KR101822391B1 - 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물의 섭취량을 자동 측정하고 제한된 수분 섭취를 조절할 수 있는 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병에 관한 것이다. 본 발명은 물병에 담긴 물의 양 변화를 검출하는 센서; 상기 센서부의 검출값에 기초해서 단위시간당 차분 변화값을 산출하는 차분연산부; 상기 차분 변화값에 기초해서 환자의 물 섭취량을 판단하는 제어부; 상기 제어부의 제어하에 산출된 물 섭취량을 외부로 전송하는 통신모듈을 포함하여, 환자 특성에 맞게 물의 섭취량을 체계적으로 관리한다.

Description

물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법{SMART WATER BOTTLE FOR INTAKE MANAGEMENT AND THE CONTROL METHOD}

본 발명은 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 섭취량을 자동 측정하고 제한된 수분 섭취를 조절할 수 있는 스마트 물병과 그 제어방법에 관한 것이다.

인간의 신체를 구성하는 물질의 평균 60% 이상이 수분으로 이루어져 있고, 하루 물의 섭취량을 일정량 이상 마시는 것이 우리 몸을 최적인 상태로 만든다는 것도 과학적으로 검증된 사실이다. 그러나 일반 사람에서부터 수분 섭취가 체계적으로 이루어져야만 하는 환자에 이르기까지 하루 얼만큼의 수분 섭취를 하고 있는지 체계적으로 관리하는 것은 매우 힘들다. 특히 수술환자의 경우 수분 섭취가 일정하게 이루어져야만 하고, 섭취된 물의 양을 체크해야만 하는데도 불구하고, 이를 관리하는 방법이 단순히 물을 섭취한 환자가 말하는 내용에 기초해야만 하였다.

종래 제시되고 있는 물병은 매우 다양하다. 일 예로 대한민국 특허 10-1368475호(2014.02.28 : 공고일자)를 보더라도, 물병의 기능을 단순히 물을 따라 먹는 것에 한정을 두지 않고, 물병이 기울어졌을 때 물병을 중력방향으로 원위치시키는 복원력을 제공하는 기능을 더 제공하고 있다.

그러나 종래 제시되고 있는 물병들은, 물병에 담겨있는 물의 양이 얼만큼 환자에게 섭취가 되었는지, 이것을 환자를 비롯한 그 가족 그리고 환자의 치료를 담당하고 있는 의사와 간호사를 포함한 관리자에게 알려주는 방법이 제시되지 못하였다. 따라서 물병의 양을 자동 체크하므로서 환자의 수분 섭취량을 정확히 확인하고, 이를 관리자에게 알려줄 수 있는 기술을 구현할 필요성이 있다. 또한 환자가 필요로 하는 물의 섭취량을 관리자가 환자에게 지시하고, 실제로 정확한 양과 정해진 시간에 물을 섭취하였는지를 확인 할 수 있는 기술을 구현할 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 물의 섭취량과 시간을 자동 체크하고, 이를 관리자에게 알려줄 수 있는 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법을 제공하는데 있다

본 발명의 다른 목적은 차분 변화값을 통하여 물 섭취량에 대한 사용자 상태를 판별하고, 정확한 섭취량과 시간정보를 관리자에게 알려줄 수 있는 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 물의 섭취량을 자동 측정하고 환자에게 제한된 수분 섭취를 유도할 수 있는 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 관리자가 환자에게 필요한 물의 섭취량과 시간을 알려주고, 정확한 물의 섭취 여부를 자동으로 인식하고 관리할 수 있는 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병은, 물병에 담긴 물의 양 변화를 검출하는 센서; 상기 센서의 검출값에 기초해서 단위시간당 차분 변화값을 산출하는 차분연산부; 상기 차분 변화값에 기초해서 환자의 물 섭취량을 판단하는 제어부; 상기 제어부의 제어하에 산출된 물 섭취량을 외부로 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스마트 물병은, 상기 제어부의 제어하에 환자의 물 섭취량 지시 정보에 기초하여 필요한 물 섭취량을 표시하는 LED 경고 라이트를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병의 제어방법은, 물병에 담긴 물의 양 변화를 검출하고, 상기 검출값에 기초해서 단위시간당 차분 변화값을 산출하는 단계; 상기 차분 변화값에 기초해서 환자의 물 섭취량을 판단하는 단계; 상기 산출된 물 섭취량을 외부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스마트 물병은, 외부로부터 물 섭취량 지시 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 물 섭취량 지시 정보에 기초하여 환자의 물 섭취량을 지시하는 지시 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병의 제어방법은, 물 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병에서, 외부로부터 물 섭취량 지시 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 물 섭취량 지시 정보에 기초하여 환자의 물 섭취량을 지시하는 지시 단계; 물병에 담긴 물의 양 변화를 검출하고, 외부로 전송하는 단계; 서버에서 상기 스마트 물병으로 관리자가 결정한 물 섭취량 지시정보를 송신하고, 상기 스마트 물병으로부터 환자의 물 섭취량상태정보를 수신해서 물 섭취량 히스토리를 작성하는 단계; 상기 작성된 물 섭취량 히스토리를 환자가 요구할 때, 환자에게 제공하는 단계를 포함한다.

상기 물 섭취량 지시 정보는, 물의 섭취량, 물의 섭취시간이 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 물 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병은, 물의 양을 측정 가능한 무게센서를 기초로 물병에 담긴 물의 변화를 차분 변화값으로 측정해서 자동으로 환자의 수분 섭취량을 측정한다. 이와 같은 제어로 관리자가 환자의 수분 섭취량을 일일히 체크할 필요가 없게 되어, 관리자의 작업을 효율적으로 하는 효과를 얻는다.

또한 본 발명에 따른 스마트 물병은, 환자가 마셔야 하는 물의 양을 LED를 통해서 표시시켜서, 환자에게 마셔야 할 물의 양을 시각적으로 알려주는 효과를 얻는다.

무엇보다도 본 발명은 물병에 담긴 물의 변화를 차분 변화값으로 측정하므로서, 사용자의 행동에 따른 수분 섭취량을 정확하게 검출하는 것이 가능하여, 환자의 건강회복을 최적으로 돕는 효과를 얻는다.

그리고 본 발명은 체크한 환자의 수분 섭취량을 관리자에게 실시간으로 확인 가능하도록 하므로서, 환자 관리를 효율적으로 하는 효과를 얻는다.

그리고 본 발명은 간접적인 효과로서, 물병의 디자인을 등대 오브제를 적용해서, 환자에게 희망을 줄 수 있는 감성 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 외형 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 제어 구성도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 4a,도 4b는 본 발명의 스마트 물병을 이용해서 환자의 물 섭취량 관리를 제어하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 5는 도 4의 동작 제어를 위한 스마트 폰의 대략적인 제어구성을 도시하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부" "모듈"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 외형 사시도를 도시하고 있다.

도1에 도시되고 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병은, 크게 물을 담을 수 있는 밀폐된 공간을 갖는 물 삽입 공간(15), 상기 물 삽입 공간(15)에 삽입된 물의 양을 측정하기 위한 중량센서(무게센서)가 내장되는 센서 삽입 공간(10), 그리고 상기 물 삽입 공간(15)에 물을 삽입하고 외부와 밀폐시키기 위한 뚜껑이 위치하는 공간(25)으로 구성된다.

상기 물 삽입 공간(15)은 물을 담는다. 상기 센서 삽입 공간(10)은, 물 삽입 공간(15)과 공간적으로 분리되어 있으며, 상기 물 삽입 공간(15)에 담긴 물의 양을 정확히 측정 가능하도록 무게센서를 포함한 필요한 전자 회로 구성들을 삽입한다. 따라서 상기 물 삽입 공간(15)의 하단에 무게센서를 위치시켜서 상기 물 삽입 공간(15)에 담긴 물의 양을 정확히 측정할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 그리고 뚜껑이 위치하는 공간(25)은, 가능한 스마트 물병의 상단으로 설정하는 것이 바람직하며, 뚜껑의 개폐가 이루어질 수 있도록 한다. 상기 뚜껑이 위치하는 공간(25) 또한 물 삽입 공간(15)과는 밀폐되도록 구성하고, 환자가 섭취해야 하는 물의 양을 표시할 수 있는 LED 경고라이트(20)가 상기 뚜껑이 위치하는 공간(25)에서부터 물 삽입 공간(15) 내에 위치 가능하도록 구성한다.

그리고 본 발명의 스마트 물병은, 디자인을 등대 오브제를 적용해서, 환자에게 희망을 줄 수 있는 감성 효과를 줄 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 제어 구성도를 도시하고 있다.

도시하고 있는 바와 같이 본 발명의 스마트 물병은, 모든 구성들을 관리하는 관리부에 포함되어진다. 상기 관리부에는 환자가 마실 물의 양 정보를 표시해주는 LED 경고라이트(20)를 포함한다. 상기 LED 경고 라이트(20)는 도1에 도시하고 있는 바와 같이, 뚜껑이 위치하는 공간(25)에서부터 물 삽입 공간(15)에 이르기까지 위치되도록 구성되어서, 관리자가 정해준 물의 양을 표시하도록 구성된다.상기 LED 경고라이트(20)는, CPU(30)의 제어하에 LED 표시가 제어되도록 구성된다. 이를 위해서 상기 LED 경고라이트(20)는 물 삽입 공간(15)의 상단에서부터 하단까지 단계적으로 LED가 위치하도록 구성하고, 상기 LED의 표시 점멸에 의해서 표시 제어가 이루어질 수 있다.

즉, 본 발명의 스마트 물병은, CPU(30)로 이루어지는 제어부의 구성을 포함한다. 상기 CPU(30)는, 후술되는 모든 구성들을 관장하고, 환자가 섭취한 물의 양을 정확히 측정, 판단하고, 판단된 물 섭취량정보를 외부로 송출되도록 제어한다. 즉, 제어부(30)의 제어하에 환자의 섭취량 정보가 외부 시스템으로 전송되어진다.

따라서 본 발명의 스마트 물병에 구성되어지는 관리부 내의 모든 전기적 구성들은 모두 CPU(30)의 관장하에 동작이 제어되므로, 상기 CPU(30)와 전기적 연결이 이루어진다. 후술되는 대부분의 구성들은 CPU(30)와 함께 센서삽입공간(10)에 위치될 가능성이 높으므로, 전기적 연결을 간단히 해결 가능하다. 그러나 상기 LED 경고라이트(20)의 경우는 뚜껑이 위치하는 공간(25)에 위치되므로, 상기 CPU(30)와 유선 또는 무선을 통한 전기적 연결이 이루어져야 함은 당연하다.

본 발명의 스마트 물병은, 물 삽입 공간(15)에 삽입된 물의 양을 검출하는 중량센서(32)를 포함한다. 상기 중량센서(32)는, 자이로 센서, 무게 센서, 온도 센서 중의 적어도 하나 이상을 포함하여 이용 가능하다.

본 발명의 스마트 물병은, 검출된 물 섭취량 정보를 외부 시스템으로 전송하기 위한 제 1 통신모듈(34)를 포함한다. 상기 제 1 통신모듈(34)은, 외부로부터 환자의 물 섭취량을 위한 제어정보를 수신하거나, CPU(30)의 제어하에 환자가 섭취한 물의 양정보를 외부로 송신한다.

본 발명의 스마트 물병은, 상기 중량센서(32)로부터 검출된 정보에 기초해서 환자가 마신 물의 양을 정확히 산출하기 위하여 차분연산을 수행하는 차분연산부(36)를 포함한다. 상기 차분연산부(36)는, 단위시간당 차분 변화값을 검출하고, 상기 검출된 차분 변화값은, 변환된 물의 양 정보가 환자가 마신 것에 의한 것인지 또는 버려진 것에 의한 것인지를 판단하기 위한 기초정보로 이용된다.

본 발명의 스마트 물병은, 상기 중량센서(32)로부터 검출된 정보로부터 노이즈를 제거하고, 필터링하는 필터부(36)를 포함한다. 상기 필터부(36)의 출력값은 상기 차분연산부(36)의 입력값으로 전송된다.

본 발명의 스마트 물병은, 상기 차분연산분(36)의 차분 변화값에 기초해서 검출된 물의 양정보가 환자가 섭취한 양으로 판단되었을 때, 환자의 수분 섭취량 정보를 누적하는 누적연산부(38)를 포함한다.

본 발명의 스마트 물병은, 상기 누적연산부(38)의 누적값, 물 섭취량 정보 등을 저장하는 제 1 저장모듈(40)을 포함한다. 상기 제 1 저장모듈(40)에는 본 발명의 스마트 물병의 물 섭취량 판단을 위해 기초정보로 이용되어지는 각종 정보들이 저장된다. 즉, 중량센서(32)의 영점 조절을 위한 제어값, 차분연산이 이루어질 때 검출된 차분 변화값에 기초한 물의 양정보, 검출된 차분 변화값에 의해서 환자의 섭취 여부를 판별하기 위한 기준값, 환자가 섭취해야 하는 섭취량 정보 등, 본 발명의 스마트 물병에서 물 섭취량 판단에 이용되어지는 기초정보와 그에 따른 알고리즘 등이 저장되어진다. 물론 상기 제 1 저장모듈(40)의 정보 저장, 정보 리드는 상기 CPU(30)의 제어하에 이루어진다.

그리고 환자의 물 복용시점에 환자가 들을 수 있는 오디오신호 등으로 알려주기 위한 알림모듈(38)을 포함한다. 그리고 본 발명의 전기적 제어가 이루어질 수 있도록 전원공급을 위한 배터리(41)가 포함되고, 상기 배터리(41)는 충전과 방전이 가능한 모듈을 탑재해서, 외부전원으로부터 충전되어서 사용 가능하도록 구성한다.

이상의 구성으로 이루어진 본 발명의 스마트 물병은 환자의 상태 판별에 따른 물 섭취량 정보를 정확히 검출하고, 이를 외부 시스템(도시하지 않음)으로 전송 가능하도록 구성되어진다. 상기 외부 시스템은, 통상적으로 관리자의 감독하에 동작이 제어되는 컴퓨터와 같은 시스템이다. 또는 안드로이드가 설치된 단말기기도 가능할 것이다. 즉, 상기 외부 시스템은, 관리자의 신호 입출력이 가능하고, 상기 스마트 물병의 제 1 통신모듈(34)와 유무선을 통한 전기적 통신이 가능하며, 신호의 표시 및 저장 등이 가능한 도구가 바람직하다.

본 발명의 스마트 물병에 구비되는 제 1 통신모듈(34)이 외부와 직접 연결을 가능하게 하는 무선 통신망을 구비할 수도 있으나, 블루투스와 같이 근거리 통신망이 가능한 구성으로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 스마트 물병은, 일반적으로 환자가 입원한 병실과 같은 공간 내에 놓여져서 사용되어진다. 그리고 환자가 입원한 같은 공간 내에 스마트 폰과 같은 이동 단말기기가 적어도 하나 이용 가능하도록 구비되어진다.

따라서 본 발명의 스마트 물병이, 블루투스 연결에 의한 단거리 무선 통신이 가능하도록 구성한 경우, 같은 공간 내에 있는 스마트 폰과 같은 이동 단말기기와 단거리 통신을 수행하여, 이동 단말기기로부터 환자의 수분섭취량 지시정보를 제공받고, 상기 제공받은 수분 섭취량 지시정보에 기초해서 제어하게 된다. 이와 같은 경우에서는 스마트 물병이 구비되고, 관리자의 제어하에 운용되는 외부 시스템이 구비 될 수 있으며, 상기 스마트 물병과 외부 시스템 사이에서 신호의 전달을 위한 중간다리 역할을 수행하는 이동 단말기기가 구비될 수 있다. 상기 이동 단말기기를 대신하여, 환자와 같은 공간 내에 있는 컴퓨터, 노트북 또한 그 기능을 대신할 수 있음은 당연하다.

또한, 스마트 물병에 구비하는 전기적 구성을 최소한으로 제어하고, 차분연산이 이루어지는 구성, 환자에게 알림정보를 제공하는 구성, 각종 데이터를 저장하는 구성 등은, 스마트 폰의 구비된 제어구성을 이용 가능하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 스마트 물병은 물의 양을 측정하는 중량센서, 근거리 통신을 수행하는 통신모듈, LED 경고 라이트, 그리고 CPU 등의 구성으로 간소하게 구성시킬 수 있다. 그리고 스마트 폰에 상기 중량센서의 검출값을 이용하여 차분 연산을 수행하기 위한 필터부, 차분연산부, 누적연산부, 그리고 각종 데이터의 저장을 수행하는 저장모듈, 그리고 환자에게 알림 신호를 제공하기 위한 알림모듈 등을 통해서 환자의 수분섭취의 체계적인 제어가 이루어지록 알고리즘화 하는 것이 가능하다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 물의 섭취량 관리가 가능한 스마트 물병을 통해서 환자의 물 섭취량을 검출하고, 이를 관리자에게 제공해 줄 수 있는 동작 과정을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병의 동작 흐름도를 도시하고 있다.

먼저 CPU(30)는 모든 전기적 구성들의 저장값을 초기화시키고, 물 섭취량 측정에 따른 정상 동작이 가능하도록 초기화상태로 제어한다(100 단계). 그리고 물 삽입 공간(15)에 물이 담겨 있지 않은 상태에서 중량센서(32)의 무게 검출 구성을 제로(0) 상태로 영점 조절한다(105 단계). 상기 제100 단계의 초기화과정에서는, 필터부, 차분연산부, 누적연산부의 값을 초기화시키고, 기타 다른 알림모듈, LED 경고라이트 등의 제어상태도 초기화 시킬 수 있다. 상기 단계에서 제 1 통신모듈(34)은 스마트 폰으로부터 환자의 물 섭취량 지시 정보를 수신하고, CPU(30)로 전달하여, 그에 따른 적절한 제어가 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 상기 물 섭취량 지시 정보에 기초하여 물병의 물 삽입 공간(15)에 물이 담겨지면, 중량센서(32)는 담긴 물 양에 비례하는 전기적신호를 발생한다. 상기 중량센서(32)에 의해서 검출된 물의 양 정보는, 필터부(44)를 통해서 노이즈 제거와 같은 필터링 과정이 수행된다(110 단계,115 단계). 그리고 CPU(30)의 제어하에 이후 다음 입력값과의 비교에 의한 차분연산을 수행하기 위해서 저장된다. 상기 저장은, 제1저장모듈 (40) 및 차분 연산부(36)에 저장된다.

처음에 물 삽입 공간(15)에 물이 삽입된 과정에서, 상기 CPU(30)는 상기 100단계에서 초기 입력된 물 양 정보가 관리자가 지시한 양과 동일한 양인지를 판단하는 과정을 수행한다. 상기 CPU(30)의 판단과정은, 물 삽입 공간(15)에 담긴 물의 양을 환자가 섭취하기 전에 확인하는 과정이다. 만약, 이 과정에서 관리자가 지시한 양과 물 삽입 공간(15)에 담긴 물 양의 오차가 허용 가능한 소정의 범위를 벗어났을때, 알림신호를 발생하는 제어를 수행할 수 있다. 상기 알림신호 발생은, 알림모듈(42)를 통해서 오디오신호를 발생하거나 또는 제1 통신모듈(34)를 통해서 외부 시스템으로 전송하여, 관리자가 환자에게 지시한 물의 양과 물병에 담긴 물의 양이 다른 상태임을 실시간 확인하도록 제어 가능할 것이다.

따라서 처음에 상기 물 삽입 공간(15)에 담겨지는 물의 양은 관리자의 지시하에 일정양이 담기는 것이 바람직하다. 상기 일정양은, 일 예로 관리자가 일일 허용한 양, 또는 일정 시간 내 허용한 양 등으로, 의사 또는 간호사로 구성되는 관리자가 허락한 물의 양이 처음에 물병에 담겨지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 관리자가 지시한 물의 양 정보는, 관리자로부터 직접 제공받을 수도 있지만, 제 1 통신모듈(34)를 통해서 외부 시스템으로부터 제공받는 것도 가능할 것이다. 이렇게 제공받은 지시된 물의 양 정보는, CPU(30)의 제어하에 LED 경고라이트(20)에 의해서 표시되도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 물 삽입 공간(15)에 상단에서부터 하단에 이르기까지 상기 LED 경고 라이트(20)의 LED가 수직방향으로 단계적으로 구성되어져서, 지시된 물의 양의 위치에 장착된 LED가 점등되어서, 허용된 물의 양을 표시하는 것이 가능하다. 상기 LED 경고 라이트(20)에 장착되는 LED 는, 물병의 물의 양을 표시해주는 눈금자와 같이 물의 양을 대신하여 표시해주는 기능이다.

만약, 일정시간 단위로 환자의 수분 섭취가 이루어지는 경우에서는, 상기 LED 경고 라이트(20)의 LED 가 일정시간 내에 섭취해야 하는 물의 양을 표시토록 하는 것도 바람직하다. 일 예로, 초기 담긴 물의 양을 검출하고, 상기 검출된 물의 양에 기초해서 이후 환자가 마셔야 하는 물의 양에 해당하는 위치의 LED 가 점등되도록 하므로서, 환자에게 일정시간 내에 자신이 마셔야 하는 물의 양을 시각적으로 알려주는 것이 가능하다. 이때 환자가 보유하고 있는 스마트 폰의 알림기능을 이용하여, 지금 시간에 물을 마셔야 하는 메시지가 표시되도록 제어 되어진다. 즉, 스마트 물병과 스마트 폰에 동시에 물 섭취시간을 시각적으로 또는 청각적으로 알리는 제어가 이루어지는 것이다.

이와 같은 과정으로 물 삽입 공간(15)의 최하단을 기준으로 LED 경고라이트(20)의 LED 점등 위치까지 물이 담겨지고, 또는 물 삽입 공간(15)의 최상단을 기준으로 LED가 점등된 위치까지 환자는 자신이 일정시간 이내에 섭취해야 하는 물의 양을 시각적으로 인식하는 것이 가능하게 된다.

이후, 물 삽입 공간(15)에 삽입된 물을 환자가 섭취함에 따른 제어 동작이 이루어진다. 즉 환자가 물을 섭취하거나 또는 물을 버리는 등의 행동이 취해지고 나면, 물 삽입 공간(15)에 삽입된 물의 양은 줄어든 상태가 된다.

상기 중량센서(32)는 변화된 물의 양에 따른 전기적 신호를 발생하고, 필터부(44)는 상기 중량센서(32)의 검출신호로부터 노이즈를 제거하고, 물의 양 측정에 이용될 일정 범위의 값만을 필터링하여 CPU(30)에 전달한다. 이 과정에서 상기 CPU(30)의 입력값을 디지털 신호로 변환하는 것은 당연히 이루어진다.

상기 CPU(30)는 현재 입력된 센서 검출값과 이전 입력된 센서 검출값의 비교가 이루어지도록 제어한다. 즉, CPU(30)는 제 1 저장모듈(40)에 저장된 이전 입력된 센서 검출값을 가져와서, 차분 연산부(36)에서 현재 입력된 센서 검출값과 비교하여, 그 차를 구하는 차분 연산을 제어한다(120 단계).

상기 CPU(30)는 상기 120 단계에서 검출된 차분값이 문턱값 이하인지를 판단한다(125 단계). 상기 문턱값은, 검출된 물의 양이 환자가 마신 것에 의한 것인지 또는 환자가 마시기를 거부하여 버려진 양에 의한 것인지를 판단하기 위한 기준값이다. 상기 문턱값은 환자가 섭취해야 할 수분양에 따라서 초기에 설정이 이루어져서 제 1 저장모듈(40)에 저장되었다가 필요한 경우 선택적으로 읽어와서 이용하는 것이 바람직하다.

일반적으로 수술을 마친 환자는, 물의 섭취량에 제한을 둬야 한다. 그리고 규칙적으로 수분 섭취가 이루어져야만 한다. 이것은 환자의 체내 수분 흡수가 최적으로 이루어지도록 조절하여, 환자의 건강회복에 필수적인 사항이기 때문이다. 따라서 상기 125 단계는, 환자의 물 섭취량이 적절한 양이 이루어졌는지 판단하기 위한 단계이다. 또한 환자가 적절한 시간에 물을 섭취했는지 판단하기 위한 단계이다. 상기 시간은, 물의 변화량이 입력된 시점을 기초해서 판단 가능하다.

상기 125 단계에서 검출된 차분값이 문턱값을 초과할 때, 환자의 물 섭취상태에 이상이 발생되었음을 확인 가능하도록 CPU(30)는 제 1 통신모듈(34)를 통해서 외부시스템으로 알림정보를 전송할 수 있다. 즉, 관리자로 하여금 환자의 물 섭취상태를 실시간으로 파악할 수 있도록 제어 가능하다. 이때 알림정보는, 물 섭취 에러정보로 제 1 저장모듈(40)에 코멘트 정보를 기설정하고, 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 125 단계에서 차분값이 문턱값을 초과할 때는, 환자의 정상 섭취정보로 인정하지 않고, 다시 환자의 정상 수분 섭취량 정보를 검출하기 위한 초기 단계, 즉 센서값 검출단계로 복귀한다. 상기에서 복귀가 이루어진 경우, 센서 검출값에 기초하여, 물 삽입 공간(15)에 삽입된 현재 물 양을 검출, 판단해서 초기 물 삽입 공간(15)에 담겨있는 물의 양을 판단하는 과정이 우선적으로 수행될 필요성이 있다. 또한 상기 물이 담긴 양에 따라서 환자가 섭취해야 할 만큼 표시를 위해서 LED 경고 라이트(20)의 LED 점등 위치를 조절할 필요성이 있다. 이것의 제어는, CPU(30)에서 환자의 수분 섭취량에 따라서 LED 경고 라이트(20)의 LED 점등 위치를 조절하는 것으로 이루어진다.

상기 125 단계에서 검출된 차분값이 문턱값 이하일 때, CPU(30)는 환자가 적절한 물의 양을 섭취했다고 판단하고, 현재 검출한 중량센서(32)의 검출신호를 물의 양 정보로 변환시키는 물 섭취량 검출 알고리즘을 수행한다(130 단계).

상기 130 단계에서 환자가 물 섭취량이 검출되면(135 단계), CPU(30)는 현재까지 환자가 섭취한 물의 양이, 관리자가 허용한 섭취 상한치의 물의 양에 도달했는지를 비교한다(140 단계). 상기 섭취 상한치의 값은, 본 발명의 제어동작이 이루어지는 초기과정에서, 환자에게 허락된 수분 섭취량 정보에 기초해서 설정된다. 상기 140 단계에서는 물을 섭취한 시간도 같이 검출된다.

상기 140 단계에서 현재까지 마신 물의 양이 허용된 섭취 상한치보다 낮을 때, 현재까지 환자가 최종적으로 섭취한 물의 양을 누적 연산한다. 즉, CPU(30)는 상기 130 단계에서 검출한 물의 양을 누적연산부(38)를 통해서 이전 누적된 물의 양과 더해서 최종 누적된 물의 양을 저장한다(145 단계).

그리고 상기 145 단계까지 과정에서, 환자가 마신 물 섭취량을 제 1 통신모듈(34)를 통해서 외부 시스템으로 전송한다((150 단계). 따라서 관리자는 직접 환자의 상태를 확인하지 않고도, 환자의 물 섭취량을 실시간으로 확인 하는 것이 가능하다. 상기 150 단계에서 전송되는 물 섭취량 상태 정보에는 물을 섭취한 시점의 시간정보도 같이 포함되는 것이 바람직하다. 또한 상기 150 단계의 전송은, 물을 섭취한 시점에서 실시간으로 전송되는 것이 더 효율적이다. 이것은 물 섭취 정보를 관리자가 실시간으로 확인토록 하기 위해서도 필요하기 때문이다.

그리고 상기 135 단계, 140 단계에서 물 양이 검출되지 않았거나, 물 섭취량이 허용된 섭취 상한치보다 높을 때는, 물의 양을 다시 검출하는 초기 단계로 복귀된다.

이상에서와 같이 본 발명의 스마트 물병은 물의 양을 측정 가능한 무게센서를 기초로 물병에 담긴 물의 변화를 차분값으로 측정해서 사용자의 행동에 따른 수분 섭취량을 판단하고, 이를 관리자에게 실시간으로 확인 가능하도록 한다.

도 4a,도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 물병을 이용하여 스마트 폰에서 환자의 물 섭취를 체계적으로 관리하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다. 그리고 도 5는 본 발명의 스마트 물병을 이용하여 환자의 물 섭취를 관리하는 스마트 폰의 제어 구성을 간략화해서 도시하고 있다. 도시하고 있는 스마트 폰의 제어 구성은, 본 발명의 동작을 설명함에 있어서 필요로 하는 구성만을 도시하고 있다.

스마트 폰은, 사용자 신호의 입력과 사용자에게 알림 정보 등을 표시해주는 신호입력부 및 표시부(58)를 포함한다. 그리고 스마트 폰의 동작을 관장하면서도 본 발명의 제어 동작을 수행하는 제 2 제어부(50)를 포함한다. 또한 도시되고 있는 제 2 통신부(52)는, 본 발명의 스마트 물병과 근거리 통신을 수행하는 구성이고, 제 3 통신부(54)는 외부 시스템과 무선 통신을 수행하는 구성이다. 그리고 제 2 저장부(56)가 포함된다.

상기 구성으로 이루어진 스마트 폰의 제 2 제어부(50)는, 본 발명의 스마트 물병을 이용해서 환자의 물 섭취를 관리하기 위한 애플리케이션을 구동한다(200 단계). 그리고 제 2 통신부(52)는 스마트 물병과 블루투스 연결을 제어하고(203 단계), 제 3 통신부(54)를 통해서 외부 시스템으로부터 환자의 물 섭취를 위한 지시정보를 가져온다(206 단계)

상기 206 단계는, 외부 시스템에서 푸쉬 동작으로 제공할 수도 있고, 사용자의 요구에 의해서 외부 시스템으로부터 읽어올 수도 있다. 이 동작을 위해서 외부 시스템은 관리자의 제어하에 해당 환자에 대한 물 섭취정보를 DB화하여 저장하고, 필요할 때 해당 환자에게 제공할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 물론 이 경우, 해당 환자에 대한 정보만이 제공 가능하도록 사용자 정보를 확인하는 과정 등은 당연하게 필요하다.

상기 206 단계에서 읽어온 물섭취 지시정보에서, 스마트 물병에 담겨야 하는 물 섭취량정보에 변경 또는 추가 등의 동작이 필요한지를 판단한다(209 단계). 즉, 제어부(50)는, 이전까지 확인된 물 섭취량 정보로부터 환자가 마신 물의 양에 대한 전체적인 제어동작을 인지하고 있는 상태에서, 현재 읽어온 물 섭취량 지시정보에서 새로운 내용이 있는지를 확인하게 되는 것이다.

상기 209 단계에서 물 섭취량 지시 정보에 변경 또는 추가 등의 제어가 필요하다고 판단하면, 판단된 정보에 기초해서 제 2 저장부(56)에 저장된 값을 변경한다(212 단계). 그리고 상기 제 2 제어부(50)는 상기 212 단계에서와 같은 제어 정보를 제 2 통신부(52)를 통해서 스마트 물병으로 송신한다(215 단계).

상기까지의 과정으로 스마트 폰은 스마트 물병으로 물 섭취량 지도에 따른 제어정보를 전달하게 된다. 스마트 물병은, 상기의 과정으로 스마트 폰에서 송신한 물 섭취량 지도정보를 수신하고, 그에 따라서 환자의 물 섭취 제어를 수행한다. 일 예로, 임의의 물 담는 공간(15)에 담긴 물의 양 정보를 변경할 수 있고, 상기 물 담는 공간(15)에 담긴 물의 양의 섭취시간, 1회 섭취양 등을 변경 할 수도 있다.

다음, 제 2 제어부(50)는, 스마트 물병으로부터 환자가 물을 섭취함에 따른 물 섭취상태정보가 수신되는 지를 감시한다. 즉, 환자가 물을 복용하고, 이를 검출한 스마트 물병로부터 물 섭취 상태정보가 수신되는지를 지속적으로 감시한다(218 단계). 만약 시간 대별로 물의 섭취가 조절이 필요한 경우, 또는 환자가 물을 섭취하는 시간에 맞추어서 스마트 폰에서 스마트 물병으로 물 섭취 지도 정보가 송신된 경우, 그에 따른 물 섭취 정보가 수신되는 지를 감시한다.

상기 물 섭취 지도 정보는, 스마트 물병으로 송신됨과 동시에, 스마트 폰에 푸쉬 알림 정보로 표시하여, 스마트 폰을 보유한 환자에게 물을 섭취해야 하는 정확한 시간을 알려주도록 제어된다.

상기 218 단계에서 복용정보가 수신되면, 상기 복용정보가 수신된 시각을 취득해서 저장한다(221 단계). 그리고 섭취한 물의 양을 누적 한다(224 단계).

상기 224 단계에서 물 섭취량, 그리고 섭취 시간 등은 제 2 저장부(56)에 저장된다. 그리고 로컬 DB에 저장되거나(227 단계), 웹서버로 전송되어져서 저장된다(230 단계, 233 단계).

상기 227 단계, 230 단계, 그리고 233 단계는, 환자에 대한 물 섭취량 정보를 히스토리화 하여, 저장하기 위한 구성으로, 로컬 컴퓨터나 웹 서버 등에 저장됨을 나타낸다. 상기 저장되어진 물 섭취량 히스토리는, 사용자 요청에 의해서 해당 정보가 읽혀져서 데이터 통신이 가능하게 될 때, 디스플레이 된다(236 단계 내지 248 단계).

상기 248 단계의 물 섭취량 히스토리 시각화는 사용자의 스마트 폰 디스플레이부에 표시되어지는 것을 나타낸다.

따라서, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 센서삽입공간 15 : 물삽입공간
20 : LED 경고 라이트 25 : 뚜껑위치공간
30 : CPU 32 : 중량센서
34 : 제 1 통신모듈 36 : 차분연산부
38 : 누적연산부 40 : 제 1 저장모듈
42 : 알림모듈 44 : 필터부

Claims (6)

1. 외부 시스템으로부터 환자의 물 섭취를 위한 지시정보를 가져오는 외부 단말기, 외부 단말기와 근거리 통신을 수행하는 스마트 물병에 있어서,
   상기 스마트 물병은,
   중량센서로부터 검출된 정보에 기초해서 환자가 마신 물의 양을 산출하기 위해서 차분연산을 수행하는 차분연산부;
   상기 차분연산부에서 검출된 차분 변화값을 이용해서 환자의 섭취 여부를 판별하기 위한 문턱값, 환자가 섭취해야 하는 섭취량 정보를 저장하는 저장모듈;
   상기 차분연산부에서 검출된 차분값을 문턱값에 기초해서 비교하고, 검출된 물의 양이 환자가 마신 것에 의한 것인지 또는 환자가 마시기를 거부하여 버려진 양에 의한 것인지를 판단하는 CPU;
   상기 검출된 차분값이 문턱값을 초과할 때, 환자의 물 섭취상태에 이상이 발생되었음을 판단하고, 상기 외부 단말기를 통해서 외부 시스템으로 알림정보를 전송하는 통신모듈; 및
   상기 스마트 물병의 뚜껑이 위치하는 공간에서부터 물 삽입 공간에 이르기까지 단계적으로 LED가 위치하고, 상기 LED의 표시 점멸에 의해서 관리자가 정해준 물의 양을 표시하도록 구성된 LED 경고라이트를 포함하여 구성되는 스마트 물병.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 통신모듈은, 상기 검출된 차분값이 문턱값 이하의 조건을 만족할 때, 실시간으로 누적 연산된 섭취량 정보를 상기 외부 단말기를 통해서 외부 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 물병.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 스마트 물병은,
   상기 중량센서의 검출값을 필터링하는 필터부;
   환자의 물 복용시점을 알리는 알림신호를 발생하는 알림모듈; 및
   상기 스마트 물병의 전기적인 구성으로 전원공급을 위한 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 물병.
   
4. 청구항3에 있어서,
   상기 외부 단말기는, 외부 시스템으로부터 물 섭취량 지시 정보 설정 이벤트가 발생되는지를 감시하고, 이벤트 발생시에 물 섭취량 지시 정보 변경을 위하여 상기 스마트 물병으로 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 스마트 물병.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 외부 단말기는, 시간 대별로 물의 섭취가 필요한 경우, 상기 스마트 물병으로부터 물 섭취 정보 수신을 감시하고, 물 섭취량 정보 히스토리 시각화가 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 물병.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 시간 대별로 물의 섭취가 필요할 때, 상기 LED 경고라이트의 LED는 일정시간 내에 섭취해야 하는 물의 양을 가변적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 물병.
   
   

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