 상에서 부착 대역의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 단계로, 각 식별가능한 특성은 적어도 하나의 기정의된 색, UV 패턴, 또는 적외선 반사도를 포함하고,
    제2 비침투형 센서가 흡수용품의 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하거나 흡수용품의 하나 이상의 식별가능한 특성이 기정의된 범위 내에 있음을 탐지할 때 제1 비침투형 센서를 활성화하는 단계
    를 포함하는 신호 발생 장치와 흡수용품을 매칭시키는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 하나 이상의 식별가능한 특성의 존재를 탐지하는 것이 흡수용품 상의 하나 이상의 UV 패턴의 존재를 탐지하는 것을 포함하고, UV 패턴이 특정 주파수의 전자기 에너지로 조명될 때 형광을 내도록 구성된 방법.
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