KR20210132120A - 화장실 설정에서 사용자 감지 및 식별 - Google Patents

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KR20210132120A
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toilet
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data
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비크람 카시아프
폴 크리스만
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티오우아이 랩스, 인크.
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Abstract

화장실 사용자를 감지하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 화장실 사용 분석 장치에 연결된 적어도 하나의 센서를 포함하며, 여기서 센서는 사용자를 감지 및/또는 식별하는데 사용할 수 있는 데이터를 생성한다. 또한, 화장실 사용자를 감지하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 사용자를 감지 및/또는 식별하기 위해 상기 시스템에서 센서에 의해 생성된 데이터를 분석하는 단계를 포함한다.

Description

화장실 설정에서 사용자 감지 및 식별
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2019년 2월 22일에 출원된 미국 가출원 번호 62/809522, 2019년 9월 13일에 출원된 미국 가출원 번호 62/900309 및 2020년 1월 9일에 출원된 미국 가출원 번호 62/959139의 이익을 주장한다. 세개의 모든 출원은 모두 본 명세서에 참조로 포함된다.
<기술분야>
본 출원은 일반적으로 개인을 감지하고 식별하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 화장실의 사용자를 감지하고 식별하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다.
PCT 특허 공개 WO 2018/187790에는 화장실 환경에서의 생체 모니터링과 관련된 생체 모니터링 장치, 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 거기에 개시된 바와 같이, 장치 및 시스템이 사용될 때 사용자를 감지하거나 식별하는 것이 유용하거나 필요하다. 화장실 장치의 사용자를 감지하거나 식별하기 위한 시스템 및 방법이 여기에 제공된다.
화장실 사용자를 감지하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 화장실 사용 분석 장치에 연결된 적어도 하나의 센서를 포함하고, 여기서 상기 센서는 사용자를 감지 및/또는 식별하는데 사용할 수 있는 데이터를 생성한다. 또한, 화장실 사용자를 감지하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 사용자를 감지 및/또는 식별하기 위해 상기 시스템에서 센서에 의해 생성된 데이터를 분석하는 단계를 포함한다.
도 1은 사용자 감지부(detection component)를 구비한 배설물 분석 장치(excreta analysis device)가 구비된 변기의 사시도이다.
도 2는 사용자 감지부의 분해도이다.
도 3은 사용자 감지부를 구비한 배설물 분석 장치의 사시도이다.
도 4는 사용자 감지부를 구비한 배설물 분석 장치를 구비한 변기의 싯업(seat up) 및 싯다운(seat down)의 2가지 사시도이다.
도 5는 배설물 분석 장치에 연결된 사용자 식별 시스템의 흐름도이다.
도 6은 사용자 식별 시스템의 일부인 다양한 구성요소에 결합된 변기의 사시도이다.
도 7은 사용자를 식별하기 위해 사용자 식별 시스템에 의해 사용되는 단계들의 흐름도이다.
도 8A, 8B, 8C, 8D, 8E 및 8F는 센서 구성을 나타내는 변좌의 도면이다.
도 9A는 변기 덮개의 사용자 감지 구성요소의 분해도이다.
도 9B는 2-성분 사용자 감지 시스템을 포함하는 변좌 덮개의 사시도이다.
도 9C는 내부에 사용자 감지 구성요소가 있는 두 부분 덮개의 단면도이다.
도 9D는 상부 덮개 단일 구성요소 사용자 감지부의 사시도이다.
도 10A는 2 자유도로 이동을 허용하는 상향 사용자 감지부의 사시도이다.
도 10B는 고정된 단일 상향 사용자 감지부의 사시도이다.
도 11은 지문 판독기 또는 다른 센서/사용자 입력을 위한 위치의 3개의 투시도이다.
PCT 특허 공개 WO 2018/187790에서, 화장실 사용자의 배설물을 분석하고 사용자 체중을 측정하고 사용자에게 약물을 분배하고 사용자의 체온을 측정하는 것과 같은 화장실에서 다른 작업을 수행하기 위한 장치, 방법 및 시스템이 제공된다. 약물 준수, 약물 복용량/처방, 순응도(예: 법원 명령 약물 테스트), 청구, 해당 사용자에 대한 기준선 및 비정상적인 결과 획득 등과 같은 목적을 위해 사용자에 대해 캡처된 정보와 사용자를 연관시키려면 해당 장치의 사용자에 대한 감지 및/또는 식별이 필요하다. 본 발명은 그러한 요구를 다룬다.
화장실의 사용자를 감지하기 위한 시스템이 여기에 제공된다. 상기 시스템은 화장실 사용 분석 장치에 연결된 적어도 하나의 센서를 포함한다. 이러한 실시예에서, 상기 센서는 사용자를 감지 및/또는 식별하는데 사용될 수 있는 데이터를 생성한다.
본 명세서에서 화장실 사용 분석 장치(이하, BUAD; bathroom use analysis device)라 함은 세면대, 거울, 욕조, 비데, 샤워기, 약품 수납장, 변기 등의 화장실 용품(bathroom appliance)의 사용 변수를 측정하는 장치이다. 예를 들어, BUAD는 거울에서 얼굴 이미지를 캡처할 수 있다(예를 들어 WO 2018/187790의 10페이지 및 도 9A-D 참조). 약품 보관함(예: WO 2018/187790의 10페이지 및 도 9A-D 참조)에서 약을 추적 및/또는 분배하거나 예를 들어, WO 2018/187790에 기재된 다수의 실시양태에서와 같이 화장실에서 배설물의 특성("배설물 분석 장치")을 측정 및 분석할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 시스템은 상기 사용자의 존재를 감지하지만 사용자를 식별하지 않는다. 그러한 실시예는 그 시점에서 BUAD에 의해 이루어진 측정이 다른 시점으로부터의 측정과 비교되지 않는 경우에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 사용자를 감지 및 식별하고, 사용자를 구별할 수 있고, 각 사용자에 대한 사용자 프로파일을 생성한다. 이러한 시스템은 시간이 지남에 따라 사용자의 BUAD 사용을 평가하고 BUAD가 비정상적인 판독값을 얻었을 때 진단 정보를 제공한다.
이러한 시스템의 센서는 사용자의 존재를 결정하거나 개인마다 다른 특성을 측정하는 현재 알려지거나 나중에 개발되는 모든 센서가 될 수 있다. 비제한적인 예로는 명시적 식별자(explicit identifier), 이미지 센서, 티오에프 카메라(time of flight camera), 로드 셀(load cell), 용량성 센서, 마이크, 음향 센서, 음파 센서, 초음파 센서, 수동 적외선 센서, 열전퇴(thermopile), 온도 센서, 모션 센서, 주변광 센서, 광전 센서, 구조화 조명 시스템, 지문 스캐너, 망막 스캐너, 홍채 분석기, 스마트폰, 웨어러블 식별자, 화장실 매트와 통합된 수동 체중계, 높이 센서, 피부색 센서, 생체전기 임피던스 회로, 심전도 또는 온도계가 있다.
상기 시스템은 상기 시스템에 함께 수용되거나 별도로 연결된 여러 센서 또는 센서의 조합으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 사용자와 관련된 식별자 세트를 저장할 수 있다. 사용자를 식별하는 데 사용할 수 있는 식별자의 비제한적인 예로는 명시적 식별자, 음성 식별자, 이미지 식별자, 구조-광 3D 스캐닝 식별자(예를 들어, 투사된 조명 패턴 및 카메라 시스템을 사용하여 얼굴의 3차원 모양 측정), 지문 식별자, 망막 식별자 및 아래에서 추가로 설명되는 스마트폰/웨어러블 식별자이다.
명시적 식별자(Explicit Identifiers)
일부 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 명시적 식별자 세트를 저장할 수 있다. 명시적 식별자는 BUAD에서 직접 수신되거나 사용자 장치에서 실행되는 기본 애플리케이션을 통해 수신되는 식별 입력(identifying input)이다. 예를 들어, 상기 시스템은 BUAD의 터치스크린 상의 특정 버튼 또는 입력을 특정 사용자에게 할당할 수 있고 사용자에 대응하는 사용자 프로필과 관련하여 할당을 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 BUAD는 터치스크린을 통해 화장실 사용 분석 장치와 연관된 각 사용자 프로파일에 대응하는 입력 영역을 표시할 수 있다. 또는 BUAD는 물리적 버튼 세트를 포함하고 각 물리적 버튼에 사용자 프로필을 할당할 수 있다. 따라서, 화장실에서 기기를 사용하기 전에 사용자는 BUAD 또는 사용자 장치에서 실행되는 기본 애플리케이션과 상호작용하여 BUAD에 대해 자신을 식별할 수 있다.
음성 식별자(Voice Identifiers)
다른 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 음성 식별자 세트를 저장할 수 있다. 상기 음성 식별자는 특정 단어나 문구를 말하는 사용자 음성의 오디오 클립(audio clip)이다. 이들 실시예 중 일부에서, 상기 시스템은 온보딩 프로세스 동안: 사용자에게 그녀의 이름 또는 다른 식별 문구를 발음하도록 프롬프트를 표시할 수 있고; 그녀의 이름을 발음하는 사용자의 여러 오디오 클립을 녹음할 수 있다. 그런 다음 상기 시스템은 알 수 없는 사용자의 존재를 감지하면 사용자에게 이름을 말하라는 메시지를 표시할 수 있다. 그런 다음 시스템은 음성 식별을 위한 프롬프트에 대한 응답을 기록하고 응답을 사용자 프로필과 관련된 저장된 음성 식별자 세트와 비교할 수 있다. 그런 다음 시스템은 음성 식별 및/또는 인증 기술을 활용하여 사용자 프로필과 관련된 음성 식별자 세트에 대한 응답을 일치시킬 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 사용자의 프로파일과 연관된 음성 식별자의 수를 증가시키고 이에 의해 사용자를 확실하게 식별할 가능성을 증가시키기 위해 식별 문구를 반복적으로 발음하도록 사용자를 프롬프트할 수 있다.
이미지 식별자(Image Identifiers)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 이미지 식별자 세트를 저장할 수 있다. 이미지 식별자는 시스템이 인식 목적으로 사용할 수 있는 사용자의 사진이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 예를 들어 카메라를 사용하여 사용자를 식별하는 이미지 식별자를 사용하는 시스템은 얼굴 감지에 좁게 제한되지 않고 사람을 식별하거나 알려진 사용자를 게스트와 구별하는데 사용할 수 있는 예를 들어 신체 이미지, 사용자의 머리 뒤쪽, 상대적인 어깨/목 길이 등의 모든 종류의 이미지를 포함한다.
이들 시스템의 특정 실시예에서, 상기 센서는 이미지 센서, 티오에프 카메라, 로드 셀, 온도 센서, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 이들 실시예 중 일부에서, 상기 센서는 이미지 센서, 예를 들어 티오에프 카메라(time-of-flight camera)이다.
예를 들어, 상기 시스템은 온보딩 프로세스 동안 다음 작업 중 일부 또는 전체를 수행할 수 있다: 사용자에게 BUAD에 통합된 카메라(또는 사용자의 스마트폰에 있는 카메라)를 들여다보게 함; 사용자 얼굴의 여러 이미지를 기록함; BUAD를 사용하기 전에 각 사용자의 이미지를 기록하고 BUAD의 현재 사용자를 식별하기 위해 현재 사용자의 이미지를 사용자 프로필과 관련하여 저장된 시각적 식별자와 비교하는 얼굴 인식 기술을 실행함. 특정 실시예에서, 상기 시스템은 또한 사용자의 스마트폰과 같은 사용자 장치로부터 기존 이미지 또는 이미지 세트를 가져올 수 있다.
본 실시예의 이미지 센서는 상기 사용자가 원하는 이미지를 감지할 수 있는 곳이면 어디든지 설치할 수 있다. 비제한적인 예로는 벽걸이 거울; 휴대용 거울; 화장지 롤; 싱크대; 변기 또는 세면대 앞, 벽에 별도로 설치되는 매트, 변기의 좌석 위 또는 변기 시트 커버 상; 변기의 시트 또는 시트 커버에 설치되거나 통합됨; 또는 변기의 시트 커버에 통합 또는 설치되며, 상기 이미지 센서는 시트 커버가 올려진 경우에만 사용자를 이미징할 수 있다. 또한, 도 1, 3 및 4; WO 2018/187790의 다양한 실시예 참조.
일 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD 사용 전에 사용자를 식별할 가능성을 개선하기 위해 다양한 얼굴 이미지를 기록하기 위해 상기 카메라에 대한 그녀의 얼굴의 각도를 변경하도록 사용자를 프롬프트할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD 사용 전에 사용자를 식별할 가능성을 개선하기 위해 다양한 이미지를 기록하기 위해 카메라에 대한 각도 및 위치를 변경하기 위해 사용자에게 접근하거나 위치를 지정하도록 사용자를 프롬프트할 수 있다. 이 실시예에서 시스템은 BUAD를 사용하기 전에 게이트 또는 자세 분석을 실행한다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD 사용 전에 사용자를 식별할 가능성을 개선하기 위해 다양한 손 이미지를 기록하기 위해 사용자에게 세면대에서 손을 씻도록 프롬프트할 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 시스템은 시스템이 배설물 분석 장치의 현재 사용자의 존재를 감지하는 것에 응답하여 활성화할 수 있는 조명 기구 세트를 포함할 수 있다. 그런 다음 상기 시스템은 일관된 조명 조건으로 인해 사용자를 식별할 가능성이 향상된 현재 사용자의 이미지를 기록할 수 있다.
따라서, 상기 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1사용자의 제1이미지를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 두 번째 이미지를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2이미지를 제1이미지에 매칭하도록 구성된다.
구조화-광/3D 스캐닝 식별자(Structured-Light/3D Scanning Identifiers)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 구조화-광/3D 스캐닝 식별자 세트를 저장할 수 있다. 구조화-광/3D 스캐닝 식별자는 식별 목적에 적합한 사용자의 얼굴 또는 신체 모양을 3D로 표현한 것다. 예를 들어, 상기 시스템은 온보딩 프로세스 중에 다음을 수행할 수 있다: 사용자에게 카메라, 구조-광 시스템 또는 3D 스캐너를 들여다보게 할 수 있음; 사용자 얼굴의 3D 스캔을 기록함. 그런 다음 상기 시스템은 배설 이벤트 전에 각 사용자의 얼굴에 대한 3D 차원 스캔을 수행하고 BUAD의 현재 사용자를 식별하기 위해 현재 사용자의 3D 스캔을 사용자 프로필과 관련하여 저장된 3D 스캔과 비교하는 얼굴 인식 기술을 실행할 수 있다.
다른 실시예에서 구조화-광/3D 스캐닝 식별자는 식별 목적에 적합한 사용자의 머리 뒤쪽(back of the user's head)과 귀의 3D 표현이다.
지문 식별자(Fingerprint Identifier)
일부 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 지문 식별자를 저장할 수 있다. 지문 식별자는 사용자 지문의 특정 식별 가능한 특징(예: 세부 사항)을 나타낸다. 이러한 실시예에서, 온보딩 프로세스의 예는 다음과 같다: BUAD에 위치한 지문 스캐너(예를 들어, 변기의 수세식 핸들 또는 버튼)에서 사용자에게 그녀의 지문(여러 다른 방향으로)을 스캔하도록 촉구하고; 사용자가 손가락의 위치를 변경할 때마다 사용자의 지문을 기록한다. 상기 시스템은 현재 사용자의 존재를 감지할 때 사용자를 식별하기 위해 현재 사용자에게 BUAD에서 그녀의 손가락을 스캔하도록 프롬프트할 수 있다. 또는 변기의 수세식 핸들이나 버튼에 지문 스캐너를 포함하는 BUAD의 실시예에서 상기 시스템은 사용자가 변기에서 물을 내릴 때 지문을 스캔하여, 배설 사건을 기록하고 배설 사건에 책임이 있는 사용자를 식별할 수 있다.
홍채/망막 식별자(Iris/Retina Identifiers)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로필과 관련하여 홍채 또는 망막 식별자를 저장할 수 있다. 홍채/망막 식별자는 사용자의 망막 또는 홍채의 이미지 또는 기타 표현이다. 이들 실시예에 대한 온보딩 프로세스의 예는: BUAD에 근접한 망막 스캐너에 위치된 망막 스캔을 위한 위치에 사용자가 눈을 위치시키도록 프롬프트하고; 사용자의 망막의 적외선 이미지를 기록한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템은: 사용자에게 BUAD에 통합된 카메라를 들여다보게 하고; 사용자 얼굴의 고해상도 시각 조명 이미지를 기록하고; 사용자의 홍채 이미지를 추출한다. 그런 다음 시스템은 사용자의 존재를 감지하면 현재 사용자에게 망막 스캐너에서 망막을 스캔하거나 사용자의 홍채 이미지를 기록하기 위해 BUAD와 통합된 카메라를 들여다보게 할 수 있다.
스마트폰/웨어러블 식별자(Smartphone/Wearable Identifiers)
일부 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 스마트폰/웨어러블 식별자를 저장할 수 있다. 스마트폰/웨어러블 식별자는 사용자가 소유한 장치와 관련된 무선 통신 프로토콜 ID에 대한 범용 고유 식별자(이하 "UUID", universally-unique identifier)이다. 예를 들어, 시스템은 온보딩 프로세스 동안 사용자에게 그녀의 장치(들)를 배설물 분석 장치와 동기화하고 무선 프로토콜에 대한 장치의 ID를 기록하도록 프롬프트할 수 있다. 사용자의 UUID는 사용자 그룹의 일부로 시스템에 원격으로 추가될 수 있다. 그런 다음 시스템은 배설물 분석 장치에 대한 장치의 근접성을 감지할 수 있으므로 스마트폰/웨어러블 식별자에 기반하여 기록된 배설물 이벤트를 특정 사용자와 연관시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은 무선 비콘 신호를 브로드캐스트할 수 있고, 무선 비콘을 수신하면 사용자 장치는 UUID로 응답할 수 있다. 그런 다음 시스템은 수신된 UUID를 사용자 프로필과 관련하여 저장된 기존 스마트폰/웨어러블 식별자와 일치시켜 현재 사용자를 식별할 수 있다.
다양한 실시예에서, 예를 들어 요양 시설(병원 또는 장기 요양 시설과 같은)에서 사용하기 위한 시스템의 실시예에서, 시스템은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다. 그 다음, 시스템은 각 환자에 대한 사용자 프로파일과 관련하여 웨어러블 식별자를 저장할 수 있고, 웨어러블 디바이스의 근접성을 검출할 때 BUAD 사용을 웨어러블 디바이스와 연관된 환자와 연관시킬 수 있다.
위에서 설명한 센서를 통해 시스템은 사용된 특정 센서(들)에 의해 측정된 사용자 특성을 기록할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 설명한다.
총 체중(Total Weight)
일부 실시예에서, 상기 시스템은 사용자의 총 체중을 측정 및 기록할 수 있고 사용자 프로파일과 관련하여 사용자의 총 체중을 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 예를 들어 WO 2018/187790의 p. 도 9 및 도 7에 도시된 바와 같이, 화장실 매트와 통합된 저울이 포함되고, 이는 사용자의 총 체중을 측정할 수 있는 로드셀 세트를 포함할 수 있다. 따라서 현재 사용자가 BUAD 사용을 준비하고 있을 때 시스템은 사용자가 화장실 매트에 발을 디딜 때 사용자의 체중을 측정할 수 있다. 그런 다음 시스템은 사용자를 식별할 가능성을 높이기 위해 현재 사용자의 체중을 사용자 프로필과 관련하여 저장된 체중 세트와 비교할 수 있다. 따라서, 시스템은: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1체중을 기록하고; 후속 BUAD 사용 중 또는 이전에 현재 사용자의 제2체중을 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2체중을 제1체중에 매칭하도록 구성된다.
시트 로드셀 분포(Seat Load Cell Distribution)
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 화장실의 시트에 대한 사용자의 부하 분포를 측정 및 기록할 수 있고, 사용자 프로파일과 관련하여 로드 셀 분포를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 배설물 분석 장치는 예를 들어 WO 2018/187790의 p. 도 4 및 도 2d에 도시된 변기 시트 내에 통합된 로드 셀 세트를 포함한다. 이러한 실시예에서, 상기 사용자가 배설 이벤트 동안 배설물 분석 장치에 앉을 때, 상기 시스템은 이 로드 셀 세트에 걸친 힘의 분포를 측정할 수 있다. 특정 사용자는 전체 체중이 변하더라도 배설물 분석 장치에 앉거나 일어날 때마다 유사한 하중 분포를 도입할 수 있다. 상기 로드 셀 신호는 화장지 사용으로 인해 발생하는 이벤트 동안의 변화를 기반으로 개인을 식별하기 위한 고유한 패턴을 찾는 데 사용할 수 있다. 따라서, 예시된 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1로드 셀 분포를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2로드 셀 분포를 기록하고; BUAD의 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2로드 셀 분포를 제1로드 셀 분포에 매칭하도록 구성된다.
키(Height)
추가 실시예에서, 시스템은 사용자의 키를 측정 및 기록할 수 있고 사용자 프로필과 관련하여 사용자의 키를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 사용자가 BUAD에 근접하게 앉거나 서 있을 때 사용자의 키를 감지하도록 구성된 높이 센서(예를 들어, 가시광선, 또는 적외선 카메라)를 포함한다. 따라서, 예시된 시스템은 다음 중 임의의 것 또는 모두를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 사용자의 제1키를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중 또는 이전에 현재 사용자의 제2키를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2키를 제1키와 일치시키도록 구성된다.
피부색(Skin Color)
특정 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로필과 관련하여 사용자의 피부색을 기록할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD의 표면(예: 배설물 분석 장치의 변기 표면)에 접촉하는 사용자의 피부를 감지할 때 사용자의 피부색을 감지하도록 구성된 피부색 센서(예: 저해상도 시각 광 카메라 및 LED)를 포함할 수 있다. 따라서 이 예에서 시스템은 다음 중 일부 또는 모두를 수행할 수 있다: 사용자 프로필과 관련하여 제1피부색을 기록하고; 사용하는 동안 BUAD의 현재 사용자의 제2피부색을 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제1피부색을 제2피부색에 매칭하도록 구성된다.
생체전기 임피던스(Bioelectrical Impedance)
다른 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 프로파일과 관련하여 사용자의 생체전기 임피던스를 기록할 수 있다. 생체전기 임피던스용 전극은 시트나 뚜껑에 유용한 패턴으로 배치할 수 있다. 도 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F는 예시적인 패턴을 도시한다. 여기에 표시된 패턴은 시트의 상단 또는 하단에 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 사용자가 BUAD를 사용할 때 사용자의 생체전기 임피던스를 측정하도록 구성된 생체전기 임피던스 회로(예를 들어, 배설물 분석 장치의 변좌와 통합됨)를 포함할 수 있다. 생체 전기 임피던스 전극은 다양한 패턴으로 구성할 수 있으며 측정을 개선하기 위해 여러 전극을 사용할 수 있다. 사용자를 더 구별하기 위해 시스템 사용에 대해 반복 측정을 수행할 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1 생체전기 임피던스를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2생체전기 임피던스를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 생체전기 임피던스를 제1생체전기 임피던스에 매칭하도록 구성된다.
심박수/심전도(Heartrate/Electrocardiogram)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 심전도(예: 배설물 분석 장치의 변기 시트와 같이 BUAD에 설치된 전극 활용)를 통해 사용자의 심박수, 심박수 변동성, 또는 심장 박동의 임의의 다른 감지 가능한 특성을 기록할 수 있다. 심박수/심전도 전극은 다양한 패턴으로 구성할 수 있으며 여러 전극을 사용하여 측정을 개선할 수 있다. 사용자를 더 구별하기 위해 시스템 사용에 대해 반복 측정을 수행할 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1심박수를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2심박수를 기록하고; 현재 사용자를 제 1 사용자로 식별하기 위해 제2심박수를 제1심박수에 매칭하도록 구성된다. 일 실시예에서, 시스템은 제1사용자와 관련하여 제1 심전도 패턴(예: 사용자의 P파, PR 세그먼트, QRS 콤플렉스, ST 세그먼트, T파 및 U파의 평균 지속 시간 또는 QT 간격에 대한 PR 간격의 평균 비율로 구성됨)을 기록할 수 있고; 후속 BUAD 사용 동안 제2심전도 패턴을 기록하고; 제2심전도 패턴을 제1심전도 패턴에 매칭하도록 구성된다.
맥박 산소 측정기(Pulse Oximetry)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 맥박 산소 측정기를 통해 심장 박동, 심장 박동 변동성, 또는 사용자의 심장 박동의 임의의 다른 검출 가능한 특성을 기록할 수 있다. 예를 들어, 두 개 이상의 파장의 빛으로 피부를 자극하고 감지기를 사용하여 수신된 신호를 분석하는 등 다양한 광학 기술을 사용할 수 있다. 유사하게, 광대역 광원(broadband light source)과 검출기의 선택적 필터를 사용하여 시스템에서 맥박 산소 측정 시스템을 만들 수 있다. 광음향 또는 광음향 이미징 기술로 알려진 광학 및 음향 방법을 결합하여 비용, 전력 및/또는 처리 요구 사항을 절약할 수 있다. 이벤트 동안 반복 측정 및/또는 다중 측정을 수행하여 시스템의 다른 사용자를 식별하는데 사용할 수 있다. 시스템은 도 8A, 8B, 8C, 8D, 8E 및 8F에 도시된 바와 같이 하나 또는 다수의 센서 구성에 포함될 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1사용자의 제1 혈액 산소화(blood oxygenation)를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2혈액 산소화를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 혈액 산소 공급을 제1 혈액 산소 공급과 매칭하도록 구성된다.
음향 센서(Acoustic Sensors)
추가 실시예에서, 상기 시스템은 사람을 식별하는 데 사용될 수 있는 음향, 음파 또는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 식별을 위한 2 또는 3차원 이미지/체적을 생성하는 사용자의 허벅지(thigh)를 이미징하기 위한 1, 1.5 또는 2차원 초음파 이미징 시스템을 포함할 수 있다. 조직 구성 분석(지방 vs 근육 vs 뼈), 도플러 또는 흐름 기반 분석, 기계 학습 또는 신경망과 같은 다양한 방법을 사용하여 사용자의 초음파 이미지를 고유하게 식별할 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1사용자의 제1초음파 이미지/체적을 기록하고; 후속 BUAD 사용 동안 현재 사용자의 제2초음파 이미지/체적을 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 초음파 이미지/볼륨을 제1 초음파 이미지/볼륨에 매칭하도록 구성된다.
추가 실시예에서, 상기 시스템은 활성화 또는 식별을 위해 사용될 수 있는 단일 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 (예를 들어, 변기 시트의 표면 상에서) BUAD의 표면과 접촉하는 사용자의 피부를 감지할 때 사용자의 다리의 프로파일 및/또는 두께를 측정하도록 구성된 단일 초음파 센서를 포함할 수 있다. 프로필은 식별을 위해 저장된 사용자와 비교할 수 있다. 인체와의 접촉으로 인한 초음파 변환기의 전기적 응답 변화는 장치를 활성화하는데 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 더 높은 주파수의 초음파 변환기를 사용함으로써 전체 다리 대신에 피부 프로파일이 기록될 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 사용자의 호흡 오디오(audio of respiration)를 기록하기 위해 가청 주파수(audible frequency) 범위의 음향 센서를 포함할 수 있다. 기록에서 많은 간접 식별 정보(예: 호흡수, 강도/볼륨 및/또는 톤)가 기록될 수 있다.
온도(Temperature)
다양한 실시예에서, 시스템은 BUAD의 온도 센서, 예를 들어 배설물 분석 장치의 변기 시트 또는 적외선 온도 센서를 통해 사용자의 온도를 기록할 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1사용자의 제1 온도를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2온도를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 온도를 제1 온도에 매칭하도록 구성된다.
정전 용량 센서(Capacitive Sensors)
다양한 실시예에서, 시스템은 활성화 및/또는 식별의 방법으로서 용량성 센서의 변화를 측정할 수 있다. 전체 좌석 영역을 덮는 정전용량형 센서를 사용하는 일 실시예에서, 커패시터로부터의 전기 신호의 변화는 좌석과 접촉하는 신체의 영역에 비례한다. 따라서 센서는 시트의 다른 접촉 영역(예: 어린이와 성인)을 가진 사용자를 구별하는 데 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 용량성 센서는 체성분 및/또는 체중의 변화에 민감하도록 설계될 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1 정전용량 변화를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2정전 용량 변화를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 커패시턴스 변화를 제1 커패시턴스 변화에 매칭하도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 용량성 센서는 사용자의 존재를 특정 임계값에서 등록하고 BUAD를 활성화할 수 있다.
체성분(Body Composition)
다양한 실시양태에서, 시스템은 BUAD의 체성분 센서, 예를 들어, 배설물 분석 장치의 변좌 또는 사용자의 저울 또는 연결된 바닥 센서를 통해 체성분을 근사화할 수 있다. 따라서, 시스템은 다음 중 임의의 것 또는 전부를 수행할 수 있다: 제1사용자의 사용자 프로파일과 관련하여 제1사용자의 제1 체성분 근사치를 기록하고; 후속 BUAD 사용 중에 현재 사용자의 제2체성분 근사치를 기록하고; 현재 사용자를 제1사용자로 식별하기 위해 제2 체성분 근사치를 제1 체성분 근사치에 매칭하도록 구성된다.
배설물 분석 장치와 관련된 사용자 감지 및/또는 식별 시스템의 예는 도 1-4에 제공된다.
도 1은 예시적인 변기(20)에 설치된 사용자 감지부(100)의 예를 포함하는 배설물 분석 장치(10)의 실시예를 도시한다.
예시된 사용자 감지 구성요소의 세부사항은 도 2에 도시되어 있다. 하우징(102)은 렌즈 커버(104)를 포함하는데, 렌즈 커버 상의 코팅은 재료를 경화시키고, 적외선이 통과할 수 있도록 하는 반사 방지 특성을 제공하고, 친수성이며, 소수성이고 또는 얼룩 방지 특성을 가질 수 있다. 센싱 요소(106a)를 포함하는 TOF(time-of-flight) 카메라 모듈(108)이 도시되지만, 위에서 설명된 임의의 다른 센서가 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 하우징(102)은 나사(110)에 의해 함께 유지된다.
도 3은 WO 2018/187790의 도 2에 도시된 예시적인 생체모니터링 장치(10) 상의 사용자 감지부(100)의 도시된 실시예의 배치를 도시한다. 예시적인 실시예에서 사용자 감지부(100)의 위치는 사용자 존재의 감지를 가능하게 하고, 종종 화장실 의자로 알려진 지지 암과 함께 높이에 의해 조정될 수 있는 별도의 좌석이 사용된다.
도 4는 상승된 변기 시트(32) 및/또는 사용자가 변기에서 앉고 일어나는 것을 돕기 위한 지지 암과 함께 사용될 수 있는 사용자 감지부의 센서(106b)의 대안적인 배치 위치를 도시한다. WO 2018/187790의 도 2에 개시된 장치에서, 시트(34)는 변기 의자 또는 사용자가 변기에서 앉고 일어날 수 있도록 도와주는 다른 장치가 필요하지 않을 때 사용할 수 있다. 사용자가 서서 소변을 볼 때 시트 커버(32)가 위로 올라가 있고 변기 시트가가 올라갔을 때 센서의 범위가 변기 덮개의 영향을 받지 않도록 거리를 판단하는 센서(106b)의 위치는 시트 레벨 바로 위에 위치한다. 거리를 해결하는 센서는 변기 커버(30)가 아래 위치에 있을 때 감지할 수 있다.
센서 위치(Sensor Positions)
여기에 설명된 시스템의 센서는 예를 들어 BUAD 근처와 같이 화장실의 어느 곳에나 위치할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 센서 위치의 예는 벽걸이 거울(106d); 화장지 롤(106e); 싱크(106f); 변기 앞 매트(106g); 벽(106h)에 별도로 장착되거나 변기(460)의 시트 또는 시트 커버에 설치 또는 통합된다(도 10 참조).
변기 시트 또는 뚜껑(덮개)에 보관된 경우, 상기 센서는 도 8에 도시된 바와 같이 용량성, 생체전기 임피던스 및/또는 심전도 측정을 위해 다양한 전극 구성을 취할 수 있다. 도 8A는 직사각형으로 표시되는 시트 상부의 단일 센서를 도시한다. 도 8B는 시트 상부에 있는 4개의 센서를 도시한다. 도 8C, 8D, 8E 및 8F는 시트의 상부에 있는 다중 센서의 다양한 구성을 도시한다. 전극은 화학 기상 증착, 스퍼터링, 증발(evaporation), 잉크젯 인쇄, 딥 코팅, 스크린 인쇄, 플라스틱에 대한 모듈의 초음파 또는 레이저 용접과 같은 모든 수단에 의해 시트 또는 덮개에 통합될 수 있고, 따라서 전기 연결을 제어 및 감지 전자 장치에 안전하게 라우팅할 수 있다. 상기 전극은 좋은 신호 품질과 부정적인 사용자 반응을 보장하기 위해 특정 생체 적합성 코팅을 포함할 수 있다.
도 9A, 9B, 9C 및 9D는 센서 어레이(460) 또는 센서(460b)가 뚜껑/커버(430) 상에 또는 내에 위치하는 실시예, 화장실 사용 준비를 위해 뚜껑을 들어올렸을 때 화장실의 매개변수(예: 센서 중 적어도 하나가 카메라인 경우 시각적 이미지) 및 이에 부착된 배설물 분석 장치(410)를 도시한다. 도 9A에서, 센서 어레이(460)는 덮개(430)의 에지(432)에 있다. 이러한 실시예에서, 센서 어레이는 리세스(461), TOF 카메라 모듈(462), 마운트(463), 렌즈 커버(464)로 구성되고, 상기 렌즈 커버는 재료를 경화시키고, 적외선이 통과할 수 있도록 하는 반사 방지 특성을 제공하고, 친수성이고, 소수성이며, 및/또는 얼룩 방지 특성 및 고무 커버(465)를 갖는 코팅이 존재할 수 있다. 상기 덮개(440)의 힌지에는 전자 장치를 제어하고 감지하기 위한 전기 연결의 안전한 라우팅을 허용하는 힌지 캡(442) 및 케이블(444)이 있다. 대안적인 실시예가 도 9B에 도시되어 있으며, 동일하거나 상이한 기능을 포함하는 2개의 센서(460b)가 덮개(430b)의 상부 근처에 있다. 도 9C 및 도 9D는 센서(들)를 배설물 분석 장치(410) 또는 컴퓨터 장치에 연결하기 위해 덮개(430c)의 내부 공동(470)이 전자 장치(480)를 수용하는 실시예를 도시한다.
다른 실시예에서, 시스템은 사용자를 고유하게 식별하는데 사용될 수 있는 이미지를 캡처하기 위해 항문 및 생식기 영역을 이미지화하기 위해 위쪽으로 배향된 광학 또는 열 이미지 센서를 포함할 수 있다. 도 10A 및 10B는 도 9A에서와 같이 덮개 상의 센서 어레이를 또한 포함하는 그러한 시스템의 예를 도시한다. 도 10A에서, 상향 시스템(upward facing system)은 이미지 센서(510), 회전 거울(512) 및 집광 렌즈(514)를 포함하여 내부의 센서가 이용될 때 상향을 향하도록 회전할 수 있다. 도 10B에 도시된 대안적인 실시예에서, 센서(500)는 고정되어 있다.
일부 실시예에서, 일련의 거울 및 렌즈가 변기 시트 아래에서 위쪽으로 이미지화하는 데 사용된다. 추가 실시예에서, 센서(들)는 BUAD 상에 존재할 수 있다. 예를 들어, 도 11은 센서, 예를 들어 지문 판독기가 배설물 분석 장치(410a) 상의 3개의 상이한 위치(610a, 610b, 610c)에 도시된 배설물 분석 장치(410a)를 구비한 변기를 도시한다. 이러한 시스템은 또한 위에서 추가로 설명되고 도 10A에 도시된 센서 어레이(460)와 같은 추가 센서를 포함할 수 있다.
사용자 프로필 초기화(User Profile Initialization)
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 사용자가 서 있거나, 앉아 있거나, 변기 시트 라이저(toilet seat riser) 및 지지 암과 같은 BUAD와 관련된 기기를 더 쉽게 사용하도록 하는 장치를 사용할 수 있도록 구성된다.
도 5에 도시된 시스템의 실시예에서, 상기 시스템은 시스템의 사용자를 나타내는 사용자 프로파일(210)을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은 식별자, 특성, 배설 이벤트 및 진단 정보를 특정 사용자와 연관시키기 위해 사용자의 개인 정보를 포함하는 사용자 프로파일을 생성할 수 있다. 상기 시스템은 스마트폰 또는 사용자의 다른 컴퓨터 장치에서 실행되는 기본 애플리케이션을 통해 사용자 프로필을 생성할 수 있다. 대안적으로, 상기 시스템은 사용자가 사용자 프로파일에 포함하기 위한 개인 정보를 입력할 수 있도록 하는 터치스크린 또는 다른 입력/출력 장치를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 사용자 프로필을 추가하기 위해 보안 API(응용 프로그래밍 인터페이스)를 제공할 수 있다. 상기 시스템은 이름, 나이, 성별, 병력, 주소(예: 청구 목적) 또는 사용자의 BUAD(이 예에서는 배설물 분석 장치) 사용 분석과 관련된 기타 정보를 포함하는 사용자 프로필을 생성할 수 있다. BUAD에서 또는 기본 애플리케이션을 통해, 상기 시스템은 사용자에게 위에 나열된 개인 정보 중 하나를 입력하도록 프롬프트할 수 있고, BUAD에 위치한 데이터베이스 또는 BUAD에 연결된 서버 또는 다른 컴퓨팅 장치에 UUID와 관련된 개인 정보를 저장할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 시스템은 각각의 특정 BUAD가 그 특정 BUAD의 사용자를 식별하도록 지시하기 위해 사용자 프로파일을 특정 BUAD와 연관시킬 수 있다.
사용자 식별자 획득(Acquiring User Identifiers)
도 5에 도시된 실시예에서, 상기 시스템은 새로운 및/또는 제1사용자에게 사용자 식별자(220)의 제1 세트를 지정하도록 프롬프트할 수 있고; 신규 및/또는 제1사용자 식별자를 사용자(222)의 신규 및/또는 제1사용자 프로파일과 연관시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은 신규 및/또는 제1사용자에게 시스템이 높은 신뢰도로 신규 및/또는 제1사용자를 식별하는데 사용할 수 있는 식별자를 제공하도록 프롬프트할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD의 인터페이스를 통해 또는 사용자의 모바일 장치에서 실행되는 기본 애플리케이션을 통해 미리 정의된 식별자 옵션 목록에서 선택하라는 프롬프트를 표시할 수 있다. 특정 식별자 옵션에 해당하는 사용자 선택을 수신하면 상기 시스템은 인터페이스를 제공하거나 식별자를 기록하기 위한 일련의 단계를 실행할 수 있다.
사용자 특성 감지(User Characteristic Detection)
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은 신규 및/또는 제1사용자(230)의 사용자 특성의 제1 세트를 측정할 수 있고; 상기 제1사용자 특성 세트를 신규 및/또는 제1사용자 프로파일(232)과 연관시키도록 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은 BUAD 및/또는 기타 통합된 센서를 통해 사용자 특성 세트를 측정하여 사용자와 관련된 식별자와 독립적으로 사용자를 특성화할 수 있으며(예: 센서 융합을 통해) 사용자를 식별하는 시스템의 능력을 향상시킨다. 따라서, 시스템이 사용자 프로파일과 연관된 식별자 세트에 기초하여 사용자를 식별할 수 없는 경우에, 상기 시스템은: 현재 사용자의 특성을 측정하고; 사용자를 식별하기 위해 현재 사용자의 특성 세트를 사용자 프로파일과 연관된 특성 세트와 일치시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 온보딩 프로세스 동안, 상기 시스템은 사용자가 근위 변기(proximal toilet)를 사용할 때 사용자에 대응하는 사용자 특성 세트를 기록하면서 사용자에게 근위 변기를 사용하도록 프롬프트할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 시스템은 사용자의 사용자 특성 세트를 기록하기 위해 마치 그녀가 화장실을 사용하고 있는 것처럼 자신을 위치시키도록 사용자에게 지시할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD 및/또는 다른 통합 센서의 각각의 사용에 대한 사용자 특성 세트를 저장할 수 있다. 반복 측정을 통해 시스템은 기록된 사용자 특성의 패턴 또는 유사성을 기반으로 사용자를 구별할 수 있다.
존재 감지(Presence Detection)
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 기간 동안 새로운 사용자에 대한 새로운 사용자 프로파일을 완료한 후, 상기 시스템은 이후 (제2)기간 동안 시스템(240)의 현재 사용자의 존재를 검출할 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 시스템은 TOF 카메라, 수동 적외선 센서(이하 "PIR 센서"), 가시광 카메라, 정전 용량 센서, 도어 스위치, 또는 현재 사용자의존재를 감지할 수 있는 임의의 다른 센서 중 일부 또는 전부를 포함한다. 현재 사용자의 존재를 감지하는 것에 대한 응답으로, 상기 시스템은 표시등, 터치스크린 디스플레이 또는 가청(audible) 메시지를 통해 사용자에게 사용자 프로필의 식별자를 제공하도록 프롬프트할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 시스템이 BUAD 사용을 기록할 준비가 되었음을 나타내는 사용자의 존재가 감지되었다는 시각적 표시기를 활성화한다. 일부 실시예에서, 상기 시스템은 소변을 준비하기 위해 배설물 분석 장치 앞에 서 있는 사용자의 존재 또는 배설물 분석 장치의 변좌에 앉아 있는 사용자의 존재를 감지할 수 있다.
사용자 식별(User Identification)
도 5에 도시된 바와 같이, 시스템은 다음 중 임의의 것 또는 전부를 수행할 수 있다: 현재 사용자의 존재를 감지하는 것에 응답하여, 제1사용자 식별자(250)의 감지를 시도하고; 제1사용자 식별자 감지 실패에 응답하여, 현재 사용자 특성 세트(260)를 측정하고; 및 현재 사용자 특성 세트를 제1사용자 특성 세트와 매칭시키는 단계(270)를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은 BUAD의 현재 사용자를 확실하게 식별하거나 현재 사용자를 BUAD의 게스트 사용자로 식별하기 위해 식별 논리를 실행할 수 있다.
사용자의 존재를 감지하는 것에 응답하여, 일부 실시예에서 상기 시스템은 감지된 사용자의 얼굴이나 신체의 이미지를 기록하기 위해 카메라(적외선 또는 가시광선), 감지된 사용자의 음성을 녹음하기 위해 디지털 마이크를 활성화할 수 있고, 및/또는 배설물 분석 장치에 알려진 사용자 장치의 근접성을 감지하기 위해 BLUETOOTH 또는 WIFI 칩을 활성화할 수 있다. 상기 시스템은 또한 배설물 분석 장치의 버튼 또는 터치스크린에서 사용자로부터 명시적 식별자 입력을 기다릴 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 현재 사용자가 BUAD 근위(proximal)에서 감지되는 전체 기간 동안 식별자를 계속 감지한다.
일부 실시예에서, 상기 시스템이 사용자 장치의 얼굴 이미지, 신체 이미지, 음성 녹음, 직접 입력, 지문 및/또는 무선 ID와 같은 식별자를 감지하는 경우, 상기 시스템은 현재 사용자를 식별하기 위해 감지된 식별자를 사용자 프로필과 관련된 식별자 세트와 일치시킬 수 있다. 또한, 사용자가 BUAD를 사용하기 시작하면 상기 식별자가 감지되지 않는 경우 사용자를 식별하기 위해 사용자의 현재 특성 세트를 동시에 측정하기 시작할 수 있고, 현재 사용자의 식별 시 현재 사용자에 대한 특성 코퍼스(corpus)에 동시에 추가하기 시작할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 현재 사용자가 근위 변기를 사용함에 따라 배설 이벤트를 변기 내용물의 이미지 형태로 기록할 수 있고, 상기 시스템은 현재 사용자의 특성 집합을 계속 수집하고 현재 사용자의 식별자를 감지하려고 시도한다.
방법
도 5에 도시된 바와 같이, BUAD 사용을 사용자와 연관시키는 방법(200)은 다음 단계 중 임의의 것 또는 전부를 포함한다: 제1 기간 동안, 신규 및/또는 제1사용자를 나타내는 신규 및/또는 제1사용자 프로파일을 생성하는 단계(210); 신규 및/또는 제1사용자에게 사용자 식별자의 제1 세트를 지정하도록 촉구(prompting)하는 단계(220); 신규 및/또는 제1사용자 식별자를 신규 및/또는 제1사용자 프로파일에 연관(associating)시키는 단계(222); 신규 및/또는 제1사용자의 사용자 특성의 제1 세트를 측정(measuring)하는 단계(230); 및 제1사용자 특성 세트를 제1사용자 프로파일과 연관시키는 단계(232). 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안, 현재 사용자(240)의 존재를 감지하는 것에 응답하여, 제1사용자 식별자의 감지를 시도하는 단계(250); 및 현재 사용자 특성 세트(260)를 측정하는 단계를 포함한다. 상기 방법(200)은 제2 기간 동안 현재 사용자 특성 세트를 제1사용자 특성 세트(270)와 매칭하는 것에 응답하여: BUAD에서 BUAD 사용 기록, 예를 들어 배설물 분석 장치(280)의 근위 변기에서의 배설 사건을 기록하는 단계; 및 290에서 BUAD 사용을 사용자 프로파일과 연관시키는 단계를 포함한다.
위에서 지적한 바와 같이, 일부 실시예에서, 상기 화장실 사용 분석 장치(bathroom use analysis device)는 사용자가 화장실을 사용하는 동안 배설물을 분석하는 배설물 분석 장치(excreta analysis device)이다. 현재 알려졌거나 나중에 발견된 모든 배설물 분석 장치는 여기에 제공된 시스템에 통합될 수 있다. WO 2018/187790의 다양한 배설물 분석 장치 실시예(여기에서 생체 모니터링 장치라고 함)도 참조한다. 다양한 실시예에서, 배설물 분석 장치는 소변, 대변, 위창자가스(flatus), 또는 대변 또는 소변으로부터의 배출 가스를 분석한다. 추가적인 실시예에서, 상기 배설물 분석 장치는 변기의 보울(bowl)에서 전자기 방사선 또는 분석 화학물질을 검출하는 배설물 분석 센서(excreta analysis sensor)를 포함한다.
이들 실시양태 중 일부에서, 상기 배설물 분석 장치는 예를 들어 미국 가특허 출원 62/959139("US 62/959139")에 기재된 바와 같은 소변 용기(urine receptacle)를 포함한다. 그 안에 예시된 바와 같이, 상기 소변 용기는 일회용이거나 재사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 배설물 분석 장치는 US 62/959139에 기재된 바와 같이 교체 가능한 시각적 요검사 검정(visual urinalysis assay), 예를 들어 딥스틱(dipstick)을 추가로 포함한다.
추가 실시양태에서, 상기 배설물 분석 장치는 예를 들어 WO 2018/187790의 9페이지 및 도 6A-C에 예시된 바와 같이 세척 가능한 대변 수집기(flushable stool collector)를 포함한다.
특정 사용자를 식별하는 실시예에서, 상기 시스템은 센서에 의해 감지되는 사용자의 특성을 결정하기 위해 데이터를 분석할 수 있는 컴퓨터 장치를 활용한다. 다양한 컴퓨터 시스템 및 데이터 전송 형식이 WO 2018/187790에서 논의된다.
일부 실시예에서, 상기 컴퓨터 장치(computational device)는 사용자 감지 및 식별 전용이며 하우징의 센서에 연결된다. 다른 실시예에서, 상기 컴퓨터 장치는 사용자 감지 및 식별 전용이 아니며 센서와 함께 수용되지 않는다.
추가 실시예에서, 센서로부터의 데이터는 유선 또는 무선 통신 프로토콜에 의해 컴퓨터 장치로 전송된다.
다양한 실시예에서, 상기 컴퓨터 장치는 또한 화장실 사용 분석 장치, 예를 들어, 배설물 분석 장치로부터의 데이터를 분석할 수 있다.
전술한 시스템의 다양한 버전에 따르면, 연산 장치는 센서로부터의 데이터를 사용하여 제1사용자를 감지 및 식별할 뿐만 아니라 다른 사용자를 감지 및 식별할 수 있는 소프트웨어를 포함한다. 루프와 같은 방식으로 위에서 설명한 프로토콜을 반복함으로써 사용자의 수에 관계없이 BUAD의 사용자로 식별될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 시스템은 보울(bowl), 탱크 및 기타 배관 하드웨어와 같은 변기 하드웨어를 포함하는 배설물 분석 장치(excreta analysis device)를 포함할 수 있다.
도 9A에 도시된 다른 실시예에서, 상기 시스템은 변기 뚜껑의 상부에 장착되고 배설물 분석 장치에 전기적으로 결합된 센서 클러스터(sensor cluster)를 포함하여 상기 센서 클러스터가 배설물 분석 장치의 사용자의 이미지를 캡처할 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 사용자와 통신하고 사용자로부터 입력을 수신하기 위해 또한 배설물 분석 장치, 변기 근위부, 화장지 거치대, 수건 걸이 및/또는 배설물 분석 장치 근위 지지 레일에 설치된 터치 스크린 디스플레이, 마이크, 스피커, 표시등, 버튼 세트와 같은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 연결된 화장지 롤 홀더(connected toilet paper roll holder)는 사용자 활성화 및 식별 센서를 수용하는데 사용된다. 상기 화장지 롤 홀더는 이미지 센서(가시광선 및/또는 적외선), TOF 카메라, LED 또는 기타 광원, 지문 판독기, LCD 터치스크린 및/또는 온도 센서를 포함하되 이에 제한되지 않는 여러 센서를 수용하도록 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 관성 측정 유닛(IMU)은 화장지의 회전 및 사용을 측정하기 위해 롤을 지지하는 암 내부에 동봉된다. 휴지 사용량 기록은 휴지 자동 재주문 또는 휴지 사용량에 따른 사용자 구분에 사용할 수 있다.
또한 화장실 사용자를 감지하는 방법이 제공된다. 이 방법은 사용자를 감지 및/또는 식별하기 위해 위에서 설명된 임의의 시스템에서 센서에 의해 생성된 데이터를 분석하는 단계를 포함한다.
이들 방법의 일부 실시예에서, 상기 센서로부터의 데이터는 전술한 바와 같이 사용자를 감지하고 식별하기 위해 데이터를 분석하는 컴퓨터 장치(computational device, 컴퓨터 장치)로 전송된다. 이들 실시예 중 일부에서, 상기 컴퓨터 장치는 상기 센서로부터의 데이터를 저장된 사용자 프로파일의 데이터와 비교함으로써 사용자를 식별하고, 여기서, (a) 상기 센서로부터의 데이터가 사용자 프로필과 일치하는 경우, 상기 사용자는 사용자 프로필에서 사용자로 식별되거나, 또는 (b) 상기 센서로부터의 데이터가 사용자 프로필 또는 저장된 다른 사용자 프로필과 일치하지 않는 경우, 상기 사용자는 게스트 또는 새로운 사용자로 식별되며, 여기서 상기 센서의 데이터는 새 사용자에 대한 사용자 프로필을 생성하는 데 사용된다.
이러한 방법 중 일부에서 BUAD는 배설물 분석 장치이다.
이들 방법의 다른 실시예에서, 상기 시스템은 개별 사용자를 식별하는 사용자 프로파일을 생성하고; 현재 사용자의 존재를 감지하고; 현재 사용자를 사용자 프로필과 매칭시키고; 화장실 사용 이벤트를 기록하고; 상기 화장실 사용 이벤트를 일치된 사용자 프로필과 연결한다. 추가 실시양태에서, 상기 컴퓨터 장치 또는 제2컴퓨터 장치는 배설물 분석 장치의 데이터를 분석하고 배설물 분석 장치의 데이터를 사용자의 사용자 프로필과 연결한다.
상기 BUAD가 배설물 분석 장치인 경우, 본 발명은 사용자의 임의의 특정 파라미터 또는 상태의 검출에 제한되지 않는다. 다양한 실시예에서, 배설물 분석 장치의 데이터는 사용자가 임상 소변(clinical urine) 또는 대변 검사, 설사, 변비, 배뇨빈도(urinary frequency)의 변화, 배뇨빈도의 변화, 배뇨량의 변화, 배변(bowel movement)빈도의 변화, 배변량의 변화, 배변경도의 변화, 소변색의 변화, 소변의 투명도의 변화, 배변색의 변화, 대변 또는 소변의 물리적 특성의 변화, 또는 이들의 임의의 조합, 예를 들어 WO 2018/187790 참조 등으로 식별할 수 있는 상태인지 여부를 판단한다.
특정 실시양태에서, 다음 작업 중 일부 또는 전체를 수행하기 위해 상기 방법은 화장실과 통합되거나 포함된 배설물 분석 장치 및/또는 배설물 분석 장치에 연결된 서버(또는 기타 컴퓨터 장치) 세트에 의해 실행된다: 개별 사용자를 식별하는 사용자 프로파일을 생성하고; 상기 배설물 분석 장치 근위의(proximal) 현재 사용자의 존재를 감지하고; 상기 시스템의 현재 사용자를 사용자 프로필과 일치시키고; 배설 이벤트를 기록하고; 상기 배설 이벤트를 일치하는 사용자 프로필과 연관시킨다. 따라서, 상기 시스템은 동일한 기간 동안 시스템이 통합된 화장실에서 다수의 사용자가 배뇨 및/또는 배변을 함에도 불구하고 일정 기간 동안 개별 사용자와 일련의 배설 이벤트를 연관시킬 수 있다. 결과적으로, 시스템 및/또는 사용자-레이블된 일련의 배설 이벤트에 액세스할 수 있는 관련 시스템은 시간 경과에 따른 배설 사건을 분석하여 통계적으로 머신 러닝을 포함하여 사용자의 배설물에서 패턴을 감지하고 사용자의 의학적 상태 진단 또는 위장 변화 식별을 개선할 수 있다.
시스템의 한 실시예에서, 식별을 위해 사용되는 센서로부터의 데이터는 의학적 상태의 진단을 돕기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어 사용자의 심방세동을 진단하는데 사용되는 심전도가 사용될 수 있다. 식별에 사용되는 센서의 시스템 데이터의 또 다른 구현은 사용자의 위장 변화(예: 배변 중 심박수 변화) 측정을 지원하는 데 사용될 수 있다. 식별에 사용되는 센서의 시스템 데이터의 또 다른 구현을 사용하여 열이 있는 사용자를 식별할 수 있다. 시스템 데이터의 또 다른 구현은 감염이나 발열의 징후에 대해 사용자를 모니터링하는 데 도움이 될 수 있다.
상기 시스템은 예를 들어 BUAD에서, 또는 원격으로, 예를 들어 BUAD에 작동 가능하게 연결된 컴퓨팅 장치에서 방법의 다양한 부분을 실행할 수 있다. 상기 방법의 특정 단계를 로컬 또는 원격으로 선택적으로 실행하고 암호화 및 기타 보안 기능을 실행함으로써 시스템은 특정 사용자와 관련된 일련의 BUAD 사용에 대한 분석을 가능하게 하면서 잠재적으로 민감한 진단 정보를 악의적인 엔티티에 의해 사용자의 ID와 연결할 가능성을 줄일 수 있다. 또한 시스템은 방법의 일부를 실행하는 동안 BLUETOOTH, Wi-Fi, NFC 또는 기타 무선 통신 프로토콜을 통해 사용자 장치와 인터페이스할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 사용자에 대한 사용자 프로필을 생성하기 위해 사용자의 이름, 나이, 성별 등과 같은 식별 정보를 입력하도록 상기 사용자를 프롬프트함으로써 BUAD의 새로운 사용자를 온보딩할 수 있다. 추가로, 상기 방법의 일부 실시예는 명시적 식별자(예: 배설물 분석 장치에서 버튼 누름 또는 터치스크린 상호작용), 음성 식별자(예: 사용자 식별을 위한 샘플 오디오 클립), 이미지 식별자(예: 사용자의 얼굴 또는 신체 이미지 세트), 구조광 3D 스캐닝 식별자(예: 투사된 조명 패턴 및 카메라 시스템을 사용하여 얼굴 또는 신체의 3차원 형상 측정), 지문 인식기, 망막 식별자, 이전에 논의한 바와 같은 스마트폰/웨어러블 식별자(예: 사용자 스마트폰 또는 웨어러블 장치의 BLUETOOTH ID)와 같은 식별자의 제1세트를 지정하도록 사용자를 프롬프트할 수 있다. 따라서, 시스템은 특정 사용자에 대응하는 특정 식별자 세트에서 식별자 또는 식별자 조합을 감지할 때 감지 시점에 BUAD의 특정 사용자를 확실하게 식별할 수 있다.
온보딩 프로세스 또는 후속 BUAD 사용 중에 기존 사용자 프로필에 해당하는 것으로 긍정적으로 식별된 경우, 상기 방법의 일부 실시예는 또한 시스템이 사용자의 특정 식별자가 없는 경우 사용자를 식별할 수 있도록 사용자의 물리적 특성 세트를 측정 및 기록할 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이, 이 방법은 사용자의 키, 체중, 배설물 분석 장치의 근위 변기에서의 체중 분포, 피부색, 심박수, 심전도, 온도, 생체 전기 임피던스와 같은 신체적 특성을 기록하고 이러한 특성을 사용자 프로필과 연관시킬 수 있다. 따라서 이 방법의 실시예는 예를 들어, 사용자가 휴대전화를 잊어버렸거나 인지력 저하(예: 치매)로 인해 의사소통이 불가능하거나, 배설물 분석 장치의 카메라에 얼굴을 보여주지 않거나, 음성 안내에 응답하지 않아서 사용자의 직접적인 식별을 방지할 때, 사용자를 식별하기 위해 배설물 분석 장치의 미래 사용자의 특성을 사용자 프로파일과 관련된 특성 세트와 일치시킬 수 있다.
상기 방법이 BUAD의 현재 사용자를 식별하려고 시도하는 동안, 상기 방법의 일부 실시예는 BUAD에서 현재 사용자의 배설 이벤트를 기록하고 BUAD 사용을 나타내는 임의의 기록된 광학 데이터 또는 다른 데이터를 저장할 수 있다. 현재 사용자의 식별 시, 상기 방법은 BUAD 사용을 현재 사용자의 ID에 대응하는 사용자 프로파일과 연관시킬 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 이 방법은 배설 이벤트에 책임이 있는 사용자의 측정된 특성과 관련하여 연결된 사용자 프로필이 없는 BUAD 사용을 저장할 수 있다. 따라서, 충분히 유사한 특성 세트와 관련된 BUAD 사용의 임계값 수를 기록할 때(예: 임계값 유사성 내에서), 이 방법은 미확인 사용자 프로필을 생성하고 배설 사건에 책임이 있는 익명의 사용자에게 배설물 분석 장치에 사용자 정보를 입력하도록 요청할 수 있다.
이하에서는 "제1사용자"를 기준으로 시스템 및 방법을 설명한다. 그러나 상기 시스템은 여러 사용자 프로필을 생성하여 배설물 분석 장치의 여러 동시 사용자를 지원하기 위해 방법의 일부를 반복적으로 실행하여 추가 사용자(제2, 제3 등)를 지원할 수도 있다.
BUAD 사용 완료 시 또는 시스템이 BUAD 근처에 현재 사용자의 부재를 감지한 것에 응답하여, 시스템은 도 7에 도시된 식별 로직에 따라 감지된 식별자 및/또는 감지된 특성을 평가할 수 있다.
도 7의 예시적인 실시예에서, 상기 시스템은 먼저 현재 사용자의 존재를 감지한다(300). 상기 시스템은 제1사용자의 사용자 프로파일과 연관된 식별자 세트와 일치하는 임의의 식별자를 감지했는지 여부를 평가하고(310) 식별자가 감지되는지 여부를 결정한다(320). 예를 들어, 시스템이 현재 사용자의 얼굴 이미지를 기록하는 경우 상기 시스템은 현재 사용자의 얼굴을 사용자 프로필과 관련하여 저장된 이미지 식별자와 일치시키는 얼굴 인식 기술을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 시스템이 현재 사용자의 오디오 클립을 녹음하는 경우, 상기 시스템은 음성 인식 기술에 따라 사용자 프로파일과 관련하여 저장된 음성 식별자에 오디오 녹음을 일치시킬 수 있다. 다른 예에서, 시스템이 BUAD의 버튼 또는 터치스크린과의 직접적인 상호작용을 기록하는 경우, 상기 시스템은 버튼 또는 터치스크린 입력에 할당된 해당 사용자 프로필을 식별할 수 있다. 또 다른 예에서, 시스템이 배설물 분석 장치의 지문 스캐너에서 지문을 기록하는 경우, 상기 시스템은 기록된 지문을 사용자 프로필과 관련하여 저장된 지문 식별자와 일치시킬 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 상기 시스템이 식별자(330)를 통해 사용자를 식별하는 데 실패하면, 시스템은 현재 사용자의 기록된 특성 세트를 사용자 프로파일(350)과 관련하여 저장된 특성 세트에 일치시킬 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 제1사용자의 각각의 특성의 전형적인 또는 관찰된 변동에 기초하여 확률 분포를 계산할 수 있고, 현재 사용자의 특성을 측정할 때, 현재 사용자가 확률 분포에 기초하여 제1사용자와 일치할 확률을 계산할 수 있다. 상기 시스템은 특성 세트의 각 특성에 대해 이 프로세스를 반복하고 제1사용자와 현재 사용자 간의 일치 가능성을 계산할 수 있다. 임계 확률보다 큰 일치의 총 확률을 계산하는 것에 응답하여, 상기 시스템은 현재 사용자를 제1사용자로 식별할 수 있다.
이 실시예에서 상기 시스템은 특정 사용자 및/또는 특정 개인에 대한 확률 분포(probability distribution)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 키가 측정 오차를 벗어나서 변하지 않을 것으로 예상되기 때문에, 상기 시스템은 사용자의 키에 대해 좁은 분포(narrow distribution)를 정의할 수 있으며, 반면에 사용자 체중의 예상 변동은 종종 평균 체중의 약 1%이므로 사용자 체중에 대한 더 넓은 분포(wider distribution)를 정의한다. 다른 예에서, 상기 시스템은 사용자의 각 특성의 시계열을 저장하고 각 특성의 시계열에 기초하여 확률 분포를 계산할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템은 여러 배설 사건에 대해 배설물 분석 장치에 의해 측정된 사용자 체중의 표준 편차를 계산하고 후속 배설 사건 동안 사용자 체중에 대한 확률 분포를 계산할 수 있다. 추가로, 상기 시스템은 예를 들어, 이전에 측정된 특성의 가중 표준 편차 또는 가중 평균을 계산하여, 그리고 가중 표준 편차 또는 가중 평균을 기반으로 특성에 대한 확률 분포를 계산하여 이전에 측정된 특성의 최근성(recency)에 가중치를 둔 확률 분포를 계산할 수 있다. 또한, 사용자의 체중과 같은 특성의 변화는 장기간에 걸쳐 증가할 것으로 예상될 수 있기 때문에,상기 시스템은 사용자에게 귀속된 마지막 배설 이벤트 이후의 시간을 기반으로 특정 특성에 대한 확률 분포의 폭을 증가시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 알려진 사용자 프로파일의 세트 중에서 사용자를 분류함으로써 사용자를 식별하기 위해 기계/딥 러닝 모델을 활용할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템은 네트워크에 대한 두 개의 입력 벡터를 정의하는 인공 신경망을 실행할 수 있으며; 하나는 사용자 프로필에 대한 것이고 다른 하나는 현재 사용자에 대해 기록된 특성에 대한 것이다. 그런 다음 시스템은 네트워크를 실행하여 현재 사용자의 특성이 사용자 프로필과 일치한다는 신뢰도 점수를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 사용자의 특성을 기록하는 시스템의 이전 사례에 기초하여 기계/딥 러닝 모델을 훈련한다.
추가 실시예에서, 상기 시스템은 임의의 통계적 또는 기계/딥 러닝 분류 알고리즘을 실행함으로써 사용자 특성의 현재 세트를 저장된 사용자 특성 세트에 매칭할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 시스템이 현재 사용자의 식별자를 사용자 프로파일(330)과 연관된 식별자와 일치시키는 데 실패하고 현재 사용자의 특성 세트를 사용자 프로파일(340)과 연관된 특성 세트와 일치시키는 데 실패한 경우, 상기 시스템은 사용자를 게스트 사용자로 분류하고 게스트 사용자(340)와 연관하여 배설 이벤트 데이터를 저장할 수 있다.
배설물 분석(Excreta Analysis)
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 시스템의 일부 실시예는 배설물 분석 장치에서 배설물 분석 장치(280)의 근위 변기에서의 배설물 이벤트를 기록하고; 상기 배설 이벤트를 제1사용자 프로파일(290)과 연관시키도록 한다. 보다 구체적으로, 다양한 실시예에서, 상기 시스템은 사용자 배설물의 선택적 레이저 및/또는 LED 여기를 통해 수집된 이미지 및 스펙트럼 데이터를 캡처할 수 있다. 추가 실시예에서, 상기 시스템은 대변, 소변 및 화장지의 존재에 기초하여 배설물 분석 장치에 기록된 이미지 및 기타 데이터에 라벨을 붙일 수 있다. 배설 사건에 대한 책임이 있는 사용자가 식별되면, 상기 시스템은 사용자 프로필과 관련하여 배설 사건의 관련 이미지 및 데이터를 저장할 수 있다. 그런 다음 시스템은 이미지 분석, 기계 학습 및 기타 통계 도구를 통해 사용자의 건강/건강을 개선하거나 사용자의 위장 상태를 진단하기 위해 여러 배설 이벤트에 대해 이러한 데이터를 분석할 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, 상기 시스템은 대응하는 사용자 특성 세트와 함께 미확인 배설 이벤트를 저장할 수 있고; 사용자 특성 세트를 기반으로 게스트 사용자 프로필을 생성하고; 미확인 배설 이벤트를 게스트 사용자 프로필과 연관시킨다. 따라서 상기 시스템은 배설물 분석 장치의 새로운 사용자를 식별하고 사용자를 명시적으로 온보딩하기 전 또는 없이 배설물 이벤트를 추적할 수 있다. 따라서 익명의 사용자가 시스템과 함께 프로필을 만들 때 시스템은 이미 배설 이벤트 데이터와 사용자의 특성을 기록했으며 진단 결과나 통찰력을 새 사용자에게 즉시 전달할 수 있다.
또한 상기 시스템은 후속 미확인 사용자를 이전에 생성된 게스트 프로필과 일치시키려고 시도할 수 있다. 상기 시스템이 측정된 미확인 사용자의 특성과 게스트 사용자 프로필과 관련된 특성 세트 간의 일치 가능성이 높은 것으로 계산하는 경우, 상기 시스템은 게스트 사용자 프로필과 함께 미확인 사용자에 해당하는 배설 이벤트를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은, 게스트 사용자 프로파일과 연관된 배설 이벤트의 임계값을 기록하는 것에 응답하여, 게스트 사용자에게(배설 이벤트 직전, 도중 및/또는 이후에 게스트 사용자의 존재를 감지한 경우) 시스템에서 사용자 프로필을 생성하도록 프롬프트할 수 있다. 게스트 사용자가 이 프롬프트에 응답하면(분뇨 분석 장치의 인터페이스 또는 기본 애플리케이션의 입력을 통해) 시스템은 위에서 설명한 온보딩 프로세스를 시작할 수 있다.
다른 실시예에서, 현재 사용자를 식별하는 데 실패하는 것에 응답하여, 상기 시스템은 배설물 분석 장치의 알려진 사용자에게 (예: 사용자 개인 장치의 기본 애플리케이션을 통해) 그녀가 최근 배설 이벤트에 책임이 있는지 여부를 확인하도록 프롬프트할 수 있다. 예를 들어, 시스템이 배설 이벤트 동안 현재 사용자를 식별할 수 없는 경우, 상기 시스템은 사용자의 스마트폰에 알림을 보내 사용자가 근위 변기(proximal toilet)를 사용했는지 확인하도록 요청할 수 있다. 사용자가 근위 변기를 사용했음을 확인하는 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 시스템은 배설 이벤트를 알려진 사용자와 연관시킬 수 있다. 사용자가 근위 변기 사용을 거부하는 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 시스템은 배설 이벤트에 대응하는 현재 사용자의 특성 세트에 대한 게스트 사용자 프로파일을 생성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 개인 정보 보호 문제를 완화하기 위해 현재 사용자를 식별하지 못한 경우 배설 이벤트 데이터를 폐기할 수 있다.
개인 정보 보호 기능(Privacy Features)
상기 시스템이 잠재적으로 당혹스럽고 사적인 정보를 처리하기 때문에, 상기 시스템의 일부 실시예는 진단 정보, 식별 정보, BUAD 사용 관련 정보(예를 들어, 배설물의 원시 이미지 또는 사용자의 보울 움직임 타이밍)를 모호하게(obscure) 하기 위해 개인 정보 보호 기능을 실행할 수 있다. 따라서 민감한 데이터가 전송 중에 가로채거나 BUAD와 같은 분산된 위치에 존재할 가능성을 줄이기 위해, 상기 시스템은 BUAD에서 로컬로 또는 BUAD에 연결된 서버에서 원격으로 상기 방법의 특정 부분을 실행할 수 있다. 또한, 시스템의 일부 실시예는 식별정보와 진단정보를 별도로 전송하면서, 배설물 분석 장치와 시스템의 서버 세트 간의 전송을 예약 및/또는 일괄 처리할 수 있고, 따라서 특정 배설 이벤트의 타이밍 및 특정 배설 이벤트에 책임이 있는 사용자의 관련 식별을 모호(obscuring)하게 한다. 또한, 시스템의 다양한 실시예는 배설물 분석 장치와 시스템의 원격 서버 사이의 모든 전송을 암호화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 BUAD에서 BUAD 사용의 분석을 실행하고 결과적인 진단 정보(diagnostic information)를 원격 서버로 보낸다. 그런 다음 시스템은 상기 진단 정보와 관련하여 기록된 사용자의 식별자 및 특성을 보낼 수도 있다. 그런 다음 원격 서버는 진단 정보와 관련된 사용자를 식별할 수 있다. 따라서 이러한 실시예에서 시스템은 배설물 이미지를 전송하지 않으므로 악의적인 행위자가 이러한 이미지를 가로채는 것을 방지한다. 대안적으로, 시스템은 진단 정보의 보안을 우선시하고 원격 서버에서 배설물 이미지의 진단 분석을 수행할 수 있고, 따라서 배설물 분석 장치와 원격 서버 간의 진단 정보 전송을 방지한다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 식별 정보(사용자의 식별자 및 특성)와 배설물 이미지 및/또는 진단 정보를 일괄 처리하고(batch) 이 정보를 미리 결정된 일정에 대한 추가 분석을 위해 원격 서버에 전송한다. 추가로 또는 대안적으로, 악의적인 행위자가 진단 정보 및/또는 배설물 이미지를 사용자의 신원과 연관시키는 것을 방지하기 위해, 상기 시스템은 진단 정보 및/또는 배설물 이미지와 별도로 식별 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 두 개의 다른 시간에 배설물 분석 장치와 원격 서버 세트 사이에 데이터를 전송할 수 있으며, 한 번은 특정 배설 이벤트에 대한 식별 정보를 전송하고 두 번째는 진단 정보 및/또는 배설물 이미지를 전송한다. 그런 다음 시스템은 사용자 프로파일과 연관되지 않은 식별 레이블에 따라 원격 서버에서 이러한 이질적으로 전송된 데이터를 연관시킬 수 있다.
본 명세서에 기술된 시스템 및 방법은 컴퓨터 판독가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 수신하도록 구성된 기계로서 적어도 부분적으로 구현 및/또는 실현될 수 있다. 상기 명령은 애플리케이션, 애플릿, 호스트, 서버, 네트워크, 웹사이트, 통신 서비스, 통신 인터페이스, 사용자 컴퓨터 또는 모바일 장치의 하드웨어/펌웨어/소프트웨어 요소, 손목밴드(wristband), 스마트폰 또는 이들의 임의의 적절한 조합과 통합된 컴퓨터 실행 가능 구성 요소에 의해 실행될 수 있다. 실시예의 다른 시스템 및 방법은 컴퓨터 판독가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 수신하도록 구성된 기계로서 적어도 부분적으로 구현 및/또는 실현될 수 있다. 상기 명령은 위에서 설명된 유형의 장치 및 네트워크와 통합된 컴퓨터 실행 가능 구성 요소에 의해 통합된 컴퓨터 실행 가능 구성 요소에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, 플래시 메모리, EEPROM, 광학 장치(CD 또는 DVD), 하드 드라이브, 플로피 드라이브 또는 임의의 적절한 장치와 같은 임의의 적절한 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 실행 가능 구성 요소는 프로세서일 수 있지만 적절한 전용 하드웨어 장치는 (대안적으로 또는 추가로) 명령을 실행할 수 있다.
참조
PCT 특허 공보 WO 2018/187790
미국 가특허출원 No. 62/809522.
미국 가특허출원 No. 62/900309.
미국 가특허출원 No. 62/959139.
상기의 관점에서, 본 발명의 여러 목적이 달성되고 다른 이점이 달성됨을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이 상기 방법 및 구성에 다양한 변경이 이루어질 수 있으므로, 상기 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 하는 것으로 의도된다.
특허 간행물 및 비특허 문헌을 포함하나 이에 제한되지 않는 본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌은 참고로 본 명세서에 포함된다. 여기에 있는 참고문헌에 대한 논의는 단지 저자의 주장을 요약하기 위한 것이며 어떠한 참고문헌도 선행 기술을 구성한다는 것을 인정하지 않는다. 신청자는 인용된 참고 문헌의 정확성과 적절성에 이의를 제기할 권리가 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 수치 값 앞에 올 때 "약" 또는 "대략"이라는 용어는 10%의 범위를 더하거나 뺀 값을 나타낸다. 값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 명확하게 달리 명시하지 않는 한, 해당 범위의 상한 및 하한과 기타 명시된 또는 중간 값 사이의 각 중간 값은 하한 단위의 10분의 1까지로 이해되며, 언급된 범위는 본 개시내용에 포함된다. 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있고, 또한 언급된 범위 내의 구체적으로 배제된 대상에 따라 본 개시내용 내에 포함된다. 언급된 범위가 한계 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 포함된 것 중 하나 또는 둘 다를 제외한 범위가 또한 본 개시내용에 포함된다
본 명세서 및 실시예에서 사용된 부정관사 "a" 및 "an"은 명확하게 반대로 표시되지 않는 한 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 및 청구범위에서 본 명세서에 사용된 " 및/또는"이라는 문구는 이렇게 결합된 요소의 "어느 하나 또는 둘 모두", 즉, 일부 경우에는 결합적으로 존재하고 다른 경우에는 분리적으로 존재하는 요소를 의미하는 것으로 이해하여야 한다. '및/또는'으로 나열된 여러 요소는 동일한 방식으로 해석되어야 하며, 즉, 이렇게 결합된 요소 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. 및/또는 절에 의해 구체적으로 식별된 요소 이외의 요소는 구체적으로 식별된 이들 요소와 관련이 있든 무관하든 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "포함하는"과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 때 "A 및/또는 B"에 대한 언급은 일 실시예에서 A만(선택적으로 B 이외의 요소를 포함); 다른 실시예에서, B만(선택적으로 A 이외의 요소를 포함); 또 다른 실시예에서, A 및 B 모두(선택적으로 다른 요소를 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구 범위에서 사용된 "또는"은 상기 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록에서 항목을 분리할 때 "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉 적어도 하나의 포함뿐만 아니라, 하나 이상의 숫자 또는 엘리먼트의 목록, 및 선택적으로 추가의 비열거된 아이템을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "중 하나만" 또는 "중 정확하게 하나"와 같이, 지시된 용어들이 그 반대에 대해 명확히 표시된 경우, 또는 청구 범위에서 사용될 때, "구성되는"은 엘리먼트들의 다수 또는 목록 중 정확하게 하나의 엘리먼트의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 용어 "또는"은 배타적인 용어, 예를 들어 "둘 중 하나", "중 하나만" 또는 "중 정확히 하나"가 선행될 때 배타적인 대안(즉, "하나 또는 다른 하나이지만 둘 모두는 아님")을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 실시예에서 사용될 때 "본질적으로 구성되는"은 특허법 분야에서 사용되는 것과 같은 통상적인 의미를 갖는다.
명세서 및 청구범위에서 사용된 바와 같이, 하나 이상의 컴포넌트의 목록과 관련하여 "적어도 하나"라는 문구는 임의의 하나 이상의 요소의 목록의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 요소 목록에 구체적으로 나열된 각 요소와 요소 목록 중 적어도 하나를 포함할 필요는 없으며 요소 목록의 요소 조합을 제외하지 않아야 한다. 이 정의는 또한 "적어도 하나"라는 문구가 언급된 요소 목록 내에서 구체적으로 식별되는 요소 이외에 요소가 선택적으로 존재할 수 있게 하며, 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있거나 관계가 없다. 따라서, 비한정적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는 동등하게, "A 또는 B 중 적어도 하나" 또는 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는 하나 이상의 실시 양태에서 B를 함유하지 않는(및 선택적으로 B를 제외한 다른 원소를 포함하는) 하나 이상의 A를 임의로 포함하고; 다른 실시 양태에서 A는 존재하지 않는 (및 선택적으로 A 이외의 원소를 포함하는) 하나 이상의 B, 선택적으로 하나 이상의 B를 포함하고; 또 다른 구현 예에서는 하나 이상의 A 및 임의로 하나 이상의 B를 포함하는 하나 이상의(및 선택적으로 다른 원소를 포함하는) 하나 이상의 A와 조합할 수 있는 등이다.

Claims (40)

  1. 화장실 사용자를 감지하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 화장실 사용 분석 장치에 연결된 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 센서는 사용자를 감지 및/또는 식별하는데 사용될 수 있는 데이터를 생성하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 명시적 식별자(explicit identifier), 이미지 센서, 티오에프 카메라(time of flight camera), 로드 셀(load cell), 용량성 센서, 마이크, 음향 센서, 음파 센서, 초음파 센서, 수동 적외선 센서, 열전퇴(thermopile), 온도 센서, 모션 센서, 주변광 센서, 광전 센서, 구조화 조명 시스템, 지문 스캐너, 망막 스캐너, 홍채 분석기, 스마트폰, 웨어러블 식별자, 화장실 매트와 통합된 수동 체중계, 높이 센서, 피부색 센서, 생체전기 임피던스 회로, 심전도(electrocardiogram), 맥박 산소 측정기(pulse oximeter), 온도계, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자를 감지 및/또는 식별하는데 사용될 수 있는 데이터를 생성하는 하나 이상의 센서를 포함하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화장실 사용 분석 장치는 거울, 세면대(sink), 욕조(tub), 샤워기, 약 수납장, 변기, 비데 또는 이들의 조합에서 활동을 분석하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화장실 사용 분석 장치는 상기 사용자가 화장실을 사용하는 동안의 배설물을 분석하는 배설물 분석 장치인 것을 특징으로 하는 화장실 사용 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 소변, 대변, 위창자(flatus) 또는 대변 또는 소변으로부터의 오프 가스(off-gas)를 분석하는 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 소변을 분석하는 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 대변을 분석하는 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 소변 및 대변을 분석하는 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 변기의 보울에서 전자기 복사 또는 분석 화학물질을 검출하는 배설물 분석 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 소변 리셉터클(urine receptacle)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소변 리셉터클은 일회용인 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 소변 리셉터클은 재사용 가능한 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 교체 가능한 시각적 요검사 분석(replaceable visual urinalysis assay)을 추가로 포함하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 교체 가능한 시각적 요검사 분석이 딥스틱(dipstick)을 포함하는 시스템.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치는 세척 가능한 대변 수집기(flushable stool collector)를 포함하는 시스템.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 센서는 이미지 센서, TOF 카메라, 로드 셀, 온도 센서, 초음파 센서, 커패시턴스 센서, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 시스템.
  18. 제5항에 있어서,
    상기 센서는 이미지 센서인 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이미지 TOF 카메라(time-of-flight camera)인 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 변기의 시트 또는 시트 커버의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 변기의 시트 또는 시트 커버에 설치 또는 일체화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 변기 시트 커버에 일체화되거나 또는 설치되며, 여기서 상기 이미지 센서는 시트 커버가 올라간 경우에만 사용자를 이미징할 수 있는 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 시트 커버와 시트 사이에 일체화되거나 설치되어 상기 이미지 센서는 시트 커버가 올려진 경우에만 사용자를 이미징할 수 있는 시스템.
  24. 제5항에 있어서,
    상기 센서는 변기 시트 바닥의 피트(feet)에 통합된 하나 이상의 로드 셀이며, 여기서 상기 로드 셀은 변기 위의 사용자의 체중 분포를 측정하는 시스템.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 센서의 데이터가 컴퓨터 장치로 전송되고, 여기서 상기 컴퓨터 장치는 상기 센서에 의해 검출된 사용자의 특성을 결정하기 위해 데이터를 분석할 수 있는 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치는 사용자 감지 및 식별 전용이며 하우징의 센서에 결합되는 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치는 사용자 감지 및 식별 전용이 아니며 상기 센서와 함께 제공되지 않는 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 센서의 데이터는 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 통해 상기 컴퓨터 장치로 전송되는 시스템.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치는 또한 화장실 사용 분석 장치의 데이터를 분석할 수 있는 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 화장실 사용 분석 장치는 배설물 분석 장치인 시스템.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치는 센서로부터의 데이터를 사용하여 제1사용자를 감지하고 식별할 뿐만 아니라 하나 이상의 다른 추가 사용자를 감지 및 식별할 수 있는 소프트웨어를 포함하는 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 소프트웨어는 제1사용자에 대한 제1사용자 프로파일 및 제2 사용자에 대한 제2 사용자 프로파일을 생성할 수 있는 시스템.
  33. 화장실 사용자를 감지하는 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 사용자를 감지 및/또는 식별하기 위해 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항의 시스템에서 센서에 의해 생성된 데이터를 분석하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 센서의 데이터는 상기 사용자를 감지하고 식별하기 위해 데이터를 분석하는 컴퓨터 장치로 전송하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치는 상기 센서의 데이터를 저장된 사용자 프로필의 데이터와 비교하여 사용자를 식별하고, 여기서, (a) 상기 센서의 데이터가 사용자 프로필과 일치하는 경우, 상기 사용자는 사용자 프로필에서 사용자로 식별되고, (b) 상기 센서의 데이터가 사용자 프로필 또는 다른 저장된 사용자 프로필과 일치하지 않는 경우,상기 사용자는 게스트 또는 새로운 사용자로 식별되며, 여기서 상기 센서의 데이터는 새로운 사용자에 대한 사용자 프로필을 생성하는데 사용되는 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    화장실 사용 분석 장치는 배설물 분석 장치인 방법.
  37. 제34항에 있어서,
    상기 시스템은 개별 사용자를 식별하는 사용자 프로필을 생성하고; 현재 사용자의 존재를 감지하고; 현재 사용자를 사용자 프로필과 매칭시키고; 화장실 사용 이벤트를 기록하고;및 화장실 사용 이벤트를 일치된 사용자 프로필과 연결하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    화장실 사용 분석 장치는 배설물 분석 장치인 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 컴퓨터 장치 또는 제2컴퓨터 장치는 배설물 분석 장치로부터의 데이터를 분석하고 배설물 분석 장치로부터의 데이터를 사용자의 사용자 프로필과 연관시키는 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 배설물 분석 장치의 데이터는 사용자가 임상 소변 또는 대변 검사, 설사, 변비, 배뇨빈도의 변화, 배뇨량의 변화, 소변색의 변화, 배변빈도의 변화, 배변량의 변화, 배변경도의 변화, 배변색의 변화 또는 이들의 임의의 조합으로 식별할 수 있는 상태인지 여부를 판단하는 시스템.
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