CN107580485B - 便携式大小便检测终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及与衣服的厚度无关地可以准确判断是否排泄大小便的便携式大小便检测终端，上述便携式大小便检测终端包括：振荡器，用于产生低频；大小便检测部，在在上述振荡器产生的低频作为检测对象来发射，以大小便作为介质来检测大小便；电磁波信号放大部，对从上述大小便检测部输出的电磁波信号进行放大；直流转换部，将在上述电磁波信号放大部经过放大的大小便检测信号转换为直流；大小便检测辨别部，对在上述直流转换部经过转换的直流与被设定的基准值进行比较来作为大小便检测辨别值输出上述比较的结果；以及大小便检测显示部，通过从上述大小便检测辨别部输出的大小便检测辨别值来从视觉上显示检测到大小便的情况，从而与衣服的厚度无关地，可准确地判断是否排泄大小便。
Description
技术领域
本发明涉及便携式大小便检测终端，尤其，涉及如下的便携式大小便检测终端：在衣服的外部以不与人体接触的方式检测大小便，并利用低频方式的射频(RF)来使因人体而导致的误差影响最小化，可与衣服的厚度无关地，准确判断是否排泄大小便。
背景技术
通常，婴幼儿、痴呆老人、行动不便的重症患者等无法识别排便、排尿或无法自行处理排便或排尿的人会面临需要借助监护人或护理员来处理大小便的状况。因此，监护人或护理员通过给婴幼儿、痴呆老人、重症患者等穿戴尿布或内衣等，并随时确认排便或排尿来更换尿布或内衣等的方法处理大小便。
此时，为了确认是否排泄大小便，监护人或护理员存在需要随时以肉眼确认婴幼儿、痴呆老人、重症患者等的排便及排尿状态的不便，在需要管理病房等的多个患者的情况下，面临需要周期性确认多个患者的管理上的困难。尤其，在周期性管理多个患者的情况下，伴随通过逐一脱下患者的衣服来直接确认尿布状态的困难。
为了略微缓解上述不便，公开了如下的技术：在尿布(或服装)上时刻附着小便检测传感器，并利用小便检测传感器检测小便来向终端传递。此时，作为将小便检测信号向终端传递的方式主要利用射频方式。
图1及图2示出了利用以往射频的小便检测装置的一例。
在图1及图2的射频技术中，以宏观空间(或环境)为基础在尿布10附着起到传感器作用的发射天线(或射频标签(RF tag))11，从接收终端(或收发终端)12向发射天线11发射射频信号，根据是否接收从发射天线11返回的射频信号来判断对小便的检测。此时，发射天线(或射频标签)11利用如下的现象产生小便检测信号(频率)，即，介质根据小便(或大便)吸收电磁波(频率)来改变信号量(当产生小便时，信号相对减少)。在此情况下，当因对人体及周围的频率产生影响的介质而产生干扰时，难以检测小便，并且误差产生概率很高。
其中，为了很好地向宏观空间传递频率，如上所述的利用以往射频的技术使用高频。
另一方面，图3为利用以往射频的小便检测装置的另一例示，用于检测小便的小便检测传感器(或射频标签)20安装于穿戴于皮肤21上的尿布22。而且，在小便检测传感器20中对小便进行检测的小便检测信号向小便检测终端30传递。此时，在小便检测传感器20中产生的小便检测信号在没有障碍物的空间上准确地向小便检测终端30传递，但是，若在尿布30外面穿戴衣服，则阻隔电磁波，因而引起无法准确地向小便检测终端30传递小便检测信号的缺点。
并且，图5为以往小便检测装置的另一实施例的结构，在上述结构中，传感器与小便检测终端之间相互分离。对小便进行检测的传感器41与对小便进行检测并显示的终端43之间以相互分离的方式构成。在终端43设置有通过无线从上述传感器41接收信号的收发天线42。上述结构的小便检测装置需要将传感器41逐一安装于检测对象，因此，不便于使用。
另一方面，以非接触的方式对小便进行检测的其他现有技术公开于韩国授权专利10-1260997号(2013年04月29日授权，专利文献1)及韩国公开专利公开号10-2009-0081886号(2009年07月29日公开，专利文献2)。
在上述专利文献1中公开的现有技术提供如下的大小便检测器：在具有柔韧性的薄膜绝缘部件形成多个电容型电极，从而不仅可检测是否排泄大小便、大小便次数，还可区别大便和小便。同时，为了无法自行处理排尿的人，提供可自动检测是否排泄大小便及区别大小便的具有多个电极的电容型大小便检测器。
并且，上述专利文献2实现如下的利用电容传感器的尿布用大小便检测装置，即，上述利用电容传感器的尿布用大小便检测装置包括：检测部，由以非接触的方式对因吸收于尿布的小便而发生的电容变化进行检测的电容传感器形成；输出部，若存在从检测部发射的检测信号，则进行工作；电源部，用于供给检测部和输出部的工作所需的能源；以及控制部，与检测部、输出部、电源部电连接，用于对各部分的工作关系进行控制。以如上所述的方式实现的尿布用大小便检测装置以非接触的方式对大小便不能自理的幼儿及行动不便的老弱者或患者的尿布内部进行监控，在自动对大小便排泄状态进行检测后，利用蜂鸣器或旋律、发光二极管(LED)或振动来通过有线输出及无线输出向监护人通知是否排泄大小便。
发明内容
要解决的技术问题
但是，如上所述的现有技术虽然可以利用电容方式或非接触的方式对大小便进行检测，但实际上，存在需要在尿布安装用于以非接触的方式对大小便进行检测的传感器。
并且，为了对大小便进行检测，在上述专利文献1中所公开的现有技术采用利用多个电极的方式，因而存在消耗较多传感器构成费用的问题，在因检测出大小便而更换尿布的情况下，传感器也同样需要废弃，因此还存在严重浪费资源的缺点。
并且，为了在宏观空间中很好地传递频率，现有技术使用高频，因此存在在微观空间中因人体的影响而根据衣服的厚度产生误差的缺点。
因此，本发明为了解决如上所述的现有技术中所产生的诸多问题而提出，本发明的目的在于，提供如下的便携式大小便检测终端：以不与人体接触的方式对大小便(大便及小便)进行检测，并利用低频方式的射频来使因人体而引起的误差影响最小化，可与衣服的厚度无关地，准确地判断是否排泄大小便。
本发明的再一目的在于，提供如下的便携式大小便检测终端：由传感器与检测终端形成为一体化的便携式终端来实现大小便检测装置，由此提供使用上的便利性。
本发明的另一目的在于，提供如下的便携式大小便检测终端：使从部发射的低频以大小便作为介质向接收部传递，由此可准确地对大小便进行检测。
解决问题的技术方案
为了实现如上所述的目的，本发明的便携式大小便检测终端的特征在于，包括：振荡器，用于产生低频；大小便检测部，以在上述振荡器产生的低频作为检测对象来发射，以大小便作为介质来检测大小便；电磁波信号放大部，对从上述大小便检测部输出的电磁波信号进行放大；直流转换部，将在上述电磁波信号放大部经过放大的大小便检测信号转换为直流；大小便检测辨别部，对在上述直流转换部经过转换的直流与被设定的基准值进行比较来作为大小便检测辨别值输出上述比较的结果；以及大小便检测显示部，通过从上述大小便检测辨别部输出的大小便检测辨别值来从视觉上显示检测到大小便的情况。
本发明的便携式大小便检测终端的特征在于，上述大小便检测部包括：发射部，安装于设置有大小便检测部件的印刷电路板的下部面，用于发射低频；以及接收部，安装于上述印刷电路板的下部面，若从上述发射部发射的低频以大小便作为介质来传递，则将其作为大小便检测信号来接收，上述大小便检测部件安装于上述印刷电路板的上部面来利用电线接地端(GND)进行工作。
上述便携式大小便检测终端的特征在于，上述发射部和接收部以上述电线接地端为基准以隔开规定距离的方式设置于两侧。
上述便携式大小便检测终端的特征在于，若大小便检测部未检测到大小便，则从上述发射部发射的低频微弱地向上述接收部传递。
上述便携式大小便检测终端的特征在于，为了检测大小便，大小便检测部发射无法到达人体的范围内的频率。
并且，使用本发明的便携式大小便检测终端的检测方法可通过如下方式来实施，即，上述使用本发明的便携式大小便检测终端的检测方法包括：步骤(a)，若产生大小便检测动作信号，则输出用于检测大小便的基准频率及传感器频率；步骤(b)，对根据检测对象发生变化的频率进行检测；步骤(c)，通过对上述基准频率和检测出的频率进行逻辑运算来生成检测信号；步骤(d)，对所生成的检测信号和为了判断大小便而设定的基准信号进行比较；步骤(e)，基于上述步骤(d)的比较结果来判断大小便，并显示大小便判断结果。
发明的有益效果
根据本发明，本发明具有如下优点：以不与人体接触的方式对大小便(大便及小便)进行检测，并利用低频方式的射频，将大小便用作介质，从而使因人体而导致的误差影响最小化，可以与衣服的厚度无关地，准确地判断是否排泄大小便。
并且，根据本发明，本发明具有如下优点：由大小便检测传感器与检测终端形成为一体化的便携式终端来实现大小便检测装置，由此提供使用上的便利性。
附图说明
图1为利用现有射频技术对小便进行检测的一例的小便检测装置的例示图。
图2为利用现有射频技术对小便进行检测的另一例的小便检测装置的例示图。
图3为用于说明以往的小便检测传感器的安装位置的例示图。
图4为以往的小便检测传感器与检测终端之间的结构例示图。
图5为本发明的便携式大小便检测装置的框架结构图。
图6为适用于本发明的大小便检测部的结构例示图。
图7为本发明中的便携式大小便检测装置的大小便检测例示图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明优选实施例的便携式大小便检测终端进行详细说明。
图5为本发明优选实施例的便携式大小便检测终端100的框架结构图。
本发明的便携式大小便检测终端100包括：电源部110、振荡器120、大小便检测部130、电磁波信号放大部140、直流转换部150、基准值设定部160，大小便检测辨别部170及大小便检测显示部180。
电源部110将内置于电池111的电源供给为驱动电源。
振荡器120利用通过上述电源部110所供给的电源进行振荡来起到输出振荡频率(电磁波)的作用。为此，优选地，振荡器120产生无法到达人体的频率范围，即，产生低频。
大小便检测部130作为实际对大小便进行检测的传感器，起到以在上述振荡器120中所产生的低频作为检测对象来发射，并将大小便用作介质来对大小便进行检测的作用。
如图6所示，上述大小便检测部130包括：发射部131，安装于设置有大小便检测部件300的印刷电路板(PCB)200的下部面，用于发射低频；以及接收部132，安装于上述印刷电路板200的下部面，若从上述发射部131发射的低频以大小便作为介质来传递，则将其作为大小便检测信号来接收。其中，大小便检测部件300安装于上述印刷电路板200的上部面来利用电线接地端进行工作，表示振荡器120、放大器、比较器、显示器等电子装置。
优选地，上述发射部131和接收部132以上述电线接地端为基准以隔开规定距离的方式设置于两侧。
在上述大小便检测部130中，若未检测到大小便，则从上述发射部131发射的低频以无法检测到大小便的程度微弱地向上述接收部132传递，优选地，为了对大小便进行检测，发射无法到达人体的范围内的频率。由此，可排除对人体的影响。
在图5中，电磁波信号放大部140起到对从上述大小便检测部130输出的电磁波信号进行放大的作用。
直流转换部150起到将在上述电磁波信号放大部140经过放大的大小便检测信号转换为直流的作用。
大小便检测辨别部170起到对在上述直流转换部150转换的直流与所设定的基准值进行比较并将上述比较结果以大小便检测辨别值来输出的作用。
大小便检测显示部180起到通过从上述大小便检测辨别部170输出的大小便检测辨别值来从视觉上显示检测到大小便的情况的作用。
参照图5至图7，对以如上所述的方式构成的本发明的便携式大小便检测终端100的动作具体说明如下。
首先，为了利用本发明的便携式大小便检测终端100对大小便进行检测，将电源开关操作为接通状态。若将电源开关操作为接通状态，则在电源部110内的内置电池进行放电，这种放电电压通过电源开关作为去动用电源(3V)来向终端的各部分供给。其中，电池可利用可充电的二次电池或可在市场上容易购买的一次电池。
若供给驱动电源，则振荡器120利用供给电源进行振荡，并产生振荡频率(电磁波)。优选地，此时所产生的振荡频率为无法到达人体的频率范围内的低频。通过利用上述无法到达人体的低频，从而可使在检测大小便时因人体而导致的误差的产生最小化。即，通过将低频射频技术适用于接近尿布的微观空间来在微观空间中有效使用于大小便检测。若与以往相同地使用高频，则在微观空间中，由于人体的影响而根据衣服的厚度在检测大小便方面产生误差。例如，尿布等属于非常薄的衣服的情况下可在一定程度上检测到大小便，但是，若在尿布的外部穿戴内衣或外衣，则由于人体的影响而使噪音流入高频，从而难以准确地对大小便进行检测。为了改变如上所述的现有技术的缺点，本发明在微观空间中利用低频。
大小便检测部130的发射部131以在上述振荡器120生成的低频作为检测对象来发射。例如，如图7所示，若假设检测对象人员穿戴尿布402并穿戴内衣403和外衣(例如，连体衣)404，仅使便携式小便检测终端100轻轻地与连体衣404相接触，也进行大小便检测工作。
其中，作为本发明的另一特征，作为对大小便进行检测的传感器的大小便检测部130和对其进行检测并辨别后显示的检测终端形成为一体化来构成单一物品。由此，无需将用于检测大小便的传感器额外地附着于检测对象，使用人员在使用时仅使便携式大小便检测终端100的检测部分与检测对象轻轻地相接触，就在一个终端进行对大小便进行检测和辨别、显示等一连串的过程。
从发射部131发射的低频通过接收部132来检测，此时，从发射部131发射的低频以大小便作为介质来向接收部132传递。其中，与高频不同，低频因其特性，若没有介质则难以向其他空间移动。因此，在没有大小便的状态下，由于没有介质，因而从发射部131发射的低频难以向接收部132传递(非常微弱地传递)，与此相反，若存在大小便，则相应大小便起到介质的作用，因而从发射部131发射的低频通过作为介质的大小便向接收部132传递。由此，接收部132可准确地对大小便进行检测。
图6为作为上述大小便检测传感器的大小便检测部130的结构图。
其中，大小便检测部130的发射部131安装于设置有大小便检测部件300的印刷电路板200的下部面，接收部132也安装于上述印刷电路板200的下部面。此时，上述大小便检测部件300安装于上述印刷电路板200的上部面来利用电线接地端进行工作。
其中，优选地，发射部131和接收部132以上述电线接地端为基准以隔开规定距离的方式设置于两侧。
之后，电磁波信号放大部140根据被设定的增幅对从上述大小便检测部130输出的电磁波信号(大小便检测信号)进行放大并输出。以如上所述的方式输出的大小便检测信号向直流转换部150传递。
上述直流转换部150将在上述电磁波信号放大部140经过放大的大小便检测信号转换为直流。以如上所述的方式输出的直流电压(大小便检测信号)向大小便检测辨别部170传递。
上述大小便检测辨别部170对在上述直流转换部150经过转换的直流电压和通过基准值设定部160来设定的基准值进行比较，并作为大小便检测辨别值来输出上述比较的结果。
例如，大小便检测辨别部170通过对由上述基准值设定部160设定的基准值和从上述直流转换部150输出的大小便检测信号(直流电压)进行比较来作为大小便检测辨别值输出其差异。
之后，大小便检测显示部180通过从上述大小便检测辨别部170输出的大小便检测辨别值来从视觉上显示检测到大小便的情况。
例如，大小便检测显示部180通过上述大小便检测辨别部170的输出信号来从视觉上显示是否检测出大小便的情况。换言之，仅在产生大小便检测信号的情况下，产生大小便检测辨别部170的输出信号，并利用上述输出信号来使作为视觉显示装置的发光二极管发光。
因此，使用人员在接通便携式大小便检测终端100的电源并使检测部分与检测对象相接触后，通过观察上述发光二极管是否点亮来判断是否排泄大小便。
其中，在本发明中，若利用从视觉上显示供电状态的发光二极管来供电，则通过点亮发光二极管来使使用人员识别出当前检测终端正常进行工作。
由此，使用人员可简单地识别出电源供给状态或便携式大小便检测终端100的工作状态。
换言之，在本发明中，通过将低频射频技术适用于接近尿布的微观空间中，从而使从发射部产生的低频以大小便作为介质来向接收部传递，通过上述方式对大小便进行检测，从而与衣服的厚度无关地，可准确地对大小便进行检测。
并且，使用本发明的便携式大小便检测终端的检测方法可通过如下方式来实施。
首先，若产生大小便检测动作信号，则输出用于检测大小便的基准频率及传感器频率，并对根据检测对象发生变化的频率进行检测。接着，通过对基准频率和检测出的频率进行逻辑运算来生成检测信号，并对所生成的检测信号和为了判断大小便而设定的基准信号进行比较。之后，基于上述比较结果来判断大小便，并显示大小便判断结果。
以上，根据上述实施例对由本发明人创造的发明进行了详细说明，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离其主旨的范围内，可进行多种变更。
产业上的可利用性
本发明可有效适用于在穿戴衣服的状态下，利用传感器与检测终端形成为一体化的便携式检测终端来简单地对大小便进行检测的技术。
Claims (6)
1.一种便携式大小便检测终端，其特征在于，包括：
振荡器，用于产生低频；
大小便检测部，从衣服的外部向检测对象发射在上述振荡器产生的低频，利用以大小便作为介质传递的低频来检测大小便；
电磁波信号放大部，对从上述大小便检测部输出的电磁波信号进行放大；
直流转换部，将在上述电磁波信号放大部经过放大的大小便检测信号转换为直流；
大小便检测辨别部，对在上述直流转换部经过转换的直流与被设定的基准值进行比较来作为大小便检测辨别值输出上述比较的结果；以及
大小便检测显示部，通过从上述大小便检测辨别部输出的大小便检测辨别值来从视觉上显示检测到大小便的情况。
2.根据权利要求1所述的便携式大小便检测终端，其特征在于，上述大小便检测部包括：
发射部，安装于设置有大小便检测部件的印刷电路板的下部面，用于发射低频；以及
接收部，安装于上述印刷电路板的下部面，若从上述发射部发射的低频以大小便作为介质来传递，则将其作为大小便检测信号来接收，
上述大小便检测部件安装于上述印刷电路板的上部面来利用电线接地端进行工作。
3.根据权利要求2所述的便携式大小便检测终端，其特征在于，上述发射部和接收部以上述电线接地端为基准以隔开规定距离的方式设置于两侧。
4.根据权利要求2所述的便携式大小便检测终端，其特征在于，为了检测大小便，上述大小便检测部发射无法到达人体的范围内的频率。
5.根据权利要求1所述的便携式大小便检测终端，其特征在于，
包括对用于辨别大小便的基准值进行设定的基准值设定部，
上述大小便检测辨别部包括比较器，上述比较器通过对从上述基准值设定部设定的基准值和从上述直流转换部输出的大小便检测信号进行比较来作为大小便检测辨别值输出其差异。
6.根据权利要求1所述的便携式大小便检测终端，其特征在于，上述大小便检测显示部以上述大小便检测辨别部的输出信号为基础来从视觉上显示大小便检测状态。
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