KR20140121059A

KR20140121059A - 센서모듈 및 센서모듈 시스템

Info

Publication number: KR20140121059A
Application number: KR20130037226A
Authority: KR
Inventors: 윤선
Original assignee: 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-10-15

Abstract

실시 예는, 수분을 흡수 또는 포집하는 섬유지지체, 상기 섬유지지체에 배치된 제1 섬유전극, 상기 섬유지지체에 상기 제1 섬유전극과 이격되게 배치되며, 상기 수분에 의해 상기 제1 섬유전극과 전기적으로 연결되는 제2 섬유전극 및 상기 제1 섬유전극으로 제1 전원을 공급시, 상기 제2 섬유전극으로 출력되는 제2 전원을 기초로 상기 수분의 양을 산출하여 대, 소변 여부를 판단하는 제어모듈을 포함하는 센서모듈을 제공한다.

Description

센서모듈 및 센서모듈 시스템{Sensor module and sensor module system}

실시 예는, 센서모듈 및 센서모듈 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분의 양에 따라 대, 소변을 판단하기 용이한 센서모듈 및 센서모듈 시스템에 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.

최근 들어, 기저귀에 장착하여 대소변 유무를 판단하여 외부나 특정인에게 알려주기 위한 센서모듈에 대한 연구가 진행 중에 있다.

실시 예의 목적은, 흡수된 수분의 양에 따라 가변되는 저항을 통하여 대, 소변을 판단하기 용이한 센서모듈 및 센서모듈 시스템을 제공함에 있다.

제1 실시 예에 따른 센서모듈은, 수분을 흡수 또는 포집하는 섬유지지체, 상기 섬유지지체에 배치된 제1 섬유전극, 상기 섬유지지체에 상기 제1 섬유전극과 이격되게 배치되며, 상기 수분에 의해 상기 제1 섬유전극과 전기적으로 연결되는 제2 섬유전극 및 상기 제1 섬유전극으로 제1 전원을 공급시, 상기 제2 섬유전극으로 출력되는 제2 전원을 기초로 상기 수분의 양을 산출하여 대, 소변 여부를 판단하는 제어모듈을 포함할 수 있다.

제2 실시 예에 다른 센서모듈 시스템은, 수분을 흡수 또는 포집하는 섬유지지체, 상기 섬유지지체에 배치된 제1 섬유전극, 상기 섬유지지체에 상기 제1 섬유전극과 이격되게 배치되며, 상기 수분에 의해 상기 제1 섬유전극과 전기적으로 연결되는 제2 섬유전극 및 상기 제1 섬유전극으로 제1 전원을 공급시, 상기 제2 섬유전극으로 출력되는 제2 전원을 기초로 상기 수분의 양을 산출하여, 소변이면 제1 판단신호를 생성하고 대변이면 제2 판단신호를 생성하는 제어모듈을 포함하는 센서모듈 및 상기 제어모듈로부터 전송된 상기 제1, 2 판단신호 중 적어도 하나에 대응하는 정보를 디스플레이하는 모니터링 모듈을 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 센서모듈 및 센서모듈 시스템은, 섬유지지체에 전도성 특성을 갖는 2개의 섬유전극을 통하여 수분을 감지할 수 있음으로써, 사용자의 착용감을 향상시키는 이점이 있다.

또한, 실시 예에 따른 센서모듈 및 센서모듈 시스템은, 섬유지지체에 흡수, 포집된 수분의 흡수량을 통하여 대변 및 소변을 판단할 수 있으며 외부로 다른 색상의 광 및 소리 중 적어도 하나를 발생시킴으로써, 보호자 또는 간호자가 현재 센서모듈 사용자의 상태를 쉽게 확인할 수 있으며, 대변 및 소변에 의한 오염과 이에 따른 피부 질병을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시 예에 따른 센서모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 센서모듈을 나타낸 제어블록도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제1 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제2 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제3 및 제4 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제5 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 실시 예에 따른 센서모듈에서 측정된 제1, 2 전원의 전압차를 나타낸 실험 그래프이다.
도 11은 실시 예에 따른 센서모듈 시스템을 나타낸 사시도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 실시 예에 따른 센서모듈을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 센서모듈(100)은 섬유지지체(110), 제1, 2 섬유전극(120, 130) 및 제어모듈(150)을 포함할 수 있다.

섬유지지체(110)는 편물, 직물, 부직포, 메쉬 및 면목 중 적어도 하나의 형태를 가지며, 폴리에스터, 나일론, 레이온, 펄프 및 하이드로겔 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 섬유지지체(110)는 폴리우레탄 및 폴리올레핀 중 적어도 하나의 필름 및 용액으로 코팅될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제1, 2 섬유전극(120, 130)은 섬유지지체(110)에 배치될 수 있다.

여기서, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 전도성 호일, 전도성 수지 및 전도성 물질 중 적어도 하나가 도금된 원사 또는 직물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이 외에 다른 재질일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

실시 예에서, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 섬유지지체(110)와 분리되어, 섬유지지체(110)의 표면에 배치된 것으로 나타내었으나, 섬유지지체(110)의 표면에 전도성 물질을 스프레이로 뿌리거나 코팅시켜 일체형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제1, 2 섬유전극(120, 130)은 일측이 각각 오픈되며, 타측이 연결부재(140)를 통하여 제어모듈(150)의 제1, 2 라인(12, 164)에 전기적으로 연결될 수 있다.

여기서, 연결부재(140)는 커넥터일 수 있으며, 실시 예에서 제1, 2 라인(162, 164)은 제어모듈(150)에 연결된 것으로 나타내었으나, 연결부재(140)가 연성인쇄회로기판(FPCB)인 경우, 제1, 2 라인(162, 164)은 연성회로기판의 동박층일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제어모듈(150)은 제1, 2 라인(162, 164)을 통하여 제1, 2 섬유전극(120, 130)과 연결될 수 있으며, 섬유지지체(110)가 수분을 흡수하는 경우 제1, 2 섬유전극(120, 130)이 상기 수분에 의하여 전기적으로 연결됨에 따라 상기 수분의 흡수 여부를 판단 또는 감지할 수 있다.

그리고, 제어모듈(150)은 섬유지지체(110)에 상기 수분이 흡수된 것으로 판단 또는 감지하는 경우, 상기 수분의 흡수량에 따라 대변 또는 소변인지를 판단하여, 상기 대변 및 소변에 따라 다른 색상의 광 또는 소리를 발생시킬 수 있다.

도 2는 도 1에 나타낸 센서모듈을 나타낸 제어블록도이다.

도 2를 참조하면, 센서모듈(100)은 섬유지지체(110), 제1, 2 섬유전극(120, 130) 및 제어모듈(150)을 포함할 수 있다.

도 2에는 도 1에 나타낸 연결부재(140) 및 제1, 2 라인(162, 164)에 대하여 제1, 2 섬유전극(120, 140)과 제어모듈(150)이 전기적으로 연결된 것으로 나타내므로, 연결부재(140) 및 제1, 2 라인(162, 164)을 나타내지 않을 수 있다.

즉, 제어모듈(150)은 제1 섬유전극(120)으로 제1 전원(v1)을 공급하고 제2 섬유전극(130)으로 제2 전원(v2)을 측정하여, 제1 전원(v1)의 전압과 제2 전원(v2)의 전압을 비교하여 설정된 제1, 2 기준 범위 중 어느 하나에 속하는지 여부를 판단하여 섬유지지체(110)에 흡수된 수분에 대한 대, 소변 여부를 판단 또는 감지할 수 있다.

실시 예에서, 섬유지지체(110)는 가변저항(r) 및 스위치(sw)를 포함한 것으로 나타내었으나, 가변저항(r)은 섬유지지체(110)의 내부저항 또는 흡수된 수분의 흡수량에 따른 저항일 수 있으며, 스위치(sw)는 섬유지지체(110)에 흡수된 수분이며, 상기 수분이 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이를 전기적으로 연결하는 스위치 역할을 하므로, 설명 상의 편의를 위하여 가변저항(r) 및 스위치(sw)로 설명한다.

제어모듈(150)은 제1 전원(v1)을 공급하며 제2 전원(v2) 입력시, 제2 전원(v2)이 설정된 제1 기준 범위에 속하면 제1 판단신호(s1)를 출력하고, 제2 전원(v2)이 설정된 제2 기준 범위에 속하면 제2 판단신호(s2)를 출력하는 판단부(152) 및 제1, 2 판단신호(s1, s2) 중 어느 하나가 입력시, 서로 다른 색상의 광 및 소리 중 적어도 하나를 발생시키는 알림부(154)를 포함할 수 있다.

여기서, 판단부(152)는 설정된 시간 간격으로 제1 섬유전극(120)으로 제1 전원(v1)을 공급한 후 제2 섬유전극(130)으로부터 제2 전원(v2)의 전압을 측정하여, 두 전원 간의 전압차(v1-v2)를 판단하며, 상기 제1, 2 기준 범위 중 어느 하나에 속하면 제1, 2 판단신호(s1, s2) 중 어느 하나의 신호를 출력할 수 있다.

상기 제1 기준 범위는 제1 전원(v1)의 전압 대비 0% 내지 90% 일 수 있으며, 상기 제2 기준 범위는 제1 전원(v1)의 전압 대비 91% 내지 99% 일 수 있다.

즉, 상기 제1 기준범위는 제1, 2 전원(v1, v2)의 전압차가 제1 전원(v1)의 전압 대비 0% 내지 90%에 속하면 소변으로 판단하기 위한 기준범위이며, 상기 제2 기준범위는 제1, 2 전원(v1, v2)의 전압차가 제1 전원(v1)의 전압 대비 91% 내지 99% 에 속하면 대변으로 판단하기 위한 기준범위이다.

다시 말하면, 판단부(152)는 섬유지지체(110)에 흡수된 상기 수분의 흡수량이 많을수록 가변저항(r)의 저항값이 낮아지게 되므로, 수분량이 많은 소변과 수분량이 적은 대변의 분리 감지가 전압차(v1-v2)로 판단할 수 있다.

실시 예에서, 판단부(152)는 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이의 전압차(v1-v2)로 대변 또는 소변을 판단하는 것으로 나타내었으나, 상술한 수분의 흡수량에 따른 저항값의 변화로 대변 또는 소변을 판단할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

예를 들면, 판단부(152)에서 2.3V의 제1 전원(v1)을 제1 섬유전극(120)으로 공급하며, 제1, 2 섬유전극(130)으로부터 300 kΩ 또는 300 MΩ의 저항이 측정되는 경우, 판단부(152)는 설정된 상기 제1, 2 기준범위 중 어느 하나에 속하는지 판단하여, 제1, 2 판단신호(s1, s2)를 생성할 수 있다.

또한, 판단부(152)는 초기 2.3V의 전압을 제1 전원(v1)으로 공급 중 상기 수분 흡수에 따라 제2 전원(v2)의 전압이 1.7V가 입력되면, 제1, 2 전원(v1, v2)의 전압차(v1-v2)가 0.6V 일 때, 제1 전원(v1)의 전압 대비 26% 이므로, 상기 제1 기준 범위에 속하게 되므로 제1 판단신호(s1)을 출력할 수 있다.

일반적으로 소변은 99% 이상 수분이며 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이에 스위치(sw) 온(On) 동작하고, 가변저항(r)의 저항값이 낮아지게 되므로, 제1 전원(v1)에 대한 제2 전원(v2)의 손실이 낮아 전압차가 작아질 수 있으며, 대변은 40% 내지 60%의 수분을 포함하면서 반고체형으로 전극 닿는 면적이 작아, 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이에 스위치(sw) 온(ON) 동작할 때, 가변저항(r)의 저항값이 높아지게 되므로, 제1 전원(v1)에 대한 제2 전원(v2)의 손실이 크고 전압차가 커질 수 있다.

알림부(154)는 판단부(152)로부터 제1, 2 판단신호(s1, s2) 중 어느 하나의 신호 입력시 제1, 2 판단신호(s1, s2)에 대응하는 색상의 광 및 소리 중 적어도 하나를 발생시켜, 대변 또는 소변 여부를 외부로 알려줄 수 있다.

도 3은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제1 실시 예를 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 섬유지지체(110)의 동일한 표면 상에 이격거리(d)를 두고 형성될 수 있다.

여기서, 이격거리(d)는 1 ㎜ 내지 50 ㎜ 일 수 있으며, 이격거리(d)는 1 ㎜ 미만인 경우 제1, 2 섬유전극(120, 130) 형성시 쇼트(단락) 될 확률이 높으며, 50 ㎜ 보다 큰 경우 소변 및 대변의 양이 적을 경우 제1, 2 섬유전극(120, 130)을 저항 형성이 쇼트(단락)이 되지 않을 수 있다.

또한, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 폭(w)은 1 ㎜ 내지 30 ㎜ 일 수 있으며, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 두께(h)는 20 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 수 있다.

즉, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 폭(w)은 1 ㎜ 미만인 경우 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 길이에 따라 저항값이 증가될 수 있으며, 30 ㎜ 보다 큰 경우 제조원가가 증가될 수 있다.

또한, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 두께(h)는 20 ㎛ 미만인 경우 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 길이에 따라 저항값이 증가될 수 있으며, 100 ㎛ 보다 두꺼운 경우 제조 원가 상승 및 제조 공정이 어려울 수 있다.

실시 예에서, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 폭(w) 및 두께(h)가 동일한 것으로 나타내었으나, 제1 섬유전극(120)의 폭 및 두께는 제2 섬유전극(130)의 폭 및 두께 중 어느 하나와 다를 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 4는 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제2 실시 예를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 1 및 도 3에서 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)과 유사하게 형성될 수 있다.

즉, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 도 1에 나타낸 바와 같이 스트라이트 구조를 가지며, 제1 섬유전극(120)은 제2 섬유전극(130) 방향으로 연장된 제1 섬유연장전극(122)이 형성될 수 있으며, 제2 섬유전극(130)은 제1 섬유전극(120) 방향으로 연장된 제2 섬유연장전극(132)이 형성될 수 있다.

이때, 제1, 2 섬유연장전극(122, 132) 사이의 이격거리(d1)은 도 3에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이의 이격거리(d)와 동일하거나, 더 짧게 형성될 수 있다.

즉, 제1, 2 섬유연장전극(122, 132)은 제1, 2 섬유전극(120, 130)이 적은 양이 수분으로도 전기적으로 연결될 수 있음으로써, 수분의 흡수를 감지하기 용이할 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제3 및 제4 실시 예를 나타낸 단면도이다.

도 5 및 도 6은 도 1에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 적어도 일부분상에 절연부재(170)가 배치될 수 있다.

즉, 절연부재(170)는 섬유지지체(110)에 형성된 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 노출된 적어도 일부분 상에 배치되어, 제1, 2 섬유전극(120, 130)을 보호할 수 있다.

즉, 도 5는 제1, 2 섬유전극(120, 130) 및 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이의 섬유지지체(110)에 절연부재(170)가 배치될 수 있으며, 도 6은 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 일측면 및 상면 일부분 상에 절연부재(170)가 배치될 수 있다.

절연부재(170)는 도 4에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)에도 적용 가능하며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 7은 도 1에 나타낸 센서모듈에 포함된 제1, 2 섬유전극 및 섬유지지체의 절단면에 대한 제5 실시 예를 나타낸 단면도이다.

도 7은 도 1에 나타낸 섬유지지체(110)에 형성된 제1, 2 섬유전극(120, 130)과 다른 구조를 가질 수 있다.

즉, 도 7에 나타낸 제1 섬유전극(120)은 섬유지지체(110)의 제1 표면(ss1)에 형성되고, 제2 섬유전극(130)은 제1 표면(ss1)과 반대되는 섬유지지체(110)의 제2 표면(ss2)에 형성될 수 있다.

도 1 및 도 3 내지 도 6에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 섬유지지체(110)의 동일 표면 상에 형성된 것으로, 도 7에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)과 다르게 형성됨을 알 수 있다.

도 7에 나타낸 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 섬유지지체(110)의 두께(미도시) 만큼 이격될 수 있으며, 수분의 감지가 더 용이할 수 있다.

이때, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 적어도 일부분이 중첩되거나, 서로 중첩되지 않을 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

또한, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 도 4 내지 도 6과 같은 구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 8 내지 도 10은 실시 예에 따른 센서모듈에서 측정된 제1, 2 전원의 전압차를 나타낸 실험 그래프이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 센서모듈(100)은 PET 부직포(20g/㎡)의 섬유지지체(110)에 실크스크리된 제1, 2 섬유전극(120, 130)이 배치되어 있다.

도 8 내지 도 10에 나타낸 센서모듈(100)은 도 1 내지 도 7에 나타낸 센서모듈 중 어느 하나이며, 자세한 구성의 설명은 생략한다.

여기서, 제1, 2 섬유전극(120, 130)은 CNT, 바인더 및 유기용매가 포함되어 있는 액상 물질을 프린팅하고 건조를 하여 고화시킨 소재로 이루어저 있다.

이때, 제1, 2 섬유전극(120, 130)는 3 ㎜의 폭(w) 및 20 ㎛의 두께(h)를 가지며, 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이의 이격거리(d)는 30 ㎜ 이며, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 전극 길이는 560 ㎜의 스트라이트 형태로 평행하게 배치된다.

여기서, 제1, 2 섬유전극(120, 130)의 저항은 30 kΩ으로 수분의 저항에 비해 작은 값으로 측정결과에 영향을 주지 않는다.

도 8에는 50 ml의 인공소변을 제1, 2 섬유전극(120, 130) 사이에 가했을 때로, 인공 소변을 인가한 60초부터 약 300초 시간까지는 많은 전압차(v1-v2) 변화를 보인다. 이는 기저귀에 흡수되지 않은 인공소변 때문이며, 인공소변이 모두 섬유지지체(110)에 포집된 이후에는 약 2V의 전압차를 보였다.

도 9는 100 ml의 인공소변을 가했을 때로, 인공 소변을 인가한 60초부터 약 400초 시간까지는 50ml와 마찬가지로 많은 전압차(v1-v2) 변화를 보인다. 하지만, 인공소변이 모두 섬유지지체(110)에 포집된 이후에는 약 1.5V의 전압차를 보였다.

도 10은 200 ml의 인공소변을 가했을 때로, 인공소변이 모두 섬유지지체(110)에 포집된 이후에는 약 1V의 전압차를 보였다.

도 8 내지 도 10을 통하여 수분량에 따라 전압차의 변화가 다름을 확인할 수 있고, 일정 구간을 선택하여 소변의 많고 적음과 대, 소변을 구분 가능함을 예측할 수 있었다.

예를 들어, 50, 100, 200ml의 인공소변을 인가했을 때의 전압차인 2V이면 제1 섬유전극(120) 대비 87% 의 경우 제 1 기준 범위(0~90%)의 판단신호(s1)인 소변에 관한 정보를 출력하고, 그 이상의 전압차일 때는 제 2 기준 범위(90~99%)로 판단하여 대변에 관한 정보를 출력 가능하다.

도 11은 실시 예에 따른 센서모듈 시스템을 나타낸 사시도이다.

도 11을 참조하면, 센서모듈 시스템(400)은 센서모듈(200) 및 센서모듈(200)과 유무선 통신이 가능한 모니터링 모듈(300)을 포함할 수 있다.

센서모듈(200)은 섬유지지체(210), 제1, 2 섬유전극(220, 230) 및 제어모듈(250)을 포함할 수 있다.

섬유지지체(210)는 편물, 직물, 부직포, 메쉬 형태 중 하나로, 면목, 폴리에스터, 나일론, 레이온, 펄프 및 하이드로겔 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이외에 다른 재질일 수 이거나, 폴리우레탄, 폴리올레핀 등의 필름 및 용액으로 코팅된 재질일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

또한, 섬유지지체(210)는 종이, 천으로 만든 기저귀, 또는 속옷 중 적어도 하나의 흡수성 수지일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제1, 2 섬유전극(220, 230)은 섬유지지체(210)에 형성될 수 있다.

여기서, 제1, 2 섬유전극(220, 230)은 전도성 호일, 전도성 수지 및 전도성 물질이 도금된 원사 또는 직물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이 외에 다른 재질일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

실시 예에서 제1, 2 섬유전극(220, 230)은 섬유지지체(210)와 분리되어, 섬유지지체(210)의 표면에 형성된 것으로 나타내었으나, 섬유지지체(210)의 표면에 실크스크린으로 전극을 프린팅한거나 전도성 용액의 스프레이를 통해, 일체형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제1, 2 섬유전극(220, 230)은 일측이 각각 오픈되며, 타측이 연결부재(240)를 통하여 제어모듈(250)의 제1, 2 라인(262, 264)에 연결될 수 있다.

여기서, 연결부재(240)는 커넥터일 수 있으며, 실시 예에서 제1, 2 라인(262, 264)은 제어모듈(250)에 연결된 것으로 나타내었으나, 연결부재(240)가 연성인쇄회로기판(FPCB)인 경우, 제1, 2 라인(262, 264)은 연성회로기판의 동박층일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제어모듈(250)은 제1, 2 라인(262, 264)을 통하여 제1, 2 섬유전극(220, 230)과 연결될 수 있으며, 섬유지지체(210)가 수분을 흡수하는 경우 제1, 2 섬유전극(220, 230)이 상기 수분에 의하여 전기적으로 연결됨에 따라 상기 수분의 흡수 여부를 판단 또는 감지할 수 있다.

그리고, 제어모듈(250)은 섬유지지체(210)에 상기 수분이 흡수된 것으로 판단 또는 감지하는 경우, 상기 수분의 흡수량에 따라 대변 또는 소변인지를 판단하여, 상기 대변 및 소변에 따라 다른 색상의 광 또는 소리를 발생시킬 수 있다.

또한, 제어모듈(250)은 상기 수분의 흡수량에 따라 상기 대변이면 제1 판단신호 및 상기 소변이면 제2 판단신호를 생성하여, 모니터링 모듈(300)로 전송할 수 있다.

실시 예의 제어모듈(250)에 대한 자세한 설명은 도 2에서 상술한 바 설명을 생략한다.

이때, 모니터링 모듈(300)는 제어모듈(250)로부터 상기 제1, 2 판단신호 중 어느 하나의 신호가 전송되면, 센서모듈(200)의 위치, 전송입력시간 및 전송경과시간 중 적어도 하나를 포함하는 제1, 2 센서정보 중 어느 하나를 디스플레이할 수 있다.

실시 예에서, 모니터링 모듈(300)는 스마트폰, 모니터닝이 가능한 컴퓨터 및 노트북 등 유무선 통신이 가능한 장치일 수 있다.

상기 제1, 2 센서정보에는 대변 및 소변 여부를 디스플레이할 수 있다.

예를 들어, 모니터링 모듈(300)는 복수 개의 센서모듈(200)로부터 전송되는 상기 제1, 2 판단신호가 전송되는 경우, 상기 제1, 2 판단신호를 전송하는 센서모듈(200)의 위치를 모니터링 모듈(300)를 사용하는 사용자에게 알려주며, 전송입력시간과 전송입력 후 경과시간을 알려줄 수 있다.

실시 예에서 모니터링 모듈(300)은 이동통신 단말기 및 모니터링 시스템 서버일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

실시 예의 센서모듈 시스템(400)은 요양원 등과 같은 요양시설에서 거동이 불편한 노인, 환자 및 장애우 등의 대소변을 감지하여 본인, 간호사 및 보호자에게 대소변 여부를 알려줄 수 있는 이점이 있다.

실시 예에서, 제어모듈(250)은 모니터링 모듈(300)와 유무선 통신이 가능한 통신 모듈(미도시)가 장착될 수 있으며, 이 외에 다른 전송 장치가 장착될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200: 센서모듈 110, 210: 섬유지지체
120, 220: 제1 섬유전극 130, 230: 제2 섬유전극
150, 250: 제어모듈 300: 모니터링 모듈

Claims

수분을 흡수 또는 포집하는 섬유지지체;
상기 섬유지지체에 배치된 제1 섬유전극;
상기 섬유지지체에 상기 제1 섬유전극과 이격되게 배치되며, 상기 수분에 의해 상기 제1 섬유전극과 전기적으로 연결되는 제2 섬유전극; 및
상기 제1 섬유전극으로 제1 전원을 공급시, 상기 제2 섬유전극으로 출력되는 제2 전원을 기초로 상기 수분의 양을 산출하여 대, 소변 여부를 판단하는 제어모듈;을 포함하는 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유지지체는,
편물, 직물, 부직포 및 메쉬 중 적어도 하나의 형태인 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유지지체는,
면목, 폴리에스터, 나일론, 레이온, 펄프 및 하이드로겔 중 적어도 하나를 포함하는 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유지지체는,
편물, 직물, 부직포, 메쉬, 면목, 폴리에스터, 나일론, 레이온, 펄프 및 하이드로겔 중 적어도 하나에 폴리우레탄 및 폴리올레핀 중 적어도 하나가 코팅된 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극은,
전도성 호일, 전도성 수지 및 전도성 물질이 도금된 원사 또는 직물 중 적어도 하나를 포함하는 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극은,
상기 섬유지지체의 표면 상에 배치되거나,
또는 상기 섬유지지체의 내부에 배치된 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극은,
상기 섬유지지체의 표면 또는 내부에 서로 대칭되게 배치된 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극 중 적어도 하나의 두께는,
10 ㎛ 내지 100 ㎛ 인 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극 중 적어도 하나의 폭은,
1 ㎜ 내지 30 ㎜ 인 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극 사이의 이격거리는,
1 ㎜ 내지 50 ㎜ 인 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 섬유전극은,
상기 섬유지지체의 제1 표면 상에 배치되고,
상기 제2 섬유전극은,
상기 제1 표면과 반대되는 상기 섬유지지체의 제2 표면 상에 배치된 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 섬유전극은,
상기 제2 섬유전극과 서로 중첩되게 배치된 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극 중 적어도 하나의 일부분 상에 배치된 절연부재;를 포함하는 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 제1 전원을 공급하며 상기 제2 전원 입력시, 상기 제2 전원이 설정된 제1 기준 범위에 속하면 제1 판단신호를 출력하고, 상기 제2 전원이 설정된 제2 기준 범위에 속하면 제2 판단신호를 출력하는 판단부; 및
상기 제1, 2 판단신호 중 어느 하나가 입력시, 서로 다른 색상의 광 및 소리 중 적어도 하나를 발생시키는 알림부;를 포함하는 센서모듈.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 기준 범위는,
상기 제1, 2 전원의 전압차가 상기 제1 전원의 전압 대비 0% 내지 90% 인 센서모듈.
제 14 항에 있어서,
상기 제2 기준 범위는,
상기 제1, 2 전원의 전압차가 상기 제1 전원의 전압 대비 91% 내지 99%인 센서모듈.
제 14 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 제2 전원이 상기 제1 기준 범위에 속하면 상기 소변으로 판단하여 상기 제1 판단신호를 출력하며, 상기 제2 전원이 상기 제2 기준 범위에 속하면 상기 대변으로 판단하여 상기 제2 판단신호를 출력하는 센서모듈.
제 14 항에 있어서,
상기 알림부는,
상기 서로 다른 광을 발생시키는 적어도 하나의 LED 및 상기 서로 다른 소리를 발생시키는 부저 중 적어도 하나를 포함하는 센서모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제1, 2 섬유전극과 상기 제어모듈을 전기적으로 연결하는 연결부재;를 포함하는 센서모듈.
제 19 항에 있어서,
상기 연결부재는,
상기 제1, 2 섬유전극 및 상기 제어모듈 중 적어도 하나에 배치된 커넥터와 결합되며, 상기 제1, 2 섬유전극과 전기적으로 연결되는 전극 패턴이 형성된 연성인쇄회로기판인 센서모듈.
수분을 흡수 또는 포집하는 섬유지지체, 상기 섬유지지체에 배치된 제1 섬유전극, 상기 섬유지지체에 상기 제1 섬유전극과 이격되게 배치되며, 상기 수분에 의해 상기 제1 섬유전극과 전기적으로 연결되는 제2 섬유전극 및 상기 제1 섬유전극으로 제1 전원을 공급시, 상기 제2 섬유전극으로 출력되는 제2 전원을 기초로 상기 수분의 양을 산출하여, 소변이면 제1 판단신호를 생성하고 대변이면 제2 판단신호를 생성하는 제어모듈을 포함하는 센서모듈; 및
상기 제어모듈로부터 전송된 상기 제1, 2 판단신호 중 적어도 하나에 대응하는 정보를 디스플레이하는 모니터링 모듈;을 포함하는 센서모듈 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 제1, 2 판단신호는,
상기 대, 소변 여부, 위치 정보 및 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 센서모듈 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 모니터링 모듈은,
상기 제1, 2 판단신호 입력시, 상기 센서모듈의 위치, 전송시간 및 상기 대, 소변 여부 중 적어도 하나에 대한 정보를 디스플레이하는 센서모듈 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 모니터링 모듈은,
이동통신 단말기인 센서모듈 시스템.