KR102640522B1 - Method for detecting urine and feces - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대소변을 감지하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 대소변 감지 방법은 장치가 대소변을 감지하는 방법에 있어서, 상기 장치는, 복수의 금속산화물 플레이트를 포함하고, 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출하는 가스 센서; 전극의 저항의 변화량을 감지하여 소변 발생 여부를 감지하는 저항 센서; 전극의 정전용량의 변화량을 감지하여 대변 발생 여부를 감지하는 커패시턴스 센서; 및 상기 가스 센서, 상기 저항 센서 및 상기 커패시턴스 센서 중 적어도 일부를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 장치가 상기 가스 센서를 통해 상기 온도별 저항 변화를 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 온도별 저항의 변화가 미리 정해진 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 장치가 상기 저항 센서를 통해 전극의 저항 변화량을 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 저항 변화량이 미리 정해진 제2 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 장치가 상기 커패시턴스 센서를 통해 전극의 정전용량 변화량을 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 정전용량 변화량이 미리 정해진 제3 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 장치가 상기 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하는 경우에 대소변이 발생한 것으로 판단하고 사용자의 어플리케이션으로 전달하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for detecting urine and feces.
A urine and feces detection method according to an embodiment of the present invention is a method in which a device detects feces and urine, wherein the device includes a plurality of metal oxide plates, detects a change in resistance according to temperature of the plurality of metal oxide plates, and detects a change in resistance of the plurality of metal oxide plates according to temperature. A gas sensor that detects components; A resistance sensor that detects whether urine is generated by detecting the change in resistance of the electrode; A capacitance sensor that detects the occurrence of feces by detecting the change in capacitance of the electrode; and a housing accommodating at least a portion of the gas sensor, the resistance sensor, and the capacitance sensor, wherein the device detects the change in resistance by temperature through the gas sensor. determining, by the device, whether the sensed change in resistance according to temperature satisfies a predetermined first condition; detecting, by the device, a change in resistance of an electrode through the resistance sensor; determining, by the device, whether the detected change in resistance satisfies a second predetermined condition; detecting, by the device, a change in capacitance of an electrode through the capacitance sensor; determining, by the device, whether the detected change in capacitance satisfies a predetermined third condition; And when the device satisfies all of the first to third conditions, determining that a bowel movement has occurred and transmitting the determination to the user's application.
Description
본 발명은 대소변을 감지하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 시각적인 정보에 의하지 않고 대소변을 감지하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting urine and feces, and more specifically, to a method for detecting urine and feces without visual information.
일반적으로 용변을 스스로 처리하지 못하는 유아나 거동이 불편한 환자는 기저귀를 착용하게 되는데, 상기의 기저귀는 배설 후 일정 시간 내에 교체하지 않으면 배설물로 인해 발진이나 습진 또는 욕창을 유발하므로 신속한 교체가 필요하다. 이에 따라 유아나 환자의 보호자는 수시로 대소변 유무를 후각, 시각이나 촉각을 이용하여 확인하여야 하므로 매우 불편하고, 특히 작은 양의 배설이 있을 경우에는 쉽게 확인이 불가능하여 비위생적일 뿐만 아니라 착용자의 질병을 유발하는 문제점이 있다.In general, infants who cannot handle their own toilet or patients who have difficulty moving wear diapers. If the diapers are not replaced within a certain period of time after defecation, they may cause rashes, eczema, or bedsores due to excrement, so prompt replacement is necessary. Accordingly, it is very inconvenient for guardians of infants or patients to frequently check for the presence of urine or feces using smell, sight, or touch. In particular, if there is a small amount of excretion, it is not easy to check, which is not only unhygienic but also causes illness for the wearer. There is a problem.
상기한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대한민국 공개특허 제10-2004-0074806호에는 기저귀의 배뇨 경보장치가 개시되어 있다. As a way to solve the above problems, a diaper urination alarm device is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2004-0074806.
상기의 배뇨 경보장치는 도전성 검출선이 일정한 간격을 두고 내장되고, 검출선의 연장선이 밴드부상에 자성체로 이루어진 탈부착단자에 연결된 구성을 갖는 기저귀와, 기저귀의 탈부착단자에 부착될 수 있도록 일단으로 형성된 탈부착단자와, 상기 탈부착단자를 통해 전달되는 검출선의 전류변화를 검출하는 검출부와, 검출부로부터 검출된 전류변화에 따라 배뇨 여부를 감지하는 제어IC와, 제어IC의 제어에 따라 배뇨 경보를 스피커를 통해 멜로디로 발생시키는 멜로디IC와, 멜로디IC의 음량조절을 위한 음량조절스위치와 교체가능한 구조를 갖는 배터리를 포함하는 감지장치로 구성된다. The urination alarm device includes a diaper in which conductive detection lines are built in at regular intervals, and an extension of the detection line is connected to a detachable terminal made of a magnetic material on the band, and a detachable device formed at one end so that it can be attached to the detachable terminal of the diaper. terminal, a detection unit that detects a change in current in the detection line transmitted through the detachable terminal, a control IC that detects urination according to the change in current detected from the detection unit, and a urination alarm that sounds a melody through a speaker according to the control of the control IC. It consists of a detection device including a melody IC that generates a melody IC, a volume control switch to control the volume of the melody IC, and a battery with a replaceable structure.
상기한 기저귀의 배뇨 경보장치는 대소변을 즉시 감지하여 알릴 수 있는 장점이 있지만, 검출선이 동선 또는 도 전성 도료 등을 도포한 것을 적용하고 있으므로 인체의 피부와 접촉될 경우 여전히 피부 트러블을 유발하는 한계점이 있다. 또한, 금속선으로 형성된 검출선은 대소변과 반응할 경우 더욱 쉽게 산화되므로 유아나 환자의 연약한 피부에 심각한 악영향을 초래하고 기저귀 표면을 오염시키게 된다. 특히, 종래 검출선은 굵은 동선으로 형성됨에 따라 이물감을 유발하고 쉽게 구부러지지 않아 착용감이 불량한 단점이 있을 뿐만 아니라 가격이 고가인 동선의 소요량 증가로 제조비용이 상승하고, 기저귀의 무게 또한 증가하는 단점이 있다.The urination alarm device of the diaper mentioned above has the advantage of immediately detecting and notifying urine and feces, but since the detection line is made of copper wire or coated with conductive paint, etc., it still has the limitation of causing skin problems when it comes into contact with human skin. There is. In addition, detection lines made of metal wires are more easily oxidized when they react with urine and feces, causing serious adverse effects on the delicate skin of infants or patients and contaminating the diaper surface. In particular, conventional detection wires have the disadvantage of being formed of thick copper wires, which not only cause foreign body sensation and are not easily bent, making them less comfortable to wear, but also increase manufacturing costs due to the increase in the amount of expensive copper wires required, and also increase the weight of the diaper. There is.
본 발명은 시각적인 정보에 의하지 않고 대소변을 감지하는 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to present a method for detecting urine and feces without relying on visual information.
본 발명의 대소변 감지 방법은, 장치가 대소변을 감지하는 방법에 있어서, 상기 장치는, 복수의 금속산화물 플레이트를 포함하고, 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출하는 가스 센서; 전극의 저항의 변화량을 감지하여 소변 발생 여부를 감지하는 저항 센서; 전극의 정전용량의 변화량을 감지하여 대변 발생 여부를 감지하는 커패시턴스 센서; 및 상기 가스 센서, 상기 저항 센서 및 상기 커패시턴스 센서 중 적어도 일부를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 장치가 상기 가스 센서를 통해 상기 온도별 저항 변화를 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 온도별 저항의 변화가 미리 정해진 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 장치가 상기 저항 센서를 통해 전극의 저항 변화량을 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 저항 변화량이 미리 정해진 제2 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 장치가 상기 커패시턴스 센서를 통해 전극의 정전용량 변화량을 감지하는 단계; 상기 장치가 상기 감지된 정전용량 변화량이 미리 정해진 제3 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 장치가 상기 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하는 경우에 대소변이 발생한 것으로 판단하고 사용자의 어플리케이션으로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.The urine and feces detection method of the present invention is a method in which a device detects feces and urine, wherein the device includes a plurality of metal oxide plates and detects gas components by detecting resistance changes according to temperature of the plurality of metal oxide plates. gas sensor; A resistance sensor that detects whether urine is generated by detecting the change in resistance of the electrode; A capacitance sensor that detects the occurrence of feces by detecting the change in capacitance of the electrode; and a housing accommodating at least a portion of the gas sensor, the resistance sensor, and the capacitance sensor, wherein the device detects the change in resistance by temperature through the gas sensor. determining, by the device, whether the sensed change in resistance according to temperature satisfies a predetermined first condition; detecting, by the device, a change in resistance of an electrode through the resistance sensor; determining, by the device, whether the detected change in resistance satisfies a second predetermined condition; detecting, by the device, a change in capacitance of an electrode through the capacitance sensor; determining, by the device, whether the detected change in capacitance satisfies a predetermined third condition; And when the device satisfies all of the first to third conditions, it may include determining that a bowel movement has occurred and transmitting the result to the user's application.
상기 가스 센서는, 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도를 조절하는 히터부; 상기 복수의 금속산화물 플레이트 또는 상기 히터부의 온도를 감지하는 히터 컨트롤러; 및 미리 정해진 시간 동안 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하는 저항 측정부를 더 포함할 수 있다. The gas sensor includes a heater unit that controls the temperature of the plurality of metal oxide plates; a heater controller that senses the temperature of the plurality of metal oxide plates or the heater unit; And it may further include a resistance measuring unit that detects a change in resistance by temperature of the plurality of metal oxide plates for a predetermined period of time.
상기 하우징은 서로 구분되는 메인 공간 및 가스 공간을 형성하고, 상기 메인 공간은 외부에 대해서 수밀하게 밀봉되도록 형성되고, 상기 가스 공간은 상기 하우징의 일면에 형성된 에어홀을 통해 외부와 연통되도록 형성되고, 상기 메인 공간과 상기 가스 공간은 상기 가스 센서 또는 상기 가스 센서가 실장된 회로기판에 의해 구분되는 공간일 수 있다.The housing forms a main space and a gas space that are distinct from each other, the main space is formed to be watertightly sealed against the outside, and the gas space is formed to communicate with the outside through an air hole formed on one surface of the housing, The main space and the gas space may be separated by the gas sensor or a circuit board on which the gas sensor is mounted.
상기 하우징에는 상기 메인 공간과 상기 가스 공간 사이에 위치하는 개구부가 형성되고, 상기 가스 센서 또는 상기 가스 센서가 실장된 회로기판은 상기 개구부의 외곽 부분과 방수 테이프에 의해 수밀하게 결합될 수 있다.An opening located between the main space and the gas space is formed in the housing, and the gas sensor or a circuit board on which the gas sensor is mounted can be watertightly coupled to an outer portion of the opening with a waterproof tape.
상기 가스 공간 내부에 위치하고, 상기 에어홀을 덮는 방수필터를 더 포함할 수 있다.It may further include a waterproof filter located inside the gas space and covering the air hole.
상기 가스 센서는, 센서 베이스 기판; 상기 베이스 기판에 실장된 센서칩 - 상기 센서칩은 상기 복수의 금속산화물 플레이트 및 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도를 조절하는 히터부를 포함함 -; 상기 베이스 기판에 결합되어 상기 센서칩이 수용되는 내부 공간을 형성하고, 상기 센서칩이 감지하는 가스가 유입되는 유입홀이 형성된 커버부; 및 상기 유입홀을 덮는 방수필터를 포함할 수 있다.The gas sensor includes a sensor base substrate; A sensor chip mounted on the base substrate - the sensor chip includes the plurality of metal oxide plates and a heater unit for controlling the temperature of the plurality of metal oxide plates -; a cover portion coupled to the base substrate to form an internal space in which the sensor chip is accommodated, and having an inlet hole through which a gas detected by the sensor chip flows; And it may include a waterproof filter covering the inlet hole.
상기 장치는, 체온을 측정하는 온도 센서; 상기 가스 센서; 및 상기 온도 센서 및 상기 가스 센서와 결합되고, 메인 기판과 연결되는 연성 회로기판을 포함하는 센서 모듈을 더 포함할 수 있다.The device includes a temperature sensor that measures body temperature; the gas sensor; And it may further include a sensor module including a flexible circuit board coupled to the temperature sensor and the gas sensor and connected to the main board.
상기 하우징은 상기 가스 센서와 대향하는 에어홀이 형성된 제1 면 및 상기 제1 면에서 절곡되어 연장되고 사용자가 장착 시 사용자의 피부와 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 연성 회로기판은, 상기 온도 센서와 상기 가스 센서 사이에서 연장되고, 상기 하우징의 내측에서 상기 제1 면과 상기 제2 면을 따라 절곡되는 제1 기판부; 및 상기 온도 센서와 상기 메인 기판 사이에서 연장되고, 상기 하우징의 내측에서 상기 제1 면과 상기 제2 면을 따라 절곡되는 제2 기판부를 포함할 수 있다.The housing includes a first surface on which an air hole is formed facing the gas sensor and a second surface that is bent and extended from the first surface and faces the user's skin when the user wears it, and the flexible circuit board includes: a first substrate portion extending between the temperature sensor and the gas sensor and bent along the first and second surfaces inside the housing; and a second substrate portion extending between the temperature sensor and the main substrate and bent along the first and second surfaces inside the housing.
상기 센서 모듈은, 상기 가스 센서와 상기 연성 회로기판은 납땜으로 결합되고, 상기 납땜을 둘러싸는 언더필 수지재를 더 포함할 수 있다.In the sensor module, the gas sensor and the flexible circuit board are joined by soldering, and may further include an underfill resin material surrounding the soldering.
본 발명의 대소변 감지 방법에 의하면, 시각적인 정보에 의하지 않고 장치를 통해 대소변을 감지하고 이를 사용자에게 알릴 수 있어 편리하고, 장치에 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the urine and feces detection method of the present invention, it is convenient to detect urine and feces through a device without relying on visual information and notify the user of this, and has the advantage of preventing foreign substances from penetrating the device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대소변 감지 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치가 가스 센서를 통해 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출하는 것의 일 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 에어홀과 메인 공간 및 가스 공간의 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈이 하우징 내부에서 절곡되어 위치하면서 개구부의 외곽부분과 결합되는 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 가스 센서와 연성 회로기판을 언더필한 상태를 나타낸 것이다.1 is a flowchart of a method for detecting urine and feces according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an example of a device according to the present invention detecting gas components by detecting resistance changes according to temperature through a gas sensor.
Figure 4 shows the configuration of a device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the structure of the air hole, main space, and gas space of the device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the structure of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows a structure in which the sensor module according to an embodiment of the present invention is bent and positioned inside the housing and coupled to the outer portion of the opening.
Figure 8 shows a state in which the gas sensor and the flexible circuit board of the sensor module according to an embodiment of the present invention are underfilled.
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. 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.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted.
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.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.In this application, each step described may be performed regardless of the listed order, except when it must be performed in the listed order due to a special causal relationship.
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.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대소변 감지 방법의 순서도이다. 구체적으로는 가스 센서, 커패시턴스 센서 및 저항 센서를 포함하는 장치가 대소변을 감지하는 방법에 대해 도시한 것이다.1 is a flowchart of a method for detecting urine and feces according to an embodiment of the present invention. Specifically, it shows how a device including a gas sensor, a capacitance sensor, and a resistance sensor detects urine and feces.
본 발명의 장치가 대소변을 감지하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 장치가 가스 센서를 통해 온도별 저항 변화를 감지하는 단계(S110), 장치가 감지된 온도별 저항의 변화가 미리 정해진 제1 조건을 만족하는지 판단하는 단계(S120), 장치가 저항 센서를 통해 전극의 저항 변화량을 감지하는 단계(S130), 장치가 감지된 저항 변화량이 미리 정해진 제2 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(S140), 장치가 커패시턴스 센서를 통해 전극의 정전용량 변화량을 감지하는 단계(S150), 장치가 감지된 정전용량 변화량이 미리 정해진 제3 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(S160) 및 장치가 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하는 경우에 대소변이 발생한 것으로 판단하고 사용자의 어플리케이션으로 전달하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the method of detecting urine and feces by the device of the present invention includes the step of the device detecting a change in resistance by temperature through a gas sensor (S110), and the change in resistance by temperature detected by the device is determined by a predetermined number of times. A step of determining whether condition 1 is satisfied (S120), a step of the device detecting the change in resistance of the electrode through a resistance sensor (S130), and a step of the device determining whether the detected change in resistance satisfies a predetermined second condition. (S140), a step in which the device detects the change in capacitance of the electrode through a capacitance sensor (S150), a step in which the device determines whether the detected change in capacitance satisfies a predetermined third condition (S160), and the step in which the device When all of the first to third conditions are satisfied, it may be determined that a bowel movement has occurred and the step of transmitting the result to the user's application (S170) may be included.
단계(S110)에서는, 장치가 가스 센서 내의 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지한다. 가스 센서는 복수의 금속산화물 플레이트 및 히터부를 포함하고, 가스 센서 내의 금속산화물 플레이트는 가스 성분이 금속산화물에 흡착되면 저항값이 변화한다. 가스 성분이 존재하면 저항값이 변화하는 원리를 기초로 장치가 가스센서의 복수의 온도가 유지되는 금속산화물 플레이트의 저항값을 일정 주기마다 측정하여 저항 변화를 감지하는 것이다.In step S110, the device detects changes in resistance by temperature of a plurality of metal oxide plates in the gas sensor. The gas sensor includes a plurality of metal oxide plates and a heater unit, and the resistance value of the metal oxide plate in the gas sensor changes when gas components are adsorbed to the metal oxide. Based on the principle that the resistance value changes when a gas component is present, the device detects changes in resistance by measuring the resistance value of the metal oxide plate where the multiple temperatures of the gas sensor are maintained at regular intervals.
장치는 가스 센서의 동작 알고리즘에 따라 복수의 온도에서의 저항값을 획득할 수 있다. 장치는 이러한 복수의 온도에서의 저항값 중 미리 정해진 일부의 온도에서의 저항값을 대소변을 감지하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 장치는 가스 센서로부터 10개 내지 12개의 온도에서의 저항값을 주기적으로 획득할 수 있다. 여기서, 장치는 이 중 1개 내지 3개의 온도만을 선택하여 이의 저항값을 기초로 대소변을 감지할 수 있다. The device can obtain resistance values at multiple temperatures according to the operation algorithm of the gas sensor. The device can use resistance values at a predetermined portion of the resistance values at these plural temperatures to detect urine and feces. For example, the device can periodically obtain resistance values at 10 to 12 temperatures from a gas sensor. Here, the device can select only one to three temperatures and detect urine and feces based on their resistance values.
단계(S120)에서는, 장치가 이전 단계(S110)에서 감지한 저항 변화가 미리 정해진 제1 조건을 만족하는지 판단한다. 구체적으로 미리 정해진 제1 조건은 대변에서 발생되는 가스 성분인 황화수소가 금속산화물에 흡착된 경우에, 온도별 저항의 변화와 그 경우에 황화수소의 농도에 대해 미리 실험을 통해 얻어진 실험값으로 정해질 수 있다.In step S120, the device determines whether the resistance change detected in the previous step S110 satisfies a predetermined first condition. Specifically, the predetermined first condition is when hydrogen sulfide, a gas component generated from feces, is adsorbed on a metal oxide, the change in resistance according to temperature and the concentration of hydrogen sulfide in that case can be determined by experimental values obtained through prior experiments. .
단계(S130)에서는, 장치가 저항 센서를 통해 전극의 저항 변화량을 감지한다. 저항 센서는 소변이 전극에 닿으면 전극의 저항값이 변화하는 원리를 이용하여 소변을 감지할 수 있다.In step S130, the device detects the amount of change in resistance of the electrode through a resistance sensor. A resistance sensor can detect urine using the principle that the resistance value of the electrode changes when urine touches the electrode.
단계(S140)에서는, 장치가 이전 단계(S130)에서 감지한 저항 변화량이 미리 정해진 제2 조건을 만족하는지 판단한다. 구체적으로 미리 정해진 제2 조건은 소변이 전극에 닿았을 때 저항의 변화량에 대해 미리 실험을 통해 얻어진 실험값으로 정해질 수 있다.In step S140, the device determines whether the amount of resistance change detected in the previous step S130 satisfies a predetermined second condition. Specifically, the predetermined second condition may be set as an experimental value obtained through a pre-experiment for the amount of change in resistance when urine touches the electrode.
단계(S150)에서는, 장치가 커패시턴스 센서를 통해 전극의 정전용량 변화량을 감지한다. 커패시턴스 센서는 소변 또는 대변이 전극에 닿으면 전극의 정전용량이 변화하는 원리를 이용하여 소변 또는 대변을 감지할 수 있다.In step S150, the device detects the change in capacitance of the electrode through a capacitance sensor. A capacitance sensor can detect urine or feces using the principle that the capacitance of the electrode changes when urine or feces touches the electrode.
단계(S160)에서는, 장치가 이전 단계(S150)에서 감지한 정전용량 변화량이 미리 정해진 제3 조건을 만족하는지 판단한다. 구체적으로 미리 정해진 제3 조건은 소변 또는 대변이 감지된 경우, 정전용량 변화량에 대해 미리 실험을 통해 얻어진 실험값으로 정해질 수 있다.In step S160, the device determines whether the change in capacitance detected in the previous step S150 satisfies a predetermined third condition. Specifically, the predetermined third condition may be set as an experimental value obtained through a pre-experiment for the amount of change in capacitance when urine or feces is detected.
단계(S170)에서는, 장치가 이전 단계에서 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하는 경우에 대소변이 발생한 것으로 판단하고 사용자의 어플리케이션으로 전달한다. 장치는 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하여야 대소변이 발생한 것으로 판단할 수 있고, 어느 하나의 조건이라도 불만족하는 경우에는 대소변이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.In step S170, if the device satisfies all of the first to third conditions in the previous step, it determines that urination has occurred and transmits the result to the user's application. The device can determine that defecation has occurred only when all of the first to third conditions are satisfied, and if any one condition is not satisfied, it can determine that defecation has not occurred.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서(200)는 복수의 금속산화물 플레이트(210), 히터부(220), 히터 컨트롤러(230), 핫플레이트 온도센서(240) 및 저항 측정부(250)를 포함할 수 있다. 또한, 가스 센서(200)에 소변 등 이물질이 들어가지 않도록 방수 필터를 포함할 수 있다.The gas sensor 200 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of metal oxide plates 210, a heater unit 220, a heater controller 230, a hot plate temperature sensor 240, and a resistance measurement unit 250. It can be included. Additionally, a waterproof filter may be included to prevent foreign substances such as urine from entering the gas sensor 200.
복수의 금속산화물 플레이트(210)는 히터부(220)에 의해 가열되고, 히터부(220)는 히터 컨트롤러(230)에 의해 일정 온도로 조절될 수 있다. 핫플레이트 온도센서(240)는 복수의 금속산화물 플레이트(210) 또는 히터부(220)의 온도를 측정하고 일정 온도를 유지하도록 할 수 있다. 저항 측정부(250)는 주기적으로 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분이 공기 중에 얼마나 있는지를 판단할 수 있다. 가스 센서(200)는 복수의 금속산화물 플레이트(210) 각각을 일정 온도 범위로 변화시키면서 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 공간에 대변에서 발생되는 황화수소(H2S)가 공기 중에 얼마나 있는지를 판단함으로써 대변의 발생 여부를 판단할 수 있다.The plurality of metal oxide plates 210 are heated by the heater unit 220, and the heater unit 220 can be adjusted to a constant temperature by the heater controller 230. The hot plate temperature sensor 240 can measure the temperature of the plurality of metal oxide plates 210 or the heater unit 220 and maintain a constant temperature. The resistance measuring unit 250 may periodically detect resistance changes according to temperature to determine how much gas component is in the air. The gas sensor 200 changes each of the plurality of metal oxide plates 210 to a certain temperature range and detects the change in resistance for each temperature to determine how much hydrogen sulfide (H 2 S) generated from feces is in the air in the gas space. It is possible to determine whether stool has occurred.
도 3은 본 발명에 따른 장치가 가스 센서를 통해 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출하는 것의 일 예시이다. Figure 3 is an example of a device according to the present invention detecting gas components by detecting resistance changes according to temperature through a gas sensor.
가스 센서(200)는 복수의 금속산화물 플레이트(210) 각각을 일정 온도 범위로 변화시키면서 온도별 저항 변화를 감지할 수 있다. 복수의 금속산화물 플레이트(210)를 사용하여 온도별 저항 변화를 측정함으로써 단일 금속산화물 플레이트를 사용하는 경우에 발생할 수 있는 측정 오류를 방지할 수 있다. 구체적으로 가스 센서(200)는 저항 변화로부터 가스 공간에 대변에서 발생되는 황화수소(H2S)가 얼마나 있는지를 판단함으로써 대변의 발생 여부를 판단할 수 있다. The gas sensor 200 can detect a change in resistance by temperature while changing each of the plurality of metal oxide plates 210 within a certain temperature range. By measuring resistance changes according to temperature using a plurality of metal oxide plates 210, measurement errors that may occur when using a single metal oxide plate can be prevented. Specifically, the gas sensor 200 can determine whether feces has occurred by determining how much hydrogen sulfide (H 2 S) generated from feces is in the gas space based on the change in resistance.
구체적으로, 상온 근처에서는 가스 공간에 황화수소(H2S)가 존재하지 않는 경우에는 저항값이 500-600의 범위 내로 유지되다가, 황화수소(H2S)가 공기 중에 존재하면 저항값이 일정량 감소한다. 일례로, 350도에서 저항값이 3500 내외 정도로 측정되면, 황화수소(H2S)가 공기 중에 90 PPM 정도로 존재하는 것으로 보고 대변이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 다른 실시예로 450도 내지 500도 정도에서 저항값이 11000 내지 13000 수준으로 측정된다면, 황화수소(H2S)가 공기 중에 30PPM 수준으로 존재하는 것으로 보고 대변이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Specifically, near room temperature, when hydrogen sulfide (H 2 S) does not exist in the gas space, the resistance value is maintained within the range of 500-600, but when hydrogen sulfide (H 2 S) is present in the air, the resistance value decreases by a certain amount. . For example, if the resistance value is measured to be around 3500 at 350 degrees, it can be determined that feces has occurred, considering that hydrogen sulfide (H 2 S) exists in the air at about 90 PPM. In another example, if the resistance value is measured at 11000 to 13000 at about 450 to 500 degrees, it can be determined that hydrogen sulfide (H 2 S) exists in the air at a level of 30 PPM and that stool has occurred.
도 3을 참조하면, 황화수소(H2S)의 농도가 변함에 따라 온도가 높을수록 저항 변화량이 큰 경향을 가짐을 알 수 있다. 이를 기초로 생각하면, 플레이트(210)의 온도를 높게 유지한 상태에서 황화수소(H2S)의 농도를 감지하는 것이 정확도를 높이는 방법이라고 생각할 수 있다. 그러나 플레이트(210)의 온도가 높은 상태가 지속되면 플레이트(210)에 열손상이 누적되어 가스 센서(200)의 내구성이 저하될 우려가 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that as the concentration of hydrogen sulfide (H 2 S) changes, the amount of change in resistance tends to increase as the temperature increases. Based on this, it can be considered that detecting the concentration of hydrogen sulfide (H 2 S) while maintaining the temperature of the plate 210 high is a way to increase accuracy. However, if the temperature of the plate 210 continues to be high, there is a risk that thermal damage may accumulate in the plate 210 and the durability of the gas sensor 200 may deteriorate.
그리고 플레이트(210)의 온도를 상대적으로 낮을 상태를 유지하는 것도 문제점을 야기할 수 있다. 황화수소(H2S)등의 가스는 플레이트(210)의 표면에 흡착되어 누적될 수 있다. 이러한 누적량이 증가되면 플레이트(210)의 측정 정확도가 저하될 수 있다. 이를 해소하기 위해서는, 플레이트(210)의 온도를 주기적으로 고온으로 하여 표면에 흡착된 가스 성분을 휘발 또는 증발시킬 필요가 있다. 이러한 이유로 가스 센서(200)의 플레이트(210) 온도는 측정 정확도, 내구성 유지 및 흡착 가스 성분의 제거를 종합하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 중간 대역의 온도를 유지하다가 주기적으로 높은 온도를 가하여 가스 성분을 제거할 수 있다. 또한, 사용자 또는 관리자로부터 정확도에 대한 설정 정보를 입력받아, 높은 정확도로 설정 정보를 입력받은 경우 보다 높은 플레이트(210) 온도를 선택하여 측정을 진행할 수 있다. 그러나 높은 온도에 의한 내구성 저하를 방지하기 위해, 사용자 또는 관리자가 높은 정확도로 설정할 경우, 높은 정확도의 지속시간을 제한하거나 일정 시간이 지난 후 온도를 다시 낮추는 동작이 수행될 수 있다.Additionally, maintaining the temperature of the plate 210 at a relatively low state may also cause problems. Gases such as hydrogen sulfide (H 2 S) may be absorbed and accumulated on the surface of the plate 210. If this accumulation amount increases, the measurement accuracy of the plate 210 may deteriorate. In order to solve this problem, it is necessary to periodically increase the temperature of the plate 210 to volatilize or evaporate the gas components adsorbed on the surface. For this reason, the temperature of the plate 210 of the gas sensor 200 can be controlled by comprehensively maintaining measurement accuracy, durability, and removal of adsorbed gas components. For example, gas components can be removed by maintaining the temperature in the middle range and periodically applying high temperature. In addition, when setting information about accuracy is input from a user or administrator, and the setting information is input with high accuracy, a higher plate 210 temperature can be selected to proceed with measurement. However, in order to prevent durability degradation due to high temperature, when a user or administrator sets high accuracy, the duration of high accuracy may be limited or the temperature may be lowered again after a certain period of time.
경우에 따라서는 사용자의 상태 및 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 대변 배출에 민감할 경우(대변 접촉에 따른 피부 질환 등이 있는 경우)라면 플레이트(210)의 온도를 높게 유지하여 정확도를 높일 수 있다. 그리고 야간이나 식후 시간 등 특정한 시간을 지정하여 플레이트(210)의 온도를 높게 유지하도록 조절할 수 있다. 또한, 사용자의 상태(사용자가 직전 대변 배출을 언제 했는지 여부 및 최근 대변에서 수분이 많은지(설사인지 여부) 여부)를 고려하여 플레이트(210)의 온도를 다르게 설정할 수 있다. In some cases, the temperature may change depending on the user's condition and time. For example, if the user is sensitive to feces discharge (e.g., has a skin disease due to contact with feces), accuracy can be increased by maintaining the temperature of the plate 210 high. Additionally, the temperature of the plate 210 can be controlled to remain high by specifying a specific time, such as at night or after a meal. Additionally, the temperature of the plate 210 can be set differently by considering the user's condition (when the user last excreted stool and whether the recent stool contains a lot of water (diarrhea)).
도 3에서는 단일 금속산화물 플레이트의 온도와 황화수소(H2S)의 농도의 변화에 따른 저항값의 변화만을 도시하였으나, 복수의 금속산화물 플레이트(210)를 사용하기 때문에 각각의 금속산화물 플레이트에서 측정된 저항값의 변화는 차이가 있을 수 있다. 다만, 다소 차이가 있더라도 측정된 저항값의 변화를 평균하여 판단하기 때문에 단일 금속산화물 플레이트를 사용하는 경우에 발생할 수 있는 측정 오류를 상당부분 방지할 수 있다. 또한, 상기 가스 센서(200)는 황화수소(H2S)뿐만 아니라 대기 중에 휘발되어 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소 화합물인 에틸렌, 메탄 등도 감지할 수 있다. In FIG. 3, only the change in resistance value according to the change in the temperature and concentration of hydrogen sulfide (H 2 S) of a single metal oxide plate is shown. However, since a plurality of metal oxide plates 210 are used, the resistance value measured on each metal oxide plate 210 is shown. Changes in resistance values may vary. However, even if there is a slight difference, since the change in measured resistance value is averaged and judged, measurement errors that may occur when using a single metal oxide plate can be prevented to a large extent. In addition, the gas sensor 200 can detect not only hydrogen sulfide (H 2 S) but also ethylene and methane, which are hydrocarbon compounds that volatilize in the atmosphere and generate bad odors or ozone.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 구성을 나타낸 것이다. 본 발명의 대소변 감지 방법을 수행하기 위한 장치는 하부 하우징(400), 상부 하우징(430) 및 커버부(440)를 포함할 수 있다. 구체적으로 상부가 개방되는 하부 하우징(400), 하부 하우징(400)의 상부의 적어도 일부를 덮고, 하부 하우징(400)과의 사이에 내부 공간을 형성하는 상부 하우징(430), 상부 하우징(430)의 상부를 덮고, 일 방향의 부분이 상부 하우징(430)과 결합부(450)를 통해 힌지 결합되어 일단이 결합된 상태로 상부 하우징(430)에 대해 개방될 수 있는 커버부(440), 하부 하우징(400) 및 상부 하우징(430) 중 적어도 하나의 상기 일 방향과 반대되는 하부 하우징(400)의 타 방향 부분에 형성되는 에어홀(420), 하부 하우징(400)에 수용되고 에어홀(420)을 향해 가스 센서가 위치하는 센서 모듈(410), 장치에 전원을 공급하는 배터리(460) 및 하부 하우징(400)과 배터리(460) 사이에 위치하는 회로기판(470)을 포함할 수 있다.Figure 4 shows the configuration of a device according to an embodiment of the present invention. A device for performing the urine detection method of the present invention may include a lower housing 400, an upper housing 430, and a cover portion 440. Specifically, a lower housing 400 with an open top, an upper housing 430 that covers at least a portion of the upper part of the lower housing 400 and forms an internal space between the lower housing 400 and the upper housing 430. A cover portion 440, which covers the upper part of the cover and is hinged in one direction through the upper housing 430 and the coupling portion 450 and can be opened with respect to the upper housing 430 with one end coupled to the lower portion. An air hole 420 formed in at least one of the housing 400 and the upper housing 430 in the other direction of the lower housing 400 opposite to the one direction, received in the lower housing 400 and the air hole 420 ) may include a sensor module 410 in which a gas sensor is located, a battery 460 that supplies power to the device, and a circuit board 470 located between the lower housing 400 and the battery 460.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 에어홀과 메인 공간 및 가스 공간의 구조를 나타낸 것이다.Figure 5 shows the structure of the air hole, main space, and gas space of the device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면 장치는 가스 성분이 통과할 수 있는 에어홀(420), 에어홀(420)을 통과한 가스 성분과 이물질을 수용할 수 있는 복수의 공간으로서 메인 공간(510)과 가스 공간(520)을 포함할 수 있다. 메인 공간(510)은 에어홀(420)이 존재하는 측면에 대해서 가스 센서가 실장된 회로기판에 의해 수밀하게 밀봉되어 이물질이 투과하지 못하고 가스 성분만 출입할 수 있다. 가스 공간(520)은 에어홀(420)을 통해 외부와 연통된다. 메인 공간(510)과 가스 공간(520)은 가스 센서(200) 또는 가스 센서가 실장된 회로기판에 의해 구분될 수 있으며 메인 공간(510)은 이물질이 들어가지 않도록 외부에 대해서 방수 테이프에 의해 밀봉될 수 있다. 또한, 가스 공간(520)의 내부에 위치하고, 에어홀(420)을 덮는 방수필터를 포함하여 이물질이 에어홀(420)을 통과하지 못하도록 필터링 할 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the device includes an air hole 420 through which gas components can pass, a main space 510 as a plurality of spaces that can accommodate gas components and foreign substances that have passed through the air hole 420, and It may include a gas space 520. The main space 510 is watertightly sealed by a circuit board on which a gas sensor is mounted on the side where the air hole 420 exists, so that foreign substances cannot penetrate and only gas components can enter. The gas space 520 communicates with the outside through the air hole 420. The main space 510 and the gas space 520 can be separated by a gas sensor 200 or a circuit board on which the gas sensor is mounted, and the main space 510 is sealed from the outside with a waterproof tape to prevent foreign substances from entering. It can be. In addition, a waterproof filter located inside the gas space 520 and covering the air hole 420 may be included to filter foreign substances from passing through the air hole 420.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 구조를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the structure of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
센서 모듈(310)은 온도 센서(610), 가스 센서가 실장된 회로기판(620), 메인 기판(630) 및 연성 회로기판(640)을 포함할 수 있다.The sensor module 310 may include a temperature sensor 610, a circuit board 620 on which a gas sensor is mounted, a main board 630, and a flexible circuit board 640.
온도 센서(610)은 하부 하우징의 하면에 위치하여 장치가 사용될 때 착용자의 신체에 접촉하여 체온을 측정할 수 있다.The temperature sensor 610 is located on the bottom of the lower housing and can measure body temperature by contacting the wearer's body when the device is used.
가스 센서(200)는 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출할 수 있으며 에어홀을 향해 절곡하여 장치에 장착된다.The gas sensor 200 can detect gas components by detecting changes in resistance according to temperature of a plurality of metal oxide plates and is bent toward the air hole and mounted on the device.
가스 센서가 실장된 회로기판(620)의 가스 센서(200)는 돌출되어 있고, 가스 센서(200)를 제외한 나머지 부분은 방수테이프(622)로 처리될 수 있다.The gas sensor 200 of the circuit board 620 on which the gas sensor is mounted protrudes, and the remaining portion excluding the gas sensor 200 may be treated with waterproof tape 622.
메인 기판(630)은 온도 센서(610) 및 가스 센서(200)에 제공되는 전원을 끌어오기 위한 것이다.The main board 630 is used to draw power provided to the temperature sensor 610 and the gas sensor 200.
연성 회로기판(640)을 통해 전기적 신호가 이동할 수 있다. 유연한 소재이기 때문에 절곡하여도 그 기능을 잃지 않으며, 절곡된 상태에 대해서는 도 7에서 상세히 설명한다.Electrical signals can move through the flexible circuit board 640. Because it is a flexible material, it does not lose its function even when bent, and the bent state is explained in detail in FIG. 7.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈이 하우징 내부에서 절곡되어 위치하면서 개구부의 외곽부분과 결합되는 구조를 나타낸 것이다.Figure 7 shows a structure in which the sensor module according to an embodiment of the present invention is bent and positioned inside the housing and coupled to the outer portion of the opening.
하우징은 가스 센서가 실장된 회로기판(620)과 대향하는 에어홀(420)이 형성된 제1 면 및 제1 면에서 절곡되어 연장되고 사용자가 장착 시 사용자의 피부와 대향하는 제2 면을 포함한다. 연성 회로기판은 온도 센서(610)와 가스 센서 사이에서 연장되고, 하우징의 내측에서 제1 면과 제2 면을 따라 절곡되는 제1 기판부(700) 및 가스 센서와 메인 기판(630) 사이에서 연장되고, 하우징의 내측에서 제1 면과 제2 면을 따라 절곡되는 제2 기판부(710)를 포함할 수 있다. The housing includes a first surface formed with an air hole 420 facing the circuit board 620 on which the gas sensor is mounted, and a second surface that is bent and extended from the first surface and faces the user's skin when the housing is mounted. . The flexible circuit board extends between the temperature sensor 610 and the gas sensor, and includes a first substrate portion 700 bent along the first and second surfaces inside the housing and between the gas sensor and the main substrate 630. It may include a second substrate portion 710 that extends and is bent along the first and second surfaces inside the housing.
또한, 하우징에는 메인 공간과 가스 공간 사이에 위치하는 개구부가 형성되고, 가스 센서 또는 가스 센서가 실장된 회로기판(620)은 개구부의 외곽 부분과 방수 테이프(622)에 의해 수밀하게 결합될 수 있다.In addition, an opening located between the main space and the gas space is formed in the housing, and the gas sensor or the circuit board 620 on which the gas sensor is mounted can be watertightly coupled to the outer portion of the opening with a waterproof tape 622. .
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 가스 센서와 연성 회로기판를 연결하고 언더필한 상태를 나타낸 것이다.Figure 8 shows a state in which the gas sensor and the flexible circuit board of the sensor module are connected and underfilled according to an embodiment of the present invention.
구체적으로 가스 센서(200)는 센서 베이스 기판(800), 복수의 금속산화물 플레이트 및 복수의 금속산화물 플레이트의 온도를 조절하는 히터부를 포함하고 상기 베이스 기판에 실장된 센서칩(810), 상기 베이스 기판에 결합되어 상기 센서칩이 수용되는 내부 공간을 형성하고, 상기 센서칩이 감지하는 가스가 유입되는 유입홀이 형성된 커버부(830) 및 상기 유입홀을 덮는 방수필터를 포함할 수 있다. 가스 센서(200)는 연성 회로기판(640)과 전기적 연결을 위해 납땜(840)으로 결합된다. 이 경우에 납땝(840)에 이물질이 들어가게 되면, 전기적 연결에 방해가 되거나 연결이 끊기는 상황이 발생할 수 있으므로, 언더필 수지재(850) 등을 이용하여 빈 공간을 채우게 된다. 이러한 방식으로 빈 공간을 채워 방수 기능을 하도록 하는 것을 언더필이라고 한다.Specifically, the gas sensor 200 includes a sensor base substrate 800, a plurality of metal oxide plates, and a heater unit for controlling the temperature of the plurality of metal oxide plates, a sensor chip 810 mounted on the base substrate, and the base substrate. It is coupled to form an internal space in which the sensor chip is accommodated, and may include a cover portion 830 having an inlet hole through which the gas detected by the sensor chip flows, and a waterproof filter covering the inlet hole. The gas sensor 200 is coupled to the flexible circuit board 640 by soldering 840 for electrical connection. In this case, if foreign matter enters the solder 840, the electrical connection may be interrupted or the connection may be broken, so the empty space is filled with an underfill resin material 850, etc. Filling the empty space in this way to provide a waterproof function is called underfill.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.The technical features disclosed in each embodiment of the present invention are not limited to the corresponding embodiment, and unless they are incompatible with each other, the technical features disclosed in each embodiment may be combined and applied to other embodiments.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.Therefore, in each embodiment, each technical feature is mainly explained, but unless the technical features are incompatible with each other, they can be applied in combination with each other.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and variations will be possible from the perspective of those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the scope of the present invention should be determined not only by the claims of this specification but also by equivalents to these claims.
200: 가스 센서 210: 금속산화물 플레이트
220: 히터부 230: 히터 컨트롤러
240: 핫플레이트 온도센서 250: 저항 측정부
400: 하부 하우징 410: 센서 모듈
420: 에어홀 430: 상부 하우징
440: 커버부200: gas sensor 210: metal oxide plate
220: heater unit 230: heater controller
240: Hot plate temperature sensor 250: Resistance measurement unit
400: lower housing 410: sensor module
420: Air hole 430: Upper housing
440: Cover part
Claims (9)
상기 장치는,
복수의 금속산화물 플레이트를 포함하고, 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분을 검출하는 가스 센서;
전극의 저항의 변화량을 감지하여 소변 발생 여부를 감지하는 저항 센서;
전극의 정전용량의 변화량을 감지하여 대변 발생 여부를 감지하는 커패시턴스 센서; 및
상기 가스 센서, 상기 저항 센서 및 상기 커패시턴스 센서 중 적어도 일부를 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 장치가 상기 가스 센서를 통해 상기 온도별 저항 변화를 감지하는 단계;
상기 장치가 상기 감지된 온도별 저항의 변화가 미리 정해진 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 장치가 상기 저항 센서를 통해 전극의 저항 변화량을 감지하는 단계;
상기 장치가 상기 감지된 저항 변화량이 미리 정해진 제2 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 장치가 상기 커패시턴스 센서를 통해 전극의 정전용량 변화량을 감지하는 단계;
상기 장치가 상기 감지된 정전용량 변화량이 미리 정해진 제3 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 장치가 상기 제1 내지 제3 조건을 모두 만족하는 경우에 대소변이 발생한 것으로 판단하고 사용자의 어플리케이션으로 전달하는 단계를 포함하는 대소변 감지 방법.In the method for the device to detect urine and feces,
The device is,
A gas sensor comprising a plurality of metal oxide plates and detecting gas components by detecting a change in resistance according to temperature of the plurality of metal oxide plates;
A resistance sensor that detects whether urine is generated by detecting the change in resistance of the electrode;
A capacitance sensor that detects the occurrence of feces by detecting the change in capacitance of the electrode; and
Comprising a housing accommodating at least a portion of the gas sensor, the resistance sensor, and the capacitance sensor,
detecting, by the device, a change in resistance according to temperature through the gas sensor;
determining, by the device, whether the sensed change in resistance according to temperature satisfies a predetermined first condition;
detecting, by the device, a change in resistance of an electrode through the resistance sensor;
determining, by the device, whether the detected change in resistance satisfies a second predetermined condition;
detecting, by the device, a change in capacitance of an electrode through the capacitance sensor;
determining, by the device, whether the detected change in capacitance satisfies a predetermined third condition; and
When the device satisfies all of the first to third conditions, determining that urine and urine has occurred and transmitting the result to the user's application.
상기 가스 센서는,
상기 복수의 금속산화물 플레이트를 가열하는 히터부;
상기 복수의 금속산화물 플레이트 또는 상기 히터부의 온도를 측정하는 핫플레이트 온도센서;
상기 히터부를 일정 온도로 가열하는 히터 컨트롤러; 및
미리 정해진 시간 동안 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도별 저항 변화를 감지하여 가스 성분이 공기 중에 얼마나 있는지를 판단하는 저항 측정부를 더 포함하여,
상기 복수의 금속산화물 플레이트 각각을 일정 온도 범위로 변화시키면서 온도별 저항 변화를 감지하여, 대변에서 발생되는 황화수소가 공기 중에 얼마나 있는지를 판단하는 것에 의해 대변 발생 여부를 판단하는 대소변 감지 방법. According to claim 1,
The gas sensor is,
a heater unit that heats the plurality of metal oxide plates;
A hot plate temperature sensor that measures the temperature of the plurality of metal oxide plates or the heater unit;
a heater controller that heats the heater unit to a certain temperature; and
It further includes a resistance measuring unit that detects changes in resistance by temperature of the plurality of metal oxide plates for a predetermined period of time to determine how much gas component is in the air,
A stool detection method that determines whether stool is generated by changing each of the plurality of metal oxide plates to a certain temperature range and detecting a change in resistance at each temperature to determine how much hydrogen sulfide generated from stool is in the air.
상기 하우징은 서로 구분되는 메인 공간 및 가스 공간을 형성하고,
상기 메인 공간은 에어홀이 존재하는 측면에 대해서 가스 센서가 실장된 회로기판에 의해 수밀하게 밀봉되어 외부에 대해서 밀봉되고,
상기 가스 공간은 상기 하우징의 일면에 형성된 에어홀을 통해 외부와 연통되도록 형성되고,
상기 메인 공간과 상기 가스 공간은 상기 가스 센서 또는 상기 가스 센서가 실장된 회로기판에 의해 구분되는 공간인 대소변 감지 방법.According to claim 1,
The housing forms a main space and a gas space that are distinct from each other,
The main space is watertightly sealed from the outside by a circuit board on which a gas sensor is mounted on the side where the air hole exists,
The gas space is formed to communicate with the outside through an air hole formed on one surface of the housing,
A urine and feces detection method in which the main space and the gas space are separated by the gas sensor or a circuit board on which the gas sensor is mounted.
상기 하우징에는 상기 메인 공간과 상기 가스 공간 사이에 위치하는 개구부가 형성되고,
상기 가스 센서 또는 상기 가스 센서가 실장된 회로기판은 상기 개구부의 외곽 부분과 방수 테이프에 의해 수밀하게 결합되는 대소변 감지 방법.According to clause 3,
An opening is formed in the housing between the main space and the gas space,
A urine and feces detection method in which the gas sensor or a circuit board on which the gas sensor is mounted is watertightly coupled to an outer portion of the opening with a waterproof tape.
상기 가스 공간 내부에 위치하고, 상기 에어홀을 덮는 방수필터를 더 포함하는 대소변 감지 방법.According to clause 3,
A method of detecting urine and feces further comprising a waterproof filter located inside the gas space and covering the air hole.
상기 가스 센서는,
센서 베이스 기판;
상기 베이스 기판에 실장된 센서칩 - 상기 센서칩은 상기 복수의 금속산화물 플레이트 및 상기 복수의 금속산화물 플레이트의 온도를 조절하는 히터부를 포함함 -;
상기 베이스 기판에 결합되어 상기 센서칩이 수용되는 내부 공간을 형성하고, 상기 센서칩이 감지하는 가스가 유입되는 유입홀이 형성된 커버부; 및
상기 유입홀을 덮는 방수필터를 포함하는 대소변 감지 방법.According to claim 1,
The gas sensor is,
sensor base board;
A sensor chip mounted on the base substrate - the sensor chip includes the plurality of metal oxide plates and a heater unit for controlling the temperature of the plurality of metal oxide plates -;
a cover portion coupled to the base substrate to form an internal space in which the sensor chip is accommodated, and having an inlet hole through which a gas detected by the sensor chip flows; and
A method of detecting urine and feces including a waterproof filter covering the inlet hole.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |