KR101721084B1

KR101721084B1 - 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치

Info

Publication number: KR101721084B1
Application number: KR1020150155956A
Authority: KR
Inventors: 김권희; 채수원
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2035-11-06
Also published as: WO2017078502A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 동일 평면상에서 서로 나란하게 배치된 제1 및 제2 전극을 포함하고, 기저귀 착용자의 배변 시에 상기 제1 및 제2 전극에 의한 커패시턴스 값을 검출하는 배변 검출부; 상기 커패시턴스 값에 기초하여 상기 기저귀 착용자의 배변 여부를 판정하고, 상기 기저귀 착용자가 배변하였다고 판정되는 경우에 배변 정보를 생성하여 출력하는 중앙 처리부; 상기 배변 정보를 입력받아 보호자 단말기로 상기 배변 정보를 무선 전송하는 무선 통신부; 및 상기 제1 및 제2 전극 중 어느 하나의 전극에 대해, 기저귀에 대향하는 일면을 제외한 나머지 부분을 차폐하여, 외부 환경 변화에 따른 상기 중앙 처리부의 오작동을 방지하는 전극 차폐부를 포함한다.

Description

차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치{WET DIAPER DETECTING APPARATUS HAVING SHIELD STRUCTURE}

본 발명의 실시예들은 배변 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 차폐 구조를 갖는 유아용 또는 성인용 기저귀의 비접촉식 배변 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기저귀는 대소변을 가리지 못하는 유아가 착용하게 되고, 이 외에 성인 중에서도 거동이 자유롭지 못한 노약자나 중환자 등이 착용하고 있는 실정이다.

그러나 분명한 의사 표시를 하는 것이 불가능한 기저귀 착용자들의 배설 상태를 파악하는 방법은 대부분 후각 또는 시각에 의한 것이나, 최근의 기저귀들은 밀폐성이 향상되어 후각에 의하여 이를 파악하는 것이 용이하지 않으며, 수시로 기저귀를 육안으로 확인하여 배설 유무를 파악하는 것은 매우 번거롭고 귀찮은 일이다.

더구나 보호자가 기저귀 착용자의 배설 유/무를 제때 확인하지 못하면 착용자가 대소변을 배설한 상태로 장시간 방치되어 비위생적일 뿐 아니라, 습진 등의 피부질환이 발생될 우려가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 다양한 종류의 센서가 부착된 기저귀가 제안되었는데, 그 중 대표적인 예가, 한국등록실용신안 제20-0147256호(고안의 명칭: 용변 감지 장치)이다.

상기 한국등록실용신안 제20-0147256호는 습기 센서를 이용하여 기저귀로부터 외부로 누출된 대소변에 포함된 수분으로 인하여 변화되는 전기 저항을 감지하거나 수분 자체를 감지하게 된다. 상기 한국등록실용신안 제20-0147256호의 용변 검출 장치는 용변이 습기센서에 닿아야 정상적으로 작동하므로, 습기 센서에 대소변이 묻게 되면 그때마다 세척하여야 하는 번거로움이 있으며, 대소변에 의해서 습기 센서가 오염되어 위생상 문제 및 사용 횟수가 증가에 따른 성능 저하 등의 문제점이 발생한다.

상기한 문제로 인하여, 최근까지 대부분의 기저귀들은 기저귀 착용자가 배변 시에 변에 반응하여 색깔이 변화되는 띠를 기저귀 표면에 형성함으로써, 보호자로 하여금 기저귀 착용자의 배변 여부를 식별하는 방식을 채택하고 있는 실정이다.

본 발명의 일 실시예는 용변과 접촉하지 않는 비접촉 방식으로 기저귀 착용자의 배변 여부를 감지할 수 있는, 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 배변 검출부는 상기 전극 차폐부의 차폐에 의해 노출된 방향으로만 상기 커패시턴스 값의 변화를 감지할 수 있다.

상기 전극 차폐부는 상기 제1 및 제2 전극 중 어느 하나의 전극과 이격되어 배치될 수 있다.

상기 전극 차폐부는 구리를 포함하는 전도성 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 전극 차폐부의 가장자리에 형성되어 상기 전극 차폐부에 의해 차폐된 전극을 통해 인가된 전기장이 외부로 누출되는 것을 방지함으로써 상기 전극 차폐부의 차폐 기능을 향상시키는 비아 홀을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 전극 차폐부의 차폐에 의해 노출된 방향에 대응되는, 상기 전극의 일면을 커버하도록 형성되는 보호 부재를 더 포함하고, 상기 보호 부재는 실리콘 또는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2 전극은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB)으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 제1 및 제2 전극 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 전극을 연결하고, 인체 구조를 반영하여 휘어지도록 연성(Flexible) 재질로 형성되는 브릿지 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 배변 검출부, 상기 중앙 처리부, 상기 무선 통신부 및 상기 전극 차폐부를 내부에 밀폐되도록 수용하되, 연성 재질 방수 부재로 형성되어 기저귀의 부착 표면에 따라서 변형되고, 상기 기저귀로부터 분리되면 원래 형상으로 복원되는 하우징을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 하우징 외부 밑면에 접착되어 상기 하우징을 기저귀에 부착시키는 부착 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 상기 기저귀에 부착되어 상기 하우징이 수용되도록 형성되는 수용 부재를 더 포함하고, 상기 수용 부재는 일면에 접착제가 형성되어 상기 기저귀와 접착되는 접착부; 및 상기 접착부 중 상기 하우징이 수용될 일부 영역에 접합되어 상기 접착부와 상기 하우징이 직접 접착되는 것을 차단하는 접착 차단부를 포함할 수 있다.

상기 접착 차단부는 상기 접착부가 상기 기저귀와 접착된 상태에서 상기 접착부의 일부를 개방시킴으로써 상기 하우징이 외부로부터 삽입되도록 형성되는 삽입부를 구비하되, 상기 삽입부는 상기 하우징이 삽입된 상태에서 상기 하우징과 마찰력이 작용하여 상기 하우징이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치는 사용자의 조작에 의해서 상기 배변 감지 장치를 온 또는 오프시키는 조작부; 및 상기 배변 검출부, 상기 중앙 처리부, 상기 무선 통신부 및 상기 조작부로 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 용변과 접촉하지 않는 비접촉 방식으로 기저귀 착용자의 배변 여부를 감지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 차폐부에 의한 차폐 구조를 통해 전극의 노출된 방향으로만 센싱을 진행하여 외부 환경 변화에 따른 오작동(오감지)을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극의 PCB 설계 자체를 일체형으로 형성함으로써 차폐와 전극 구조를 1개 파트로 구현하여 재료비를 절감하고 양산성을 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극의 재질을 경성 PCB로 구현하여 구부러짐을 방지하여 오감지를 예방할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기저귀 착용자의 배변 감지 결과(배변 정보)를 보호자 단말기로 전송함으로써, 보호자가 기저귀 착용자의 배변 즉시 이를 확인하고 신속하게 처리하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치의 외부 구성을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 하우징을 제외한 나머지 외부 구성을 도시한 도면으로서, 각각 평면도, 측면도, 측단면도 및 저면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치의 사용 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치 및 이와 연동되는 보호자 단말기의 상호 동작을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치(이하, '배변 감지 장치'로 약칭함)의 외부 구성을 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 하우징을 제외한 나머지 외부 구성을 도시한 도면으로서, 각각 평면도, 측면도, 측단면도 및 저면도를 나타낸 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치(100)는 배변 검출부(110), 중앙 처리부(120), 무선 통신부(130), 조작부(140), 배터리부(150), 전극 차폐부(160), 브릿지 부재(170), 및 하우징(180)을 포함할 수 있다.

상기 배변 검출부(110)는 동일 평면상에서 서로 나란하게 배치된 제1 및 제2 전극(111, 112)을 포함하고, 기저귀 착용자의 배변 시에 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)에 의한 커패시턴스 값을 검출한다.

즉, 상기 기저귀 착용자가 배변을 하면 기저귀에는 변이 흡수되는데, 이때 한 쌍의 제1 및 제2 전극(111, 112) 사이에 위치하는 물질의 유전율이 변화된다. 상기 배변 검출부(110)는 이러한 유전율의 변화를 이용하여 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)을 이용하여 커패시턴스 값을 검출할 수 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB)으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)이 만약 연성 인쇄 회로 기판 등과 같은 연성 재질로 형성되면, 기저귀 착용자의 움직임에 따라 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)에 구부러짐이 발생하여 저항값이 변화하고 이는 곧 상기 배변 감지 장치(100)의 오감지를 야기시킬 수 있다.

그러므로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)을 경성 재질의 PCB로 형성하여 상기 기저귀 착용자의 움직임에도 구부러짐이 발생하지 않도록 함으로써 저항값 변화를 방지하여 상기 배변 감지 장치(100)의 오감지를 예방할 수 있다.

또한, 상기 제1 또는/및 제2 전극(111, 112)은 경성 PCB로 구현되기 때문에, 상기 배변 검출부(110), 상기 중앙 처리부(120), 상기 무선 통신부(130), 상기 조작부(140), 및 상기 배터리부(150)가 실장되어 구현될 수 있다. 상기 제1 전극(111)이 상기 하우징(180)의 제1 영역(181)의 밑면에 배치되고, 상기 제2 전극(112)이 상기 하우징(180)의 제2 영역(182)의 밑면에 배치될 수 있다.

상기 중앙 처리부(120)는 상기 커패시턴스 값에 기초하여 상기 기저귀 착용자의 배변 여부를 판정한다. 즉, 상기 중앙 처리부(120)는 상기 배변 검출부(110)에 의해 검출된 커패시턴스 값의 변화를 감지하여 상기 기저귀 착용자의 배변 여부를 판정할 수 있다.

이를 위해, 상기 중앙 처리부(120)는 상기 제1 및 제2 전극(111, 112) 사이에 상기 기저귀를 구성하는 물질만이 배치된 경우에 측정되는 커패시턴스 값을 기준값으로서 내부에 저장하고 있다가, 상기 배변 검출부(110)에서 검출된 커패시턴스 값을 상기 기준값과 비교할 수 있다. 상기 중앙 처리부(120)는 상기 비교 결과, 상기 커패시턴스 값과 기준값 간의 차이가 사전에 정의된 임계 범위를 벗어나면 배변이 이루어진 것으로 판정할 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 중앙 처리부(120)는 상기 기저귀에 소변이 흡수되었을 때의 커패시턴스 값을 제1 기준값으로 저장하고 있다가, 상기 배변 검출부(110)에서 검출된 커패시턴스 값을 상기 제1 기준값과 비교할 수 있다. 상기 중앙 처리부(120)는 상기 비교 결과, 상기 커패시턴스 값과 상기 제1 기준값 간의 차이가 사전에 정의된 오차 범위 내인 경우에 상기 기저귀 착용자의 배변이 이루어진 것으로 판정할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 중앙 처리부(120)는 상기 기저귀에 대변이 채워졌을 때의 커패시턴스 값을 제2 기준값으로 저장하고 있다가, 상기 배변 검출부(110)에서 검출된 커패시턴스 값을 상기 제2 기준값과 비교할 수 있다. 상기 중앙 처리부(120)는 상기 비교 결과, 상기 커패시턴스 값과 상기 제2 기준값 간의 차이가 사전에 정의된 오차 범위 내인 경우에 상기 기저귀 착용자의 배변이 이루어진 것으로 판정할 수 있다.

상기 중앙 처리부(120)는 상기 기저귀 착용자가 배변하였다고 판정되는 경우에 배변 정보를 생성하여 출력한다. 상기 출력된 배변 정보는 상기 무선 통신부(130)에 의해 보호자 단말기(101)로 전송된다.

상기 중앙 처리부(120)는 상기 무선 통신부(130)를 통해서 상기 보호자 단말기(101)로부터 확인 신호(ACK 신호)를 수신할 때까지 일정한 시간 주기로 지속적으로 상기 배변 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 상기 보호자 단말기(101)는 상기 무선 통신부(120)와 통신을 수행할 수 있는 구성이라면 그 구현 방식에 제한이 없다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 보호자 단말기(101)가 블루투스 모듈이 구비된 스마트폰으로 구현될 수 있다.

상기 중앙 처리부(120)는 상기 배터리부(150)에 충전된 배터리 잔량을 측정하여 배터리 잔량 정보를 상기 무선 통신부(120)를 통해서 상기 배변 정보와 함께 상기 보호자 단말기(101)로 전송할 수 있다. 또는, 상기 중앙 처리부(120)는 배터리 잔량 정보만을 독립적으로 일정한 시간 주기로 상기 무선 통신부(120)를 통해서 상기 보호자 단말기(101)로 전송할 수 있다.

상기 무선 통신부(130)는 블루투스 통신 모듈 또는 지그비(ZigBee) 통신 모듈 등과 같은 근거리 무선 통신 모듈로 구현되어, 해당 모듈을 구비한 보호자 단말기(101)와 통신을 수행할 수 있다. 상기 무선 통신부(130)는 상기 배변 정보를 상기 중앙 처리부(120)로부터 입력받아, 상기 근거리 무선 통신 모듈을 이용하여 상기 보호자 단말기(101)로 상기 배변 정보를 무선 전송한다.

상기 무선 통신부(130)는 상기 보호자 단말기(101)와 페어링(Paring)되면, 상기 중앙 처리부(120)로부터 입력된 배변 정보 및 배터리 잔량 정보를 상기 보호자 단말기(101)로 전송하고, 상기 보호자 단말기(101)로부터 수신된 확인 신호를 상기 중앙 처리부(120)로 출력할 수도 있다.

상기 조작부(140)는 스위치, LED 등을 포함하여 구성되고, 사용자의 조작에 의해서 스위치 온(Switch On)되면 상기 배터리부(150)의 전원을 내부 구성요소들, 즉 상기 배변 검출부(110), 상기 중앙 처리부(120), 및 상기 무선 통신부(130) 등에 공급하여 상기 배변 감지 장치(100)를 구동시키고, 상기 사용자의 조작에 의해서 스위치 오프(Switch Off)되면 상기 배터리부(150)로부터의 전원 공급을 차단하여 상기 배변 감지 장치(100)의 구동을 중지시킬 쉬 있다.

이때, 상기 조작부(140)는 스위치 온/오프 될 때마다 내부에 포함된 LED를 점등시킴으로써 상기 사용자로 하여금 상기 배변 감지 장치(100)의 현재 상태를 확인하도록 할 수 있다. 참고로, 후술하는 하우징(180) 내부에 수용된 LED가 점등되면 LED에서 생성된 광은 하우징(180)을 투과하여 외부에서 식별 가능하다.

상기 배터리부(150)는 상기 배변 검출부(110), 상기 중앙 처리부(120), 상기 무선 통신부(130) 및 상기 조작부(140)로 전원을 공급하여 각 구성요소들(120, 130, 140)을 구동시킬 수 있다.

상기 전극 차폐부(160)는 상기 제1 및 제2 전극(111, 112) 중 어느 하나의 전극에 대해, 기저귀에 대향하는 일면을 제외한 나머지 부분을 차폐하여, 외부 환경 변화에 따른 상기 중앙 처리부(120)의 오작동을 방지한다.

여기서, 상기 외부 환경 변화는 사용자의 기저귀 터치 등과 같은 사용자 핸들링(Handling)을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 전극 차폐부(160)를 통해 상기 제1 및 제2 전극(111, 112) 중 어느 하나의 전극을 차폐하되, 상기 기저귀에 대향하는 일면을 제외한 나머지 부분만을 차폐함으로써, 사용자나 기저귀 착용자가 상기 기저귀를 터치함으로 인해 배변하지 않은 상황에서도 커패시턴스 값이 변하여 상기 중앙 처리부(120)에서 상기 기저귀 착용자의 배변 여부를 판정 시 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 상기 배변 검출부(110)는 상기 전극 차폐부(160)의 차폐에 의해 노출된 방향으로만 상기 커패시턴스 값의 변화를 감지할 수 있다.

상기 전극 차폐부(160)는 상기 제1 및 제2 전극(111, 112) 중 어느 하나의 전극과 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 전극 차폐부(160)가 상기 제1 전극(111)과 이격되어 배치되도록 구현될 수 있다.

상기 전극 차폐부(160)는 구리를 포함하는 전도성 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 전극(110)의 하부면(기저귀와 대향되는 면)을 제외한 나머지 부분을 구리 테이프로 실딩(Shielding)하여 상기 전극 차폐부(160)를 구현할 수 있다.

상기 전극 차폐부(160)의 가장자리에는 복수의 비아 홀(Via Hole)(161)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 비아 홀(161)은 상기 전극 차폐부(160)에 의해 차폐된 전극을 통해 인가된 전기장이 외부로 누출되는 것을 방지함으로써 상기 전극 차폐부(160)의 차폐 기능을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 차폐된 전극의 일면, 즉 상기 전극 차폐부(160)의 차폐에 의해 노출된 방향에 대응되는 면의 전극에는, 도면에는 도시되지 않았지만 해당 전극 면을 커버하도록 보호 부재가 형성될 수 있다. 상기 보호 부재는 실리콘 또는 우레탄 재질로 형성될 수 있다. 상기 보호 부재가 형성되더라도 수분 감지가 가능하기 때문에, 상기 보호 부재는 상기 배변 검출부(110)가 배변 검출 기능을 유지하도록 하면서 상기 해당 전극 면을 보호할 수 있다.

상기 브릿지 부재(170)는 상기 제1 및 제2 전극(111, 112) 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 전극(111, 112)을 연결하고, 인체 구조를 반영하여 휘어지도록 연성(Flexible) 재질로 형성될 수 있다.

상기 하우징(180)은 상기 배변 검출부(110), 상기 중앙 처리부(120), 상기 무선 통신부(130), 상기 조작부(140), 상기 배터리부(150), 상기 전극 차폐부(160), 상기 브릿지 부재(170)를 내부에 밀폐되도록 수용할 수 있다.

상기 하우징(180)은 실리콘, 폴리우레탄 등과 같은 연성 재질의 방수 부재로 형성됨으로써, 변에 의한 내부 구성 요소들(110, 120, 130, 140, 150, 160)이 오염되는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 내부에 상기한 구성요소들(110, 120, 130, 140, 150, 160)을 수용한 상태에서 상기 기저귀에 접착되어 상기 기저귀의 착용 상태에 따라서 상기 기저귀의 부착 표면에 따라서 변형(구부러짐)됨으로써 상기 기저귀 착용자의 착용상 불편함을 해소할 수 있다. 상기 하우징(180)은 상기 기저귀로부터 분리되면 원래 형상으로 복원될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치의 사용 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 배변 감지 장치(100)를 기저귀에 부착시키기 위한 수용 부재(200)를 먼저 기저귀에 설치한다. 이때, 상기 수용 부재(200)는 일면에 접착제가 형성되어 기저귀와 접착되는 접착부(210)와, 상기 접착부(210) 중 상기 하우징(180)이 수용될 일부 영역에 접합되어 상기 접착부(210)와 상기 하우징(180)이 직접 접착되는 것을 차단하는 접착 차단부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 접착 차단부(220)는 상기 접착부(210)가 기저귀와 접착된 상태에서 상기 접착부(210)의 일부를 개방시킴으로써 상기 하우징(180)이 외부로부터 삽입되도록 형성되는 삽입부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 삽입부는 상기 하우징(180)이 삽입된 상태에서 상기 하우징(180)과 마찰력이 작용하여 상기 하우징(180)이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

도 2에 도시된 예에서, 일면에 접착제가 형성된 접착부(210)에 접착 차단부(220)를 접착시켜 만든 수용 부재(200)를 기저귀에 접착시킴으로써 상기 배변 감지 장치(100)를 수용할 삽입부를 형성한 후(도 7의 (a)참조), 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 배변 감지 장치(100)를 상기 삽입부 내부로 삽입함으로써 상기 배변 감지 장치(100)를 기저귀에 부착시킬 수 있다.

도 2에 도시된 방법 이외에, 상기 배변 감지 장치(100)를 기저귀에 부착하는 방식은 다양하게 적용될 수 있는데, 가장 간편한 예로, 상기 배변 감지 장치(100)의 하우징(180)의 외부 밑면에 양면 테이프를 붙이고, 바닥면을 기저귀에 접착시키는 방식도 적용 가능하다.

또한, 상술한 접착 차단부(220)를 적용하지 않고, 상기 배변 감지 장치(100)를 직접 상기 접착부(210)의 중앙에 붙이고, 상기 접착부(210)의 둘레 영역을 기저귀에 접착시킴으로써 상기 배변 감지 장치(100)를 기저귀에 부착시킬 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배변 감지 장치 및 이와 연동되는 보호자 단말기(101)의 상호 동작을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 먼저 사용자가 조작부(140)의 스위치를 온시키면 배터리부(150)가 상기 배변 감지 장치(100) 전체로 전원을 공급하여 상기 배변 감지 장치(100)가 온되고, 상기 배변 감지 장치(100)가 상기 보호자 단말기(101)에 접속한다(S310).

상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 배변 감지 장치(100)와 보호자 단말기(101)간에는 블루투스 통신 방식에 따른 무선 통신이 수행되고, 상기 배변 감지 장치(100)가 온되면 상기 배변 감지 장치(100)와 상기 보호자 단말기(101) 간에 페어링이 수행된다.

한편, 상기 배변 감지 장치(100)가 온되면, 상기 배변 검출부(110)를 이용하여 일정한 시간 주기로 커패시턴스 값을 측정하고(S321), 상기 측정된 커패시턴스 값을 기준값과 비교하여 배변이 이루어졌는지 여부를 판정하여, 배변이 이루어지지 않았으면 단계(S321)로 진행한다(S323).

단계(S323)에서 배변이 이루어진 경우에, 상기 배변 감지 장치(100)는 배변 정보를 생성하여(S325), 보호자 단말기(101)로 전송할 수 있다(S327). 이때, 상기 배변 감지 장치(100)는 배터리부(150)의 배터리 잔량을 측정하여 배터리 잔량 정보를 생성하고, 이를 배변 정보와 함께 전송할 수 있다.

한편, 상기 보호자 단말기(101)는 상기 배변 감지 장치(100)로부터 배변 정보가 수신되었는지 여부를 지속적으로 감시하여(S331), 상기 배변 정보가 수신된 경우에 상기 보호자 단말기(101)에게 배변이 감지되었음을 알린다(S333).

상기 보호자 단말기(101)는 본 발명의 서비스를 이용할 수 있는 애플리케이션 프로그램이 설치된 스마트폰으로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 단계(S333)에서 상기 보호자 단말기(101)는 진동, 알람, 특별한 효과음, LED 램프의 주기적 점멸 등의 방식으로 배변 감지 알림을 수행할 수 있다.

한편, 상기 보호자 단말기(101)는 보호자가 배변 감지를 인지했는지 여부를 조사하여, 보호자가 알림 해제 명령을 입력하지 않으면 단계(S333)를 반복 수행하고(S335), 보호자가 알림 해제 명령을 입력하면, 확인 신호를 생성하여 상기 배변 감지 장치(100)로 전송한다(S337).

상기 배변 감지 장치(100)는 상기 보호자 단말기(101)로부터 상기 확인 신호(ACK 신호)를 수신하였는지 여부를 조사하여, 소정 시간이 경과되어도 상기 확인 신호를 수신하지 못하면 단계(S327)로 진행하여 상기 배변 정보를 다시 전송하고, 상기 확인 신호를 수신하면 감지 작업을 종료한다(S340).

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 배변 검출부
111: 제1 전극
112: 제2 전극
120: 중앙 처리부
130: 무선 통신부
140: 조작부
150: 배터리부
160: 전극 차폐부
161: 비아 홀
170: 브릿지 부재
180: 하우징
200: 수용 부재
210: 접착부
220: 접착 차단부

Claims

동일 평면상에서 서로 나란하게 배치된 제1 및 제2 전극을 포함하고, 기저귀 착용자의 배변 시에 상기 제1 및 제2 전극에 의한 커패시턴스 값을 검출하는 배변 검출부;
상기 커패시턴스 값에 기초하여 상기 기저귀 착용자의 배변 여부를 판정하고, 상기 기저귀 착용자가 배변하였다고 판정되는 경우에 배변 정보를 생성하여 출력하는 중앙 처리부;
상기 배변 정보를 입력받아 보호자 단말기로 상기 배변 정보를 무선 전송하는 무선 통신부;
상기 제1 및 제2 전극 중 어느 하나의 전극에 대해, 기저귀에 대향하는 일면을 제외한 나머지 부분을 차폐하여, 외부 환경 변화에 따른 상기 중앙 처리부의 오작동을 방지하는 전극 차폐부; 및
상기 전극 차폐부의 가장자리에 형성되어 상기 전극 차폐부에 의해 차폐된 전극을 통해 인가된 전기장이 외부로 누출되는 것을 방지함으로써 상기 전극 차폐부의 차폐 기능을 향상시키는 비아 홀
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 배변 검출부는
상기 전극 차폐부의 차폐에 의해 노출된 방향으로만 상기 커패시턴스 값의 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 차폐부는
상기 제1 및 제2 전극 중 어느 하나의 전극과 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 차폐부는
구리를 포함하는 전도성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전극 차폐부의 차폐에 의해 노출된 방향에 대응되는, 상기 전극의 일면을 커버하도록 형성되는 보호 부재
를 더 포함하고,
상기 보호 부재는
실리콘 또는 우레탄 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극은
경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 전극을 연결하고, 인체 구조를 반영하여 휘어지도록 연성(Flexible) 재질로 형성되는 브릿지 부재
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 배변 검출부, 상기 중앙 처리부, 상기 무선 통신부 및 상기 전극 차폐부를 내부에 밀폐되도록 수용하되, 연성 재질 방수 부재로 형성되어 기저귀의 부착 표면에 따라서 변형되고, 상기 기저귀로부터 분리되면 원래 형상으로 복원되는 하우징
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제9항에 있어서,
상기 하우징 외부 밑면에 접착되어 상기 하우징을 기저귀에 부착시키는 부착 부재
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제9항에 있어서,
상기 기저귀에 부착되어 상기 하우징이 수용되도록 형성되는 수용 부재
를 더 포함하고,
상기 수용 부재는
일면에 접착제가 형성되어 상기 기저귀와 접착되는 접착부; 및
상기 접착부 중 상기 하우징이 수용될 일부 영역에 접합되어 상기 접착부와 상기 하우징이 직접 접착되는 것을 차단하는 접착 차단부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제11항에 있어서,
상기 접착 차단부는
상기 접착부가 상기 기저귀와 접착된 상태에서 상기 접착부의 일부를 개방시킴으로써 상기 하우징이 외부로부터 삽입되도록 형성되는 삽입부를 구비하되, 상기 삽입부는 상기 하우징이 삽입된 상태에서 상기 하우징과 마찰력이 작용하여 상기 하우징이 외부로 방출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.
제1항에 있어서,
사용자의 조작에 의해서 상기 배변 감지 장치를 온 또는 오프시키는 조작부; 및
상기 배변 검출부, 상기 중앙 처리부, 상기 무선 통신부 및 상기 조작부로 전원을 공급하는 배터리부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐 구조를 갖는 비접촉식 기저귀용 배변 감지 장치.