KR20220076879A - IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템 - Google Patents

IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 비데의 배변추적을 통한 헬스케어 시스템에 관한 것으로, 비데 본체; 양변기 상부에 장착되는 좌판; 상기 좌판의 하부에 압력센서, 온도센서, 및 타이머 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 센서부; 상기 좌판의 후측 아래에 설치된 세척용 노즐; 상기 세척용 노즐과 연결되고 양변기 급수부에 설치된 자가발전부; 상기 자가발전부 내부에 설치된 소수력 발전 터빈; 및 세정액 펌핑장치; 통신부가 내장되고 상기 비데 본체의 일 측에 결합된 컨트롤박스; 상기 센서부를 통해 검출된 사용자의 데이터를 무선통신으로 사용자의 휴대용 단말기로 전송하고 홈네트워크와 연결되는 통신부; 상기 휴대용 단말기를 통해 사용자의 건강정보를 출력하고 상기 사용자 데이터를 지정된 서버로 전송하는 애플리케이션부;를 포함한다.

Description

IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템 {Health Care System through Barbed Tracking and Management of IoT-based self-generating Smart Bidet}
본 발명은 자가발전 스마트 비데를 통한 헬스케어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력이 제한되는 장소에서 비데(bidet)의 사용을 가능케 하고, 홈네트워크 연동과 휴대용 단말기 통신을 이용해 사용자에게 배변추적 데이터를 제공하는 한편, 서버와 통신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행할 수 있도록 하는, 스마트 비데를 통한 헬스케어 시스템에 관한 것이다.
21세기 삶의 수준과 기술의 수준이 향상되고, 개인의 건강관리에 관심이 높아짐에 따라, 최근엔 의식적으로 병원을 찾아가 건강검진을 받지 않아도 웨어러블 디바이스 등을 통해 개인이 실시간으로 건강정보를 확인할 수 있는 헬스케어 관련 서비스들이 연구 개발되고 있다.
특히 현대엔 식습관이 서양화되고, 소화불량 및 변비 등의 소화질환을 앓는 인구가 증가함에 따라 배변습관의 중요성이 대두되고 있으며, 인간이 배변활동으로 배출하는 변은 질병 및 건강 체크 지표로 활용되고 있다.
한편, 현재의 비데(bidet)는 용변 후 생식기와 항문주위를 세척하는데 쓰이는 기구로서, 좌판과 세척 노즐로 구성되어 지며, 양변기의 상부에 일체형 또는 별도로 설치되어 용변 후 상기한 세척 노즐에서 물을 분사하여 상기한 생식기 및 항문주위를 세척하는 위생기구로 사용된다.
일반적으로 이러한 비데는 상기한 것과 같이 단순 위생기구로 사용하는 것에 불과하였으나, 개인 건강관리의 관심과 중요성이 날로 높아지는 최근에는 이를 이용한 헬스케어 시스템의 연구와 개발이 진행되고 있다.
그러나 아직까지 개인 가정의 비데 보급율이 낮고, 렌탈 상품이 대부분을 차지하고 있으며, 낙후된 시설에서 양변기 주변 전력공급원이 제한되어 비데 설치가 불가능한 실정이다. 또한 비데를 사용한 헬스케어 기술들의 수준은 초기단계에 머물러 있어 의미 있는 실전적 사용에 한계가 있으며, 관련 플랫폼의 개발 및 보급 또한 매우 느린 속도로 진행중이다. 따라서 비데의 보급과 이 분야의 기술발전을 위해서는 독자적으로 동작 가능하며 사용자의 편의성을 높이기 위해 사용자와 유기적으로 연결가능한 새로운 시스템이 필요한 상황이다.
기존에도 비데를 이용해 검출된 데이터를 바탕으로 헬스케어에 이용할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있으나, 보다 정확한 건강관리 기능을 수행할 수 있도록 하면서 단가를 최소화할 수 있도록 하는 방법에 대한 연구가 필요한 상황이다.
[문헌1] 대한민국 공개특허 10-2017-0162197호 (스마트 헬스케어 비데 및 그 제어 방법) [문헌2] 대한민국 공개특허 10-2014-0139239호 (생체 정보 생성 비데 및 비데를 이용한 생체정보 생성 방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 비데(bidet) 자체적으로 전력을 생산 및 사용함으로써, 외부 전력을 사용하지 않고, 전력이 제한되는 장소에서 비데의 사용을 가능케 하고, 홈네트워크 연동과 휴대용 단말기 통신을 이용해 사용자에게 배변추적 데이터를 제공하는 한편, 서버와 통신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행할 수 있도록 하는, 스마트 비데를 통한 헬스케어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트 비데의 배변추적을 통한 헬스케어 시스템은 비데 본체; 양변기 상부에 장착되는 좌판; 상기 좌판의 하부에 압력센서, 온도센서, 및 타이머 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 센서부; 상기 좌판의 후측 아래에 설치된 세척용 노즐; 상기 세척용 노즐과 연결되고 양변기 급수부에 설치된 자가발전부; 상기 자가발전부 내부에 설치된 소수력 발전 터빈; 및 세정액 펌핑장치; 통신부가 내장되고 상기 비데 본체의 일 측에 결합된 컨트롤박스; 상기 센서부를 통해 검출된 사용자의 데이터를 무선통신으로 사용자의 휴대용 단말기로 전송하고 홈네트워크와 연결되는 통신부; 상기 휴대용 단말기를 통해 사용자의 건강정보를 출력하고 상기 사용자 데이터를 지정된 서버로 전송하는 애플리케이션부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 무선통신 방식으로 지정된 휴대용 단말기 및 홈네트워크 단말기 중 적어도 하나와 통신하기 위한 통신부;를 포함하며, 상기 통신부는, 상기 센서부를 통해 검출된 사용자의 데이터를 기 설정된 형태의 데이터 패킷 형태로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신부는 단거리 무선통신의 일종인 저에너지 블루투스 통신모듈을 이용하며, 상기 센서부의 압력센서; 및 온도센서; 중 적어도 하나와 연동하여 사용자가 좌판에 착좌 하였을 때에만 동작해 저전력의 환경에서도 작동 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 애플리케이션부는, 상기 센서부를 통해 검출된 데이터를 애플리케이션부로 전송하거나, 사용자의 휴대용 단말기로 상기 애플리케이션부에 데이터를 입력하거나, 또는 서버로부터 수신된 사용자별 맞춤 헬스케어 정보를 저장하는 개인정보 저장부;를 포함하며, 상기 사용자별 데이터는 사용자의 성별, 및 나이 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 이용정보 및 기타 생체정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 개인정보 저장부에 저장되는 사용자 데이터는 상기 애플리케이션부와 연동되는 사용자의 휴대용 단말기의 암호화 키체인과 연동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 애플리케이션부는 건강정보 서버와 연동되며, 사용자의 의사결정에 따라 사용자의 데이터를 상기 건강정보 서버에 전송하여 전문가의 헬스케어 가이드, 및 상세 건강 정보를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 건강정보 서버는 상기 애플리케이션부에서 전송되는 적어도 하나 이상의 사용자 데이터를 이용해 학습을 수행하며, 지속적으로 최신의 건강정보에 대한 업데이트를 수행하고, 지속적인 데이터 집계, 및 학습과 건강정보 업데이트를 통해 개인의 건강정보, 및 동일한 나이와 성별의 다른 사용자의 건강정보 비교 중 적어도 하나 이상을 반영하며, 사용자에게 최적의 헬스케어 가이드를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 자가발전부는 소수력 발전 터빈과 펌핑장치로 구성되며, 양변기의 후면 급수부에 설치되어 양변기에 물이 공급될 때의 수압차로 터빈을 회전시켜 얻는 전력을 스마트 비데의 동력으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 자가발전부는 생산된 전력을 저장할 수 있는 축전지를 포함하며, 축전지에 저장된 전력은 1차적으로 세척 노즐의 세척액 분사를 위한 펌핑장치에 사용되며, 2차적으로 통신부 모듈에 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 데이터 패킷은, 적어도 5개의 필드를 포함하며, 상기 5개의 필드는, 헤드(head) 정보가 저장되는 제1 필드, 센서 디바이스 아이디 정보가 저장되는 제2 필드, 데이터의 길이(Length) 정보가 저장되는 제3 필드, 생체정보 데이터가 저장되는 제4 필드, 및 테일(tail) 정보가 저장되는 제5 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신부는 사용자의 휴대용 단말기가 연결되었을 때, 상기 축전지의 잔량을 상기 애플리케이션부를 통해 사용자에게 알리고, 예비전력으로 1차전지를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 센서부는 사용자가 비데 좌판에 착좌하는 것을 감지하는 즉시 통신부를 통해 사용자의 휴대용 단말기와 연결을 시도하고, 애플리케이션부의 개인정보 저장부에 저장된 사용자 누적 데이터를 바탕으로 평균 사용시간과 실제 사용시간을 비교하며, 사용자가 좌판에서 착좌를 종료하고 일어나는 것을 감지하면, 사용자별 생체정보, 주간 이용횟수, 1회 사용시간,및 주간 평균 사용시간 중 적어도 하나 이상을 개인정보 저장부에 누적 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 애플리케이션부는 집계된 사용자의 데이터를 바탕으로 주간 배변추적 리포트 알림을 사용자의 휴대용 단말기로 전송하며, 사용자의 의사결정에 따라 매주 맞춤형 헬스케어 가이드를 제공받을 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면. 본 발명은 비데(bidet) 자체적으로 전력을 생산하여 전력이 제한된 환경에서도 사용이 가능하며, 홈네트워크와 연동하여 실시간 모니터링이 가능하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 휴대용 단말기를 통해 개인의 배변주기, 및 서버와 통신하여 사용자별 데이터를 바탕으로 맞춤형 헬스케어 가이드를 수행할 수 있도록 한다.
도 1은 전체적인 자가발전 스마트 비데의 외관과 개략적으로 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 센서와 장착위치를 설명하기 위하여 상측에서 바라본 좌판을 보인 예시도.
도 3은 상기 도2에 있어서, 하측에서 바라본 좌판을 보인 예시도.
도4및 도5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 자가발전부의 소수력 발전 터빈, 및 축전지와 장착위치를 설명하기 위한 자가발전부의 단면을 보인 예시도.
도6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 타이머와 장착위치를 설명하기 위한 컨트롤박스의 사시도를 보인 예시도.
도7은 상기 도6에 있어서, 자가발전 스마트 비데에 장착되는 타이머 디스플레이, 축전지, 및 메인 디스플레이와 장착위치를 설명하기 위한 컨트롤박스의 단면을 보인 예시도.
도8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도9및 도10은 본 발명에 일 실시예에 따른 페어링 절차와 일반모드의 동작 구성, 및 방법을 설명하기 위한 순서도.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압측정 단계의 구성을 설명하기 위한 순서도.
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데가 애플리케이션부로 헬스가이드 및 리포트 정보를 출력하는 방법을 설명하기 위한 순서도.
도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데가 건강정보 서버로부터 건강정보를 수신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 전체적인 자가발전 스마트 비데의 외관과 개략적으로 보인 예시도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 전체적인 자가발전 스마트 비데 장치는, 양변기(1)에 설치되는 비데 본체(10), 상기 양변기(1) 상부에 장착되는 좌판(101), 상기 좌판(101)의 후측 아래에 설치된 세척용 노즐(102), 상기 세척용 노즐(102)과 연결되고 상기 양변기(1)의 급수부에 설치된 자가발전부(20), 통신부(도6의 40)가 장착되고 상기 비데 본체(10)의 일 측에 결합된 컨트롤박스(103), 및 통신부(도6의 40)과 무선통신으로 연결되는 사용자 휴대용 단말기의 애플리케이션부(30)를 포함한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른, IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템은, 상기 도1에 도시된 전체적인 자가발전 스마트 비데 장치에 사용자의 생체정보 데이터를 검출하여 헬스케어 가이드를 제공하기 위한 기능들이 추가로 더 포함된다.
이하 도2 와 도3, 도6, 및 도7을 참조하여 상기 추가 기능들에 대해서 설명한다.
도2는 본 발명의 일시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 센서와 장착 위치를 설명하기 위하여 상측에서 바라본 좌판을 보인 예시도이고, 도3은 상기 도2에 있어서, 하측에서 바라본 좌판을 보인 예시도이다.
도2와 도3을 참조하면, 사용자가 착좌하는 좌판(101) 상부의 어느 일단에서 사용자의 착좌를 감지하고 체온을 측정하는 온도센서(502)가 장착되며, 상기 좌판(101)의 좌, 우측에는 사용자의 착좌로 인하여 상기 좌판(101)과 그 아래 위치한 양변기(1) 사이에 발생되는 압력을 각 부분별로 측정하는 적어도 2개 이상의 압력센서(501)가 장착된다.
여기서 상기 압력센서(501)는 사용자가 바른 자세로 배변을 할 수 있도록 유도한다. 가령 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 좌판(101)의 좌, 우측에 총 4개의 압력센서(501)가 장착되었다고 가정할 경우, 상기 4개의 압력센서(501)에 가해지는 압력, 및 힘의 위상차이동을 바탕으로, 사용자의 자세를 판별할 수 있다.
또한 상기 압력센서(501)는 비데 사용 중인 사용자의 앉은 자세를 감지 및 예측하여 앉은 자세 교정 및 골반, 척추질환 예방과 개선이 가능하도록 하는 착좌 자세 검출수단으로 사용된다.
또한 상기 압력센서(501)는 압력의 강도에 따라 변하는 저항값을 측정하는 센서로, 이때 상기 압력센서(501)는 상기 자세 검출수단으로 활용하기 위해, 좌판(101) 좌, 우측에 각각 하나 이상씩 총 2개 이상을 설치하는 것이 필요하고, 그 측정값 및 판단의 정밀도를 향상시키기 위해서는 좌, 우측에 각각 2개씩 총 4개 이상을 설치하는 것이 필요하다.
이때 상기 압력센서(501)의 활성화 부분은 좌판 측으로 향하며, 사용자가 좌판 위에 착좌시 주어지는 압력을 독립된 4개의 센서에서 개별적으로 측정 가능하고, 이들 정보를 분석하여 사용자의 착좌 자세 검출 및 앉은 자세 교정 가이드 등을 제공할 수 있게 된다.
또한 상기 온도센서(502)는 사용자의 체온을 측정하기 위한 것으로, 사용자가 착좌하는 좌판(101)의 어느 일단의 표면에 노출된 접촉식 방식으로 장착되거나, 적외선 신호를 이용한 비접촉식 방식으로 장착될 수 있다.
또한 상기 압력센서(501)와 온도센서(502)는 타이머(도7의 503)와 연결되며, 사용자의 착좌 지속시간과 비데 사용 시각을 측정하여 상기 통신부(40)를 통해 애플리케이션부(30)로 정보 데이터를 전송한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 타이머와 장착위치를 설명하기 위한 컨트롤박스의 사시도를 보인 예시도이며, 도7은 상기 도6에 있어서, 자가발전 스마트 비데에 장착되는 타이머 디스플레이, 축전지, 및 메인 디스플레이와 장착위치를 설명하기 위한 컨트롤박스의 단면을 보인 예시도이다.
도6과 도7을 참조하면, 사용자가 비데기능을 조작하는 컨트롤박스(103)는 상부의 어느 일단에서 사용자의 비데 사용 시간을 측정하는 타이머(503)가 장착되며, 상기 타이머(503)의 값을 출력하는 타이머 디스플레이(104)와 애플리케이션부(30)와 연동된 값을 출력하는 메인 디스플레이(105)가 위치하며, 상기 컨트롤박스(103)의 내부에는 자가발전부(20)의 전력을 저장하는 축전지(202), 상기 컨트롤박스(103)의 하부에는 통신부(40)를 포함한다.
여기서 상기 타이머(503)는 상기 압력센서(501) 및 온도센서(502)와 연결되며, 사용자의 착좌 지속시간과 비데 사용 시각을 측정하여 상기 통신부(40)를 통해 애플리케이션부(30)로 정보 데이터를 전송한다.
이상으로 본 실시예에 따른 IoT기반 자가발전 스마트 비데의 배변추적 관리를 통한 헬스케어 시스템의 생체정보 데이터 검출에 관련된 추가 기능들에 대해서 설명하였다. 이하 자가발전 기능에 대해서 설명한다.
상기 도1을 참조하면, 자가발전 스마트 비데는 자가발전부(20)를 포함한다.
도4와 도5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 자가발전 스마트 비데에 장착되는 자가발전부의 소수력 발전 터빈, 및 축전지와 장착위치를 설명하기 위한 자가발전부의 단면을 보인 예시도이다.
도4와 도5를 참조하면, 자가발전부(20)는 소수력 발전 터빈(201), 상기 소수력 발전 터빈(201)과 연결된 기초축전지(202), 원수 유입로(203), 수압감지센서(204), 원수 배출로(205), 세정액 출수구(206), 자가발전 제어부(207), 개폐밸브(208), 및 세정액 펌핑장치(209)로 구성된다.
여기서 상기 소수력 발전 터빈(201)은 노즐세척, 원수 유입 등으로 인한 원수 공급시, 원수 유입로(203)를 통해 공급된 물의 수압으로 인해 회전하며, 상기 소수력 발전 터빈(201)의 회전으로 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전력은 기초축전지(202)에 1차적으로 충전된다.
이때 상기 기초축전지(202)는 자가발전 제어부(207), 개폐밸브(208), 및 세정액 펌핑장치(209)와 연결되어 있으며, 추가발전으로 생성된 전력은 상기 컨트롤박스(103) 내부의 축전지(202)에 저장된다.
여기서 상기 자가발전 제어부(207)는 수압감지센서(204)를 통해 개폐밸브(208)의 개폐 여부를 판단하는 프로세서로 1차적으로 기초축전지(202)의 전력을 사용하며, 2차적으로 세정액 펌핑장치(209)로 전력을 보낸다.
또한 상기 세정액 펌핑장치(209)는 사용자가 비데기능을 사용할 때, 컨트롤박스(103)의 신호를 바탕으로 지정된 시간동안 세정액 펌핑을 수행하며, 세정액 펌핑장치(209)의 펌핑에 의해 발생한 압력차에 의해 자가발전부(20)내부로 유입된 원수는 세정액 출수구(206)를 통해 세척용 노즐(102)로 이동, 분사된다.
이때 상기 자가발전 제어부(207)는 개폐밸브(208)를 폐쇄하며, 자가발전부(20) 내부로 유입된 원수는 지속적으로 소수력 발전 터빈(201)을 회전시키며 추가 발전을 수행한다.
또한 상기 개폐밸브(208)는 자가발전 제어부(207)를 통해 전자식으로 제어되는 장치로, 양변기(1)의 수조탱크를 채우기 위한 원수 유입때 다시 개방되며, 유입된 원수는 소수력 발전 터빈(201)을 회전시키며 추가 발전을 수행한 후, 원수 배출로(205)를 통해 수조탱크로 이동한다.
도8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데는, 도1에 도시된 구성에 추가로, 통신부(40), 개인정보 저장부(310), 및 건강정보 서버(60)을 더 포함하고 상기 센서부 및 자가발전부의 구성요소를 전체적으로 나타내고 있다.
상기 통신부(40)는, 무선 통신(저에너지 블루투스, 홈네트워크 WiFi, NFC 등) 방식으로 휴대용 단말기 및 홈 네트워크 단말기와 통신한다.
또한 상기 통신부(40)는, 상기 애플리케이션부(30)와 상시 연동되며, 상기 센서부(50)를 통해 수집한 생체정보 데이터를 일정한 형태의 데이터 패킷으로 변환하여 전송한다.
상기 개인정보 저장부(310)는 사용자 휴대용 단말기의 애플리케이션부(30)에 포함되며, 사용자의 휴대용 단말기의 암호화 키체인과 연동되기 때문에 비데본체(10)를 통한 개인정보 유출을 방지할 수 있다.
상기 애플리케이션부(30)는 사용자가 비데를 사용중, 혹은 일정 주기로 사용자의 휴대용 단말기를 통해 헬스 리포트, 배변추적 등의 정보를 알림으로 출력한다.
예컨대 상기 애플리케이션부(30)는 "주간 평균 배변횟수는 3회이며, 1회 배변 소요 시간은 8분으로 평균에 비해 3분 길어 치질, 치루등의 질병에 노출되어 있습니다. 현재 체온은 37도로 정상 체온입니다." 와 같은 정보를 사용자의 휴대용 단말기를 통해 제공할 수 있다.
이때 상기 건강정보 서버(60)는 다른 비데의 사용자들이 전송하는 생체정보 데이터를 이용해 학습을 수행하며, 지속적으로 머신러닝을 통해 최신의 건강정보에 대한 업데이트를 수행하고, 사용자별 최적화된 헬스케어 가이드를 제공할 수 있다.
이에 따라 본 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템은 상기 애플리케이션부(30)의 기초가 되는 앱(APP)을 통해 상기 건강정보 서버(60)에 생체정보 데이터를 전송하고, 상기 건강정보 서버(60)로부터 사용자별 건강정보와 헬스케어 가이드를 전송받아 애플리케이션부(30)를 통해 사용자의 휴대용 단말기, 및 비데 본체(10)의 메인 디스플레이(105) 중 적어도 하나 이상을 통해서 출력 할 수 있다.
도9및 도10은 본 발명에 일 실시예에 따른 페어링 절차와 일반모드의 동작 구성, 및 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도9를 참조하면, 사용자가 비데 좌판(101)에 착좌하는 것을 감지한다(S101). 예컨대 상기 센서부(50)의 압력센서(501), 및 온도센서(502)를 통해 사용자가 비데에 착좌한 것을 감지할 수 있다.
상기와 같이 사용자의 착좌가 감지되면(S101의 예), 상기 자가발전부(20)는 축전지의 전압 측정단계를 수행한다(S102).
그리고 상기 통신부(40)는 홈 네트워크 단말기와 무선 통신 페어링을 시도한다(S103).
상기 통신부(40)가 홈 네트워크 단말기와 페어링을 성공하면(S104의 예), 비데는 선택기능을 수행하고 생체정보 데이터를 홈 네트워크로 전송한다(S109).
상기 통신부(40)가 홈 네트워크 단말기와 페어링을 실패하고(S104의 아니오), 지정시간이 경과하면(S105의 예), 상기 통신부(40)는 근처에 위치한 사용자의 휴대용 단말기에 페어링을 시도한다(S106).
상기 통신부(40)가 홈 네트워크 단말기, 및 휴대용 단말기와의 페어링을 모두 실패하면(S107의 아니오), 비데는 일반모드를 실행한 후(S108), 선택기능을 수행한다(S109).
상기 일반모드는 무선통신 기능을 사용하지 않고, 비데 본체 내 플래쉬 메모리(미도시)에 생체정보 데이터를 저장하는 것으로, 사용자가 차기에 이용시 페어링된 단말기 상태에서 데이터를 전송하는 매뉴얼 입력 모드이다.
이에 따라 사용자는 3단계에 걸쳐 생체정보 데이터를 수신 받을 수 있어 데이터 손실 및 미전송 등의 오차범위를 줄일 수 있도록 한다.
상기 선택기능(S109)은 노즐세척부터 전원차단까지의 단계로 구성된다(S110~S116).
사용자가 좌판(101)에 착좌하면, 노즐세척이 이루어진다(S110).
이때 자가발전부(20)는 유입되는 원수로 자가발전 가능여부를 판단하며(S111), 추가발전을 수행한다(도11의 S209).
그리고 사용자가 용변을 마치고 세척 또는 비데 기능을 선택하면 상기 세척용 노즐(102)는 세척 및 비데 기능을 수행하며(S113), 이후 2차 노즐세척 단계를 수행한다(S115).
이때 상기와 마찬가지로 자가발전부(20)는 유입되는 원수로 자가발전 가능여부를 판단하며(S111), 추가발전을 수행한다(도11의 S209).
그리고 사용자가 착좌를 종료하고 상기 좌판(101)에서 일어남이 감지되고, 일정 시간이 경과하면 전원을 차단하고 추가발전 대기상태로 돌아간다(S116).
이에 따라 자가발전 스마트 비데는 사용자가 비데를 사용 중일 때에도, 추가 발전을 수행하며, 이를 이용해 상기 스마트 비데의 작동 전력을 상시 확보할 수 있다.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압측정 단계의 구성을 설명하기 위한 순서도이다.
상기 도9의 전압측정단계(S102)는 도11을 참고하여 설명한다.
상기 자가발전부(20)는 사용자의 자가발전 스마트 비데 사용을 감지하였을 때, 상기 스마트 비데가 작동할 수 있는 전력이 남아있는지 기초축전지(202)의 충전 필요 여부를 확인한다(S201)
이때 기초축전지(202)의 잔여 전력이 충분하지 않으면(S201의 예), 저전력 모드를 실행한다(S202).
상기 저전력 모드는 스마트 비데의 무선통신 및 생체정보 데이터 수집 기능을 off한 모드로 통상적인 비데의 기능인 세정기능만을 수행하는 모드이다.
상기 저전력 모드 실행한 이후(S202), 발전을 수행하였음에도(S203), 기초축전지(202)의 잔여전력이 부족하다면(S205의 예), 애플리케이션부(30)로 방전 경고 알림을 전송한다(S207).
상기 도면11에서, 방전 경고 알림은 페어링된 사용자의 홈 네트워크 단말기, 휴대용 단말기, 및 컨트롤박스(103)의 메인 디스플레이(105) 중 적어도 하나에 출력되어야 한다.
상기 기초축전지(202)의 잔여 전력이 충분하다면(S201의 아니오, 205의 아니오), 저전력 모드를 해제한다(S206, S208).
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데가 애플리케이션부로 헬스가이드 및 리포트 정보를 출력하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도12를 참조하면, 센서부(50)는 사용자가 비데 좌판(101)에 착좌하는지 감지한다(S301).
상기 사용자가 배변을 하기 위하여 비데 좌판(101)에 착좌할 경우(S301의 예), 상기 통신부(40)는 사용자의 애플리케이션부(30)를 통해 착좌한 사용자를 인식한다(S302).
예컨대 상기 통신부(40)는 사용자의 애플리케이션부(30)와 홈네트워크 및 휴대용 단말기로 무선통신 페어링 되거나, 비데의 컨트롤박스(103)의 메뉴 선택을 통한 매뉴얼 방식으로 사용자를 입력하는 방식 중 적어도 한 가지 방법을 적용할 수 있다.
상기와 같이 사용자가 인식되면, 상기 통신부(50)는 사용자의 휴대용 단말기의 애플리케이션부(30)를 통해 상기 건강정보 서버(60)로부터 생체정보를 반영한 헬스케어 정보를 다운로드 받아 상기 사용자의 휴대용 단말기를 통해 헬스리포트 및 가이드 정보를 출력한다(S303).
그리고 상기 센서부(50)는 사용자가 비데 좌판(101)에서 착좌를 종료하고 일어나는 것을 감지한다(S304).
사용자가 착좌를 종료하면(S304의 예), 상기 통신부(50)는 사용자의 생체정보 데이터, 이용기록(주간 횟수, 이용시간 등) 및 추가적으로 입력된 주관적 정보를 상기 애플리케이션부(30)의 개인정보 저장부(310)에 전송 및 저장한다(S305).
상기 주관적 정보는 변의 색 및 이상징후(혈변, 소화장애 등)을 포함하는 것으로 정보가 누적될수록 사용자에게 높은 정확도와 양질의 헬스케어 가이드를 제공할 수 있다.
도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 스마트 비데가 건강정보 서버로부터 건강정보를 수신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도로서, 비데가 휴대용 단말기의 애플리케이션부(30)를 통해 건강정보 서버(60)와 통신하여 비데의 센서부(50)로 수집한 사용자의 생체정보 데이터를 바탕으로 상기 건강정보 서버(60)가 건강상태를 판별하고, 이 건강상태 정보를 비데가 휴대용 단말기의 상기 애플리케이션부(30)를 통해 상기 건강정보 서버(60)로부터 수신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
도13을 참조하면, 센서부(50)는 사용자의 생체정보 데이터를 수집하고(S401), 수집한 상기 생체정보 데이터를 패킷 형태로 변환하여 통신부(40)를 통해 애플리케이션부(30)로 무선 송신한다(S402).
그리고 상기 애플리케이션부(30)는 상기 데이터 패킷을 수신하여 사용자의 개인 디바이스(휴대용 단말기 및 홈 네트워크 연동전자기기)를 통해 정보를 출력한다(S403).
또한 상기 데이터 패킷 형태의 생체정보 데이터는 상기 건강정보 서버(60)에 업로드 되며(S404), 상기 건강정보 서버(60)는 업로드된 상기 생체정보 데이터를 이용해 자신이 가지고 있는 학습정보와 건강정보를 토대로 사용자별 건강상태와 헬스케어 정보를 분석한다(S405).
상기 건강정보 서버(60)가 분석한 결과물인 헬스케어 가이드는 사용자의 개인 디바이스(휴대용 단말기 및 홈 네트워크 연동전자기기)로 전송하며(S406), 상기 애플리케이션부(30)는 수신된 헬스케어 가이드라인 및 건강정보를 비데 본체(10)의 타이머 및 메인 디스플레이(104, 105)에 출력한다(S407).
상기와 같이 본 실시예는 비데(bidet) 자체적으로 전력을 생산 및 사용함으로써, 외부 전력을 사용하지 않고, 전력이 제한되는 장소에서 비데의 사용을 가능케 하고, 홈네트워크 연동과 휴대용 단말기 통신을 이용해 사용자에게 배변추적 데이터를 제공하는 한편, 서버와 통신하여 사용자별 헬스케어 가이드를 수행할 수 있도록 하는, 스마트 비데를 통한 헬스케어 시스템을 제공할 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었다.
1 : 양변기
10 : 비데본체
20 : 자가발전부
30 : 애플리케이션부
40 : 통신부
50 : 센서부
60 : 건강정보 서버
101 : 좌판
102 : 세척용 노즐
103 : 컨트롤 박스
104 : 타이머 디스플레이
105 : 메인 디스플레이
201 : 소수력 발전 터빈
202 : 기초축전지
203 : 원수 유입로
204 : 수압감지센서
205 : 원수 배출로
206 : 세척액 출수구
207 : 자가발전 제어부
208 : 개폐밸브
209 : 세정액 펌핑장치
310 : 개인정보 저장부
501 : 압력센서
502 : 온도센서
503 : 타이머

Claims (13)

  1. 비데 본체;
    양변기 상부에 장착되는 좌판;
    상기 좌판의 하부에 압력센서, 온도센서, 및 타이머 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 센서부;
    상기 좌판의 후측 아래에 설치된 세척용 노즐;
    상기 세척용 노즐과 연결되고 양변기 급수부에 설치된 자가발전부;
    상기 자가발전부 내부에 설치된 소수력 발전 터빈, 축전지 및 세정액 펌핑장치;
    통신부가 내장되고 상기 비데 본체의 일 측에 결합된 컨트롤 박스;
    상기 센서부를 통해 검출된 사용자의 데이터를 무선통신으로 사용자의 휴대용 단말기로 전송하고, 홈네트워크와 연결되는 통신부;
    상기 휴대용 단말기를 통해 사용자의 건강정보를 출력하고 상기 사용자 데이터를 지정된 서버로 전송하며 개인정보 저장부를 포함하는 애플리케이션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    무선통신 방식으로 지정된 휴대용 단말기, 및 홈네트워크 단말기 중 적어도 하나와 통신하기 위한 통신부;를 더 포함하며,
    상기 통신부는,
    상기 센서부를 통해 검출된 사용자의 데이터를 기 설정된 형태의 데이터 패킷 형태로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 통신부는,
    단거리 무선통신의 일종인 저에너지 블루투스 통신모듈을 이용하며,
    상기 센서부의 압력센서, 및 온도센서 중 적어도 하나와 연동하여 사용자가 좌판에 착좌 하였을 때에만 동작해 저전력의 환경에서도 작동 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 데이터 패킷은,
    적어도 5개의 필드를 포함하며, 상기 5개의 필드는, 헤드(head) 정보가 저장되는 제1 필드, 센서 디바이스 아이디 정보가 저장되는 제2 필드, 데이터의 길이(Length) 정보가 저장되는 제3 필드, 생체정보 데이터가 저장되는 제4 필드, 및 테일(tail) 정보가 저장되는 제5 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 통신부는,
    사용자의 휴대용 단말기가 연결되었을 때, 상기 축전지의 잔량을 상기 애플리케이션부를 통해 사용자에게 알리고, 예비전력으로 1차전지를 사용하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템은,
    상기 센서부를 통해 검출된 데이터를 애플리케이션부로 전송하거나, 사용자의 휴대용 단말기로 상기 애플리케이션부에 데이터를 입력하거나, 또는 서버로부터 수신된 사용자별 맞춤 헬스케어 정보를 저장하는 개인정보 저장부;를 포함하며,
    상기 사용자별 데이터는 사용자의 성별, 및 나이 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 이용정보 및 기타 생체정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 개인정보 저장부에 저장되는 사용자 데이터는,
    상기 애플리케이션부와 연동되는 사용자의 휴대용 단말기의 암호화 키체인과 연동되는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션부는,
    건강정보 서버와 연동되며, 사용자의 의사결정에 따라 사용자의 데이터를 상기 건강정보 서버에 전송하여 전문가의 헬스케어 가이드, 및 상세 건강 정보를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 건강정보 서버는,
    상기 애플리케이션부에서 전송되는 적어도 하나 이상의 사용자 데이터를 이용해 학습을 수행하며,
    지속적으로 최신의 건강정보에 대한 업데이트를 수행하고,
    지속적인 데이터 집계, 및 학습과 건강정보 업데이트를 통해 개인의 건강정보, 및 동일한 나이와 성별의 다른 사용자의 건강정보 비교 중 적어도 하나 이상을 반영하며,
    사용자에게 맞춤형 헬스케어 가이드를 제공하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 자가발전부는,
    소수력 발전 터빈과 펌핑장치로 구성되며,
    양변기의 후면 급수부에 설치되어 양변기에 물이 공급될 때의 수압차로 터빈을 회전시켜 얻는 전력을 스마트 비데의 동력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 자가발전부는,
    생산된 전력을 저장할 수 있는 축전지를 포함하며,
    축전지에 저장된 전력은 1차적으로 세척 노즐의 세척액 분사를 위한 펌핑장치에 사용되며,
    2차적으로 통신부 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 센서부는,
    사용자가 비데 좌판에 착좌하는 것을 감지하는 즉시 통신부를 통해 사용자의 휴대용 단말기와 연결을 시도하고,
    애플리케이션부의 개인정보 저장부에 저장된 사용자 누적 데이터를 바탕으로 평균 사용시간과 실제 사용시간을 비교하며,
    사용자가 좌판에서 착좌를 종료하고 일어나는 것을 감지하면, 사용자별 생체정보, 주간 이용횟수, 1회 사용시간, 및 주간 평균 사용시간 중 적어도 하나 이상을 개인정보 저장부에 누적 저장하는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션부는,
    집계된 사용자의 데이터를 바탕으로 주간 배변추적 리포트 알림을 사용자의 휴대용 단말기로 전송하며, 사용자의 의사결정에 따라 매주 맞춤형 헬스케어 가이드를 제공받을 수 있는 것을 특징으로 하는 자가발전 스마트 비데 헬스케어 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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