WO2023132475A1 - 누액을 감지하는 약액 주입 장치 - Google Patents

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WO2023132475A1
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민경인
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Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a chemical solution injection device that detects leakage of a chemical solution or an inflow of a liquid from the outside.
  • a drug solution injection device such as an insulin injection device is used to inject a drug solution into a patient's body.
  • a liquid injection device is also used by professional medical personnel such as doctors and nurses, but in most cases, it is used by ordinary people such as patients themselves or their guardians.
  • a drug injection device in the form of a patch attached to the human body for a certain period of time is being developed, and this drug injection device can be used while being attached to the body such as the abdomen or waist of a patient for a certain period of time.
  • the drug solution inside the drug injection device may leak due to a patient's excessive movement, shock, or an unexpected situation.
  • external liquid may leak into the inside of the liquid injection device.
  • the drug injection device In order to increase the effect through the injection of the chemical solution, the drug injection device must be controlled to accurately inject the drug solution in a predetermined amount into the patient's body at a predetermined time. However, if the patient or the user does not detect the leakage of the chemical solution in advance and the response is delayed, a problem may occur in terms of controlling the amount of the chemical solution. In addition, there is a problem in that the drug injection device is turned off undesirably by the patient or is broken because the leaked drug solution or external liquid invades the circuit board in the drug solution injection device and causes problems.
  • One embodiment of the present invention provides a chemical solution injection device that detects leakage of a chemical solution or an inflow of an external liquid and informs the user of this.
  • the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems described above, and other technical problems can be inferred from the following embodiments.
  • the leak detection device in a liquid injection device attached to a user's body and injecting a liquid liquid, includes one or more tear detection pads mounted on a control module and generating a leak signal by detecting liquid. unit; and a processor mounted in the control module, electrically connected to the leak detection unit, receiving the leak signal, determining whether or not to leak, and notifying the user of information related to the leak when leakage occurs. Initiate.
  • an alarm unit that is electrically connected to the processor and generates an alarm of sound, light, or vibration to notify the user of information related to the leakage; or a remote device communicating with the processor and notifying the user of information related to the tear; can include more.
  • the information related to the tear includes at least one of whether or not the tear has occurred, the location of the tear, and the type of the tear.
  • the leak detection pad includes a first pattern electrically connected to a power source and a second pattern electrically connected to the processor with a predetermined gap therebetween,
  • the detection unit includes the one or more leak detection pads connected in parallel; and a voltage divider interposed between the one or more leak detection pads connected in parallel and the processor.
  • the leak detection unit includes one or more components including a first pattern electrically connected to a power source and a second pattern electrically connected to the processor with a predetermined gap therebetween. leak detection pad; and one or more voltage dividers interposed between each of the one or more second patterns of the one or more leak detection pads and the processor, wherein the one or more leak detection pads are mounted on the control module at different locations, and the leak detection A unit generates each leak signal from the one or more leak detection pads and inputs it to the processor.
  • the leakage signal is a voltage value
  • the processor determines the type of leakage through the voltage value and informs the user of the leakage related information.
  • the leak detection unit includes a comparator for receiving a reference signal through a first input unit, receiving a modified signal through a second input unit, and outputting the leak signal.
  • the deformation signal is input to the second input unit.
  • the leak signal has a waveform
  • the processor determines the type of leak through at least one of a duty, a pulse width, and a delay of the waveform, and uses information related to the leak as information related to the leak. inform
  • the drug injection device is mounted on the first accommodating part formed in the control module and includes a needle assembly including a needle; and a reservoir unit mounted on a second accommodating part formed in the control module to receive the chemical solution, and being connected to one end of the needle to deliver the received chemical solution to the user.
  • the one or more leak detection pads are located around the reservoir unit and the needle assembly among the control modules.
  • the leakage when leakage occurs in the liquid injection device, the leakage is detected and the user can recognize it, thereby preventing damage to the circuit board or forcible shutdown of the system due to leakage in advance and improving the reliability of the device. There is an effect that can be increased.
  • FIG. 1 shows a chemical solution injection system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an internal arrangement of the chemical solution injection device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a bottom perspective view of the chemical solution injection device of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the attaching portion is removed in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a view showing the lower surface of the control module in a state in which the lower cover is removed in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a plan view showing the upper surface of the control module and a partially enlarged view showing the inside of the reservoir unit in a state in which parts of FIG. 2 are removed.
  • FIG. 7 is a block diagram functionally illustrating the configuration of a control module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a leak detection unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a leak detection unit according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart of a tear management method of a chemical solution injection system.
  • FIG. 16 illustrates a leak detection unit according to another embodiment of the present invention.
  • 17 and 18 show signals related to the leak detection unit of FIG. 16 .
  • the leak detection device in a liquid injection device attached to a user's body and injecting a liquid liquid, includes one or more tear detection pads mounted on a control module and generating a leak signal by detecting liquid. unit; and a processor mounted in the control module, electrically connected to the leak detection unit, receiving the leak signal, determining whether or not to leak, and notifying the user of information related to the leak when leakage occurs. Initiate.
  • leaking liquid used throughout this specification means not only the leaking of a liquid in a specific container, or the leaked liquid, but also the flowing in of a liquid from the outside into a specific space, or the liquid that has entered. can do.
  • the expression "leak detection” used throughout this specification may be a concept encompassing the process of sensing, detecting, or later analyzing both the leaked liquid and the inflow liquid. there is.
  • FIG. 1 shows a chemical solution injection system (S) according to an embodiment of the present invention.
  • the drug injection system S includes a drug injection device 1 and a remote device 2 .
  • the drug solution injection device 1 may be attached to a drug injection object and inject the drug solution stored therein in a set amount to a user.
  • the drug solution injection device 1 may be mounted on a user's body.
  • the drug solution injection device 1 may be mounted on an animal to inject the drug solution.
  • the drug solution injection device 1 may be used for various purposes depending on the type of drug solution to be injected.
  • the drug solution may include an insulin-based drug solution for diabetics, other pancreas drug solutions, and other various types of drug solutions for the heart.
  • the drug solution injection device 1 may be connected to the remote device 2 connected by wire or wirelessly.
  • the user can use the drug injection device 1 by manipulating the remote device 2 and can monitor the use state of the drug injection device 1 .
  • the user can monitor the amount of drug injected from the drug injection device 1, the number of injections of the drug, the amount of drug stored in the reservoir, the user's bio information, etc. through the remote device 2.
  • the user can drive the chemical solution injection device 1 .
  • the user can monitor whether leakage of the chemical solution or intrusion of an external liquid occurs from the chemical solution injection device 1 through the remote device 2, and based on this, the chemical solution injection device 1 can be efficiently managed. there is.
  • the remote device 2 refers to a communication terminal capable of using an application in a wired/wireless communication environment.
  • the remote device 2 may be a user's portable terminal.
  • the remote device 2 is a computer (eg desktop, laptop, tablet, etc.), a media computing platform (eg cable, satellite set-top box, digital video recorder), a handheld computing device (eg For example, PDAs, e-mail clients, etc.), any form of cell phone, any form of wearable device that can be attached to or attached to the user's body, or any form of other type of computing or communication platform.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the drug injection device 1 and the remote device 2 may communicate through a communication network.
  • the communication network refers to a communication network that provides an access path so that the remote device 2 can transmit and receive data after accessing the service server (not shown).
  • Communication networks include, for example, wired networks such as LANs (Local Area Networks), WANs (Wide Area Networks), MANs (Metropolitan Area Networks), and ISDNs (Integrated Service Digital Networks), wireless LANs, wireless networks such as CDMA, Bluetooth, and satellite communication.
  • wired networks such as LANs (Local Area Networks), WANs (Wide Area Networks), MANs (Metropolitan Area Networks), and ISDNs (Integrated Service Digital Networks)
  • wireless LANs wireless networks
  • wireless networks such as CDMA, Bluetooth, and satellite communication.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • the remote device 2 is shown as a single device, but the present invention is not necessarily limited thereto, and may include a plurality of devices capable of communicating with the liquid injection device 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an internal arrangement of the chemical solution injection device 1 of FIG. 1 .
  • 3 is a bottom perspective view of the chemical solution injection device 1 .
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the attaching portion 12 in FIG. 3 is removed.
  • FIG. 5 is a view showing the lower surface of the control module 700 with the lower cover 17 removed in FIG. 4 .
  • 6 is a plan view showing the upper surface of the control module 700 and a partial enlarged view showing the inside of the reservoir unit 200.
  • FIGS. 2 to 6 it will be described with reference to FIGS. 2 to 6 .
  • the drug solution injection device 1 may include an outer housing 11 covering the outside and an attachment portion 12 positioned adjacent to the user's skin.
  • the drug injection device 1 includes a plurality of parts disposed in an inner space between the outer housing 11 and the attaching part 12 .
  • a separate bonding means may be further interposed between the attachment part 12 and the user's skin, and the drug solution injection device 1 may be fixed to the skin by the bonding means.
  • the drug injection device 1 includes a base body 13, a needle assembly 100, a reservoir unit 200, a pump module 300, a driving unit 400, a clutch unit 500, a trigger member 600, It may include a control module 700 , a leak detection unit 800 , a battery 350 , an alarm unit 900 and a needle cover assembly 150 .
  • the base body 13 forms a basic frame of the outer housing 11 and is mounted in the inner space of the outer housing 11 .
  • the base body 13 may be provided in plurality.
  • a first body 13a covering upper portions of internal components and a second body 13b covering lower portions of internal components may be provided.
  • the first body 13a and the second body 13b may be assembled to fix internal parts of the drug injection device 1 to a preset position.
  • the base body 13 may be formed as one integral frame.
  • the needle assembly 100 may be mounted in a receiving portion implemented in the base body 13 and the control module 700.
  • the needle assembly 100 may include a needle N, and one end of the needle N.
  • the silver reservoir unit 200 is connected to deliver the drug solution, and the other end is inserted into the user so that the drug solution can be injected into the user along the needle N.
  • the user may simply rotate the needle assembly 100 to insert the needle N into the subject and start injecting the drug solution.
  • the reservoir unit 200 is mounted on the receiving portion implemented in the base body 13 and the control module 700 and is connected to the needle assembly 100.
  • the reservoir unit 200 includes a reservoir 210 and a plunger 230 disposed inside the reservoir and linearly moved by being driven by the pump module 300 and the driving unit 400 .
  • the chemical solution is stored in the internal space of the reservoir 210, and the chemical solution can be transferred to the needle N in a fixed amount according to the movement of the plunger 230.
  • the pump module 300 may generate driving force and transmit the driving force to the driving unit 400 .
  • the pump module 300 may be any type of device having a power to suck in the chemical solution and to discharge the chemical solution by electricity.
  • all types of pumps such as mechanical displacement type micropumps and electromagnetic motion type micropumps can be used.
  • the driving unit 400 is installed between the pump module 300 and the reservoir unit 200, and moves the plunger 230 disposed inside the reservoir 210 in advance with the driving force generated by the pump module 300.
  • the chemical solution may be discharged through the needle N.
  • the pump module 300 and the driving unit 400 are driven and engaged with each other by the clutch unit 500 .
  • the pump module 300 rotates the drive wheel 420 of the drive unit 400 and is connected to the plunger 230 by the rotation of the drive wheel 420.
  • the plunger 230 may move by linearly moving the rod 410 .
  • the trigger member 600 may generate a mechanical signal for injecting the drug solution of the drug solution injection device 10 .
  • the trigger member 600 is rotatably disposed on one side of the base body 13, the trigger member 600 rotates to start driving the pump module 300, and at the same time the clutch unit 500 drives the drive unit 400. ) can be driven.
  • the knob (knob) of the needle assembly 100 presses the end of the trigger member 600, the rotation of the trigger member 600 can be initiated.
  • the clutch unit 500 is activated, and the plunger 230 moves forward by coupling or connecting the rod 410 of the driving unit 400 and the driving wheel 420 by the clutch unit.
  • the battery 350 may supply electricity to the liquid injection device 1 to activate each part.
  • the drawing shows a pair of batteries 350, it is not limited thereto, and may be variously set according to the capacity, use range, use time, etc. of the chemical solution injection device 1.
  • the control module 700 may be disposed below the second base body 13b and covered by the lower cover 17 .
  • the control module 700 is a circuit board on which at least one processor (750 in FIG. 7) is mounted.
  • the control module 700 may have a space capable of accommodating the needle assembly 100, the reservoir unit 200, the pump module 300, and the battery 350.
  • the control module 700 is a movement path of electrical signals for electrically connecting the pump module 300, the battery 350, the leak detection unit 800, the alarm unit 900, etc., and the processor (750 in FIG. 7) (not shown). city), for example, wiring.
  • the processor (750 in FIG. 7 ) may control the overall operation of the chemical solution injection device 1 . A detailed description of the processor (750 in FIG. 7) will be described later.
  • the leak detection unit 800 may be mounted on the control module 700 .
  • the leak detection unit 800 may be connected to a wire on the control module 700 to receive a voltage and transmit a signal to the processor (750 in FIG. 7 ).
  • the leakage detection unit 800 may be located anywhere on the control module 700, but may be particularly located around a place where the liquid medicine is stored or a path along which the liquid medicine moves.
  • the leak detection unit 800 is concerned with leaks among the surfaces facing the outer housing 11, which is the “upper surface” of the control module 700, such as the periphery of the reservoir unit 200 or It may be disposed around the needle assembly 100 .
  • the leak detection unit 800 is a part of the control module 700 facing the lower cover 17, which is the “lower surface” of the control module 700, where leakage is a concern, for example, the periphery of the reservoir unit 200 or It may be disposed around the needle assembly 100 .
  • the leak detection unit 800 may be disposed on a part close to the base body 13, which is the “side” of the control module.
  • the leak detection unit 800 includes a part adjacent to the base body 13, a part adjacent to the battery 350 or the driving unit 400, and a control module 700 corresponding to the lower cover 17. ), it can be located anywhere as long as it is a part where liquid can flow from the outside, such as the upper surface, lower surface, side and both sides. A detailed description of the leak detection unit 800 will be described later.
  • the battery 350 is disposed adjacent to the driving unit 400 and may supply electricity to the driving unit 400 .
  • the battery 350 is connected to the control module 700 and may supply voltage to the leak detection unit 800 through the control module 700 .
  • the alarm unit 900 is disposed inside or outside the drug injection device 1, and can inform a user of normal operation or malfunction of the drug injection device 1. For example, the alarm unit 900 may inform the user of leakage of liquid through an alarm. The alarm unit 900 may deliver an alarm to a user by generating a warning sound, light, or vibration.
  • the alarm unit 900 is disposed under the outer housing 11 and is electrically connected to the control module 700 which is a circuit board.
  • a movement path (not shown) of an electrical signal for transmitting an alarm signal to the alarm unit 900 may be formed on the control module 700 .
  • FIG. 7 is a block diagram functionally illustrating the configuration of a processor 750 according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 750 may be mounted on the control module 700 to control overall operation of the chemical solution injection device 1 .
  • the processor 750 is electrically connected to the pump module 300, the battery 350, the leak detection unit 800, the alarm unit 900, etc., controls their overall operation, and communicates with the remote device 2. .
  • the processor 750 may be implemented as a Micro Controller Unit (MCU). However, it is not limited thereto, and a digital signal processor (DSP), microprocessor, TCON (Time controller), central processing unit (CPU), and MPU (micro processing unit) process digital signals. unit), a controller, an application processor (AP), a communication processor (CP), or an ARM processor.
  • the processor may be implemented as a system on chip (SoC) having a processing algorithm, a large scale integration (LSI), or a field programmable gate array (FPGA).
  • SoC system on chip
  • the processor 750 is electrically connected to the leak detection unit 800, receives a signal, communicates with the remote device 2, and manages leak issues.
  • the leakage issue includes an issue in which an external liquid flows into the chemical solution injection device 1 in addition to an issue in which the chemical solution stored in the chemical solution injection device 1 leaks.
  • contents of the processor 750 related to the leakage issue will be described in detail.
  • the processor 750 may include a leakage management unit 710 , a communication unit 720 , and a memory 730 .
  • these components are examples, and the control module 700 may further include additional components or omit some of the components described above as needed.
  • the leak management unit 710 analyzes the electrical signal or data input from the leak detection unit 800 to determine whether or not the leak occurs, the location of the leak, and the type of leaked or introduced liquid. In addition, when an issue related to leakage occurs, the leakage management unit 710 may notify the user of the leakage issue by controlling the alarm unit 900 or generating a message to be sent to the remote device 2 .
  • the communication unit 720 exchanges and communicates data with the remote device 2 through the aforementioned communication network, transmits a message generated by the leakage management unit 710 to the remote device 2, and receives data from the remote device 2. do.
  • the memory 730 has a function of temporarily storing data received from the leak detection unit 800, temporarily storing data processed by the leak management unit 710, or temporarily storing data from the remote device 2. do. In addition, the memory 730 stores information and data necessary for determining the location of leaked liquid and the type of leaked or introduced liquid.
  • processor 750 is shown as being included in the control module 700 of the drug injection device 1 in FIG. 7, the present invention is not limited thereto and according to an optional embodiment, the processor 750 may be included in the remote device 2 It may be implemented as a configuration included in.
  • FIG 8 shows a leak detection unit 800 according to an embodiment of the present invention.
  • 9 shows a leak detection unit 800 according to another embodiment of the present invention.
  • the leak detection unit 800 includes at least one or more leak detection pads 810 .
  • the leak detection pad 810 is installed on the control module 700, which is a circuit board (see FIGS. 5 and 6).
  • the leak detection pad 810 includes a first pattern 811 electrically connected to a power source through the control module 700 and a second pattern 812 electrically connected to the processor (750 in FIG. 7 ) through the control module 700. , and a gap 813 having a predetermined size is formed between one side boundary of the first pattern 811 and one side boundary of the second pattern 812 .
  • the first pattern 811 of the leak detection pad 810 is connected to a battery through an electrical movement path on the circuit board to receive a constant reference voltage (V DD ), and the second pattern 812 is connected to the battery through an electrical movement path on the circuit board. It is connected to the input pin of the processor (750 in FIG. 7) through an electrical movement path and can input a predetermined signal to the leak management unit (710 in FIG. 7).
  • the signal may be a digital signal or an analog signal.
  • the leak detection unit 800 may further include a voltage divider 820 .
  • the voltage divider 820 may be, for example, a resistor, and is electrically connected between one end of the second pattern 812 electrically connected to the processor (750 in FIG. 7) and an input pin of the processor (750 in FIG. 7). Thus, stable driving of the leak detection unit 800 can be guaranteed.
  • the voltage divider 820 is selected to have a resistance greater than the resistance of the leaked or introduced liquid. This is because when a resistance smaller than the resistance of the leak is selected, the current consumption increases, making it difficult to stably drive the leak detection unit 800 .
  • the resistance value of the voltage divider can be selected to be about 800 to 1200 kilohm (kilohm), preferably 1M ⁇ (megaohm).
  • FIG. 8 illustrates an embodiment in which a plurality of leak detection pads 810 are electrically connected to one input pin to transmit a comprehensive signal to the processor (750 in FIG. 7 ).
  • the processor (750 in FIG. 7 ) may only determine whether leakage occurs in the liquid injection device 1 .
  • a plurality of leak detection pads 810 may be electrically connected to a plurality of input pins, respectively, to transmit respective signals (sensing_1 to sensing_N) to the processor (750 in FIG. 7 ).
  • the processor (750 in FIG. 7 ) may determine whether or not leakage has occurred as well as “at what position” within the liquid injection device 1 the leakage has occurred.
  • the leak detection pad 810 may be implemented in various forms.
  • the leak detection pad 810 may be implemented in a circular shape, a polygonal shape, a linear shape, a polygonal shape, a curved shape, and the like. Any structure with a constant gap 813 between 812 is possible.
  • the boundary of the first pattern 811 and the boundary of the adjacent second pattern 812 may be designed to have a surface area adjacent to each other as wide as possible.
  • the gap 813 between the first pattern 811 and the second pattern 812 may be designed to have a curved or zigzag shape to increase the leak detection success rate.
  • FIG. 14 schematically shows the location of the leak detection pad 810 on the control module 700 .
  • the leak detection pad 810 may be applied to any part such as the upper surface (a), lower surface (b), side surface (c), or both surfaces (d) of the control module 700 as long as there is a risk of leakage. placed without restrictions.
  • the leak detecting pad 810 may be located on a circuit board near a reservoir unit (RU seat) in which the liquid medicine is stored or near a needle assembly (NU seat) through which the liquid medicine is moved.
  • RU seat reservoir unit
  • NU seat needle assembly
  • 15 is a flow chart of a tear management method of the chemical solution injection system (S) or the chemical solution injection device (1).
  • a leakage issue occurs in step 101 .
  • the drug injection device (1 in FIG. 1 ) is attached to the user with the drug solution stored therein, and can inject the drug solution in a set amount to the user.
  • the drug solution is stored in the internal space of the reservoir unit (200 in FIG. 2), and the drug solution is injected into the user through a needle (N in FIG. 2).
  • the chemical solution may leak due to unexpected circumstances during the process of storing the chemical solution or attaching and using the chemical solution injection device 1 .
  • liquid may flow into the chemical solution injection device 1 from the outside.
  • the control module (700 in FIG. 5) which is a circuit board, is damaged due to leaking or inflowing liquid, or the chemical solution injection device 1 is turned off. It is necessary to detect the leak before it becomes available and notify the user.
  • step 102 the leak detection unit (800 in FIGS. 5 and 8) senses the leaked fluid.
  • the leak detection pad 810 included in the leak detection unit 800 includes a first pattern 811 and a second pattern 812 made of a conductive material.
  • a predetermined voltage (V DD ) is applied to the first pattern 811 and the second pattern 812 may be connected to the ground or low voltage through the voltage divider 820 .
  • V DD voltage
  • the first pattern 811 and the second pattern 812 do not contact each other and maintain a constant gap 813, so that the leakage management unit electrically connected to the second pattern 812 (FIG. 7) In 710), it is confirmed that there is no input of the voltage value of OV or the voltage value.
  • step 103 the processor (750 in FIG. 7) receives a leak related signal from the leak detecting unit 800.
  • the processor (750 in FIG. 7 ) receives a leak signal such as a changed voltage value from the leak detecting unit 800 when a leak issue occurs.
  • the leak management unit ( 710 in FIG. 7 ) may receive an on/off signal or a high/low signal as the leak signal.
  • step 104 the processor (750 in FIG. 7) may determine whether liquid is leaked.
  • the leak management unit ( 710 in FIG. 7 ) of the processor ( 750 in FIG. 7 ) may analyze the leak signal input from the leak detecting unit 800 to determine whether or not fluid is leaked. For example, the leak managing unit (710 in FIG. 7 ) may determine that a leak issue has occurred when a change in a voltage value input from the leak detecting unit 800 reaches a set range. As an optional embodiment, when the tear management unit ( 710 in FIG. 7 ) receives an on/off signal or a high/low signal as a leak signal, it may be determined that a leak issue has occurred through a change in the signal.
  • the processor may determine the leak location.
  • each leak detection pad 810 may respectively input an individual leak signal to the processor (750 in FIG. 7 ). Accordingly, the leak management unit (710 in FIG. 7 ) of the processor (750 in FIG. 7 ) may determine the location of the leak by checking from which leak detection pad the leak signal is input. The information connecting the leak signal and the leak location may be stored in the memory (730 in FIG. 7) of the processor (750 in FIG. 7), and the leak management unit (710 in FIG. 7) stores the information in the memory (730 in FIG. 7). The location of leakage may be determined using the stored information.
  • the processor may determine the type of leakage.
  • a voltage value may be input as a leak signal to the processor (750 in FIG. 7 ).
  • the leak management unit ( 710 in FIG. 7 ) of the processor ( 750 in FIG. 7 ) may determine which liquid has caused the leak issue when a change in the voltage value input from the leak detection unit 800 reaches a specific range.
  • the resistance of insulin is about 300 k ⁇ (kilohm) to 500 k ⁇ (kilohm). If the reference voltage (V DD ) input to one end of the leak detection unit 800 is 3V (volt), when insulin is detected on the leak detection pad 810, about 2V to 2.3V as a leak signal is supplied to the leak management unit (Fig.
  • the drug injection device 1 can determine that insulin has leaked or flowed in.
  • water has a resistance of about 2 k ⁇ (kilohm) to 200 k ⁇ (kilohm).
  • V DD reference voltage
  • the reference voltage (V DD ) input to one end of the leak detection unit is 3V (volt)
  • the reference voltage (V DD ) input to one end of the leak detection unit is 3V (volt)
  • the chemical solution injection device 1 can determine that water has leaked or flowed in.
  • Salt water for example, has a resistivity of about 0.2 ohms. If the reference voltage (V DD ) input to one end of the leak detection unit 800 is 3V (volt), when salt water is detected on the leak detection pad 810, about 3V as a leak signal is sent to the leak management unit (710 in FIG. 7 ). ) is entered. Therefore, if 3V is input as the leakage signal, the chemical solution injection device 1 may determine that saline water has leaked or flowed in.
  • the above-mentioned leak signal and information connecting the leak type may be stored in the memory (730 of FIG. 7) of the processor (750 of FIG. 7). Therefore, the leak management unit (710 in FIG. 7 ) may determine which liquid has leaked or flowed through a leak signal, specifically, a voltage value, using information stored in a memory (730 in FIG. 7 ).
  • the leakage management unit (710 in FIG. 7 ) notifies the user of the leakage issue through various methods.
  • the processor may control the alarm unit 900 electrically connected to the control module 700 to generate a leak alarm.
  • the alarm unit 900 may generate any one or more of light or vibration to inform the user of the leakage issue.
  • the alarm unit 900 generates sound, light, or vibration at predetermined intervals, generates sounds of a specific height, intensity, or style, emits light of a specific color or interval, or emits light of a specific intensity, interval, or time.
  • a light may be issued to inform the user of the leakage issue.
  • the tear management unit (710 in FIG. 7) in step 109, the tear management unit (710 in FIG. 7) generates an alarm message notifying that an issue related to the tear has occurred and controls the communication unit (720 in FIG. 7) to transmit the message to the remote device (2).
  • the alarm message may also include information on the location of the leak determined in step S105 and the type of leak determined in step S106, in addition to whether or not leakage occurs.
  • step 110 the remote device 2 connected to the drug injection device 1 through a communication network receives the message and informs the user that leakage has occurred in the drug injection device 1 in various ways.
  • the remote device 2 displays an alarm message on the display screen so that the user can check the leakage issue. Through the message, the user can check not only the occurrence of the leak, but also the location and type of the leak. In addition, the remote device 2 may inform the user that a message related to the leakage issue has been received through sound, vibration, light, or the like.
  • Steps 107 and 108 and 109 and 110 of the present invention may be performed simultaneously, or only steps 107 and 108 or only steps 109 and 110 may be performed according to a user's selection or setting method.
  • the leakage when leakage occurs in the liquid injection device 1, the leakage is detected and the user can recognize it, thereby preventing damage to the circuit board and forcible shutdown of the system due to the leakage in advance and improving the quality of the device. It has the effect of increasing reliability.
  • the liquid injection device 1 when leakage occurs in the liquid injection device 1, it is possible to determine not only whether the leakage occurred, but also the location where the liquid leaked or flowed in or the type of leaked or inflowed liquid, so that the user can quickly and effectively solve the leakage issue. It has the advantage of being able to respond accurately.
  • 16 shows a leak detection unit 800 according to another embodiment of the present invention.
  • 17 and 18 show signals related to the leak detection unit 800 of FIG. 16 .
  • the leak detection unit 800 further includes a comparator 840 in addition to the leak detection pad 810 .
  • the comparator 840 includes a first input unit (1) and a second input unit (2), and the first input unit (1) and the second input unit (2) are electrically connected to the waveform generator 850 for receiving a constant waveform. Connected.
  • One end of the leak detection pad 810 for example, the first pattern 811, may be electrically connected between the waveform generator 850 and the second input unit 2.
  • the other end of the leak detection pad 810 for example, the second pattern 812, may be electrically connected to the ground or low voltage.
  • the first pattern 811 and the second pattern 812 made of a conductive material do not contact each other, and a predetermined gap exists between the two patterns.
  • a reference signal is input to the first input unit (1) of the comparator 840, and the same reference signal is input to the second input unit (2).
  • the signal generated by the waveform generator 850 may be a PWM (pulse width modulation) signal as shown in FIGS. 17 and 18, but is not limited thereto, and may be a square wave or a sine wave.
  • the output value of the comparator 840 may have a first value or a second value, and is input to a processor (750 in FIG. 7).
  • the comparator When the same signal is input to the first input unit (1) and the second input unit (2) of the comparator 840, the comparator outputs a first value (eg, a low value), and the first input unit (1) of the comparator
  • the comparator When a different signal is input to the second input unit (2), the comparator may output a second value (eg, a high value).
  • the leakage management unit (710 in FIG. 7 ) of the processor (750 in FIG. 7 ) may determine that the leakage issue has not occurred if the first value is input, and may determine that the leakage issue has occurred if the second value is input. there is.
  • a diode 860 for protecting elements from reverse current is provided between the waveform generator 850 and the first input unit 1 and between the waveform generator 850 and one end of the leakage detection pad 810, respectively. can intervene.
  • the signal input to the second input unit (2) of the comparator 840 is not affected by the leak detection pad 810.
  • the signal (second input unit input signal) input to the second input unit (2) of the comparator 840 has the same duty and pulse width as the reference signal (Ref signal) and no delay. . Therefore, the output value of the comparator 840 outputs a first value, and this output value is input to the processor (750 in FIG. 7 ), and the leak management unit (710 in FIG. 7 ) determines that the leak issue does not occur.
  • the signal input to the second input unit (2) is deformed due to the capacitance of 810).
  • the signal input to the second input unit 2 (second input unit input signal) has a duty different from that of the reference signal (Ref signal), a pulse width different from that of the reference signal, or a reference signal. It may be a signal in which a delay occurs compared to the signal. Therefore, the output value of the comparator 840 outputs a second value, and this output value is input to the processor (750 in FIG. 7), and the leak management unit (710 in FIG. 7) determines that the leak issue has occurred.
  • the tear management unit (710 in FIG. 7 ) may determine the type of tear through the output value of the comparator 840 .
  • the second input value (2) input to the comparator 840 has a unique duty and pulse width depending on the type of leaked or introduced liquid.
  • a modified signal having a width and/or a delay may be generated. Therefore, when a liquid leakage issue occurs, the comparator 840 compares the reference signal input to the first input unit 1 and the modified signal input to the second input unit 2, so that the output value of the comparator is set to a constant duty, pulse width and/or Alternatively, it can be output as a signal with a delay.
  • the output value of the comparator 840 is input to the processor (750 in FIG.
  • Information linking the aforementioned output value and the type of leakage may be stored in a memory ( 730 in FIG. 7 ) of the processor ( 750 in FIG. 7 ). Therefore, the leak management unit 710 may determine which liquid has leaked or flowed in by analyzing the output value of the leak detection unit 800 using the information stored in the memory 730 .
  • Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed on a computer through various components, and such a computer program may be recorded on a computer-readable medium.
  • the medium is a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD-ROM and a DVD, a magneto-optical medium such as a floptical disk, and a ROM hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as RAM, flash memory, and the like.
  • the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the art of computer software.
  • An example of a computer program may include not only machine language code generated by a compiler but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • One embodiment of the present invention relates to a chemical solution injection device that detects leakage of a chemical solution or an inflow of a liquid from the outside.

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Abstract

본 발명의 실시예들은 사용자의 몸에 부착되어 약액의 주입하고 약액 주입 장치에 있어서, 약액 주입 장치 내의 회로 기판에 장착되며 액체의 감지에 의해 누액 신호를 생성하는 하나 이상의 누액 감지 패드를 포함하는 누액 감지 유닛 및 회로 기판에 장착되어 누액 감지 유닛과 전기적으로 연결되며 누액 신호를 입력받아 누액 여부를 판단하여 누액이 발생한 경우, 누액과 관련된 정보를 상기 사용자에게 알리는 프로세서를 포함하여 누액을 감지하는 것을 특징으로 한다.

Description

누액을 감지하는 약액 주입 장치
본 발명의 일 실시예들은 약액이 누출되거나 외부에서 액체가 유입되는 것을 감지하는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입 장치와 같은 약액 주입 장치는 환자의 몸 안에 약액을 주입하기 위해 사용된다. 이러한 약액 주입 장치는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 환자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.
당뇨 환자 특히, 소아 당뇨 환자의 경우에는 인슐린과 같은 약액을 정해진 간격을 두고 인체에 주입할 필요가 있다. 일정한 기간 동안 인체에 부착하여 사용하는 패치 형태의 약액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 환자의 복부 또는 허리 등의 인체에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.
인체에 부착하는 약액 주입 장치의 경우 환자의 과도한 움직임, 충격, 또는 예기치 않은 상황에 의해 약액 주입 장치 내의 약액이 누출되는 경우가 있다. 또한, 방수 설계 이상의 온도, 압력이나 시간동안 액체에 노출될 경우에 약액 주입 장치 내부로 외부의 액체가 누출되는 경우도 있다.
약액 주입을 통한 효과의 증대를 위하여 약액 주입 장치는 정해진 시간에 정해진 용량의 약액을 환자의 몸에 정밀하게 주입하는 것이 제어되어야 한다. 그러나 약액이 누출된 것을 환자나 사용자가 미리 감지하지 못하여 대처가 늦어지는 경우, 약액 용량의 제어 측면에서 문제가 발생할 수 있다. 또한 누출된 약액에나 외부의 액체가 약액 주입 장치 내의 회로 기판에 침입하여 문제를 일으킴으로써 약액 주입 장치가 환자가 원치 않게 오프(off)되어 버리거나, 망가져 버리는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예들은 약액이 누출되거나 외부에서 액체가 유입되는 것을 감지하고 이를 사용자에게 알리는 약액 주입 장치를 제공한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자의 몸에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치에 있어서, 제어 모듈에 장착되며 액체의 감지에 의해 누액 신호를 생성하는 하나 이상의 누액 감지 패드를 포함하는 누액 감지 유닛; 및 상기 제어 모듈에 장착되어 상기 누액 감지 유닛과 전기적으로 연결되며 상기 누액 신호를 입력받아 누액 여부를 판단하여 누액이 발생한 경우, 누액과 관련된 정보를 상기 사용자에게 알리는 프로세서를 포함하는, 약액 주입 장치를 개시한다.
여기서 상기 프로세서와 전기적으로 연결되며 소리, 빛 또는 진동의 알람을 발생하여 상기 사용자에게 상기 누액과 관련된 정보를 알리는 알람 유닛; 또는 상기 프로세서와 통신하며 상기 사용자에게 상기 누액과 관련된 정보를 알리는 원격 장치; 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 누액과 관련된 정보는 누액이 발생하였는지 여부, 누액의 발생 위치 및 발생한 누액의 종류 중 하나 이상을 포함한다.
여기서 도 8의 실시예를 참조하면, 상기 누액 감지 패드는 전원에 전기적으로 연결된 제1패턴, 상기 제1패턴과 일정한 갭을 사이에 두고 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제2패턴을 포함하며, 상기 누액 감지 유닛은 병렬로 연결된 상기 하나 이상의 누액 감지 패드; 및 상기 병렬로 연결된 하나 이상의 누액 감지 패드와 상기 프로세서 사이에 개재된 하나의 전압 디바이더; 를 포함한다.
여기서 도 9의 실시예를 참조하면, 상기 누액 감지 유닛은 전원에 전기적으로 연결된 제1패턴, 상기 제1패턴과 일정한 갭을 사이에 두고 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제2패턴을 포함하는 상기 하나 이상의 누액 감지 패드; 및 상기 하나 이상의 누액 감지 패드의 제2패턴 각각과 상기 프로세서 사이에 개재된 하나 이상의 전압 디바이더;를 포함하며, 상기 하나 이상의 누액 감지 패드는 각각 서로 다른 위치의 상기 제어 모듈에 장착되고, 상기 누액 감지 유닛은 상기 하나 이상의 누액 감지 패드로부터 각각의 누액 신호를 생성하여 상기 프로세서로 입력한다.
여기서 도 8 또는 도 9의 실시예들을 참조하면, 상기 누액 신호는 전압값이며 상기 프로세서는 상기 전압값을 통해 누액의 종류를 판단하여 상기 누액과 관련된 정보로써 상기 사용자에게 알린다.
여기서 도 16의 실시예를 참조하면, 상기 누액 감지 유닛은 제1입력부로 레퍼런스 신호를 입력받고 제2입력부로 변형 신호를 입력받고 상기 누액 신호를 출력하는 비교기를 포함하고, 상기 제2입력부에는 상기 누액 감지 패드가 전기적으로 연결되어 누액이 발생한 경우 상기 변형 신호를 상기 제2입력부에 입력한다.
여기서 도 16의 실시예를 참조하면, 상기 누액 신호는 파형을 가지며, 상기 프로세서는 상기 파형의 듀티, 펄스폭 및 딜레이 중 적어도 하나를 통해, 누액의 종류를 판단하여 상기 누액과 관련된 정보로써 상기 사용자에게 알린다.
여기서 상기 약액 주입 장치는 상기 제어 모듈에 형성된 제1수용부에 장착되며 니들을 포함하는 니들 조립체; 및 상기 제어 모듈에 형성된 제2수용부에 장착되며 상기 약액을 수용하고, 상기 니들의 일단과 연결되어 수용된 상기 약액을 상기 사용자에게 전달하는 레저버 유닛; 을 더 포함한다.
여기서 상기 하나 이상의 누액 감지 패드는 상기 제어 모듈 중에서도 상기 레저버 유닛의 주변 및 상기 니들 조립체의 주변에 위치한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 장치, 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 장치, 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 약액 주입 장치에서 누액이 발생한 경우, 누액을 감지하고 사용자가 이를 인지할 수 있도록 함으로써, 누액으로 인한 회로 기판의 손상이나 시스템의 강제 오프를 미리 방지하고 장치의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 약액 주입 장치에서 누액이 발생한 경우 누액의 발생 여부뿐만 아니라 액체가 누출 또는 유입된 위치나 누출 또는 유입 액체의 종류도 파악할 수 있으므로, 누액 이슈에 대하여 사용자가 신속하고 정확한 대처가 가능한 장점이 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치의 내부 배치를 도시하는 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치의 저면사시도이다.
도 4는 도 3에서 부착부가 제거된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4에서 하부 커버가 제거된 상태로 제어 모듈의 하면이 보이도록 도시하는 도면이다.
도 6은 도 2에서 일부 구성들을 제거한 상태로 제어 모듈의 상면이 보이도록 도시하는 평면도와 레저버 유닛의 내부가 보이도록 도시하는 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어 모듈의 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 누액 감지 유닛을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 누액 감지 유닛을 도시한 것이다.
도 10 내지 도 13은 다양한 형태의 누액 감지 패드를 도시한 것이다.
도 14은 제어 모듈 상의 누액 검출 패드의 위치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 15는 약액 주입 시스템의 누액 관리 방법에 대한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 누액 감지 유닛을 도시한 것이다.
도 17 및 도 18는 도 16의 누액 감지 유닛과 관련된 신호들을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자의 몸에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치에 있어서, 제어 모듈에 장착되며 액체의 감지에 의해 누액 신호를 생성하는 하나 이상의 누액 감지 패드를 포함하는 누액 감지 유닛; 및 상기 제어 모듈에 장착되어 상기 누액 감지 유닛과 전기적으로 연결되며 상기 누액 신호를 입력받아 누액 여부를 판단하여 누액이 발생한 경우, 누액과 관련된 정보를 상기 사용자에게 알리는 프로세서를 포함하는, 약액 주입 장치를 개시한다.
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, 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.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 단계의 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 단계가 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서 전반에 걸쳐서 사용된 “누액”이라는 표현은 특정한 용기 내에 있던 액체가 새어 나오거나, 새어 나온 그 액체를 의미할 뿐만 아니라, 특정한 공간 내로 외부에서 액체가 유입되어 들어오거나, 들어온 그 액체도 의미할 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐서 사용된 “누액 감지”이라는 표현은 상술한 바와 같이 새어 나온 액체 및 유입된 액체를 모두 감지(sense)하거나, 디텍트(detect)하거나, 추후 분석하는 과정을 포괄하는 개념일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템(S)을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 약액 주입 시스템(S)은 약액 주입 장치(1) 및 원격 장치(2)를 포함한다.
약액 주입 장치(1)는 약액 주입 대상체에 부착되고, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다. 선택적 실시예로, 약액 주입 장치(1)는 사용자의 몸에 장착될 수 있다. 또한 다른 선택적 실시예로 약액 주입 장치(1)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약액, 심장용 약액 기타 다양한 종류의 약액을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 유선 또는 무선으로 연결된 원격 장치(2)와 연결될 수 있다. 사용자는 원격 장치(2)를 조작하여 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있으며, 약액 주입 장치(1)의 사용 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 사용자는 원격 장치(2)를 통해 약액 주입 장치(1)로부터 주입되는 약액의 양, 약액의 주입 횟수, 레저버에 저장된 약액의 양, 사용자의 바이오 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 사용자가 약액 주입 장치(1)를 구동시킬 수 있다. 또한 사용자는 원격 장치(2)를 통해 약액 주입 장치(1)로부터 약액의 누수나 외부 액체의 침입이 발생하였는지 여부를 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 약액 주입 장치(1)를 효율적으로 관리할 수 있다.
일 실시예로, 원격 장치(2)는 유무선 통신 환경에서 어플리케이션을 이용할 수 있는 통신 단말기를 의미한다. 여기서 원격 장치(2)는 사용자의 휴대용 단말일 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 원격 장치(2)는 컴퓨터(예를 들면, 데스크톱, 랩톱, 태블릿 등), 미디어 컴퓨팅 플랫폼(예를 들면, 케이블, 위성 셋톱박스, 디지털 비디오 레코더), 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, PDA, 이메일 클라이언트 등), 핸드폰의 임의의 형태, 사용자의 몸에 부착 혹은 장착하여 사용 가능한 웨어러블(wearable) 디바이스의 형태, 또는 다른 종류의 컴퓨팅 또는 커뮤니케이션 플랫폼의 임의의 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
약액 주입 장치(1)와 원격 장치(2)는 통신망을 통해 통신할 수 있다. 이때, 통신망은 원격 장치(2)가 서비스 서버(미도시)에 접속한 후 데이터를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 통신망을 의미한다. 통신망은 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.
도 1에 따르면, 원격 장치(2)는 단일의 디바이스인 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 약액 주입 장치(1)와 통신할 수 있는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치(1)의 내부 배치를 도시하는 분해사시도이다. 도 3은 약액 주입 장치(1)의 저면사시도이다. 도 4는 도 3에서 부착부(12)가 제거된 상태를 도시하는 도면이다. 도 5는 도 4에서 하부 커버(17)가 제거된 상태로 제어 모듈(700)의 하면이 보이도록 도시하는 도면이다. 도 6은 제어 모듈(700)의 상면이 보이도록 도시하는 평면도와 레저버 유닛(200)의 내부가 보이도록 도시하는 일부 확대도이다. 이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 일 실시예는 외측을 커버하는 외부 하우징(11), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(12)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 외부 하우징(11)과 부착부(12) 사이의 내부 공간에 배치된 복수개의 부품을 포함한다. 부착부(12)와 사용자의 피부 사이에는 별도의 접합수단이 더 개재될 수 있으며, 접합수단에 의해 약액 주입 장치(1)는 피부에 고정될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 베이스 바디(13), 니들 조립체(100), 레저버 유닛(200), 펌프 모듈(300), 구동 유닛(400), 클러치 유닛(500), 트리거 부재(600), 제어 모듈(700), 누액 감지 유닛(800), 배터리(350), 알람 유닛(900) 및 니들 커버 조립체(150)를 포함할 수 있다.
베이스 바디(13)는 외부 하우징(11)의 기본적인 틀을 형성하며, 외부 하우징(11)의 내부 공간에 장착된다. 베이스 바디(13)는 복수 개로 구비될 수 있다. 일 실시예로, 내부 부품들의 상측을 커버하는 제1 바디(13a)와, 내부 부품들의 하측을 커버하는 제2 바디(13b)를 구비할 수 있다. 제1 바디(13a)와 제2 바디(13b)는 조립되어, 약액 주입 장치(1)의 내부 부품을 기 설정 위치에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예로, 베이스 바디(13)는 일체형의 하나의 프레임으로 형성될 수 있다.
니들 조립체(100)는 베이스 바디(13) 및 제어 모듈(700)에 구현된 수용부에 장착될 수 있다, 니들 조립체(100)는 니들(N)을 포함할 수 있으며, 니들(N)의 일단은 레저버 유닛(200)에 연결되어 약액이 전달되고 타단은 사용자에게 삽입되어 약액이 니들(N)을 따라 사용자에게 주입될 수 있다. 사용자는 간단하게 니들 조립체(100)를 회전하여 대상체에게 니들(N)을 삽입하고 약액 주입을 개시할 수 있다.
레저버 유닛(200)은 베이스 바디(13) 및 제어 모듈(700)에 구현된 수용부에 장착되며 니들 조립체(100)와 연결된다. 레저버 유닛(200)은 레저버(210)와 레저버 내부에 배치되고 펌프 모듈(300) 및 구동 유닛(400)에 의해 구동하여 선형 이동하는 플런저(230)를 포함한다. 레저버(210)의 내부 공간에는 약액이 저장되며 플런저(230)의 이동에 따라 약액을 니들(N)로 정량으로 이동시킬 수 있다.
펌프 모듈(300)은 구동력을 생성하여 구동 유닛(400)에 구동력을 전달할 수 있다. 펌프 모듈(300)은 전기에 의해 약액 흡입력과 약액 토출력을 갖는 모든 종류의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기계 변위형 마이크로펌프와 전자기운동형 마이크로펌프 등의 모든 종류의 펌프가 사용될 수 있다.
구동 유닛(400)은 펌프 모듈(300)과 레저버 유닛(200) 사이에 설치되어, 펌프 모듈(300)에서 생성된 구동력으로 레저버(210) 내부에 배치된 플런저(230)를 선행 이동시켜서 약액을 니들(N)로 배출시킬 수 있다.
펌프 모듈(300)과 구동 유닛(400)은 클러치 유닛(500)에 의해 서로 구동적으로 연결된다(engaged). 클러치 유닛(500)에 의해 구동 유닛(400)들이 서로 연결되면 펌프 모듈(300)은 구동 유닛(400)의 구동 휠(420)을 회전시키고 구동 휠(420)의 회전으로 플런저(230)에 연결된 로드(410)가 선형 이동하여 플런저(230)가 이동할 수 있다.
트리거 부재(600)는 약액 주입 장치(10)의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 트리거 부재(600)는 베이스 바디(13)의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 트리거 부재(600)가 회동하여 펌프 모듈(300)의 구동을 개시하고, 동시에 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(400)을 구동 연결 할 수 있다.
상세히, 사용자가 니들 조립체(100)를 회전시키면, 니들 조립체(100)의 노브(knob)가 트리거 부재(600)의 단부를 가력하여, 트리거 부재(600)의 회동이 개시될 수 있다. 트리거 부재(600)가 회전하면, 클러치 유닛(500)이 활성화 되고, 클러치 유닛이 구동 유닛(400)의 로드(410)와 구동 휠(420)을 커플링 또는 연결 시킴으로써 플런저(230)가 전진 이동할 수 있게 된다.
배터리(350)는 약액 주입 장치(1)에 전기를 공급하여, 각 부품을 활성화 할 수 있다. 도면에서는 한 쌍의 배터리(350)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 약액 주입 장치(1)의 용량, 사용범위, 사용 시간 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제어 모듈(700)은 제2 베이스 바디(13b) 아래에 배치되며 하부 커버(17)에 의해 커버될 수 있다. 제어 모듈(700)은 적어도 하나의 프로세서(도 7의 750)가 장착된 회로 기판이다. 제어 모듈(700)은 니들 조립체(100), 레저버 유닛(200), 펌프 모듈(300), 배터리(350) 등을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제어 모듈(700)은 펌프 모듈(300), 배터리(350), 누액 감지 유닛(800), 알람 유닛(900) 등과 프로세서(도 7의 750)를 전기적으로 연결하기 위한 전기적 신호의 이동 경로(미도시), 예를 들면 배선,을 포함한다. 프로세서(도 7의 750)는 약액 주입 장치(1) 전체적인 구동을 제어할 수 있다. 프로세서(도 7의 750)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈(700)에 장착될 수 있다. 누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈(700) 상의 배선과 연결되어 전압을 인가받고, 신호를 프로세서(도 7의 750)로 전달할 수 있다. 누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈(700) 상에는 어디에나 위치할 수 있으나, 특히 약액이 저장되는 곳의 주변, 약액이 이동하는 경로의 주변 등에 위치할 수 있다. 일 실시예에 의하면 누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈(700)의 “상면”인 외부 하우징(11)을 향하는 면 중에 누액이 우려되는 부분들, 예를 들면 레저버 유닛(200)의 주변 또는 니들 조립체(100)의 주변에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈(700)의 “하면”인 하부 커버(17)를 향하는 면 중에 누액이 우려되는 부분, 예를 들면 레저버 유닛(200)의 주변 또는 니들 조립체(100)의 주변에 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에 의하면 누액 감지 유닛(800)은 제어 모듈의 “측면” 인 베이스 바디(13)와 근접한 부분에 배치될 수도 있다. 한편, 누액 감지 유닛(800)은 상술한 부분 외에도 베이스 바디(13)에 인접한 부분, 배터리(350)나 구동 유닛(400)과 인접한 부분, 하부 커버(17)에 대응하는 쪽의 제어 모듈(700)의 상면, 하면, 측면 및 양면 등 외부에서 액체가 유입될 수 있는 부분들이라면 어디에나 위치할 수 있다. 누액 감지 유닛(800)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
배터리(350)는 구동 유닛(400)에 인접하게 배치되며, 구동 유닛(400)으로 전기를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(350)는 제어 모듈(700)과 연결되며 제어 모듈(700)을 통해 누액 감지 유닛(800)으로 전압을 공급할 수 있다.
알람 유닛(900)은 약액 주입 장치(1)의 내부 또는 외부에 배치되며, 약액 주입 장치(1)의 정상작동이나 오작동을 사용자에게 알릴 수 있다. 예컨대 알람 유닛(900)은 누액 여부를 알람을 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 알람 유닛(900)은 경고음을 생성하거나, 빛을 생성하거나, 진동을 생성하여 사용자에게 알람을 전달할 수 있다.
알람 유닛(900)은 외부 하우징(11)의 아래에 배치되며, 회로 기판인 제어 모듈(700)에 전기적으로 연결된다. 제어 모듈(700) 상에는 알람 유닛(900)으로 알람 신호를 전달하는 전기적 신호의 이동 경로(미도시)가 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세서(750)의 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.
프로세서(750)는 제어 모듈(700)에 장착되어 약액 주입 장치(1)의 전체적인 구동을 제어할 수 있다. 프로세서(750)는 펌프 모듈(300), 배터리(350), 누액 감지 유닛(800), 알람 유닛(900) 등과 전기적으로 연결되며 이들의 전반적인 구동을 제어하고 원격 장치(2)와 통신할 수 있다.
여기서, 프로세서(750)는 MCU(Micro Controller Unit)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor, DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller), 중앙처리장치(central processing unit, CPU), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 프로세서(750)는 누액 감지 유닛(800)과 전기적으로 연결되며 신호를 입력받고 원격 장치(2)와 통신하며 누액 이슈를 관리할 수 있다. 여기서 누액 이슈란, 약액 주입 장치(1) 내에 저장된 약액이 새어 나가는 이슈 외에도 외부의 액체가 약액 주입 장치(1) 내로 유입되는 이슈를 포함한다. 이하에서는 누액 이슈와 관련된 프로세서(750)의 내용에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 프로세서(750)는 누액 관리부(710), 통신부(720), 메모리(730)를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 구성부들은 예시적인 것으로, 제어 모듈(700)은 필요에 따라 추가적인 구성부들이 더 포함되거나 상술한 구성부들 중 일부가 생략될 수 있다.
누액 관리부(710)는 누액 감지 유닛(800)으로부터 입력된 전기적인 신호나 데이터를 분석하여 누액 여부를 판단, 누액 위치를 판단, 새어 나오거나 유입된 액체의 종류를 판단한다. 또한 누액 관리부(710)는 누액과 관련된 이슈가 발생한 경우 알람 유닛(900)을 제어하거나, 원격 장치(2)로 보낼 메시지를 생성함으로써, 사용자에게 누액 이슈를 알릴 수 있다.
통신부(720)는 원격 장치(2)와 상술한 통신망을 통해 데이터를 교환하고 통신하며, 누액 관리부(710)에서 생성된 메시지를 원격 장치(2)로 송신하고 원격 장치(2)로부터 데이터를 수신한다.
메모리(730)는 누액 감지 유닛(800)으로부터 수신한 데이터를 임시로 저장하거나, 누액 관리부(710)가 처리하는 데이터를 임시로 저장하거나 원격 장치(2)로부터의 데이터를 임시로 저장하는 기능을 한다. 또한 메모리(730)는 누액 위치 판단, 새어 나오거나 유입된 액체의 종류를 판단할 때 필요한 정보 및 데이터를 저장한다.
도 7에서는 프로세서(750)가 약액 주입 장치(1)의 제어 모듈(700)에 포함된 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 선택적 실시예에 의하면, 프로세서(750)는 원격 장치(2)에 포함된 구성으로 구현될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 누액 감지 유닛(800)을 도시한 것이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 누액 감지 유닛(800)을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예들에 의하면, 누액 감지 유닛(800)은 적어도 하나 이상의 누액 감지 패드(810)를 포함한다.
누액 감지 패드(810)는 회로 기판인 제어 모듈(700) 상에 설치된다(도 5 및 도 6참조). 누액 감지 패드(810)는 제어 모듈(700)을 통해 전원에 전기적으로 연결된 제1패턴(811) 및 제어 모듈(700)을 통해 프로세서(도 7의 750)에 전기적으로 연결된 제2패턴(812)을 포함하며, 제1패턴(811)의 일측 바운더리와 제2패턴(812)의 일측 바운더리 사이에는 일정한 크기의 갭(gap)(813)이 형성된다.
예컨대, 누액 감지 패드(810)의 제1패턴(811)은 회로 기판 상의 전기적인 이동 경로를 통해 배터리와 연결되어 일정한 기준 전압(VDD)를 입력받고, 제2패턴(812)은 회로 기판 상의 전기적인 이동 경로를 통해 프로세서(도 7의 750)의 입력핀에 연결되어 소정의 신호를 누액 관리부(도 7의 710)로 입력할 수 있다. 여기서 신호는 디지털 신호 또는 아날로그 신호일 수 있다.
누액 감지 유닛(800)은 전압 디바이더(820)를 더 포함할 수 있다. 전압 디바이더(820)는, 예를 들면 저항일 수 있으며, 프로세서(도 7의 750)와 전기적으로 연결된 제2패턴(812)의 일단과 프로세서(도 7의 750)의 입력핀 사이에 전기적으로 연결되어 누액 감지 유닛(800)의 안정적인 구동을 보장할 수 있다.
전압 디바이더(820)는 새어 나오거나 유입된 액체의 저항보다 큰 저항값을 가지도록 선택한다. 누액의 저항보다 작은 저항을 선택하는 경우 소모 전류가 커져 누액 감지 유닛(800)의 안정적인 구동이 어렵기 때문이다. 예컨대, 약액 주입 장치가 인슐린을 주입하는 것이라면, 인슐린의 저항은 약 300 kΩ(kilohm) 내지 500 kΩ (kilohm)이다. 따라서, 이 경우 전압 디바이더의 저항값은 약 800 내지 1200 kΩ(kilohm), 바람직하게는 1MΩ(megaohm)으로 선택할 수 있다.
도 8에서는 복수개의 누액 감지 패드(810)들이 하나의 입력핀에 전기적으로 연결되어 프로세서(도 7의 750)로 종합적인 신호(sensing)를 전달하는 실시예를 도시하였다. 이 실시예에서 프로세서(도 7의 750)는 약액 주입 장치(1)에서 누액이 발생하였는지 여부만 판단할 수 있다.
도 9에서는 복수개의 누액 감지 패드(810)들이 복수개의 입력핀들에 각각 전기적으로 연결되어 프로세서(도 7의 750)로 각각의 신호들(sensing_1 부터 sensing_N)을 전달할 수도 있다. 이 실시예에서 프로세서(도 7의 750)는 누액의 발생 여부 외에도 약액 주입 장치(1) 내의 “어떤 위치”에서 누액이 발생하였는지도 판단할 수 있다.
도 10 내지 도 13은 다양한 형태의 누액 감지 패드(810)를 도시한 것이다.
도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이 누액 감지 패드(810)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 누액 감지 패드(810)는 원형, 다각형, 선형, 꺾은선형, 곡선형 등으로 구현될 수 있으며, 그 형태는 도시한 바 및 상술한 바에 한정되지 않고 제1패턴(811)과 제2패턴(812) 사이에 일정한 갭(813)이 있는 구조이면 어느 것이든 가능하다.
또한, 누액 감지를 용이하게 하고 검출 효과를 높이기 위하여 제1패턴(811)의 바운더리와 인접한 제2패턴(812)의 바운더리는 서로 인접한 표면적을 최대한 넓게 가지도록 설계될 수 있다. 예컨대, 제1패턴(811)과 제2패턴(812) 사이의 갭(813)은 곡선이나 지그재그 형태를 가지도록 설계하여 누액 검출 성공률을 높일 수 있다.
도 14은 제어 모듈(700) 상의 누액 감지 패드(810)의 위치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이 누액 감지 패드(810)는 누액의 우려가 있는 부분이라면 제어 모듈(700)의 상면(a), 하면(b), 측면(c), 또는 양면(d) 등 어디라도 제한없이 배치된다. 여기서 양면(d) 배치의 경우 일 패턴이 상면에 타 패턴이 하면에 배치되고 제어 모듈의 두께만큼이 양 패턴의 갭이 될 수 있다. 상술한 바와 같이 누액 감지 패드(810)는 약액이 저장된 레저버 유닛(RU 자리)의 부근이나 약액이 이동하는 니들 조립체(NU 자리) 부근의 회로 기판에 위치할 수 있다.
도 15는 약액 주입 시스템(S) 또는 약액 주입 장치(1)의 누액 관리 방법에 대한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 단계 101에서 누액 이슈가 발생한다.
약액 주입 장치(도 1의 1)는 내부에 약액을 저장한 상태로 사용자에게 부착되어 사용자에게 설정된 정량으로 약액을 주입할 수 있다. 약액은 레저버 유닛(도 2의 200)의 내부공간에 저장되며, 약액이 니들(도 2의 N)을 통해 사용자에게 주입된다. 하지만, 약액을 저장하는 과정, 약액 주입 장치(1)를 부착하여 사용하는 과정에서 예기치 못한 상황으로 인하여 약액이 새어 나올(leak) 수 있다. 또한, 설계된 방수 스펙 이상의 환경에 노출되는 경우 외부에서 약액 주입 장치(1)내부로 액체가 유입될 수 있다. 약액 주입 장치(1)의 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위하여, 새어 나온 약액 또는 유입된 액체로 인해 회로 기판인 제어 모듈(도 5의 700)이 손상되거나, 약액 주입 장치(1)가 오프(off)되기 전에 누액 여부를 감지하여 사용자에게 알려야 한다.
단계 102에서 누액 감지 유닛(도 5, 도 8의 800)이 누액을 센싱한다.
누액 감지 유닛(800)에 포함된 누액 감지 패드(810)는 도전성 물질로 이루어진 제1패턴(811) 및 제2패턴(812)을 포함한다. 제1패턴(811)에는 소정의 전압(VDD)이 인가되고 제2패턴(812)은 전압 디바이더(820)를 통해 그라운드 또는 저저압과 연결될 수 있다. 누액 이슈가 발생하지 않은 경우, 제1패턴(811)과 제2패턴(812)은 서로 접촉하지 않고 일정한 갭(813)을 유지하므로, 제2패턴(812)과 전기적으로 연결된 누액 관리부(도 7의 710)에서는 OV 의 전압값 또는 전압값의 입력이 없는 것을 확인한다. 하지만, 누액 이슈가 발생한 경우, 제1패턴(811)과 제2패턴(812) 사이에 액체가 개입하여 양 도전 패턴들 사이에 액체에 의한 저항이 생성되면서 제2패턴(812)과 전기적으로 연결된 프로세서(도 7의 750)에 변화된 전압 값이 입력된다.
단계 103에서 프로세서(도 7의 750)가 누액 감지 유닛(800)으로부터 누액 관련 신호를 수신한다.
프로세서(도 7의 750)는 누액 이슈가 발생한 경우 누액 감지 유닛(800)으로부터 변화된 전압값과 같은 누액 신호를 수신한다. 선택적 실시예로, 누액 관리부(도 7의 710)가 누액 신호로서 온/오프(on/off) 신호 또는 하이/로우(high/low) 신호를 수신할 수도 있다.
단계 104에서 프로세서(도 7의 750)는 누액 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(도 7의 750)의 누액 관리부(도 7의 710)는 누액 감지 유닛(800)으로부터 입력된 누액 신호를 분석하여 누액 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 누액 관리부(도 7의 710)는 누액 감지 유닛(800)으로부터 입력된 전압값의 변화가 설정된 범위에 이르면 누액 이슈가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 선택적 실시예로, 누액 관리부(도 7의 710)가 누액 신호로서 온/오프 신호나 하이/로우 신호를 수신한 경우 신호의 변화를 통해 누액 이슈가 발생한 것을 판단할 수 있다.
단계 105에서 선택적 실시예로 프로세서(도 7의 750)는 누액 위치를 판단할 수 있다.
도 9에 도시된 누액 감지 유닛(800)의 경우, 각각의 누액 감지 패드(810)가 프로세서(도 7의 750)로 개별적인 누액 신호를 각각 입력할 수 있다. 따라서, 프로세서(도 7의 750)의 누액 관리부(도 7의 710)는 어떤 누액 감지 패드로부터 누액 신호가 입력되었는지 확인함으로써, 누액 발생 위치를 판단할 수 있다. 누액 신호와 누액 발생 위치를 연결하는 정보는 프로세서(도 7의 750)의 메모리(도 7의 730)에 저장되어 있을 수 있으며, 누액 관리부(도 7의 710)는 메모리(도 7의 730)에 저장된 정보를 사용하여 누액 발생 위치를 판단할 수 있다.
단계 106에서 선택적 실시예로 프로세서(도 7의 750)는 누액 종류를 판단할 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 누액 감지 유닛(800)들의 경우, 누액 신호로 전압값을 프로세서(도 7의 750)로 입력할 수 있다. 프로세서(도 7의 750)의 누액 관리부(도 7의 710)는 누액 감지 유닛(800)으로부터 입력된 전압값의 변화가 특정 범위에 이르면 어떤 액체에 대하여 누액 이슈가 발생하였는지 판단할 수 있다. 예컨대, 인슐린의 저항은 약 300 kΩ(kilohm) 내지 500 kΩ (kilohm)이다. 누액 감지 유닛(800)의 일단에 입력되는 기준 전압(VDD)이 3V(volt)라고 한다면, 누액 감지 패드(810)에 인슐린이 감지된 경우 누액 신호로써 약 2V 내지 2.3V가 누액 관리부(도 7의 710)로 입력된다. 따라서, 누액 신호로써 약 2V 내지 2.3V가 입력된다면, 약액 주입 장치(1)는 인슐린이 누출 또는 유입 되었음을 판단할 수 있다. 예컨대 물은 저항이 약 2 kΩ(kilohm) 내지 200 kΩ (kilohm)이다. 누액 감지 유닛의 일단에 입력되는 기준 전압(VDD)이 3V(volt)라고 한다면, 누액 감지 패드(810)에 물이 감지된 경우 누액 신호로써 약 2.5V 내지 2.9V가 누액 관리부(도 7의 710)로 입력된다. 따라서, 누액 신호로써 약 2.5V 내지 2.9V가 입력된다면, 약액 주입 장치(1)는 물이 누출 또는 유입 되었음을 판단할 수 있다. 예컨대 염수는 저항이 약 0.2 Ω(ohm)이다. 누액 감지 유닛(800)의 일단에 입력되는 기준 전압(VDD)이 3V(volt)라고 한다면, 누액 감지 패드(810)에 염수가 감지된 경우 누액 신호로써 약 3V 가 누액 관리부(도 7의 710)로 입력된다. 따라서 누액 신호로 3V가 입력된다면, 약액 주입 장치(1)는 염수가 누출 또는 유입 되었음을 판단할 수 있다. 상술한 누액 신호와 누액 종류를 연결하는 정보는 프로세서(도 7의 750)의 메모리(도 7의 730)에 저장되어 있을 수 있다. 따라서 누액 관리부(도 7의 710)는 메모리(도 7의 730)에 저장된 정보를 사용하여 누액 신호, 구체적으로는 전압값,을 통해 어떤 액체가 누출 또는 유입되었는지 판단할 수 있다.
누액 관리부(도 7의 710)는 누액 이슈가 확인되었으므로 다양한 방식을 통해 이를 사용자에게 알린다.
단계 107에서 프로세서(도 7의 750)는 제어 모듈(700)과 전기적으로 연결된 알람 유닛(900)을 제어하여 누액 알람을 발생하도록 할 수 있다.
단계 108에서 알람 유닛(900)은 빛 또는 진동 중 어느 하나 이상을 발생하여 누액 이슈를 사용자에게 알릴 수 있다. 예컨대, 알람 유닛(900)은 소정의 간격으로 소리, 빛 또는 진동을 발생하거나, 특정한 높낮이, 세기, 맵시의 소리를 발생하거나, 특정한 컬러, 간격의 빛을 발생하거나, 특정한 강도, 간격, 시간의 빛을 발행하여 누액 이슈를 사용자에게 알릴 수 있다.
선택적 실시예로, 단계 109에서 누액 관리부(도 7의 710)는 누액과 관련된 이슈가 발생하였음을 알리는 알람 메시지를 생성하고 통신부(도 7의 720)를 제어하여 메시지를 원격 장치(2)로 전송할 수 있다. 알람 메시지에는 누액의 발생 여부 외에도 S105 단계에서 판단한 누액의 위치, S106 단계에서 판단한 누액의 종류에 관한 정보도 함께 포함될 수 있다.
단계 110에서 약액 주입 장치(1)와 통신망을 통해 연결된 원격 장치(2)는 메시지를 수신하고 다양한 방법으로 약액 주입 장치(1)에서 누액이 발생하였음을 사용자에게 알린다.
예컨대, 원격 장치(2)는 알람 메시지를 디스플레이 화면에 표시함으로써 사용자가 누액 이슈를 확인할 수 있게 한다. 사용자는 메시지를 통해 누액의 발생 여부 외에도 누액의 위치나 누액의 종류도 함께 확인할 수 있다. 이외에도 원격 장치(2)는 소리, 진동, 빛 등을 통하여 누액 이슈와 관련된 메시지를 수신하였음을 사용자에게 알릴 수 있다.
본 발명의 단계 107 및 108과, 109 및 110은 동시에 수행될 수도 있고, 사용자의 선택이나 설정 방식에 따라 단계 107 및 108만 수행될 수도 있고, 단계 109 및 110만 수행될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 약액 주입 장치(1)에서 누액이 발생한 경우, 누액을 감지하고 사용자가 이를 인지할 수 있도록 함으로써, 누액으로 인한 회로 기판의 손상, 시스템의 강제 오프를 미리 방지하고 장치의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 약액 주입 장치(1)에서 누액이 발생한 경우 누액의 발생 여부뿐만 아니라 액체가 누출 또는 유입된 위치나 누출 또는 유입 액체의 종류도 파악할 수 있으므로 누액 이슈에 대하여 사용자가 신속하고 정확한 대처가 가능한 장점이 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의한 누액 감지 유닛(800)을 도시한 것이다. 도 17 및 도 18는 도 16의 누액 감지 유닛(800)과 관련된 신호들을 도시한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 누액 감지 유닛(800)은 누액 감지 패드(810) 외에도 비교기(840)를 더 포함한다.
누액 감지 패드(810)와 관련해서는 앞서 자세히 설명하였으므로 이하에서는 비교기(840)와 이를 포함하는 누액 감지 유닛(800)의 동작에 관하여 설명하고, 중복되는 설명은 생략한다.
비교기(840)는 제1입력부(①) 및 제2입력부(②)를 포함하며, 제1입력부(①) 와 제2입력부(②)는 일정한 파형을 입력받기 위한 파형생성기(850)와 전기적으로 연결된다. 파형생성기(850)와 제2입력부(②) 사이에는 누액 감지 패드(810)의 일단, 예를 들면 제1패턴(811), 이 전기적으로 연결될 수 있다. 누액 감지 패드(810)의 타단, 예를 들면 제2패턴(812), 은 그라운드 또는 로우 전압과 전기적으로 연결될 수 있다. 누액 감지 패드(810)는 도전성 물질로 이루어진 제1패턴(811)과 제2패턴(812)이 접촉하지 않으며 두 패턴사이에 소정의 갭(gap)이 존재한다. 아무런 이슈가 발생하지 않은 일반적인 경우, 비교기(840)의 제1입력부(①) 에는 레퍼런스 신호가 입력되고, 제2입력부(②) 에도 동일한 레퍼런스 신호가 입력된다. 여기서 파형생성기(850)에서 발생하는 신호는 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이 PWM(pulse width modulation)신호일 수 있으며 이에 한정되지 않고, 구형파, 정현파 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 비교기(840)의 출력값은 제1값 또는 제2값을 가질 수 있고, 프로세서(도 7의 750)로 입력된다. 비교기(840)의 제1입력부(①) 와 제2입력부(②) 로 동일한 신호가 입력되는 경우 비교기는 제1값(예를 들면, 로우값)을 출력하고, 비교기의 제1입력부(①) 와 제2입력부(②) 로 상이한 신호가 입력되는 경우 비교기는 제2값(예를 들면, 하이값)을 출력할 수 있다. 이 경우, 프로세서(도 7의 750)의 누액 관리부(도 7의 710)에서는 제1값이 입력되면 누액 이슈가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 제2값이 입력되면 누액 이슈가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 선택적 실시예에서 파형생성기(850)와 제1입력부(①) 사이 및 파형생성기(850)와 누액 감지 패드(810)의 일단 사이에는 역전류로부터 소자들을 보호하기 위한 다이오드(860)가 각각 개입될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이 누액 이슈가 발생하지 않은 경우, 제1패턴(811)과 제2패턴(812)은 서로 접촉하지 않고 일정한 갭을 유지한다. 따라서 비교기(840)의 제2입력부(②)에 입력되는 신호는 누액 감지 패드(810)의 영향을 받지 않는다. 비교기(840)의 제2입력부(②)에 입력되는 신호(제2입력부 입력 신호)는 레퍼런스 신호(Ref 신호)와 동일한 듀티(duty), 펄스 폭 (pulse width)을 가지고 지연(delay)이 없다. 따라서 비교기(840)의 출력값은 제1값을 출력하여, 이 출력값은 프로세서(도 7의 750)로 입력되고, 누액 관리부(도 7의 710)는 누액 이슈가 발생하지 않은 것으로 판단한다.
도 18에 도시된 바와 같이 누액 이슈가 발생한 경우, 제1패턴(811)과 제2패턴(812) 사이에 액체가 개입하여 양 도전 패턴들 사이에 액체에 의한 저항이 생성되고, 누액 감지 패드(810)의 정전 용량으로 인하여 제2입력부(②)에 입력되는 신호가 변형된다. 예컨대 제2입력부(②)에 입력되는 신호(제2입력부 입력 신호)는 레퍼런스 신호(Ref 신호)와 다른 듀티(duty)를 가지거나, 레퍼런스 신호와 다른 펄스 폭 (pulse width)을 가지거나, 레퍼런스 신호에 비하여 지연(delay)이 발생한 신호일 수 있다. 따라서 비교기(840)의 출력값은 제2값을 출력하여, 이 출력값은 프로세서(도 7의 750)로 입력되고, 누액 관리부(도 7의 710)는 누액 이슈가 발생한 것으로 판단한다.
선택적 실시예에서 누액 관리부(도 7의 710)는 비교기(840)의 출력값을 통해 누액 종류를 판단할 수 있다. 앞서 설명한 대로 각각의 액체는 서로 다른 저항을 가지기 때문에, 비교기(840)로 입력되는 제2입력값(②)은 누출 또는 유입된 각 액체의 종류에 따라 고유한 듀티(duty), 펄스 폭(pulse width) 및/또는 딜레이(delay)를 가진 변형 신호가 생성될 수 있다. 따라서 누액 이슈가 발생한 경우, 비교기(840)는 제1입력부(①)로 입력되는 레퍼런스 신호와 제2입력부(②)로 입력되는 변형 신호를 비교함으로써, 비교기의 출력값을 일정한 듀티, 펄스 폭 및/또는 딜레이를 가진 신호로 출력할 수 있다. 비교기(840)의 출력값은 프로세서(도 7의 750)로 입력된다. 상술한 출력값과 누액 종류를 연결하는 정보는 프로세서(도 7의 750)의 메모리(도 7의 730)에 저장되어 있을 수 있다. 따라서 누액 관리부(710)는 메모리(730)에 저장된 정보를 사용하여 누액 감지 유닛(800)의 출력값을 분석함으로써 어떤 액체가 누출 또는 유입되었는지 판단할 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.
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.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예들은 약액이 누출되거나 외부에서 액체가 유입되는 것을 감지하는 약액 주입 장치에 관한 것이다.

Claims (10)

  1. 사용자의 몸에 부착되어 약액을 주입하는 약액 주입 장치에 있어서,
    제어 모듈에 장착되며 액체의 감지에 의해 누액 신호를 생성하는 하나 이상의 누액 감지 패드를 포함하는 누액 감지 유닛; 및
    상기 제어 모듈에 장착되어 상기 누액 감지 유닛과 전기적으로 연결되며 상기 누액 신호를 입력받아 누액 여부를 판단하여, 누액이 발생한 경우 누액과 관련된 정보를 상기 사용자에게 알리는 프로세서;
    를 포함하는, 약액 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서와 전기적으로 연결되며 소리, 빛 또는 진동의 알람을 발생하여 상기 사용자에게 상기 누액과 관련된 정보를 알리는 알람 유닛; 및
    상기 프로세서와 통신하며 상기 사용자에게 상기 누액과 관련된 정보를 알리는 원격 장치; 더 포함하는, 약액 주입 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누액과 관련된 정보는 누액이 발생하였는지 여부, 누액의 발생 위치 및 발생한 누액의 종류 중 하나 이상을 포함하는, 약액 주입 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누액 감지 패드는 전원에 전기적으로 연결된 제1패턴, 상기 제1패턴과 일정한 갭을 사이에 두고 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제2패턴을 포함하며,
    상기 누액 감지 유닛은
    병렬로 연결된 상기 하나 이상의 누액 감지 패드; 및
    상기 병렬로 연결된 하나 이상의 누액 감지 패드와 상기 프로세서 사이에 개재된 하나의 전압 디바이더;
    를 더 포함하는, 약액 주입 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 누액 감지 유닛은
    전원에 전기적으로 연결된 제1패턴, 상기 제1패턴과 일정한 갭을 사이에 두고 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제2패턴을 포함하는 상기 하나 이상의 누액 감지 패드; 및
    상기 하나 이상의 누액 감지 패드의 제2패턴 각각과 상기 프로세서 사이에 개재된 하나 이상의 전압 디바이더;
    를 포함하며,
    상기 하나 이상의 누액 감지 패드는 각각 서로 다른 위치의 상기 제어 모듈에 장착되고, 상기 누액 감지 유닛은 상기 하나 이상의 누액 감지 패드로부터 각각의 누액 신호를 생성하여 상기 프로세서로 입력하는, 약액 주입 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 누액 신호는 전압값이며 상기 프로세서는 상기 전압값을 통해 누액의 종류를 판단하여 상기 누액과 관련된 정보로써 상기 사용자에게 알리는, 약액 주입 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 누액 감지 유닛은
    제1입력부로 레퍼런스 신호를 입력받고 제2입력부로 변형 신호를 입력받고 상기 누액 신호를 출력하는 비교기를 포함하고,
    상기 제2입력부에는 상기 누액 감지 패드가 전기적으로 연결되어 누액이 발생한 경우 상기 변형 신호를 상기 제2입력부에 입력하는, 약액 주입 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 누액 신호는 파형을 가지며, 상기 프로세서는 상기 파형의 듀티, 펄스폭 및 딜레이 중 적어도 하나를 통해, 누액의 종류를 판단하여 상기 누액과 관련된 정보로써 상기 사용자에게 알리는, 약액 주입 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 약액 주입 장치는
    상기 제어 모듈에 형성된 제1수용부에 장착되며 니들을 포함하는 니들 조립체; 및
    상기 제어 모듈에 형성된 제2수용부에 장착되며 상기 약액을 수용하고, 상기 니들의 일단과 연결되어 수용된 상기 약액을 상기 사용자에게 전달하는 레저버 유닛;
    을 더 포함하는, 약액 주입 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 누액 감지 패드는 상기 제어 모듈 중에서도 상기 레저버 유닛의 주변 및 상기 니들 조립체의 주변에 위치하는, 약액 주입 장치.
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