(57)【要約】本発明は、ナプキンの水分状態を監視するための湿気検出モジュールに関する。モジュールは、感湿センサと、センサを覆う不透水層とを備える。不透水層は、人がナプキンを使用する間、人の皮膚に対向するナプキン表面に取り付けられ、感湿センサがナプキン表面に接するように構成されている。湿気検出モジュールは、ＲＦタグとして動作するＲＬＣ回路であり、湿気情報を離れた読み込み装置へ送信する。
2012532655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナプキンの水分状態を監視するための湿気検出モジュールであって、
感湿センサと、前記センサを覆う不透水層とを備え、
前記不透水層は、人が前記ナプキンを使用する間、前記人の皮膚に対向するナプキン表面に取り付けられ、前記感湿センサが前記ナプキン表面に接するように構成されていることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記不透水層を覆う快適最上層をさらに備えることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記快適最上層は生体適合材料からなることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記不透水層には、前記ナプキン表面への取り付け用の接着層が設けられていることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記感湿センサは、予め設定された水分度合を越えると動作停止するように構成されていることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記感湿センサは、予め設定された水分度合を越えると作動するように構成されていることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記感湿センサは、前記センサが作動した後、予め設定された時間が経過すると動作停止するように構成されていることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の湿気検出モジュールにおいて、
電磁信号を送る送信部材をさらに備えることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の湿気検出モジュールにおいて、
前記送信部材は、受動共振回路を備えることを特徴とする湿気検出モジュール。
【請求項１０】
ナプキンであって、
吸水部と、
前記吸水部から離れる方向に向き、人が前記ナプキンを使用する間、前記人の皮膚に対向する表面とを備え、
前記ナプキンは、さらに、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の湿気検出モジュールを備え、前記感湿センサは前記ナプキン表面に接することを特徴とするナプキン。
【請求項１１】
請求項１０に記載のナプキンにおいて、
前記人の腹に隣接して着用するための前部と、前記人の背中に隣接して着用するための後部とを備え、
前記湿気検出モジュールと前記前部との間の距離は、前記湿気検出モジュールと前記後部との間の距離よりも大きいことを特徴とするナプキン。
【請求項１２】
請求項１１に記載のナプキンにおいて、
前記湿気検出モジュールは、前記前部と前記後部との間の距離に対して約２/３と約３/４の間の範囲内に配置されていることを特徴とするナプキン。
【請求項１３】
ナプキンの水分状態を監視する湿気検出モジュールに含まれる送信部材によって送信される電磁信号を読み込む読み込み装置であって、
前記モジュールは、感湿センサと、前記センサを覆う不透水層とを備え、前記不透水層は、人が前記ナプキンを使用する間、前記人の皮膚に対向するナプキン表面に取り付けられ、前記感湿センサが前記ナプキン表面に接するように構成されていることを特徴とする読み込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感湿センサを有するナプキンの水分状態を監視するための湿気検出モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような湿気検出モジュールは、例えば、欧州特許公報EP1114313から公知である。当該公報には、電磁的応答要求フィールド（electromagnetic interrogation field）と協働して局所的な湿気情報を非接触的手法により読み込み装置に送信するシステムおよび電子感知器が開示されている。
【０００３】
そのような湿気検出モジュールの応用により、失禁症状のためにナプキンを着けている人々、例えば高齢者に対するより効率的な治療が可能になり、とくに、これらの人々が、ナプキンがぬれていることを認識できない、または看護師に知らせることが困難であることにより、現在着けているナプキンの取り換えが必要であることを積極的に表示できない場合に効率的である。
【０００４】
ナプキンの水分が検出されると、読み込み装置は警報信号を発生させ、患者のナプキンを取り換えなくてはいけないことを看護や介護の専門家に認識させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際には、水分の検知が適切なナプキン交換の必要性を反映するとは限らないので、このような湿気検出モジュールの使用が非効率的なナプキンの使用や余計な交換動作につながることがある。例えば、ナプキンの吸収性能を最小限しか利用していない場合である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プレアンブルに記載の湿気検出モジュールであって、上述した問題に対処するものを提供することを目的とする。特に、本発明はナプキン交換の必要性をより的確に示す湿気検出モジュールを提供することを目的とする。そのために、湿気検出モジュールは、センサを覆う不透水層をさらに備え、不透水層は、人がナプキンを使用する間、人の皮膚に対向するナプキン表面に取り付けられ、感湿センサがナプキン表面に接するように構成されている。
【０００７】
センサをカバーし、使用中にナプキンの皮膚側表面に取り付けられる不透水層を設けることにより、モジュールは、モジュールの下方のナプキン材料を介してのみ水分がセンサに到達できるように構成されている。人の皮膚に接触するナプキンの表面の水分はモジュールを通ることができないので、センサは、不透水層によってカバーされた表面の下方のナプキン材料を通ってしみだした水分を検知し、より確実な情報を好適に提供することができる。結果として、ナプキンの吸水性能が少なくとも部分的に使われたときだけ水分検知が行われることになり、ナプキン交換の必要性をより的確に示す湿気検出モジュールを実現することができる。
【０００８】
国際公開公報WO2006/058276には、吸水層で部分的に覆われた湿度センサが設けられたナプキンが開示されている。さらに、このナプキンは、電圧や電流がユーザの皮膚に流れないようにセンサの一部に設置された電気アイソレータを有する。
【０００９】
さらに、米国特許公開公報US2004/0236302には、湿度センサを有する吸収パンツ製品が開示されている。センサは、不透水性かつ気体粒子透過性のハウジング内に配置されている。
【００１０】
本発明による好適な実施の形態は以降の請求項に記載されている。
【００１１】
単なる例示として、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明による、ナプキンに取り付けられた湿気検出モジュールの概略側面断面を示す。
【図２】図２は、図１のナプキンおよび湿気検出モジュールの概略上面図を示す。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態による湿気検出モジュールのセンサ回路を示す。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態による湿気検出モジュールのセンサ回路を示す。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態による湿気検出モジュールのセンサ回路を示す。
【図６ａ】図６ａは、図５のセンサの第１状態における概略斜視図を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、図５のセンサの第２状態における概略斜視図を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、図５のセンサの第３状態における概略斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明による読み込み装置の概略図を示す。
【図８】図８は、本発明のさらなる実施の形態による湿気検出モジュールのセンサのさらなる実施の形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面は本発明の望ましい実施の形態を示しているのみである。各図面において、同一のまたは対応する部分には同一の参照符号を付している。
【００１４】
図１は、本発明による湿気検出モジュール１の概略側面断面図を示す。モジュール１はナプキン２に取り付けられ、当該ナプキンは、吸水部３と、人がナプキン２を着用したときに人の皮膚に対向する表面４とを有する。吸水部３は、例えばおしめやベッド・パッドを含む。
【００１５】
モジュール１は、感湿センサ５と、センサ５を覆う不透水層６とを備える。不透水層６には、ナプキン表面４（ナプキン内表面とも呼ぶ）に取り付けられた接着層７が設けられている。なお、不透水層６は、別の方法で、例えばグリップ部材によりナプキン内表面４に取り付けることもできる。
【００１６】
さらに、湿気検出モジュール１は、モジュール１が取り付けられたナプキン２の着用がより快適になるように、不透水層６を覆う快適最上層８を備える。快適層８は、例えば炎症のような望ましくない皮膚の生理的反応を抑えるように生体適合材料からなることが望ましい。原則として、快適最上層８なしでモジュール１を形成することで安価な検出モジュールを提供することができることももちろんである。例えば、ベッド・パッドが吸水部３を含むような場合である。
【００１７】
ナプキン２の使用中に、湿気検出モジュール１の上に水分９があることがある。しかし、不透水層６があるため、ナプキン２の吸水性が十分に活用されていない状態で水分９を検知してしまうことを抑制することができる。水分は、吸水層３を介してのみセンサ５に到達する。
【００１８】
図２は、湿気検出モジュール１とナプキン２の概略上面図を示す。ナプキン２は、人の腹に隣接して着用するための前部２ａ、人の背中に隣接して着用するための後部２ｂ、および前部２ａと後部２ｂとを接続する中間部２ｃを備える。図示されているように、湿気検出モジュール１は、中間部２ｃの、前部２ａよりも後部２ｂに近い領域に配置されている。湿気検出モジュール１と前部２ａとの間の第１の距離Ｄ１が、湿気検出モジュール１と後部２ｂとの間の第２の距離Ｄ２よりも大きくなるように湿気検出モジュール１の位置を設定することにより、湿気検出モジュール１が比較的大量の水分を吸収し、残余の吸水性能が比較的小さくなった場合に、水分を検知できるという利点がある。その結果、比較的少量の水分を吸収しただけの場合には検知されないので、ナプキン２の吸水性能を効率的に利用することができる。
【００１９】
本発明による別の実施の形態では、第１の距離Ｄ１が第２の距離Ｄ２よりも小さくなるようにモジュール１が配置されている。水分が中間部２ｃの後部分にまだしみこんでいないときに、早い段階で水分検知を行うことで、早いタイミングでナプキン２を取り換えることができ、ナプキン２を着用している人の快適度を向上させることができる。
【００２０】
実験の結果、湿気検出モジュール１の望ましい配置は、前部と後部の間の第３の距離Ｄ３に対して約２／３と約３／４の間の範囲内であることが分かった。当該範囲の下限（inner bound）は、第２の距離Ｄ２と第１の距離Ｄ１との相対距離が約２／３である状態に対応し、当該範囲の上限（upper bound）は第２の距離Ｄ２と第１の距離Ｄ１との相対距離が約３／４である場合に相当する。多くの入手可能なナプキンにおいて、当該範囲内では、吸水部３の吸収性能がまだある程度残っており、ナプキン２から水分が漏れ出すことのない状態で水分検知が行われる。これによりナプキンの使用が最適化される。
【００２１】
ナプキン２が人によって着用されると、吸水部３は尿などの水分を吸収する。第一段階では、水分は、水分が吸水部３に進入する位置に近い第１の領域１０に制限される。時間の経過により、単位面積当たりの吸収性能は限られているため、水分はさらに吸水部３内にしみこんでいく。図２に示すように、水分を吸収した面積は、第１の領域１０から浸透方向Ｐに沿って第２の領域１１へ、さらに第３の領域１２まで広がり、湿気検出モジュール１がナプキンに取り付けられた位置に到達する。ナプキン内表面４に接する感湿センサ３に水分が到達すると、水分が検知される。これにより、ナプキン２の水分状態を監視できる。特定の失禁症状や不動状態の人々の使用には、センサ５をナプキンの他の場所に配置することもできる。任意で、１または複数の追加センサを設けることもできる。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施の形態による湿気検出モジュール１の感湿センサ５の回路を示す。回路は、並列に相互接続されるコイル２０とコンデンサ２１として実現された共振回路を備える。さらに、感湿抵抗体２２が並列に接続されている。抵抗体２２の抵抗値が比較的高い場合、共振回路は予め設定された共振周波数、例えば約８．２ＭＨｚに調整される。しかし、抵抗体２２の抵抗値が比較的低い場合、コイル２０とコンデンサ２１が短絡するので回路の共振特性が解放される。
【００２３】
図３の感湿抵抗２２は、乾いた状態では抵抗値が高くなり、ぬれた状態では抵抗値が低くなるように構成されている。そのため、抵抗体２２はぬれた状態で電気を伝導するようになる綿やセルロースなどの材料を含む。もちろん、塩や特定の重合体のようにぬれた状態で電気を伝導する特性をもつどのような材料でも使用できる。結果として、抵抗体２０が吸水部３からの水分に接すると、共振特性は消滅してしまう。このようにして、感湿センサは、予め設定された水分度合を越えると動作停止（deactivated）するように構成されている。
【００２４】
図４は、本発明の第２の実施の形態による湿気検出モジュール１の感湿センサ５の回路を示す。回路は、図３に示した回路と同様に構成されている。ただし、図４では、乾いた状態で抵抗値が低く、ぬれた状態で抵抗値が高くなるように感湿抵抗体２２が構成されている。そのため、抵抗体２２はぬれた状態で膨張し、抵抗体２２の端部を電気的に切断する材料を含む。例えば、上記材料は加圧綿（pressurized cotton）を含んでもよい。その結果、抵抗体２０が吸水部３からでてくる水分と接すると共振特性がアクティブになる。そして、感湿センサは、予め定められた水分度合を越えると動作停止するように構成されている。
【００２５】
本発明の第３の実施の形態による湿気検出モジュール１の感湿センサ５の回路を示す。回路は、図４に示す回路と同様に構成されている。また、感湿抵抗体２２は、乾いた状態、第１の状態において抵抗値が低く、共振特性が消滅するように、ぬれた状態、第２の状態においては抵抗値が高く、共振特性がアクティブになるように構成されている。さらに、抵抗体２２が所定時間ぬれたままになっている第３の状態では、抵抗値は再び低下し、抵抗回路を短絡させる。そして、感湿センサは、センサがアクティブとなった後、予め設定された時間が経過すると、動作停止するように構成されている。
【００２６】
図６ａ〜ｃは、それぞれ第１、第２、および第３の状態における図５のセンサ５の概略斜視図を示す。図６ａに示すように、センサは、第１の乾いた状態において、それぞれ第１および第２の端部２３，２４に接続された物理的に当接する先端部２５，２６により電気伝導状態となる２つの端部２３，２４を備えている。さらに、センサ５は、空洞（cavity）に収容され、先端部２５，２６に当接するコットン層２７を備える。第２の状態では、図６ｂに示すように、コットン層２７は水分２８を吸収して先端部２５，２６の方向に膨張し、先端部２５，２６を変形する。これにより、先端部同士の物理的接触が解除され、端部２３，２４が電気的に切断される。第２の状態では、このようにしてセンサが作動する。さらに、第３の状態では、図６ｃに示すように、コットン層２７が水分２８によって飽和し、再び先端部２５，２６を電気的に接続することにより、センサが動作停止する。その結果、外部の読み込み装置（reading device）によって生成された音響信号のような警報信号も停止させてもよい。
【００２７】
本発明による湿気検出モジュール１の使用中、局所的な湿気情報を非接触的手法により読み込み装置３１へ送信するために受動共振回路が電磁的応答要求フィールド（electromagnetic interrogation field）と協働する。
【００２８】
図７は、本発明による読み込み装置３１の概略図を示す。読み込み装置３１は応答要求電磁フィールド（interrogating electromagnetic field）Ｆ、例えば、約８．２ＭＨｚの固定ＲＦ周波数をもつ信号、または約７．７ＭＨｚと約８．７ＭＨｚの範囲で可変の周波数をもつ信号、を生成する。センサ５がアクティブとなると、共振特性を有する回路はＲＦ送信部材（ＲＦタグとも呼ばれる）として動作し、読み取り装置３１によって受信される電磁応答信号Ｒを送信する。これにより、ナプキンの水分状態を監視する無線ＲＦ湿気検出システムが実現される。
【００２９】
図８は、本発明のさらなる実施の形態による湿気検出モジュールのセンサのさらなる実施の形態を示す概略図である。センサは、並列に配置されたコイル４１とコンデンサ４２とを備え、所定のＲＦ共振周波数、例えば約８．２ＭＨｚに調整された受動ＲＦタグ４０として構成される。しかし、当業者には明らかなように、他の実施の形態においてはセンサを別のＲＦ共振周波数に設定することも可能である。図示のセンサは、いわゆるＥＡＳタグタイプのセンサである。乾いた状態において、タグは、電磁応答信号Ｒを生成する。タグがぬれると、短絡によりコイルの一部が電気的に接続され、これによりタグの応答信号が弱くなり、最終的には検出できないくらい弱くなる。湿気に敏感な受動型ＲＦタグを使用することによって、安価で有効なセンサを実現することができる。
【００３０】
本発明は上述した実施の形態には制限されず、種々の変形が可能であると理解されるべきである。
【００３１】
受動共振回路の代わりに、湿気検出モジュールに能動共振回路を設けることもできる。さらに、モジュールを、アクティブストリップアンテナのような別のタイプの送信部材と構成することもできる。
【００３２】
さらに、外部から共振回路のスイッチを切ることが望まれる場合は、電磁場強度の比較的高い局所的な電磁場を適用することができ、これによりコイル２０の回路構成を不可逆的に損傷させる。
【００３３】
なお、感湿抵抗体を使用する代わりに、別の方法により湿気を検出するようにセンサを構成してもよい。例えば、湿気依存コンデンサの検知、水を水素と酸素に変換する電解装置（要求電流が水分量に相当する）の検知、湿気依存共振材料（圧電効果）の検知、熱伝導変化の検知、材料変形の検知、および／または、チルドミラーの検知、すなわち可変温度のミラー上の水滴の測定を含む光学的変化の検知により、検出してもよい。
【００３４】
さらに、センサ５と表面４との間に、ナプキン２の使用中に人の皮膚に対向し、緩衝材および／またはセンサ５の視覚カバーを形成する補助層を設けることもできる。補助層は、例えば透水カバー層として実現できる。
【００３５】
さらに、湿気検出モジュールはナプキンと組み合わせて使用できるだけでなく、例えばバンド（banding）、包帯（dressing）または継ぎ目のあるパイプのような液体案内装置（liquid conducting device）といった他の製品と組み合わせても使用できる。
【００３６】
これらのような他の変形例も当業者には明らかであり、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に属すると理解される。
【図１】
2012532655.tif 000003
【図２】
2012532655.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012532655.tif 000007
【図６ａ】
2012532655.tif 000008
【図６ｂ】
2012532655.tif 000009
【図６ｃ】
2012532655.tif 000010
【図７】
2012532655.tif 000011
【図８】
2012532655.tif 000012
【国際調査報告】
2012532655.tif 000013
2012532655.tif 000014
2012532655.tif 000015