KR101819552B1

KR101819552B1 - 스마트 기저귀

Info

Publication number: KR101819552B1
Application number: KR1020160021391A
Authority: KR
Inventors: 박준상
Original assignee: (주)크레이더스
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2018-01-17
Also published as: KR20170099248A

Abstract

본 발명의 스마트 기저귀는 사용자의 다리 사이에 채워지고 소변을 받아내는 기저귀; 상기 기저귀에서 상기 소변을 받는 영역에 설치되고 전기가 소통되는 패턴부; 상기 패턴부에 상기 소변을 감지하기 위한 전기 신호를 공급하는 프로세싱부;를 포함할 수 있다.

Description

스마트 기저귀{SMART DIAPER}

본 발명은 사용자의 다리 사이에 채워지고 사용자의 소변을 받아내는 기저귀에 관한 것이다.

기저귀는 고령자나 신체 장애자 등이 사용하는 흡수성 물품으로서, 일회용 기저귀, 트레이닝 팬츠, 실금용 팬츠 등이 있다. 이들 흡수성 물품은, 어느 것이나 착용자의 생활 습관이나 간호 레벨에 따라 구별되어 쓰여지고 있다.

예컨대 일회용 기저귀는, 고령자나 신체 장애자 등과 같이 자력으로의 배설 행위가 곤란한 사람에 대해 그 배설물을 누설하지 않고 유지 흡수함으로써, 배설 등을 위한 보조구로서 또는 간호용 위생품으로서 사용되고 있다.

소변은 사용자의 건강 상태를 파악하는 중요한 자료가 될 수 있다. 따라서, 사용자의 소변을 감지하고 관리하는 방안이 요구된다.

한국등록특허공보 제1246464호에는 남성의 주요 부위를 용이하게 꺼낼 수 있는 일회용 기저귀가 개시되고 있으나, 소변을 관리하는 방안은 나타나지 않고 있다.

한국등록특허공보 제1246464호

본 발명은 사용자의 소변 상태를 파악하고 관리할 수 있는 스마트 기저귀를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 스마트 기저귀는 사용자의 다리 사이에 채워지고 소변을 받아내는 기저귀; 상기 기저귀에서 상기 소변을 받는 영역에 설치되고 전기가 소통되는 패턴부; 상기 패턴부에 상기 소변을 감지하기 위한 전기 신호를 공급하는 프로세싱부를 포함할 수 있다.

이때, 패턴부는 전도성 고분자 화합물, 다시 말해 전도성 잉크가 설정 패턴으로 인쇄된 것일 수 있다.

본 발명의 스마트 기저귀는 전기가 소통되는 패턴부, 상기 패턴부에 소변 감지를 위한 전기 신호를 공급하는 프로세싱부를 포함할 수 있다. 패턴부와 프로세싱부에 따르면, 기저귀의 소변을 감지할 수 있다.

본 발명의 스마트 기저귀는 사용자의 피부에 접촉되는 패턴부에 저주파 신호를 제공하고, 저주파 신호를 통해 저주파 치료를 수행할 수 있다. 저주파 신호의 제공 중에도 소변을 감지할 수 있도록, 본 발명의 스마트 기저귀는 제공된 전기 신호의 오프셋 변화를 파악하고, 오프셋 변화를 이용해서 소변을 감지할 수 있다.

본 발명의 스마트 기저귀는 특수한 구조의 패턴부를 가질 수 있다. 특수한 구조의 패턴부를 이용해서 소변이 묻은 영역의 면적을 추정할 수 있으며, 기저귀의 단위 면적당 흡수량과 소변이 묻은 소변 영역의 면적을 이용해서 소변의 양을 파악할 수 있다.

본 발명의 스마트 기저귀는 소변의 유무, 소변의 양을 사용자의 휴대 단말기 또는 근거리의 억세스 포인트를 통해 서버로 전송할 수 있다. 서버는 해당 사용자의 소변 양을 의사 등의 휴대 단말기에 제공할 수 있다. 이와 같이 사용자의 소변 유무, 소변량이 해당 사용자의 관리자에 해당하는 의사에게 제공되므로, 소변의 관리를 통해 환자의 건강 상태를 용이하게 관리하고 파악할 수 있다.

도 1은 본 발명의 스마트 기저귀를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 스마트 기저귀를 나타낸 다른 개략도이다.
도 3은 본 발명의 패턴부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 패턴부를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 스마트 기저귀를 이용한 소변 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 6은 기저귀의 흡수 부재를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 스마트 기저귀를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 스마트 기저귀는 기저귀(110), 패턴부(130) 및 프로세싱부(150)를 포함할 수 있다.

기저귀(110)는 사용자의 다리 사이에 채워지고 소변을 받아내는 기구일 수 있다. 기저귀(110)는 일방향으로 연장되는 판 형상으로 형성된 몸체(111), 몸체(111)의 단부로부터 몸체(111)의 연장 방향에 수직하게 연장되는 허리 벨트(113)를 포함할 수 있다.

몸체(111)는 소변을 배설하는 사용자의 배설 기관에 대면하게 배치될 수 있다. 몸체(111)는 사용자의 엉덩이으로부터 다리 사이를 거쳐 배 부위까지 연장되는 길이를 가질 수 있다.

허리 벨트(113)는 몸체(111)의 일단부의 측면으로부터 연장되고, 사용자의 엉덩이로부터 사용자의 허리를 거쳐 사용자의 배까지 연장되는 길이를 가질 수 있다. 몸체(111)의 일단부로부터 연장된 허리 벨트(113)의 단부는 몸체(111)의 타단부에 착탈될 수 있다.

허리 벨트(113)의 단부에는 몸체(111)에 착탈되는 제1 착탈 부재(115)가 마련될 수 있다. 몸체(111)의 타단부에는 제1 착탈 부재(115)에 착탈되는 제2 착탈 부재(117)가 마련될 수 있다. 제1 착탈 부재(115)와 제2 착탈 부재(117)는 밸크로, 단추, 후크 등 다양하게 구성될 수 있다.

제1 착탈 부재(115)가 제2 착탈 부재(117)에 장착되면, 몸체(111)의 일단부로부터 연장된 허리 벨트(113)는 몸체(111)의 타단부에 연결된 상태가 될 수 있다. 이때, 허리 벨트(113)와 몸체(111)의 사이에는 사용자의 다리가 통과되는 다리 홀(119)이 형성된다.

몸체(111)에는 사용자의 소변을 흡수할 수 있는 흡수 부재와, 흡수 부재의 외면을 감싸는 외피가 마련될 수 있다. 여기서, 흡수 부재의 내면은 사용자의 신체의 대면되는 면으로 정의되고, 흡수 부재의 외면은 내면에 반대되는 면이면서 외부에 노출되는 면으로 정의될 수 있다.

외피는 촉감이 부드럽고 기저귀(110)의 착용 상태에서 소변이 용이하게 투과하지 아니하는 발수성을 가진 직물을 포함하는 것이 바람직하다.

도 6은 기저귀(110)의 흡수 부재를 나타낸 단면도이다.

흡수 부재는 사용자의 신체에 직접 접촉되는 요소로, 이중 편성물층(41), 망사층(43), 속건성 편성물층(45)을 포함할 수 있다.

이중 편성물층(41)은 촉감이 부드러우면서도 두터움을 가지도록 면 등의 천연 섬유를 포함하는 것이 좋다.

망사층(43)은 이중 편성물층(41)을 통하여 흡수되는 소변이 용이하게 통과되도록 구멍이 뚫인 망사 형상으로 형성될 수 있다. 망사층(43)은 이중 편성물층(41)과 속건성 편성물층(45)의 형상을 판 형상으로 유지시킬 수 있다.

속건성 편성물층(45)은 흡수된 소변이 전체적으로 평준하게 번질도록 하고, 신속히 건조되도록 하기 위하여 흡수 발한 속건성 섬유사로 편성될 수 있다.

사용자의 피부로부터 외피를 향하는 방향으로 이중 편성물층(41), 망사층(43), 속건성 편성물층(45)이 순서대로 적층된 제1 적층체가 마련될 수 있다. 사용자의 피부로부터 외피를 향하는 방향으로 속건성 편성물층(45), 망사층(43), 이중 편성물층(41)이 순서대로 적층된 제2 적층체가 마련될 수 있다. 이때, 흡수 부재는 사용자의 피부로부터 외피를 향하는 방향으로 제1 적층체와 제2 적층체가 순서대로 적층된 것일 수 있다.

제1 적층체와 제2 적층체에 따르면, 소변이 신속하게 흡수 발산되고, 피부에 대면되는 부위를 건조하게 유지시킬 수 있다.

사용자의 피부에 대면되는 이중 편성물층(41)의 일면에는 공기가 원활하게 소통되도록 홈 형상의 리브가 마련될 수 있다.

이상의 기저귀(110)에 따르면, 사용자로부터 발생된 소변이 용이하게 흡수되고, 사용자의 피부는 소변에도 불구하고 건조한 상태로 유지될 수 있다.

본 발명의 스마트 기저귀는 사용자의 소변을 자동으로 감지할 수 있다. 소변의 감지를 위해 패턴부(130) 및 프로세싱부(150)가 이용될 수 있다.

패턴부(130)는 기저귀(110)에서 소변을 받는 영역에 설치되고 전기가 소통될 수 있다. 패턴부(130)는 전기가 소통되는 선 형상의 패턴을 포함할 수 있다.

패턴부(130)는 사용자의 피부에 접촉되는 기저귀(110)의 일면이나 기저귀(110)의 내부에 설치될 수 있다. 기저귀(110)의 내부에 설치된 경우 패턴부(130)는 전기가 소통되는 금속 와이어로 구성되어도 무방하다. 다만, 패턴부(130)가 피부에 대면되는 기저귀(110)의 일면에 설치되는 경우, 착용감 등을 고려하여 금속 와이어의 설치가 어려울 수 있다. 다양한 위치에 형성되기 위해 패턴부(130)는 전도성 고분자 화합물이 설정 패턴으로 인쇄된 것일 수 있다. 다시 말해, 패턴부(130)는 전도성 잉크를 포함할 수 있다.

일 예로, 전도성 고분자 화합물은 피롤을 전해 중합하여 획득되는 폴리피롤을 포함할 수 있다. 폴리피롤은 무독성의 성질을 가지므로, 피부에 대면되는 기저귀(110)에 인쇄되어도 무방하다. 물론, 기저귀(110)에 내부에 형성되어도 무방하다.

패턴부(130)는 폴리피롤, 물, 레진, 아세틸의 혼합물을 포함할 수 있다. 폴리피롤은 전기 전도성을 갖는 것으로 금속 도선을 대체할 수 있다. 레진은 폴리피롤이 기저귀(110)를 구성하는 각종 층에 접착되도록 하기 위한 접착 기능을 수행할 수 있다. 아세틸은 폴리피롤과 레진을 물에 용해시킨 후 휘발될 수 있다.

구체적으로, 패턴부(130)는 통전성을 갖는 폴리피롤이 레진에 의해 기저귀의 소변을 받는 영역에 부착된 것일 수 있다. 소변을 받는 영역에 형성 용액을 설정 패턴과 동일한 형상으로 도포한 후 형성 용액을 건조시키면 패턴부(130)가 형성될 수 있다. 형성 용액은 폴리피롤, 폴리피롤을 용해시키는 물, 레진, 레진을 용해시키고 물과 섞이는 아세틸을 포함할 수 있다.

패턴부(130)에 의해 기저귀(110)에는 전기가 소통되는 라인이 깔릴 수 있다.

프로세싱부(150)는 패턴부(130)에 소변을 감지하기 위한 전기 신호를 공급할 수 있다. 패턴부(130)는 기저귀(110)와 함께 휘어지는 플렉시블한 성질을 가질 수 있는 반면, 프로세싱부(150)는 딱딱하게 형성될 수 있다. 딱딱한, 프로세싱부(150)에 의해 착용감이 저하될 수 있으므로, 필요에 따라 프로세싱부(150)는 기저귀(110)에 장착되거나 이탈되게 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 스마트 기저귀를 나타낸 다른 개략도이다.

패턴부(130)의 단부에는 프로세싱부(150)에 착탈되는 제1 연결 단자(139)가 마련될 수 있다. 제1 연결 단자(139)는 금속 재질의 똑딱이 단추 형상으로 형성될 수 있다. 프로세싱부(150)는 제1 연결 단자(139)를 통해 패턴부(130)에 장착되거나 이탈될 수 있다. 프로세싱부(150)에는 제1 연결 단자(139)에 착탈되는 제2 연결 단자(미도시)가 마련될 수 있다.

프로세싱부(150)가 피부에 대면되는 기저귀(110)의 내면에 설치되면 착용감이 현격하게 저하될 수 있다. 따라서, 프로세싱부(150)는 기저귀(110)의 외면에 설치되는 것이 좋다. 프로세싱부(150)가 기저귀(110)의 외면에 착탈되도록, 제1 연결 단자(139)는 기저귀(110)의 외면에 형성되고, 패턴부(130)에 전기적으로 연결될 수 있다.

프로세싱부(150)는 패턴부(130)로부터 되돌아온 전기 신호를 분석하고, 분석 결과를 이용해서 소변의 유무 및 소변의 양을 산출할 수 있다. 프로세싱부(150)는 구동 전력을 제공하는 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리의 한정된 충전 전력을 이용해서 장기간 구동될 필요가 있다. 장기간의 구동을 위해 프로세싱부(150)는 구동 전력을 절약하도록 동작할 수 있다.

일 예로, 프로세싱부(150)는 패턴부(130)에 제1 전기 신호를 공급하는 제1 모드 또는 패턴부(130)에 제1 전기 신호보다 강한 전류값을 갖는 제2 전기 신호를 공급하는 제2 모드로 동작할 수 있다.

제1 모드는 실시간 또는 설정 주기에 따라 이루어지며, 소변의 유무를 감지하는 동작 모드일 수 있다. 패턴부(130)는 서로 이격된 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)을 포함할 수 있다. 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)은 프로세싱부(150)에 연결될 수 있다. 프로세싱부(150)는 제1 기본 패턴(131)으로 제1 전기 신호를 공급하고, 제2 기본 패턴(132)으로부터 출력되는 전기 신호, 다시 말해 패턴부(130)로부터 되돌아온 전기 신호를 분석할 수 있다.

기저귀(110)에 소변이 묻지 않은 경우 제1 전기 신호는 제2 기본 패턴(132)으로 전달될 수 없으므로, 제2 기본 패턴(132)으로부터 출력되는 전기 신호는 없을 것이다. 만약, 사용자가 소변을 보게 되면, 소변은 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)에 걸쳐서 번질 수 있다. 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)에 걸쳐서 묻은 소변은 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)을 전기적으로 연결하는 도선의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 제1 기본 패턴(131)에 공급된 제1 전기 신호는 제1 기본 패턴(131), 소변, 제2 기본 패턴(132)을 거쳐 프로세싱부(150)로 유입될 수 있다.

프로세싱부(150)는 제2 기본 패턴(132)으로부터 제1 전기 신호가 입수되면 소변이 발생된 것으로 판단할 수 있다.

프로세싱부(150)는 제1 모드의 동작 중에 소변이 감지되면 제2 모드로 동작될 수 있다. 제2 모드는 제2 전기 신호를 이용해서 소변의 양을 파악하는 동작 모드일 수 있다. 제2 모드는 전기 신호의 전류 변화 또는 전압 변화를 이용해서 소변의 양을 파악할 수 있다. 전류의 변화 또는 전압의 변화를 명확하게 구분하기 위해 제2 전기 신호는 제1 전기 신호보다 강한 전류값을 가질 수 있다.

제1 모드에서 제2 전기 신호가 이용될 수 있으나, 항상 동작하거나 주기적으로 동작하는 제1 모드에 제2 전기 신호가 적용되면 배터리의 전력 소모가 극심해질 수 있다. 따라서, 평소에는 소변의 양을 검출하기는 어렵지만 소변의 유무 정도는 파악할 수 있는 세기의 제1 전기 신호를 공급하는 것이 좋다. 그리고, 소변이 감지된 경우에 한해 제2 전기 신호가 공급되면 전력 소모를 최소화시키면서 소변을 감지하고, 소변의 양을 파악할 수 있다.

한편, 프로세싱부(150)는 실시간 또는 설정 주기에 따라 공급되는 제1 전기 신호를 저주파 치료에 활용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 패턴부(130)를 나타낸 개략도이다.

패턴부(130)는 설정 방향으로 연장되는 선 형상으로 형성되고 프로세싱부(150)에 연결된 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)을 포함할 수 있다.

제1 기본 패턴(131)에는 프로세싱부(150)로부터 공급된 전기 신호 s_in이 인가될 수 있다.

제2 기본 패턴(132)은 제1 기본 패턴(131)으로부터 이격된 위치에 배치될 수 있다. 거리상으로 서로 이격되므로, 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)은 전기적으로 단절된 상태를 유지할 수 있다.

제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)에 걸쳐 기저귀(110)에 소변이 묻으면, 제1 기본 패턴(131)에 인가된 전기 신호 s_in은 소변을 타고 제2 기본 패턴(132)으로 전달될 수 있다.

프로세싱부(150)는 제2 기본 패턴(132)으로부터 전달된 전기 신호 s_out을 이용해 소변을 감지할 수 있다.

프로세싱부(150)를 통해 패턴부(130)에 제공되는 전기 신호 s_in, 특히, 제1 전기 신호는 신체를 통과하고 저주파 치료가 가능한 저주파 신호일 수 있다. 패턴부(130)로 공급되는 전기 신호 s_in이 진폭이 변화하는 저주파 신호인 경우, 진폭의 변화를 이용해서 소변의 유무 또는 소변의 양을 감지하는 것은 어렵다. 따라서, 프로세싱부(150)는 패턴부(130)로부터 되돌아온 전기 신호의 오프셋을 감시할 수 있다. 그리고, 오프셋이 설정 범위를 벗어나면 소변이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

제1 기본 패턴(131)에 저주파 신호가 인가되면 소변이 없더라도 전기 신호 s_in(입력 신호)은 사용자의 피부를 거쳐 제2 기본 패턴(132)으로 전기 신호 s_out(출력 신호)으로 출력될 수 있다. 이때의 s_out의 전류의 오프셋은 i1일 수 있다.

그런데, 사용자에 의해 발생된 소변이 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)에 걸쳐서 묻으면, 소변으로 인해 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132) 사이의 저항은 낮아질 수 있다. 따라서, s_in의 전압이 동일하다면, s_out의 전류 오프셋은 높아지게 될 것이다. 이때, 높아진 전류 오프셋값이 설정 범위보다 높다면 프로세싱부(150)는 소변이 존재하는 것으로 파악할 수 있다.

소변을 정확하게 감지하기 위해 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)은 복잡하게 서로 얽혀서 형성되는 것이 좋다. 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)이 서로 복잡하게 얽히게 형성되면, 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)의 제조가 어려울 수 있다. 따라서, 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)은 서로 일방향으로 연장되는 형상을 유지한 상태로 형성하고, 다른 부가 패턴이 형성되는 것이 좋다.

일 예로, 제1 기본 패턴(131)에는 복수의 제1 날개 패턴(133)이 형성되고, 제2 기본 패턴(132)에는 복수의 제2 날개 패턴(134)이 형성될 수 있다.

제1 날개 패턴(133)은 제1 기본 패턴(131)으로부터 제2 기본 패턴(132)을 향해 돌출될 수 있다.

제2 날개 패턴(134)은 제2 기본 패턴(132)으로부터 제1 기본 패턴(131)을 향해 돌출될 수 있다.

제1 날개 패턴(133)과 제2 날개 패턴(134)은 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)의 길이 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 이때, 제1 기본 패턴(131)과 제1 날개 패턴(133)은 제2 기본 패턴(132)과 제2 날개 패턴(134)으로부터 이격될 수 있다.

프로세싱부(150)는 패턴부(130)로부터 되돌아온 전기 신호 s_out의 전류값을 이용해 소변이 패턴부(130)에 묻은 패턴 면적 L1, L2를 파악할 수 있다. 프로세싱부(150)는 패턴 면적을 이용해서 소변이 기저귀(110)에 묻은 소변 면적 ⓐ, ⓑ를 추정할 수 있다.

기저귀(110)의 소변이 묻거나 번진 영역의 면적, 다시 말해 소변 면적이 ⓐ인 경우를 가정한다. 소변 면적 ⓐ의 경우 1개의 제1 날개 패턴(133)과 1개의 제2 날개 패턴(134)이 소변에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

프로세싱부(150)는 패턴부(130)로부터 되돌아온 전기 신호, 다시 말해 패턴부(130)로부터 출력된 전기 신호 s_out의 전류를 측정하고, 측정된 전류값을 이용해 소변이 걸친 제1 날개 패턴(133)의 개수와 제2 날개 패턴(134)의 개수를 파악할 수 있다. 일 예로, 1개의 날개 패턴과 1개의 제2 날개 패턴(134)이 소변이 걸쳐진 경우, 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)은 소변의 저항에 해당되는 제1 저항체를 거쳐 연결된 상태가 될 수 있다. 이때, s_out의 전류값은 s_in의 전압값을 제1 저항체의 저항값으로 나눈 값이 된다. 이를 이용해 프로세싱부(150)는 s_out의 전류값을 이용해 제1 저항체의 저항값 및 제1 저항체를 형성하는 소변이 걸쳐진 패턴의 면적 L1을 파악할 수 있다. 제1 저항체는 상당히 높은 저항값을 갖는 상태일 수 있으므로, s_out의 전류값은 상당히 낮은 상태가 될 것이다. 액체 상태의 소변은 패턴 면적 L1을 포함하면서 방사 방향 또는 기저귀(110)의 형상에 따라 타원형으로 번진 상태로 유추되므로, 프로세싱부(150)는 L1을 이용해서 소변 면적 ⓐ를 파악할 수 있다.

반면, 소변 면적 ⓑ의 경우 2개의 제1 날개 패턴(133)과 2개의 제2 날개 패턴(134)이 소변에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 2개의 제1 날개 패턴(133)과 2개의 제2 날개 패턴(134)을 연결하는 소변의 저항을 제2 저항체로 정의할 때, 제2 저항체의 저항값은 제1 저항체의 저항값보다 작다.

따라서, 제2 저항체일 때의 s_out의 전류값은 제1 저항체일 때의 s_out의 전류값보다 크다. 프로세싱부(150)는 sout의 전류값을 이용해 제2 저항체의 저항값 및 제2 저항체를 형성하는 소변이 걸쳐진 패턴의 면적 L2를 파악할 수 있다. 소변은 패턴 면적 L2를 포함하면서 방사 방향 또는 기저귀(110)의 형상에 따라 타원형으로 퍼지게 되므로, 프로세싱부(150)는 L2를 이용해서 소변 면적 ⓑ를 파악할 수 있다.

프로세싱부(150)는 패턴부(130)를 이용해서 소변이 기저귀(110)에 묻은 소변 면적 ⓐ, ⓑ를 파악하고, 소변 면적 ⓐ, ⓑ와 기파악된 기저귀(110)의 단위 면적당 흡수량을 이용해서 소변의 양을 산출할 수 있다. 구체적으로, 프로세싱부(150)는 소변 면적에 단위 면적당 흡수량을 곱해서 총 소변의 양을 산출할 수 있다. 단위 면적당 흡수량은 제조자에 의해 사전에 프로세싱부(150)에 입력될 수 있다.

소변량을 파악하기 위해 패턴부(130)는 다르게 형성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 패턴부(130)를 나타낸 개략도이다.

제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132)이 1개의 패턴조를 형성할 때, 프로세싱부(150)에는 복수의 패턴조가 연결될 수 있다.

각 패턴조는 기저귀(110)의 몸체(111)가 연장되는 방향을 따라 연장될 수 있다.

기저귀(110)에 소변이 묻게 되면 소변은 원형으로 번지게 된다. 따라서, 각 패턴조에 걸쳐지는 소변의 길이 L3, L4는 패턴조마다 달라지게 된다. 긴 길이 구간 L4에 소변이 걸친 패턴조에 구비된 제1 기본 패턴(131)과 제2 기본 패턴(132) 사이의 저항은 낮아지게 되므로, 전류는 커지게 된다. 반면, 짧은 길이 구간 L3에 소변이 걸친 패턴조의 경우 전류가 작아지게 된다.

프로세싱부(150)는 복수의 패턴조로부터 입수된 복수의 전류값 중 가장 큰 전류값을 갖는 패턴조를 추출하고, 해당 패턴조에 걸쳐진 소변의 길이 2R을 산출할 수 있다. 패턴조에 걸쳐진 소변의 길이와 전류값의 상관 관계는 사전 실험을 통해 획득된 상태일 수 있다. 가장 큰 전류값을 갖는 패턴조는 소변이 묻은 영영의 중심을 관통하는 것으로 추정될 수 있다. 따라서, 가장 큰 전류값을 갖는 패턴조에 소변이 묻은 길이를 파악하면, 원의 면적 공식에 의해 소변 면적을 쉽게 획득할 수 있다.

획득된 소변 면적에 기저귀(110)의 단위 면적당 흡수량을 곱하면 총 소변량이 산출될 수 있다.

도 5는 본 발명의 스마트 기저귀를 이용한 소변 관리 장치를 나타낸 개략도이다.

프로세싱부(150)에는 소변의 유무를 표시하거나, 소변량을 표시하는 표시부가 마련될 수 있다. 표시부는 스피커 등의 음향 출력 수단 또는 디스플레이를 포함할 수 있다. 그런데, 음향 출력 수단의 경우 사용자가 소변을 본 사실이 스피커를 통해 출력되므로, 사용자뿐만 아니라 주변 타인도 사용자가 소변을 본 사실을 알 수 있다. 따라서, 사용자가 창피해하고 사생활이 침해될 수 있는 소지가 있다. 반면, 디스플레이의 경우 사용자가 입고 있는 겉옷을 들춘 상태에서 확인해야 하므로 사용이 불편하다. 또한, 소변의 유무나 소변량은 사용자 본인 뿐만 아니라, 사용자를 관리하는 병원이나 의사 등의 관리자에게 알려질 필요가 있다.

소변의 유무 등을 관리자에게 알리기 위해 프로세싱부(150)는 서버(50)와 통신할 수 있다. 서버(50)는 원거리에 위치하므로, 프로세싱부(150)에 원거리 무선 통신 모듈이 설치될 필요가 있다. 그러나, 원거리 무선 통신 모듈은 1회용 기저귀(110)에 적용하기에는 매우 고가이고, 배터리 소모가 큰 문제가 있다. 따라서, 프로세싱부(150)는 현실적으로 서버(50)와 직접 통신하기 어렵다. 또한, 프로세싱부(150)가 서버(50)와 직접 통신하는 경우 사용자 본인은 소변량 등을 파악하기 어려운 문제가 있다.

소변의 유무 등을 관리자에게 알리는 동시에 사용상 편의를 개선하기 위해 프로세싱부(150)는 사용자의 휴대 단말기(10) 또는 사용자로부터 이격된 억세스 포인트(30)와 근거리 무선 통신할 수 있다. 일 예로, 프로세싱부(150)는 사용자의 스마트폰 또는 주변의 억세스 포인트(30)와 와이파이 또는 블루투스를 통해 통신할 수 있다. 이때, 단말기(10) 또는 억세스 포인트(30)는 소변의 감지 유무 또는 소변의 양을 서버(50)로 전달할 수 있다. 억세스 포인트(30)는 프로세싱부(150)와 서버(50) 간의 통신을 중계할 수 있다.

서버(50)는 병원 등과 같이 사용자의 소변 유무 또는 소변량을 관리할 필요가 있는 장소에 설치될 수 있으며, 의사 등의 관리자가 소지한 휴대 단말기(20)로 제공될 수 있다. 또한, 사용자는 다른 사람이 모르게 자신의 휴대 단말기(10)를 이용해서 자신이 소변을 본 사실이나 소변량을 용이하게 파악할 수 있다.

서버(50)는 관리자의 휴대 단말기(20)로 소변의 감지 유무 또는 소변의 양을 전달하거나, 프로세싱부(150)의 식별 번호를 이용해서 소변의 감지 유무 또는 소변의 양을 관리할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10, 20...휴대 단말기 30...억세스 포인트
50...서버 110...기저귀
111...몸체 113...허리 벨트
115...제1 착탈 부재 117...제2 착탈 부재
119...다리 홀 130...패턴부
131...제1 기본 패턴 132...제2 기본 패턴
133...제1 날개 패턴 134...제2 날개 패턴
139...제1 연결 단자 150...프로세싱부

Claims

사용자의 다리 사이에 채워지고 소변을 받아내는 기저귀;
상기 기저귀에서 상기 소변을 받는 영역에 설치되고 전기가 소통되는 패턴부;
상기 패턴부에 상기 소변을 감지하기 위한 전기 신호를 공급하는 프로세싱부;를 포함하고,
상기 패턴부는 사용자에 대면되는 상기 기저귀의 내면이나 상기 기저귀의 내부에 설치되며,
상기 패턴부의 단부에는 상기 프로세싱부에 착탈되는 제1 연결 단자가 마련되며,
상기 제1 연결 단자의 일단은 금속 재질의 똑딱이 단추 형상으로 형성되고,
똑딱이 단추 형상으로 형성된 상기 제1 연결 단자의 일단은 상기 기저귀의 외면에 노출되고, 상기 프로세싱부에 마련된 제2 연결 단자에 착탈 가능하게 형성되며,
상기 제1 연결 단자의 타단은 상기 기저귀의 외면을 통과해서, 사용자에 대면되는 상기 기저귀의 내면이나 상기 기저귀의 내부에 설치된 상기 패턴부에 전기적으로 연결되고,
상기 패턴부는 상기 프로세싱부에 연결된 제1 기본 패턴과 제2 기본 패턴을 포함하고,
상기 제1 기본 패턴과 상기 제2 기본 패턴은 전기적으로 단절되도록 서로 이격된 위치에 배치되며,
상기 프로세싱부는 상기 패턴부에 제1 전기 신호를 공급하는 제1 모드 또는 상기 패턴부에 상기 제1 전기 신호보다 강한 전류값을 갖는 제2 전기 신호를 공급하는 제2 모드로 동작하고,
상기 제1 모드에서 상기 프로세싱부는 상기 제1 기본 패턴에 상기 제1 전기 신호를 공급하고, 상기 제2 기본 패턴으로부터 출력되는 전기 신호를 분석하며,
상기 제1 기본 패턴과 상기 제2 기본 패턴에 걸쳐 상기 기저귀에 상기 소변이 묻으면, 상기 제1 기본 패턴에 공급된 상기 제1 전기 신호는 상기 소변, 상기 제2 기본 패턴을 거쳐 상기 프로세싱부로 유입되고,
상기 제1 모드는 설정 주기에 따라 이루어지며,
상기 제1 모드에서 상기 프로세싱부는 상기 제2 기본 패턴으로부터 상기 제1 전기 신호가 입수되면 상기 소변이 발생된 것으로 판단하고,
상기 프로세싱부는 상기 소변이 발생된 것으로 판단되면 상기 제2 모드로 동작하며,
상기 제2 모드에서 상기 프로세싱부는 상기 제1 기본 패턴에 상기 제2 전기 신호를 공급하고, 상기 제2 기본 패턴으로부터 출력되는 전기 신호의 전류 변화 또는 전압 변화를 이용해서 상기 소변의 양을 파악하는 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 패턴부는 전도성 고분자 화합물이 설정 패턴으로 인쇄된 것인 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 패턴부는 통전성을 갖는 폴리피롤이 레진에 의해 상기 기저귀의 상기 소변을 받는 영역에 부착된 것이고,
형성 용액을 상기 소변을 받는 영역에 설정 패턴과 동일한 형상으로 도포한 후 상기 형성 용액을 건조시키면 상기 패턴부가 형성되며,
상기 형성 용액은 상기 폴리피롤, 상기 폴리피롤을 용해시키는 물, 상기 레진, 상기 레진을 용해시키고 상기 물과 섞이는 아세틸을 포함하는 스마트 기저귀.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 프로세싱부는 실시간으로 상기 전기 신호를 공급하거나, 설정 주기에 따라 상기 전기 신호를 공급하고,
상기 전기 신호는 신체를 통과하고 저주파 치료가 가능한 저주파 신호인 스마트 기저귀.
제6항에 있어서,
상기 프로세싱부는 상기 패턴부로부터 되돌아온 상기 전기 신호의 오프셋을 감시하고, 상기 오프셋이 설정 범위를 벗어나면 상기 소변이 존재하는 것으로 판단하는 스마트 기저귀.
삭제
제1항에 있어서,
상기 패턴부는 설정 방향으로 연장되는 선 형상으로 형성되고 상기 프로세싱부에 연결된 제1 기본 패턴과 제2 기본 패턴을 포함하고,
상기 제1 기본 패턴으로부터 상기 제2 기본 패턴을 향해 돌출된 복수의 제1 날개 패턴과 상기 제2 기본 패턴으로부터 상기 제1 기본 패턴을 향해 돌출된 복수의 제2 날개 패턴이 마련되며,
각 제1 날개 패턴과 각 제2 날개 패턴은 상기 제1 기본 패턴과 상기 제2 기본 패턴의 길이 방향을 따라 교대로 배치되고,
상기 제1 기본 패턴과 상기 제1 날개 패턴은 상기 제2 기본 패턴과 상기 제2 날개 패턴으로부터 이격된 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 프로세싱부는 상기 패턴부로부터 되돌아온 전기 신호의 전류값을 이용해 상기 소변이 상기 패턴부에 묻은 패턴 면적을 파악하고, 상기 패턴 면적을 이용해서 상기 소변이 상기 기저귀에 묻은 소변 면적을 추정하고,
상기 프로세싱부는 상기 소변 면적과 기파악된 상기 기저귀의 단위 면적당 흡수량을 이용해서 상기 소변의 양을 산출하는 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 프로세싱부는 상기 사용자의 휴대 단말기 또는 상기 사용자로부터 이격된 억세스 포인트와 근거리 무선 통신하고,
상기 단말기 또는 상기 억세스 포인트는 상기 소변의 감지 유무 또는 상기 소변의 양을 서버로 전달하며,
상기 서버는 관리자의 휴대 단말기로 상기 소변의 감지 유무 또는 상기 소변의 양을 전달하거나, 상기 프로세싱부의 식별 번호를 이용해서 상기 소변의 감지 유무 또는 상기 소변의 양을 관리하는 스마트 기저귀.