KR102493797B1 - 스마트 기저귀, 배뇨상태 센싱장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

스마트 기저귀, 배뇨상태 센싱장치 및 방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 환자에 착용되어 환자로부터 배출되는 소변을 흡수하며, 소변을 흡수하는 면의 반대편에 펄스를 전도할 수 있는 성분으로 구현된 전도체를 포함하는 기저귀 및 상기 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하고, 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하며, 센싱결과를 분석하여 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 배뇨상태 센싱장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀를 제공한다.

Description

스마트 기저귀, 배뇨상태 센싱장치 및 방법{Smart Diaper, Apparatus and Method for Sensing Urination State}

본 발명은 배뇨상태를 센싱할 수 있는 스마트 기저귀와 기저귀 등에 장착되어 기저귀 내 배뇨상태를 센싱하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

치매 환자 급증은 범세계적 현상이다. 세계 치매 환자 수는 2013년 4,435만 명, 2030년 7,562만 명, 2050년 1억 3,546만 명으로 향후 35년 간 3배 이상 증가할 것으로 예측되고 있다.

특히, 대한민국은 세계적으로 유례를 찾기 어려울 만큼 빠르게 고령화되고 있다. 고령화 사회 진입(2000년)에서 초 고령사회 진입(2026년 예상)까지 26년밖에 걸리지 않을 것으로 예측되며, 이는 구미 선진국들에 비해 3－4배 빠른 속도이다.

2012년 전국 치매 유병률 조사 결과, 2015년 65세 이상 노인인구 중 치매 환자 수는 64만8천명으로 추정되며, 향후 17년마다 두 배씩 증가하여 2024년에는 100만, 2041년에는 200만을 넘어설 것으로 예상된다. 치매 발병률은 65세 이상 노인인구 1,000명 당 연간 7.9명으로, 매 12분마다 1명의 새로운 치매 환자가 발생할 것으로 예측된다.

이처럼, 치매환자의 수가 증가되며 치매환자들을 위한 다양한 용품들이 개발되고 있다. 이 중 하나가 치매환자들이 착용할 수 있는 성인용 기저귀이다. 치매환자는 배뇨활동을 자신의 의지로 제어하기 곤란하기 때문에, 성인용 기저귀는 치매환자의 의도치 않은 배뇨로 인한 (치매환자 및 치매환자 보호자의) 불편을 해소한다.

그러나 치매환자는 자신이 배뇨를 하였는지 명확히 인지하기 곤란하기 때문에, 성인용 기저귀에 배뇨를 한 후에도 장시간 착용하는 상황이 발생할 수 있다. 이럴 경우, 성인용 기저귀의 착용부위에 소변의 독소로 인한 진물이나 발진 등 피부 트러블이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 치매 환자 보호자가 자주 치매환자의 성인용 기저귀를 확인해야만 하는 불편이 있었다.
이러한 내용은 국내 공개특허 제10-2016-0133588호에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예는, 기저귀 내 배뇨상태를 센싱하여, 센싱결과를 보호자의 단말로 전송하는 배뇨상태 센싱장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 환자에 착용되어 환자로부터 배출되는 소변을 흡수하며, 소변을 흡수하는 면의 반대편에 펄스를 전도할 수 있는 성분으로 구현된 전도체를 포함하는 기저귀 및 상기 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하고, 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하며, 센싱결과를 분석하여 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 배뇨상태 센싱장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기저귀는 인가된 펄스를 전도하는 제1 전도체 및 제1 전도체로 인가된 펄스에 의해 유기되는 펄스를 전도하는 제2 전도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 배뇨상태 센싱장치는 상기 제2 전도체로 유기되어 전도되는 펄스를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 배뇨상태 센싱장치는 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부로 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지를 파악하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 배뇨상태 센싱장치는 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과한 경우, 센싱결과의 수치에 따라 기저귀 내 배뇨량을 파악하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하고, 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하는 센싱부 및 상기 센싱부의 센싱결과를 분석하여, 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기저귀는 인가된 펄스를 전도하는 제1 전도체 및 제1 전도체로 인가된 펄스에 의해 유기되는 펄스를 전도하는 제2 전도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 센싱부는 상기 제2 전도체로 유기되어 전도되는 펄스를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 센싱부의 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부로 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지를 파악하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 센싱부의 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과한 경우, 상기 센싱부의 센싱결과의 수치에 따라 기저귀 내 배뇨량을 파악하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 배뇨상태 센싱장치가 기저귀 내 배뇨상태를 센싱하는 방법에 있어서, 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하는 인가과정과 상기 인가과정에 의해 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하는 센싱과정 및 상기 센싱과정에서의 센싱결과를 분석하여, 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 파악과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 파악과정은 상기 센싱과정에서의 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부로 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지를 파악하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기저귀 내 배뇨상태를 센싱하여 센싱결과를 보호자의 단말로 전송하기 때문에, 보호자가 직접 확인하지 않더라도 기저귀 내 상태를 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부에서 출력되는 펄스와 센싱되는 펄스를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부에서 배뇨량과 배뇨 위치에 따라 센싱한 센싱값을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기저귀를 착용자가 착용한 경우, 센싱부에서 센싱되는 펄스와 필터링된 펄스를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 장치가 배뇨상태를 센싱하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호자 단말이 배뇨상태를 보정하여 출력하는 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 시스템(100)은 기저귀(110), 배뇨상태 센싱장치(120) 및 보호자 단말(130)을 포함한다. 이때, 배뇨상태 센싱장치(120)는 기저귀(110)에 연결되어, 양자가 하나의 스마트 기저귀를 형성할 수 있다.

기저귀(110)는 전도체(115)를 포함하여, 배뇨상태 센싱장치(120)로부터 출력되는 펄스를 전도한다. 기저귀(110)는 착용자에 착용되어, 착용자로부터 배출되는 소변(또는 대변)을 흡수한다. 기저귀(110)는 소변을 흡수하는 내부면이 아닌 외부면에 전도체(115)를 포함한다. 전도체(115)는 인가되는 펄스를 전도할 수 있는 성분으로 구현되어, 배뇨상태 센싱장치(120)로부터 출력되는 펄스를 전도한다. 예를 들어, 전도체(115)는 카본 페이스트(Carbon Paste) 전도성 잉크를 포함할 수 있다. 전도체(115)는 일정한 저항값을 가져, 펄스가 전도체로 출력될 경우 전도되는 길이가 길어질수록 펄스의 세기는 감소하게 된다. 예를 들어, 전도체는 10cm 당 수십 ㏀의 저항값을 가질 수 있다.

전도체(115)는 제1 및 제2 전도체로 구현되며, 양 전도체는 기 설정된 간격만큼 떨어져 배치된다. 여기서, 기 설정된 간격은 1cm일 수 있다. 제1 전도체(115a)는 배뇨상태 센싱장치(120)로부터 출력되는 펄스를 인가받아 전도한다. 양 전도체는 기 설정된 간격 내에 배치되기 때문에, 유기는 착용자가 기저귀를 착용하였는지 여부 및 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지와 무관하게 발생한다. 제1 전도체(115a)로 펄스가 인가될 경우, 제1 전도체(115a)와 인접해 위치하는 제2 전도체(115b)로 펄스가 유기된다. 제2 전도체(115b)로 유기된 펄스는 제2 전도체(115b)를 거쳐 배뇨상태 센싱장치(120)로 전도된다.

이때, 제2 전도체(115b)로 유기되는 펄스의 양(크기)은 기저귀(110) 내 배뇨상태에 따라 달라진다. 제1 전도체(115a)와 제2 전도체(115b) 사이에 소변이 배출된 상황이라면, 소변이 펄스의 유기 관점에서 그라운드(접지) 역할을 수행하게 된다. 이에 따라, 소변은 제1 전도체(115a)에서 제2 전도체(115b)로의 펄스의 유기율을 상승시킨다. 이에, 소변의 존재 여부에 따라 제2 전도체(115b)로의 펄스의 유기율이 달라지기에, 유기된 펄스의 크기로 배뇨여부가 판단된다. 또한, 소변의 양이 많아질수록, 소변이 배뇨상태 센싱장치(120)와 가까운 위치에서 배출될수록 펄스의 유기율은 상승된다. 이에, 유기된 펄스의 크기로 배뇨량이 판단될 수 있다. 이처럼, 기저귀(110)는 2개의 전도체를 포함하여 펄스의 유기를 이용해 배뇨상태(배뇨여부 및 배뇨량)를 파악할 수 있도록 한다.

배뇨상태 센싱장치(120)는 기저귀(110) 내 전도체(115)와 연결되어 기저귀 내 배뇨상태를 센싱하며, 센싱한 결과를 보호자 단말(130)로 전송한다.

배뇨상태 센싱장치(120)는 기저귀 내 배뇨상태를 센싱한다. 여기서, 배뇨상태는 기저귀 내 배뇨 여부 및 배뇨시 배뇨량을 포함한다. 배뇨상태 센싱장치(120)는 기저귀의 일 끝단에 배치되어 전도체 각각(115a, 115b)과 연결된다. 배뇨상태 센싱장치(120)는 제1 전도체(115s)로 펄스를 인가하며, 제2 전도체(115b)로 유기된 펄스를 제2 전도체(115b)로부터 인가받는다. 전술한 대로, 기저귀 내 배뇨가 발생하였을 경우 펄스의 유기율 상승이 발생하기 때문에, 배뇨상태 센싱장치(120)에서는 기 설정된 기준치 이상의 크기 증가가 검출된다. 또한, 배뇨량이 많아질수록 펄스의 유기율 상승이 발생하기 때문에, 배뇨상태 센싱장치(120)에서 검출되는 펄스의 크기는 증가하게 된다. 즉, 배뇨상태 센싱장치(120)는 유기된 펄스가 기 설정된 기준치 이상의 증가폭을 갖는지 및 가질 경우에 있어 어느 정도 증가폭을 갖는지에 따라, 배뇨상태를 센싱할 수 있다.

배뇨상태 센싱장치(120)는 센싱한 배뇨상태의 결과를 보호자 단말(130)로 전송한다. 기저귀(110)는 주로 자신의 의지로 온전히 배뇨를 제어하기 곤란한 환자(예를 들어, 치매환자 또는 거동이 불편한 중증환자)에 착용된다. 환자에 피부 트러블 등이 발생하는 것을 방지하기 위해, 보호자는 실시간으로 기저귀(110)를 착용한 환자의 배뇨상태를 파악할 필요가 있다. 배뇨상태 센싱장치(120)는 보호자 단말(130)과 무선통신을 수행하여, 보호자가 보호자 단말(130)을 이용해, 현재 기저귀의 배뇨상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

보호자 단말(130)은 배뇨상태 센싱장치(120)로부터 배뇨상태를 수신하며, 배뇨상태를 보정하여 출력한다.

기저귀 내 제2 전도체(115b)로의 펄스 유기율의 상승은 배뇨량 뿐만 아니라 배뇨 위치도 중요한 영향을 미친다. 전술한 대로, 소변이 배뇨상태 센싱장치(120)와 가까운 위치에서 배출될수록 제2 전도체(115b)로의 펄스 유기율이 보다 많이 상승된다. 그러나 배뇨위치는 착용자의 성별이나 신체조건 등에 따라 달라진다. 이에, 동일한 양만큼 배뇨하였다 하더라도 착용자의 성별이나 신체조건에 따라 센싱하는 배뇨량이 달라질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 보호자 단말(130)은 측정 이전에 배뇨위치에 관한 보정값을 외부(주로, 보호자)로부터 수신한다. 보정값은 배뇨위치가 기저귀 내 기준점(예를 들어, 기저귀의 중앙)을 중심으로 어느 정도의 거리 상 오차를 갖는지에 해당할 수 있다. 보정값은 기 배뇨된 기저귀의 무게 측정으로 구해질 수도 있고, 실제 착용자가 기저귀를 착용하여 배뇨위치와 기준점과의 거리 상 오차가 구해질 수도 있다. 다양한 방법으로 보정값이 연산될 경우, 보호자 단말(130)은 측정 전에 1회 보정값을 입력받는다. 동일한 착용자의 경우 배뇨위치는 거의 변화되지 않기 때문에, 보호자 단말(130)은 보정값을 1회만 입력받아도 무방하다.

배뇨상태 센싱장치(120)로부터 배뇨상태를 수신할 경우, 보호자 단말(130)은 보정값을 이용해 배뇨상태를 보정하여 출력한다. 배뇨상태 센싱장치(120)가 센싱한 배뇨상태는 착용자의 배뇨위치를 고려하지 않은 채 기준점에서 배뇨된 것처럼 인식하여 센싱한 결과값이기 때문에, 보호자 단말(130)은 수신한 정보를 그대로 출력하는 것이 아니라 보정값을 이용해 배뇨상태를 보정한다. 이에, 보호자 단말(130)은 정확한 배뇨상태를 보호자에 출력한다.

또한, 보호자 단말(130)은 보정한 배뇨상태 값을 누적하여 저장할 수 있다. 기저귀(110)를 착용한 환자의 정보와 매칭하여 배뇨상태값을 누적하여 저장함으로써, 보호자에게 해당 환자의 배뇨량이나 배뇨 시간 등에 관한 통계치를 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부의 일 구현예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 장치(120)는 센싱부(210), 제어부(220), 통신부 (230), 배터리(240) 및 메모리부(250)를 포함한다.

센싱부(210)는 기저귀(110) 내 전도체(115)와 연결되어, 펄스를 이용해 기저귀(110)의 배뇨상태를 센싱한다. 센싱부(210)는 제1 전도체(115a)로 펄스(전압)를 인가하며, 제2 전도체(115b)로 유기된 펄스(전압)을 제2 전도체(115b)로부터 인가받는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 센싱부(210)는 펄스를 인가하는 부분(310)과 인가되는 펄스를 센싱하는 부분(320)을 포함하며, 각 부분이 제1 전도체(115a) 및 제2 전도체(115b)와 연결된다. 센싱부(210)는 인가된 펄스(전압)을 센싱하여, 펄스의 유기율을 센싱한다. 센싱부(210)가 인가하는 펄스와 인가되어 센싱하는 펄스는 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부에서 출력되는 펄스와 센싱되는 펄스를 도시한 그래프이다.

센싱부(210)는 제1 전도체(115a)로 펄스(410, 440, 470)를 인가한다. 펄스가 인가된다고 항상 제2 전도체(115b)로 펄스가 유기되는 것은 아니고, 인가된 펄스의 진폭이 급격히 변하는 엣지 부분에서 주로 펄스가 유기된다. 이에, 센싱부(210)에서는 제2 전도체(115b)를 거쳐 유기된 펄스(420, 450, 480)가 센싱된다. 유기된 펄스(420, 450, 480)를 참조하면, 펄스(410, 440, 470)의 엣지 부분에서 진폭의 변화가 함께 발생하는 것을 확인할 수 있다. 통상의 경우 센싱부(210)는 일정한 평균치의 진폭을 갖는 펄스를 센싱한다. 펄스(410, 440, 470)의 상승 엣지시, 그와 동시에 또는 일정 시간 경과 후에 센싱부(210)에서 센싱되는 펄스(420, 450, 480)의 진폭이 상승하게 된다. 반대로, 펄스(410, 440, 470)의 하강 엣지시, 그와 동시에 또는 일정시간 경과 후에 센싱부에서 센싱되는 펄스(420, 450, 480)의 진폭이 하강하게 된다. 전술한 대로, 배뇨 상태에 따라 펄스의 유기율이 가변된다.

배뇨가 존재하지 않을 경우, 도 4a와 같이, 펄스(410)의 하강 엣지시, 유기된 펄스(420)에서의 진폭 변화(435, 평균치로부터 감소한 양)가 기 설정된 기준치 이하로 발생한다. 특히, 펄스(410)의 하강 엣지 순간에 유기된 펄스(420)에서 진폭 감소(435)가 기 설정된 기준치 이하로 발생하게 된다. 배뇨로 인한 유기율 상승이 발생하지 않기 때문에, 진폭의 감소가 크지 않다.

반면, 도 4b 또는 도 4c에서와 같이 배뇨가 존재할 경우, 펄스(440, 470)의 하강 엣지시, 유기된 펄스(450, 480)에서의 진폭 변화(465, 495, 평균치로부터 감소한 양)가 기 설정된 기준치 이상 발생한다. 특히, 배뇨량이 많을수록 펄스의 유기율이 보다 많이 상승되기 때문에, 유기된 펄스(480)에서의 진폭 변화(495, 평균치로부터 감소한 양)가 보다 두드러지게 나타난다.

이처럼, 센싱부(210)가 센싱한, 유기된 펄스의 진폭 변화가 기 설정된 기준치 이상 발생하였는지 여부 및 변화량을 토대로, 센싱부(210)는 배뇨 상태를 센싱할 수 있다.

다시 도 2 및 3을 참조하면, 센싱부(210)는 유기된 펄스의 센싱에 있어 오차를 감소시키기 위해, 센싱값에 필터링을 수행할 수 있다. 센싱부(210)는 유기된 펄스의 진폭 상승을 감지한 후, 기 설정된 시간 동안 복수 회 센싱을 한 후 Media 필터링을 수행할 수 있다. 전술한 대로, 인가되는 펄스(410, 440, 470)는 기 설정된 폭을 갖기 때문에, 유기된 펄스의 진폭 상승이 감지된 후 일정 시간 이후에 유기된 펄스의 진폭 감소가 감지되게 된다. 이때, 센싱부(210)는 유기된 펄스의 진폭 감소를 센싱함에 있어 오차를 감소시키기 위해, 기 설정된 시간 동안 복수 회 센싱한 후 Media 필터링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간은 1초일 수 있다. 센싱부(210)는 기 설정된 시간 동안 복수 회 센싱한 후 Media 필터링을 수행함으로써, 센싱 결과의 정확도를 향상시킬 수 있다.

제어부(220)는 센싱부(210)의 센싱결과를 토대로 배뇨상태를 분석한다.

제어부(220)는 센싱부(210)의 센싱결과를 토대로 기저귀(110) 내 배뇨 여부 및 배뇨량을 분석한다. 전술한 대로, 배뇨 여부에 따라 인가되는 펄스의 하강 엣지시에 유기되는 펄스의 (평균치로부터의) 감소량이 기 설정된 기준치를 초과하는지에 따라 배뇨 여부가 결정된다. 유기되는 펄스의 평균치로부터 감소한 양이 기 설정된 기준치를 초과하여 배뇨가 발생하였다고 판단한 경우, 제어부(220)는 감소량을 파악하여 배뇨량을 분석한다. 메모리부(250) 내에는 각 배뇨량에 따라 유기된 펄스의 평균치로부터 감소한 양들이 대응하여 저장되어 있다. 제어부(220)는 메모리부(250) 내 저장된 정보를 토대로 파악한 감소량으로부터 배뇨량을 파악한다.

제어부(220)는 유기되는 펄스의 (평균치로부터의) 감소량을 파악함에 있어, 센싱부(210)의 센싱결과 내 기 설정된 포인트에서 펄스의 감소량을 파악한다. 배뇨상태 센싱장치(120)가 기저귀(110)가 환자에 착용되지 않은 상태에서 배뇨상태를 센싱할 때는, 도 4에 도시된 파형과 동일·유사한 파형을 센싱할 수 있다. 그러나 기저귀(110)가 환자에 착용된다면, 유기되는 펄스(420, 450, 480)에 인체로 인해 일정 주파수를 갖는 삼각파형이 추가된 파형이 센싱된다. 환자가 기저귀(110)를 착용했을 때 센싱되는 파형은 도 6 및 7에 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기저귀를 착용자가 착용한 경우, 센싱부에서 센싱되는 펄스와 필터링된 펄스를 도시한 그래프이다.

도 6a를 참조하면, 센싱부(210)에서 센싱되는 유기 펄스의 파형은 인가 펄스의 상승 엣지와 하강 엣지시 발생하는 진폭의 상승과 감소는 동일하게 보이고 있으나, 나머지 구간에서 균일하게 평균치를 갖는 것이 아니라 일정한 삼각파형을 갖는 것을 확인할 수 있다. 센싱되는 유기 펄스가 균일한 평균치를 갖지 않고 삼각파형을 갖는 경우, 삼각파형의 진폭에 따라 유기 펄스의 진폭 감소량이 상이해지는 결과가 발생할 수 있다. 진폭 감소량의 변화는 배뇨량의 결과에 영향을 미치기 때문에, 검사 결과의 신뢰도에 영향이 있을 수 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 제어부(220)는 삼각파형의 제로 크로싱 포인트를 진폭 감소의 측정 포인트로 설정한다. 환자가 기저귀를 착용하는 경우, 환자에 따라 삼각파형의 진폭은 가변될 수 있으나, 발생하는 삼각파형의 주파수는 대부분 동일하거나 유사하다. 이러한 특성을 이용하여, 제어부(220)는 먼저 센싱부(210)에서 센싱된 유기 펄스의 파형에 컨볼루션 메디안 필터(Convolution Median Filter) 등과 같은 필터링을 수행한다, 필터링이 수행된 펄스는, 도 6b와 같이, 인가 펄스의 상승 엣지와 하강 엣지시 발생하는 진폭의 상승과 감소부분을 제외한 나머지 부분에서 발생하는 노이즈가 제거된다.

이후, 제어부(220)는 삼각파형의 제로 크로싱 포인트를 파악한다. 전술한 대로, 착용하는 환자와 무관하게 삼각파형의 주파수는 대체로 일치하기 때문에, 어떠한 환자가 착용하든 제로 크로싱 포인트를 파악할 수 있다. 제어부(220)는 센싱부(210)에서 센싱되는 유기 펄스 내 진폭이 감소하는 부분과 파악한 제로 크로싱 포인트가 일치하는 포인트를 파악한다. 전술한 대로, 유기 펄스 내 진폭이 감소하는 부분은 유기 펄스 내 진폭이 증가하는 부분으로부터 펄스의 폭만큼이 경과한 시간 후에 반드시 발생한다. 이에, 제어부(220)는 유기 펄스 내 진폭이 감소하는 부분과 파악한 제로 크로싱 포인트가 일치하는 포인트를 파악하여 해당 포인트에서의 유기 펄스의 감소량을 파악한다. 이러한 과정을 거치며, 환자가 기저귀(110)를 착용하여 진폭의 변화가 발생하더라도, 제어부(220)는 정확한 유기 펄스의 진폭 감소량을 파악할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 제어부(220)는 분석한 배뇨 상태를 보호자 단말(130)로 전송하도록 통신부(230)를 제어한다.

통신부(230)는 제어부(220)의 제어에 따라, 기저귀(110)를 착용한 환자의 배뇨상태를 보호자 단말(130)로 전송한다. 통신부(230)는 블루투스 등 다양한 무선통신을 이용하여 보호자 단말(130)과 통신할 수 있다. 통신부(230)는 기저귀(110)를 착용한 환자의 배뇨상태를 보호자 단말(130)로 전송한다.

배터리(240)는 배뇨상태 센싱장치(120) 내 각 구성이 동작할 수 있도록 하는 전원을 제공한다. 배터리(240)는 착탈될 수도 있고, 외부로부터 전원을 공급받아 충전될 수도 있다.

메모리부(250)는 각 배뇨량에 따라 유기된 펄스의 평균치로부터 감소한 양들을 저장한다. 나아가, 메모리부(250)는 환자가 기저귀(110)를 착용했을 경우, 발생하는 삼각파형의 정보(주파수 등)를 저장한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부에서 배뇨량과 배뇨 위치에 따라 센싱한 센싱값을 도시한 그래프이다.

도 5(a)는 배뇨 위치가 중앙을 기준으로 상대적으로 배뇨장치 센싱장치(110)에 가까운 위치에서의 센싱결과를 도시하고 있으며, 도 5(b)는 배뇨 위치가 중앙을 기준으로 상대적으로 배뇨장치 센싱장치(110)에 먼 위치에서의 센싱결과를 도시하고 있다.

동일한 배뇨량의 경우에도, 배뇨 위치가 배뇨장치 센싱장치(110)에 가까워지면 센싱되는 진폭값이 더 커지는 것을 확인할 수 있다. 진폭값이 더 크다는 것은 평균치로부터 유기된 펄스의 진폭의 증가량이 보다 크다는 것을 의미한다. 전술한 대로, 배뇨 위치가 배뇨장치 센싱장치(110)에 가까울수록, 펄스의 유기율은 상승하기 때문에 유기된 펄스의 진폭의 증가량이 큰 것을 확인할 수 있다.

마찬가지로, 동일한 배뇨 위치에서 배뇨량이 증가할수록 유기된 펄스의 진폭의 증가량이 커지는 것을 확인할 수 있다.

또한, 동일한 배뇨량이더라도 배뇨 위치가 상이해지면 유기된 펄스의 진폭의 증가량이 달라지는 것을 확인할 수 있다. 배뇨장치 센싱장치(110)는 배뇨 위치의 고려없이 기저귀 내 기준점(예를 들어, 기저귀의 중앙)에서 센싱된 것처럼 배뇨상태를 센싱한다. 배뇨장치 센싱장치(110)로부터 배뇨 위치의 고려없이 센싱된 결과는 보호자 단말(130)로 전송되며, 보호자 단말(130)에서 입력받은 보정값을 이용하여 배뇨 위치가 반영되도록 센싱값(배뇨 상태)을 보정한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배뇨상태 센싱 장치가 배뇨상태를 센싱하는 방법을 도시한 순서도이다.

센싱부(210)는 기저귀(110) 내 제1 전도체(115a)로 펄스를 인가한다(S710).

센싱부(210)는 제1 전도체(115a)로 인가된 펄스에 의해 제2 전도체(115b)로 유기된 펄스를 센싱한다(S720).

제어부(220)는 센싱된 펄스의 크기를 분석하여 배뇨 여부 및 배뇨량을 파악한다(S730).

통신부(230)는 분석 결과를 보호자 단말(130)로 전송한다(S740).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호자 단말이 배뇨상태를 보정하여 출력하는 방법을 도시한 순서도이다.

보호자 단말(130)은 배뇨상태 센싱장치(120)로부터 배뇨 여부 및 배뇨량 분석결과를 수신한다(S810).

보호자 단말(130)은 수신된 결과에 입력받은 보정값을 반영한다(S820),

보호자 단말(130)은 보정값이 반영된 결과를 출력한다(S830).

도 7 및 8에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각 도면에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7 및 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 7 및 8에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 배뇨상태 센싱 시스템
110: 기저귀
115: 전도선
120: 배뇨상태 센싱장치
130: 보호자 단말
210: 센싱부
220: 제어부
230: 통신부
240: 배터리
250: 메모리부

Claims (12)

1. 환자에 착용되어 환자로부터 배출되는 소변을 흡수하며, 소변을 흡수하는 면의 반대편에 펄스를 전도할 수 있는 성분으로 구현된 전도체를 포함하는 기저귀; 및
   상기 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하고, 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하며, 센싱결과를 분석하여 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 배뇨상태 센싱장치를 포함하며,
   상기 배뇨상태 센싱장치는 센싱된 유기 펄스 파형 내 노이즈를 제거하기 위한 필터링을 수행하고, 유기 펄스 내 추가된 삼각파형의 제로 크로싱 포인트를 파악하며, 이로부터 유기 펄스의 감소량을 파악하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기저귀는,
   인가된 펄스를 전도하는 제1 전도체 및 제1 전도체로 인가된 펄스에 의해 유기되는 펄스를 전도하는 제2 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배뇨상태 센싱장치는,
   상기 제2 전도체로 유기되어 전도되는 펄스를 센싱하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
4. 제1항에 있어서,
   상기 배뇨상태 센싱장치는,
   센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부로 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지를 파악하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
5. 제4항에 있어서,
   상기 배뇨상태 센싱장치는,
   센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과한 경우, 센싱결과의 수치에 따라 기저귀 내 배뇨량을 파악하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
6. 기저귀 내 전도체로 펄스를 인가하고, 전도체로부터 유기되는 펄스를 센싱하는 센싱부; 및
   상기 센싱부의 센싱결과를 분석하여, 기저귀 내 배뇨여부 및 배뇨량을 파악하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 센싱된 유기 펄스 파형 내 노이즈를 제거하기 위한 필터링을 수행하고, 유기 펄스 내 추가된 삼각파형의 제로 크로싱 포인트를 파악하며, 이로부터 유기 펄스의 감소량을 파악하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 기저귀는,
   인가된 펄스를 전도하는 제1 전도체 및 제1 전도체로 인가된 펄스에 의해 유기되는 펄스를 전도하는 제2 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 센싱부는,
   상기 제2 전도체로 유기되어 전도되는 펄스를 센싱하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센싱부의 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과하는지 여부로 기저귀 내 배뇨가 발생하였는지를 파악하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱부의 센싱결과가 기 설정된 기준치를 초과한 경우, 상기 센싱부의 센싱결과의 수치에 따라 기저귀 내 배뇨량을 파악하는 것을 특징으로 하는 배뇨상태 센싱장치.
    
    
    
    
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