KR102041569B1 - 배설물 관리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 관리 장치는 사용자의 배설물을 감지하는 감지 단말기; 상기 감지 단말기와 무선 통신하는 중계기; 상기 중계기를 통해 상기 감지 단말기의 배설물 감지 정보 및 상기 감지 단말기의 식별 정보를 수신하는 관리 서버를 포함하고,
상기 관리 서버는 상기 식별 정보를 이용해서 상기 사용자를 특정하며, 상기 배설물 감지 정보를 이용해서 상기 배설물의 유무 또는 상기 배설물의 양을 파악하며, 상기 감지 단말기는, 사용자의 배설물을 받는 흡수 용품을 사이에 두고 서로 밀착되거나 이격되면서 상기 흡수 용품에 착탈되는 제1 착탈부 및 제2 착탈부, 상기 흡수 용품에 상기 제1 착탈부 및 상기 제2 착탈부가 장착되면 상기 흡수 용품에 마련된 패턴부에 접촉되는 전극부, 상기 전극부로 상기 배설물의 감지 신호를 제공하는 프로세싱부, 상기 감지 신호를 이용해서 획득된 상기 배설물 감지 정보를 상기 중계기로 무선 전송하는 통신 모듈을 포함하고,
상기 흡수 용품은 배설물의 통과가 제한되는 재질의 제1 시트부, 상기 제1 시트부 상에 프린팅 또는 코팅된 상기 패턴부, 상기 패턴부를 사이에 두고 상기 제1 시트부에 접합되며 상기 배설물이 통과하는 재질의 제2 시트부를 포함하며,
상기 감지 단말기는, 상기 제1 착탈부의 말단과 상기 제2 착탈부의 말단을 회동 가능하게 연결하는 힌지부, 상기 제 1 착탈부의 일면에 설치되는 상기 전극부에 대면하게 설치되도록 제 2착탈부에 설치되는 탄성부를 포함하고,
상기 제1 착탈부의 일측과 상기 제2 착탈부의 일측은 상기 힌지부의 회전축을 중심으로 회동하면서 서로 밀착되거나 이격되며,
상기 전극부는 상기 제1 착탈부와 상기 제2 착탈부가 서로 밀착된 상태에서 상기 탄성부에 밀착되도록 상기 탄성부를 향해 돌출되게 형성되고,
상기 전극부는 상기 배설물이 통과하는 미세 구멍이 형성된 상기 제2 시트부를 관통해서 상기 패턴부에 접촉되면서 상기 탄성부를 가압하며,
상기 탄성부는 상기 전극부의 가압에 의해 상기 패턴부와 함께 함몰되고, 함몰된 탄성 반발력을 이용해 상기 패턴부와 상기 전극부를 밀착시키고,
상기 프로세싱부는 상기 제1 시트부의 외면에 배치되는 상기 제2 착탈부에 설치되며,
상기 제1 착탈부와 상기 제2 착탈부의 사이에는 상기 전극부와 상기 프로세싱부를 전기적으로 연결하는 배선이 마련된 구성을 가질 수 있다.

Description

배설물 관리 장치{APPARATUS FOR MANAGING EXCRETION}

본 발명은 사용자의 신체로부터 배출된 배설물을 관리하는 장치에 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 신체로부터 배출된 배설물의 관리 장치를 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 관리 장치는 사용자의 배설물을 감지하는 감지 단말기; 상기 감지 단말기와 무선 통신하는 중계기; 상기 중계기를 통해 상기 감지 단말기의 배설물 감지 정보 및 상기 감지 단말기의 식별 정보를 수신하는 관리 서버;를 포함하고, 상기 관리 서버는 상기 식별 정보를 이용해서 상기 사용자를 특정하며, 상기 배설물 감지 정보를 이용해서 상기 배설물의 유무 또는 상기 배설물의 양을 파악할 수 있다.

본 발명의 관리 장치에 따르면, 감지 단말기의 배설물 감지 정보를 이용해서 배설물의 유무 또는 배설물의 양 등을 서버에서 파악할 수 있다.

감지 단말기는 흡수 용품에 마련된 패턴부를 통해 패턴부의 등가 저항값 등의 배설물 감지 정보만 파악하면 되므로, 간소한 구성으로 형성될 수 있다.

본 발명의 관리 장치는 간소한 구성의 감지 단말기 및 간소한 구성의 흡수 용품을 제시함으로써, 사용자의 배설물을 관리할 수 있는 제반 기반을 제공할 수 있다.

아울러, 본 발명은 배설물을 관리할 수 있는 제반 기반 위에 서버를 이용해서 복수 사용자의 배설물을 관리하는 프로토콜을 새롭게 제시한다.

도 1은 본 발명의 관리 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 흡수 용품을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 절단면 및 B-B'의 절단면을 나타낸 개략도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 감지 단말기가 흡수 용품에 장착되는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 탄성부와 전극부의 사이에 흡수 용품에 배치된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 제1 착탈부의 커버를 떼어낸 상태를 나타낸 사시도이다.

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 관리 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 1에 도시된 관리 장치는 감지 단말기(500), 중계기(710), 관리 서버(730)를 포함할 수 있다.

감지 단말기(500)는 사용자의 배설물을 감지할 수 있다.

중계기(710)는 감지 단말기와 무선 통신할 수 있다.

관리 서버(730)는 중계기를 통해 감지 단말기의 배설물 감지 정보 및 감지 단말기의 식별 정보를 수신할 수 있다.

관리 서버는 식별 정보를 이용해서 사용자를 특정하며, 배설물 감지 정보를 이용해서 배설물의 유무 또는 배설물의 양을 파악할 수 있다.

배설물 관리 장치가 정상적으로 동작하기 위해서는 사용자의 배설물을 감지할 수 있는 감지 단말기의 보급이 우선되어야 한다.

감지 단말기는 사용자의 배설물을 확실하게 감지할 수 있는 동시에 저렴한 가격으로 공급될 수 있어야 한다.

배설물을 확실하게 감지하기 위해, 감지 단말기는 사용자에게 착용되고 배설물을 받는 흡수 용품에 착탈될 수 있다.

흡수 용품에 장착된 감지 단말기는 흡수 용품이 흡수한 배설물을 파악해서 배설물 감지 정보를 생성할 수 있다. 흡수 용품에 흡수된 배설물을 파악하기 위해 흡수 용품에는 별도의 센싱 수단이 추가되어야 한다.

그런데, 센싱 수단의 추가로 인한 흡수 용품의 비용 상승으로 인해, 센싱 수단이 마련된 흡수 용품의 보급이 어려우므로, 감지 단말기 역시 제기능을 온전하게 발휘하는데 한계가 있다.

현재, 감지 단말기의 보급화가 이루어지지 않고 있으므로, 배설물 관리 장치에 대한 연구는 감지 단말기와 서버 간의 통신 규약 연구 단계까지 나아가지 못하고 현실적인 가격을 만족할 수 있는 흡수 용품 및 감지 단말기의 개발에 집중된 상태이다.

본 발명의 관리 장치는 현실적인 가격의 흡수 용품 및 감지 단말기를 제안하는 한편, 복수의 사용자의 배설 상태를 서버에서 통합적으로 관리할 수 있는 통신 규약을 새롭게 제시한다.

감지 단말기→서버

감지 단말기는 사용자에게 착용되고 배설물을 받는 흡수 용품에 착탈될 수 있다.

감지 단말기는 흡수 용품에 마련된 패턴부를 이용해서 획득된 전기 신호를 전력값 또는 저항값으로 변환하고, 전력값 또는 저항값이 포함된 배설물 감지 정보를 주기적으로 관리 서버에 전송할 수 있다.

거리상의 문제로 인해 관리 서버와 직접 무선 통신하기 어려운 환경을 고려하여 중계기가 이용될 수 있다.

중계기는 감지 단말기와 관리 서버의 사이에서 감지 단말기와 관리 서버의 통신을 중계할 수 있다.

중계기를 통해 감지 단말기의 배설물 감지 정보를 수신한 관리 서버는 전력값 또는 저항값을 이용해서 사용자별로 배설물의 유무 또는 배설물의 양을 파악할 수 있다.

본 발명에 따르면, 감지 단말기는 배설물의 유무 정보 또는 배설량 정보를 관리 서버로 전송하는 대신, 패턴부를 이용해서 실측된 전력값 또는 패턴부의 등가 저항값만을 파악하면 되므로 간소한 구성으로 형성될 수 있다.

감지 단말기는 지그비, LPWA(Low Power Wide Area, 저전력 광역 통신 기술) 등의 무선 통신 기술을 이용해서 중계기와 무선 통신할 수 있다.

LPWA는 광범위한 통신 커버리지, 적은 대역폭, 긴 배터리 수명, 저전력 등의 특징을 가진 IoT 전용 네트워크 기술이다. LPWA의 프로토콜은 사물 간의 정보 교환에 초점이 맞춰져 있으며, LTE망 등의 프로토콜과 차이를 갖는다.

LTE망, CDMA망 등을 통해서도 메시지를 주고받는 통신 모듈을 형성할 수 있으나, 고전력이 요구되는 관계로 높은 용량의 배터리가 요구된다. 고용량 배터리로 인해 소형화가 제한되며 이용료가 높은 문제가 있다. 따라서, LTE망 등을 이용하는 스마트폰 등이 마련된 현 시점에서, LTE망 등을 이용하는 통신 모듈은 실용성이 낮다고 볼 수 있다.

반면, 지속적으로 작은 양의 데이터의 송수신이 요구되는 사물 인터넷을 위한 LPWA는 통신 속도 면에서 LTE망과 비교하여 부족할 뿐, 전력 소모, 통신 거리, 이용료 등에서 유리한 장점이 많다.

중계기는 각종 유무선 통신망을 통해 관리 서버와 통신할 수 있다. 결국, 감지 단말기는 중계기를 거쳐 관리 서버로, 전력값 또는 등가 저항값이 포함된 배설물 감지 정보를 제공할 수 있다.

서버→감지 단말기

흡수 용품과 함께 사용자에게 착용되는 감지 단말기는 착용감 등을 고려해서 소형일수록 좋다. 소형화의 요구와 함께 감지 단말기의 외면에 입력부를 설치하기 어려운 점을 고려할 때, 입력부를 통한 감지 단말기의 제어는 매우 제한적일 수 있다. 이런 상황을 고려해서, 감지 단말기의 제어는 관리 서버에 의해 수행되는 것이 좋다.

일 예로, 관리 서버는 서비스 개시 신호, 서비스 종료 신호, 보고 주기 설정 신호, 식별 정보 변경 신호, 리셋 신호, 흡수 용품 교체 신호, 배터리 관리 신호, 경보 전파 신호 중 적어도 하나를 감지 단말기로 전송할 수 있다.

서비스 개시 신호는 배설물을 감지하는 동작의 개시 또는 배설물 감지 정보의 보고 동작 개시를 요구하는 신호일 수 있다.

서비스 종료 신호는 배설물을 감지하는 동작의 종료 또는 배설물 감지 정보의 보고 동작 종료를 요구하는 신호일 수 있다.

보고 주기 설정 신호는 배설물 감지 정보의 보고 주기를 설정하는 신호일 수 있다.

식별 정보 변경 신호는 감지 단말기에 부여된 식별 정보를 변경하는 신호일 수 있다.

리셋 신호는 감지 단말기를 재기동시키는 신호일 수 있다.

흡수 용품 교체 신호는 감지 단말기의 감시 대상에 해당하는 흡수 용품이 교체될 때까지 설정 주기에 따라 알람을 표시하는 신호일 수 있다. 알람 표시를 위해 감지 단말기에는 알람이 표시되는 LED 등의 경광등, 스피커 등의 알람부가 마련될 수 있다.

배터리 관리 신호는 감지 단말기에 마련된 배터리의 잔량이 설정값을 만족할 때 알람을 표시하는 신호일 수 있다.

경보 전파 신호는 화재와 같은 비상 상황을 전파하기 위해 중계기와 통신 가능한 모든 감지 단말기에 알람을 표시하는 신호일 수 있다.

중계기→관리 서버

관리 서버는 중계기로부터 특정 신호를 수신하거나, 중계기의 제어 신호를 송신할 수 있다.

중계기는 알람 보고 신호, 펌웨어 버전 요청 신호 중 적어도 하나를 관리 서버로 전송할 수 있다.

알람 보고 신호는 중계기에 연동된 화재 감시 수단에 의해 파악된 화재의 발생을 보고하는 신호를 포함할 수 있다.

펌웨어 버전 요청 신호는 현재 적용 가능한 중계기의 최신 펌웨어 버전 또는 현재 적용 가능한 감지 단말기의 최신 펌웨어 버전을 요청하고, 현재 시각 정보를 요청하는 신호를 포함할 수 있다.

관리 서버→중계기

관리 서버는 중계기 정보 요청 신호, 실내 환경 정보 요청 신호, 중계기 리셋 신호, 보안 신호, 패스워드 변경 신호 중 적어도 하나를 중계기로 전송할 수 있다.

중계기 정보 요청 신호는 현재 동작 중인 중계기의 프로파일 정보를 요청하는 신호를 포함할 수 있다.

실내 환경 정보 요청 신호는 중계기에 연동된 실내 온습도 센서의 온습도 정보를 요청하는 신호일 수 있다.

중계기 리셋 신호는 상기 중계기를 재기동시키는 신호일 수 있다.

보안 신호는 보안 알고리즘을 적용하도록 요구하는 신호일 수 있다.

패스워드 변경 신호는 중계기와 통신할 수 있는 패스워드를 변경하는 신호일 수 있다.

배설물 관리 장치를 위한 흡수 용품 및 감지 단말기의 보급을 위해, 본 발명의 관리 장치는 특수한 구조의 흡수 용품 및 감지 단말기를 제안한다.

도 2는 본 발명의 흡수 용품을 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A' 절단면 및 B-B'의 절단면을 나타낸 개략도이다.

도시된 흡수 용품은 사용자의 다리 사이에 채워지고 대소변을 받아내는 기저귀를 포함할 수 있다. 도시된 각 구성은 생리대 등과 같은 다른 종류의 흡수 용품에도 그대로 적용될 수 있다.

기저귀의 일측 가장자리에는 한 쌍의 테이프 파스너(190)가 설치될 수 있다. 테이프 파스너(190)의 테이프는 기저귀의 타측 가장자리에 붙을 수 있다.

기저귀의 가운데 양 사이드에는 상측으로 기립되게 형성된 한 쌍의 누설 방지용 커프스(170)가 마련될 수 있다.

도시된, 제1 시트부(110)의 일면에 프린팅 또는 코팅된 패턴부(200)가 제1 시트부(110)의 타면측에서 확인 가능하도록, 제1 시트부(110)는 투명 재질을 포함할 수 있다. 그 결과 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 시트부(110)의 타면(외면)측에서 패턴부(200)의 존재 유무, 패턴부(200)의 위치 등을 용이하게 파악할 수 있다.

제1 시트부(110)는 배설물이 통과하는 미세 구멍이 배제된 비닐 또는 필름 등의 재질을 포함할 수 있다.

제1 시트부(110)의 타면측에서 패턴부(200)가 확인 가능하므로, 사용자는 패턴부(200)에 전기적으로 연결되는 감지 단말기를 손쉽게 흡수 용품에 착탈시킬 수 있다.

기저귀는 사용자의 신체에 착용되기 위해, 실제의 배설 영역보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 생산성 및 착용감을 개선하기 위해 흡수부(150)는 배설 영역에만 마련될 수 있다.

흡수부(150)는 배설물을 흡수하는 솜, SAP(Super Absorbtion Polymer), 티슈 등을 포함할 수 있다.

배설 영역이 포함된 기저귀의 가운데 부위는 제1 시트부(110), 패턴부(200), 제2 시트부(120), 배설물이 흡수되는 흡수부(150), 배설물이 통과하는 재질의 제3 시트부(130)가 순서대로 적층될 수 있다. 패턴부(200)는 두꺼운 흡수부(150)에 의해 가려지므로, 사용자에 대면되는 제1 시트부(110)의 일면측에서 시각적으로 확인하기 어려울 수 있다.

반면, 배설 영역이 비포함된 기저귀의 가장자리 부위는 제1 시트부(110), 패턴부(200), 제2 시트부(120), 제3 시트부(130)가 순서대로 적층될 수 있다.

이때, 제2 시트부(120) 및 제3 시트부(130)는 배설물이 통과하는 미세 구멍을 포함할 수 있다. 미세 구멍을 통해 사용자에 대면되는 제1 시트부(110)의 일면측에서 사용자는 패턴부(200)를 시각적으로 확인할 수 있다.

전도성 잉크가 프린팅 또는 코팅된 패턴부(200)는 제1 시트부(110)의 길이 방향 상으로 제1 시트부(110)의 일측 끝에서부터 제1 시트부(110)의 타측 끝까지 연속적으로 연장될 수 있다. 전도성 잉크는 전기가 소통되는 카본 등의 금속 산화물 등을 포함하는 물질, 전도성 폴리머, PEDOT(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 등을 포함할 수 있다.

일 예로, 제1 시트부(110)와 제2 시트부(120)는 동일한 규격을 갖고 서로 지될 수 있다. 제2 시트부(120)는 패턴부(200)를 사이에 두고 제1 시트부(110)와 대면될 수 있다. 이때, 패턴부(200)의 말단은 제1 시트부(110)의 말단 및 제2 시트부(120)의 말단과 일치할 수 있다.

배설물에 의해 패턴부의 등가 저항이 달라지도록, 패턴부(200)가 배설 영역을 관통하며 서로 이격된 제1 패턴(210)과 제2 패턴(220)을 포함할 때, 제1 패턴(210)의 말단 및 제2 패턴(220)의 말단은 서로 일치되며, 제1 시트부(110)의 말단 및 제2 시트부(120)의 말단에 위치할 수 있다.

패턴부(200)의 양단부는 흡수부(150)로부터 도피되어 제1 시트부(110)의 일면측에서 확인 가능한 상태가 될 수 있다.

또한, 제2 시트부(120) 또는 제3 시트부(130)의 미세 구멍을 통해 제1 시트부(110)의 일면측에 노출된 패턴부(200)는 감지 수단의 전극부(511)가 쉽게 파고들어 접촉될 수 있는 상태가 될 수 있다.

다시 말해, 흡수 용품에서 제1 시트부(110)의 일단으로부터 타단까지 연속적으로 연장되는 패턴부(200), 패턴부(200)의 양단부를 가리지 않게 제1 시트부(110)의 가운데에만 형성된 흡수부(150), 배설물이 통과하는 미세 구멍이 형성된 제2 시트부(120) 또는 제3 시트부(130)에 따르면, 흡수부(150)로부터 도피된 패턴부(200)의 전 구간이 감지 수단의 전극부(511)에 연결될 수 있는 단자가 될 수 있다.

이때, 감지 수단의 전극이 미세 구멍을 갖는 제2 시트부(120) 또는 제3 시트부(130)를 관통할 수 있는 돌기 형상으로 형성되면, 별도의 연결 단자를 흡수 용품에 설치할 필요가 없다. 따라서, 별도의 연결 단자의 재료 비용이 절감될 수 있다.

또한, 별도의 연결 단자가 배제되면, 별도의 연결 단자를 패턴부(200)에 설치하기 위한 추가 공정이 배제되므로, 흡수 용품의 대량 고속 생산이 가능해진다. 그 결과, 패턴부(200)가 마련된 흡수 용품의 원가가 현실화될 수 있다.

각 패턴 사이에 존재하는 미세한 배설물을 감지하고 배설물 감지 성능을 개선하기 위해, 제1 패턴(210)에는 제2 패턴(220)을 향해 돌출된 제1 날개(211)가 마련될 수 있다. 제1 날개와 유사하게 제2 패턴(220)에는 제1 패턴(210)을 향해 돌출된 제2 날개(221)가 마련될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 감지 단말기가 흡수 용품에 장착되는 과정을 나타낸 개략도이다. 도 4 및 도 5의 흡수 용품은 도 2의 흡수 용품을 뒤집어 놓은 상태일 수 있다.

도면에 도시된 감지 단말기(500)는 제1 착탈부(510), 제2 착탈부(520), 전극부(511), 프로세싱부(557)를 포함할 수 있다.

제1 착탈부(510) 및 제2 착탈부(520)는 사용자의 배설물을 받는 흡수 용품을 사이에 두고 서로 밀착되거나 이격되면서 흡수 용품에 착탈될 수 있다.

전극부(511)는 흡수 용품에 제1 착탈부(510) 및 제2 착탈부(520)가 장착되면 흡수 용품에 마련된 패턴부(200)에 접촉될 수 있다.

프로세싱부(557)는 전극부(511)로 배설물의 감지 신호를 제공할 수 있다.

흡수 용품은 사용자의 배설물을 받는 배설 영역에 배치될 수 있다.

일 예로, 사용자의 배설물은 대변, 소변, 땀, 생리물, 눈물, 침 등을 포함할 수 있다. 각 배설물을 받기 위해 흡수 용품은 대소변을 받는 기저귀 또는 패드, 사용자 신체의 특정 위치에 부착되고 땀을 받는 패치, 생리물을 받는 생리대, 눈물을 받는 안대, 침 등을 받는 마스크 등을 포함할 수 있다.

기저귀와 같이 사용자의 신체에 착용되는 흡수 용품의 경우, 착용감을 해하는 강체에 해당하는 전극부(511) 또는 프로세싱부(557)가 배제되는 것이 좋다. 또한, 일회성을 갖는 흡수 용품의 특성을 고려할 때, 흡수 용품 자체에 전극부(511) 또는 프로세싱부(557)가 설치되는 것은 심각한 자원 낭비에 해당할 수 있다.

따라서, 전극부(511) 및 프로세싱부(557)는 흡수 용품과 별개로 마련된 감지 단말기에 설치되는 것이 좋다. 이때, 전극부(511) 또는 프로세싱부(557)의 재활용을 위해 감지 단말기는 흡수 용품에 착탈 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

일회성을 갖는 흡수 용품의 생산 비용이 줄어들수록 좋으므로, 흡수 용품의 구성은 최대한 간소한 것이 좋다.

간소한 구성으로 인해 흡수 용품에는 프로세싱부(557)에 전기적으로 연결되는 별도의 연결 단자, 프로세싱부(557)에 착탈되는 착탈 단자 등이 배제될 수 있다. 별도의 연결 단자가 배제된 흡수 용품의 패턴부(200)에 전극부(511)가 확실하게 접촉되도록 하고, 별도의 착탈 단자가 배제된 흡수 용품에 전극부(511) 또는 프로세싱부(557)가 확실하게 장착되도록 제1 착탈부(510) 및 제2 착탈부(520)가 이용될 수 있다.

별도의 연결 단자 및 착탈 단자가 배제된 흡수 용품은 패턴부(200)가 미비된 일반 패드, 기저귀 등과 동일한 외형을 가질 수 있다. 일 예로, 흡수 용품은 연결 단자 및 착탈 단자가 배제된 판 형상으로 형성될 수 있다.

판 형상의 흡수 용품에 확실하게 장착될 수 있도록, 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)는 흡수 용품을 사이에 두고 서로 결합되게 형성될 수 있다.

흡수 용품을 사이에 두고 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)를 서로 결합시키기 위해서는 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 정렬될 필요가 있다.

제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 자연스럽게 정렬되도록, 본 발명의 감지 단말기는 힌지부를 포함할 수 있다.

힌지부는 제1 착탈부(510)의 말단과 제2 착탈부(520)의 말단을 회동 가능하게 연결할 수 있다. 힌지부는 회전축 O를 중심으로 회전 가능하게 형성될 수 있다. 따라서, 힌지부에 말단이 연결된 제1 착탈부(510) 및 제2 착탈부(520) 역시 회전축 O를 중심으로 서로 회동 가능하게 형성될 수 있다.

회전축 O를 중심으로 하는 회동에 의해, 제1 착탈부(510)의 일측과 제2 착탈부(520)의 일측은 힌지부의 회전축 O를 중심으로 회동하면서 서로 밀착되거나 이격될 수 있다.

도 5는 회전축 O를 중심으로 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 정방향으로 회동하여 서로 밀착된 상태를 나타낸다. 도 4는 회전축 O를 중심으로 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 역방향으로 회동하여 서로 이격된 상태를 나타낸다.

회전축 O를 중심으로 회동하는 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)는 일견 대상물을 집는 집게와 유사할 수 있다.

힌지부에 의한 물리적 간섭에 의해 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)의 사이에는 흡수 용품의 단부가 배치될 수 있다.

본 발명의 감지 단말기는 전극부(511)에 대면하게 설치되는 판 형상의 탄성부(521)를 포함할 수 있다.

전극부(511)는 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 서로 밀착된 상태에서 탄성부(521)에 밀착되도록 탄성부(521)를 향해 돌출되게 형성될 수 있다. 전극부(511)는 탄성부(521)에 지지된 흡수 용품의 표면을 뚫고 들어가 패턴부(200)에 접촉되면서 탄성부(521)를 가압할 수 있다.

탄성부(521)는 도 6과 같이 전극부(511)의 가압에 의해 패턴부(200)와 함께 함몰되고, 함몰된 탄성 반발력을 이용해 패턴부(200)와 전극부(511)를 밀착시킬 수 있다. 이때의 밀착은 패턴부(200)와 전극부(511) 간의 면접촉을 유발할 수 있다.

전극부(511)는 흡수 용품의 제2 시트부(120)를 꿰뚫으면서 패턴부(200)에 면접촉되도록 뿔 형상으로 형성될 수 있다. 전극부(511)는 패턴부(200)의 길이 방향을 따라 복수로 배열되며, 패턴부(200)의 폭 방향을 따라 복수로 배열될 수 있다.

패턴부(200)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 복수로 배열된 전극부(511)로 인해, 전극부(511)에 접촉된 패턴부(200)의 유동이 확실하게 방지될 수 있다.

탄성부(521)가 제2 착탈부(520)에 설치될 때, 전극부(511)는 탄성부(521)에 대면되는 제1 착탈부(510)의 일면에 설치될 수 있다.

흡수 용품은 배설물의 통과가 제한되는 재질의 제1 시트부(110), 제1 시트부(110) 상에 프린팅 또는 코팅된 패턴부(200), 패턴부(200)를 사이에 두고 제1 시트부(110)에 접합되며 배설물이 통과하는 재질의 제2 시트부(120)를 포함할 수 있다.

제1 착탈부(510) 및 제2 착탈부(520)는 탄성부(521)가 제1 시트부(110)에 대면되고, 전극부(511)가 제2 시트부(120)에 대면되게 흡수 용품을 압착할 수 있다.

전극부(511)는 배설물이 통과하는 미세 구멍이 형성된 제2 시트부(120)를 관통해서 패턴부(200)에 접촉되게 형성될 수 있다.

전극부(511)는 제2 시트부(120)의 내면에 해당하는 제2 시트부(120)와 사용자의 사이에 배치되는 제1 착탈부(510)에 설치될 수 있다. 흡수 용품의 표면을 뚫고 들어가는 전극부(511)가 제1 시트부(110) 측에 배치되면 제1 시트부(110)에 배설물이 배출될 수 있는 구멍이 형성되므로 바람직하지 못하기 때문이다. 배설물이 넘치거나 흡수 용품이 잘못 적용된 경우, 제1 착탈부(510) 및 전극부(511)가 배설물에 오염될 염려가 있으나, 세척이 용이하므로 별다른 문제가 없다.

반면, 프로세싱부(557)는 배설물 또는 세척액으로 오염되면 훼손될 수 있으므로, 배설물의 유입이 원천 차단되는 위치에 배치되는 것이 좋다. 일 예로, 제1 시트부(110)의 외면에 배치되는 제2 착탈부(520)에 설치될 수 있다.

제2 시트부(120)를 뚫고 들어야 하는 전극부(511)의 상황 및 배설물로부터 이격되어야 하는 프로세싱부(557)의 상황으로 인해, 전극부(511)와 프로세싱부(557)는 서로 다른 착탈부에 각각 설치되는 것이 좋다. 대신, 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)의 사이에는 전극부(511)와 프로세싱부(557)를 전기적으로 연결하는 배선(미도시)이 마련될 수 있다.

프로세싱부(557)는 배선을 통해 전극부(511)로 감지 신호를 제공할 수 있다.

도 7은 제1 착탈부(510)의 커버를 떼어낸 상태를 나타낸 사시도이다.

제1 착탈부(510) 또는 제2 착탈부(520)에는 프로세싱부(557), 외부 단말기 또는 외부 전원에 연결되는 커넥터부(551), 프로세싱부(557)와 커넥터부(551)를 전기적으로 연결하는 기판(555), 무선 통신망을 통해 외부와 통신하는 통신 모듈(558), 프로세싱부(557)와 통신 모듈(558)에 전력을 공급하는 배터리(559)가 마련될 수 있다. 배설물의 오염으로 인한 오동작을 방지하기 위해, 커넥터부(551), 기판(555), 통신 모듈(558), 배터리(559)는 프로세싱부(557)와 함께 제2 착탈부(520)에 설치되는 것이 좋다.

배설물에 의해 패턴부(200)의 등가 저항이 달라지도록, 패턴부(200)는 배설 영역을 관통하며 서로 이격된 제1 패턴(210)과 제2 패턴(220)을 포함할 수 있다.

일 예로, 전극부(511)의 제1 전극이 제1 패턴(210)의 제1 지점 ①에 접촉되고, 전극부(511)의 제2 전극이 제2 패턴(220)의 제2 지점 ②에 접촉된 경우를 가정한다.

이때, 프로세싱부(557)는 제1 지점 ① 및 제2 지점 ②를 기준으로 패턴부(200)의 등가 저항을 감지할 수 있다. 제1 패턴(210)과 제2 패턴(220)은 서로 이격된 상태이므로, 등가 저항값이 매우 높은 상태일 수 있다. 사용자의 배설물이 제1 패턴(210)과 제2 패턴(220) 사이를 메우게 되면, 배설물의 일부 전도성으로 인해 패턴부(200)의 등가 저항값이 낮아질 수 있다.

이때, 프로세싱부(557)는 배설물의 양에 따라 달라지는 패턴부(200)의 등가 저항값을 관리 서버로 전송할 수 있다.

관리 서버는 등가 저항값이 설정값 이하로 작아지면, 배설물이 존재하는 것으로 파악할 수 있다. 설정값을 만족하는지 여부는 감지 신호의 전력이 낮더라도 용이하게 파악될 수 있다.

패턴부(200)의 등가 저항은 배설물의 면적이 커질수록 줄어들게 되며, 프로세싱부(557)는 패턴부(200)의 등가 저항값을 이용해 배설물의 면적을 파악할 수 있다.

만약, 관리 서버가 흡수 용품의 단위 면적당 흡수율을 알고 있다면, 프로세싱부(557)는 파악된 배설물의 면적과 단위 면적당 흡수율을 이용해서 배설량을 파악할 수 있다.

커넥터부(551)는 제1 착탈부(510)에 형성된 삽입 홈에 출입 가능하게 설치될 수 있다. 필요할 때에만 삽입 홈으로부터 커넥터부(551)를 꺼내어 커넥터부(551)의 연결 핀(553)을 다른 기기에 연결하고 평소에는 삽입 홈에 연결 핀(553)이 삽입된 상태를 유지함으로써, 연결 핀(553)의 오염 문제를 방지하는 것이 좋다.

배터리(559)는 커넥터부(551)를 통해 충전될 수 있다.

통신 모듈(558)은 지그비, LPWA(Low Power Wide Area, 저전력 광역 통신 기술)를 이용해서 관리 서버 또는 중계기와 통신할 수 있다.

통신 모듈(558)이 중계기를 거쳐 관리 서버와 통신하는 경우, 관리 서버는 중계기의 위치를 통해 감지 단말기의 위치를 파악할 수 있다.

다시 도 5로 돌아가서, 힌지부를 이용해서 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)를 벌린 상태에서, 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)의 사이에 흡수 용품의 단부를 끼우고 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)를 밀착시키면, 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)는 흡수 용품에 장착될 수 있다.

이때, 흡수 용품의 제1 시트부(110)는 시각적으로 패턴부(200)를 확인할 수 있는 투명 재질을 포함할 수 있다.

전극부(511)는 제2 시트부(120) 측에 배치되는 제1 착탈부(510)에 마련될 수 있다. 제1 시트부(110) 측에 배치되는 제2 착탈부(520)에서 제1 착탈부(510)에 대면되는 면의 반대면에는 전극부(511)의 위치를 나타낸 마크(529)가 형성될 수 있다.

제1 착탈부(510)에 마련된 전극부(511)는 제1 착탈부(510)와 제2 착탈부(520)가 서로 밀착되면, 각 착탈부에 가려져 시각적으로 확인이 불가능할 수 있다. 전극부(511)의 시각적 확인이 불가능한 상태에서 전극부(511)가 흡수 용품의 패턴부(200)에 정렬되도록 마크(529)가 이용될 수 있다.

통신 모듈(558)은 배터리의 잔여 용량을 산출하여 관리 서버로 무선 전송할 수 있다.

제1 착탈부(510) 또는 제2 착탈부(520)에는 알람부(528)가 마련될 수 있다. 흡수 용품에 장착되고 흡수 용품이 사용자에 착용된 상태에서 외부에 노출되도록, 알람부(528)는 제2 착탈부(520)에 설치되는 것이 좋다.

알람부(528)는 표 1에 나타낸 각종 알람을 시각적 또는 청각적으로 표시할 수 있다. 알람부(528)에 해당하는 LED는 표 1에 나타낸 각종 상태값을 알람의 특성(색 또는 음색)별로 구분해서 사용자에게 제공할 수 있다.

ID	Alarm Code	Description	LED Status
Normal	0000	정상	All OFF
Alarm	1000	기저귀 교체가 필요합니다.	10초간 Red On
	1001	통신 품질이 불량합니다.(RSSI 불량)	10초간 Red Toggle
	1002	배터리 잔량이 부족합니다.(배터리 교체 알람)	10초간 Green Toggle
	1003	화재 발생	30초간 All On(Buzzer 장착 시 On)

RSSI는 통신 모듈(558)과 중계기 간의 무선 통신 품질 측정값 또는 통신 모듈(558)과 관리 서버 간의 무선 통신 품질 측정값을 포함할 수 있다.

통신 모듈(558)은 RSSI를 관리 서버로 전송할 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.

110...제1 시트부 120...제2 시트부
130...제3 시트부 150...흡수부
170...커프스 190...파스너
200...패턴부 210...제1 패턴
211...제1 날개 220...제2 패턴
221...제2 날개 500...감지 단말기
510...제1 착탈부 511...전극부
520...제2 착탈부 521...탄성부
528...알람부 529...마크
551...커넥터부 553...연결 핀
555...기판 557...프로세싱부
558...통신 모듈 559...배터리
710...중계기 730...관리 서버

Claims (10)

1. 사용자의 배설물을 감지하는 감지 단말기;
   상기 감지 단말기와 무선 통신하는 중계기;
   상기 중계기를 통해 상기 감지 단말기의 배설물 감지 정보 및 상기 감지 단말기의 식별 정보를 수신하는 관리 서버;
   를 포함하고,
   상기 관리 서버는 상기 식별 정보를 이용해서 상기 사용자를 특정하며, 상기 배설물 감지 정보를 이용해서 상기 배설물의 유무 또는 상기 배설물의 양을 파악하며,
   상기 감지 단말기는, 사용자의 배설물을 받는 흡수 용품을 사이에 두고 서로 밀착되거나 이격되면서 상기 흡수 용품에 착탈되는 제1 착탈부 및 제2 착탈부, 상기 흡수 용품에 상기 제1 착탈부 및 상기 제2 착탈부가 장착되면 상기 흡수 용품에 마련된 패턴부에 접촉되는 전극부, 상기 전극부로 상기 배설물의 감지 신호를 제공하는 프로세싱부, 상기 감지 신호를 이용해서 획득된 상기 배설물 감지 정보를 상기 중계기로 무선 전송하는 통신 모듈을 포함하고,
   상기 흡수 용품은 배설물의 통과가 제한되는 재질의 제1 시트부, 상기 제1 시트부 상에 프린팅 또는 코팅된 상기 패턴부, 상기 패턴부를 사이에 두고 상기 제1 시트부에 접합되며 상기 배설물이 통과하는 재질의 제2 시트부를 포함하며,
   상기 감지 단말기는, 상기 제1 착탈부의 말단과 상기 제2 착탈부의 말단을 회동 가능하게 연결하는 힌지부, 상기 제 1 착탈부의 일면에 설치되는 상기 전극부에 대면하게 설치되도록 제 2착탈부에 설치되는 탄성부를 포함하고,
   상기 제1 착탈부의 일측과 상기 제2 착탈부의 일측은 상기 힌지부의 회전축을 중심으로 회동하면서 서로 밀착되거나 이격되며,
   상기 전극부는 상기 제1 착탈부와 상기 제2 착탈부가 서로 밀착된 상태에서 상기 탄성부에 밀착되도록 상기 탄성부를 향해 돌출되게 형성되고,
   상기 전극부는 상기 배설물이 통과하는 미세 구멍이 형성된 상기 제2 시트부를 관통해서 상기 패턴부에 접촉되면서 상기 탄성부를 가압하며,
   상기 탄성부는 상기 전극부의 가압에 의해 상기 패턴부와 함께 함몰되고, 함몰된 탄성 반발력을 이용해 상기 패턴부와 상기 전극부를 밀착시키고,
   상기 프로세싱부는 상기 제1 시트부의 외면에 배치되는 상기 제2 착탈부에 설치되며,
   상기 제1 착탈부와 상기 제2 착탈부의 사이에는 상기 전극부와 상기 프로세싱부를 전기적으로 연결하는 배선이 마련된 관리 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 감지 단말기는 상기 사용자에게 착용되고 상기 배설물을 받는 흡수 용품에 착탈되고,
   상기 감지 단말기는 상기 흡수 용품에 마련된 패턴부를 이용해서 획득된 전기 신호를 전력값 또는 저항값으로 변환하고,
   상기 감지 단말기는 상기 전력값 또는 상기 저항값이 포함된 상기 배설물 감지 정보를 주기적으로 상기 관리 서버에 전송하는 관리 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 관리 서버는 서비스 개시 신호, 서비스 종료 신호, 보고 주기 설정 신호, 식별 정보 변경 신호, 리셋 신호, 흡수 용품 교체 신호, 배터리 관리 신호, 경보 전파 신호 중 적어도 하나를 상기 감지 단말기로 전송하고,
   상기 서비스 개시 신호는 상기 배설물을 감지하는 동작의 개시 또는 상기 배설물 감지 정보의 보고 동작 개시를 요구하는 신호이며,
   상기 서비스 종료 신호는 상기 배설물을 감지하는 동작의 종료 또는 상기 배설물 감지 정보의 보고 동작 종료를 요구하는 신호이고,
   상기 보고 주기 설정 신호는 상기 배설물 감지 정보의 보고 주기를 설정하는 신호이며,
   상기 식별 정보 변경 신호는 상기 감지 단말기에 부여된 식별 정보를 변경하는 신호이고,
   상기 리셋 신호는 상기 감지 단말기를 재기동시키는 신호이며,
   상기 흡수 용품 교체 신호는 상기 감지 단말기의 감시 대상에 해당하는 흡수 용품이 교체될 때까지 설정 주기에 따라 알람을 표시하는 신호이고,
   상기 배터리 관리 신호는 상기 감지 단말기에 마련된 배터리의 잔량이 설정값을 만족할 때 알람을 표시하는 신호이며,
   상기 경보 전파 신호는 비상 상황을 전파하기 위해 상기 중계기와 통신 가능한 모든 감지 단말기에 알람을 표시하는 신호인 관리 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 중계기는 알람 보고 신호, 펌웨어 버전 요청 신호 중 적어도 하나를 상기 관리 서버로 전송하고,
   상기 알람 보고 신호는 상기 중계기에 연동된 화재 감시 수단에 의해 파악된 화재의 발생을 보고하는 신호이며,
   상기 펌웨어 버전 요청 신호는 현재 적용 가능한 중계기의 최신 펌웨어 버전 또는 현재 적용 가능한 감지 단말기의 최신 펌웨어 버전을 요청하고, 현재 시각 정보를 요청하는 신호인 관리 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 관리 서버는 중계기 정보 요청 신호, 실내 환경 정보 요청 신호, 중계기 리셋 신호, 보안 신호, 패스워드 변경 신호 중 적어도 하나를 상기 중계기로 전송하고,
   상기 중계기 정보 요청 신호는 현재 동작 중인 중계기의 프로파일 정보를 요청하는 신호이며,
   상기 실내 환경 정보 요청 신호는 상기 중계기에 연동된 실내 온습도 센서의 온습도 정보를 요청하는 신호이고,
   상기 중계기 리셋 신호는 상기 중계기를 재기동시키는 신호이며,
   상기 보안 신호는 보안 알고리즘을 적용하도록 요구하는 신호이고,
   상기 패스워드 변경 신호는 상기 중계기와 통신할 수 있는 패스워드를 변경하는 신호인 관리 장치.
   
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