TWI662952B - 智慧尿褲感測器及其感測器控制方法 - Google Patents

Abstract

一種智慧尿褲感測器，其可設置於尿褲內，並可包含感測元件及無線射頻電路。無線射頻電路可包含發射器及喚醒接收器。喚醒接收器可接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒發射器，感測元件可感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號，發射器則可接收感測訊號，並可將感測訊號傳送至後端平台。

Description

智慧尿褲感測器及其感測器控制方法

本發明係有關於一種感測器，特別是一種智慧尿褲感測器。本發明還涉及此智慧尿褲感測器的控制方法。

隨著高齡社會的來臨，老年人口也佔愈來愈多的比例，而許多失能老人或長期臥床的患者需要穿著紙尿褲；然而，在穿著紙尿褲的使用者排泄後，若不在短時間內進行紙尿褲的更換，則很容易引發濕疹、泌尿道感染及其它疾病，因此對使用者的健康會造成很大的影響，且大幅降低了醫護人員的工作效率。

為了解決上述的問題，市面上也有許多電子紙尿褲被開發出來；然而，這些電子紙尿褲由於體積龐大，因此穿著紙尿褲的使用者容易感到不適。

此外，目前市面上的電子紙尿褲由於需要利用電池供電，因此使電子紙尿褲的重量增加，且電池的電力有限，故也無法長時間使用，因此使用上極為不便。

另外，目前市面上的電子紙尿褲容易產生故障的現象，因此可能無法正確地感測使用者是否已排遺，因此容易對使用者的健康造成負面的影響。

因此，如何提出一種智慧尿褲感測器，能夠有效改善習知技藝之電子紙尿褲的各種問題已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種智慧尿褲感測器及其感測器控制方法，以解決習知技藝之電子紙尿褲的各種問題。

根據本發明之其中一目的，提出一種智慧尿褲感測器，其可設置於尿褲內，並可包含感測元件及無線射頻電路。無線射頻電路可包含發射器及喚醒接收器。喚醒接收器可接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒發射器，感測元件可感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號，發射器則可接收感測訊號，並可將感測訊號傳送至後端平台。

在一較佳的實施例中，智慧尿褲感測器更可包含類比前端電路，類比前端電路可與感測元件連接。

在一較佳的實施例中，智慧尿褲感測器更可包含數位類比轉換器，數位類比轉換器可與類比前端電路及無線射頻電路連接。

在一較佳的實施例中，類比前端電路可接收感測訊號以對感測訊號進行前處理以產生前處理訊號。

在一較佳的實施例中，數位類比轉換器可接收前處理訊號以轉換前處理訊號為數位訊號，並可傳送數位訊號至發射器，發射器可再傳送數位訊號至後端平台。

在一較佳的實施例中，智慧尿褲感測器更可包含能量採集器，能量採集器可與無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器連接，並可採集環境能量以供電至無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器。

在一較佳的實施例中，喚醒接收器可接收後端平台傳送而來之喚醒訊號後，喚醒接收器可喚醒無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器，而能量採集器可供電至無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器。

在一較佳的實施例中，環境狀態可包含尿褲內之濕度、氣味及溫度中之一者或二者以上。

在一較佳的實施例中，喚醒接收器可週期性地接收後端平台傳送而來之喚醒訊號。

在一較佳的實施例中，無線射頻電路更可包含啟動檢查測試電路，啟動檢查測試電路可與喚醒接收器連接，並可執行測試程序以測試感測元件及發射器是否正常運作。

根據本發明之其中一目的，再提出一種感測器控制方法，其可包含下列步驟：以無線射頻電路之喚醒接收器接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒無線射頻電路之發射器；透過感測元件感測尿褲內之一環境狀態以產生感測訊號；以及由無線射頻電路之發射器則接收感測訊號，並將感測訊號傳送至後端平台。

在一較佳的實施例中，上述透過感測元件感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號之步驟更可包含下列步驟：由類比前端電路接收感測訊號以對感測訊號進行前處理以產生前處理訊號。

在一較佳的實施例中，上述透過感測元件感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號之步驟更可包含下列步驟：以數位類比轉換器接收前處理訊號以轉換前處理訊號為數位訊號，並傳送數位訊號至發射器，發射器再傳送數位訊號至後端平台。

在一較佳的實施例中，感測器控制方法更可包含下列步驟：透過能量採集器採集環境能量以供電至無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器。

在一較佳的實施例中，上述以無線射頻電路之喚醒接收器接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒無線射頻電路之發射器之步驟更包含下列步驟：由喚醒接收器喚醒類比前端電路及數位類比轉換器。

在一較佳的實施例中，環境狀態可包含尿褲內之濕度、氣味及溫度中之一者或二者以上。

在一較佳的實施例中，喚醒接收器可週期性地接收後端平台傳送而來之喚醒訊號。

在一較佳的實施例中，感測器控制方法更可包含下列步驟：由無線射頻電路之啟動檢查測試電路執行測試程序以測試感測元件及無線射頻電路之發射器是否正常運作。

承上所述，依本發明之智慧尿褲感測器及其感測器控制方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例中，智慧尿褲感測器可設置於尿褲中，並可有效感測使用者是否已經排泄，並可傳送警示訊號至後端平台以提供醫護人員及時更換尿褲，因此可以有效地避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響，且可提升醫護人員的工作效率。

(2)本發明之一實施例中，智慧尿褲感測器可設置有啟動檢查測試電路，其可以執行測試程序以測試智慧尿褲感測器是否正常運作以防止智慧尿褲感測器產生故障，因此可以進一步避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響。

(3)本發明之一實施例中，智慧尿褲感測器可以小型化，因此即便使用者長時間穿著尿褲也並不會感到有任何的不適。

(4)本發明之一實施例中，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池也可以長時間使用，因此使用上極為方便。

(5)本發明之一實施例中，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池，因此成本可大幅降低且可減少對環境的污染。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之智慧尿褲感測器及其感測器控制方法之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之第一實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。智慧尿褲感測器1其可設置於尿褲內以感測使用者是否已經排泄；如圖所示，智慧尿褲感測器1可包含感測元件11、類比前端電路12、數位類比轉換器13及無線射頻電路14。

無線射頻電路14可與數位類比轉換器13連接，其可包含發射器141及喚醒接收器142。

類比前端電路12可與數位類比轉換器13連接。

感測元件11可與類比前端電路12連接，其可為一個被動元件。

後端平台B可週期性的傳送喚醒訊號W至喚醒接收器142，使喚醒接收器142可喚醒類比前端電路12、數位類比轉換器13及發射器141。然後，感測元件11可感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號S；在一實施例中，環境狀態可包含尿褲內之一濕度、一氣味及一溫度中之一者或二者以上。

接下來，類比前端電路12可接收感測訊號S以對感測訊號進行前處理以產生前處理訊號，而數位類比轉換器13則可將感測訊號S傳換為數位訊號，再傳送至發射器141。最後，發射器141則可將數位化之感測訊號S傳送至後端平台B。

因此，當使用者排泄後，醫護人員可由後端平台B立即得知應幫使用者更換尿褲，故可以有效地避免使用者因穿著尿褲引發濕疹、泌尿道感染及其它疾病，以防止對使用者的健康造成的負面影響，且可大幅提升醫護人員的工作效率；在一實施例中，後端平台B可以為各種電子裝置，如電腦、伺服器及手機等。

此外，透過上述的電路設計，智慧尿褲感測器1可以小型化，因此即便使用者長時間穿著尿褲也並不會感到任何的不適。

當然，上述僅為舉例，智慧尿褲感測器1之各元件及其功能可依實際需求改變，本發明並不以此為限。

請參閱第2圖，其係為本發明之第一實施例之流程圖。本實施例之智慧尿褲感測器1採用之感測器控制方法可包含下列步驟：

步驟S21：以無線射頻電路之喚醒接收器接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒類比前端電路、數位類比轉換器及無線射頻電路之發射器。

步驟S22：透過感測元件感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號。

步驟S23：由類比前端電路接收感測訊號以對感測訊號進行前處理以產生前處理訊號。

步驟S24：以數位類比轉換器接收前處理訊號以轉換前處理訊號為數位訊號，並傳送至無線射頻電路之發射器。

步驟S25：由無線射頻電路之發射器將感測訊號傳送至後端平台。

請參閱第3圖，其係為本發明之第二實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。智慧尿褲感測器1其可以設置於尿褲內以感測使用者是否已經排泄；如圖所示，智慧尿褲感測器1可包含感測元件11、類比前端電路12、數位類比轉換器13及無線射頻電路14。

無線射頻電路14可與數位類比轉換器13連接，其可包含發射器141及喚醒接收器142。

類比前端電路12可與數位類比轉換器13連接。

感測元件11可與類比前端電路12連接。

上述元件與前述實施例相似，故不在此多加贅述。與前述實施例不同的是，無線射頻電路14更可包含啟動檢查測試電路143；啟動檢查測試電路143可與喚醒接收器142連接，並可執行測試程序以測試感測元件11、類比前端電路12、數位類比轉換器13及發射器141是否正常運作；若上述有任一元件無法正常運作，啟動檢查測試電路143可產生警示訊號A並透過發射器141傳送警示訊號A至後端平台B；藉此可確保智慧尿褲感測器1可正常運作。

當然，上述僅為舉例，智慧尿褲感測器1之各元件及其功能可依實際需求改變，本發明並不以此為限。

請參閱第4圖，其係為本發明之第二實施例之流程圖。本實施例之智慧尿褲感測器1採用之感測器控制方法可包含下列步驟：

步驟S41：以無線射頻電路之喚醒接收器接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒類比前端電路、數位類比轉換器及無線射頻電路之發射器。

步驟S42：透過感測元件感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號。

步驟S43：由無線射頻電路之發射器則接收感測訊號，並將感測訊號傳送至後端平台。

步驟S44：由無線射頻電路之啟動檢查測試電路執行測試程序以測試感測元件、類比前端電路、數位類比轉換器及發射器是否正常運作。

值得一提的是，在穿著紙尿褲的使用者排泄後，若不在短時間內進行尿褲的更換，則很容易引發濕疹、泌尿道感染及其它疾病，因此對使用者的健康會造成很大的影響，且大幅降低了醫護人員的工作效率。相反的，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可設置於尿褲中，並可有效感測使用者是否已經排泄，並可傳送警示訊號至後端平台以提供醫護人員及時更換尿褲，因此可以有效地避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響，且可提升醫護人員的工作效率。

又，目前市面上的電子紙尿褲容易產生故障的現象，因此可能無法正確地感測使用者是否已排遺，因此容易對使用者的健康造成負面的影響。相反的，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器設置有啟動檢查測試電路，其可以執行測試程序以測試智慧尿褲感測器是否正常運作以防止智慧尿褲感測器產生故障，因此可以進一步避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響。

此外，目前市面上的電子紙尿褲由於體積龐大，因此穿著紙尿褲的使用者容易感到不適。相反的，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以小型化，因此即便使用者長時間穿著尿褲也並不會感到任何的不適。

請參閱第5圖，其係為本發明之第三實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。智慧尿褲感測器1其可設置於尿褲內以感測使用者是否已經排泄；如圖所示，智慧尿褲感測器1可包含感測元件11、類比前端電路12、數位類比轉換器13及無線射頻電路14。

無線射頻電路14可與數位類比轉換器13連接，其可包含發射器141、喚醒接收器142及啟動檢查測試電路143。

類比前端電路12可與數位類比轉換器13連接。

感測元件11可與類比前端電路12連接。

上述元件與前述實施例相似，故不在此多加贅述。與前述實施例不同的是，智慧尿褲感測器1更可包含能量採集器15；能量採集器15可與無線射頻電路14、類比前端電路12、數位類比轉換器13連接，並可採集環境能量以供電至無線射頻電路14、類比前端電路12、數位類比轉換器13；在一實施例中，能量採集器15可採集環境中的光能、熱能、振動能和電磁波中之一者或二者以上以供電至無線射頻電路14；而在喚醒接收器142接收後端平台B傳送而來之喚醒訊號W後，喚醒接收器142可喚醒無線射頻電路14、類比前端電路12及數位類比轉換器13，而能量採集器15則可供電至無線射頻電路14、類比前端電路12及數位類比轉換器13。

由上述可知，本實施例之智慧尿褲感測器1可以透過能量採集器15採集環境能量以提供智慧尿褲感測器1所需的電力，故不需要設置電池也可以長時間使用，因此使用上極為方便，更可大幅降低成本及減少對環境的污染。

當然，上述僅為舉例，智慧尿褲感測器1之各元件及其功能可依實際需求改變，本發明並不以此為限。

值得一提的是，目前市面上的電子紙尿褲由於需要利用電池供電，因此使電子紙尿褲的重量增加，且電池的電力有限，故也無法長時間使用，因此使用上極為不便。相反的，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池也可以長時間使用，因此使用上極為方便。

再者，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池，因此成本可大幅降低且可減少對環境的污染。由上述可知，本發明實具進步性之專利要件。

請參閱第6圖，其係為本發明之第三實施例之流程圖。本實施例之智慧尿褲感測器1採用之感測器控制方法可包含下列步驟：

步驟S61：透過能量採集器採集環境能量以供電至無線射頻電路。

步驟S62：以無線射頻電路之喚醒接收器接收後端平台傳送而來之喚醒訊號以喚醒類比前端電路、數位類比轉換器及無線射頻電路之發射器。

步驟S63：以由無線射頻電路將能量採集器提供之電力供電至無線射頻電路、類比前端電路及數位類比轉換器。

步驟S64：透過感測元件感測尿褲內之環境狀態以產生感測訊號。

步驟S65：由無線射頻電路之發射器則接收感測訊號，並將感測訊號傳送至後端平台。

綜上所述，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可設置於尿褲中，並可有效感測使用者是否已經排泄，並可傳送警示訊號至後端平台以提供醫護人員及時更換尿褲，因此可以有效地避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響，且可提升醫護人員的工作效率。

又，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器設置有啟動檢查測試電路，其可以執行測試程序以測試智慧尿褲感測器是否正常運作以防止智慧尿褲感測器產生故障，因此可以進一步避免穿著尿褲對使用者的健康造成的負面影響。

此外，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以小型化，因此即便使用者長時間穿著尿褲也並不會感到任何的不適。

另外，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池也可以長時間使用，因此使用上極為方便。

再者，根據本發明之實施例，智慧尿褲感測器可以透過能量採集器採集環境能量藉此以提供智慧尿褲感測器所需的電力，故不需要設置電池，因此成本可大幅降低且可以減少對環境的污染。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧智慧尿褲感測器

11‧‧‧感測元件

12‧‧‧類比前端電路

13‧‧‧數位類比轉換器

14‧‧‧無線射頻電路

141‧‧‧發射器

142‧‧‧喚醒接收器

143‧‧‧啟動檢查測試電路

15‧‧‧能量採集器

B‧‧‧後端平台

S‧‧‧感測訊號

W‧‧‧喚醒訊號

A‧‧‧警示訊號

S21~S25、S41~S44、S61~S65‧‧‧步驟流程

第1圖 係為本發明之第一實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。

第2圖 係為本發明之第一實施例之流程圖。

第3圖 係為本發明之第二實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。

第4圖 係為本發明之第二實施例之流程圖。

第5圖 係為本發明之第三實施例之智慧尿褲感測器之電路圖。

第6圖 係為本發明之第三實施例之流程圖。

Claims (16)

1. 一種智慧尿褲感測器，係設置於一尿褲內，並包含：一感測元件；以及一無線射頻電路，係包含一發射器及一喚醒接收器；該喚醒接收器接收一後端平台傳送而來之一喚醒訊號以喚醒該發射器，該感測元件感測該尿褲內之一環境狀態以產生一感測訊號，該發射器則接收該感測訊號，並將該感測訊號傳送至該後端平台；其中該環境狀態包含該尿褲內之一濕度、一氣味及一溫度中之一者或二者以上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧尿褲感測器，更包含一類比前端電路，該類比前端電路與該感測元件連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之智慧尿褲感測器，更包含一數位類比轉換器，該數位類比轉換器與該類比前端電路及該無線射頻電路連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之智慧尿褲感測器，其中該類比前端電路接收該感測訊號以對該感測訊號進行前處理以產生一前處理訊號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之智慧尿褲感測器，其中該數位類比轉換器接收該前處理訊號以轉換該前處理訊號為一數位訊號，並傳送該數位訊號至該發射器，該發射器再傳送該數位訊號至該後端平台。
6. 如申請專利範圍第3項所述之智慧尿褲感測器，更包含一能量採集器，該能量採集器與該無線射頻電路、該類比前端電路及該數位類比轉換器連接，並採集一環境能量以供電至該無線射頻電路、該類比前端電路及該數位類比轉換器。
7. 如申請專利範圍第6項所述之智慧尿褲感測器，其中該喚醒接收器接收該後端平台傳送而來之該喚醒訊號後，該喚醒接收器喚醒該無線射頻電路、該類比前端電路及該數位類比轉換器，而該能量採集器供電至該無線射頻電路、該類比前端電路及該數位類比轉換器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之智慧尿褲感測器，其中該喚醒接收器週期性地接收該後端平台傳送而來之該喚醒訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之智慧尿褲感測器，其中該無線射頻電路更包含一啟動檢查測試電路，該啟動檢查測試電路與該喚醒接收器連接，並執行一測試程序以測試該感測元件及該發射器是否正常運作。
10. 一種感測器控制方法，係包含下列步驟：以一無線射頻電路之一喚醒接收器接收一後端平台傳送而來之一喚醒訊號以喚醒該無線射頻電路之一發射器；透過一感測元件感測一尿褲內之一環境狀態以產生一感測訊號；其中該環境狀態包含該尿褲內之一濕度、一氣味及一溫度中之一者或二者以上；以及由該無線射頻電路之該發射器則接收該感測訊號，並將該感測訊號傳送至一後端平台。
11. 如申請專利範圍第10項所述之感測器控制方法，透過該感測元件感測該尿褲內之該環境狀態以產生該感測訊號之步驟更包含下列步驟：由一類比前端電路接收該感測訊號以對該感測訊號進行前處理以產生一前處理訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之感測器控制方法，透過該感測元件感測該尿褲內之該環境狀態以產生該感測訊號之步驟更包含下列步驟：以一數位類比轉換器接收該前處理訊號以轉換該前處理訊號為一數位訊號並傳送至，並傳送該數位訊號至該發射器，該發射器再傳送該數位訊號至該後端平台。
13. 如申請專利範圍第12項所述之感測器控制方法，更包含下列步驟：透過一能量採集器採集一環境能量以供電至該無線射頻電路、該類比前端電路及該數位類比轉換器。
14. 如申請專利範圍第13項所述之感測器控制方法，以該無線射頻電路之該喚醒接收器接收該後端平台傳送而來之該喚醒訊號以喚醒該無線射頻電路之該發射器之步驟更包含下列步驟：由該喚醒接收器喚醒該類比前端電路及該數位類比轉換器。
15. 如申請專利範圍第10項所述之感測器控制方法，其中該喚醒接收器週期性地接收該後端平台傳送而來之該喚醒訊號。
16. 如申請專利範圍第10項所述之感測器控制方法，更包含下列步驟：由該無線射頻電路之一啟動檢查測試電路執行一測試程序以測試該感測元件及該無線射頻電路之該發射器是否正常運作。