Электронное распознающее устройство для обнаружения выделений из тела

Электронное распознающее устройство для обнаружения выделений из тела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Впитывающие изделия, такие как подгузники, тренировочные трусики (подгузники-трусики), товары для страдающих инконтиненцией, предметы женской гигиены, плавки, постельные прокладки и другие подобные изделия, обычно содержат проницаемый для жидкости прилегающий к телу вкладыш, непроницаемую для жидкости наружную оболочку и впитывающее ядро, которое обычно помещается между наружной оболочкой и вкладышем и служит для приема и удерживания мочи, продуктов дефекации и других выделений организма пользователя (человека, носящего соответствующее изделие).

Впитывающее ядро может содержать, например, сверхпоглощающие частицы. Многие впитывающие изделия, особенно продаваемые фирмой Kimberly-Clark Corporation под торговым наименованием HUGGIES™, настолько эффективно впитывают жидкости, что иногда даже трудно определить, было ли впитывающее изделие загрязнено выделениями, например, в результате мочеиспускания или дефекации.

В связи с этим были предложены различные типы индикаторов влажности, мокрости или дефекации для использования во впитывающих изделиях с целью детектировать присутствие в них мочи или продуктов дефекации. В число этих индикаторов могут входить тревожные устройства, предназначенные помогать родителям или лицам, осуществляющим уход (далее - ухаживающие лица), в ранней идентификации состояния намокания или загрязнения подгузника. Подобные устройства формируют визуальный или звуковой сигнал.

В некоторых вариантах впитывающее изделие снабжалось индикатором мокрости, чтобы детектировать поступления мочи; в других вариантах вводился датчик для детектирования запаха, чтобы детектировать загрязнение продуктами дефекации. В данных вариантах датчики, использующие электропроводные материалы, встраиваются во впитывающее изделие в месте, в котором поступающие моча или продукты дефекации должны вступить в непосредственный контакт с чувствительными элементами, чтобы индикатор смог детектировать поступление загрязнений. В частности, электропроводные материалы служат для сигнального устройства как провода, образующие в изделии разомкнутый контур, который может замыкаться посредством жидкости организма, такой как моча. В подобных вариантах, хотя впитывающие изделия могут быть одноразовыми, сигнальные устройства таковыми не являются, т.е. предусматривается, что они отделяются от использованного изделия и устанавливаются на следующее.

Однако оказалось довольно сложно разработать впитывающие изделия с электропроводными материалами, обеспечивающие для замыкания разомкнутого электрического контура достаточно надежный контакт мочи или продуктов дефекации с этими материалами. Кроме того, возникли проблемы, связанные с встраиванием во впитывающее изделие электропроводных материалов, таких как металлы, поскольку такие материалы в процессе перевозок изделий активируют металлодетекторы. Кроме того, применение электрических контактов создает трудности для производителей впитывающих изделий в отношении мониторинга своей продукции на соответствие стандартам безопасности. Например, может быть непросто убедить потребителей в том, что изделие не содержит никаких других металлов или иных посторонних объектов, за исключением электрических контактов. Как следствие, существует потребность во впитывающем изделии, способном детектировать поступление и мочи, и продуктов дефекации без применения электропроводных элементов.

Кроме того, в результате недавних усовершенствований технологии при использовании во впитывающих изделиях гидрофобного внутреннего слоя моча может проходить сквозь поверхность впитывающего изделия, так что она не вступает в контакт с кожей даже после многократного мочеиспускания. Однако продукты дефекации не могут полностью впитаться в любой из подобных слоев, что делает неизбежным их продолжительный контакт с кожей. Электронные устройства, способные детектировать жидкости организма, такие как моча и компоненты продуктов дефекации, весьма актуальны, в частности, для новых пользователей, а также для взрослых пользователей изделиями для страдающих инконтиненцией. Поскольку некоторые известные средства детектирования присутствия продуктов дефекации основаны на обнаружении мокрости, они не способны различать мочу и продукты дефекации. Это может вводить пользователя в заблуждение и создавать дополнительную нагрузку на и без того занятых ухаживающих лиц. Один из недостатков выпускаемых индикаторов состоит в том, что они неспособны различать продукты дефекации, пот и испускаемые газы. Датчик, который в состоянии отличить мочу от продуктов дефекации, позволил бы ухаживающему лицу быстрее реагировать на необходимость смены впитывающего изделия, загрязненного в результате поступления продуктов дефекации, что важно, поскольку продолжительный контакт подобных загрязнений с кожей ребенка может неблагоприятно повлиять на его здоровье.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к электронному распознающему устройству, содержащему: комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, способное предупреждать пользователя о поступлении загрязнений в виде мочи и/или продуктов дефекации. Так, сигнальное устройство может быть сконфигурировано с возможностью извещать пользователя (носящего впитывающее изделие или ухаживающее лицо) о том, что во впитывающем изделии присутствуют загрязнения в виде мочи и/или продуктов дефекации. Например, в одном варианте впитывающее изделие представляет собой подгузник или тренировочные трусики, а электронное распознающее устройство сконфигурировано для индицирования присутствия мочи и/или продуктов дефекации. Еще в одном варианте устройство может отличать загрязнения в виде мочи от загрязнений в виде продуктов дефекации. Однако в других вариантах, с учетом конкретного типа впитывающего изделия, используемого в сочетании с сигнальным устройством, электронное распознающее устройство может быть сконфигурировано для индицирования присутствия дрожжей или метаболитов.

Согласно изобретению электронное распознающее устройство может содержать комплект бесконтактных электронных датчиков, содержащий газовые датчики, и осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, испускаемых двумя или более летучими соединениями, присутствующими во впитывающем изделии.

Устройство может также содержать контроллер, сконфигурированный для получения информации от комплекта бесконтактных датчиков и для определения, на основе указанной информации, было ли детектировано поступление загрязнений мочи или продуктов дефекации, при этом контроллер дополнительно сконфигурирован с возможностью отличать поступление только мочи от поступления загрязнений, содержащих продукты дефекации.

Кроме того, электронное распознающее устройство может содержать сигнальное устройство, способное осуществлять коммуникацию с контроллером и генерировать первый сигнал, когда контроллер определит присутствие во впитывающем изделии только мочи, и второй сигнал, когда контроллер определит присутствие загрязнений, содержащих продукты дефекации.

В одном варианте данное электронное распознающее устройство может дополнительно содержать корпусной блок. Комплект бесконтактных электронных датчиков, который входит в электронное распознающее устройство и может быть помещен в корпусной блок вместе с контроллером и сигнальным устройством, может осуществлять мониторинг уровней газовой концентрации, ассоциированных с аммиаком, тиолами и индолом, например с меркаптаном. Электронное распознающее устройство может быть также способно осуществлять мониторинг уровней концентрации газов, ассоциированных с другими летучими соединениями, такими как жирные кислоты с короткими цепями, уксусная кислота, метан, сероводород, скатол, диметилсульфид или комбинации любых перечисленных выше летучих соединений.

В другом варианте комплект бесконтактных электронных датчиков может осуществлять мониторинг уровней концентрации газа, испущенного веществом, способным испускать газ после попадания загрязнений во впитывающее изделие, в частности уровней концентрации газа, испущенного указанным веществом, находящимся во впитывающем изделии. Комплект бесконтактных электронных датчиков по изобретению может осуществлять также мониторинг изменений влажности и температуры во впитывающем изделии.

Еще в одном варианте сигнальное устройство в составе электронного распознающего устройства по изобретению способно генерировать предупреждающий сигнал, представляющий собой акустический сигнал, вибрационный сигнал, визуальный сигнал или комбинацию трех этих сигналов. Кроме того, сигнальное устройство способно генерировать предупреждающий сигнал, передаваемый беспроводным образом на удаленный радиоприемник. В следующем варианте сигнальное устройство способно генерировать предупреждающий сигнал, передаваемый на компьютерное устройство или смартфон. Прерывание выдачи предупреждающего сигнала возможно из зоны на впитывающем изделии или вблизи него, т.е. пользователем или ухаживающим лицом, или дистанционно. Компьютерное устройство и/или смартфон могут быть выполнены также с возможностью получать данные от сигнального устройства, генерировать сообщения, используя по меньшей мере часть данных, полученных от сигнального устройства, и обеспечивать пользователю доступ к данным и сообщениям.

Еще в одном варианте корпусной блок электронного распознающего устройства может быть прикреплен к впитывающему изделию у поясного отверстия указанного изделия. При этом комплект бесконтактных электронных датчиков может быть обращен внутрь впитывающего изделия.

В одном варианте комплект бесконтактных электронных датчиков может осуществлять мониторинг уровней газовой концентрации или других уровней, например влажности и температуры, путем нормализации относительно окружающих условий. В результате контроллер будет способен детектировать любые отклонения уровней газовой концентрации от заранее определенных и записанных в контроллере значений, соответствующих окружающим условиям. Кроме того, контроллер может использовать анализатор многокомпонентных данных, чтобы обеспечить возможность различать поступление мочи и поступление продуктов дефекации. Анализатор многокомпонентных данных может пройти тренировку на различение указанных поступлений путем приема, в течение определенного времени, данных о поступлениях, о которых известно, что они являются поступлениями мочи, и о поступлениях, о которых известно, что они являются поступлениями продуктов дефекации. После этого анализатор многокомпонентных данных будет способен классифицировать поступление загрязнений как поступление мочи или как поступление продуктов дефекации путем сравнения данных, полученных при поступлении загрязнений во впитывающее изделие, с данными, полученными при поступлении загрязнений, о которых известно, что они являются поступлениями мочи или продуктами дефекации.

В другом варианте комплект бесконтактных электронных датчиков может использовать сторожевой датчик. Сторожевой датчик может активировать по меньшей мере один датчик в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков при детектировании сторожевым датчиком заданного порогового уровня концентрации по меньшей мере одного контролируемого газа.

Другие признаки и свойства изобретения будут подробно рассмотрены далее.

Краткое описание чертежей

В остальной части описания, со ссылками на прилагаемые чертежи и с рассмотрением наилучшего варианта, раскрыта сущность изобретения с полнотой и подробностью, достаточной для осуществления изобретения специалистом в соответствующей области.

На фиг. 1 представлен, в перспективном изображении, вариант изобретения, содержащий вариант корпусного блока с комплектом бесконтактных электронных датчиков, контроллером и сигнальным устройством.

На фиг. 2 приведена блок-схема варианта корпусного блока, который может содержать комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, которое может находиться у поясного отверстия впитывающего изделия или быть выполнено с возможностью передавать сигнал на радиоприемник, компьютерное устройство, смартфон или индикатор/дисплей, находящийся на корпусном блоке или рядом с ним.

На фиг. 3 приведена блок-схема, иллюстрирующая детектирование сигнала и классифицирование паттернов, посредством которых комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер, и сигнальное устройство способны детектировать и различать поступления во впитывающее изделие мочи и продуктов дефекации.

На фиг. 4 приведен график, иллюстрирующий выходные сигналы различных бесконтактных электронных датчиков, полезные для определения того, содержат ли загрязнения, попавшие на впитывающее изделие или внутрь его, мочу, продукты дефекации или загрязнения обоих этих видов.

На фиг. 5 приведена блок-схема, иллюстрирующая, как вариант сигнального устройства может передавать данные на компьютер или смартфон, который, в результате, сможет генерировать сообщения, предназначенные для пользователя или ухаживающего лица.

На фиг. 6 представлен вариант крепежного механизма для прикрепления корпусного блока к впитывающему изделию согласно изобретению.

На фиг. 7 представлен другой вариант крепежного механизма для прикрепления корпусного блока к впитывающему изделию согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Далее будут подробно рассмотрены, на приводимых примерах, различные варианты изобретения. Каждый пример приводится только для пояснения изобретения и не имеет ограничительного характера. Фактически, специалистам в этой области будет понятно, что в рамках данного описания возможны различные модификации и изменения, не выходящие за границы идеи или объема изобретения. Например, особенности, описанные или проиллюстрированные для одного варианта, могут быть использованы в другом варианте с получением еще одного варианта осуществления. Таким образом, подразумевается, что данное описание охватывает все модификации и изменения, соответствующие прилагаемой формуле изобретения, причем как буквально, так и с учетом эквивалентов.

Изобретение направлено на создание электронного распознающего устройства, которое может быть сконфигурировано для индикации присутствия во впитывающем изделии загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации или других изменений в состоянии изделия или пользователя, например изменений температуры и влажности или присутствия неприятного запаха. Впитывающее изделие может представлять собой, например, подгузники, тренировочные трусики (подгузники-трусики), изделие для страдающих инконтиненцией, предмет женской гигиены, предмет медицинской одежды, бандаж или постельную прокладку. Электронное распознающее устройство согласно изобретению может содержать датчики влажности и температуры, комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство, которые могут быть помещены в корпусной блок, прикрепляемый, например, у поясного отверстия впитывающего изделия, такого как подгузник, тренировочные трусики или изделие для страдающих инконтиненцией. Однако, в зависимости от чувствительности датчиков, которые могут быть использованы в комплекте датчиков, их прикрепление к впитывающему изделию может и не быть обязательным. Впитывающее изделие может быть одноразовым, т.е. рассчитанным на выбрасывание после кратковременного использования, а не на отправку в стирку или на иное восстановление для повторного применения.

Электронное распознающее устройство по изобретению может осуществлять мониторинг условий во впитывающем изделии, используя для этого комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер, сигнальное устройство, передатчик и приемник. Контроллер может быть микропроцессором типа анализатора многокомпонентных данных. Комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство могут все вместе находиться в единственном корпусном блоке. В другом варианте комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и передатчик могут быть пространственно отделены друг от друга (т.е. не находиться в единственном корпусном блоке). Комплект бесконтактных электронных датчиков может состоять из датчиков индивидуальных газов, которые по отдельности осуществляют мониторинг таких летучих соединений (ЛС), как жирные кислоты с короткой цепью (например, уксусная кислота), аммиак, метан, сероводород, диметилсульфид, скатол и индол. Термин "летучее соединение" в контексте изобретения охватывает органические и неорганические метаболические газы и соединения, вырабатываемые микробами, присутствующими в выделениях организма.

Конкретные ЛС могут быть ассоциированы с одним или более типами выделений организма, в том числе (но неисключительно) с мочой и продуктами дефекации. ЛС, обычно ассоциированные с мочой, включают, в частности, аммиачные соединения (например, гидроксид аммония), кислоты с короткой цепью (C₁-C₂) (например уксусную кислоту), альдегиды со средней цепью (С₈-С₁₀) (например нонаналь), кетоны (например метилэтилкетон), крезол (например метилфенол), диметилдисульфид, триметиламин, лимонен (например 4-изопропенил-1-циклогексан), метилбензоат, бензамид, бензальдегид и триэтиламин. ЛС, обычно ассоциированные с дефекацией или ее продуктами, включают, в частности, скатол (например 3-метил-1Н-индол и 3-метилиндол), меркаптаны (например 2-меркаптоэтанол), сероводород, жирные кислоты с короткой цепью (например миристиновую кислоту), метантиол (например 2-меркаптоэтанол) и диметилсульфид. Наиболее типичные ЛС в продуктах дефекации включают жирные кислоты с короткой цепью, индол и диметилсульфид. Другие ЛС в продуктах дефекации включают (не ограничиваясь ими) 4-метилфенол, пентановую кислоту, 2- или 3-метилфуран, сероуглерод, бутановую кислоту, этановую кислоту, 6-метил-5-гептен-2-он, 2-пантанон 2-бутанон, бутандион-2.3, ацетальдегид, ацетон, 2-гептанон, пропаналь, гексаналь и 3-метил.

В одном варианте впитывающее изделие может также содержать вещество, испускающее газ, когда происходит загрязнение изделия мочой или продуктами дефекации, а комплект бесконтактных электронных датчиков может быть образован по меньшей мере одним газовым датчиком, осуществляющим мониторинг газа, испускаемого этим веществом. Преимущество использования вещества, испускающего газ, состоит в том, что объем газа, образующегося сразу же после поступления загрязнений, может быть сделан настолько большим, что это поступление может быть обнаружено быстрее, чем в случае присутствия только газов, ассоциированных с поступившими загрязнениями. Действительно, газы, ассоциированные с мочой или продуктами дефекации, могут не присутствовать в таком же большом количестве, как газ, ассоциированный с испускающим его веществом, так что в его отсутствие детектирование поступления загрязнений может занять более длительное время.

Например, во впитывающее изделие (в процессе его изготовления или в другой момент, предшествующий использованию этого изделия потребителем) можно ввести бикарбонат натрия или другое вещество, способное испускать газ. Вещества, которые можно ввести во впитывающее изделие, могут быть в виде порошков, частиц, хлопьев, волокон, агломератов, гранул, шариков, таблеток или кремов, причем они могут быть или не быть инкапсулированы. Эти материалы могут быть введены в само впитывающее изделие, например в его впитывающее ядро, или в отдельный компонент, такой как вкладыш для трусиков, который может быть добавлен к впитывающему изделию позднее. В случае поступления загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации бикарбонат натрия или другое вещество, например порошкообразная смесь бикарбонат/лимонная кислота, может испускать газ, а комплект бесконтактных электронных датчиков может содержать датчик, способный осуществлять мониторинг уровня этого газа. Для испускания газа, пригодного для детектирования датчиками комплекта бесконтактных электронных датчиков, можно использовать также микроинкапсулирующую пленку, помещенную внутрь впитывающего изделия. Чтобы инкапсулировать летучие вещества, такие как ароматизирующее вещество или ментол, можно применить поставляемые фирмой MonoSol, LLC (США) водорастворимые пленки, например получаемые из поливинилового спирта и полисахаридов. Подобные инкапсулированные материалы могут быть размещены во впитывающем изделии и, в случае намокания, пленка может раствориться и высвободить летучие вещества, которые могут быть детектированы комплектом бесконтактных электронных датчиков. Способы, посредством которых вещество, испускающее газ, может быть введено во впитывающее изделие, описаны в патентной заявке США 2011/0152806 А1, опубликованной 23.06.2011. При этом контроллер может быть запрограммирован на распознавание уровня испускаемого веществом газа, превышающего пороговый уровень, что может указывать на присутствие во впитывающем изделии загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации. В другом варианте комплект бесконтактных газовых датчиков может осуществлять мониторинг температуры и влажности впитывающего изделия. Датчики, осуществляющие такой мониторинг, могут использоваться самостоятельно или в комбинации с другими подобными датчиками и датчиками других типов, применяемых для мониторинга ЛС.

Комплект бесконтактных электронных датчиков в комбинации с контроллером может рассматриваться как совокупность датчиков (в том числе датчиков различных типов), предназначенная для мониторинга ЛС, которые могут присутствовать в пробе газа. Комплект датчиков, возможно, содержащий единственное устройство, может детектировать конкретные запахи, после чего контроллер (например, в виде микропроцессора) использует алгоритм распознавания образов, чтобы идентифицировать в пробе конкретные запахи. Проба газа вступает в контакт с комплектом датчиков, каждый датчик которого обладает способностью идентифицировать газ, ассоциированный с определенными веществами. Комплект может использовать более одного датчика, так что контроллер может проводить разграничение между различными газами, детектированными различными датчиками. С учетом перекрестных влияний и избыточности такое разграничение может потребовать высокой степени взаимной независимости датчиков и их функционирования при осуществлении мониторинга газов. При этом могут использоваться датчики проводимости, пьезоэлектрические или оптические датчики или датчики на МОП-структурах (МОП-датчики). МОП-датчики коммерчески доступны, причем они находят широкое применение благодаря их высокой чувствительности к широкому спектру органических соединений и газов. Однако и другие типы датчиков (включая упомянутые выше) также являются коммерчески доступными.

Один тип функционирования датчика, когда в контакт с ним вступает объем конкретного газа, на осуществление мониторинга которого рассчитан данный датчик, заключается в том, что происходит изменение его физических или химических свойств. Это, в свою очередь, приводит к изменению электрического сигнала, которое может быть выявлено контроллером. Контроллер может быть заранее настроен на распознавание того, что некоторые паттерны ассоциированы с определенными газами, и, следовательно, способен детектировать газы, ассоциированные с поступлением во впитывающее изделие мочи, продуктов дефекации или других веществ.

Решение вопроса, какие датчики использовать в комплекте бесконтактных электронных датчиков, зависит от веществ, подлежащих детектированию, причем имеется возможность подбора датчиков, предназначенных для детектирования уровней газовой концентрации, ассоциированных с конкретными ЛС или другими веществами. Выбранные датчики образуют комплект бесконтактных электронных датчиков, что позволяет одновременно осуществлять мониторинг нескольких газов. Специалист в данной области будет способен, после ознакомления с данным описанием, легко и быстро оценить пригодность конкретного датчика для мониторинга ЛС, другого вещества, испускающего газ, температуры или влажности.

В одном варианте комплект бесконтактных электронных датчиков может использовать более одного датчика, чтобы осуществлять мониторинг нескольких смесей газов, которые могут исходить из выделений организма, таких как моча и продукты дефекации. При этом контроллер электронного распознающего устройства сможет идентифицировать и классифицировать поступление загрязнений, основываясь на типе проанализированного выделения, которое может быть мочой, продуктами дефекации или комбинацией обоих этих выделений. По завершении анализа сигналов от одного или более датчиков в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков устройство может принять решение о присутствии загрязнения или также и о его типе. Контроллер может также анализировать данные с целью идентифицировать, при поступлении загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации, присутствие другого испускающего газ вещества или изменения влажности или температуры во впитывающем изделии.

В одном варианте электронное распознающее устройство может идентифицировать, загрязнение какого типа имело место во впитывающем изделии, поскольку природа и концентрация ЛС в моче и продуктах дефекации могут быть различными. Комплект бесконтактных электронных датчиков может сначала произвести измерения для окружающих условий с записью в контроллер любых отклонений от определенных заранее параметров газов. Затем устройство может использовать один датчик с низким энергопотреблением в качестве сторожевого датчика. Если сторожевой датчик детектирует любые значения, превосходящие заданный порог, он "разбудит", т.е. активирует другие датчики для считывания ими соответствующих значений. В результате контроллер сможет считать все эти значения и идентифицировать дискретные компоненты. Указанные значения могут быть измерены таким образом, чтобы отличить мочу от продуктов дефекации.

После того как были проведены программирование или тренировка контроллера с использованием хорошо определенных групп данных от датчиков, он будет способен различать по результатам анализа данных мочу и продукты дефекации. В результате контроллер может быть "натренирован" детектировать различные газы и ассоциировать их с присутствием в загрязнениях мочи или продуктов дефекации. Из необработанных временных рядов сигналов от датчика или датчиков в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков контроллер может вывести группу первичных и вторичных признаков данных в виде сигналов, поступающих от датчиков. Затем, когда произойдет поступление загрязнений и их идентификация, эти признаки используются в качестве базы для классификации. Например, чтобы найти оценку величины сигнала, можно произвести накопление массива данных в виде зависимости сигналов от времени, пикового или квантильного значения сигнала или результатов предварительной обработки сигналов (например, скользящего среднего, градиента или иной комбинации результатов). Используя те же или другие результаты предварительной обработки сигналов, можно также найти оценку наклона сигнальной кривой, а также, например, максимального, минимального, среднего, квантильного значений, или других параметров измерений. Дополнительным параметром может быть суммарная площадь под предварительно обработанным сигналом. Применимы и другие параметры, причем следует отметить, что уровень сигнала, наклон сигнальной кривой и общая площадь упомянуты только в качестве примеров точечных оценок.

В другом варианте могут быть разработаны различные классификаторы первичных и вторичных признаков, чтобы распознавать тип поступивших загрязнений и/или количество их поступлений. В дополнение, с использованием первичных и вторичных признаков могут быть также разработаны другие потенциальные индикаторы здоровья ребенка или пользователя. Данные, полученные в процессе тренировки, для которых имеются и данные в виде сигналов, и идентификация загрязнений, могут быть использованы для разработки используемого контроллером классификатора паттернов. Чтобы максимизировать различия между характеристиками классов и минимизировать предсказанную остаточную сумму квадратов для тестовых ("невидимых") данных, могут быть также добавлены модельные переменные, соответствующие определенным параметрам. Классификаторы включают, среди прочих составляющих, дискриминантный анализ линейности/нелинейности, нейронные сети, классификационные и регрессионные деревья и другие методы для формирования непрерывного или дискретного сигнала, посылаемого пользователю. В одном примере при использовании 90-й процентили результатов измерений совместно с максимальным наклоном кривой для скользящей средней для сигналов трех датчиков (например, влажности, ЛС и аммиака) за период 35 с доля ошибок классификации составила на тренировочных данных 4%. Данная доля может быть уменьшена добавлением данных для анализа от большего количества датчиков.

Может быть использован также энергосберегающий вариант, в котором полное питание обеспечивается только для сторожевого датчика, тогда как срок службы батарейного источника питания других датчиков может быть увеличен путем селективной подачи напряжения на датчики из комплекта бесконтактных электронных датчиков. Таким образом, электронное распознающее устройство может сначала использовать только датчик с низким энергопотреблением в качестве сторожевого датчика. Если сторожевой датчик детектирует любые значения, существенно превышающие пороговое значение, он может активировать по меньшей мере один другой датчик или несколько датчиков для считывания их значений. После этого контроллер может считать все эти значения и произвести анализ данных с идентификацией дискретных компонентов.

Контроллер может считывать уровни концентраций газов, мониторинг которых осуществляется газовыми датчиками в составе комплекта бесконтактных электронных датчиков, и анализировать данные, идентифицируя загрязнения в виде мочи, загрязнения в виде продуктов дефекации, присутствие, в случае поступления загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации, другого вещества, испускающего газ, или изменения влажности или температуры во впитывающем изделии. Контроллер может сначала считать начальные уровни содержания газов, контролируемых (детектируемых) комплектом бесконтактных электронных датчиков. С использованием этих уровней может быть проведена калибровка для получения нулевых (исходных) значений, после чего можно будет отследить любое отклонение от этих исходных значений. Если изменение уровней газовой концентрации, температуры или влажности превысит определенный порог, контроллер может, посредством сигнального устройства, выдать тревожный (извещающий) сигнал.

Сигнальное устройство может обеспечивать питание контроллера и формировать звуковой, визуальный и/или вибрационный сигнал, указывающий пользователю и/или ухаживающему лицу на присутствие жидких загрязнений. Выдача сигнальным устройством любого предупреждающего (извещающего) сигнала может активироваться дистанционно или отображаться на дисплее смартфонов или компьютеров. В другом варианте предупреждающий сигнал может посылаться на радиоприемник или на индикатор или дисплей, имеющийся на корпусном блоке или в каком-то другом месте вблизи впитывающего изделия, чтобы пользователь или другой человек, находящийся поблизости от него, например ухаживающее лицо, мог быть извещен о поступлении загрязнений. Выдача сигналов может быть прекращена дистанционно или из зоны вблизи сигнального устройства. Сигналы могут быть визуальными, звуковыми, вибрационными или посылаемыми дистанционно на компьютерное устройство или на смартфон, так что ухаживающее лицо может модифицировать тип предупреждающего сигнала в зависимости от желательного уровня приватности. Например, если ухаживающее лицо находится дома у пользователя изделием, наиболее подходящим может быть звуковой сигнал; если же ухаживающее лицо и пользователь находятся в общественном месте, более уместным может быть сигнал, посылаемый на смартфон, или бесшумный, в частности визуальный, сигнал. Хотя само впитывающее изделие является одноразовым, электронное распознающее устройство может переноситься с изделия на изделие. Соответственно, изобретение направлено на разработку комплекта бесконтактных электронных датчиков, контроллера, сигнального устройства и крепежных средств, обеспечивающих удобное соединение между комплектом указанных датчиков, контроллером, сигнальным устройством и впитывающим изделием. Так, комплект бесконтактных электронных датчиков, контроллер и сигнальное устройство могут все вместе находиться в единственном корпусном блоке, который крепится к краю поясного отверстия подгузника или тренировочных трусиков посредством зажима или иного устройства.

Корпусной блок может быть закреплен, посредством имеющегося на нем зажима или иного средства, у поясного отверстия впитывающего изделия таким образом, чтобы комплект бесконтактных электронных датчиков мог быть обращен внутрь впитывающего изделия. Если комплект бесконтактных электронных датчиков используется в варианте, предусматривающем корпусной блок, в этом блоке могут быть выполнены небольшие отверстия, открытые в сторону внутреннего объема впитывающего изделия, чтобы сделать возможным поступление к комплекту бесконтактных электронных датчиков достаточного объема газа. Альтернативно, корпусной блок может быть прикреплен к впитывающему изделию каким-то другим образом при условии, что комплект бесконтактных электронных датчиков будет находиться достаточно близко к внутреннему объему впитывающего изделия, чтобы детектировать присутствие газов в этом изделии.

Как это было описано выше, комплект бесконтактных электронных датчиков в комбинации с сигнальным устройством можно сконфигурировать с возможностью индицировать присутствие и количество поступлений во впитывающее изделие загрязнений в виде мочи или продуктов дефекации. Однако конкретный тип загрязнений, подлежащих детектированию, может зависеть от конкретного типа впитывающего изделия и его желательного применения. Например, в одном варианте впитывающее изделие является подгузником, тренировочными трусиками или аналогичным изделием, а сигнальное устройство сконфигурировано для индикации присутствия мочи. Альтернативно, сигнальное устройство может быть сконфигурировано для индикации присутствия летучего соединения, указывающего на присутствие твердых или жидких продуктов дефекации. Кроме того, сигнальное устройство может быть сконфигурировано для индикации присутствия и мочи, и продуктов дефекации, которые, с учетом возраста, диеты или других особенностей пользователя впитывающим изделием, могут быть в большей степени текучими.

На фиг. 1 представлено, в качестве примера, впитывающее изделие 20, выполненное согласно изобретению. Данное изделие может быть или не быть одноразовым. Должно быть понятно, что, хотя на чертежах могут быть представлены только такие изделия, как подгузник, тренировочные трусики или изделия для страдающих инконтиненцией, изобретение применимо в самых различных впитывающих носильных изделиях, в том числе (но неисключительно) в подгузниках, тренировочных трусиках, плавках, предметах женской гигиены, изделиях для страдающих инконтиненцией, медицинском белье, хирургических бандажах и вкладышах, а также в других видах лечебного белья и в иных подобных изделиях.

Можно отметить, что различные материалы и способы, пригодные для изготовления впитывающих изделий типа подгузника 20, соответствующего различным аспектам изобретения, описаны в международной заявке WO 00/37009, опубликованной 29.06.2000; в патенте США 4940464, опубликованном 10.07.1990; в патенте США 5766389, опубликованном 16.06.1998, и в патенте США 6645190, опубликованном 11.11.2003, причем содержание этих до