KR20110107598A - 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기와 그 제조방법 및 이를 이용한 대소변 감지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배뇨 처리를 스스로 할 수 없는 사람들을 위해 대소변 유무 및 대소변 구별 등을 자동으로 감지할 수 있는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기와 그 제조방법 및 이를 이용하여 보호자에게 원격으로 대소변 유무 등을 알려줄 수 있는 대소변 감지시스템에 관한 것이다.
본 발명은 유연성을 가진 박막 절연부재에 다수의 정전용량형 전극을 형성함으로써 대소변 유무, 횟수뿐만 아니라 대변인지 소변인지를 구별을 할 수 있게 하는 대소변 감지기와 그 제조방법 및 이를 이용한 대소변 감지 시스템에 관한 것이다.

Description

다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기와 그 제조방법 및 이를 이용한 대소변 감지시스템{A urine and feces detecting sensor of a electric capacity type with many electrodes, Making method and a urine and feces detecting system}

본 발명은 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기와 그 제조방법 및 이를 이용한 대소변 감지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연성을 가지는 박막의 절연부재에 다수의 전극을 구성하여 각각의 정전용량 변화와 전극의 위치 정보 등을 통해 대소변의 유무, 횟수 및 대변인지 소변인지를 구별할 수 있게 하는 대소변 감지기와 그 제조방법에 관한 것이다. 또한 상기 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 통하여 대소변 유무 등을 표시하고 유ㆍ무선으로 보호자 등에게 그 사용자의 상태를 알려줄 수 있는 대소변 감지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 배뇨의 처리를 스스로 처리할 수 없는 사람은 보호자의 도움이 필요하다. 그러나 보호자가 기저귀를 육안으로 확인하여 배설 유무를 파악하는 것은 대단히 귀찮은 일이다. 더구나 이를 제때 확인하지 못하면 피보호자가 대소변을 배설한 상태로 있게 되어 비위생적이고 건강을 해칠 우려가 있다.

이러한 문제를 해결을 위하여 습기센서, 가스센서, 온도센서 혹은 저항 등을 이용한 대소변 감지기가 발명되고 있다. 또한 대변인지 소변인지를 구별하기 위하여 생식기부분과 항문부분에 별도의 감지 센서를 각각 두는 발명(국내공개번호 제10-2009-0058399)도 제안되어졌다.

그러나 상기의 발명들은 센서가 대소변에 직접 접촉되는 경우에는 비위생적이며, 주변의 환경 변화에 민감한 단점이 있다. 또한 생식기와 항문에 별도의 센서를 두는 발명은 남성의 경우는 어느 정도 해결이 되나, 여성의 경우는 신체 구조적 특징으로 인해 대변인지 소변인지를 구별하는 것이 어려우며, 또한 소변 시 대변 센서에 흘러드는 것에 의해 정확히 구별이 어려운 단점이 있다.

최근에는 정전용량센서를 기저귀의 외부에 장착하여 정전용량의 변화를 이용하여 대소변 감지하는 발명(국내공개번호: 10-2009-0081886)도 제안되었다. 그러나 기저귀 외부에 장착을 하게 됨으로 사용이 편리한 점은 있으나, 대변과 소변을 구별하기 위해서는 기기의 여러 장치를 대소변의 각각의 위치에 장착하여야 하는 단점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구조가 간단하면서 저렴하고 사용자에게 유해하지 않으면서도 대소변 구별뿐만 아니라 그 횟수까지 감지하는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 이용하여 상용화된 이동통신 기기 등을 통해 송신부에서 신호를 처리 전송한 후, 수신부에서 수신하여 사용자에게 대소변 상태 및 그 횟수까지 알려줄 수 있는 대소변 감지시스템을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기는, 정전용량형 대소변 감지기에 있어서 다수의 전극 및 외부시스템과 연결시키는 연결부를 가지되, 상기 전극이 생식기부분, 생식기와 항문사이 부분, 항문부분, 엉덩이부분에 위치될 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기의 제조방법은, 유연성을 가진 절연부재위에 도전성 물질로 박막을 입히는 단계, 다수 전극 및 연결부를 형성하기 위해 박막의 일부분을 제거하는 단계, 및 연결부를 제외하고 절연성 물질로 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 대소변 감지시스템은, 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기로 이루어진 감지부, 상기 감지부로부터 감지신호를 전달받아 이를 표시 및 송신하는 송신부, 및 상기 송신부로부터 상기 감지신호를 수신하여 이를 표시하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 대소변 감지기에 의하면 정전 용량 방식을 사용함으로 위생적이며, 배설시마다 정전 용량의 변화를 통해 다수의 감지가 가능함으로써 배설 횟수 및 시간 등도 확인할 수 있다. 또한 비교적 구조가 간단하고 저렴하게 제조가 가능하며 사용자에게 유해하지 않는 장점이 있다.

본 발명에 따른 대소변 감지시스템은 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 기저귀의 내ㆍ외부에 장착하여 송ㆍ수신기를 부가함으로써 원거리에 있는 보호자에게 피보호자의 대소변상태를 전달할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 다수의 정전용량형 전극을 가진 대소변 감지기를 기저귀에 내장한 도면이다.
도 4는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 이용한 대소변 감지시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 대소변 감지시스템 중 송신기의 세부구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 대소변 감지시스템 중 수신기의 세부구성을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 일실시예인 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 일실시예인 다수의 전극을 가지는 정전용량형 대소변 감지기(100)는 6개의 정전용량 전극(110 내지 160)과 각 전극을 외부시스템에 연결시키기 위한 연결부(170)를 구비한다.

상기 연결부(170)에서 각 단자(171 내지 176)는 각 정전용량 전극(110 내지 160)의 정전용량 변화 값을 감지하기 위한 것이며, 마지막 단자(177)는 정전용량형 전극에 연결되지 않고, 각 정전용량형 전극의 기준 값을 가지고 있는 단자로서 일종의 접지단자이다.

대소변 감지기는 기저귀의 크기와 모양을 고려하여 길게 제작하여 기저귀에 내부에 장착하거나 기저귀 외부에 장착할 수 있다. 이때 대소변 감지기의 각 전극은 일렬로 배열하여 생식기, 항문, 및 생식기와 항문사이에 각각 위치되게 한다.

예를 들어, 정전용량형 전극 중 일부(110,120)는 생식기 부분에, 다른 것 (130,140)은 생식기와 항문사이 부분에, 또 다른 것(150,160)은 항문에 위치하도록 장착한다. 이 경우 소변인 경우와 대변인 경우를 구별하여 각 전극의 정전용량 값이 변화되어 진다. 이것이 연결부를 통해 송신기로 전달되어 대소변을 감지하고 구별하게 된다.

여기서 6개의 정전용량 전극은 본 발명의 일실시예이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 정전용량 전극의 수를 다르게 할 수 있다. 즉 정전용량 전극이 최소한 생식기부분, 항문부분에 위치시키고, 정확성을 위해 생식기와 항문사이 부분, 엉덩이부분 등에 추가 위치될 수 있도록 구성할 수 있다. 여기서 엉덩이부분은 통상 생식기부분과 반대방향으로의 항문부분 뒤를 의미한다.

도 2는 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기의 제조공정을 나타내는 도면이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기의 제조방법(200)은 유연성을 가진 절연부재(210)에 도전성 물질(220)을 사용하여 박막을 입히고 다수 전극 및 외부시스템과 연결시킬 수 있는 연결부를 형성하기 위해 도전성 박막의 일부분을 제거한 후 정전용량을 형성하기 위해 연결부를 제외한 부분에 절연성 물질(230)을 도포한다.

여기서 절연부재(210)는 박막의 실리콘 혹은 합성 수지 등으로 구성되어 지는 것이 바람직하며, 연결부 및 전극을 위한 도전성 물질(220)은 알루미늄과 같은 도전성이 높은 것이 좋고, 전극위에 도포되는 절연성 물질(230)은 단위 면적당 높은 정전 용량을 형성하기 위하여 유전율이 높은 물질을 가능한 얇게 도포되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 의한 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 내장한 기저귀 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 대소변 감지기를 기저귀 내부에 장착할 때는 기저귀 외피(340)안에 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기(330)를 넣는다. 이 때 수분 흡수가 가능한 물질(320)을 상기 대소변 감지기(330)위에 넣고, 내피(310)로 감싸는 구조로 구성되어 질수 있다. 상기 기저귀 외피(340)는 외부로 수분이 흘러내리는 것을 방지하거나 허리에 감싸기 위한 기능이 부가되어 질수 있다.

또한, 상기 대소변 감지기는 기저귀 외부에 장착할 수 있으며, 지지를 위한 보강 및 기저귀 장착을 쉽게 하기 위한 접착 부분 등이 추가되어질 수 있다.

도 4는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 이용한 대소변 감지시스템을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 대소변 감지 시스템(400)은 감지부(410), 송신부(420) 및 수신부(430)로 구성된다.

감지부(410)는 기저귀(411)의 내ㆍ외부에 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기(412)를 장착하여 대소변 유무 등의 감지신호를 생성한다. 또한 감지부(410)에는 상기 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기(412) 외에 기존의 대소변을 감지할 수 있는 온도센서, 가스센서 및 접촉식 저항 센서 등을 더 부가하여 대소변 감지기능을 더욱 강화되도록 구성할 수도 있을 것이다.

또한 감지부(410)에 일반적인 사람의 맥박, 체온 등 여러 생체 신호를 측정할 수 있는 수단을 더 포함함으로써 대소변 여부뿐만 아니라 사용자의 몸 상태 등에 대한 감지신호를 생성할 수도 있다.

송신부(420)는 감지부(410)로부터 생성된 감지신호를 판별하고 이를 시각적, 청각적 방법으로 표시하며 유ㆍ무선으로 전송한다. 여기서 상기 송신부(420)에 고유의 식별번호를 부가함으로써 다수의 송신부와 1대의 수신부로 구성된 대소변 감지시스템을 만들 수도 있다.

수신부(430)는 전송된 감지신호를 수신하여 보호자 등에게 시각적, 청각적 방법을 이용하여 표시한다. 즉 기존의 알람, 진동 방식도 여기에 포함 될 것이다.

도 5는 대소변 감지시스템 중 송신부의 세부구성을 나타내는 도면이다.

도 5를 참고하면, 상기 송신부(500)는 신호처리기(510), 표시기(520), 송신기(530) 및 마이크로 컨트롤러(540)로 구성되어 질 수 있다.

신호처리기(510)는 감지부(410)로부터 전달되는 감지신호를 그대로 전달하거나, 필요에 따라 증폭, 노이즈 감쇄 등을 위한 기능을 추가하여 마이크로 컨트롤러(550)에 전달하는 기능을 한다.

표시기(520)는 송신부(500)의 상태를 시각적, 청각적 방법을 통하여 사용자에게 알려주는 기능을 수행하며, 송신기(530)는 감지된 센서의 상태, 처리된 결과 혹은 송신부(500)의 상태를 수신부에 전송하기 위한 통신기능을 수행한다.

마이크로 컨트롤러(540)는 신호 처리기(510), 표시기(520) 및 송신기(530)와 전기적 신호를 통하여 제어하는 기능을 수행한다. 또한 신호처리기(510)에서 입력되는 감지신호의 횟수 및 시간 등을 측정할 수 있는 타이머 등을 부가함으로써, 대소변 여부뿐만 아니라 대소변 시간 및 횟수 등도 보호자에게 전송할 수 있도록 구성할 수도 있다.

이 때 송신부(500)에는 사용자는 원하는 정보를 스위치, 버튼, 터치 판넬 등으로 구성된 입력수단을 통하여 마이크로 컨트롤러(550)에 제공할 수 있는 기능이 추가되어 질 수 있다.

도 6은 대소변 감지시스템 중 수신부의 세부구성을 나타내는 도면이다.

도 6을 참고하면, 상기 수신부(600)는 수신기(610), 표시기(620) 및 마이크로 컨트롤러(630)로 구성된다.

수신기(610)는 상기 송신부(500)에서 전송된 상기 대소변 감지신호를 수신하며, 표시기(620)는 수신기(610)에서 전달받은 신호를 시각적, 청각적 방법을 통하여 보호자 등에게 표시한다. 마이크로 컨트롤러(630)는 수신기(610)와 표시기(620)를 전기적으로 제어하다. 이 때 송신부(500)에는 사용자는 원하는 정보를 스위치, 버튼, 터치 판넬 등으로 구성된 입력수단을 통하여 마이크로 컨트롤러(550)에 제공할 수 있는 기능이 추가되어 질 수 있다.

수신부(600)는 상술한 기능을 가진 전용 기기일 수도 있지만, 핸드폰, 컴퓨터 등과 같은 상용된 통신기기로 구성될 수 있다. 이 경우 핸드폰, 컴퓨터 등의 상용 통신기기가 상기 송신부에서 전송된 감지 신호를 수신하여, 프로그램에 의해 감지 신호를 처리하고, 표시할 수 있다. 또한 생체 측정모니터링 시스템과 같은 시스템에 연동되어 구성되어 질 수 있다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (12)

1. 정전용량형 대소변 감지기에 있어서,
   다수의 전극; 및
   외부시스템과 연결시키기 위한 연결부를 가지되,
   상기 전극이 생식기부분 및 항문부분에 위치될 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 대소변 감지기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극이
   생식기와 항문사이 부분 및 엉덩이부분에 추가로 위치될 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 대소변 감지기.
3. 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기 제조방법에 있어서,
   유연성을 가진 절연부재 위에 도전성 물질로 박막을 입히는 단계;
   다수의 전극 및 연결부를 형성하기 위해 상기 박막의 일부분을 제거하는 단계; 및
   상기 연결부를 제외하고 상기 절연부재 위에 절연성 물질로 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기 제조방법.
4. 대소변 감지시스템에 있어서,
   다수의 전극을 가진 정전용량형 대소변 감지기를 포함하는 감지부;
   상기 감지부로부터 감지신호를 전달받아 이를 표시하고 송신하는 송신부; 및
   상기 송신부로부터 상기 감지신호를 수신하여 이를 표시하는 수신부를 포함하는 대소변 감지시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 감지부는
   대소변을 감지할 수 있는 온도센서, 가스센서 및 접촉식 저항센서 중 적어도 하나 이상의 센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 감지부는
   사용자의 체온, 심전도, 맥박, 혈압, 근전도의 생체 신호를 감지하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 송신부는
   상기 감지신호를 전달받아 처리하는 신호처리기;
   상기 신호처리기에서 처리된 결과를 표시하는 표시기;
   상기 신호처리기에서 처리된 결과를 유ㆍ무선으로 송신하는 송신기; 및
   상기 신호처리기, 상기 표시기 및 상기 송신기를 제어하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는
   상기 감지신호가 신호처리기에 입력되는 시간 및 횟수를 측정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
9. 제 7 항 있어서,
   상기 송신부에 고유 식별번호가 부가된 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
10. 제 4 항에 있어서, 상기 수신부는
    상기 송신부에서 전송된 감지신호를 수신하는 수신기;
    상기 수신기로부터 전달받은 신호를 표시하는 표시기;
    상기 수신기와 상기 표시기를 제어하는 마이크로 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.
11. 제 7 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 표시기는
    시각적 또는 청각적으로 인지할 수 있는 수단인 것을 특징으로 하는 대소변 감지 시스템.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 수신부는
    상기 감지신호를 수신하여 표시할 수 있는 전용프로그램이 내장된
    상용 통신기기인 것을 특징으로 하는 대소변 감지시스템.

Images