SE1400100A1 - Vikbar våg - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till en miniatyriserad vikbar våg i fickformat (10) av etttunt material/substrat (20) och en användning av densamma. Vågen (10) har eninbäddad/inkopplad elektronisk krets (22) med Wl-FI kapacitet (30), och taktila sensorer (12,13, 14), som byter konduktans när påtryckningar/belastning appliceras, vilket är en linjärfunktion till vikt.(Fig. 1)

Description

15 20 25 30 35 2 antar gradvis patientema ett mer normalt mönster i att äta och känna mättnad genom att följa träningskurvor, som visas på skärmen under måltiden. Dessa metoder utvecklades ursprungligen för behandling av ätstörningar som anorexi och bulimi: de har utvärderats i en randomiserad kontrollerad studie med en uppskattad tillfrisknad på 75 %. Det föreslogs för många år sedan att överviktiga personer äter med en ökad hastighet och i en pilotstudie om överviktiga ungdomar som använde Mandometer® har denna observation bekräftats.

Apparaten Mandometer ® är patenterad i flera länder till exempel i USA under patentet US5817006, Bergh et al.

En vikbar miniatyriserad våg för det tidigare skulle uppskattas inom föreliggande teknikområde.

Sammanfattning av upp?nningen Föreliggande upp?nningen har som ett mål bland flera att åstadkomma en väg som är vikbar för personer som lider av anorexi, bulimi, fetma, och mag-tarmsjukdomar samt andra relaterade medicinska ändamål, som de kan använda utan att bli stigmatiserade när de äter på en offentlig plats såsom restauranger, varvid vågen mäter mängden mat som frigörs från till exempel en tallrik som placeras på vågen i enlighet med resultaten för Tillämpad Neuroendokrinologi och Mandometerkliniken, Karolinska Institutet, Stockholm, Sverige. Vågen kan också användas som en vanlig våg.

Följaktligen anger föreliggande uppfinning en vikbar våg i fickstorlek, som har minst ett av en inbäddad miniatyrelektronik, och plugg-in-miniatyrelektronik, innefattande: åtminstone ett böjligt tunt substrat av en vikbar taktil sensor, som har en tjocklek i området av 0,3 mm till 5 mm, vilken avger signaler som är linjära mot vikt på grund av åtminstone ett av en förändring av konduktans och motstånd när ett objekt vägs på vågen; en miniatyriserad elektronisk vågkrets innefattande åtminstone följande komponenter en förstärkare som är ansluten till den taktila sensorn, som mottar och förstärker sensorns utsignaler, varvid förstärkaren är ansluten till en analog- digitalomvandlare, som är ansluten till åtminstone ett av en Wi-Fl, närfältskommunikation, och Bluetooth-sändare, för att kunna överföra erhållna vågsignaler till en enhet med en mottagare för vågsignalerna, vägens elektronik innefattar ett miniatyriserat batteri som driver komponenterna.

En utföringsform av föreliggande uppfinning åstadkommer att vågen är inbäddad i ett tunt plasthölje som är tvättbart för ytterligare användning, eller för att kasseras efter nyttjande.

En annan utföringsform åstadkommer att vågen är inbäddad i ett engångsmaterial, som kan kasseras efter nyttjande. 10 15 20 25 30 35 3 Vidare anger föreliggande upp?nning användning av en vikbar våg i fickstorlek, som har åtminstone ett av en inbäddad miniatyrelektronik, och plugg-in-miniatyrelektronik för att vägleda personer att äta mat på ett reglerat sunt sätt, innefattande: ett flexibelt tunt material med vikbara taktila sensorer med en tjocklek i området av 0,3 mm till 5 mm, som avger signaler som är linjära mot vikt på grund av åtminstone ett av en förändring av konduktans och motstånd när ett objekt vägs på vågen; en miniatyriserad elektronisk vågkrets innefattande åtminstone följande komponenter, en förstärkare som är ansluten till den taktila sensorn, som mottar och förstärker sensorns utsignaler, varvid förstärkaren är ansluten till en analog- digitalomvandlare, som är ansluten till åtminstone ett av en Wi-Fl, närfältskommunikation, och Bluetooth-sändare, samt sändning av de erhållna vågsignalerna till en enhet med en mottagare för vågsignalerna, varvid vägens elektronik innefattar ett miniatyriserat batteri som driver komponenter.

Bilagda osjälvständiga krav för vågen följer de bifogade osjälvständiga användningskrav hos föreliggande upp?nning.

Kortfattad beskrivning av ritningar Fortsättningsvis hänvisas det genomgående till bilagda ritningari beskrivningen för en bättre förståelse av föreliggande uppfinnings utföringsformer och givna exempel, varvid: Fig. 1 schematiskt illustrerar en vikbar våg i en utföringsform i enlighet med föreliggande upp?nning; Fig. 2 schematiskt illustrerar en elektronisk krets i enlighet med föreliggande upp?nning; Fig. 3 schematiskt illustrerar en form av en ledare/tryckkänsligt bläck i enlighet med föreliggande uppfinning; Fig. 4 schematiskt illustrerar en vikbar våg med en plugg-in elektronisk krets; Fig. 5 schematiskt illustrerar en vikt våg i ett fodral; Fig. 6 schematiskt illustrerar en rullad våg; och F ig. 7 schematiskt illustrerar ett hölje till en våg med ett lock.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Föreliggande upp?nning anger en våg i miniatyrfickformat, vilken är vikbar och en användning av densamma av personer som lider av anorexi, bulimi, fetma, och mag- tarrnsjukdomar, och andra relaterade medicinska åkommor, utan att stigmatiseras när de äter på en offentlig plats såsom restauranger, varvid vågen mäter mängden mat som frigörs från till exempel en tallrik som placeras på vågen i enlighet med resultaten från Tillämpad Neuroendokrinologi och Mandometerkliniken, Karolinska Institutet, Stockholm, Sverige. 10 15 20 25 30 35 4 Härmed är föreliggande upp?nnings användning relaterad till en våg med kommunikationsförmåga med en smart enhet med mobiltelefonfunktioner såsom mobiltelefoner, PDA's och liknande anordningar som är handhållna såsom till exempel en iPhone®, iPad® eller Android-telefon, eller surfplatta, och liknande, med en lämplig applet anpassad till föreliggande uppfinning eller annan lämplig mjukvara. Vågen kan i ett utförande användas för att mäta varje del av den mat som äts av en person från en tallrik eller skål eller liknande som placerats på vågen under en måltid. Denna våg används således i undervisningen av personer som lider av anorexia nervosa, bulimia nervosa, övervikt, andra gastrointestinala problem och personer som vill ha kontroll över sitt intag av mat för att hålla formen.

En sådan bärbar våg i ?ckforrnat med inbäddad Wl-Fl, Bluetooth och/eller NFC, (Near Field Communication, närfältskommunikation), radiokommunikationsmöjligheter till en smart telefon, dator eller liknande anordningar med en display, kan vara till hjälp i flera situationer. Det kan till exempel användas av en person för att hålla godtycklig kontakt med en expert/terapeut för att ta emot t.ex. råd, tröst, och att omedelbart sända ätvanor eller åtminstone på ett av en förutbestämd tid, enligt en persons vilja som använder vågen, vid slutet av minst en session och vid en godtycklig tidpunkt. Experten/terapeuten kan också ge de som använder vågen förslag på vilken referensstandard som skall användas när man äter beroende på mätresultat som skickas till en huvuddator/server. Därför kan en person som äter få råd om hur man anpassar ätbeteendet jämfört med en tidigare registrerad mätning för att förbättra/anpassa ätbeteendet.

En våg i enlighet med föreliggande upp?nning och dess tekniska område är unikt eftersom det skapar total frihet för personer som använder det, dvs de behöver inte sitta vid en medicinsk institution eller hemma. Nu kan de äta med apparaten på nästan varje given plats och ändå kunna få svar på deras ätbeteende från en expert på en avlägsen plats.

Det är också av yttersta vikt att personen som äter har en liten apparat i fickstorlek, som kan utnyttjas diskret, för att undvika att skämmas eller vara stigmatiserade, och ha andra personers blickar på dem, vilket kommer att bli fallet med tidigare större apparater i nuvarande teknikomràde. Sådana större enheter är mer lämpade på en institution eller i hemmet.

Att personer inte känner sig komfortabla eller skäms när de äter med en speciell apparat, som är synlig för andra, vilket har observerats under kliniska försök och inger ingen positiv känsla hos personer som redan är stigmatiserade.

En studie avseende övervikt bland bam och ungdomar genomfördes vid Bristol Royal Hospital for Children i England som använde "Mandometer ®", som utvecklades vid sektionen för Tillämpad Neuroendokrinologi och Mandometerkliniken, Karolinska Institutet, Stockholm, Sverige. Den består av en våg som är ansluten till en dator. En tallrik placeras på 10 15 20 25 30 35 5 vågen; patienten placerar en uppmätt del av maten som bestäms av en terapeut på tallriken och datorn registrerar och lagrar den viktminskning som sker från tallriken medan patienten äter.

Detta ger en kurva för ättakt som är synlig för patienten på datorskärmen under en måltid och kan jämföras med en förinställd ätkurva eller referensstandard på skärmen.

Med jämna mellanrum, visas en skattningsskala på datorskärmen och patienten bedömer sin nivå av mättnad. Vågen har till exempel numeriska värden från 0 (ingen mättnad) och 100 (maximal mättnad). Allt eftersom patienten skattar sin mättnad visas en prick på skärmen, som ger en kurva över utvecklingen av mättnad. Patienten kan således jämföra sin utveckling av mättnad mot en "nonnal" mättnadsskurva, exempelvis en Sigmoid- formad kurva återigen förinställd på skärmen. Under "Mandometer ®-utbildningen" antar patienten så småningom ett mer normalt mönster av att äta och mättnad genom att följa träningskurvorna, som visas på skärmen under måltiden. Dessa metoder används också för behandling av ätstörningar såsom anorexi och bulimi nervosa.

Studien kom fram till ytterligare möjliga förbättrade utfall, nämligen att Mandometer ® -kurvor för att öva ätande förmodligen bör ha en avtagande form, eftersom sådana kurvor kan skydda individer från att äta för mycket. Analys av den genomsnittliga hastigheten ätande, som använts här, försummar förändringar som sker minut för minut under måltiden, vilket kan förklara avsaknaden av en statistiskt signifikant effekt på detta förenklade mått på att mäta äthastigheten.

Resultatet av avtagande ätande har genomgått ytterligare vetenskapliga tester och analyser som avhandlas i följande vetenskapliga artiklar “Decelerated and linear eaters: Effect of eating rate on food intake and satiety Modjtaba Zandian a), loannis loakimidis a), Cecilia Bergh a), Ulf Brodin a),b), Per Södersten a), publicerad av Elsevier, Physiology & Behavior, ingiven March 18, 2008, ingiven i reviderad form oktober 2, 2008, och accepterad oktober 9, 2008: a) Karolinska Institutet, Sektionen för tillämpad neuroendokrinologi, NVS och Mandometer och Mandolean-kliniken, AB Mando, Novum, 141 57 Huddinge b) Karolinska Institutet, LIME, sektionen för medicinsk statistik, S-171 77 Stockholm, Sverige.

Ett annat publicerat arbete är “Linear eaters turned decelerated: Reduction of a risk for disordered eating?" to Modjtaba Zandian, loannis loakimidis, Cecilia Bergh, Per Södersten, publicerad av Elsevier, Physiology & Behavior, ingiven juli 4, 2008, reviderad November 14, 2008, och accepterad November 25, 2008.

Applikationsprogrammet (app) eller datorprogram i enlighet med föreliggande uppfinning är anpassat för att tillhandahålla referenskurvor för äthastighet och mättnad samt gra?ska kurvor för den faktiska äthastigheten och en graderingskurva för mättnad, där en person som äter kan uppskatta sin mättnad. Referenskurvan för mättnad är företrädesvis i 10 15 20 25 30 35 6 formen av en Sigmoid-kurva, som har funnits följa den exakta känslan av mättnad för en person med ett sunt ätbeteende under en måltid. Sigmoid-kurvan som följer mättnaden under en måltid har introducerats av de personer som nämns ovan Således är ett syfte med föreliggande upp?nning att åstadkomma en vikbar miniatyriserad våg med inbyggd elektronik för att kommunicera med till exempel en smart telefon, med ett applikationsprogram (app), som beräknar mätningar som gjorts av vågen.

Vågen kan vara vikbar i den meningen att den kan rullas, och ska placeras i till exempel ett fodral i ?ckformat. Den kan även vikas på andra sätt, till exempel som näsdukar är vikta.

Dessutom kan den tvättas/torkas när den använts, eller slängas.

Fig. 1 beskriver schematiskt en våg 10 i enlighet med föreliggande upp?nning, med en tunn första övre halva i substrat med ett tryckt ledande elektrodskikt 12 i silver, en andra tunn övre halva i substrat med ett tryckt ledande elektrodskikt i silver, ett tryckkänsllgt färgskikt 14, silversklktade anslutningsterminaler 16, 18, varvid tryckfärgskiktet placeras mellan silverledarna 16, 18, och två bitar av substratet 20 på båda sidor av omfattningen av exempelvis en typ av plast, papper, tunn-?lm, eller annan lämpligt folie som utgör en taktll sensor. Den taktila sensorn själv är 0,208 mm tjock.

Vidare beskrivs vågen som miniatyriserad eller som en ytmonterad elektronisk krets 22 med terminalema 24 för batteriladdningsändamål inbäddade i substratet 20. Det är förutsatt att de två ledande skikten 12, 13 och det tryckkänsliga bläcket kan ha andra former såsom exempelvis en spiral, ring, matris/rad av prickar, rutor eller andra former, som inte visas.

Fig. 1 objektet med referensnummer 12, 13, 14, 16, 18, 20 benämns en taktil sensor. Taktila ?exibla sensorer tillverkas till exempel av det amerikanska företaget Tekscan lnc. Sådana taktila sensorer kan special byggas i enlighet med kunders föredragna design/form. En taktil sensor byggs vanligtvis av ett ?exibelt kretsmaterial så att det blir tunt, lätt och ?exibelt. En produkt som tillverkas av Tekscan lnc. har varumärket Flexiforce ®, och består av ett speciellt piezoresistivt material inpackade mellan två bitar av polyester med tryckta silverledare på de båda inre halvorna, vilket resulterar i en papperstunn taktil vågsensor 12, 13 14, 16, 18, 20. Taktila sensorer är i grunden resistorer som varierar linjärt i termer av konduktans kontra styrka under en tillämpad belastning/tryck/kraft, varvid förändringen av konduktans på en applicerad belastning/vikt lätt kan omvandlas till den faktiska vikten av ett objekt placerat på vågens sensor såsom porslin/husgeråd. Eftersom den tunna flexibla taktila sensorn är allmänt känd kommer den inte att beskrivas ytterligare i beskrivningen. Men formen på det ledande materialet 12, 13, och det tryckkänsliga bläcket är inte allmänt känd eftersom det är anpassat för att passa en vikbar våg i ?ckformat 10.

För att kunna väga ett objekt eller en tallrik med eller utan mat, bör vågens ledare 12, 13 och bläck 14 åtminstone täckas av en värmeavledande fälg/fläns som ?nns 10 15 20 25 30 35 7 under de ?esta porslinstallrikar, vilken åstadkommer trycket på den taktila vågsensorn.

Kanten kan ha olika diametrar runt 12 cm, och större eller mindre.

I Fig. 2 visas schematiskt en elektronisk miniatyriserad krets 22, som ett blockschema. Den tillverkas av miniatyrkomponenter; en OP-förstärkarkrets 26 som förstärker den analoga utspänningen Vtout (tout, terminal ut) signal från en av ledarna 12, 13 på OP-ampens inverterande ingång. Vtout spänningen varierar linjärt med förändringen av konduktans när ett objekt vägs på vågsensorn. En av silverledama 12, 13 är ansluten till matningsspänningen -Vs negativa terminal för att åstadkomma effektmatning till den taktila sensorn. Vidare driver matningsspänningen Vs OP-ampen genom dess pluspol.

Utspänningen Vout från OP-ampen matas till en analog-digitalomvandlarkrets A /D- omvandlaren 28 som ger en digital signal av de uppmätta förändringarna i konduktansen från den taktila sensorn, vilken mäts som en förändring i spänningspotential mellan de båda ledarna 12, 13 inducerad av det tryckkänsliga bläcket 14 när en last appliceras på vågen 10.

Dessutom omfattar den elektroniska kretsen 22 en miniatyriserad Wl-Fl I Bluetooth/NFC-sändare 30, med en möjlig antenn 32, för att överföra digitaliserade signaler via sändning av radiofrekvenser till en smart telefon, PC-dator eller liknande datoriserad anordning (visas inte), som har en display och ett applikationsprogram (app) eller ett datorprogram som beräknar/omvandlar till vikten av ett objekt som placeras på vågen i föreliggande upp?nning genom de mottagna digitala signalerna. Appen kan också skapa de nämnda kurvorna när vågen 20 används för att mäta mängden mat som intas från husgeråd såsom till exempel en tallrik.

Vout = -Vs x (Rf/Rs) där Rf är den återkopplings variabla resistorn, och Rs är det variabla motståndet hos sensorn 12, 13, 14 när en last anbringas på den, vilket medger att det är enkelt att kalibrera med återkopplingsresistorn Rf.

En operationsförstärkare kan vara av typen MCP6001 (rail to rail/ingång till utgång) förstärkare eller liknande förstärkare, som i en utföringsform har en storlek (bredd, bredd, höjd) i mm exempelvis i en utföringsform (2,75, 1,45, 1,45) mm. Övrig data finns tillgängliga från t ex Texas Instruments. A/D-omvandlaren 28 kan exempelvis vara en ADS7886 från Texas Instruments (2,75, 1,45, 1,45) mm. Beträffande Wi-Fi I Bluetooth ® sändare kan RFFM8202 som sänder på frekvensen 802,11 nyttjas. Ett batteri 34 för att driva den elektroniska kretsen 22, ?nns på företaget Fullriver, som levererar ultratunna batterier som till exempel #023030Fe batteriet (30, 30, 0,25) mm med den nominella kapaciteten och spänning på 5 mAh/3.2 V, som är uppladdningsbar. Komponenterna som nämns häri ges endast som exempel/utföringsformer av möjliga utföranden att använda i vågens inbäddade eller inkopplade elektronik. Med dessa komponenter bör vågen 10 ha en tjocklek på ca 1,45 mm, men med en inkopplad krets 22 på endast 0,21 mm. 10 15 20 25 8 De elektroniska komponenterna som nämns kan monteras på en kvadrat på ca 30x30 mm på en höjd mindre än 1 mm. Det förstås att den elektroniska kretsen kan ytmonteras i en utföringsforrn av föreliggande uppfinning. Med ytmonterade komponenter och ny teknik kan vågen 10 ha en tjocklek av ca 0,3 mm eller mindre. Det förstås att vågen 10 enligt föreliggande uppfinningen inte är begränsad till de aktuella dimensionerna av elektronikkomponenter som nämnts, så länge som det väsentliga är att vågen är vikbar och i fickstorlek.

Fig. 3 skildrar en möjlig ringform 34 av ledarna 12, 13, och det tryckkänsliga bläcket 14 passar till formen av en värmeavledande tallrikskant och utrymmet 26 innefattar inte någon ledare 12, 13 eller bläck 14. Det så kallade tomutrymmet 36 kan utnyttjas för att bädda in den elektroniska kretsen 22 i mitten av den, vilket gör det lätt att vika eller rulla hela vågen, annars skulle kretsen kunna placeras intill omkretsen av vågen för att underlätta dess vikning. Såsom den avbildas ifig. 3, genom att placera den elektroniska kretsen 22 i mitten av vågen 10, vågen i sig har en tjocklek på 0,208 mm, och elektroniken 22 i mitten har ungefär en tjocklek på 1,45 mm, vilket gör vågen lätt att vika över den elektroniska kretsen 22.

I Fig. 4 är den vikbara vågen 20 schematiskt illustrerad med en plugg-in- elektronikkrets 22, dvs kretsen är exempelvis ansluten till vågen genom hon- och hankontakterlkontaktdon (ej visat).

Fig. 5 illustrerar schematiskt en vikbar väg 20 i ett fodral 38 med ett lock 40 i enlighet med föreliggande upp?nning.

Fig. 6 illustrerar schematiskt en ihoprullad/vikbar våg 20 i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig. 7 illustrerar schematiskt ett fodral 38 för en våg med ett lock 40 i enlighet med föreliggande upp?nning.

Det förstås att vågen kan tillverkas i flera former såsom att vara rund, fyrkantig, rektangulär och andra möjliga lämpliga former samt att den kan likna en duk/servett.

Den bilagda uppsättningen av patentkrav anger andra möjliga utföringsformer av föreliggande upp?nning för en fackman inom teknikområdet. _____ --.___-_

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. En vikbar våg i?ckformat (10), som har åtminstone ett av inbäddad miniatyrelektronik (22), och plugg-in-miniatyrelektronik (22), innefattande: åtminstone ett böjligt tunt substrat (20), som vikbar taktil sensor (12, 13, 14), vilken har en tjocklek i området av 0,21 mm till 5 mm, varvid den avger signaler som är linjära till vikt på grund av en förändring av konduktans när ett objekt vägs på vågen (10); varvid den miniatyriserade vägens elektroniska krets (22) innefattar minst följande komponenter (26) en förstärkare ansluten till den taktila sensorn (12, 13), som tar emot och förstärker de utgående sensorsignalerna, varvid förstärkaren är ansluten till en analog- digital-omvandlare (28), som är ansluten till åtminstone ett av en Wi-Fi, närfältskommunikation, och en Bluetooth-sändare (30), för att kunna överföra erhållna vågsignaler till en enhet med en mottagare av vågens signaler, varvid vågens elektronik (22) innefattar ett miniatyriserat batteri (34) som driver dess komponenter.

2. En våg (10) enligt krav 1, varvid vågen (10) är inbäddad i en tunn plastkåpa (20) som är tvättbar för vidare användning eller som kan slängas efter användning.

3. En våg (10) enligt krav 1, varvid vågen (10) är inbäddad i ett engångsmaterial annat än plast för att kasseras efter användning.

4. Användning av en vikbar våg i fickstorlek (1 O), som har åtminstone ett av inbäddad miniatyrelektronik (22), och plugg-in-miniatyrelektronik (22), för att vägleda personer att äta mat på ett reglerat korrekt vis innefattande: ett ?exibelt tunt substrat (20), som en vikbar taktil sensor (12, 13, 14) som har en tjocklek i intervallet 0,3 mm till 5 mm, som avger utsignaler som är linjära till vikt på grund av åtminstone ett av en förändring av konduktans, och motstånd när ett objekt vägs på vågen(10); varvid den miniatyriserad elektroniska vågens krets (22) innefattar åtminstone följande komponenter (26) en förstärkare ansluten till nämnda taktila sensor, som tar emot och förstärker avgivna sensor utsignaler, varvid förstärkaren är ansluten till en analog- till digitalomvandlare (28), vilken är ansluten till åtminstone ett av en Wi-Fi, nårfältskommunikation, och Bluetooth-sändare (30), som sänder erhållna vågsignaler till en enhet med en mottagare av vågsignalerna, varvid vågens elektronik (22) består av ett miniatyriserat batteri (34) som driver komponentema.

5. Användning av en våg i enlighet med krav 4, varvid vågen (10) är inbäddad i ett tunt plasthölje som är tvåttbart för ytterligare användning eller av engångstyp, som kan slängas efter utnyttjande. 10

6. Användning av en våg (10) enligt krav 4, varvid vågen är inbäddad i ett engångsmaterial annat än plast, som kan kasseras efter nyttjande.