Предмет личной гигиены с цифровым элементом

Предмет личной гигиены с цифровым элементом включает в себя внешний предмет личной гигиены для впитывания биологических жидкостей и узел датчика электропроводности, расположенный внутри предмета личной гигиены, включающий в себя пару проводящих элементов, размещенных параллельно, c зеркальным отображением, по периметру предмета личной гигиены, причем один из пары проводящих элементов проходит от соединительной точки в направлении по часовой стрелке, а другой из пары проводящих элементов проходит от соединительной точки в направлении против часовой стрелки, и по меньшей мере один соединитель, непосредственно контактирующий с парой проводящих элементов, причем указанный узел датчика электропроводности генерирует сигнал, указывающий на подтекание текучей среды в указанном предмете личной гигиены, когда текучая среда достигает зоны между парой проводящих элементов. При этом указанный узел датчика электропроводности расположен и выполнен с возможностью связи с интеллектуальным портативным электронным устройством непосредственно или через беспроводное соединение. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область применения изобретения

Данное изобретение относится к предметам личной гигиены, используемым для личной гигиены, главным образом для впитывания или удерживания биологической жидкости, и более конкретно - к внешнему предмету личной гигиены с цифровым элементом, который может быть использован для приема и передачи соответствующих данных о выделениях пользователю беспроводным образом посредством интеллектуального портативного электронного устройства.

2. Описание предшествующего уровня техники

Основная конструкция предмета личной гигиены со временем не претерпела значительных изменений. Кроме того, не менялись потребности пользователей: предотвратить просачивание жидкости на кожу, одежду или во внешнюю среду за счет максимально усиленного впитывания и предсказуемости впитывающей способности предмета личной гигиены. Внешние предметы личной гигиены включают впитывающие подкладки под простыни, одноразовые подгузники для взрослых, одноразовые трусы для взрослых, одноразовые гигиенические прокладки, гигиенические прокладки с клейкими полосками и крылышками, ежедневные прокладки для трусов и прокладки для бюстгальтера. Большинство людей в какой-то момент своей жизни в течение некоторого времени пользуются предметами личной гигиены. Исторически сложилось так, что предметы личной гигиены изготавливают одного размера для всех целей.

Женщина, например, в течение всей жизни, согласно расчетам, использует в среднем 10 000 предметов личной гигиены. Даже с учетом того, что сейчас выпускают женские предметы личной гигиены различных размеров и форм, рассчитанные на изменение абсорбирующей способности, ни один предмет не является на 100 процентов эффективным в предотвращении переливов или подтеканий, поскольку различия в интенсивности менструации могут приводить к его перенасыщению. У каждой женщины интенсивность менструального кровотечения в течение менструации меняется: в отдельные дни оно может быть слабее или сильнее, чем в другие. В связи с меняющейся интенсивностью менструации могут происходить неприятности, то есть перетекания через край, когда предмет личной гигиены перенасыщается и жидкость выходит за пределы абсорбирующей зоны. Дальнейшее использование перенасыщенного предмета гигиены может привести к негативным последствиям для здоровья, таким как бактериальные инфекции или синдром токсического шока.

Чтобы предотвратить неожиданное начало менструации в отсутствие предмета личной гигиены или вышеуказанные неприятности, многие женщины вручную отслеживают или контролируют свой менструальный цикл для обеспечения предсказуемости. Существует более двухсот приложений для интеллектуального устройства, предназначенных для контроля менструального цикла вручную. Пользователи вводят данные в приложение на интеллектуальном устройстве, например смартфоне или другом портативном устройстве, и приложение на основе данных создает прогноз, например, дня начала менструального цикла, характера кровотечения и продолжительности менструации. Многие из этих приложений для интеллектуальных устройств оповещают об ожидаемом времени начала и окончания менструации. Все доступные устройства, однако, полагаются на данные, основанные на субъективной оценке и ручном вводе пользователем, и могут не вполне удовлетворять основным потребностям пользователей предметов женской гигиены: предсказуемости и надежности. Ни одно из этих приложений не позволяет активно контролировать фактическую впитывающую способность предмета личной гигиены в то время, когда пользователь носит или использует его.

В дополнение к необходимости обеспечить предсказуемость и надежность в использовании предмета личной гигиены, предмет личной гигиены находится в непосредственном контакте с телом или вводится в него и в результате может собирать данные о характере выделений и биометрические показатели способом, который недоступен приложению для ручного ввода. Эти данные позволяют избежать неловких ситуаций в общественных местах, а также полезны для здоровья пользователя в целом, например для предоставления точных данных врачу или для уведомления пользователя о нарушениях обычного характера выделения биологической жидкости.

Надлежащее сочетание предмета личной гигиены со встроенным цифровым элементом, способным взаимодействовать с интеллектуальным портативным электронным устройством, удовлетворило бы всем нуждам потребителей предметов личной гигиены. Цифровой элемент должен быть биосовместимым и содержать матрицу, способную к беспроводной связи. Соответственно, существует потребность в предоставлении предмета личной гигиены, способного собирать, обрабатывать и передавать данные об абсорбирующей способности предмета и выделениях биологической жидкости у конкретного пользователя на его интеллектуальное портативное электронное устройство. Кроме того, существует потребность в том, чтобы конкретный пользователь имел возможность взаимодействовать с данными сразу после подключения интеллектуального портативного электронного устройства.

Предложены внешние предметы личной гигиены с параллельной проводящей дорожкой вокруг абсорбирующей структуры, такие как в US8044258 и US9408757. При этом сигнал от параллельной проводящей дорожки обеспечивает переменный сигнал в зависимости от того, в каком месте между параллельными дорожками образуется соединение. Таким образом, может быть трудно отделить шум от фактического потенциального подтекания.

Соответственно, существует потребность в новой проводящей дорожке для внешних предметов личной гигиены, которая обеспечивает четкий сигнал, когда прекращение функционирования данного предмета неизбежно.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предмет личной гигиены с цифровым элементом в соответствии с настоящим изобретением позволяет преодолеть ограничения в рамках предшествующего уровня техники, как кратко описано выше.

Мы установили, что предмет личной гигиены с цифровым элементом обеспечивает усовершенствование существующего уровня техники. В частности, предмет личной гигиены с цифровым элементом включает в себя внешний предмет личной гигиены для впитывания биологических жидкостей и расположенный в нем узел датчика электропроводности. Узел датчика электропроводности включает в себя пару проводящих элементов, расположенных параллельно, c зеркальным отображением, по периметру предмета личной гигиены, и по меньшей мере один соединитель, непосредственно контактирующий с парой проводящих элементов, причем указанный узел датчика электропроводности генерирует сигнал, указывающий на подтекание текучей среды в указанном предмете личной гигиены, когда текучая среда достигает зоны между парой проводящих элементов. Узел датчика электропроводности расположен и выполнен с возможностью связи с интеллектуальным портативным электронным устройством непосредственно или через беспроводное соединение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Вышеупомянутые и прочие признаки и преимущества данного изобретения станут понятны из последующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, как показано на прилагаемых чертежах.

На Фиг. 1 показан вид сверху в горизонтальной проекции варианта осуществления предмета личной гигиены для применения с элементом-датчиком, встроенным в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 2 показано поперечное сечение с пространственным разделением компонентов вдоль линии II-II варианта осуществления с Фиг 1.

На Фиг. 3A схематически представлен пример женской прокладки с датчиком.

На Фиг. 3В схематически представлено примерное крепление устройства получения сигналов к женской прокладке и размещение на нижнем белье.

На Фиг. 3C показан пример соединителя с использованием кнопочных защелок.

На Фиг. 4 представлен вид сверху в горизонтальной проекции предмета личной гигиены с параллельной конструкцией датчика.

На Фиг. 5 схематически представлен альтернативный вариант осуществления элемента-датчика, имеющего три проводящие дорожки.

На Фиг. 6 схематически представлен альтернативный вариант осуществления элемента-датчика, имеющего три модифицированные проводящие дорожки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В данной заявке раскрыто устройство, содержащее предмет гигиены с цифровым элементом, выполненным с возможностью взаимодействия с интеллектуальным портативным электронным устройством. В следующих разделах приведены подробные описания различных вариантов осуществления. Описания различных вариантов осуществления дают представление о вариантах осуществления, и специалистам в данной области могут быть понятны различные модификации и изменения. Таким образом, примеры осуществления не ограничивают объем настоящей заявки. Цифровой элемент выполнен с возможностью применения внутри или вблизи тела живого организма.

Определения

В описании и нижеприведенной формуле изобретения могут использоваться различные термины, для которых будут применяться следующие определения:

В настоящем документе термин «биосовместимый» относится к материалу или устройству, которые функционируют в конкретном приложении при соответствующем отклике носителя. Например, биосовместимое устройство не оказывает токсических или травмирующих воздействий на биологические системы.

Используемый в настоящем документе термин «система связи» может относиться к устройству беспроводной связи, которое может быть выполнено с возможностью передачи и получения информации от процессора в приемник интеллектуального портативного электронного устройства.

Используемый в настоящем документе термин «цифровой элемент» может относиться к электронным компонентам на подложке.

Используемый в настоящем документе термин «интеллектуальное портативное устройство» может относиться к смартфону или планшету, созданному на базе мобильной операционной системы и имеющему расширенные возможности обработки.

Используемый в настоящем документе термин «внешний предмет личной гигиены» относится без ограничений к предметам гигиены, носимым снаружи тела.

Используемый в настоящем документе термин «предмет женской гигиены» относится без ограничений к тампону, гигиенической прокладке, ежедневной прокладке для трусов, прокладке для бюстгальтера или другому предмету, применяемому для впитывания или удерживания менструальных выделений или выделений биологической жидкости.

Используемый в настоящем документе термин «предмет гигиены» относится к любому абсорбирующему материалу или устройству, применяемому людьми для впитывания или удерживания выделений биологической жидкости, включая без ограничений предметы женской гигиены, подгузники, специальные защитные устройства для мужчин, подгузники для взрослых и впитывающие вкладки.

Используемый в настоящем документе термин «источник питания» относится к любому устройству или слою, которые способны обеспечивать энергией логическое либо электрическое устройство или приводить его в состояние с энергообеспечением. Источник питания может включать в себя батареи. Батареи могут быть сформированы из химических щелочных элементов и могут представлять собой твердотельные батареи или батареи жидкостных элементов.

Используемый в настоящем документе термин «матрица датчиков» означает датчик или множество датчиков, которые могут включать в себя, например, резистивный или емкостный датчики для обнаружения жидкости или влаги.

Используемый в настоящем документе термин «переключатель» означает элемент цепи, который управляет потоком электрического тока в ответ на физический или электрический ввод

Предмет личной гигиены с цифровым элементом

Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование предмета личной гигиены с цифровым элементом, как описано в документах US2016/0250081 и USSN 62/569,744, содержимое которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки.

Внешний предмет личной гигиены

Обратимся теперь к Фиг. 1-3, где показан предмет 100 личной гигиены, имеющий защитный слой 102, барьерный слой 104 и абсорбирующий материал 106, расположенный между защитным слоем 102 и барьерным слоем 104. Барьерный слой 104 имеет внутреннюю поверхность 108, обращенную к абсорбирующему материалу 106, и наружную поверхность 110, обращенную к одежде. Предмет 100 личной гигиены может также иметь позиционирующий адгезив 112, расположенный на наружной поверхности 110 барьерного слоя 104. Позиционирующий адгезив 112 может быть защищен отделяемой подложкой 114.

Обратимся теперь к Фиг. 3, где изображена внешняя электронная система женской гигиены для внешних гигиенических изделий, таких как гигиенические прокладки. ежедневные прокладки и урологические прокладки. На Фиг. 3A изображен предмет 100 личной гигиены со встроенными проводящими элементами, также называемыми электродами-датчиками или дорожками 202. Такие электроды могут быть изготовлены с использованием проводящих чернил, металлизации и переноса на пластину или другими способами. Концы дорожек 202 образуют соединительную точку или узел 204. На Фиг. 3B изображен указанный предмет 100 личной гигиены с устройством 206 получения сигналов, причем оба прикреплены к нижнему белью. На Фиг. 3C изображен пример разъема 208, в котором металлические кнопочные защелки 210 обжаты на проводящих дорожках 202 на предмете 100 личной гигиены.

Когда текучая среда достигает зоны между двумя параллельными дорожками 202, изменение сопротивления считывается меткой, и запускается предупреждающий сигнал (например, вибрация или отправка сообщения в приложение смартфона). Передача может быть прямой (например, с применением протокола Bluetooth) или непрямой (с применением пассивной технологии RFID). Передача может быть непрерывной, либо пассивная метка может быть отсканирована непосредственно смартфоном, когда пожелает пользователь. Под непрерывной понимается частота опроса, равная примерно 1 Гц.

Дорожки 202 расположены параллельно, но ориентированы в зеркальной конфигурации. Таким образом, дорожка 202a проходит от соединительной точки 204 в направлении по часовой стрелке по окружности предмета, а дорожка 202b проходит от соединительной точки 204 в направлении против часовой стрелки по окружности предмета. Это обеспечивает постоянный сигнал из-за изменения сопротивления системы независимо от того, где возникает шунтирующее соединение между дорожками 202. Противоположность составляет параллельная конструкция, изображенная на Фиг. 4, в которой короткое замыкание вблизи узла 304, например в точке, обозначенной 306, будет создавать существенно иной сигнал, чем короткое замыкание вдали от узла 304, например в точке, обозначенной 308.

Дорожки 202 могут быть расположены на любом слое предмета 100 личной гигиены. В одном варианте осуществления дорожки 202 расположены на внутренней поверхности 108 барьерного слоя 104. В альтернативном варианте осуществления дорожки 202 могут быть расположены на абсорбирующем материале 106 или защитном слое 102 либо внутри них. Тем не менее мы обнаружили, что проводящие дорожки, нанесенные печатью на пористые волокнистые подложки, имеют более высокое сопротивление из-за адгезии чернил и минимальных зазоров, присущих пористой волокнистой структуре. Предпочтительно, чтобы дорожки 202 располагались на внутренней поверхности 108 барьерного слоя 104. Это не позволяет дорожкам контактировать с телом пользователя.

Дорожки 202 могут быть выполнены в форме проводящих чернил (например, чернил на основе серебра или углерода), нанесенных печатью или иным образом на подложку, проволоки (например, медной, серебряной, углеродной или из иного проводящего материала), нанесенной или содержащейся внутри одной или более структур предмета 100 личной гигиены.

Одна или более областей предмета 100 личной гигиены может быть тисненой, как известно специалистам средней квалификации в данной области.

В одном варианте осуществления дорожки 202 датчика расположены со стороны внешних краев 116 предмета 100 личной гигиены, и все тиснения, например 118, размещены внутри области, образованной дорожками 202 датчика.

В другом варианте осуществления, изображенном на Фиг. 5, третий проводящий элемент 202c расположен внутри области, образованной дорожками 202a, 202b датчика. Это обеспечивает более раннее предупреждение о потенциальном подтекании, чем простая пара дорожек 202a, 202b.

Дорожки могут представлять собой непрерывную сглаженную линию вокруг предмета 100 личной гигиены или они могут быть такими, как изображено на Фиг. 6. Несмотря на то что данные дорожки с сегментами из ломаных линий изображены применительно к варианту осуществления, включающему три проводящие дорожки, аналогичные дорожки с сегментами из ломаных линий можно использовать применительно к паре параллельных дорожек.

Другие варианты осуществления

Абсорбирующее изделие может иметь абсорбирующую сердцевину, тисненый узор и датчик обнаружения влажности и считыватель сопротивления, связанный с беспроводным передающим элементом.

Предмет личной гигиены можно применять путем присоединения считывателя сопротивления и устройства беспроводной передачи к каждому узлу или контактным зонам дорожек датчика, синхронизации устройства беспроводной передачи с устройством сигнализации, считывания электрического сопротивления между по меньшей мере двумя электропроводящими дорожками и оповещения об изменении сопротивления (от бесконечного до менее чем 1 мегаома).

Датчик обнаружения влажности расположен на внешней периферии абсорбирующей сердцевины за пределами зоны, образованной тисненым узором, и внутри зоны, образованной краями абсорбирующей сердцевины.

Соединение датчика обнаружения влажности с устройством считывания сопротивления и устройством беспроводной передачи.

Передача информации на устройство сигнализации, которое будет уведомлять пользователя, предпочтительно: смартфон, «умные» часы или любое мобильное телекоммуникационное устройство.

Ширина дорожек из проводящих чернил составляет от 0,1 мм до 5 мм (предпочтительно от около 0,5 до около 1,5 мм, более предпочтительно около 1 мм).

Расстояние между соседними дорожками из проводящих чернил находится в диапазоне от 0,1 мм до 5 мм (предпочтительно от около 1,5 до около 2,5 мм, более предпочтительно около 2 мм).

Электропроводящие дорожки не контактируют друг с другом; цепь является разомкнутой в своем исходном состоянии и замыкается, когда жидкость вступает в контакт с по меньшей мере 2 дорожками.

Соединительный узел электропроводящих дорожек имеет поверхность от около 65 мм² до около 225 мм², более предпочтительно около 100 мм² (предпочтительно от около 8 мм x 8 мм до 15 мм x 15 мм, наиболее предпочтительно около 10 мм x 10 мм), расположен на защитном или сердцевинном слое или слое подложки либо на верхней стороне абсорбирующего изделия.

Устройство беспроводной передачи может быть встроено внутрь прокладки или физическим/электронным образом подключено через контактные зоны.

Минимальное расстояние между электропроводящими дорожками и тисненым узором лежит в диапазоне от 0,1 мм до 5 мм (предпочтительно 1 мм).

Сопротивление электропроводящих дорожек составляет менее 2000 Ом/кв, предпочтительно около 100 Ом/кв.

Несмотря на то что изображенные и описанные варианты осуществления считаются наиболее практичными и предпочтительными, понятно, что отступления от описанных и изображенных установленных конфигураций и способов будут очевидны специалистам в данной области и могут быть использованы без выхода за рамки сущности и объема данного изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными описанными и показанными конструкциями, но его следует рассматривать в согласовании со всеми модификациями, которые могут входить в объем прилагаемой формулы изобретения.

1. Предмет личной гигиены с цифровым элементом, содержащий:

a) внешний предмет личной гигиены для впитывания биологических жидкостей; и

b) узел датчика электропроводности, расположенный внутри предмета личной гигиены, включающий в себя пару проводящих элементов, размещенных параллельно, c зеркальным отображением, по периметру предмета личной гигиены, причем один из пары проводящих элементов проходит от соединительной точки в направлении по часовой стрелке, а другой из пары проводящих элементов проходит от соединительной точки в направлении против часовой стрелки, и по меньшей мере один соединитель, непосредственно контактирующий с парой проводящих элементов, причем указанный узел датчика электропроводности генерирует сигнал, указывающий на подтекание текучей среды в указанном предмете личной гигиены, когда текучая среда достигает зоны между парой проводящих элементов;

при этом указанный узел датчика электропроводности расположен и выполнен с возможностью связи с интеллектуальным портативным электронным устройством.

2. Предмет личной гигиены по п. 1, причем предмет личной гигиены содержит защитный слой, барьерный слой и абсорбирующий материал, расположенный между защитным слоем и барьерным слоем, и при этом барьерный слой имеет внутреннюю поверхность, обращенную к абсорбирующему материалу, и внешнюю поверхность, обращенную к одежде.

3. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором каждый конец проводящих элементов образует соединительный узел, расположенный и предназначенный для соединения с узлом датчика электропроводности.

4. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы расположены на внутренней поверхности барьерного слоя.

5. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы расположены на абсорбирующем материале.

6. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы расположены внутри абсорбирующего материала.

7. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы расположены на защитном слое.

8. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы содержат проводящие чернила.

9. Предмет личной гигиены по п. 2, в котором проводящие элементы содержат проволоку.

10. Предмет личной гигиены по п. 2, дополнительно содержащий одну или более зон тиснений, размещенных внутри области, образованной проводящими элементами.

11. Предмет личной гигиены по п. 1, дополнительно содержащий третий проводящий элемент, расположенный внутри области, образованной парой проводящих элементов.

12. Предмет личной гигиены по п. 1, в котором проводящие элементы содержат соединенные сегменты из ломаных линий.

13. Предмет личной гигиены по п. 1, в котором проводящие элементы имеют ширину от 0,1 мм до 5 мм.

14. Предмет личной гигиены по п. 1, в котором проводящие элементы пространственно разнесены на расстояние, которое составляет от 0,1 мм до 5 мм.

15. Предмет личной гигиены по п. 14, в котором проводящие элементы пространственно разнесены на расстояние, которое составляет от 1,5 мм до 2,5 мм.

16. Предмет личной гигиены по п. 3, в котором соединительный узел каждого проводящего элемента имеет площадь поверхности от 65 мм² до 225 мм².