具有無線檢測濕透狀態的尿布結構及其尿布檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種具有無線檢測濕透狀態的尿布結構及其尿布檢測系統，其中尿布檢測系統包括尿布本體、通信芯片、金屬天線及信號讀取器，通信芯片與金屬天線貼附在尿布本體的外側，且彼此相互連接，以形成無線射頻標簽，當尿布本體為濕透狀態時，因尿布本體本身介電系數的改變會使金屬天線的阻抗值隨之改變，進而無線射頻標簽所傳送的電磁波信號的波長改變，信號讀取器能對無線射頻標簽發射檢測電磁波，無線射頻標簽接收到檢測電磁波后會傳送回應電磁波，以使信號讀取器根據回應電磁波的波長，判斷出尿布本體是否濕透，照護人員即可迅速地更換新尿布，以免除照護者必需逐一自使用者身上拆開尿布，檢視尿濕狀態，再逐一為使用者穿回尿布的繁重工作。
【專利說明】具有無線檢測濕透狀態的尿布結構及其尿布檢測系統
【技術領域】
[0001] 本發明關于尿布結構，尤指一種具有外貼式的無線射頻標簽（Tag)，且能無線檢測 尿布的濕透狀態的尿布結構。
【背景技術】
[0002] 隨著老齡化社會的來臨，目前有眾多醫療團隊、學界及業者均積極針對照護用品 展開研發與設計，以能解決受護者（如：高齡者、病患…等）的照護問題。
[0003] 由于高齡者的行動較為不便，且反應已不如年輕時靈活，在處理生活上的許多瑣 事，常需要他人的幫忙，舉例而言，當一高齡者具有"尿失禁"的情形時，為免污染褲子及床 單，通常會使用紙尿褲，當該紙尿褲被尿液浸濕時，則必須進行更換，但對于該高齡者而言， 在更換紙尿褲的前后，必須先進行脫、穿衣褲的動作，而脫、穿衣褲則需不時改變身體的重 心，才能將雙腳套入褲管內，前述過程中，高齡者不僅需換扶物體（如：桌子、墻壁）才能保 持平衡，且容易因身體晃動而摔倒，造成傷害，因此，高齡者于更換紙尿褲時，通常急需得到 家人或照護人員的幫助，才能降低意外發生的機率。
[0004] 一般而言，現有照護院所的照護人員通常是由一人負責多位高齡者的衛生起居， 因此，照護人員并無法時時陪伴在高齡者的身旁，而僅能在高齡者需要時，才進行相關的照 護動作（如：更換紙尿褲），若有些高齡者因受到疾病的影響（如：中風），造成口齒不清、意 識不清或感覺遲鈍時，便無法在當下迅速地通知照護人員進行更換紙尿褲的動作，長時間 下，不僅容易造成其它疾病（如：尿濕疹），且會令高齡者覺得頗不舒適，因此，為能解決前 述問題，目前照護院所通常會使高齡者穿戴具有尿濕檢測功能的尿布產品，且該尿布產品 具有遠端傳輸功能，以在尿布產品濕透時，能立即地通知照護人員前往協助，如此，即能克 服時空上的限制，令照護人員能立即得知高齡者的當前需求，以有效提高高齡者的衛生及 舒適感。
[0005] 現針對前述的尿布產品的結構進行說明，請參閱圖1所示，該尿布產品1包括一第 一不織布層11、一吸水層12、一第二不織布層13、二感應電極14及一塑料層15,其中該第 一不織布層11的一側面能吸收人體排泄出的尿液，該吸水層12由吸水材料構成，其一側面 貼附至該第一不織布層11的另一側面，且能吸收由該第一不織布層11傳來的尿液，令尿液 被吸收且保持在該吸水層12內，該第二不織布層13的一側面貼附至該第一不織布層11及 吸水層12的另一側面，以使該吸水層12能被夾合定位于該第一不織布層11及第二不織布 層13間，該第二不織布層13的一側面能吸收由該吸水層12滴漏出的尿液，該二感應電極 14分別呈長條帶狀，其一側面分別貼附至該第二不織布層13的另一側面，該二感應電極14 能在接觸到尿液時相互電氣導通，該塑料層15的一側面貼附至該第二不織布層13及該二 感應電極14的另一側面，以使該二感應電極14能被夾合定位于該第二不織布層13及塑料 層15間，且能承接自該第二不織布層13滴漏出的尿液，令尿液不致滴漏出尿布產品1外； 當尿布產品1的制造業者將該第一不織布層11、吸水層12、第二不織布層13、感應電極14 及塑料層15依序封合固定成一體后，該二感應電極14即能被定位于尿布產品1內，且使其 一端裸露在尿布產品1之外。
[0006] 另外，請參閱圖1及圖2所示，當使用者（如：高齡者、幼童或病患）穿戴該尿布 產品1后，照護人員能將一電氣檢測裝置16的夾體18上的二鱷魚夾17 (Alligator Clips) 分別夾合在該二感應電極14裸露在外的一端上，當使用者排泄出尿液時，尿液會依序通過 該第一不織布層11、吸水層12及第二不織布層13而與該二感應電極14相接觸，使得該二 感應電極14短路形成電氣導通，此時，該電氣檢測裝置16即能經由其上夾體18的二鱷魚 夾17,檢測到該二感應電極14處于電氣導通的狀態，并發出一警告聲響，當照護者聽到警 告聲響時，即可得知尿布產品1內的尿液量已達一定量，而對使用者進行清潔照護，并更換 新的尿布產品1。
[0007] 然而，前述的尿布產品1在實際使用上仍存在著缺失，復請參閱圖1及圖2所示， 由于該二感應電極14的一端裸露在外，以供該二鱷魚夾17能分別夾合在對應的感應電極 14的一端上，但因該夾體18及鱷魚夾17的構造較復雜，體積也較大，故當使用者穿戴尿布 產品1而躺臥在床時，常會因壓觸到夾體18及鱷魚夾17而感到不適；此外，由于夾體18及 鱷魚夾17的體積較大，又僅夾合在感應電極14的一端上，因此常會受到使用者的壓觸或拉 扯而移位，導致該電氣檢測裝置16無法準確檢測到尿液的問題，令照護人員無法即時地更 換該尿布產品1，造成使用者的下體肌膚因長時間接觸尿液而產生過敏紅腫，甚至發炎的問 題。此外，由于該二感應電極14是被制作于尿布產品1內，因此，業者勢必需更改原有生產 尿布產品1的機臺與生產流程，此舉不僅會大幅提高業者的生產成本，且額外設置該二感 應電極14的程序更是會增加原有的生產時間。
[0008] 綜上所述可知，現有具備尿濕檢測功能的尿布產品，仍有著諸多缺失，因此，如何 針對前述缺失，設計出一種更佳的尿布產品，即成為相關業者的重要課題。
【發明內容】
[0009] 有鑒于現有具備尿濕檢測功能的尿布產品，均需更改原有尿布結構的工藝，造成 業者的生產成本上升，且使用者在配戴上具有極高的不舒適感，因此，發明人經過長久努力 研究與實驗，終于開發設計出本發明的一種具有無線檢測濕透狀態的尿布結構及其尿布檢 測系統，以期通過本發明而能提供使用者與業者一種無需更改原有的尿布結構，且以外貼 式無線射頻標簽檢測尿液濕透狀態，以有效解決前述問題。
[0010] 本發明的第一實施例中，提供一種具有無線檢測濕透狀態的尿布結構，以在不需 大幅改變現有尿布的情況下，能迅速地檢測出尿布是否呈濕透狀態，包括一尿布本體、至少 一通信芯片及至少一金屬天線，其中該尿布本體至少包括一布料層、一防漏層及一吸水材 料層，其中該布料層位于該尿布本體的內側，且供吸附尿液及使尿液通過，該防漏層位于該 尿布本體的外側，且能將尿液阻擋在其內側面，避免尿液滲出至尿布本體的外側，該吸水材 料層由吸水材料構成，且設在該布料層及防漏層之間，能吸收通過該布料層的尿液，尿液被 吸收且保持在該吸水材料層內，在該防漏層的內側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形 下，該防漏層本身的介電系數會改變，各通信芯片貼附在該防漏層的外側，且與各金屬天線 (Antenna)相連接，且各金屬天線貼附在該防漏層的外側，以形成一無線射頻標簽（Tag)， 使得該通信芯片能通過該金屬天線，傳送或接收電磁波信號，如此，在該防漏層的內側沾附 到該吸水材料層表面的尿液的情形下，因該防漏層本身介電系數的改變會使該金屬天線的 阻抗值隨之改變，進而令該無線射頻標簽所傳送的電磁波信號的波長改變。
[0011] 本發明的第二實施例中，提供一種具無線檢測濕透狀態的尿布檢測系統，包括一 尿布結構及一信號讀取器，其中該尿布結構為前述第一實施例中的尿布結構，該信號讀取 器能對該無線射頻標簽發射一檢測電磁波，且其內儲存有一設定值，該設定值為該防漏層 的內側未被沾濕時該金屬天線應傳送的電磁波的波長，當該尿布本體內因使用者排泄尿 液，而導致該吸水材料層濕透，且沾濕該防漏層的內側，進而使得該金屬天線的阻抗值改 變，則該無線射頻標簽在接收到該檢測電磁波且該通信芯片產生一回應信號后，該回應信 號會因該金屬天線阻抗值的改變，而傳送出一回應電磁波，當該回應電磁波的波長不同于 該設定值時，該信號讀取器即可判斷出該尿布本體已濕透，甚至能發出一警訊（如：聲音、 閃光），照護者能立即更換新尿布。
[0012] 本發明的第三實施例中，提供一種具無線檢測濕透狀態的尿布檢測系統，包括一 尿布結構及一信號讀取器，其中該尿布結構為前述第一實施例中的尿布結構，該信號讀取 器能對該無線射頻標簽發射一檢測電磁波，且其內儲存有一設定值，該設定值為該防漏層 的內側被沾濕時該金屬天線應傳送的電磁波的波長，當該尿布本體內因使用者排泄尿液， 而導致該吸水材料層濕透，且沾濕該防漏層的內側，進而使得該金屬天線的阻抗值改變，則 該無線射頻標簽在接收到該檢測電磁波且該通信芯片產生一回應信號后，該回應信號會因 該金屬天線阻抗值的改變，而傳送出一回應電磁波，當該回應電磁波的波長相同于該設定 值時，該信號讀取器即可判斷出該尿布本體已濕透，甚至能發出一警訊（如：聲音、閃光）， 照護者能立即更換新尿布。
[0013] 本發明提供的具有無線檢測濕透狀態的尿布結構及其尿布檢測系統，可以免除照 護者必需逐一自使用者身上拆開尿布，檢視尿濕狀態，再逐一為使用者穿回尿布的繁重工 作。
[0014] 為便審查員能對本發明目的、技術特征及其功效，做更進一步的認識與了解，茲舉 實施例配合圖式，詳細說明如下：
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是現有尿布產品的爆炸示意圖；
[0016] 圖2是現有尿布產品與電氣檢測裝置的示意圖；
[0017] 圖3是本發明的尿布結構的示意圖；
[0018] 圖4是本發明的尿布檢測系統的示意圖；及
[0019] 圖5是本發明的尿布檢測系統的模擬阻抗匹配圖。
[0020] 尿布產品......1
[0021] 第一不織布層......11
[0022] 吸水層......12
[0023] 第二不織布層......13
[0024] 感應電極......14
[0025] 塑料層......15
[0026] 電氣檢測裝置......16
[0027] 鱷魚夾......17
[0028] 夾體......18
[0029] 尿布結構......2
[0030] 尿布本體......21
[0031] 布料層......211
[0032] 吸水材料層......213
[0033] 防漏層......215
[0034] 通信芯片......23
[0035] 金屬天線......25
[0036] 信號讀取器......3
【具體實施方式】
[0037] 無線射頻辨識系統（Radio Frequency Identification ;以下簡稱RFID)是利用電 磁波傳送數據，可用于身份辨識的一種技術，一般言，RFID主要是由讀取器（Reader)與標 簽（Tag)所組成的非接觸自動辨識技術，其工作原理是將一顆具有儲存器的通信芯片（如： IC)置入標簽上，通過設置于標簽的天線（Antenna)將通信芯片上的數據傳送到讀取器，達 到辨識目的。此外，天線會隨其所貼附的基板材料的介電系數（Relative Permittivity)大 小而改變其特性，其關系式如下：
[0038] V = f λ ;
【權利要求】
1. 一種具有無線檢測濕透狀態的尿布結構，其特征在于，該尿布結構包括： 一尿布本體，至少包括一布料層、一防漏層及一吸水材料層，其中該布料層位于該尿布 本體的內側，該防漏層位于該尿布本體的外側，且能將尿液阻擋在其內側面，該吸水材料層 由吸水材料構成，且設在該布料層及防漏層之間，能吸收通過該布料層的尿液，在該防漏層 的內側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身的介電系數會隨之改變； 至少一通信芯片，貼附在該防漏層的外側；及 至少一金屬天線，貼附在該防漏層的外側，且分別連接至所述通信芯片，以形成一無線 射頻標簽，使得該通信芯片能通過該金屬天線，傳送或接收電磁波信號，且在該防漏層的內 側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身介電系數的改變能使該金屬天 線的阻抗值隨之改變，進而令該無線射頻標簽所傳送的電磁波信號的波長隨之改變。
2. -種具有無線檢測尿液濕透狀態的尿布檢測系統，其特征在于，該尿布檢測系統包 括： 一尿布本體，至少包括一布料層、一防漏層及一吸水材料層，其中該布料層位于該尿布 本體的內側，該防漏層位于該尿布本體的外側，且能將尿液阻擋在其內側面，該吸水材料層 由吸水材料構成，且設在該布料層及防漏層之間，能吸收通過該布料層的尿液，在該防漏層 的內側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身的介電系數會隨之改變； 至少一通信芯片，貼附在該防漏層的外側； 至少一金屬天線，貼附在該防漏層的外側，且分別連接至所述通信芯片，以形成一無線 射頻標簽，使得該通信芯片能通過該金屬天線，傳送或接收電磁波信號，且在該防漏層的內 側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身介電系數的改變能使該金屬天 線的阻抗值隨之改變，進而令該無線射頻標簽所傳送的電磁波信號的波長隨之改變；及 一信號讀取器，對該無線射頻標簽發射一檢測電磁波，在該尿布本體內因使用者排泄 尿液，而導致該吸水材料層濕透，且沾濕該防漏層的內側，進而使得該金屬天線的阻抗值改 變的情形下，該無線射頻標簽在接收到該檢測電磁波且該通信芯片產生一回應信號后，該 回應信號會因該金屬天線阻抗值的改變，而傳送出一回應電磁波，該回應電磁波的波長不 同于該防漏層的內側未被沾濕時該金屬天線應傳送的設定值。
3. 如權利要求2所述的尿布檢測系統，其特征在于，該信號讀取器在判斷出該回應電 磁波的波長不同于該設定值的狀態下，會發出一警訊。
4. 一種具有無線檢測濕透狀態的尿布檢測系統，其特征在于，該尿布檢測系統包括： 一尿布本體，至少包括一布料層、一防漏層及一吸水材料層，其中該布料層位于該尿布 本體的內側，該防漏層位于該尿布本體的外側，且能將尿液阻擋在其內側面，該吸水材料層 由吸水材料構成，且設在該布料層及防漏層之間，能吸收通過該布料層的尿液，在該防漏層 的內側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身的介電系數會隨之改變； 至少一通信芯片，貼附在該防漏層的外側； 至少一金屬天線，貼附在該防漏層的外側，且分別連接至所述通信芯片，以形成一無線 射頻標簽，使得該通信芯片能通過該金屬天線，傳送或接收電磁波信號，且在該防漏層的內 側沾附到該吸水材料層表面的尿液的情形下，該防漏層本身介電系數的改變能使該金屬天 線的阻抗值隨之改變，進而令該無線射頻標簽所傳送的電磁波信號的波長隨之改變；及 一信號讀取器，對該無線射頻標簽發射一檢測電磁波，在該尿布本體內因使用者排泄 尿液，而導致該吸水材料層濕透，且沾濕該防漏層的內側，進而使得該金屬天線的阻抗值改 變的情形下，該無線射頻標簽在接收到該檢測電磁波且該通信芯片產生一回應信號后，該 回應信號會因該金屬天線阻抗值的改變，而傳送出一回應電磁波，該回應電磁波的波長相 同于該防漏層的內側被沾濕時該金屬天線應傳送的設定值。
5.如權利要求4所述的尿布檢測系統，其特征在于，該信號讀取器在判斷出該回應電 磁波的波長相同于該設定值的狀態下，會發出一警訊。
【文檔編號】A61F13/47GK104434405SQ201410267690
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2013年9月14日
【發明者】林美芬, 呂禮贊 申請人:鑫澧科技股份有限公司