KR101781031B1 - ＩｏＴ 기반의 상태 알람 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기저귀에 관한 것으로서, 특히 사물인터넷 기반으로 온도, 습도, 가스 감지에 의해 대소변을 정확하게 가려내고 상태정보를 부모에게 소리, 조명 등으로 알려주는 IoT 기반의 상태 알람 장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 유아의 기저귀에 설치되어 온도, 습도 및 가스를 감지하는 IoT 센서; 및 상기 IoT 센서와 무선통신으로 연결되어 IoT 센서에서 대소변이 감지되면 소리 및/또는 조명으로 알람하는 IoT 게이트웨이; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 알람 장치를 제공한다.

Description

ＩｏＴ 기반의 상태 알람 장치{Alarm for condition based on IoT}
본 발명은 기저귀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사물인터넷 기반으로 온도, 습도, 가스 감지에 의해 대소변을 정확하게 가려내고 상태정보를 부모에게 소리, 조명 등으로 알려주는 IoT 기반의 상태 알람 장치에 관한 것이다.
사물인터넷(Internet of Things)은 기기 단말의 지능적 상호작용을 핵심으로 하는 네트워크화된 애플리케이션 및 서비스이다. 각종 사물인터넷 단말을 통하여 데이터를 수집하고 사물인터넷의 게이트웨이를 통하여 단말의 모니터링 데이터를 사용자에게 제공한다.
일반적으로 사물인터넷의 가장 중요한 기능은 사물인터넷 단말이 보고한 모니터링 데이터를 이용하여 특정된 관리 기능을 실현함으로써 사람들의 일상생활 혹은 작업에 가치있는 정보 혹은 능력을 제공하는 것이다.
사물인터넷의 게이트웨이는 사물인터넷의 플랫폼에 대해서는 정보를 보고하는 기능을 가지고 센서에 대해서는 정보의 집중 및 메시지 라우팅 기능을 가지므로 사물인터넷의 게이트웨이는 사물인터넷에 있어서 아주 중요한 역할을 하고 있다(KR 공개특허 2015-0070191 참조).
한편, 유아를 위하여 대소변을 자동으로 감지하여 원격지에 위치한 보호자에게 대소변 상태를 알려주고, 기저귀로 인하여 엉덩이 부분이 짓무르지 않도록 구성하며, 밀폐성이 향상되어 후각에 의하여 파악할 수 있도록 한 대소변 감지기능 갖는 기능성 기저귀가 개발된 바 있다.
상기 기저귀는 절연지지부재와 도전선을 포함하고, 도전선은 도전분말을 잉크젯을 이용하여 다양한 형상의 도전선을 인쇄하여 구성하거나 또는 박막의 전극필름을 구성한 절연지지부재, 절연지지부재의 끝단에 도전선과 연결할 수 있도록 전극돌기를 형성하고 결합할 수 있는 연결판, 본체 및 디스플레이부로 이루어진다(KR 특허 1289747 참조).
그러나, 이러한 기존의 기능성 기저귀는 대변과 소변을 구분해서 알려주기 위해 도전선과 박막저항을 갖는 각각의 대변감지부와 소변감지부를 설치하였으나, 오히려 구성이 복잡해지고 오작동이 발생되며 유아의 움직임에 의해 센서의 파손우려가 높은 문제점이 있었다.
KR 공개특허 2015-0070191 (2015.06.24) KR 특허 1289747 (2013.07.19)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 사물인터넷(IoT) 기반으로 간단하게 설치된 센서에 의해 감지되는 온도, 습도, 가스 변화량을 종합하여 대소변을 정확하게 가려내고 게이트웨이를 통해 상태정보를 수집하여 부모에게 소리, 조명 등으로 알려주는 IoT 기반의 상태 알람 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 IoT 기반의 상태 알람 장치는 유아의 기저귀에 설치되어 온도, 습도 및 가스를 감지하는 IoT 센서; 및 상기 IoT 센서와 무선통신으로 연결되어 IoT 센서에서 대소변이 감지되면 소리 및/또는 조명으로 알람하는 IoT 게이트웨이; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 IoT 센서는 온도를 감지하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 가스를 감지하는 가스센서; IoT 게이트웨이와 무선통신하는 센서 통신부; 및 온도센서, 습도센서, 가스센서로부터 감지되는 측정값으로 대소변을 판단하는 센서 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 제어부는 습도가 온도보다 빨리 높아지면 소변으로 감지하고, 온도가 습도보다 빨리 높아지면 대변으로 감지하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 센서 제어부는 가스가 먼저 높아지고 온도가 높아지면 대변으로 감지하고, 습도가 먼저 높아지고 가스가 높아지면 소변으로 감지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 IoT 게이트웨이는 소리로 알람하는 소리부; 조명으로 알람하는 조명부; IoT 센서와 무선통신하는 게이트웨이 통신부; 및 소리부와 조명부의 알람을 제어하는 게이트웨이 제어부; 를 포함하여 구성되며, 상기 센서 제어부는 감지된 대소변량에 따라 IoT 게이트웨이에 감지 레벨을 송신하고, 게이트웨이 제어부는 감지 레벨에 따라 조명부의 색상을 변화시켜 알람하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 IoT 센서는 센서 알람부가 더 구성되며, IoT 센서는 외출시 부모가 소지한 이동통신 단말기와 무선통신하여 설정 거리보다 멀어지면 센서 알람부에서 알람하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 IoT 게이트웨이는 음성수집부; 및 진동부가 더 구성되며, 음성수집부에서 유아의 울음소리가 감지되면 진동부는 청각장애 부모에게 진동으로 알람하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 IoT 기반의 상태 알람 장치는 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.
첫째, 사물인터넷(IoT) 기반으로 간단하게 설치된 센서에 의해 감지되는 온도, 습도, 가스 변화량을 종합하여 대소변을 정확하게 가려내고 게이트웨이를 통해 상태정보를 수집하여 대소변량까지 조명의 색상 등으로 부모에게 알려준다.
둘째, 외출시에는 부모가 소지한 이동통신 단말기와 센서가 무선통신으로 거리를 측정하여 설정 거리보다 멀어지면 부모에게 알려줘서 미아 발생을 방지한다.
셋째, IoT 게이트웨이를 통해 소리를 분석하여 유아의 울음소리가 감지되면 청각장애가 있는 부모에게 진동으로 알려줘서 즉시 대처할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기반의 상태 알람 장치를 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명에 따른 IoT 기반의 상태 알람 장치의 IoT 센서와 IoT 게이트웨이를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭이 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기반의 상태 알람 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 IoT 기반의 상태 알람 장치의 IoT 센서와 IoT 게이트웨이를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 IoT 기반의 상태 알람 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, IoT 센서(100) 및 IoT 게이트웨이(200)를 포함하여 구성된다.
IoT 센서(100)는 유아의 기저귀 상태, 즉 대소변 여부를 판단하기 위해 기저귀 내측에 설치되어 기저귀의 온도, 습도 및 가스를 감지한다.
IoT 게이트웨이(200)는 상기 IoT 센서(100)와 블루투스 등의 무선통신으로 연결되며, IoT 센서(100)에서 대소변이 감지되면 소리 및/또는 조명으로 주위에 있는 부모나 가족에게 알람한다.
상기 IoT 게이트웨이(200)는 기저귀에 설치된 IoT 센서(100)와 30m 이상의 거리에 있어도 데이터 수신이 가능하도록 하여 집안 어디에서나 사용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 IoT 센서(100)는 온도센서(110), 습도센서(120), 가스센서(130), 센서 통신부(140) 및 센서 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
온도센서(110)는 온도 변화를 감지하고, 습도센서(120)는 습도 변화를 감지하며, 가스센서(130)는 가스 변화를 감지하고, 센서 통신부(140)는 상기 IoT 게이트웨이(100)와 블루투스 등으로 무선통신한다.
그리고, 센서 제어부(150)는 상기 온도센서(110), 습도센서(120), 가스센서(130)로부터 감지되는 온도(변화량), 습도(변화량), 가스(변화량) 측정값으로 기저귀 내의 대소변 여부를 판단한다.
상기 IoT 게이트웨이(200)는 소리부(210), 조명부(220), 게이트웨이 통신부(230) 및 게이트웨이 제어부(240)를 포함하여 구성된다.
소리부(210)는 음향이나 음성 등의 소리로 알람하고, 조명부(220)는 조명(불빛)의 점멸이나 색상 변화로 알람하며, 게이트웨이 통신부(230)는 상기 IoT 센서(100)와 블루투스 등에 의해 무선통신한다.
게이트웨이 제어부(240)는 상기 IoT 센서(100)로부터 전송받은 기저귀 대소변 여부에 따라 소리부(210)와 조명부(220)의 알람을 제어한다.
여기서, 상기 IoT 센서(100)의 센서 제어부(150)는 온도센서(110)와 습도센서(120)를 통해 습도가 온도보다 빨리 높아지면(상승 변화량이 크면) 소변으로 감지하고, 온도가 습도보다 빨리 높아지면(상승 변화량이 크면) 대변으로 감지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서 제어부(150)는 온도센서(110), 습도센서(120), 가스센서(130)를 통해 가스가 먼저 높아지고 온도가 높아지면(상승 순서에 의해) 대변으로 감지하고, 습도가 먼저 높아지고 가스가 높아지면(상승 순서에 의해) 소변으로 감지하는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 상기 센서 제어부(150)는 온도센서(110), 습도센서(120), 가스센서(130)를 통해 감지된 대소변량에 따라 IoT 게이트웨이(200)에 감지 레벨을 송신하고, 게이트웨이 제어부(240)는 송신된 감지 레벨에 따라 조명부(220)의 색상을 변화시켜 알람하도록 구성할 수 있다.
이러한 실시예의 경우 IoT 센서(100)로부터 전송된 감지 레벨이 높아짐에 따라 조명부(220)는 예를 들어 청색<노란색<적색 순서로 색상을 변화시켜 대소변량을 구분해서 알람할 수 있다.
그리고, 상기 IoT 센서(100)는 1초마다 기저귀 상태를 감지하여 소비전류를 최소화해서 100mAh 정도의 배터리를 1회 충전으로 1개월 이상 사용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 IoT 센서(100)는 센서 알람부(160)가 더 구성될 수 있으며, 이러한 실시예의 경우 IoT 센서(100)는 외출시 부모가 소지한 별도의 스마트폰과 같은 이동통신 단말기(300)와 블루투스 등으로 무선통신하여 설정 거리보다 멀어지면 센서 알람부(160)에서 알람하도록 구성할 수 있다.
이러한 실시예에서 상기 IoT 센서(100)와 이동통신 단말기(300) 간의 거리 설정은 이동통신 단말기(300)에서 다운로드하여 실행가능한 어플리케이션 형태로 제공될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 IoT 게이트웨이(200)는 음성수집부(250) 및 진동부(260)가 더 구성될 수 있는데, 음성수집부(250)는 소리로부터 유아의 음성, 특히 울음소리인지를 판단하고, 진동부(260)는 진동을 발생시켜 알람한다.
상기 실시예는 청각장애가 있는 부모를 고려한 것으로, 음성수집부(250)에서 유아의 울음소리가 감지되면 진동부(260)는 청각장애 부모에게 진동으로 알람한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 IoT 기반의 상태 알람 장치는 먼저 유아의 기저귀 대소변 여부를 IoT 센서(100)에 의해 온도, 습도 및 가스 감지로 종합 판단해서 무선통신 IoT 게이트웨이(200)를 통해 알람하여 대소변 판단 오류 가능성을 현저히 저하시킬 수 있다.
이때, IoT 게이트웨이(200)는 IoT 센서(100)의 대소변 감지를 소리와 조명, 특히 감지레벨에 따라 대소변량을 색상으로 알람하기 때문에 주위에 있는 부모나 가족의 신속한 대처가 가능한 것이다.
또한, 외출시 부모의 이동통신 단말기(300)와 IoT 센서(100)가 무선통신하여 거리가 멀어짐에 따라 알람하여 미아를 방지하고, 유아의 울음소리가 감지되는 경우 IoT 게이트웨이(200)가 진동을 발생시켜 청각장애 부모가 신속하게 대처할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
100...IoT 센서 110...온도센서
120...습도센서 130...가스센서
140...센서 통신부 150...센서 제어부
160...센서 알람부
200...IoT 게이트웨이 210...소리부
220...조명부 230...게이트웨이 통신부
240...게이트웨이 제어부 250...음성 수집부
260...진동부
300...이동통신 단말기

Claims (7)

  1. 유아의 기저귀에 설치되어 온도, 습도 및 가스를 감지하는 IoT 센서; 및
    상기 IoT 센서와 무선통신으로 연결되어 IoT 센서에서 대소변이 감지되면 소리 및/또는 조명으로 알람하는 IoT 게이트웨이; 를 포함하여 구성되고,
    상기 IoT 센서는 온도를 감지하는 온도센서; 습도를 감지하는 습도센서; 가스를 감지하는 가스센서; IoT 게이트웨이와 무선통신하는 센서 통신부; 및 온도센서, 습도센서, 가스센서로부터 감지되는 측정값으로 대소변을 판단하는 센서 제어부; 를 포함하여 구성되며,
    상기 센서 제어부는 습도가 온도보다 빨리 높아지면 소변으로 감지하고, 온도가 습도보다 빨리 높아지면 대변으로 감지하고,
    상기 센서 제어부는 가스가 먼저 높아지고 온도가 높아지면 대변으로 감지하고, 습도가 먼저 높아지고 가스가 높아지면 소변으로 감지하며,
    상기 IoT 게이트웨이는 소리로 알람하는 소리부; 조명으로 알람하는 조명부; IoT 센서와 무선통신하는 게이트웨이 통신부; 및 소리부와 조명부의 알람을 제어하는 게이트웨이 제어부; 를 포함하여 구성되며,
    상기 센서 제어부는 감지된 대소변량에 따라 IoT 게이트웨이에 감지 레벨을 송신하고, 게이트웨이 제어부는 감지 레벨에 따라 조명부의 색상을 변화시켜 알람하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 알람 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 IoT 센서는 센서 알람부가 더 구성되며, IoT 센서는 외출시 부모가 소지한 이동통신 단말기와 무선통신하여 설정 거리보다 멀어지면 센서 알람부에서 알람하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 알람 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 IoT 게이트웨이는 음성수집부; 및 진동부가 더 구성되며, 음성수집부에서 유아의 울음소리가 감지되면 진동부는 청각장애 부모에게 진동으로 알람하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 알람 장치.
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