KR102184237B1 - 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 착용자에 각각 장착되어 착용자의 대소변을 감지할 수 있는 다수의 측정장치, 상기 다수의 측정장치로부터 데이터를 수신하여 이를 가공 및 표시하는 다수의 중계장치, 상기 다수의 중계장치로부터 데이터를 수신하고 이를 전송하는 라우터 및 상기 라우터로부터 수신한 데이터를 분석 및 저장하며, 다수의 사용자 단말기가 접속할 수 있는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 하여, 병원, 요양기관 등 다수의 환자가 존재하는 곳에서 효율적으로 대소변 발생 여부 등을 관리할 수 있는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM OF SMART DIAPER FOR HOSPITAL}

본 발명은 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중증환자, 치매환자 등 기저귀 착용이 필요한 착용자의 대소변을 효과적으로 감지할 수 있으며, 병원, 요양기관 등 다수의 환자에게 적용하기에 적합한 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 기저귀는 영유아, 중증환자, 치매환자 등 스스로 대소변을 처리할 수 없는 착용자에 장착되어 대소변이 외부로 누수되는 것을 방지하는 목적으로 사용된다. 착용자가 기저귀에 대소변을 배설한 후 일정 시간 이내에 처리가 되지 않으면, 대소변으로 인해 착용자에게 발진이나 습진 등 건강 및 위생 상의 문제가 발생하므로 기저귀는 신속한 교체가 필요하다.

하지만, 보호자, 간병인, 간호사 등이 기저귀 착용자의 대소변 배설 여부를 실시간으로 확인하고 이를 처리하는 것은 매우 번거로울 뿐만 아니라 육안이나 후각, 촉각 등으로 기저귀를 확인하는 방식은 착용자와 보호자 쌍방 모두에 거부감이 있을 수도 있으며, 적은 양의 대소변은 확인이 쉽지 않아 비위생적이라는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 착용자의 배뇨시 소변의 유무를 외부에 알려줄 수 있도록 변색이 되는 기능성 기저귀가 개발되어 왔으며, 감지 센서 등을 장착하여 대소변시 보호자에게 알람으로 알려줄 수 있는 스마트 기저귀도 꾸준히 개발되고 있다.

종래 일반적인 스마트 기저귀는 도전성 검출선이 일정한 간격을 두고 기저귀에 내장되고, 검출선의 연장선이 밴드에 자성체로 이루어진 탈부착단자에 연결되며, 검출부가 탈부착단자를 통해 전달되는 검출선의 전류 변화를 검출하여 배뇨 여부를 감지하고, 이를 스피커로 전송하여 알람 멜로디를 발생시키는 구조로 이루어진다.

그러나 종래 스마트 기저귀는 검출선이 동선으로 이루어지거나 도전성 도료를 도포하여 사용하고 있으므로 착용자의 신체와 접촉될 경우 피부 손상을 유발하고 착용감이 좋지 않으며 제조 단가가 비싸다는 문제점도 함께 가지고 있다.

아울러, 종래 스마트 기저귀는 대부분 영유아에 초점이 맞춰져 있으므로 성인용 기저귀에 측정장치를 장착하는 방식 등에 대해서는 연구·개발이 미흡한 실정이다.

한편, 중증환자, 치매환자 등의 대소변 발생시기, 발생횟수, 발생주기 등은 중요한 의료 정보가 될 수 있는데, 이러한 정보를 병원에서 보호자 또는 간호사가 일일이 확인하여 기록하는 것은 거의 불가능에 가깝다.

나아가, 세계적으로 인구 고령화가 급속히 진행되고 있으며 노인의 치매 유병률이 지속적으로 증가하고 있는 바, 병원, 요양병원, 요양원 등에서 다수의 환자의 위치와 건강 상태를 실시간으로 통제할 수 있는 방안이 끊임없이 요구되고 있는 실정이다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 병원, 요양기관 등 다수의 환자가 존재하는 곳에서 효율적으로 대소변 발생 여부 등을 관리할 수 있는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 외면이 방수포로 이루어지는 성인용 기저귀에 측정장치를 용이하게 장착할 수 있으며, 근거리통신모듈, GPS모듈을 이용해 착용자의 이탈 여부를 감시할 수 있는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

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

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하나 이상의 착용자에 각각 장착되어 착용자의 대소변을 감지할 수 있는 다수의 측정장치; 상기 다수의 측정장치로부터 데이터를 수신하여 이를 가공 및 표시하는 다수의 중계장치; 상기 다수의 중계장치로부터 데이터를 수신하고 이를 전송하는 라우터; 및 상기 라우터로부터 수신한 데이터를 분석 및 저장하며, 다수의 사용자 단말기가 접속할 수 있는 중앙서버; 를 포함하며, 상기 중계장치는 다수의 측정장치를 미리 정해진 기준에 따라 그룹핑하여 일정 구역에 있는 측정장치의 데이터를 수신하고, 상기 라우터는 다수의 중계장치로부터 수신한 데이터를 하나로 통합하여 중앙서버에 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 측정장치는, 온도센서, 습도센서, 정전용량센서 또는 가스센서 중 어느 하나 이상을 구비하여 착용자의 대소변을 감지하는 복합센서; 착용자의 움직임을 감지하여 각도레벨 데이터를 생성하는 움직임센서; 상기 복합센서 및 움직임센서로부터 획득된 데이터를 중계장치로 무선 전송하는 근거리통신모듈; 인공위성과 통신하여 현재 측정장치의 위치좌표를 측정 및 연산하는 GPS모듈; 상기 복합센서 및 움직임센서로부터 획득된 데이터를 분석하고, 근거리통신모듈 및 GPS모듈의 활성화를 제어하는 제어부; 및 상기 측정장치와 중계장치 사이의 신호 세기에 따라 착용자가 미리 설정된 구역을 벗어났는지 여부를 알려주는 이탈방지부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 중계장치는, 상기 측정장치로부터 수신한 데이터를 가공하여 착용자 대소변 주기, 착용자 수면 주기 또는 기저귀 교체 후 경과시간을 포함하는 가공데이터 정보로 연산하는 데이터가공부; 상기 측정장치로부터 수신한 데이터 및 데이터가공부에 의해 연산된 가공데이터를 라우터로 무선 전송하는 원거리통신모듈; 및 상기 데이터가공부에 의해 연산된 가공데이터, 착용자 식별정보 또는 충전이 필요한 측정장치를 포함하는 정보를 표시하는 디스플레이부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 중앙서버는, 상기 라우터로부터 수신한 데이터를 분석하여 착용자 대소변 주기, 예측 대소변 시간, 착용자 수면 주기, 측정장치 분리 여부, 착용자 낙상 여부, 착용자 욕창 관리 여부 또는 충전이 필요한 측정장치의 수를 포함하는 분석데이터 정보로 연산하는 데이터분석부; 상기 데이터분석부에 의해 연산된 분석데이터 및 착용자 식별정보를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 다수의 사용자 단말기의 접속을 처리하고, 접속된 사용자 단말기를 인증하며, 사용자 단말기가 요청하는 데이터를 전송하는 접속처리부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 측정장치는 착용자의 신체에 착용하는 기저귀의 외측에 결합된 장착부에 삽입 장착되어 대소변을 감지하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 기저귀는, 기저귀의 외면에 배치되고 기저귀 내측의 수분이 배출되지 못하도록 방수 소재로 이루어지는 방수포 및 기저귀의 내면에 배치되고 기저귀 내측의 수분을 흡수할 수 있도록 흡수성 소재로 이루어지는 흡수패드를 포함하며, 상기 장착부는, 방수포의 일측에 천공된 절개부를 포개어 덮을 수 있도록 방수포의 외면에 결합되며 기저귀 내측의 소정의 크기 이상의 물은 투과되지 않고 수증기 및 가스만 투과되는 소재로 이루어지는 장착내피 및 상기 장착내피의 외측에 결합되며 방수 소재로 이루어지는 장착외피를 포함하고, 상기 장착내피와 장착외피의 상단부에는 개구부가 형성되며, 개구부 상에는 상호 결합 가능한 결합부재가 장착되어 장착내피와 장착외피 사이의 공간을 밀폐하거나 또는 개방하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템에서 상기 이탈방지부는, 상기 근거리통신모듈에 의한 측정장치와 중계장치 사이의 신호 세기가 점차 줄어듦에 따라 단계적으로 알림 신호를 생성하여 중앙서버에 전송하는 알림신호부; 상기 근거리통신모듈에 의한 측정장치와 중계장치 사이에 신호 전달이 불가능한 경우 측정장치 이탈 신호를 생성하여 중앙서버에 전송하는 이탈신호부; 상기 이탈신호부에 의한 이탈 신호 생성과 동시에 근거리통신모듈을 비활성화하고 GPS모듈을 활성화하는 신호를 제어부에 전달하는 활성화신호부; 및 상기 활성화신호부에 의해 활성화된 GPS모듈이 현재 측정장치의 위치좌표를 측정하여 중앙서버에 전송하는 GPS신호부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 중증환자, 치매환자 등 스스로 대소변을 처리할 수 없는 착용자의 대소변을 실시간으로 감지하여 중앙서버에서 통합적으로 관리하고, 간호사실, 보호자 또는 간병인 등이 착용자의 상태를 용이하게 확인할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 착용자의 대소변 발생여부, 발생시기, 발생횟수, 발생주기 등을 데이터로 저장하여 환자 각각에 맞는 시스템을 구축할 수 있으며, 환자의 피부 질환을 예방하고 2차 감염을 예방하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 근거리통신모듈, GPS모듈을 이용해 착용자의 이탈 여부를 감시할 수 있으며, 착용자의 낙상이나 욕창 등을 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 영유아용 기저귀와는 다른 성인용 기저귀의 특색에 맞추어 측정장치를 손쉽게 장착할 수 있으면서 동시에 대소변 감지가 정확하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 측정장치의 각 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이탈방지부의 각 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 각 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중앙서버의 각 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기저귀의 외측에 장착되는 측정장치의 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템은 다수의 측정장치(100), 다수의 중계장치(200), 라우터(300) 및 중앙서버(400)를 포함한다.

상기 측정장치(100)는 중증환자, 치매환자 등 하나 이상의 착용자에게 각각 장착되며, 착용자의 대소변 유무, 착용자의 움직임 정보, 착용자의 정해진 구역 이탈 여부 등을 감지할 수 있다.

상기 측정장치(100)에는 각각 고유의 식별용 ID가 부여되어 있으며, 이러한 식별용 ID에 착용자 개개인의 병실정보, 침상정보, 성별, 나이 등 개인정보, 질환정보, 검사일정 등 착용자의 식별정보가 매칭된다.

상기 중계장치(200)는 다수의 측정장치(100)에 의해 감지된 데이터를 무선으로 수신하여 이를 가공 및 표시한다. 상기 중계장치(200)를 이용하여 의사 또는 간호사 등은 다수의 착용자(환자)의 대소변 상태, 대소변 주기, 기저귀(600) 교체 후 경과시간 등을 신속하고 정확하게 한 눈에 파악할 수 있다.

또한, 상기 중계장치(200)는 다수의 측정장치(100)를 미리 정해진 기준에 따라 그룹핑(도면에서 점선으로 표시)하여 일정 구역에 있는 다수의 측정장치(100)의 데이터를 수신할 수 있다.

예를 들어, 상기 중계장치(200)가 그룹핑하여 데이터를 수신받는 다수의 측정장치(100)는 한 병실 내에 존재하는 측정장치들이거나, 환자별 질환 종류로 묶인 측정장치들이거나 또는 성별이나 나이 등으로 묶인 측정장치들일 수 있다.

상기 중계장치(200)가 일정 기준에 따라 다수의 측정장치(100)를 그룹핑하여 데이터를 수신받고 이러한 데이터를 가공하여 표시할 수 있으므로 중계장치(200)에 가해지는 부하가 현저히 줄어듦과 동시에 착용자 별로 한 눈에 파악하기에 용이하다.

상기 중계장치(200)에 의해 그룹핑되는 측정장치(100)의 수에는 제한이 없으나, 바람직하게는 2 내지 10개의 측정장치(100)가 한 번에 묶여서 중계장치(200)로 데이터를 전송할 수 있다.

상기 라우터(300)는 다수의 중계장치(200)로부터 데이터를 수신하고 이를 중앙서버(400)로 전송한다. 상기 라우터(300)는 다수의 중계장치(200)와 중앙서버(400) 사이의 통신 방법이나 신호 등이 다를 경우에도 이를 정리하여 서로 연결해줄 수 있으며, 다수의 중계장치(200)로부터 수신한 데이터를 하나로 통합하여 중앙서버(400)로 전달해준다.

상기 라우터(300)에 의해 하나로 통합된 데이터는 중앙서버(400)에 전송되어 분석 및 저장된다. 상기 중앙서버(400)는 착용자의 대소변 주기, 예측 대소변 시간, 착용자의 수면 주기, 착용자의 낙상 여부, 착용자의 욕창 관리 여부 등을 분석하여 그래프 등으로 저장할 수 있다.

또한, 상기 중앙서버(400)에는 다수의 사용자 단말기(500)가 접속할 수 있다. 다수의 사용자 단말기(500)에는 간호원 실의 관리컴퓨터, 간호사의 개인 단말기, 간호사의 병원 단말기, 간병인의 개인 단말기, 보호자의 개인 단말기 등이 포함될 수 있다.

상기 사용자 단말기(500)는 유/무선 네트워크를 통해 병원 통합 모니터링 시스템과 연결 가능한 컴퓨터 장치로서, PC, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, MP3, TV 등을 포함하나, 정의를 만족한다면 그 형태나 명칭에 제한을 두지 않는다.

상기 사용자 단말기(500)가 중앙서버(400)에 접속하여 착용자의 현재 대소변 상태 등을 실시간으로 확인할 수 있으므로 착용자의 피부 질환을 예방하고 2차 감염을 예방하는 등의 효과를 달성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 측정장치의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 측정장치(100)는 착용자의 대소변을 감지하는 복합센서(110), 착용자의 움직임을 감지하는 움직임센서(120), 획득된 데이터를 중계장치로 무선 전송하는 근거리통신모듈(130), 측정장치의 현재 위치좌표를 측정 및 연산하는 GPS모듈(140), 획득된 데이터를 분석하는 제어부(150), 착용자가 미리 정해진 구역을 벗어났는지 여부를 알려주는 이탈방지부(160) 및 측정장치의 각 구성에 전력을 공급하는 충전부(170)를 포함한다.

상기 복합센서(110)는 온도센서, 습도센서, 정전용량센서 또는 가스센서 중 어느 하나 이상을 구비하여 현재 온습도, 착용자의 대소변 여부 및 착용자의 방귀 여부 등을 감지한다.

상기 복합센서(110)를 구성하는 정전용량센서는 착용자의 소변 발생 여부를 감지하고, 가스센서는 착용자의 대변 발생 여부 및 방귀 발생 여부를 감지하는 기능을 한다.

상기 복합센서(110)의 온도센서 및 습도센서는 현재 대기 상태의 온도 및 습도를 감지하여 정전용량센서 및 가스센서의 민감도를 자동으로 보상하고, 정전용량센서 및 가스센서에 의해 감지된 소변, 대변, 방귀 발생 여부를 보완하는 기능을 한다. 물론 정전용량센서 및 가스센서의 민감도는 사용자가 수동으로 조절할 수도 있다.

아울러, 온도센서는 미리 정해진 온도 이상이 감지될 경우, 이를 간호사, 보호자, 간병인 등의 사용자 단말기(500)에 알려 사전에 사고를 예방할 수 있다. 예를 들어, 온도센서에서 감지된 온도가 50도, 60도 또는 70도 중 하나일 경우에는 경고표시와 함께 경보음을 사용자 단말기(500)에 발생시켜 사고를 대비할 수 있도록 하고, 온도센서에서 감지된 온도가 80도를 초과하는 경우에는 연속적인 경보음을 사용자 단말기(500)에 발생시켜 신속하게 조치할 수 있도록 한다.

상기 가스센서를 포함하는 복합센서(110)는 공급 전압이 25℃에서 약 1.8V 이고, Ultra Low Power Mode(감지 주기 : 300초당 1회 감지)일 때 공급 전류가 약 0.09mA이며, Low Power Mode(감지 주기 : 3초당 1회 감지)일 때 공급 전류가 약 0.9mA이고, Continuous Mode(감지 주기 : 1초당 1회 감지) 일때 공급 전류가 약 12mA인 센서가 사용된다.

상기 정전용량센서는 습도 변화에 따라 전기 용량이 변화하는 성질을 이용하여 착용자의 소변을 감지할 수 있다. 상기 정전용량센서에 의해 감지된 소변 검출데이터는 제어부(150)에 포함된 ADC(analog-digital converter)에 의해 0 내지 10의 검출레벨로 표현될 수 있다. 검출레벨 0은 기저귀(600) 내부에 수분이 하나도 없는 경우를 나타내며, 검출레벨 10은 기저귀(600) 내부가 수분으로 가득 찬 상태를 나타낸다. 각 검출레벨 값은 이를 기준으로 상대적으로 결정된다.

상기 정전용량센서의 검출레벨이 0 내지 1일 때에는 아무런 소변 발생 신호가 생성되지 않으며, 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500)에도 아무런 알람 신호가 전송되지 않는다.

정전용량센서의 검출레벨이 3 내지 4일 때에는 소변 발생 신호가 생성되어 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되나, 알람 신호는 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되지 않는다. 검출레벨 3 내지 4가 3회 반복하여 발생하였을 때에는 마지막 발생 시점에서 소변 발생 신호 및 알람 신호가 함께 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500)에 전송되어 간호사, 보호자, 간병인 등이 알람 신호를 인식할 수 있도록 한다.

정전용량센서의 검출레벨이 5 내지 6일 때에는 소변 발생 신호가 생성되어 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되나, 알람 신호는 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되지 않고, 간호사, 보호자, 간병인 등이 상황에 따라 기저귀(600)를 확인할 수 있도록 안내 멘트 신호를 전송한다.

정전용량센서의 검출레벨이 8 내지 10일 때에는 소변 발생 신호가 생성되어 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되고, 동시에 알람 신호도 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되어 간호사, 보호자, 간병인 등이 알람 신호를 인식할 수 있도록 한다.

상기 가스센서는 메탄(methane)을 포함하는 휘발성유기화합물(VOCs : Volatile Organic Compounds)을 감지하여 대변과 방귀의 발생 여부를 감지할 수 있다. 대변은 물, 소화되지 않은 음식물, 장내 세균과 세균 배설물 등을 포함하며 메탄, 스카톨, 인돌, 황화수소, 암모니아 등의 가스를 포함하고, 방귀는 질소, 산소, 이산화탄소, 수소, 메탄, 암모니아, 황화수소, 벤조피렌 등을 포함한다.

또한, 상기 가스센서는 공기 중의 연기를 감지하여 간호사, 보호자, 간병인 등에게 알려줄 수 있다. 예컨대, 화재가 발생하여 다량의 연기가 발생하면, 가스센서에서 이를 감지하여 중계장치(200) 및 라우터(300)를 통해 중앙서버(400)에 알림 신호를 전송하고, 간호사, 보호자, 간병인 등의 사용자 단말기(500)에 경보음을 발생시켜 신속하게 환자들을 대피시킬 수 있다.

상기 가스센서에 의해 감지된 대변 검출데이터 역시 제어부(150)에 포함된 ADC에 의해 0 내지 10의 검출레벨로 표현될 수 있다. 검출레벨 0은 기저귀(600) 내부에 가스가 하나도 없는 경우를 나타내며, 검출레벨 10은 기저귀(600) 내부가 가스로 가득 찬 상태를 나타낸다. 각 검출레벨 값은 이를 기준으로 상대적으로 결정된다.

상기 가스센서의 검출레벨이 0 내지 1일 때에는 아무런 대변 발생 신호가 생성되지 않으며, 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500)에도 아무런 알람 신호가 전송되지 않는다.

가스센서의 검출레벨이 8 내지 10일 때에는 대변 발생 신호가 생성되어 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되나, 알람 신호는 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500) 등에 전송되지 않는다.

가스센서의 검출레벨이 8 내지 10으로 감지된 후 미리 정해진 시간(예컨대, 30초)이 경과된 다음, 가스센서의 검출레벨이 여전히 8 정도를 유지하면 대변 발생 신호 및 알람 신호가 함께 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500)에 전송되어 간호사, 보호자, 간병인 등이 알람 신호를 인식할 수 있도록 한다.

가스센서의 검출레벨이 8 내지 10으로 감지된 후 미리 정해진 시간(예컨대, 30초)이 경과된 다음, 가스센서의 검출레벨이 4 정도로 급격히 떨어지면 방귀 발생 신호 및 알람 신호가 함께 중계장치(200) 및 사용자 단말기(500)에 전송되어 간호사, 보호자, 간병인 등이 알람 신호를 인식할 수 있도록 한다.

즉, 상기 가스센서는 기저귀(600) 내부의 가스를 검출한 다음에도 바로 알람 신호를 생성하지 않고, 착용자의 건강을 해하지 않을 정도의 짧은 시간 동안 지켜본 후, 검출레벨이 급격히 떨어지는 것을 감지하여 대변인지 방귀인지를 사용자에게 알려줄 수 있다.

상기 움직임센서(120)는 착용자의 움직임을 감지하여 각도레벨 데이터를 생성한다. 상기 움직임센서(120)로는 가속도센서 또는 자이로스코프센서가 사용될 수 있다.

상기 움직임센서(120)에 의해 감지된 착용자의 움직임은 Roll(x축 회전, 좌우 기울어짐) 각도레벨 데이터, Pitch(y축 회전, 앞뒤 기울어짐) 각도레벨 데이터 및 Yaw(z축 회전, 수평회전) 각도레벨 데이터로 표시될 수 있다.

상기 움직임센서(120)에 의해 검출된 각도레벨 데이터는 후술되는 중앙서버(400)에서 분석되어 착용자의 수면 여부, 착용자의 활동 여부, 착용자의 낙상 여부, 착용자의 욕창 관리 여부 등을 나타내는데 활용될 수 있다.

또한, 상기 움직임센서(120)는 측정장치(100)의 각도레벨 데이터를 감지하여 측정장치(100)가 분리되었는지 여부, 기저귀(600)의 교체가 완료되었는지 여부를 파악하는데도 활용될 수 있다.

상기 근거리통신모듈(130)은 복합센서(110) 및 움직임센서(120)로부터 획득된 데이터를 중계장치(200)로 무선 전송하는 기능을 수행한다. 상기 근거리통신모듈(130)로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 또는 지웨이브(Z-wave) 중에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.

상기 측정장치(100)와 중계장치(200)가 근거리통신모듈(130)에 의해 연결되어 있으므로 측정장치(100)에서 감지된 측정데이터는 정확하고 신속하게 중계장치(200)로 전송될 수 있으며, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

상기 근거리통신모듈(130)이 측정장치(100)와 중계장치(200) 사이의 통신 기능을 수행하는 것과 달리, 상기 GPS모듈(140)은 인공위성(미도시)과 통신하여 현재 측정장치(100)의 위치좌표를 측정 및 연산하는 기능을 수행한다.

상기 GPS모듈(140)은 착용자가 병원 등의 지정된 구역을 벗어나는 경우 착용자의 위치를 찾기 위해서 활용될 수 있으며, 특히 치매환자 등과 같이 착용자가 판단 능력을 상실하여 원치않는 장소를 배회하다가 실종되는 사고를 줄이는데 활용될 수 있다.

상기 GPS모듈(140)에 의해 측정 및 연산된 위치좌표 데이터는 중앙서버(400)에 저장되며, 간호사, 간병인, 보호자 등의 사용자 단말기(500)에서 측정장치(100) 또는 착용자의 현재 위치를 확인할 수 있다.

상기 제어부(150)는 복합센서(110) 및 움직임센서(120)로부터 획득된 데이터를 분석하고, 근거리통신모듈(130) 및 GPS모듈(140)을 활성화하는 기능을 수행한다.

전술한 것과 같이, 상기 제어부(150)는 복합센서(110) 중 정전용량센서가 감지한 소변 검출 데이터를 검출레벨로 변환하고 알람 신호를 생성하며, 가스센서가 감지한 대변 검출 데이터를 검출레벨로 변환하고 알람 신호를 생성한다.

또한, 상기 제어부(150)는 움직임센서(120)가 감지한 착용자의 움직임 검출 데이터를 각도레벨 데이터로 변환하고, 중앙서버(400)에서 착용자의 수면 여부, 착용자의 활동 여부, 착용자의 낙상 여부, 착용자의 욕창 관리 여부 등을 분석하는데 기초가 되는 데이터를 생성한다.

상기 이탈방지부(160)는 측정장치(100)와 중계장치(200) 사이의 근거리통신모듈(130) 신호 세기에 따라 착용자가 지정된 구역을 벗어나 이탈하였는지 여부를 알려주고, 근거리통신모듈(130)과 GPS모듈(140) 사이를 전환시키는 기능을 수행한다.

상기 충전부(170)는 측정장치(100)의 각 구성, 즉 복합센서(110), 움직임센서(120), 근거리통신모듈(130), GPS모듈(140) 및 제어부(150)에 전력을 공급하는 기능을 수행한다.

상기 충전부(170)는 코인배터리, 유선 케이블 충전식, 자기유도방식을 이용한 근거리 충전 방식 등으로 구현될 수 있으나, 더욱 바람직하게는 자기공명방식을 이용한 원거리 충전 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.

자기공명방식은 소리굽쇠의 진동 에너지가 주변으로 이동하는 공명현상을 이용해 전자파를 1m 이상 보내 충전하는 방식을 말하며, 한 대의 무선 송신부를 이용하여 복수의 무선 수신부(측정장치) 상으로의 충전을 가능하게 하는 특징이 있다.

주파수를 이용한 충전 방식은 4.5m 거리에서도 전원 저장 장치인 배터리가 없는 웨어러블 디바이스, 스마트 기기 등 전원이 필요한 전자기기를 배터리 없이 실시간으로 동작 시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이탈방지부의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 측정장치(100)를 구성하는 이탈방지부(160)는 알림신호부(161), 이탈신호부(162), 활성화신호부(163) 및 GPS신호부(164) 등의 구성을 포함한다.

통계자료에 따르면 65세 이상의 노인 중 치매 환자 발생률은 계속하여 증가하고 있으며, 이로 인한 실종, 사망 사고가 끊이지 않는데 비해, 사회 복지 안전 장치의 대비는 미약한 것으로 나타나고 있다.

상기 이탈방지부(160)는 요양병원 등에 거주하는 착용자의 위치 정보를 실시간으로 파악하고, 지정된 구역을 벗어나는 경우 이탈 신호를 생성하여 간호사, 간병인, 보호자 등에게 알려줌으로써 치매 환자가 실종되는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

상기 알림신호부(161)는 근거리통신모듈(130)에 의한 측정장치(100)와 중계장치(200) 사이의 신호 세기가 점차 줄어듦에 따라 단계적으로 알림 신호를 생성하여 중앙서버(400)에 전송하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 상기 근거리통신모듈(130)은 블루투스 통신일 경우 약 10m(저전력 모드)에서 400m(최대거리)까지 신호를 전송할 수 있는데, 알림신호부(161)는 미리 설정된 근거리통신모듈(130)의 신호 전송 거리 경계선에 측정장치(100)가 가까이 갈수록 점차 강한 알림 신호를 생성하여 사용자 단말기(500)에서 인식할 수 있도록 할 수 있다.

상기 이탈신호부(162)는 근거리통신모듈(130)에 의한 측정장치(100)와 중계장치(200) 사이에 신호 전달이 불가능한 경우 측정장치 이탈 신호를 생성하여 중앙서버(400)에 전송하는 기능을 수행한다.

다시 말하면, 상기 측정장치(100)가 근거리통신모듈(130)의 신호 전송 거리 경계선을 넘어가서 지정된 구역을 벗어나는 경우, 이탈신호부(162)는 이탈 신호를 생성하여 중앙서버(400)에 전송하고, 사용자 단말기(500)에서 이를 인식하여 재빨리 착용자의 이탈을 방지할 수 있도록 한다.

상기 활성화신호부(163)는 이탈신호부(162)에 의한 이탈 신호 생성과 동시에 근거리통신모듈(130)을 비활성화하고 GPS모듈(140)을 활성화하는 신호를 제어부(150)에 전달하는 기능을 수행한다.

상기 측정장치(100)가 지정된 구역을 벗어나는 경우, 근거리통신모듈(130)은 더 이상 제기능을 하지 못하므로 활성화신호부(163)에 의해 제어부(150)는 근거리통신모듈(130)을 비활성화하고 GPS모듈(140)을 활성화시키게 된다.

본 발명은 이와 같이 근거리통신모듈(130)과 GPS모듈(140)을 이원화하여 각각 비활성화 또는 활성화되도록 제어할 수 있으므로 측정장치(100)의 전력 소모를 최소화시키는 효과가 있다.

상기 활성화신호부(163)에 의해 GPS모듈(140)이 활성화되면, GPS신호부(164)는 GPS모듈(140)에 의해 획득된 현재 측정장치(100)의 위치좌표 데이터를 중앙서버(400)에 전송하고, 사용자 단말기(500)는 현재 착용자의 위치를 쉽게 파악할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명에서 상기 측정장치(100)가 중계장치(200)로부터 멀어지면 우선 알림신호부(161)에서 단계적으로 알림 신호를 생성하고, 측정장치(100)가 근거리통신모듈(130)의 신호가 닿지 않는 구역까지 이탈하면 이탈신호부(162)에서 이탈 신호를 생성함과 동시에 활성화신호부(163)에서 근거리통신모듈(130)을 비활성화하고 GPS모듈(140)을 활성화시키며, GPS신호부(164)에 의해 현재 측정장치(100) 또는 착용자의 위치가 중앙서버(400) 및 사용자 단말기(500)에 전송된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중계장치의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 중계장치(200)는 측정장치(100)로부터 수신한 데이터를 가공하여 가공데이터 정보로 연산하는 데이터가공부(210), 가공데이터를 라우터(300)로 무선 전송하는 원거리통신모듈(220) 및 가공데이터 등을 표시하는 디스플레이부(230)를 포함한다.

상기 데이터가공부(210), 원거리통신모듈(220) 및 디스플레이부(230)를 포함하는 중계장치(200)는 라즈베리파이(Raspberry Pi)에 의해 구현되거나 제어될 수 있다.

라즈베리파이는 교육용 목적으로 개발된 초소형 컴퓨터의 일종으로, 부품을 자유롭게 교체해 원하는 기능을 구성할 수 있으며, 사용자가 원하는대로 기능을 확장하거나 용도를 변경할 수 있다.

본 발명에서 라즈베리파이에 의해 구현된 중계장치(200)는 측정장치(100)의 각종 복합센서(110), 움직임센서(120) 등과 연결되어 사물인터넷(IoT) 제품으로서의 기능을 수행할 수 있다.

상기 데이터가공부(210)는 측정장치(100)의 복합센서(110) 중 정전용량센서 또는 제어부(150)로부터 수신한 소변 검출데이터, 복합센서(110) 중 가스센서 또는 제어부(150)로부터 수신한 대변 검출데이터 및 움직임센서(120) 또는 제어부(150)로부터 수신한 착용자의 움직임 각도레벨 데이터를 가공하여 가공데이터 정보로 연산한다.

예를 들어, 상기 데이터가공부(210)는 착용자의 대소변 주기, 착용자의 수면 주기 또는 착용자의 기저귀(600) 교체 후 경과시간 등을 포함하는 가공데이터 정보를 연산할 수 있다.

상기 데이터가공부(210)에 의해 연산되는 착용자의 대소변 주기는 일, 주, 월, 년 단위로 가공되어 착용자 식별정보와 매칭될 수 있다. 예컨대, 병실에 위치하는 착용자 개개인 별로 일주일에 대소변을 몇 회 정도 배설하는지 데이터화할 수 있다.

상기 데이터가공부(210)에 의해 연산되는 착용자의 수면 주기 역시 일, 주, 월, 년 단위로 가공되어 착용자 식별정보와 매칭될 수 있다. 예컨대, 병실에 위치하는 착용자 개개인 별로 하루에 수면 시간이 몇 시간이고 활동 시간이 몇 시간인지 데이터화하여 관리할 수 있다.

착용자의 수면 주기는 움직임센서(120)로부터 전송된 움직임 각도레벨 데이터로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 5초에 한 번 이상 ±20도 이상 변화될 때 착용자가 활동 중이라고 인식할 수 있으며, 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 10분에 한 번 이하로 ±20도 이하 변화될 때 착용자가 수면 중이라고 인식할 수 있다.

아울러, 상기 데이터가공부(210)에 의해 연산되는 착용자의 기저귀(600) 교체 후 경과시간은 기저귀(600)를 교체한 후 몇 분이 지났는지 판단하여 착용자의 식별정보와 매칭될 수 있다.

착용자의 기저귀(600)가 교체되었는지 여부를 판단하기 위해서는 착용장치에 별도의 물리적 버튼을 설치하여 간호사, 간병인 등이 직접 입력할 수도 있으나, 움직임센서(120)로부터 획득되는 움직임 각도레벨 데이터를 이용하여 자동으로 판단될 수도 있다.

예를 들어, 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 0.5초에 한 번 이상 ±180도 이상 급격하게 변화될 때 착용자의 기저귀(600)가 교체되는 시점으로 판단할 수 있다.

한편, 상기 데이터가공부(210)는 착용자 대소변 주기, 착용자 수면 주기 또는 기저귀(600) 교체 후 경과시간을 포함하는 가공데이터 정보를 복합적으로 연동하여 새로운 방식의 가공데이터를 연산할 수 있다.

다시 말하면, 상기 데이터가공부(210)는 착용자가 수면 중 일 때 착용자의 대변 주기를 연산할 수 있으며, 이를 토대로 기저귀(600) 교체 후 일정 시간이 경과하였을 때 착용자가 대변을 배설할 수 있다는 예측 정보를 새로이 가공하여 데이터로 제공할 수 있다.

상기 원거리통신모듈(220)은 측정장치(100)로부터 수신한 데이터 및 데이터가공부(210)에 의해 연산된 가공데이터를 라우터(300)로 원거리 무선 전송하는 기능을 수행한다.

상기 원거리통신모듈(220)로는 3G/LTE CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 통신모듈, 와이파이(Wi-Fi) 통신모듈 또는 로라(LoRa) 통신모듈 중에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.

상기 측정장치(100)가 근거리통신모듈(130)을 이용하여 중계장치(200)에 데이터를 전송하는 것과 달리, 상기 중계장치(200)는 원거리통신모듈(220)을 이용하여 라우터(300)에 데이터를 전송한다는 점에서 약간의 차이가 있다.

상기 디스플레이부(230)는 데이터가공부(210)에 의해 연산된 가공데이터, 착용자 식별정보 또는 충전이 필요한 측정장치를 포함하는 정보를 표시하는 기능을 수행한다.

상기 디스플레이부(230)는 착용자 대소변 주기 또는 착용자 수면 주기 등을 그래프 형태로 표시할 수 있고, 착용자의 식별정보와 매칭된 착용자 개개인의 개인정보를 제외한 병실정보, 침상정보 등을 표시할 수 있으며, 측정장치(100)의 충전부(170)가 미리 설정된 용량 이하로 충전된 경우 이를 표시할 수 있다.

의사, 간호사 등은 자신의 사용자 단말기(500)를 통해 착용자의 대소변 정보 등을 볼 수 있으면서 동시에 중계장치(200)의 디스플레이부(230)를 통해 그루핑되어 일정 구역에 있는 착용자의 대소변 정보 등을 한 눈에 쉽게 파악할 수 있다.

다시 말하면, 상기 측정장치(100)로부터 획득된 데이터는 최종적으로 사용자 단말기(500) 및 중계장치(200)에 의해 표시될 수 있는데, 중계장치(200)에 의해 표시되는 정보는 착용자 개개인의 개인정보가 포함되지 않고, 중앙서버(400)를 통해 사용자 단말기(500)에 제공되는 정보에 비해 좀 더 적은 량의 정보만 제공되므로 시스템의 과부하를 유발하지 않는다는 점에서 차이가 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중앙서버의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 중앙서버(400)는 라우터(300)로부터 수신한 데이터를 분석 및 저장하여 다수의 사용자 단말기(500)에 제공하며, 데이터분석부(410), 데이터베이스(420) 및 접속처리부(430)를 포함한다.

상기 데이터분석부(410)는 측정장치(100), 중계장치(200) 및 라우터(300)를 통해 수신된 데이터를 분석하여 착용자 대소변 주기, 예측 대소변 시간, 착용자 수면 주기, 측정장치 분리 여부, 착용자 낙상 여부, 착용자 욕창 관리 여부 또는 충전이 필요한 측정장치의 수를 포함하는 분석데이터 정보로 연산한다.

위에서 살펴본 것처럼 착용자의 대소변 주기는 일, 주, 월, 년 단위로 분석될 수 있으며, 중앙서버(400)의 데이터분석부(410)에서는 착용자 개개인의 대소변 주기 및 다른 착용자와의 비교 데이터를 제공하여 유사한 성별, 나이, 질환 등을 기준으로 대소변 주기를 상호 비교함으로써 빅데이터화 할 수 있다.

상기 데이터분석부(410)를 통해 분석되는 예측 대소변 시간은 각 착용자 별로 몇 시간 간격으로 대변 또는 소변이 발생하는지 분석되거나 낮시간/밤시간 별로 몇 시간 간격으로 대변 또는 소변이 발생하는지 분석되거나 또는 음식물 섭취 후 몇 시간 안에 주로 대변이 발생하는지 분석되는 등으로 연산될 수 있다.

착용자의 수면 주기 역시 일, 주, 월, 년 단위로 분석될 수 있으며, 착용자 개개인의 수면 주기 및 다른 착용자와의 비교 데이터를 제공하여 유사한 성별, 나이, 질환 등을 기준으로 수면 주기를 상호 비교함으로써 빅데이터화 할 수 있다.

또한, 상기 데이터분석부(410)는 움직임센서(120)로부터 전송된 움직임 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터가 1시간 이상 변화가 없을 때 측정장치(100)가 분리되었다는 신호를 생성하여 간호사 등의 사용자 단말기(500)에 전송할 수 있다.

도시된 것처럼 상기 데이터분석부(410)는 낙상분석부(411) 및 욕창관리부(412)를 추가로 더 포함할 수 있다. 병원의 사건 보고 중 낙상은 30% 이상을 차지할 만큼 빈번하게 발생하고 있으며, 거동이 불편한 환자를 한 자세로 계속 두는 경우 신체 부위에 지속적으로 압력이 가해져 피하조직 손상을 일으킬 수 있으므로 낙상과 욕창은 특별한 관리가 필요하다.

상기 낙상분석부(411)는 우선 측정장치(100)를 착용자에 장착한 후 미리 정해진 시간 동안 착용자의 자세를 움직임센서(120)를 통해 인식한다. 예컨대, 상기 낙상분석부(411)는 착용자의 움직임 정보를 5분 동안 인식하고, 이러한 인식값의 평균값을 착용자의 평상시 누운 자세로 인식할 수 있다.

그 다음, 상기 낙상분석부(411)는 움직임센서(120)의 각도레벨 데이터 중 Pitch 각도레벨 데이터가 약 20 내지 90도 정도로 변화하는 것을 인식한 후, 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 1초에 한 번 이상 ±180도 이상 급격하게 변화될 때 낙상으로 인식할 수 있다.

상기 낙상분석부(411)는 위와 같이 착용자의 낙상을 인식한 후, 낙상 알림 신호를 생성하여 의사, 간호사, 간병인, 보호자 등에게 전송하고, 후속 조치가 이루어지도록 알릴 수 있다.

상기 욕창관리부(412)는 우선 착용자의 식별 정보에 따라 욕창 관리 시간을 30분, 60분, 90분 단위로 설정할 수 있다. 욕창 관리 시간이 설정되면, 움직임센서(120)의 각도레벨 데이터의 변경 추이를 지속적으로 살펴본다.

욕창 관리 시간이 지나도록 한 번도 움직임센서(120)의 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 ±90 이상 변화하지 않는 경우, 욕창 관리 신호를 생성하여 의사, 간호사, 간병인, 보호자 등에게 전송하고, 후속 조치가 이루어지도록 알릴 수 있다.

상기 데이터베이스(420)는 데이터분석부(410)에 의해 연산된 분석데이터 및 착용자 식별정보를 서로 매칭시켜 저장하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 데이터베이스(420)는 데이터분석부(410)에 의해 연산된 분석데이터를 그래프 또는 도표 등 사용자 단말기(500)에서 쉽게 파악할 수 있는 형태로 가공하여 저장할 수도 있다.

상기 접속처리부(430)는 다수의 사용자 단말기(500)의 접속을 처리하고, 접속된 사용자 단말기(500)를 인증하며, 사용자 단말기(500)가 요청하는 데이터를 전송하는 기능을 수행한다.

착용자의 성별, 나이 등 개인정보, 질환정보 및 검사일정 등 착용자의 식별정보는 보안이 필요하고, 대소변 주기 등의 정보 역시 착용자의 프라이버시를 침해할 수 있으므로 접속처리부(430)는 인증된 사용자 단말기(500)에 한해 데이터베이스(420)의 각종 정보를 제공한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기저귀의 외측에 장착되는 측정장치의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 착용자의 신체에 착용하는 기저귀(600)의 외측에는 장착부(610)가 결합되고, 상기 측정장치(100)는 이러한 장착부(610)에 삽입 장착되어 착용자의 대소변을 감지할 수 있다.

상기 기저귀(600)는 허리 부분에 결합된 부착부(603)를 이용하여 착용할 수 있으며, 팬티형 기저귀 또는 일자형 기저귀에 제한되지 않고 다양한 형태로 제작될 수 있다.

상기 기저귀(600)는 방수포(601) 및 흡수패드(602)로 구성된다. 방수포(601)는 기저귀(600)의 외면에 배치되고 기저귀(600) 내측의 수분이 배출되지 못하도록 방수 소재로 이루어지며, 흡수패드(602)는 기저귀(600)의 내면에 배치되고 소변 등 기저귀(600) 내측의 수분을 흡수할 수 있도록 흡수성 소재로 이루어진다.

일반적인 유아용 기저귀의 외면이 부직포 등 천 재질로 이루어지는 것과 달리, 본 발명과 같은 성인용 기저귀(600)는 그 외면이 방수 소재로 이루어진다는 점에서 차이가 있다.

즉, 유아용 기저귀의 경우 측정장치의 일측을 벨크로 소재 등으로 구성하여 측정장치를 기저귀 외면에 바로 부착할 수 있는 반면, 성인용 기저귀(600)의 경우 그 외면이 매끈한 방수포(601)로 이루어지므로 측정장치(100)를 기저귀 외면에 바로 부착할 수 없고 장착부(610)를 통해 부착한다.

구체적으로 상기 장착부(610)는 마주보는 면이 서로 이격되어 측정장치(100)가 삽입될 수 있도록 공간을 제공하는 장착내피(611) 및 장착외피(612)로 구성된다.

상기 방수포(601)의 전방 측에는 소정의 크기로 절개부(604)가 천공되어 흡수패드(602)가 외부로 노출될 수 있도록 한다. 상기 장착내피(611)는 이러한 절개부(604)를 포개어 덮을 수 있도록 방수포(601)의 외면에 결합된다.

이때, 상기 장착내피(611)는 미리 정해진 크기 이상의 물은 투과되지 않고 수증기 및 가스만 투과되는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 장착내피(611)는 물방울의 크기(100 ~ 3000㎛) 보다는 상대적으로 작고, 수증기의 크기(0.0004㎛) 보다는 상대적으로 큰 약 0.2 내지 10㎛의 홀이 다수 형성된 소재로 이루어질 수 있다.

구체적으로 상기 장착내피(611)는 고통기성 방수 부직포, 고통기성 방수 필름, 초극세섬유로 직조한 고밀도 직물, 투습방수성수지가 코팅된 견직물 또는 미세한 다공질 막이 접착된 견직물 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 장착외피(612)는 기저귀(600)의 방수포(601)와 마찬가지로 수분이 배출되지 못하도록 하는 방수 소재로 이루어질 수 있다. 상기 장착내피(611)와 장착외피(612)는 양 측부 및 하단부가 밀폐되어 있으며, 상단부에는 개구부(613)가 형성된다.

상기 측정장치(100)는 이러한 개구부(613)에 삽입되어 장착내피(611)와 장착외피(612) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(613) 상에는 상호 결합 가능한 결합부재(614)가 장착된다. 결합부재(614)는 상호 결합되어 장착내피(611)와 장착외피(612) 사이의 공간을 완전히 밀폐시킬 수 있다.

한편, 상기 장착내피(611)와 장착외피(612)의 외측 테두리에는 열융착부(615)가 연장될 수 있다. 열융착부(615)는 기저귀(600)의 외면 방수포(601)에 열융착되어 장착부(610)를 기저귀(600)에 결합시키는 기능을 수행한다.

다시 말하면, 본 발명에서 상기 기저귀(600)의 외면에는 장착부(610)가 결합되고, 측정장치(100)는 이러한 장착부(610)에 삽입 가능한데, 이때 장착부(610)의 장착내피(611)가 물은 투과되지 않고 수증기 및 가스만 투과되는 소재로 이루어져 흡수패드(602)에 흡수된 소변 또는 흡수패드(602)를 통과한 대변 가스가 측정장치(100)에 의해 정확하게 감지될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 영유아용 기저귀와는 다른 성인용 기저귀의 특색에 맞추어 측정장치(100)를 손쉽게 장착할 수 있으면서 동시에 대소변 감지가 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 측정장치 110 : 복합센서 120 : 움직임센서
130 : 근거리통신모듈 140 : GPS모듈 150 : 제어부
160 : 이탈방지부 161 : 알림신호부 162 : 이탈신호부
163 : 활성화신호부 164 : GPS신호부 170 : 충전부
200 : 중계장치 210 : 데이터가공부 220 : 원거리통신모듈
230 : 디스플레이부 300 : 라우터 400 : 중앙서버
410 : 데이터분석부 411 : 낙상분석부 412 : 욕창관리부
420 : 데이터베이스 430 : 접속처리부 500 : 사용자 단말기
600 : 기저귀 601 : 방수포 602 : 흡수패드
603 : 부착부 604 : 절개부 610 : 장착부
611 : 장착내피 612 : 장착외피 613 : 개구부
614 : 결합부재 615 : 열융착부

Claims (7)

1. 하나 이상의 착용자에 각각 장착되어 착용자의 대소변을 감지할 수 있는 다수의 측정장치; 상기 다수의 측정장치로부터 데이터를 수신하여 이를 가공 및 표시하는 다수의 중계장치; 상기 다수의 중계장치로부터 데이터를 수신하고 이를 전송하는 라우터; 및 상기 라우터로부터 수신한 데이터를 분석 및 저장하며, 다수의 사용자 단말기가 접속할 수 있는 중앙서버; 를 포함하며,
   상기 중앙서버는,
   라우터로부터 수신한 데이터를 분석하여 착용자 대소변 주기, 예측 대소변 시간, 착용자 수면 주기, 측정장치 분리 여부, 착용자 낙상 여부, 착용자 욕창 관리 여부 또는 충전이 필요한 측정장치의 수를 포함하는 분석데이터 정보로 연산하는 데이터분석부; 를 포함하고,
   상기 데이터분석부는 낙상분석부 및 욕창관리부를 더 포함하며,
   상기 낙상분석부는,
   측정장치가 장착된 후 미리 정해진 시간 동안 측정장치에 포함된 움직임센서를 통해 각도레벨 데이터를 인식하여 그 평균값으로 착용자의 평상시 자세를 인식하고, 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 미리 정해진 시간 안에 한 번 이상 ±180도 이상 급격하게 변화될 때 낙상 알림 신호를 생성하여 전송하며,
   상기 욕창관리부는,
   미리 설정된 욕창 관리 시간 동안 움직임센서의 각도레벨 데이터 중 Roll 각도레벨 데이터, Pitch 각도레벨 데이터 및 Yaw 각도레벨 데이터 중 어느 하나 이상이 ±90 이상 변화하지 않는 경우, 욕창 관리 신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정장치는,
   온도센서, 습도센서, 정전용량센서 또는 가스센서 중 어느 하나 이상을 구비하여 착용자의 대소변을 감지하는 복합센서;
   착용자의 움직임을 감지하여 각도레벨 데이터를 생성하는 움직임센서;
   상기 복합센서 및 움직임센서로부터 획득된 데이터를 중계장치로 무선 전송하는 근거리통신모듈;
   인공위성과 통신하여 현재 측정장치의 위치좌표를 측정 및 연산하는 GPS모듈;
   상기 복합센서 및 움직임센서로부터 획득된 데이터를 분석하고, 근거리통신모듈 및 GPS모듈의 활성화를 제어하는 제어부; 및
   상기 측정장치와 중계장치 사이의 신호 세기에 따라 착용자가 미리 설정된 구역을 벗어났는지 여부를 알려주는 이탈방지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 중계장치는,
   상기 측정장치로부터 수신한 데이터를 가공하여 착용자 대소변 주기, 착용자 수면 주기 또는 기저귀 교체 후 경과시간을 포함하는 가공데이터 정보로 연산하는 데이터가공부;
   상기 측정장치로부터 수신한 데이터 및 데이터가공부에 의해 연산된 가공데이터를 라우터로 무선 전송하는 원거리통신모듈; 및
   상기 데이터가공부에 의해 연산된 가공데이터, 착용자 식별정보 또는 충전이 필요한 측정장치를 포함하는 정보를 표시하는 디스플레이부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙서버는,
   상기 데이터분석부에 의해 연산된 분석데이터 및 착용자 식별정보를 저장하는 데이터베이스; 및
   상기 다수의 사용자 단말기의 접속을 처리하고, 접속된 사용자 단말기를 인증하며, 사용자 단말기가 요청하는 데이터를 전송하는 접속처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정장치는 착용자의 신체에 착용하는 기저귀의 외측에 결합된 장착부에 삽입 장착되어 대소변을 감지하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 기저귀는, 기저귀의 외면에 배치되고 기저귀 내측의 수분이 배출되지 못하도록 방수 소재로 이루어지는 방수포 및 기저귀의 내면에 배치되고 기저귀 내측의 수분을 흡수할 수 있도록 흡수성 소재로 이루어지는 흡수패드를 포함하며,
   상기 장착부는, 방수포의 일측에 천공된 절개부를 포개어 덮을 수 있도록 방수포의 외면에 결합되며 기저귀 내측의 소정의 크기 이상의 물은 투과되지 않고 수증기 및 가스만 투과되는 소재로 이루어지는 장착내피 및 상기 장착내피의 외측에 결합되며 방수 소재로 이루어지는 장착외피를 포함하고,
   상기 장착내피와 장착외피의 상단부에는 개구부가 형성되며, 개구부 상에는 상호 결합 가능한 결합부재가 장착되어 장착내피와 장착외피 사이의 공간을 밀폐하거나 또는 개방하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.
   
7. 제 2 항에 있어서, 상기 이탈방지부는,
   상기 근거리통신모듈에 의한 측정장치와 중계장치 사이의 신호 세기가 점차 줄어듦에 따라 단계적으로 알림 신호를 생성하여 중앙서버에 전송하는 알림신호부;
   상기 근거리통신모듈에 의한 측정장치와 중계장치 사이에 신호 전달이 불가능한 경우 측정장치 이탈 신호를 생성하여 중앙서버에 전송하는 이탈신호부;
   상기 이탈신호부에 의한 이탈 신호 생성과 동시에 근거리통신모듈을 비활성화하고 GPS모듈을 활성화하는 신호를 제어부에 전달하는 활성화신호부; 및
   상기 활성화신호부에 의해 활성화된 GPS모듈이 현재 측정장치의 위치좌표를 측정하여 중앙서버에 전송하는 GPS신호부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀 병원 통합 모니터링 시스템.

Images