(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単で、効果的且つ低コストの排泄物センサーを提供する。【解決手段】薄膜静電容量センサーを含み、前記センサーが感知バーを含み、前記感知バーは、上防水薄膜、下防水薄膜、第１の検出電極２１、第２の検出電極２２及び第１の切り欠きを含み、前記上、下防水薄膜のうちの一面を互いに接着して絶縁中間層を構成し、前記第１の検出電極の本体部分は前記中間層内に位置し、前記第１の切り欠きは、前記上防水薄膜、下防水薄膜及び前記中間層内に位置する第１の検出電極を貫通し、その結果、前記中間層内の第１の検出電極は、前記第１の切り欠きを通って外部に露出し、第１の感知線２１ｃを構成し、前記第１の感知線が検出対象排泄物１６に接触して第１の電気二重層コンデンサＣ１を生成し、前記第１の電気二重層コンデンサの容量は、前記第１の感知線上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例する。【選択図】図６ａ
2020169975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排泄物センサーであって、薄膜静電容量センサーを含み、前記センサーが感知バーを含み、前記感知バーは、上防水薄膜、下防水薄膜、第１の検出電極、第２の検出電極及び第１の切り欠きを含み、前記上、下防水薄膜のうちの一面を互いに接着して絶縁中間層を構成し、前記第１の検出電極の本体部分は前記中間層内に位置し、前記第１の切り欠きは、前記上防水薄膜、下防水薄膜及び前記中間層内に位置する第１の検出電極を貫通し、その結果、前記中間層内の第１の検出電極は、前記第１の切り欠きを通って外部に露出し、第１の感知線を構成し、前記第１の感知線が検出対象排泄物に接触して第１の電気二重層コンデンサを生成し、前記第１の電気二重層コンデンサの容量は、前記第１の感知線上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例することを特徴とする排泄物センサー。
【請求項２】
前記第１、第２の検出電極の本体部分は、前記上、下防水薄膜の中間層内に位置し、且つ互いに分離及び絶縁し、前記感知バーは、第２の切り欠きをさらに含み、前記第２の切り欠きは、前記上防水薄膜、下防水薄膜及び前記中間層内に位置する第２の検出電極を貫通し、その結果、前記中間層内の第２の検出電極は、前記切り欠きを通って外部に露出し、第２の感知線を構成し、前記第２の感知線が検出対象排泄物に接触して第２の電気二重層コンデンサを生成し、前記第２の電気二重層コンデンサの容量は前記第２の感知線上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例し、前記第１、第２の検出電極の間の静電容量は、前記第１、第２の電気二重層コンデンサの直列接続値であることを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項３】
前記第２の検出電極は、前記上防水薄膜又は下防水薄膜の外面に位置し、前記検出対象排泄物に直接接触されて第２の電気二重層コンデンサを生成し、前記第２の電気二重層コンデンサの容量は前記第２の検出電極上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例し、前記第１、第２の検出電極の間の静電容量が前記第１、第２の電気二重層コンデンサの直列接続値であることを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項４】
第１、第２の検出電極を貫通した前記第１、第２の切り欠きは、直線開放型切り欠きを含み、それぞれ前記感知バーの短手方向の２つの縁部に位置し、前記中間層内の第１、第２の検出電極は、前記第１、第２の切り欠きを通って外部に露出し、互いに平行な感知線を構成し、且つ前記第１又は第２の検出電極は感知バーの長手方向において破断点が含まれ、又は
第１の検出電極を貫通した前記第１の切り欠きは、点線隠し型切り欠きを含み、前記隠し型切り欠きが前記第１の検出電極の中央位置に近づき且つ隠された感知線を構成し、又は
第１、第２の検出電極を貫通した前記第１、第２の切り欠きは、長方形切り欠きを含み、前記長方形切り欠きが前記感知バーの中間位置に近づき且つ少なくとも一部が前記第１、第２の検出電極と重なり、前記第１、第２の検出電極に線状の感知線を切り取り、又は
第１の検出電極を貫通した前記第１の切り欠きは円形切り欠きであり、前記円形切り欠きが前記第１の検出電極の中央位置に近づき且つ円形の感知線を構成することを特徴とする請求項２に記載の排泄物センサー。
【請求項５】
前記感知バーは第３の検出電極を含み、前記第３の検出電極が前記上、下防水薄膜の中間層内に位置し、作業時に前記検出対象排泄物に接触されず、前記第３の検出電極は、前記感知線、及び前記感知線に接触される前記検出対象排泄物とともに電解コンデンサを構成し、前記第３の検出電極及び前記感知線が前記電解コンデンサの電極を構成し、前記防水薄膜が前記電解コンデンサの誘電体を構成し、前記排泄物が前記電解コンデンサの電解質を構成し、前記電解コンデンサの容量値は防水薄膜表面での前記排泄物の前記第３の検出電極に対応する面積と正比例することを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項６】
前記第１、第２の検出電極は、カーボン導電性インク印刷によって生成されるカーボン電極を含み、切り欠きを通って外部に露出した前記感知線は、その幅が前記導電性インク印刷の厚さに一致し、前記上、下防水薄膜は疎水性薄膜を含み、異なる粘度、流動性及び付着力の排泄物に対して異なる表面作用を果たし、これにより、大小便を区別する排泄物検出機能を実現することを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項７】
使い捨ての排泄物の運搬及び吸収装置を含み、通常の使い捨て吸収性物品の外観設計を有し、且つ表層、吸収層及び漏れ防止層を含み、前記感知バーは前記表層上、又は前記表層と吸収層との間、又は前記吸収層と漏れ防止層との間に設置され、且つ前記表層、吸収層及び漏れ防止層とともに特定の層の排泄物状態情報を提供できる捨て可能なインテリジェント吸収性物品を構成することを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項８】
静電容量検出ユニットを含む検出装置をさらに含み、前記静電容量検出装置が前記第１、第２の検出電極に電気的に接続され、且つ静電容量検出によって排泄物の定量検出機能を実現することを特徴とする請求項１に記載の排泄物センサー。
【請求項９】
無線送信ユニット、及び無線受信および表示装置をさらに含み、関連する排泄物状態情報又はアラーム情報を送信、受信及び表示することができ、前記無線受信および表示装置は携帯電話又はタブレットコンピュータを含むことを特徴とする請求項８に記載の排泄物センサー。
【請求項１０】
Ｍ巻の排泄物センサーの量産製造に適し、各巻には検出電極の請求項１に記載の感知バーが含まれる排泄物センサーの製造方法であって、
幅広い上、下防水薄膜コイル材のうちの一方の任意の面に、カーボン導電性インク印刷によってＭ＊（Ｎ−１）＋１本の互いに平行な検出電極を設置するステップと、
検出電極を設置しない他方の幅広い防水薄膜コイル材の任意の面と、前記検出電極を設置した幅広い防水薄膜コイル材を接着することによって、１枚の幅広い複合膜コイル材を生成し、前記検出電極は前記幅広い複合膜コイル材の中間層内に位置するステップと、
前記幅広い複合膜コイル材に対してＭ＋１方向のスリッティング操作を行い、且つ検出電極の中央に近い位置に、前記検出電極とそれに対応する上、下防水薄膜とを切ってＭ＋１本の直線開放型切り欠きを生成することによって、Ｍ巻の感知バーコイル材を生成し、前記各巻の感知バーコイル材はＮ本の検出電極を含み、第１の検出電極、第２の検出電極（Ｎ＞＝２である場合）は、前記感知バーの両辺に位置し且つそれぞれ第１の切り欠き及び第２の切り欠きを含み、前記第１、第２の切り欠きに線状の感知線を形成し、その他の検出電極（Ｎ＞＝３である場合）の本体部分はいずれの切り欠き及び感知線を含まないステップと、を含むことを特徴とする排泄物センサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサーに関し、特に大小便を区別できる電気二重層コンデンサ型排泄物センサー及びその製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
使い捨て吸収性物品は、紙おむつ、シートパッドタイプの紙おむつ、パンツタイプの紙おむつ、尿とりパッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生製品を含み、使い捨て吸収性物品に全てタイムリーな交換の問題が存在していて、交換が頻繁すぎると、面倒且つ無駄であり、交換が遅すぎると、漏れが発生しやすく、且つ排泄物（特に軟便などの排泄物）が皮膚を長時間刺激すると、おむつかぶれなどの皮膚疾患を引き起こす可能性があるため、吸収性物品の排泄物状態をリアルタイムに検出できるセンサーは、異なる排泄物（例えば大便、小便）及び異なる湿気の度合いに対して、異なる状態情報及び対応するプロンプトを提供することができ、使い捨て吸収性物品の科学的用途及び交換に対して、大きな意義を有する。
【０００３】
従来技術では、公開番号ＣＮ１０２６５０６０８Ａの中国特許出願は、電気化学コンデンサ（即ち電気二重層コンデンサ）に基づく液体検出装置、方法及び紙おむつを開示しており、紙おむつの漏れ防止層の内側に、排泄物センサーの検出電極として少なくとも２本のカーボン導電性インクラインが印刷されており、濡れが発生した場合、尿液は、紙おむつの表層から吸収層に入り、紙おむつの漏れ防止層まで到達し、次に、漏れ防止層上の検出電極と接触し、電極表面に電気二重層コンデンサを発生させ、該電気二重層コンデンサを検出することにより、紙おむつの濡れ状態を把握でき、静電容量値が大きいほど、濡れ度が厳しくなることを表す。
【０００４】
従来の技術案は、紙おむつの濡れの定量検出問題を解決したが、いくつかの技術的な欠陥もあり、その１つは、センサー検出回路の抵抗及び容量が大きすぎることである。電気二重層コンデンサは、スーパーコンデンサとも呼ばれており、その静電容量が非常に大きく、それから構成されるＲＣセンサー検出回路は、時定数が非常に大きく、検出速度が非常に低く（例えば数分間もかかる）、リアルタイムな状態検出の要件を満たすことができない。また、長い検出期間に周囲の環境からの干渉を受けて検出結果の信頼性を低下させることも発生しやすく、これは、現在の電気二重層コンデンサ型濡れセンサーに対して解決する必要がある技術的課題である。
【０００５】
従来技術の別の欠陥は、紙おむつの生産中に接着剤が検出電極にスプレーされ、検出結果に影響を及ぼすことである。紙おむつを生産する時に、漏れ防止層、吸収層及び表層を接着する必要があり、接着中に、紙おむつの各層間に接着剤（ホットメルト接着剤を含む構造用接着剤）をスプレーする必要があり、これらの接着剤は、検出電極の表面に粘着して電極と尿液との接触に悪影響を与え、検出結果の信頼性を低下させ、製品の品質及びユーザーエクスペリエンスを損なう。
【０００６】
従来技術には、大小便を効果的に検出して区別できないという技術的な欠点もあり、この問題は紙おむつの排泄物検出に対して非常に重要である。なお、従来技術における検出電極は、紙おむつの特定の層に直接印刷されるため、生産と使用時に面倒で且つ柔軟性に欠ける。上記の従来技術上のさまざまな欠点は、新しい技術案によって解決される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的問題は、現在では従来の電気二重層コンデンサ型排泄物検出システムに存在している静電容量及び抵抗が非常に大きいことで検出速度が非常に遅いという問題、排泄物の検出中における大小便の区別の問題、生産中に接着剤が検出電極に与える影響の問題、及び製品の生産使用の柔軟性などの問題を解決するように、簡単で、効果的且つ低コストの排泄物センサーを提供することにあり、必要に応じてさまざまな特定の検出システム及びアプリケーションを構成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の技術的問題を解決するために、本発明は、排泄物センサーを提供し、薄膜静電容量センサーを含み、前記センサーが感知バーを含み、前記感知バーは、上防水薄膜、下防水薄膜、第１の検出電極、第２の検出電極及び第１の切り欠きを含み、前記上、下防水薄膜のうちの一面を互いに接着して絶縁中間層を構成し、前記第１の検出電極の本体部分は前記中間層内に位置し、前記第１の切り欠きは、前記上防水薄膜、下防水薄膜及び前記中間層内に位置する第１の検出電極を貫通し、その結果、前記中間層内の第１の検出電極は、前記第１の切り欠きを通って外部に露出し、第１の感知線を構成し、前記第１の感知線が検出対象排泄物に接触して第１の電気二重層コンデンサを生成し、前記第１の電気二重層コンデンサの容量は、前記第１の感知線上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例する。
【０００９】
前記第１、第２の検出電極の本体部分は、前記上、下防水薄膜の中間層内に位置し、且つ互いに分離及び絶縁し、前記感知バーは、第２の切り欠きをさらに含み、前記第２の切り欠きは、前記上防水薄膜、下防水薄膜及び前記中間層内に位置する第２の検出電極を貫通し、その結果、前記中間層内の第２の検出電極は、前記切り欠きを通って外部に露出し、第２の感知線を構成し、前記第２の感知線が検出対象排泄物に接触して第２の電気二重層コンデンサを生成し、前記第２の電気二重層コンデンサの容量は前記第２の感知線上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例し、前記第１、第２の検出電極の間の静電容量は、前記第１、第２の電気二重層コンデンサの直列接続値である。
【００１０】
前記第２の検出電極は、前記上防水薄膜又は下防水薄膜の外面に位置し、前記検出対象排泄物に直接接触されて第２の電気二重層コンデンサを生成し、前記第２の電気二重層コンデンサの容量は前記第２の検出電極上での前記検出対象排泄物の被覆範囲と正比例し、前記第１、第２の検出電極の間の静電容量が前記第１、第２の電気二重層コンデンサの直列接続値である。
【００１１】
第１、第２の検出電極を貫通した前記第１、第２の切り欠きは、直線開放型切り欠きを含み、それぞれ前記感知バーの短手方向の２つの縁部に位置し、前記中間層内の第１、第２の検出電極は、前記第１、第２の切り欠きを通って外部に露出し、互いに平行な感知線を構成し、且つ前記第１又は第２の検出電極は感知バーの長手方向において破断点が含まれ、又は
第１の検出電極を貫通した前記第１の切り欠きは、点線隠し型切り欠きを含み、前記隠し型切り欠きが前記第１の検出電極の中央位置に近づき且つ隠された感知線を構成し、又は
第１、第２の検出電極を貫通した前記第１、第２の切り欠きは、長方形切り欠きを含み、前記長方形切り欠きが前記感知バーの中間位置に近づき且つ少なくとも一部が前記第１、第２の検出電極と重なり、前記第１、第２の検出電極に線状の感知線を切り取り、又は
第１の検出電極を貫通した前記第１の切り欠きは円形切り欠きであり、前記円形切り欠きが前記第１の検出電極の中央位置に近づき且つ円形の感知線を構成する。
【００１２】
前記感知バーは第３の検出電極を含み、前記第３の検出電極が前記上、下防水薄膜の中間層内に位置し、作業時に前記検出対象排泄物に接触されず、前記第３の検出電極は、前記感知線、及び前記感知線に接触される前記検出対象排泄物とともに電解コンデンサを構成し、前記第３の検出電極及び前記感知線が前記電解コンデンサの電極を構成し、前記防水薄膜が前記電解コンデンサの誘電体を構成し、前記排泄物が前記電解コンデンサの電解質を構成し、前記電解コンデンサの容量値は防水薄膜表面での前記排泄物の前記第３の検出電極に対応する面積と正比例する。
【００１３】
前記第１、第２の検出電極は、カーボン導電性インク印刷によって生成されるカーボン電極を含み、切り欠きを通って外部に露出した前記感知線は、その幅が前記導電性インク印刷の厚さに一致し、前記上、下防水薄膜は疎水性薄膜を含み、異なる粘度、流動性及び付着力の排泄物に対して異なる表面作用を果たし、これにより、大小便を区別する排泄物検出機能を実現する。
【００１４】
使い捨ての排泄物の運搬及び吸収装置を含み、通常の使い捨て吸収性物品の外観設計を有し、且つ表層、吸収層及び漏れ防止層を含み、前記感知バーは前記表層上、又は前記表層と吸収層との間、又は前記吸収層と漏れ防止層との間に設置され、且つ前記表層、吸収層及び漏れ防止層とともに特定の層の排泄物状態情報を提供できる捨て可能なインテリジェント吸収性物品を構成する。
【００１５】
静電容量検出ユニットを含む検出装置をさらに含み、前記静電容量検出装置が前記第１、第２の検出電極に電気的に接続され、且つ静電容量検出によって排泄物の定量検出機能を実現する。
【００１６】
無線送信ユニット、及び無線受信および表示装置をさらに含み、関連する排泄物状態情報又はアラーム情報を送信、受信及び表示することができ、前記無線受信および表示装置は携帯電話又はタブレットコンピュータを含む。
【００１７】
本発明は、排泄物センサーの製造方法をさらに提供し、Ｍ巻の排泄物センサーの量産製造に適し、各巻には検出電極のＮ本の感知バーが含まれ、
幅広い上、下防水薄膜コイル材のうちの一方の任意の面に、カーボン導電性インク印刷によってＭ＊（Ｎ−１）＋１本の互いに平行な検出電極を設置するステップと、
検出電極を設置しない他方の幅広い防水薄膜コイル材の任意の面と、前記検出電極を設置した幅広い防水薄膜コイル材とを接着することによって、１枚の幅広い複合膜コイル材を生成し、前記検出電極は前記幅広い複合膜コイル材の中間層内に位置するステップと、
前記幅広い複合膜コイル材に対してＭ＋１方向のスリッティング操作を行い、且つ検出電極の中央に近い位置に、前記検出電極とそれに対応する上、下防水薄膜とを切ってＭ＋１本の直線開放型切り欠きを生成することによって、Ｍ巻の感知バーコイル材を生成し、前記各巻の感知バーコイル材はＮ本の検出電極を含み、第１の検出電極、第２の検出電極（Ｎ＞＝２である場合）は、前記感知バーの両辺に位置し且つそれぞれ第１の切り欠き及び第２の切り欠きを含み、前記第１、第２の切り欠きに線状の感知線を形成し、その他の検出電極（Ｎ＞＝３である場合）の本体部分はいずれの切り欠き及び感知線を含まないステップと、を含む。
【００１８】
本発明の有益な効果は、以下の通りである。上、下防水薄膜によってセンサーの検出電極の本体部分を保護し、次に、防水薄膜に切り欠きを設置することによって、検出電極を超狭い感知線の形で外部に露出させ、感知線の幅が検出電極の幅の千分の一だけであり、検出電極と検出対象排泄物との接触面積及びこれによる静電容量値を大幅に減少させ、それにより、排泄物検出の速度を大幅に加速する。なお、本発明は、印刷性能に優れた耐熱性薄膜を防水薄膜として使用し、且つ検出電極を防水薄膜に直接印刷するため、導電性インク印刷の抵抗を効果的に減少させることができ、それにより、センサー検出回路の時定数をさらに短縮することによってその検出速度を加速する。
【００１９】
なお、本発明は、切り欠きによって、紙おむつの生産中の検出電極に対する接着剤の影響の問題を解決し、及び疎水性防水薄膜によって排泄物の検出中の大小便の区別問題を解決し、紙おむつの排泄物検出のために簡単で、効果的且つ低コストの解決案を提供し、紙おむつのインテリジェントアップグレードのために条件を作成した。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の実施例の技術案をより明らかに説明するために、以下、実施例に使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかで、以下で説明する図面はただ本発明のいくつかの実施例だけであり、当業者にとって、創造的努力なしに更にこれらの図面に基づいてその他の図面を取得することができる。
【図１】本発明の実施例による排泄物センサーの構造模式図である。
【図２】本発明の実施例による排泄物センサーが感知バー及び使い捨ての排泄物運搬及び吸収装置を含む場合の階層構造模式図である。
【図３】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの階層構造模式図である。
【図４】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの２つの縁部に開放型切り欠きが含まれる場合の構造模式図である。
【図５】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの側面構造模式図である。
【図６ａ−６ｂ】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーのＡ−Ａ'断面構造模式図及び等価回路図である。
【図７】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが紙おむつの表層と吸収層との間に設置される場合の断面構造模式図及び等価回路図である。
【図８】本発明の実施例による排泄物センサーの小便排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。
【図９】本発明の実施例による排泄物センサーの大便排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。
【図１０】本発明の実施例による排泄物センサーの、大小便を含む排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。
【図１１】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが長方形切り欠きを含む場合の構造模式図である。
【図１２】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが隠し型切り欠きを含む場合の構造模式図である。
【図１３】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが貫通穴切り欠きを含む場合の構造模式図である。
【図１４】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが第３の検出電極を含み、且つ紙おむつの表層と吸収層との間に設置される場合の断面構造模式図及び等価回路図である。
【図１５】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが第３の検出電極及び貫通穴を含む場合の斜視構造模式図。
【図１６ａ−１６ｂ】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが生産中にスリッティングする場合の模式図である。
【図１７】本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの製造方法のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例による排泄物センサーの機能構造のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の各実施例の説明は、図面を参照して、本発明の実施可能な特定の実施例を示すためのものである。本発明に言及した方向及び位置用語、例えば「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「頂部」、「底部」、「側面」などは、図面を参照した方向又は位置だけである。このため、使用される方向及び位置用語は本発明を説明及び理解するためのものであり、本発明の保護範囲を制限しない。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明をさらに説明する。図１を参照すると、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの構造模式図である。図中では１０は使い捨ての排泄物運搬及び吸収装置であり、従来の使い捨て（捨て可能）の吸収性物品（紙おむつ、シートパッドタイプの紙おむつ、パンツタイプの紙おむつ、尿とりパッド及び生理用ナプキンなどを含む）の外観設計及び基本機能を有するため、本発明の実施例は１０を使い捨て吸収性物品として見なす／呼ぶことができる。これらの吸収性物品は、表層（内層、乾燥層、使用時に使用者の皮膚に向かう）、漏れ防止層（外層、底層、使用時に使用者の皮膚と反対側に向かう）、吸収層（中間層、吸湿層、表層と漏れ防止層との間に位置する）を含む。
【００２３】
図中では２０は吸収性物品１０内に設置される使い捨て薄膜静電容量センサー（薄膜センサー、静電容量センサーと略称）であり、可撓性バンド構造の感知バーを含み、図中の感知バーは、２本の互いに平行な検出電極２１および２２（それぞれ第１の検出電極、第２の検出電極と呼ばれる）を含み、第１、第２の検出電極２１、２２の組み合わせ（即ち電極群）を２３でマークし、一般的に導電性インクで防水薄膜に印刷してなるため、検出電極が導電性インクラインとも呼ばれる。また、導電性インク印刷層が薄く、可撓性防水薄膜への印刷によって感知バー全体が可撓性を有するため、検出電極を可撓性電極と呼ぶこともできる。図中では、検出装置３０をさらに含み、検出装置３０と検出電極２３との間に電気的接続２４によって統合して使用される。検出装置３０は静電容量検出ユニットを含み、静電容量によって吸収性物品１０への排泄物検出機能を実現することができる。実際の応用では、吸収性物品１０及び薄膜センサー２０は一般的に使い捨て／捨て可能であり、検出装置３０は吸収性物品の外部に設置され、取り外し及び再使用可能である。
【００２４】
以下、図２に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーが感知バー及び使い捨ての排泄物運搬及び吸収装置を含む場合の階層構造模式図であり、以下、紙おむつを例として説明し、関連説明もシートパッドタイプの紙おむつ、パンツタイプの紙おむつ、尿とりパッド及び生理用ナプキンなどの他の使い捨て吸収性物品に適する。図中の紙おむつは、表層１１、吸収層１２及び漏れ防止層１５を含む。使用時に、表層１１は、人体の皮膚に直接接触（例えば人体の股部を覆う）され、人体が排尿する時に、尿液が親水性及びルーズで通気性のある表層１１を介して吸収層１２に入り、且つ吸収層における木材パルプ及び高分子吸収材料（ＳＡＰ）などの物質によって吸収され、ＳＡＰは水分ロックの機能を有し、表層１１を徐々に乾燥状態に回復させる。漏れ防止層１５に対して、主に尿液の漏れを防止する役割を果たし、一般的に防水性と通気性のある又は通気性のないポリエチレン薄膜（ＰＥ）で製造されてなる。
【００２５】
従来の技術案における検出電極をセンサーとして紙おむつの漏れ防止層（又はその他の層）に直接印刷することと異なり、本発明の実施例は、検出電極を感知バー２０に印刷して独立した使い捨て薄膜センサーを構成し、これは、製品の応用のためにより大きな柔軟性をもたらす。本発明の実施例において、マーク２０は、感知バーを示すだけでなく、薄膜センサーを示し、ほとんどの場合に、本発明の実施例の感知バーは薄膜センサーと同様な意味を有し、感知バー／薄膜センサーにより本発明の実施例の排泄物センサーの最小ユニットを構成する。図中では、感知バー２０は、電極群２３を含み、２３が２本以上の検出電極（図中では第１の検出電極２１、第２の検出電極２２を含む）を含む。本実施例の感知バー２０は紙おむつの表層１１と吸収層１２との間に設置され、実際の応用では、感知バー２０は、紙おむつの表層１１上、又は吸収層１２と漏れ防止層１５との間に設置されてもよい。表現の便宜のため、本実施例の紙おむつの各構成部分（表層１１、吸収層１２、漏れ防止層１５、感知バー２０を含む）は階層で描かれる。実際の応用では、上記の各構成部分は接着剤（ホットメルト接着剤を含む構造用接着剤）で接着され、紙おむつの表層及び漏れ防止層は吸収層より長く、吸収層は吸収層内の液体の漏れを防止するために包むことができる。上記処理を経た後、感知バー２０は表層１１、吸収層１２、漏れ防止層１５とともに、特定の層の排泄物状態情報を提供できる、捨て可能なインテリジェント吸収性物品を構成し、ここで、インテリジェント紙おむつと呼ばれてもよい。
【００２６】
図中では、感知バーの長さは紙おむつの長さと一致し、感知バー全体は、紙おむつ全体を貫通し、紙おむつの長手方向において任意の位置に排泄物があれば検出することができ、グローバル検出概念であり、これは、従来技術におけるいくつかの外部静電容量センサー（非侵入型センサー）のローカル検出概念とは非常に異なる。非侵入型センサーを一般的に紙おむつの特定の位置に接着して局所的な濡れ検出を実現し、センサー以外の場所で尿で濡らされ／排泄物が存在する場合に、検出できないか、著しい減衰が発生し且つ明らかな非線形性が発生する。実際の応用では、本発明は、必要に応じて感知バーの長さを選択してもよく、例えば検出装置との電気的接続を容易にするために長くしてもよく、感知バーの使用量などを節約するために短くしてもよい。
【００２７】
以下、図３に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの階層構造模式図である。図中では、２０は感知バーであり、下防水薄膜２５、上防水薄膜２６、及び下防水薄膜の内面に印刷／設置された第１の検出電極２１、第２の検出電極２２（電極群２３と総称）を含む。実際の応用では、必要に応じて、検出電極２３を上防水薄膜の内面に印刷してもよい。本発明の実施例において、防水薄膜の中間層に向かう面を内面と呼び、防水薄膜の中間層と反対側に向かう面を外面と呼ぶ。表現の便宜のため、図中では感知バーの各構成部分（電極群２３、下防水薄膜２５、上防水薄膜２６を含む）は階層で描かれる。実際の応用では、上記各構成部分は接着剤によって接着され、ホットプレスなどのプロセスによって各部分を熱融合してもよい。
【００２８】
本発明の実施例では、上、下防水薄膜で検出電極を包み／覆う主な理由は、外部への検出電極の露出／検出対象排泄物との接触の比率を減少させることであり、これにより検出中に生成した電気二重層コンデンサの静電容量（静電容量値、容量値）を減少させる。電気二重層コンデンサ理論によると、電解質液体（例えば尿液、軟便など）は、固体電極（例えばカーボン電極、本発明の実施例においてカーボン導電性インク印刷によって生成した検出電極が好ましい）に接触される場合に、その界面には電気二重層コンデンサを生成し、２つの電極間に直流電圧を印加する際に、液体中のマイナスイオンは正極に蓄積し、プラスイオンは負極に蓄積し、これらの液体中のプラス、マイナスイオンが電極における反対イオンと一層のイオン誘電体を形成することによって、いわゆる電気二重層コンデンサを生成する。電気二重層コンデンサは「スーパーコンデンサ」とも呼ばれ、その容量が一般的に非常に大きく、抵抗検出装置でコンデンサの両極からその「抵抗」を測定する場合に、通常、「短絡」の状態で示され、通常、人々は導電性液体が電極を「短絡」させたと考えられ、実際には、静電容量が大きすぎるため、コンデンサの「境界」（容量値の大きさ）を検出しにくいため、前記の「短絡」状態を示した。
【００２９】
検出電極２３が上、下防水薄膜２６、２５によって覆われた後に、その本体部分が、上、下防水薄膜からなる密封絶縁中間層によって保護され、絶縁中間層のギャップのみから外部に露出し、その露出部分は元の検出電極の幅から導電性インク印刷の「厚さ」（即ち中間層の厚さ）に変わり、これは本発明の実施例と従来技術との主な差異の一つである。本発明の実施例の導電性インク印刷は、グラビア印刷であることが好ましく、グラビア印刷層の厚さは一般的にわずか５〜８ミクロンであり、従来の検出電極の幅の千分の一程度（即ち９９．９％の検出電極面積が保護され、保護された部分により検出電極の本体部分を構成する）であるため、検出電極と検出対象排泄物との接触面積を大幅に減少させることができ、それにより、生成された電気二重層コンデンサの容量値を大幅に減少させ、この時、抵抗検出装置でコンデンサの両端からその「抵抗」を測定すれば、抵抗値が急速に上昇することがわかり、つまり、コンデンサの「境界」をすばやく検出でき、これにより、コンデンサの容量値を迅速に算出することができ、その結果、検出周期を大幅に短縮し（式τ＝ＲＣにしたがって時定数が検出回路の抵抗及び静電容量と正比例することが分かる）、元の「数分間」から、「秒」ひいては「ミリ秒」に短縮し、即ちシステム検出速度が数千倍に向上する。本発明の実施例は、感知バーに設置される検出電極によって電気二重層コンデンサを生成し、次に、電極間の静電容量検出によって濡れ度の定量検出を実現するため、本発明の実施例による排泄物センサーは薄膜型電気二重層コンデンサセンサーとも呼ばれる。
【００３０】
実際の応用では、感知バーの幅は適度である必要があり、広すぎると、感知バーが不浸透性であるため、コストを増加させるだけでなく、紙おむつの表層の透水性に影響を及ぼす。狭すぎると、感知バーの引張強度を低下し、使用中に破断される状況が発生しやすい。理論的には、感知バーの幅が５〜５０ミリメートルであってもよいが、１０〜３０ミリメートルがより適切であり、好ましくは１５〜２５ミリメートルの幅であり、感知バーの費用対効果の最適化を実現するようにする。
【００３１】
防水薄膜の厚さに対しては、異なる材質には異なる要件がある。実際の応用では、厚さが５〜５００ミクロンであってもよく、好ましくは１０〜３０ミクロンの厚さである。実際の応用では、好ましくは、高い引張特性を有する二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰ）及びポリエステルフィルム（ＰＥＴ）を防水薄膜として選択し、この２種の薄膜は全て硬質プラスチックフィルムであり、従来の紙おむつによく用いられるポリエチレン（ＰＥ）フィルムよりはるかに高い引張強度を有するだけでなく、ＰＥフィルムより高い耐熱性を有し、導電性インクをＢＯＰＰ／ＰＥＴに印刷する場合に、高温熱風機（１２０〜１５０℃）で乾燥させることができ、より速く印刷できるだけでなく、より低い抵抗値を有し、従来のＰＥフィルム印刷の乾燥温度は一般に６０℃を超えず、且つＰＥフィルムの着色性能も低く、印刷後の抵抗値は通常、ＰＯＦＦ／ＰＥＴフィルム印刷の数倍である。
【００３２】
本発明の実施例は、同じ厚さ及び材質の上、下防水薄膜を使用してもよいし、異なる厚さ及び材質の上、下防水薄膜を使用して複合してもよい。例えば引張強度及び印刷性能の両方に優れたＢＯＰＰ／ＰＥＴを印刷薄膜として選択し、次に、柔軟性に優れたＰＥ／ＥＶＡフィルムを使用してそれと複合し、その結果、感知バーは、柔軟性及び引張強度の点でバランスが取れた。なお、防水薄膜の代わりに防水ペイントを検出電極に直接塗布して防水コーティングを生成してもよく、このような場合に、防水コーティングが防水薄膜の一つとして見なすことができる。本実施例には、上、下防水薄膜を複合した後、感知バー全体の厚さは、一般に０．０１〜１ミリメートルである。検出電極の幅に対して、２〜２０ミリメートルであってもよく、好ましくは４〜１０ミリメートルであり、検出電極の間隔は０．２〜２０ミリメートルであってもよく、好ましくは１〜１０ミリメートルであり、検出電極の厚さ（導電性インク印刷の厚さ）は１〜３０ミクロンであってもよく、好ましくは４〜１０ミクロンである。
【００３３】
また、本発明の実施例の防水薄膜が不浸透性と非通気性であるため、中間層内の検出電極を効果的に保護し、水蒸気が防水薄膜を透過して検出電極間の電気漏れ又は短絡を引き起こすことを防止し、これは、従来の吸収性物品によく用いられる防水通気膜と本質的な違いがある。
【００３４】
以下、図４に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの２つの縁部に開放型切り欠きが含まれる場合の構造模式図である。図中では２０は感知バーであり、２１、２２は第１、第２の検出電極であり、電極群２３を構成する。上、下防水薄膜を複合／接着した後に、検出電極は上、下防水薄膜の間に挟まれ且つ密封絶縁される。上下防水薄膜の中間層内に位置する検出電極をよりきちんと外部に露出させるために、図中の第１の検出電極２１に切り欠き２１ｃ（第１の検出電極の外縁部で切られた第１の切り欠き）が含まれ、第２の検出電極２２に切り欠き２２ｃ（第２の検出電極の外縁部で切られた第２の切り欠き）が含まれる。生産中に、通常、カッティングナイフ（又はローラーブレーキナイフ）を使用して、複数組の感知バーを含む複合膜コイル材に、２１ｃ、２２ｃの位置に隣接する感知バーを切ることによって、複数組（複数巻）の開放型切り欠き付きの感知バーを生成することができる。
【００３５】
切り欠きを有した後、第１、第２の検出電極はこれらの縁部のきちんととした切り欠きによって外部に露出することができ、これにより、検出対象排泄物に接触できることによって、関連する排泄物検出機能を実現することができる。切り欠きによって検出電極を外部に露出させ、露出した検出電極の幅は検出電極のインク印刷の厚さと等しく、導電性インク印刷の厚さは一般に５〜２５ミクロンであり、グラビア印刷を採用すれば、厚さはおおよそただ５〜８ミクロンであり、これにより、検出電極と検出対象排泄物との接触面積を大幅に減少させることができ、それにより、検出中に生成した電気二重層コンデンサの容量値を大幅に減少させることができる。
【００３６】
以下、図５に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの側面構造模式図である。図中では、２０は感知バーであり、２５は下防水薄膜であり、２６は上防水薄膜であり、２３は側面から見た線状の検出電極である。本発明の実施例による感知バーの電極が主に排泄物を感知するためのものであるため、検出電極が切り欠きを通って外部に露出した線状の部分は「感知線」と呼ぶことができ、図中では、検出電極２３と感知線が重なり、２３ｃで感知線をマークすることができる。本発明の実施例による感知線の幅は、導電性インクで防水薄膜に印刷された導電性インクライン（検出電極）の厚さと等しく、一般的に５〜２５ミクロンである。本発明の実施例では、グラビア導電性インク印刷が好ましく、その厚さが５〜８ミクロンに制御でき、「１本の線」でその幅を示すことができ、実際には、「１本の線」より狭い。本発明の実施例による感知線は、他に特別な説明がない場合、いずれも切り欠きによって生成した超狭い感知線を指す。図４では、第１、第２の検出電極２１、２２が第１、第２の切り欠き２１ｃ、２２ｃを通って露出した感知線はそれぞれ第１の感知線及び第２の感知線と呼ぶことができ、図中では、切り欠きと感知線が重なっているため、２１ｃ、２２ｃで第１、第２の感知線を表してもよい。
【００３７】
以下、図６ａ及び図６ｂに示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーのＡ−Ａ'断面構造模式図及び等価回路図であり、図中では、２０は感知バーであり、２６は上防水薄膜であり、２５は下防水薄膜であり、２１、２２は前記上、下防水薄膜によって被覆絶縁された第１、第２の検出電極であり、２１ｃ、２２ｃは、前記上、下防水薄膜の中間層内に切り欠きを通って外部に露出した第１の感知線及び第２の感知線であり、１６は電解質を含み且つ感知バーを浸漬する検出対象排泄物である。排泄物１６が第１、第２の感知線２１ｃ、２２ｃを浸透した後に、排泄物と感知線の液体／固体表面に電気二重層コンデンサをそれぞれ生成し、それぞれ第１の感知線、第２の感知線に対応するため、第１の電気二重層コンデンサＣ１、第２の電気二重層コンデンサＣ２と呼ばれ、その静電容量値（静電容量、容量値）は排泄物と感知線との接触面積と正比例する。感知線の幅（即ち検出電極２１、２２の厚さ）が一定であるため、このような場合に、その静電容量値は感知線上での排泄物の被覆範囲（長さ）と正比例し、静電容量値が大きいほど、排泄物が感知バーを被覆浸透する度合いが厳しくなることを表す。
【００３８】
電解質を含む排泄物１６は導電性があるため、コンデンサＣ１及びＣ２は排泄物１６によって電気的に接続（直列接続）される。図６ｂに示すように、第１、第２の検出電極２１、２２の両端から見ると、静電容量値Ｃが検出され、その容量はコンデンサＣ１とＣ２の直列接続値と等しく、即ちＣ＝Ｃ１＊Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）である。図中では、本発明の実施例の第１、第２の検出電極は同等であり、いずれも切り欠きを通って生成した感知線を含み、且つこれにより電気二重層コンデンサの値を減少させる目的を達成する。実際の応用では、第１、第２の検出電極は同等ではなくてもよく、任意の一方の電極（例えば第１の検出電極）が上、下防水薄膜によって被覆され且つ切り欠きにおける感知線が検出対象排泄物に接触することによって静電容量を減少させる目的を達成することができ、他方の電極（例えば第２の検出電極）が保護なしに検出対象排泄物に接触して大きな静電容量を生成した場合でも受けることができる。例えば第２の検出電極を防水薄膜の外面に設置することができ、生成した第２の電気二重層コンデンサＣ２は第２の検出電極上での検出対象排泄物の被覆範囲と正比例し、２つの電極間の静電容量ＣはＣ１とＣ２の直列接続値と等しく、直列接続後のＣがＣ１、Ｃ２の任意の一方の静電容量より小さいため、同様に静電容量を減少させる目的を実現することができる。１つの検出電極のみが感知線を含む状況を本発明の実施例の１つの特例又は１つの変化と見なすことができ、依然として本発明に含まれる範囲に属する。上記のような場合に、本発明の実施例において、中間層内に設置された／保護された電極を第１の検出電極と呼び、中間層の外部に設置された／保護されない電極を第２の検出電極と呼ぶ。
【００３９】
以下、図７に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが紙おむつの表層と吸収層との間に設置される場合の断面構造模式図及び等価回路図である。図中の感知バー２０は、紙おむつの表層１１と吸収層１２との間に設置され、上防水薄膜２６、下防水薄膜２５、上、下防水薄膜の中間層内に位置する第１の検出電極２１、第２の検出電極２２、及び中間層内に中間層の縁部（切り欠き）を通って外部に露出した第１の感知線２１ｃ及び第２の感知線２２ｃを含む。
【００４０】
濡れが発生（例えば排尿）した場合、尿液１６は、まず紙おむつの表層１１を浸透し、次に、感知バー２０の両辺から表層／吸収層の界面１７を透過して紙おむつの吸収層１２内に流れ、浸透領域１８を形成し、この過程において、尿液１６が感知バー２０の外縁部の感知線２１ｃ及び２２ｃに接触し、これにより第１、第２の検出電極２１、２２の間に電気二重層コンデンサＣを生成する。尿液が吸収層１２によって吸収され、特に吸収層内の高分子材料ＳＡＰによって水分をロックした後に、紙おむつの表層１１は徐々に乾燥状態に回復する。感知バーの上、下防水薄膜が疎水性を有し、紙おむつの吸収層が親水性を有し、疎水性材料上の水分が徐々に親水性材料によって吸収されるため、切り欠き２１ｃ、２２ｃ上の水分が徐々に減少し、これにより液体被覆範囲／浸透程度を低下させ、その結果、静電容量Ｃを高いピークから戻させ且つ徐々に減少させ、減衰特性を現す。
【００４１】
紙おむつの表層１１が尿液の代わりに軟便によって浸透された場合に、状況が変化する。軟便の粘度が高く、流動性が低く付着力が強いため、軟便は感知バーの両辺の切り欠き２１ｃ／２２ｃに接着／残留され、切り欠き上の感知線に対して持続効果を果たし、その結果、第１、第２の検出電極の間の静電容量Ｃは基本的に変えず、即ち、減衰が小さい又は減衰しないという特性を現す。排泄物センサーが出力した電気二重層コンデンサの値Ｃを持続的に監視し、且つその変化規律を分析することによって、紙おむつの排泄物検出及び大小便の区別機能を効果的に実現することができる。  
【００４２】
前述の従来技術における検出電極は、紙おむつの漏れ防止層の内面に設置され且つ吸収層に面し、漏れ防止層に接着剤をスプレーして紙おむつの吸収層に接着する場合に、接着剤が検出電極にスプレーされるため、電極表面と尿液との接触に影響を与えて、検出結果の信頼性を低下させる。本実施例の感知バー２０は、通常、紙おむつの表層１１と吸収層１２との間に設置され且つ独立し、吸収層／表層の接着剤スプレーが完了した後に感知バーを入れて吸収層及び表層に互いに接着することができ、接着剤が感知バーに直接スプレーされることがない。それと同時に、本発明の実施例では、切り欠きを通って生成した感知線が吸収性物品の両辺に向かい、吸収性物品の接着面に向かわないため、吸収性物品の接着面上の接着剤が切り欠きの感知線に接着されることを防止することもでき、それにより、前述の従来技術における接着剤が検出電極に接着されることで検出結果の信頼性を低下させるという問題を解決した。
【００４３】
以下、図８に示すように、同図は図７に示すような本発明の実施例による排泄物センサーの小便排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。図中では、横座標は時間ｔであり、縦座標は感知バーの第１の検出電極２１と第２の検出電極２２との間の電気二重層コンデンサの値Ｃであり、紙おむつが乾燥している場合に、座標の原点から時間Ｔ０までの静電容量Ｃは零であり、Ｔ０点で濡れ／排尿が発生した場合に、静電容量Ｃは０からＣｔ１に急速に増加し、その静電容量値は紙おむつの長手方向における尿液の拡散（即ち検出電極に対する液体の被覆範囲／浸透長さ）と正比例する。時間がＴ１に達する場合に、排尿は続くが、紙おむつの長手方向における尿液の拡散速度が弱くなるため、静電容量Ｃの上昇速度が減速し始めた。時間Ｔ２に達する場合に、排尿が止まり、静電容量値が最高点Ｃｔ２に達した後に戻り始め、紙おむつの吸収層中の高分子材料ＳＡＰが水分を吸収及びロックすることに伴って、紙おむつの表層は徐々に乾燥状態に回復し、Ｔ３時に、静電容量ＣがＣｔ３に戻り、Ｃｔ３がＣｔ２よりはるかに小さいため、紙おむつの吸収層が飽和しておらず、対応する吸収能力／余裕を更に有することを表す。
【００４４】
以下、図９に示すように、同図は図７に示すような本発明の実施例による排泄物センサーの大便排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。紙おむつを浸透した／感知バー２０に横切ったのが尿液ではなく、軟便である場合に、静電容量曲線が変化する。軟便の流動性及び拡散性の両方は尿液より低いため、Ｔ０〜Ｔ２期間に感知バーの第１、第２の検出電極の間の静電容量Ｃ曲線の上昇速度が比較的遅くなり、Ｔ２に達した後に、排便が既に停止したが、軟便が感知バー２０及びその両辺の切り欠き２１ｃ、２２ｃに接着され且つ感知線を浸透するため、感知線に生成した電気二重層コンデンサＣが維持され、時間Ｔ３まで、静電容量値Ｃｔ３は依然としてＣｔ２に相当し、即ち軟便排泄物に対して、静電容量Ｃの減衰速度が遅く、ひいては、一定の時間範囲内で減衰せず、静電容量Ｃの減衰規律を分析することによって、検出対象排泄物は小便（尿液）であるか、大便（糞便）であるかを分かることができる。
【００４５】
以下、図１０に示すように、同図は図７に示すような本発明の実施例による排泄物センサーの、大小便を含む排泄物の検出中の静電容量変化曲線模式図である。排泄物に同時に大小便を混合すると、その静電容量変化曲線は図８と図９との間に介在する。上、下防水薄膜は疎水性（或いは上、下防水薄膜は疎水性薄膜を含む）を有するため、異なる粘度、流動性及び付着力の排泄物に対して異なる表面作用を果たし、前記電気二重層コンデンサの容量値及び変化規律の両方に影響を与え、高い流動性、低い粘度及び低い付着力の小便による静電容量減衰が速く（図８に示す）、低い流動性、高い粘度及び高い付着力の軟便による静電容量減衰が遅い（図９に示す）。静電容量減衰規律を分析することによって、大小便を区別する排泄物検出機能を実現することができる。
【００４６】
以下、図１１に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが長方形切り欠きを含む場合の構造模式図である。前述の図４に示す実施例の切り欠き２１ｃ、２２ｃは、感知バー２０の２つの縁部に設置され、直線開放型切り欠きであり、本実施例の切り欠き２３ｃは、不連続の長方形切り欠き（中空の切り欠き）であり、感知バーの中央位置（即ち非縁部位置）から一部を掘り、且つそれぞれ第１の検出電極２１、第２の検出電極２２及び対応する上、下防水薄膜を切り、或いは長方形切り欠き２３ｃの一部は第１、第２の検出電極と重なり、それにより、線状の第１、第２の感知線２１ｃ及び２２ｃを生成する。
【００４７】
以下、図１２に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが隠し型切り欠きを含む場合の構造模式図である。図中では、複数本の点線状の隠し型切り欠き２１ｃ及び２２ｃを含み、これらの点線状の隠し型切り欠きは、検出電極２１及び２２を完全に分割することを避けるために不連続である。隠し型切り欠き２１ｃ及び２２ｃは、上、下防水薄膜に、第１、第２の検出電極の中央位置（縁部位置ではない）の付近に超狭いギャップが開設され、第１、第２の検出電極２１、２２はこれらのギャップを通って外部に露出することができ、これにより、隠し型の第１、第２の感知線を構成し且つ２１ｃ、２２ｃで示すことができる。
【００４８】
本発明の実施例において、第１の検出電極に設置された切り欠きを第１の切り欠きと呼び、第２の検出電極に設置された切り欠きを第２の切り欠きと呼び、且つ第１の切り欠きが生成した感知線を第１の感知線と呼び、第２の切り欠きが生成した感知線を第２の感知線と呼び、実際の切り欠き及び感知線の数に関わらない。
【００４９】
以下、図１３に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが貫通穴切り欠きを含む場合の構造模式図であり、図中では、感知バー２０に貫通穴を設置することによって円形の切り欠きを生成し及び円形の感知線を形成する。図中では、２１ｃ及び２２ｃは一連の互いに分離する貫通穴であり、これらの貫通穴はそれぞれ上、下防水薄膜及び第１の検出電極２１、第２の検出電極２２（縁部位置ではなく、電極の中央位置に近づく）を貫通し、且つ貫通穴の孔壁に円形の第１、第２の感知線を生成し且つ貫通穴２１ｃ、２２ｃを通って外部に露出する。
【００５０】
上記の本発明の実施例は、いくつかの異なる切り欠き方法を挙げ、実際の応用では、より多くの使用可能な切り欠き方法がある。どのような切り欠き方法を使用するかに関係なく、切り欠きが上、下防水薄膜及び対応する検出電極を切り、その結果、検出電極の少なくとも一部がこれらの切り欠きを通って外部に露出すればよい。このため、ここで挙げられないその他のより多くの切り欠き方法又は異なる切り欠きの組合わせは、すべて本発明の実施例の変化とみなすことができ、すべて本発明に含まれる範囲に属する。
【００５１】
以下、図１４に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが第３の検出電極を含み、且つ紙おむつの表層と吸収層との間に設置される場合の断面構造模式図及び等価回路図であり、これは、前述の図７に示す実施例の拡張又は変化である。図中では、２０は感知バーであり、紙おむつの表層１１と吸収層１２との間に設置され、上防水薄膜２６、下防水薄膜２５、上、下防水薄膜の中間層内に位置する第１の検出電極２１、第２の検出電極２２、及び中間層内に中間層縁部（切り欠き）を通って外部に露出した第１の感知線２１ｃ、第２の感知線２２ｃを含む。
【００５２】
本発明の実施例において、第３検出電極２７をさらに含み、第１、第２の検出電極２１、２２の間に設置され、上、下防水薄膜２６、２５によって完全に被覆及び保護され、作業中に検出対象排泄物１６、１８に接触されない。排泄物（例えば尿液）が存在する場合に、尿液１６は、まず紙おむつの表層１１を浸透し、次に、感知バー２０の両辺から紙おむつの表層と吸収層の界面１７を透過し、紙おむつの吸収層１２内に流れ、浸透領域１８（浸透領域内の尿液も１８で示される）を形成する。上記過程において、尿液は、感知線２１ｃ、２２ｃに接触し且つ検出電極２１、２２の間に電気二重層コンデンサＣを生成する。電解質を含む尿液が導電性を有するため、尿液１６／１８は２１ｃ／２２ｃに接触した後に「液体電極」の役割を果たし、検出電極２１／２２の延長部となり、液体電極としての尿液が第３の検出電極２７に対応する防水薄膜の上下面に延長する場合に、電極２７とともにコンデンサＣ１３（第１、第３の検出電極の間）及びＣ２３（第２、第３の検出電極の間）を構成し、尿液が「液体電極」の役割を果たすため、コンデンサＣ１３、Ｃ２３は電解コンデンサに属し、２１、２７は電解コンデンサＣ１３の電極であり、２２、２７は電解コンデンサＣ２３の電極であり、上、下防水薄膜２６、２５により電解コンデンサＣ１３、Ｃ２３の誘電体を構成し、液体１６及び１８により電解コンデンサＣ１３、Ｃ２３の電解質を構成し、Ｃ１３とＣ２３の静電容量は、第３の検出電極２７に対応する防水薄膜の上下面における検出対象液体の面積と正比例する。上記電解コンデンサの容量値を検出することによって、第３の検出電極の上下面の液体の存在状態を分かることができ、濡れの定量検出機能を実現することができ、即ち濡れが発生したか否かを分かるだけでなく、濡れ度を分かることもできる。
【００５３】
以下、図１５に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが第３の検出電極及び貫通穴を含む場合の斜視構造模式図であり、上記図１４に示す実施例の変化である。図中では、第１の検出電極２１は感知バーの縁部にある切り欠き２１ｃを通って外部に露出し且つ第１の感知線を構成し、中央の第２の検出電極２２は一連の貫通穴２２ｃを通って外部に露出し且つ第２の感知線を構成し、第３の検出電極２７は感知バーの他辺に位置し、作業領域においていずれの切り欠きがなく、作業時に検出対象排泄物にまったく接触せず、それぞれ第１、第２の検出電極とともに対応する電解コンデンサを構成し、且つ電解コンデンサによって濡れの定量検出機能を実現することができる。図中の第１、第２の検出電極２１、２２はそれぞれ切り欠き２１ｃ及び２２ｃ上の感知線を介して検出対象排泄物に接触し、且つ対応する電気二重層コンデンサを生成することができ、それにより、排泄物の検出及び大小便の区別機能を実現する。図中では、左右方向は感知バーの長手方向であり、長手方向における左右両端は非作業領域であり、切断線があるが、検出対象排泄物に接触する感知線を構成しない。
【００５４】
以下、図１６ａ及び１６ｂに示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーが生産中にスリッティングする場合の模式図である。感知バーの生産効率を向上させるために、実際の応用では、通常、複数組の検出電極を１巻の数千メートル長さの幅広い防水薄膜に印刷し、次に、前記検出電極を印刷した防水薄膜と他の防水薄膜を複合（接着）して１巻の幅広い複合膜を形成し、このようにして、複数組の検出電極は上下の２つの幅広い防水薄膜によって被覆及び保護される。使用上で適切で、１組の検出電極を含む感知バーを取得するために、上記の複数組の検出電極を含む複合膜をスリッティング処理しなければならない。
【００５５】
本実施例は図１６ａ及び図１６ｂの２種の場合を含み、図１４に示す３本の検出電極を含む感知バーの生産に使用できる。図１６ａでは、２０Ｎは複数組の検出電極を含む１巻の複合膜の一部（実際の長さは図で示された長さよりはるかに長い）であり、図中では、２０−１、２０−２、２０−３の３組の検出電極が含まれ、各組の検出電極が感知バーを構成することができるため、２０−１、２０−２、２０−３で３本の感知バーをそれぞれ表してもよい。実際の応用では、１枚の幅広い複合膜は数十ひいては百以上の感知バーを含んでもよい。仮に、複合膜の長さは３０００メートルであり、幅は１メートルであり、感知バーの幅は２センチメートルであると、１巻の複合膜は５０巻の長さ３０００メートルの感知バーコイル材（ロール包装の薄膜材料）をスリッティングすることができる。これらの感知バーコイル材は紙おむつを生産する原材料となり、生産中に感知バーを紙おむつの特定の層（例えば表層と吸収層）の間に設置し、次に紙おむつの表層及び吸収層に接着し、最後に必要な長さに応じて紙おむつを切断すれば、感知バーを含む１つのインテリジェント紙おむつ製品を完成することができる。
【００５６】
図中の各感知バーのそれぞれは３本の検出電極が含まれ、それぞれ第１、第２及び第３の検出電極２１、２２及び２７である。図中では、２０ｃはスリッティング線であり、２０ｃでスリッティングを実施した後に、本来に接続された第１、第２の検出電極２１／２２をスリッティングすることができる。スリッティング後に、感知バーの両辺に位置する第１、第２の検出電極２１、２２はスリッティング線２０ｃを通って外部に露出することができ、且つ感知線を構成し及び電気二重層コンデンサによって大小便の検出機能を実現することができる。第３の検出電極２７に対しては、スリッティング後に第１、第２の検出電極２１、２２の間に位置し、上下防水薄膜によって完全に被覆及び保護され、それと交差する切り欠きがまったくないため、それぞれ第１、第２の検出電極２１、２２と１つの電解コンデンサのみを構成し、且つ電解コンデンサによって濡れ度の定量検出機能を実現する。
【００５７】
感知バーコイル材は、インテリジェント紙おむつの生産中に必要な長さ（通常、紙おむつの長さと一致する）に応じて２０ｅで切断される。切断線２０ｅに切り口があるが、感知バーの非作業領域（それぞれ紙おむつの頭と尾の位置、即ち前腹部及び後腰部位置）に位置し、作業中に吸収性物品の検出対象排泄物に接触しないため、本発明の実施例の特定の意味を有し且つ検出対象排泄物に接触する「切り欠き」及び「感知線」を構成しない。図中では、複合膜２０Ｎは、３本の感知バーの製造に使用でき、感知バー（２０−１）の上、及び感知バー（２０−３）の下にある残りの部分を廃棄材料として処理する。より多くの感知バーを一度に過剰生産するには、より多くの検出電極を防水薄膜に印刷する必要がある。
【００５８】
図１６ｂは図１６ａの変化であり、図６ｂでは、１本の感知バー２０−１のみを示しており、第１の検出電極２１、第２の検出電極２２及び第３の検出電極２７を含み、且つ感知バーの短手方向（図中では上、下方向である）の２つの縁部に第１の切り欠き２１ｃ及び第２の切り欠き２２ｃが含まれ、且つ第１、第２の切り欠きに第１、第２の感知線を生成する。
【００５９】
図１６ａとの違いは、図１６ｂの感知バーが、長手方向（図中では左右方向である）において、切断線２０ｅの左右両辺に検出電極のない空白領域２８を含み、感知バーにおける検出電極が空白領域内において途切れる／消えるため、空白領域２８を検出電極の「破断点」と呼んでもよく、破断点に切断線２０ｅがあるが、検出電極と交差しないため、検出電極が切断線２０ｅを通って外部に露出せず、このため、検出対象排泄物に接触する感知線を構成しないことである。切断線２０ｅは、紙おむつ製品には頭と尾の両端位置に位置し、破断点の存在によって、紙おむつの頭と尾の位置における湿気（例えば出した汗）によって感知バー２０の排泄物検出機能に影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６０】
以下、図１７に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの感知バーの製造方法のフローチャートであり、１つの生産プローにおいてＭ巻の感知バーを一度に過剰生産することに適し、各巻はＮ本の検出電極の感知バーコイル材を含み、それは、
幅広い上、下防水薄膜コイル材のうちの一方の任意の面に、カーボン導電性インク印刷によってＭ＊（Ｎ−１）＋１本の互いに平行な検出電極を設置するステップＳ１７０１と、
検出電極を設置しない他方の幅広い防水薄膜コイル材の任意の面と、前記検出電極を設置した幅広い防水薄膜コイル材とを接着することによって、１枚の幅広い複合膜コイル材を生成し、前記検出電極は前記幅広い複合膜コイル材の中間層内に位置するステップＳ１７０２と、
前記幅広い複合膜コイル材に対してＭ＋１方向のスリッティング操作を行い、且つ検出電極の中央に近い位置に、前記検出電極とそれに対応する上、下防水薄膜とを切ってＭ＋１本の直線開放型切り欠きを生成することによって、Ｍ巻の感知バーコイル材を生成するステップＳ１７０３と、を含む。
【００６１】
前記各巻の感知バーコイル材はＮ本の検出電極を含み、第１の検出電極、第２の検出電極（Ｎ＞＝２である場合）は、前記感知バーの両辺に位置し且つそれぞれ第１の切り欠き及び第２の切り欠きを含み、前記第１、第２の切り欠きに線状の感知線を形成し、その他の検出電極（Ｎ＞＝３である場合）の本体部分はいずれの切り欠き及び感知線を含まない。
【００６２】
上記の方法フローは、スリッティング方法によって感知バーを製造する、図１６ａ及び１６ｂに示す生産フローのまとめである。図１６ａ／１６ｂに示す実施例において、Ｎ＝３（各感知バーは３本の検出電極を含む）、Ｍ＝３（合計で３本の感知バーを生成する）、防水薄膜に印刷された検出電極の数＝Ｍ＊（Ｎ−１）＋１＝３＊（３−１）＋１＝７、スリッティング線の数（方向数）＝Ｍ＋１＝３＋１＝４である。実際の応用では、Ｎは１より大きい任意の整数であってもよく、その対応する検出電極の配列が防水薄膜の幅を超えなくてもよい。Ｎ＝１である場合、感知バーは１本の検出電極を含み、この特別な場合に、感知バーはその他の検出電極と組み合わせて使用する必要がある。Ｎ＞＝２である場合、感知バーは複数本の検出電極を含み、独立して使用できる。実際の応用では、Ｎは２〜１０であることが好ましく、Ｍは、上、下防水薄膜コイル材の幅及びスリッティングした感知バーの幅に応じて設定される。
【００６３】
以下、図１８に示すように、同図は本発明の実施例による排泄物センサーの機能構造のブロック図である。図中では、１０は使い捨ての排泄物運搬及び吸収装置（使い捨て吸収性物品／インテリジェント紙おむつ）であり、２０は、インテリジェント紙おむつに設置された感知バーであり、３０は検出装置であり、電気接続２４によって紙おむつ１０における感知バー２０の検出電極に電気的に接続することができる。具体的には、金属針付きの接触電極を検出装置３０に設置することができ、作業時に、これらの金属針は感知バー２０の上下防水薄膜を突き通し、感知バー薄膜の中間層内の検出電極に電気的に接続される。
【００６４】
検出装置３０は、静電容量検出ユニット３５を含み、感知バーにおける検出電極の間の静電容量値をリアルタイムに監視することができ、且つ紙おむつ１０の大小便状態の検出機能を実現し、次に、関連する排泄物状態情報（アラーム情報を含む）を無線送信ユニット３６によって無線で送信していく。
【００６５】
無線状態情報３８は無線受信および表示装置５０によって受信され、無線受信および表示装置５０は無線受信ユニット５１を含み、関連する状態情報を受信した後に、状態表示ユニット５２によって状態表示／指示を行い、又は状態アラームユニット５３によってアラームプロンプトを行うことができる。実際の応用では、携帯電話又はコンピュータ（例えばタブレットコンピュータ）を使用して無線受信および表示装置５０の役割を果たしてもよく、実行しているＡｐｐによって関連する状態情報を取得し、次に、ディスプレイによって関連する状態表示又はアラームプロンプトを行う。
【００６６】
上記の構成によって、本発明の実施例による排泄物センサーは信号感知、信号検出、信号送信、信号受信及び信号表示機能を有し、その結果、本発明の実施例は、最も基本的なパッシブ薄膜静電容量センサーから、検出装置が含まれるアクティブ排泄物センサーに発展し、且つさらに送信、受信及び表示機能を有する無線排泄物センサーに発展することができ、即ち、本発明の実施例による排泄物センサーはさまざまな表現形を有することができる。
【００６７】
上記で開示されたものは、本発明の好ましい実施例に過ぎず、これによって本発明の請求項の範囲を制限することができないため、本発明の請求項にしたがって行われる等価変化は、依然として本発明に含まれる範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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