KR20190068256A

KR20190068256A - 대소변 분리형 변기와 사용자의 건강 상태 진단 방법 및 컴퓨터 프로그램

Info

Publication number: KR20190068256A
Application number: KR1020170168478A
Authority: KR
Inventors: 이현경; 조재원; 배정현
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-06-18
Also published as: KR102041602B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 분변(糞便)의 잠혈(潛血) 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 대소변 분리형 변기는, 상기 사용자의 대변의 영상을 획득하는 대변 영상 획득부; 상기 사용자의 대변의 질량을 측정하는 대변 질량 측정부; 상기 사용자의 소변의 구성 성분을 분석하는 소변 분석부; 상기 사용자의 소변의 질량을 측정하는 소변 질량 측정부; 및 상기 대변 영상 획득부가 획득한 대변 영상, 상기 대변 질량 측정부가 측정한 대변 질량, 상기 소변 분석부가 분석한 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량 측정부가 측정한 소변 질량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

대소변 분리형 변기와 사용자의 건강 상태 진단 방법 및 컴퓨터 프로그램{TOILET BOWL WITH A FECES SEPARATOR, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR DIAGNOSING USER'S HEALTH CONDITION}

본 발명의 실시예들은 대소변 분리형 변기와 사용자의 건강 상태 진단 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대변 및 소변을 분리하고, 분리된 대변 및 소변 각각의 잠혈 포함 유무를 확인하고, 이에 기초하여 사용자의 건강정보를 생성하는 대소변 분리형 변기와 사용자의 건상 상태를 진단하는 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

종래기술에 따르면, 분변을 이용하여 환자의 건강 상태를 진단하기 위해서 각 환자는 자신의 분변을 채취하고, 검사자는 채취된 분변을 이용하여 검사를 수행하였다. 그러나 이와 같은 방법은 환자가 분변을 직접 채변 용기에 담아야 하는 불편한 점이 있었다.

즉, 환자의 입장에서는 자신의 분변을 직접 채변 용기에 담아서 의료기관에 제출해야 하야 하는 번거로움이 있었고, 의료기관의 입장에서는 환자가 제출한 분변을 검사자가 수작업으로 검사해야 하는 불편함이 있었다.

특히 좌변기를 사용하는 화장실 시스템하에서 분변은 인체에서 배출되자마자 봉수에 잠기게 되어 환자가 채취하기 어려운 상태에 놓이게 되고 이에 따라 환자들이 분변 채취에 많은 불편함을 느꼈다.

또한 환자들이 채취한 분변 샘플의 이동과정, 즉 환자가 샘플을 병원 등의 의료기관까지 운반하는 과정이나 검사 과정 중에서 외부적 요인(샘플이 주변의 오염물 등에 의해서 오염되거나 다른 샘플과 뒤바뀌는 등)에 의하여 샘플이 손상되는 등의 문제점이 있었으며 이에 따라 번거로운 절차를 반복해서 수행해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 별도의 채변 없이 사용자가 배설한 분변을 분석하여 그 결과를 제공함으로써 채변의 불편함과 샘플의 손상되는 등의 문제점을 방지하고자 한다.

또한 본 발명은 대변 및 소변을 분리하여 획득함으로써, 대변 및 소변 각각에 대한 보다 정확한 분석이 가능하도록 하고자 한다.

또한 본 발명은 대변 및 소면의 잠혈 포함 유무를 학습된 잠혈 인식기를 사용하여 판단함으로써 보다 정확한 건강상태의 분석이 가능하도록 하고자 한다.

또한 본 발명은 사용자의 배변 이력을 누적하여 사용자의 배변 패턴을 파악할 수 있도록 하고자 하며, 이로부터 이상 징후를 즉각적으로 포착하도록 하고자 한다.

또한 본 발명은 분변의 분석 정보를 외부 장치로 전송하여, 보다 정확한 상태 정보에 기초하여 전문가의 진단을 받을 수 있도록 하고자 한다.

상기 제어부는 상기 대변 영상, 상기 대변 질량, 상기 소변 구성 성분, 상기 소변 질량 및 잠혈 인식기에 기초하여, 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 결정하고, 상기 잠혈 인식기는 복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트일 수 있다.

상기 제어부는 상기 대변 영상 및 상기 대변 질량과 대응되는 대변 특징 벡터를 생성하고, 상기 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량과 대응되는 소변 특징 벡터를 생성하고, 상기 대변 특징 벡터 및 상기 소변 특징 벡터에 기초하여 상기 잠혈 인식기로부터 상기 잠혈 포함 확률에 대응되는 확률 벡터를 획득하고, 상기 확률 벡터에 기초하여 상기 잠혈 포함 확률을 결정할 수 있다.

상기 대변 영상 획득부는 상기 대변에 대한 가시광선 영상, 적외선 영상 및 자외선 영상 중 적어도 하나의 영상을 획득할 수 있다.

상기 대변 질량 측정부는 상기 대변을 처리조로 이동시키는 대변 처리부를 포함하고; 상기 대변 처리부는 상기 대변 영상의 획득 및 상기 대변 질량의 측정이 완료된 경우, 상기 대변을 상기 처리조로 이동시킬 수 있다.

상기 소변 분석부는 상기 소변의 분석을 위한 적어도 한 개 이상의 검사용지를 저장하는 소변 검사용지 카트리지부; 상기 검사용지 카트리지부로부터 검사용지를 공급 받아 상기 소변의 구성 성분을 분석하는 성분 분석부; 및 검사에 사용된 검사용지를 수집하는 검사용지 수집부;를 포함할 수 있다.

상기 대소변 분리형 변기는 상기 생성된 건강 정보를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.

상기 대소변 분리형 변기는 상기 생성된 건강 정보를 외부장치로 전송하는 통신부;를 더 포함할 수 있다.

상기 대소변 분리형 변기는 상기 대소변 분리형 변기의 후단에 위치하며 제1 개구를 통해 대변을 수용하는 제1 수용부 및 상기 대소변 분리형 변기의 전단에 위치하며 제2 개구를 통해 소변을 수용하는 제2 수용부를 포함할 수 있다.

이때 상기 대변 영상 획득부 및 상기 대변 질량 측정부는 상기 제1 수용부에 인접하여 배치되고, 상기 소변 분석부 및 상기 소변 질량 측정부는 상기 제2 수용부에 인접하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분변(糞便)의 잠혈(潛血) 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 방법은, 대변 영상 획득부가 상기 사용자의 대변의 영상을 획득하는 단계; 대변 질량 측정부가 상기 사용자의 대변의 질량을 측정하는 단계; 소변 분석부가 상기 사용자의 소변의 구성 성분을 분석하는 단계; 소변 질량 측정부가 상기 사용자의 소변의 질량을 측정하는 단계; 및 상기 대변 영상 획득부가 획득한 대변 영상, 상기 대변 질량 측정부가 측정한 대변 질량, 상기 소변 분석부가 분석한 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량 측정부가 측정한 소변 질량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 건강 정보를 생성하는 단계는 상기 대변 영상, 상기 대변 질량, 상기 소변 구성 성분, 상기 소변 질량 및 잠혈 인식기에 기초하여, 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다. 이때 상기 잠혈 인식기는 복수의 대변 영상 및 복수의 소변 구성 성분과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트일 수 있다.

상기 확률을 결정하는 단계는 상기 대변 영상 및 상기 대변 질량과 대응되는 대변 특징 벡터를 생성하는 단계; 상기 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량과 대응되는 소변 특징 벡터를 생성하는 단계; 상기 대변 특징 벡터 및 상기 소변 특징 벡터에 기초하여 상기 잠혈 인식기로부터 상기 잠혈 포함 확률에 대응되는 확률 벡터를 획득하는 단계; 및 상기 확률 벡터에 기초하여 상기 잠혈 포함 확률을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 사용자의 건강 상태 진단 방법은 상기 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계 이후에, 디스플레이부에 상기 생성된 건강 정보를 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 사용자의 건강 상태 진단 방법은 상기 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계 이후에, 통신부를 통하여 외부 장치로 상기 생성된 건강 정보를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따르면, 별도의 채변 없이 사용자가 배설한 분변을 분석하여 그 결과를 제공함으로써 채변의 불편함과 샘플의 손상되는 등의 문제점을 방지할 수 있다.

또한 대변 및 소변을 분리하여 획득함으로써, 대변 및 소변 각각에 대한 보다 정확한 분석이 가능하다.

또한 대변 및 소면의 잠혈 포함 유무를 학습된 잠혈 인식기를 사용하여 판단함으로써 보다 정확한 건강상태의 분석이 가능하다.

또한 사용자의 배변 이력을 누적하여 사용자의 배변 패턴을 파악할 수 있으며, 이로부터 이상 징후를 즉각적으로 포착할 수 있다.

또한 본 발명은 분변의 분석 정보를 외부 장치로 전송하여, 보다 정확한 상태 정보에 기초하여 전문가의 진단을 받을 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분변 분석 기반 사용자 건강 진단 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변기의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 변기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 잠혈 인식기로부터 사용자 분변의 잠혈 포함 확률을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변기가 분변의 잠혈 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변기의 디스플레이부에 표시되는 화면의 예시이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분변 분석 기반 사용자 건강 진단 시스템을 개략적으로 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분변 분석 기반 사용자 건강 진단 시스템은 변기(100), 사용자 단말(200), 서버(300) 및 네트워크(400)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 분변의 잠혈 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단할 수 있다. 변기(100)에 대해서는 도 2에서 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말(200)은 네트워크(400)를 통하여 변기(100)로부터 사용자의 건강 상태의 진단 결과를 수신하고, 이를 표시할 수 있다. 이때 사용자 단말(200)은 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다.

사용자 단말(200)의 예를 들면, 스마트폰(Smart Phone), 휴대폰, 네비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등이 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편 사용자 단말(200)은 사용자의 조작에 기초하여, 변기(100)로부터 수신한 건강 진단 결과를 저장 및/또는 표시하거나 서버(300)로 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 서버(300)는 전술한 변기(100) 및/또는 사용자 단말(200)과 사용자의 건강 진단 결과에 관한 데이터를 송수신 하는 다양한 장치를 의미할 수 있다. 가령 서버(300)는 네트워크(400)를 통하여 변기(100)가 생성한 건강 정보를 수신하고, 이에 기초하여 보다 상세한 건강 상태를 분석하거나, 이를 소정의 기간 동안 저장하여 시간의 흐름에 따른 사용자의 건강 상태의 변화를 분석하는 등의 분석 서비스를 제공하는 서비스 제공 주체의 서버일 수 있다. 또한 서버(300)는 네트워크(400)를 통하여 변기(100)가 생성한 건강 정보를 수신하고, 이를 전문에게 제공하여 사용자의 상태에 대한 보다 전문적인 진단이 가능하도록 하는 의료기관의 서버일 수 있다. 또한 서버(300)는 사용자가 다양한 장소의 변기를 사용할 경우, 각 변기로부터 사용자의 건강 정보를 수신하고 이를 통합하여 저장 및/또는 관리하는 사용자 계정 서버일 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크(400)는 전술한 변기(100), 사용자 단말(200) 및 서버(300)간의 데이터 송수신 경로를 제공할 수 있다. 네트워크(400)는 예컨대 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 전술한 바와 같이 분변의 잠혈 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단할 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 도 2와 같이 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 변기(100)의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 분변에서 대변과 소변을 분리할 수 있도록 변기(100)의 후단에 위치하며 제1 개구(171)를 통해 대변을 수용하는 제1 수용부(172) 및 변기(100)의 전단에 위치하며 제2 개구(181)를 통해 소변을 수용하는 제2 수용부(182)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 대변으로부터 사용자의 건강 정보를 생성하기 위해 대변의 영상을 획득하는 대변 영상 획득부(110) 및 대변의 질량을 측정하는 대변 질량 측정부(120)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대변 영상 획득부(110)는 대변의 영상을 획득하는 다양한 수단을 의미할 수 있다. 가령 대변 영상 획득부(110)는 대변에 대한 가시광선 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 의미할 수도 있고, 대변에 대한 적외선 영상 또는 자외선 영상을 획득하는 영상 획득 수단을 의미할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대변 질량 측정부(120)는 대변의 질량을 측정하는 수단을 의미할 수 있다. 대변 질량 측정부(120)는 대변 영상의 획득 및 대변 질량의 측정이 완료된 경우, 대변을 처리조로 이동시키는 대변 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 처리조는 대변의 에너지로의 재활용 등을 위하여 대변을 일시적으로 보관하는 장소를 의미할 수 있다.

한편 전술한 대변 영상 획득부(110)와 대변 질량 측정부(120)는 대변을 분석하기 위한 것이므로, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 수용부(172)에 인접하여 배치될 수 있다. 가령 대변 영상 획득부(110)는 도시된 바와 같이 제1 수용부(172)의 측벽에, 대변 질량 측정부(120)는 도시된 바와 같이 제1 수용부(172)의 하면에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 소변으로부터 사용자의 건강 정보를 생성하기 위한 소변 분석부(130) 및 소변 질량 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 소변 분석부(130)는 소변의 분석을 위한 적어도 한 개 이상의 검사용지를 저장하는 소변 검사용지 카트리지부(131), 검사용지 카트리지부(131)로부터 검사용지를 공급 받아 소변의 구성 성분을 분석하는 성분 분석부(132) 및 검사에 사용된 검사용지를 수집하는 검사용지 수집부(133)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검사용지 카트리지부(131)는 검사용지의 투입을 위한 검사용지 투입구를 포함할 수 있다. 이와 유사하게 검사용지 수집부(133)는 사용 된 검사용지를 배출하기 위한 검사용지 배출구를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 성분 분석부(132)는 소변의 다양한 특성에 대한 검사를 수행할 수 있다. 가령 성분 분석부(132)는 소변의 잠혈 포함 정도를 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 또한 성분 분석부(132)는 전술한 잠혈 외에, 소변의 빌리루빈, 우로빌리노겐, 케톤, 단백질, 아질산염, 포도당, 백혈구 등의 포함 정도를 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 또한 성분 분석부(132)는 소변의 pH 및 비중 등을 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

소변 질량 측정부(미도시)는 대변과 유사하게 소변의 질량 그 자체를 측정하는 방식으로 소변의 질량을 측정할 수고 있고, 소변의 용적으로부터 소변의 질량을 산출할 수도 있다. 가령 소변 질량 측정부(미도시)는 소변이 제2 수용부(182)를 채운 정도에 기초하여 소변의 질량을 산출할 수 있다. 다만 이는 예식적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

전술한 소변 분석부(130) 및 소변 질량 측정부(미도시)는 소변을 분석하기 위한 것이므로, 제2 수용부(182)에 인접하여 배치될 수 있다. 가령 소변 분석부(130)는 제2 수용부(182)의 벽을 타고 흐르는 소변을 분석하기 위해 제2 수용부(182)의 측벽에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 전술한 대변 영상 획득부(110)가 획득한 대변 영상, 대변 질량 측정부(120)가 측정한 대변 질량, 소변 분석부(130)가 분석한 소변 구성 성분 및 소변 질량 측정부(미도시)가 측정한 소변 질량 중 적어도 하나에 기초하여 대변 및 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 제어부(140)를 포함할 수 있다.

이때 제어부(140)는 프로세서(Processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(Processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 이와 같은 제어부(140)는 단일 프로세서로 구성될 수도 있고, 제어부에 의해 수행되는 기능의 단위로 구분되는 복수개의 프로세서로 구성될 수도 있다.

제어부(140)의 동작을 상세히 살펴보면, 제어부(140)는 대변 영상, 대변 질량, 소변 구성 성분, 소변 질량 및 잠혈 인식기에 기초하여 대변 및 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성할 수 있다.

이때 잠혈 인식기는 복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트일 수 있다. 바꾸어 말하면 잠혈 인식기는 복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 잠혈 포함 확률간의 대응관계를 나타낸 것일 수 있다.

이와 같은 잠혈 인식기는 복수의 학습 데이터에 기반한 머신 러닝(Machine Learning)에 의하여 생성된 것일 수 있다. 이때 학습 데이터는 전술한 복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 포함하는 것으로, 전술한 서버(300)로부터 수신된 것일 수 있다.

한편 이와 같은 잠혈 인식기는 전술한 바와 같이 데이터 셋트(Data set)일 수 있다. 가령 잠혈 인식기는 행렬(Matrix)과 같이 복수개의 숫자로 구성된 데이터 셋트일 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(140)가 이와 같은 잠혈 인식기로부터 분변의 잠혈 포함 확률을 결정하는 방법은 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 전술한 제어부(140)에 의해 생성된 사용자의 건강 정보를 표시하는 디스플레이부(150)를 포함할 수 있다. 이때 디스플레이부(150)는 제어부(140)가 생성한 전기 신호에 따라 도형, 문자 또는 이들의 조합을 표시하는 표시장치를 의미할 수 있다. 예컨대, 디스플레이부(150)는 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liqu-id Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diode) 중 어느 하나로 구성될 수 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다. 한편 디스플레이부(150)는 사용자의 입력을 획득할 수 있는 입력 수단을 더 구비할 수 있다. 예컨대, 디스플레이부(150)는 사용자의 터치(Touch) 좌표를 판독하여 전기적 신호로 변환하는 디지타이저(Digitizer)를 더 구비하여, 표시장치에 표시되는 화면에 따른 사용자의 입력을 획득할 수 있다. 바꾸어 말하면 디스플레이부(150)는 터치 패널(Touch Pannel)을 구비한 터치 스크린(Touch Screen)일 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 제어부(140)에 의해 생성된 건강 정보를 사용자 단말(200) 및/또는 서버(300)로 전송하는 통신부(160)를 더 포함할 수 있다. 이때 통신부(160)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

한편 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 제어부(140)가 처리하는 데이터, 명령어(instructions), 프로그램, 프로그램 코드, 또는 이들의 결합 등을 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 메모리는 자기 저장 매체(Magnetic Storage Media) 또는 플래시 저장 매체(Flash Storage Media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리는 제어부(140)가 처리하는 데이터, 명령어 외에 사용자의 건강 정보를 일시적 또는 영구적으로 저장할 수도 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)가 분변의 잠혈 포함 유무를 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 방법을 중심으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)가 잠혈 인식기로부터 분변의 잠혈 포함 확률을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 대변 영상(511) 및 대변 질량(512)과 대응되는 대변 특징 벡터(Vf)를 생성할 수 있다. 이때 대변 영상(511)은 전술한 대변 영상 획득부(110)가 획득한것일 수 있다. 또한 대변 질량(512)은 전술한 대변 질량 측정부(120)가 측정한것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 영상 분석에 기초하여 대변 영상(511)으로부터 대변 특징 벡터(Vf)를 도출할 수 있다. 가령 제어부(140)는 대변 영상(511)에 기초하여, 대변의 색의 붉은 정도가 포함되도록 대변 특징 벡터(Vf)를 생성할 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 유사하게 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 소변 구성 성분(521) 및 소변 질량(522)과 대응되는 소변 특징 벡터(Vu)를 생성할 수 있다. 물론 소변 구성 성분(521)은 전술한 소변 분석부(130)의 분석에 기초한 것일 수 있다. 또한 소변 질량(522)은 소변 질량 측정부(미도시)가 측정한 것일 수 있다. 이때 제어부(140)는 소변의 구성 성분(521) 중 혈액과 대응되는 성분의 포함 정도가 포함되도록 소변 특징 벡터(Vu)를 생성할 수 있다.

이어서 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 전술한 과정에 의해서 생성된 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu)에 기초하여 전체 특징 벡터(Vc)를 생성할 수 있다. 이때 제어부(140)는 다양한 방법에 따라 전체 특징 벡터(Vc)를 생성할 수 있다. 가령 제어부(140)는 단순히 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu)를 병합하는 방식으로 전체 특징 벡터(Vc)를 생성할 수 있다. 이러한 경우 전체 특징 벡터(Vc)의 차원의 수는 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu) 각각의 차원 수의 합에 대응될 수 있다.

이와는 다르게 제어부(140)는 소정의 연산 과정에 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu)로부터 전체 특징 벡터(Vc)를 생성할 수 있다. 이러한 경우 전체 특징 벡터(Vc)의 차원의 수는 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu) 각각의 차원 수의 합에 대응되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 생성된 전체 특징 벡터(Vc), 즉 대변 특징 벡터(Vf) 및 소변 특징 벡터(Vu)에 기초하여 잠혈 인식기(530)로부터 잠혈 포함 확률(Pb)에 대응되는 확률 벡터(Vp)를 획득할 수 있다.

전술한 바와 같이 잠혈 인식기(530)는 머신 러닝(Machine Learning) 기법으로 생성된 복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트일 수 있다.

따라서 제어부(140)는 잠혈 인식기(530)에 대변의 특성과 소변의 특성을 포함하는 전체 특징 벡터(Vc)를 입력하고, 그 결과로써 분변의 잠혈 포함 확률(Pb)에 대응되는 확률 벡터(Vp)를 획득할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 획득된 확률 벡터(Vp)에 기초하여 분변의 잠혈 포함 확률(Pb)을 결정할 수 있다. 이로써 본 발명은 학습된 데이터에 기반하여 분변의 잠혈 포함 확률을 결정할 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 결정된 분변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 건강 정보를 디스플레이부(150)에 표시하거나, 통신부(160)를 통하여 외부장치로 전송할 수 있다. 이때 외부장치는 전술한 사용자 단말(200)이나 서버(300)중 어느 하나일 수 있다. 제어부(140)가 사용자 단말(200)로 건강 정보를 전송하는 경우, 사용자는 자신의 사용자 단말(200)을 통하여 분변의 잠혈 포함 여부를 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변기(100)가 분변의 잠혈 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3에서 설명한 내용과 중복하는 내용의 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대변 영상 획득부(110)는 사용자의 대변에 대한 영상을 획득할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 대변 질량 측정부(120)는 대변의 질량을 측정할 수 있다.(S41)

본 발명의 일 실시예에 따른 대변 질량 측정부(120)는 대변의 질량을 측정하는 수단을 의미할 수 있다.

대변 질량 측정부(120)는 대변 영상의 획득 및 대변 질량의 측정이 완료된 경우, 대변을 처리조로 이동시키는 대변 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 처리조는 대변의 에너지로의 재활용 등을 위하여 대변을 일시적으로 보관하는 장소를 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소변 분석부(130)는 소변의 구성성분을 분석하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 소변 질량 측정부(미도시)는 소변의 질량을 측정할 수 있다.(S42)

본 발명의 일 실시예에 따른 소변 분석부(130)는 소변의 분석을 위한 적어도 한 개 이상의 검사용지를 저장하는 소변 검사용지 카트리지부(131), 검사용지 카트리지부(131)로부터 검사용지를 공급 받아 소변의 구성 성분을 분석하는 성분 분석부(132) 및 검사에 사용된 검사용지를 수집하는 검사용지 수집부(133)를 포함할 수 있다.

이때 본 발명의 일 실시예에 따른 성분 분석부(132)는 소변의 다양한 특성에 대한 검사를 수행할 수 있다. 가령 성분 분석부(132)는 소변의 잠혈 포함 정도를 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 또한 성분 분석부(132)는 전술한 잠혈 외에, 소변의 빌리루빈, 우로빌리노겐, 케톤, 단백질, 아질산염, 포도당, 백혈구 등의 포함 정도를 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 또한 성분 분석부(132)는 소변의 pH 및 비중 등을 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

소변 질량 측정부(미도시)는 대변과 유사하게 소변의 질량 그 자체를 측정하는 방식으로 소변의 질량을 측정할 수고 있고, 소변의 용적으로부터 소변의 질량을 산출할 수도 있다. 가령 소변 질량 측정부(미도시)는 소변이 제2 수용부(182)를 채운 정도에 기초하여 소변의 질량을 산출할 수 있다.

한편 전술한 단계 S41 및 단계 S42는 설명의 편의를 위하여 단계 S41에 따른 동작이 단계 S42에 따른 동작에 앞서서 수행되는 것을 가정하여 설명한 것으로, 양 단계는 동시에 수행될 수도 있고 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 사용자의 분변을 분석하고, 이에 기초하여 분변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성할 수 있다.(S43)

다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 대변 영상(511) 및 대변 질량(512)과 대응되는 대변 특징 벡터(Vf)를 생성할 수 있다. 이때 대변 영상(511)은 전술한 대변 영상 획득부(110)가 획득한것일 수 있다. 또한 대변 질량(512)은 전술한 대변 질량 측정부(120)가 측정한것일 수 있다. 이때 제어부(140)는 영상 분석에 기초하여 대변 영상(511)으로부터 대변 특징 벡터(Vf)를 도출할 수 있다. 가령 제어부(140)는 대변 영상(511)에 기초하여 대변의 색의 붉은 정도가 포함되도록 대변 특징 벡터(Vf)를 생성할 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(150)는 전술한 과정에 의하여 생성된 건강 정보를 표시할 수 있다.(S44)

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(160)는 전술한 과정에 의하여 생성된 건강 정보를 외부장치(가령 사용자 단말(200) 등)로 전송할 수도 있다.(S45)

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(150)에 표시되는 화면(600)의 예시이다.

설명의 편의를 위하여, 사용자가 변기(100)를 사용하여 배변을 완료한 상태라고 가정한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 사용자의 분변을 분석하고, 이에 기초하여 분변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성할 수 있다. 또한 제어부(140)는 도 5에 도시된 화면(600)과 같이 사용자의 건강 정보를 디스플레이부(150)에 표시할 수 있다.

이때 화면(600)은 분변의 잠혈 포함 확률을 표시하는 영역(610), 잠혈 확률과 연관되는 질병을 표시하는 영역(620), 최근 분변 이력이 표시되는 영역(630) 및 분변의 성분 정보가 표시되는 영역(640)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 잠혈 포함 확률을 표시하는 영역(610)에 분변의 잠혈 포함 확률을 막대그래프의 형태로 나타낼 수 있다. 이때 막대그래프는 각 확률 별 위험 정도를 더 포함하여 표시될 수 있다.

한편 제어부(140)는 질병을 표시하는 영역(620)에 잠혈 포함 확률과 대응되는 질병을 나열하여 표시할 수 있다. 이때 제어부(140)는 생성된 건강 정보 외에, 사용자의 인적사항(가령 성별, 연령, 앓고 있는 질환 등)을 고려하여 대응되는 질병을 선별하고, 이를 표시할 수도 있다.

제어부(140)는 사용자의 최근 분변 이력과, 각 분변에서의 잠혈 포함 가능성을 분변 이력이 표시되는 영역(630)에 표시하여, 시간의 흐름에 따른 건강상태를 확인해보도록 할 수 있다.

또한 제어부(140)는 성분 정보가 표시되는 영역(640)에 분변의 성분 정보를 표시하여, 섭취 음식에 따른 분변의 성분의 변화 등을 관찰하도록 할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 매체는 네트워크 상에서 전송 가능한 형태로 구현되는 무형의 매체를 포함할 수 있으며, 예를 들어 소프트웨어 또는 애플리케이션 형태로 구현되어 네트워크를 통해 전송 및 유통이 가능한 형태의 매체일 수도 있다.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 변기
110: 대변 영상 획득부
120: 대변 질량 측정부
130: 소변 분석부
140: 제어부
150: 디스플레이부
160: 통신부
171: 제1 개구
172: 제1 수용부
181: 제2 개구
182: 제2 수용부
200: 사용자 단말
300: 서버
400: 네트워크

Claims

분변(糞便)의 잠혈(潛血) 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 대소변 분리형 변기에 있어서,
상기 사용자의 대변의 영상을 획득하는 대변 영상 획득부;
상기 사용자의 대변의 질량을 측정하는 대변 질량 측정부;
상기 사용자의 소변의 구성 성분을 분석하는 소변 분석부;
상기 사용자의 소변의 질량을 측정하는 소변 질량 측정부; 및
상기 대변 영상 획득부가 획득한 대변 영상, 상기 대변 질량 측정부가 측정한 대변 질량, 상기 소변 분석부가 분석한 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량 측정부가 측정한 소변 질량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 제어부;를 포함하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 제어부는
상기 대변 영상, 상기 대변 질량, 상기 소변 구성 성분, 상기 소변 질량 및 잠혈 인식기에 기초하여, 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 결정하고,
상기 잠혈 인식기는
복수의 대변 영상, 복수의 대변 질량, 복수의 소변 구성 성분 및 복수의 소변 질량과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트인, 대소변 분리형 변기.
제2 항에 있어서
상기 제어부는
상기 대변 영상 및 상기 대변 질량과 대응되는 대변 특징 벡터를 생성하고,
상기 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량과 대응되는 소변 특징 벡터를 생성하고,
상기 대변 특징 벡터 및 상기 소변 특징 벡터에 기초하여 상기 잠혈 인식기로부터 상기 잠혈 포함 확률에 대응되는 확률 벡터를 획득하고,
상기 확률 벡터에 기초하여 상기 잠혈 포함 확률을 결정하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 대변 영상 획득부는
상기 대변에 대한 가시광선 영상, 적외선 영상 및 자외선 영상 중 적어도 하나의 영상을 획득하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 대변 질량 측정부는
상기 대변을 처리조로 이동시키는 대변 처리부를 포함하고;
상기 대변 처리부는 상기 대변 영상의 획득 및 상기 대변 질량의 측정이 완료된 경우, 상기 대변을 상기 처리조로 이동시키는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 소변 분석부는
상기 소변의 분석을 위한 적어도 한 개 이상의 검사용지를 저장하는 소변 검사용지 카트리지부;
상기 검사용지 카트리지부로부터 검사용지를 공급 받아 상기 소변의 구성 성분을 분석하는 성분 분석부; 및
검사에 사용된 검사용지를 수집하는 검사용지 수집부;를 포함하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 대소변 분리형 변기는
상기 생성된 건강 정보를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 대소변 분리형 변기는
상기 생성된 건강 정보를 외부장치로 전송하는 통신부;를 더 포함하는, 대소변 분리형 변기.
제1 항에 있어서
상기 대소변 분리형 변기는
상기 대소변 분리형 변기의 후단에 위치하며 제1 개구를 통해 대변을 수용하는 제1 수용부 및 상기 대소변 분리형 변기의 전단에 위치하며 제2 개구를 통해 소변을 수용하는 제2 수용부를 포함하는, 대소변 분리형 변기.
제9 항에 있어서
상기 대변 영상 획득부 및 상기 대변 질량 측정부는 상기 제1 수용부에 인접하여 배치되고,
상기 소변 분석부 및 상기 소변 질량 측정부는 상기 제2 수용부에 인접하여 배치되는, 대소변 분리형 변기.
분변(糞便)의 잠혈(潛血) 포함 유무에 기초하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 방법에 있어서,
대변 영상 획득부가 상기 사용자의 대변의 영상을 획득하는 단계;
대변 질량 측정부가 상기 사용자의 대변의 질량을 측정하는 단계;
소변 분석부가 상기 사용자의 소변의 구성 성분을 분석하는 단계;
소변 질량 측정부가 상기 사용자의 소변의 질량을 측정하는 단계; 및
상기 대변 영상 획득부가 획득한 대변 영상, 상기 대변 질량 측정부가 측정한 대변 질량, 상기 소변 분석부가 분석한 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량 측정부가 측정한 소변 질량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 포함하는 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 사용자의 건강 상태 진단 방법.
제11 항에 있어서
상기 건강 정보를 생성하는 단계는
상기 대변 영상, 상기 대변 질량, 상기 소변 구성 성분, 상기 소변 질량 및 잠혈 인식기에 기초하여, 상기 대변 및 상기 소변의 잠혈 포함 확률을 결정하는 단계;를 포함하고,
상기 잠혈 인식기는
복수의 대변 영상 및 복수의 소변 구성 성분과 복수의 잠혈 포함 확률간의 상관관계를 표현한 학습된 데이터 세트인, 사용자의 건강 상태 진단 방법.
제12 항에 있어서
상기 확률을 결정하는 단계는
상기 대변 영상 및 상기 대변 질량과 대응되는 대변 특징 벡터를 생성하는 단계;
상기 소변 구성 성분 및 상기 소변 질량과 대응되는 소변 특징 벡터를 생성하는 단계;
상기 대변 특징 벡터 및 상기 소변 특징 벡터에 기초하여 상기 잠혈 인식기로부터 상기 잠혈 포함 확률에 대응되는 확률 벡터를 획득하는 단계; 및
상기 확률 벡터에 기초하여 상기 잠혈 포함 확률을 결정하는 단계;를 포함하는, 사용자의 건강 상태 진단 방법.
제11 항에 있어서
상기 사용자의 건강 상태 진단 방법은
상기 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계 이후에,
디스플레이부에 상기 생성된 건강 정보를 표시하는 단계;를 더 포함하는, 사용자의 건강 상태 진단 방법.
제11 항에 있어서
상기 사용자의 건강 상태 진단 방법은
상기 사용자의 건강 정보를 생성하는 단계 이후에,
통신부를 통하여 외부 장치로 상기 생성된 건강 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는, 사용자의 건강 상태 진단 방법.
컴퓨터를 이용하여 제11 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.