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KR102351136B1 - Embedded type bedsore prevention apparatus using body pressure characteristics of the user and bedsore prevention mat using the same - Google Patents

Embedded type bedsore prevention apparatus using body pressure characteristics of the user and bedsore prevention mat using the same Download PDF

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KR102351136B1
KR102351136B1 KR1020190147303A KR20190147303A KR102351136B1 KR 102351136 B1 KR102351136 B1 KR 102351136B1 KR 1020190147303 A KR1020190147303 A KR 1020190147303A KR 20190147303 A KR20190147303 A KR 20190147303A KR 102351136 B1 KR102351136 B1 KR 102351136B1
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KR
South Korea
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user
pressure
body pressure
prevention device
pressure characteristics
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김효순
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주식회사 더하일
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Abstract

본 발명은 사용자의 체압을 감지하고 감지된 체압을 통해 사용자의 체압 특성을 분석하며, 분석한 사용자의 체압 특성을 고려하여 동적으로 교대부양을 수행함으로써 욕창 방지와 더불어 사용자의 편의성이 향상될 수 있는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치 및 이를 이용한 욕창방지 매트에 관한 것으로 상세하게는, 복수의 수용포켓이 단위 섹터를 갖도록 배치되며 각 단위 섹터로 부양부재를 공급 또는 배출하기 위한 펌프가 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 마련되어 사용자로부터 가해지는 압력을 계측하는 센서부; 및 상기 센서부에서 계측된 계측정보를 수집하고 수집된 계측정보를 기반으로 사용자의 체압 특성을 분석하여 사용자 맞춤형 교대주기를 설정하고, 설정된 교대주기에 따라 상기 본체의 선택된 단위 섹터에 부양부재를 공급 또는 배출하도록 상기 펌프에 제어신호를 송신하는 제어부;를 포함하는 것이 특징이다.The present invention detects the user's body pressure, analyzes the user's body pressure characteristics through the sensed body pressure, and dynamically performs alternating levitation in consideration of the analyzed user's body pressure characteristics, thereby preventing bedsores and improving user convenience. It relates to an embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics and a pressure ulcer prevention mat using the same. Specifically, a plurality of accommodation pockets are arranged to have unit sectors, and a pump for supplying or discharging a floating member to each unit sector is provided. being the body; a sensor unit provided on the upper portion of the body to measure the pressure applied by the user; and collects the measurement information measured by the sensor unit, analyzes the user's body pressure characteristics based on the collected measurement information, sets a user-customized shift cycle, and supplies the floating member to the selected unit sector of the body according to the set shift cycle or a control unit for transmitting a control signal to the pump to discharge.

Description

사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치 및 이를 이용한 욕창방지 매트{Embedded type bedsore prevention apparatus using body pressure characteristics of the user and bedsore prevention mat using the same}Embedded type bedsore prevention apparatus using body pressure characteristics of the user and bedsore prevention mat using the same}

본 발명은 사용자의 체압을 감지하고 감지된 체압을 통해 사용자의 체압 특성을 분석하며, 분석한 사용자의 체압 특성을 고려하여 동적으로 교대부양을 수행함으로써 욕창 방지와 더불어 사용자의 편의성이 향상될 수 있는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치 및 이를 이용한 욕창방지 매트에 관한 것이다.The present invention detects the user's body pressure, analyzes the user's body pressure characteristics through the sensed body pressure, and dynamically performs alternating levitation in consideration of the analyzed user's body pressure characteristics, thereby preventing bedsores and improving user convenience. It relates to an embedded type pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics and a pressure ulcer prevention mat using the same.

일반적으로 기대수명은 높아지지만 건강수명은 낮아지는 한국 사회에서 장시간 휄체어에서 생활해야하는 장애인, 고령자가 가장 주의해야할 병은 욕창이다. 욕창은 특정 부분에 압력이 경감되지 않은채 지속적으로 발생하게 되며 하부 조직의 손상을 야기하며, 신경조직이 손상되거나 노화에 의해 퇴화된 장애인, 노인, 수술 전후 환자, 당뇨환자 들에게 빈번히 발생한다.In Korean society, where life expectancy is generally rising but healthy life expectancy is declining, bedsores are the most important disease for the disabled and the elderly who have to live in a chair for a long time. Bedsores occur continuously without reducing pressure in a specific area, causing damage to the underlying tissues, and frequently occur in the disabled, the elderly, patients with pre- and post-surgery, and diabetic patients whose nerve tissue is damaged or degenerated by aging.

이러한 욕창을 예방하기 위해서는 일정시간 마다 자세를 바꿔주는 것이 중요한데 예방하는 과정이나 발생 이후 치료하는 과정에서 사람의 손이 매우 많이 가는 질병이며, 욕창치료에 막대한 비용과 시간이 소요되므로 경제적인 손실뿐 아니라 보호자나 환자에게 육체적, 정신적 어려움이 큰 문제가 있다.In order to prevent such pressure sores, it is important to change the posture at regular intervals. It is a disease that requires a lot of human effort in the process of prevention or treatment after occurrence. There is a big problem with physical and mental difficulties for the caregiver or patient.

따라서 고령사회 시대에서는 욕창 간호의 중재적 장비가 점차 필수장비가 될 것으로 예상되며 근래 들어 욕창을 사전적으로 예방하기 위한 다양한 욕창 방지 장비가 개발 및 유통되고 있다.Therefore, in the age of an aging society, interventional equipment for pressure ulcer nursing is expected to become increasingly essential, and various pressure ulcer prevention equipment for preventing pressure ulcers in advance have been developed and distributed in recent years.

일 예로 APAM(Alternating pressure air mattresses) 방식의 욕창 방지 장비가 개시되었다.As an example, an APAM (Alternating pressure air mattresses) type pressure ulcer prevention device has been disclosed.

상기 APAM 방식의 욕창 방지 장비는, 가장 대표적인 동력형 욕창예방제품으로 복수의 단위영역으로 구획되는 복수의 에어셀을 구비하고, 단위영역별 교대부양 주기, 공급압력 등을 사전 설정하면 주기적으로 접촉부에 작용하는 압력을 조정하는 방식을 따름으로써 사용자의 신체가 장기간 동안 한 곳에 집중적으로 접촉되어 욕창이 발생하는 것을 예방할 수 있도록 하는 것이다.The APAM type pressure ulcer prevention device is the most representative power-type pressure ulcer prevention product, and it has a plurality of air cells divided into a plurality of unit areas. By following the method of adjusting the pressure of the user, it is possible to prevent the occurrence of pressure sores due to the intensive contact of the user's body in one place for a long period of time.

Katrien Vanderwee가 저술한 “Alternating pressure air mattresses as prevention for pressure ulcer”에 따르면, 상기와 같은 APAM 방식이 압력 분산이 월등하고 자세 변경 시 마찰과 응전력(Friction & Shearing Forces)을 거의 차단함으로써 기존의 쿠션(공기충전, 물 충전, 벌집모양)보다 욕창방지와 치료에 효과적이라는 것이 증명되었다.According to “Alternating pressure air mattresses as prevention for pressure ulcer” by Katrien Vanderwee, the APAM method as described above has superior pressure distribution and almost blocks Friction & Shearing Forces when changing postures. It has been proven to be more effective in preventing and treating bedsores than (air filling, water filling, honeycomb shape).

그러나 종래 APAM 방식의 욕창 방지 장비의 경우 교대부양 주기, 에어셀 공급 압력 정도를 적절한 조건으로 설정해서 사용하도록 권장하고 있지만, 대부분의 사용자는 그러한 조건 설정이 의미하는 바에 대해 이해하기 어려우며, 지나치게 설정 압력을 높여 접촉부하가 큰 상태에서 사용하거나 공기 압력을 낮게 설정하면 인체가 바닥면에 직접 닿는 현상(grounding)이 발생하는 등 잘못된 조건의 사용으로 오히려 욕창 방지 효과가 저감되는 사례가 빈번히 발생하게 된다.However, in the case of the conventional APAM-type pressure ulcer prevention equipment, it is recommended to set the alternating flotation cycle and the air cell supply pressure to an appropriate condition, but most users have difficulty understanding the meaning of such condition setting, and excessively set pressure. There are frequent cases in which the effect of preventing pressure ulcers is reduced due to the use of incorrect conditions, such as grounding when the body is in direct contact with the floor when the contact load is high by raising it, or when the air pressure is set low.

뿐만 아니라, 공기의 급기 과정에서 체중에 따라 필요한 전력소모량이 다른데 비만일수록 높은 전력소모를 요구하며 체중이 적다면 적은 전력소모로 부양이 가능하지만 사용자의 잘못된 조건 설정에 따라 적정량 보다 큰 압력으로 급기 시 불필요한 전력소모와 에어셀이 손상될 수 있는 위험이 있으며, 반대로 적정량 보다 작은 압력으로 급기 시 자세변경이 되지 않아 욕창 발생 확률을 늘릴 수 있는 위험이 있다. In addition, in the air supply process, the required power consumption varies depending on the body weight. Obesity requires high power consumption. If the body weight is small, it can be lifted with low power consumption. There is a risk of unnecessary power consumption and damage to the air cell. Conversely, there is a risk of increasing the probability of bedsores because the posture does not change when supplying air with a pressure smaller than the appropriate amount.

이처럼 종래 APAM 방식의 욕창 방지 장비는 작동조건 설정의 어려움, 모호함 때문에 작동 조건이 인체에 미치는 영향에 대한 명확한 이해가 필요하여 사용자의 사용 지식이 요구되므로 사용자 편의성이 낮으며, 특히 잘못된 조건 설정으로 인하여 욕창 예방에 오히려 악영향을 주게되는 심각한 문제점이 있다.As such, the conventional APAM-type pressure ulcer prevention equipment requires a clear understanding of the effects of the operating conditions on the human body due to the difficulty and ambiguity of setting the operating conditions, and thus requires user knowledge, so user convenience is low. There is a serious problem that rather adversely affects the prevention of bedsores.

대한민국 공개특허 제10-2011-0109064호(2011.10.06.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0109064 (2011.10.06.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로, 사용자의 체압을 감지하고 감지된 체압을 통해 사용자의 체압 특성을 분석하며, 분석한 사용자의 체압 특성을 고려하여 동적으로 교대부양을 수행함으로써 욕창 방지와 더불어 사용자의 편의성이 향상될 수 있는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치 및 이를 이용한 욕창방지 매트를 제공하는 것이 목적이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and it detects the user's body pressure, analyzes the user's body pressure characteristics through the sensed body pressure, and dynamically performs alternating flotation in consideration of the analyzed body pressure characteristics of the user An object of the present invention is to provide an embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics that can prevent pressure ulcers and improve user convenience by doing so, and a pressure ulcer prevention mat using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치(이하 '본 발명의 욕창방지장치'라 칭함)는, 복수의 수용포켓이 단위 섹터를 갖도록 배치되며 각 단위 섹터로 부양부재를 공급 또는 배출하기 위한 펌프가 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 마련되어 사용자로부터 가해지는 압력을 계측하는 센서부; 및 상기 센서부에서 계측된 계측정보를 수집하고 수집된 계측정보를 기반으로 사용자의 체압 특성을 분석하여 사용자 맞춤형 교대주기를 설정하고, 설정된 교대주기에 따라 상기 본체의 선택된 단위 섹터에 부양부재를 공급 또는 배출하도록 상기 펌프에 제어신호를 송신하는 제어부;를 포함하는 것이 특징이다.As a means for achieving the above object, the embedded pressure ulcer prevention device (hereinafter referred to as 'the pressure ulcer prevention device of the present invention') using the user's body pressure characteristics of the present invention is arranged so that a plurality of accommodation pockets have unit sectors, a body provided with a pump for supplying or discharging the floating member to each unit sector; a sensor unit provided on the upper portion of the body to measure the pressure applied by the user; and collects the measurement information measured by the sensor unit, analyzes the user's body pressure characteristics based on the collected measurement information, sets a user-customized shift cycle, and supplies the floating member to the selected unit sector of the body according to the set shift cycle or a control unit for transmitting a control signal to the pump to discharge.

하나의 예로써, 상기 센서부는, 복수의 FSR(Force Sensing Resistor)센서가 종방향 및 횡방향으로 정렬 배치되어 매트릭스 형태로 구성되는 것이 특징이다.As an example, the sensor unit is characterized in that a plurality of Force Sensing Resistor (FSR) sensors are arranged in longitudinal and lateral directions to form a matrix.

하나의 예로써, 상기 제어부는, 상기 사용자의 체중이 입력 및 저장되고, 상기 체압 특성에 입력된 사용자의 체중이 반영되도록 교대주기를 설정하는 것이 특징이다.As an example, the control unit is characterized in that the user's body weight is input and stored, and the shift cycle is set so that the inputted user's weight is reflected in the body pressure characteristic.

하나의 예로써, 상기 제어부는, 압력과 부하시간 간의 상관관계에 따라 조직의 손상이 발생하게 되는 선형화된 부하시간-압력 간 특성 곡선을 기준 임계값으로 설정하고, 상기 기준 임계값보다 수치가 상대적으로 낮은 선형화된 부하시간-압력 간 특성 곡선을 교대 임계값으로 설정하며, 분석된 사용자의 체압 특성이 상기 교대 임계값을 초과하는 경우 교대부양이 수행되도록 제어신호를 생성 및 출력하는 것이 특징이다.As an example, the control unit sets a linearized load time-pressure characteristic curve in which tissue damage occurs according to the correlation between pressure and load time as a reference threshold value, and the numerical value is relative to the reference threshold value It is characterized in that a low linearized load time-pressure characteristic curve is set as an alternating threshold value, and when the analyzed user's body pressure characteristic exceeds the alternating threshold value, a control signal is generated and output so that the alternating levitation is performed.

하나의 예로써, 상기 제어부는, 기설정된 계측시간동안 상기 센서부에서 계측된 데이터를 평균 부하 압력값으로 산출하고 이를 사용자의 체압 특성 분석에 반영되도록 하는 것이 특징이다.As an example, the control unit calculates the data measured by the sensor unit as an average load pressure value for a preset measurement time and reflects it in the analysis of the user's body pressure characteristics.

하나의 예로써, 상기 제어부는, 상기 교대 임계값을 상기 기준 임계값의 50% 내지 70% 범위에서 설정하는 것이 특징이다.As an example, the control unit is characterized in that the alternating threshold value is set in a range of 50% to 70% of the reference threshold value.

하나의 예로써, 상기 제어부는, 사용자의 체압 특성과 무관하게 부하시간에 따라 교대부양이 수행될 수 있도록 강제 교대 임계시간을 설정하고, 사용자의 체압 특성에 따른 압력값이 상기 교대 임계값을 초과하지 않더라도 지속된 부하시간이 상기 강제 교대 임계시간에 도달하면 강제 교대부양이 수행되도록 제어신호를 생성 및 출력하는 것이 특징이다.As an example, the control unit sets a forced alternating threshold time so that the alternating levitation can be performed according to the load time regardless of the user's body pressure characteristics, and the pressure value according to the user's body pressure characteristics exceeds the alternating threshold value Even if not, it is characterized in that the control signal is generated and output so that the forced shift levitation is performed when the sustained load time reaches the forced shift threshold time.

하나의 예로써, 상기 강제 교대 임계시간은 1시간 30분 내지 2시간인 것이 특징이다.As an example, the forced shift critical time is characterized in that 1 hour 30 minutes to 2 hours.

하나의 예로써, 상기 부양부재는 공기, 물, 젤 중 어느 하나인 것이 특징이다.As an example, the floating member is characterized in that any one of air, water, and gel.

한편 본 발명에서는 상기 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치를 포함하는 욕창방지 매트를 더 제시하는 것이 특징이다.Meanwhile, in the present invention, it is characterized by further presenting a pressure ulcer prevention mat including an embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics.

이처럼 본 발명의 욕창방지장치는, 사용자의 체압을 감지하고 감지된 체압을 통해 사용자의 체압 특성을 분석하며, 분석한 사용자의 체압 특성을 고려하여 동적으로 교대부양을 수행한다.As such, the device for preventing pressure ulcers of the present invention senses the user's body pressure, analyzes the user's body pressure characteristics through the sensed body pressure, and dynamically performs alternate flotation in consideration of the analyzed body pressure characteristics of the user.

이에 따라 본 발명의 욕창방지장치는 APAM(Alternating pressure air mattresses) 구동 방식을 적용하여 욕창 방지 및 치료의 효과를 볼 수 있음은 물론 사용자가 복잡한 환경 및 조건 등을 설정하지 않아도 되기 때문에 사용자의 편의성이 향상될 수 있는 이점이 있다.Accordingly, the pressure ulcer prevention device of the present invention applies the APAM (Alternating pressure air mattresses) driving method to see the effect of preventing and treating bedsores, and the user does not have to set up complicated environments and conditions, so the user's convenience is improved. There are benefits that can be improved.

또한 사용자의 체압 특성에 따라 적절한 부양부재의 공급을 통해 동적으로 교대부양이 수행되는 바, 장치에 불필요한 전력소모을 방지하게 됨으로써 장치의 내구성 향상을 통한 수명연장을 도모하며 배터리의 효율적인 유지 관리가 가능한 이점이 있다. In addition, alternating buoyancy is dynamically performed by supplying an appropriate flotation member according to the user's body pressure characteristics, thereby preventing unnecessary power consumption in the device, thereby prolonging the lifespan by improving the durability of the device and enabling efficient maintenance of the battery. There is this.

도 1은 본 발명에 따른 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부의 회로 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부에 적용된 FSR 센서를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정사각 매트릭스 형태의 FRS 센서에서의 COP를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부의 세부 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압력-부하시간 간 상관관계에 따라 조직손상이 발생하는 기준임계값을 선형화한 특성 곡선을 나타내는 그래프.
1 is a view schematically showing an embedded pressure sore prevention device using a user's body pressure characteristics according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an FSR sensor applied to the sensor unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a COP in an FRS sensor of a square matrix type according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a characteristic curve obtained by linearizing a reference threshold value at which tissue damage occurs according to a correlation between pressure-load time according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of

도 1을 참조하면 본 발명의 욕창방지장치는 사용자의 앉은 자세 또는 누운 상태에서 신체가 접촉되고 접촉부위에 대한 욕창 방지를 위해 설정된 시간마다 교대부양을 실시하는 본체(10)와, 상기 본체(10)에 내장되어 사용자의 체압을 계측하는 센서부(20)와, 상기 센서부(20)의 계측 정보를 분석하여 교대부양 주기를 설정하고 그에 따른 본체(10)의 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the pressure ulcer prevention device of the present invention includes a main body 10 that is in contact with the user's body in a sitting or lying state, and alternately lifts every set time to prevent pressure sores on the contact portion, and the main body 10 ) built-in to the sensor unit 20 for measuring the user's body pressure, and a control unit 30 for analyzing the measurement information of the sensor unit 20 to set an alternating buoyancy cycle and controlling the operation of the main body 10 accordingly includes

상기 본체(10)는 복수의 수용포켓(101)이 단위 섹터(100)를 갖도록 배치되며 각 단위 섹터(100)의 수용포켓(101)으로 부양부재(102)를 공급 또는 유지 또는 배출하기 위한 펌프(110)가 구비된다.The main body 10 is a pump for supplying, maintaining, or discharging the floating member 102 to the receiving pocket 101 of each unit sector 100, and the plurality of receiving pockets 101 are arranged to have the unit sector 100. (110) is provided.

이때 상기 부양부재(102)는 공기, 물, 젤 중 어느 하나일 수 있으며, 개별 단위 섹터(100)를 구성하는 복수의 수용포켓(101)에 선택적으로 공급 또는 유지 또는 배출시킴으로써 본체(10)의 단위 섹터(100)별 교대부양이 수행될 수 있도록 한다.At this time, the floating member 102 may be any one of air, water, and gel, and by selectively supplying, maintaining, or discharging the plurality of receiving pockets 101 constituting the individual unit sector 100 to the main body 10 Alternate buoyancy for each unit sector 100 can be performed.

즉 본체(10)는 공급 및 배출 경로가 구획된 적어도 둘 이상의 단위 섹터(100)을 가지며, 각 단위 섹터(10)의 수용포켓(101)으로 공급 또는 유지 또는 배출되는 부양부재(102)의 양을 선택적으로 조정함으로써 교대부양이 수행되는 것이다.That is, the main body 10 has at least two or more unit sectors 100 in which supply and discharge paths are partitioned, and the amount of the buoyancy member 102 supplied, maintained, or discharged to the receiving pocket 101 of each unit sector 10 . Shift flotation is performed by selectively adjusting

이러한 본체(10)의 교대부양 작동은 이하에서 설명하는 제어부(30)에서 설정된 교대부양 주기에 따라 사용자별로 상이하게 이루어질 수 있다. The alternating lifting operation of the main body 10 may be performed differently for each user according to the alternating lifting period set in the control unit 30 to be described below.

상기 본체(10)는 커버(120)를 더 포함할 수 있다.The body 10 may further include a cover 120 .

커버(120)는 본체(10)의 수용포켓(101)은 물론 이하에서 설명하는 센서부(20)를 함께 둘러싸도록 구성되어 본체(10) 및 센서부(20)가 외부에 노출되지 않도록 한다. 본 발명에서 커버(120)의 재질은 한정하진 않으나 사용자가 앉거나 누웠을 때 불편함을 느끼지 않도록 하면서 상기 센서부(20)의 계측에 전기적인 영향이 최소화될 수 있는 재질로 선택하는 것이 바람직하다.The cover 120 is configured to surround the receiving pocket 101 of the main body 10 as well as the sensor unit 20 to be described below, so that the main body 10 and the sensor unit 20 are not exposed to the outside. In the present invention, the material of the cover 120 is not limited, but it is preferable to select a material that can minimize the electrical influence on the measurement of the sensor unit 20 while preventing the user from feeling uncomfortable when sitting or lying down.

상기 센서부(20)는 상기 본체(10)의 상부에 마련되어 사용자의 신체를 통해 가해지는 압력을 기설정된 제 1시간마다 계측하고, 계측한 계측정보를 제어부(30)로 송신한다.The sensor unit 20 is provided on the upper portion of the main body 10 to measure the pressure applied through the user's body every preset first time, and transmits the measured measurement information to the control unit 30 .

여기서 상기 제 1시간은 실시간이거나 또는 분단위의 시간일 수 있다.Here, the first time may be in real time or in minutes.

상기 센서부(20)는 복수의 FSR(Force Sensing Resistor)센서(200)가 종방향 및 횡방향으로 정렬 배치된 매트릭스 형태로 구성될 수 있으며, 본체(10)의 모든 수용포켓(101)에 대향하는 면적을 갖도록 설계될 수 있다. 이에 따라 상기 FRS센서(200)의 개수는 설계 면적에 비례하여 달라질 수 있다.The sensor unit 20 may be configured in a matrix form in which a plurality of Force Sensing Resistor (FSR) sensors 200 are aligned in the longitudinal and transverse directions, and face all the receiving pockets 101 of the body 10 . It can be designed to have an area of Accordingly, the number of the FRS sensors 200 may vary in proportion to the design area.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부(20)를 도 2 내지 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the sensor unit 20 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 4 .

도 2는 센서부(20)의 회로 구성을 나타내는 것으로, 본 실시 예에 따른 센서부(20)는 복수의 FSR센서(200)와 복수의 입력측 스위치(210), 복수의 출력측 스위치(220), 제어모듈(230), A/D(Analog to Digital)컨버터(240) 및 송신모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다.2 shows the circuit configuration of the sensor unit 20, the sensor unit 20 according to the present embodiment includes a plurality of FSR sensors 200, a plurality of input-side switches 210, a plurality of output-side switches 220, It may be configured to include a control module 230 , an analog to digital (A/D) converter 240 , and a transmission module 250 .

먼저 복수의 FSR센서(200)는 앞서 언급한 바와 같이 n×m의 매트릭스 형태로 배열되어 사용자의 신체에 의해 압력이 가해지면 이 압력에 따른 저항값을 출력한다. First, as mentioned above, the plurality of FSR sensors 200 are arranged in a matrix form of n×m, and when pressure is applied by the user's body, a resistance value according to the pressure is output.

상기 FSR센서(200)는 필름 형태로 제작될 수 있으며, 30 내지 100 ㎛ 정도의 폴리에틸렌(PE) 필름 상부에 전원을 인가할 수 있는 패턴과 다른 필름에 일정한 저항을 갖는 카본(carbon)을 인쇄하여 제작한다. 이때 사용된 폴리에틸렌 필름은 질기고 내용제성이 우수하며, 프라이머리(primary) 코딩 처리로 잉크 종류에 무관하게 인쇄가 가능한 성질을 지니는 특성이 있다.The FSR sensor 200 may be manufactured in the form of a film, and a pattern capable of applying power to the upper portion of a polyethylene (PE) film of about 30 to 100 μm and carbon having a certain resistance is printed on another film. produce In this case, the polyethylene film used is tough and has excellent solvent resistance, and has the property of being able to print regardless of the type of ink by means of a primary coding process.

도 3을 참조하면 상기 FSR센서(200)는 저항체인 카본패턴(202)의 상부에 은패턴(201)이 형성되는 형태일 수 있다. 은패턴(201)은 서로 소정 간격 이격된 상태로 형성되는 한글 자음의 "ㅌ"자 형상 부분과 한글 모음의 "ㅕ"자 형상 부분을 포함한다. 은패턴(201)의 "ㅌ"자 형상 부분 측으로 입력 전압(VIN)을 인가하고, "ㅕ"자 형상 부분에서 출력전압(VOUT)을 측정한다.Referring to FIG. 3 , the FSR sensor 200 may have a form in which a silver pattern 201 is formed on an upper portion of a carbon pattern 202 which is a resistor. The silver pattern 201 includes a "D"-shaped portion of a Korean consonant and a "ㅕ"-shaped portion of a Korean vowel, which are formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance. The input voltage VIN is applied to the "D"-shaped portion of the silver pattern 201, and the output voltage VOUT is measured at the "ㅕ"-shaped portion.

FSR센서(200)에 아무런 힘이 가해지지 않은 상태에서는 은패턴(201)의 "ㅌ"자 형상 부분과 "ㅕ"자 형상 부분이 서로 연결되지 않은 상태이므로, 출력 전압은 0V이 되고, FSR센서(200)에 힘이 가해지면 "ㅌ"자 형상 부분과 "ㅕ"자 형상 부분이 카본패턴(202)과 접촉되어 전류가 은패턴(201)의 "ㅌ"자 형상 부분으로부터 카본 패턴(202)을 거쳐 은패턴(201)의 "ㅕ"자 형상 부분으로 흐르게 된다. 이러한 과정을 통해, FSR센서(200)에 가해지는 힘의 정도에 따라 다른 전압차가 발생한다.In a state where no force is applied to the FSR sensor 200, the “T”-shaped part and the “ㅕ”-shaped part of the silver pattern 201 are not connected to each other, so the output voltage becomes 0V, and the FSR sensor When a force is applied to 200, the "T"-shaped part and the "ㅕ"-shaped part come into contact with the carbon pattern 202, so that an electric current flows from the "T"-shaped part of the silver pattern 201 to the carbon pattern 202 . It flows through the "ㅕ"-shaped portion of the silver pattern 201. Through this process, a different voltage difference is generated according to the degree of force applied to the FSR sensor 200 .

상기와 같은 원리에 의해 FSR센서(200)는 본체(10)에 사용자의 신체가 접촉할 경우 발생하는 체압을 계측할 수 있다.According to the above principle, the FSR sensor 200 can measure the body pressure generated when the user's body comes into contact with the main body 10 .

상기 복수의 입력측 스위치(210)는 상기 복수의 FSR센서(200)가 배열되는 매트릭스 형태에서 m개의 각 열에 각각 연결된다. 즉, 복수의 FSR센서(200)가 n×m의 매트릭스 형태로 배열된다면, 복수의 입력측 스위치(210)는 m개가 구비된다. The plurality of input-side switches 210 are respectively connected to m columns in a matrix form in which the plurality of FSR sensors 200 are arranged. That is, if the plurality of FSR sensors 200 are arranged in an n×m matrix, m number of input-side switches 210 are provided.

상기 입력측 스위치(210)를 통해 상기 센서부(20)로 입력 전압(VIN)이 인가된다. 복수의 입력측 스위치(210)는 제어모듈(230)에 의해 각각 제어됨으로써 열 단위로 입력 전압의 제어가 가능하다.An input voltage VIN is applied to the sensor unit 20 through the input side switch 210 . The plurality of input-side switches 210 are controlled by the control module 230 , so that the input voltage can be controlled in units of columns.

상기 복수의 출력측 스위치(220)는 복수의 FSR센서(200)가 배열되는 매트릭스 형태에서 n개의 각 행에 각각 연결된다. 즉, 복수의 FSR센서(200)가 n×m의 매트릭스 형태로 배열된다면, 복수의 출력측 스위치(220)는 n개가 구비된다.The plurality of output-side switches 220 are respectively connected to n rows in a matrix form in which a plurality of FSR sensors 200 are arranged. That is, if the plurality of FSR sensors 200 are arranged in a matrix form of n×m, n number of output-side switches 220 are provided.

각 행 단위별로 FSR센서(200)와 출력측 스위치(220)의 사이에는 상호 병렬로 연결되는 증폭기와 소정 크기의 저항이 더 연결될 수 있다. 여기서, 증폭기에 연결된 전기적 저항을 변경함으로써, FSR센서(200)의 민감도를 10% 정도 조절할 수 있는 효과가 있다.An amplifier connected in parallel with each other and a resistor of a predetermined size may be further connected between the FSR sensor 200 and the output-side switch 220 for each row. Here, by changing the electrical resistance connected to the amplifier, there is an effect that the sensitivity of the FSR sensor 200 can be adjusted by about 10%.

상기 제어모듈(230)은 복수의 입력측 스위치(210) 및 복수의 출력측 스위치(220)를 개별적으로 제어할 수 있다. 이때, 제어모듈(230)은 복수의 입력측 스위치(210)를 개별적으로 제어함으로써, 열 단위로 복수의 FSR센서(200)의 구동을 제어할 수 있다.The control module 230 may individually control the plurality of input-side switches 210 and the plurality of output-side switches 220 . In this case, the control module 230 may control the driving of the plurality of FSR sensors 200 in units of columns by individually controlling the plurality of input-side switches 210 .

그리고 상기 제어모듈(230)은 복수의 FSR센서(200)의 출력값 또는 A/D컨버터(240)로부터 출력되는 디지털값을 압력값으로 변환할 수 있다. 이때, 제어모듈(230)은 커버(120)의 재질에 따라 기생성된 룩업테이블을 이용하여 저항값 혹은 디지털값을 압력값으로 변환할 수 있다.In addition, the control module 230 may convert the output values of the plurality of FSR sensors 200 or the digital values output from the A/D converter 240 into a pressure value. In this case, the control module 230 may convert a resistance value or a digital value into a pressure value by using a lookup table generated in advance according to the material of the cover 120 .

상기 A/D컨버터(240)는 아날로그 데이터를 디지털값으로 변환한다. A/D컨버터(240)에서 디지털값으로 변환되는 아날로그 데이터는 복수의 FSR센서(200)로부터 출력되는 저항값일 수 있고, 또는 상기 제어모듈(230)에 의해 변화된 압력값일 수 있다.The A/D converter 240 converts analog data into digital values. The analog data converted into digital values by the A/D converter 240 may be resistance values output from the plurality of FSR sensors 200 , or may be pressure values changed by the control module 230 .

상기 송신모듈(250)는 A/D컨버터(240)에 의해 변환된 디지털값 즉 센서부(20)에서 계측된 계측정보를 공지의 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 제어부(30)로 송신한다. 이때, 디지털값은 앞서 언급한 바와 같이 상기 FSR센서(200)로부터 출력된 저항값이 디지털화된 디지털값일 수 있고, 또는 상기 제어모듈(230)에 의해 변환된 압력값의 디지털값일 수 있다.The transmission module 250 transmits the digital value converted by the A/D converter 240 , that is, measurement information measured by the sensor unit 20 , to the control unit 30 through a known wired or wireless communication network. At this time, the digital value may be a digital value obtained by digitizing the resistance value output from the FSR sensor 200 as described above, or may be a digital value of the pressure value converted by the control module 230 .

한편 도 4는 정사각 매트릭스 구조에 있어 FSR센서(200)에서의 COP(Center of Pressure)를 나타내는 것으로, 이하에서는 정사각형 센서 배열 구조에서 FSR센서(200)에 가해지는 압력값을 계측하는 실시 예를 설명한다. Meanwhile, FIG. 4 shows a COP (Center of Pressure) in the FSR sensor 200 in a square matrix structure. Hereinafter, an embodiment of measuring the pressure value applied to the FSR sensor 200 in a square sensor array structure will be described. do.

도 4에서와 같이 정사각형의 센서 배열에서는 좌표가 정해지고, 각 센서에 가해진 압력 값을 Pij(for i, j = 1 ~ 96)이라고 하면, 각 열에 대한 COP에서의 좌표는 이하의 수학식1의 (1), (2), (3)을 이용하여 구할 수 있다.As in FIG. 4 , coordinates are determined in a square sensor array, and assuming that the pressure value applied to each sensor is P ij (for i, j = 1 to 96), the coordinates in the COP for each column are expressed by the following Equation 1 It can be obtained using (1), (2), (3) of

Figure 112019117780862-pat00001
Figure 112019117780862-pat00001

각 열에서 위치하는 COP의 압력 Pj는 각 행에서의 평균 압력으로 계산할 수 있다. 따라서 정사각형의 센서 배열에 대한 COPx, COPy는 각각 아래의 수학식2의 (4), (5)를 이용하여 구할 수 있다. The pressure P j of the COP located in each column can be calculated as the average pressure in each row. Therefore, COP x and COP y for a square sensor array can be obtained using (4) and (5) of Equation 2 below, respectively.

Figure 112019117780862-pat00002
Figure 112019117780862-pat00002

본 발명에서는 상기와 같은 수식을 통해 센서부(20)를 구성하는 FSR센서(200)의 좌표를 추적할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 신체 접촉시 가해지는 압력에 대응하여 그 압력값과 체압 분포를 분석할 수 있다.In the present invention, the coordinates of the FSR sensor 200 constituting the sensor unit 20 can be tracked through the above formula, and through this, the pressure value and body pressure distribution can be calculated in response to the pressure applied when the user's body comes into contact. can be analyzed.

그러나 본 발명에 있어 FSR센서(200)의 좌표 분석 방법이 상기한 바에 한정되지 않으며, 각 FSR센서(200)에 고유의 좌표정보를 부여하고 상기 FSR센서(200)가 계측정보와 함께 부여된 좌표정보를 송신함으로써 제어부(30)를 통해 FSR센서(200)별 위치가 식별되게도 할 수 있다.However, in the present invention, the method of analyzing the coordinates of the FSR sensor 200 is not limited to the above, and a unique coordinate information is given to each FSR sensor 200, and the FSR sensor 200 coordinates with the measurement information. By transmitting the information, the position of each FSR sensor 200 may be identified through the control unit 30 .

상기 제어부(30)는 상기 센서부(20)에서 계측된 계측정보를 수집하고 수집된 계측정보를 기반으로 사용자의 체압 분포 특성을 분석하여 사용자 맞춤형 교대주기를 설정한다.The control unit 30 collects measurement information measured by the sensor unit 20 and analyzes the user's body pressure distribution characteristics based on the collected measurement information to set a user-customized shift cycle.

그리고 제어부(30)는 설정된 교대주기에 따라 상기 본체(10)의 선택된 단위 섹터(100)에 부양부재(102)를 공급 또는 배출하도록 상기 펌프(110)에 제어신호를 송신한다.And the control unit 30 transmits a control signal to the pump 110 to supply or discharge the floating member 102 to the selected unit sector 100 of the main body 10 according to the set alternating cycle.

여기서 제어부(30)는 도 1에서 본체(10)와 독립된 단말의 형태를 갖는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며 본체(10)에 일체화된 형태로 구성될 수 있음은 물론 사용자의 모바일 단말에 탑재되어 사용자인터페이스(UI ; User Interface)를 제공하는 앱(App ; Application) 형태로 구성될 수도 있음은 당연하다. Here, the control unit 30 is illustrated as having a terminal form independent of the main body 10 in FIG. 1 , but the present invention is not limited thereto and may be configured in an integrated form with the main body 10 as well as the user's mobile device. It goes without saying that it may be configured in the form of an App (App) that is mounted on a terminal and provides a user interface (UI).

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 수신모듈(300), 변환모듈(310), 설정모듈(320), 저장모듈(330) 및 구동모듈(340)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5 , the control unit 30 according to an embodiment of the present invention includes a receiving module 300 , a conversion module 310 , a setting module 320 , a storage module 330 and a driving module 340 . It may be composed of

상기 수신모듈(300)은 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 센서부(20)로부터 송신되는 복수의 디지털값을 수신한다. 상기 복수의 디지털값은 센서부(20)를 구성하는 복수의 FSR센서(200)의 개수와 대응된다. 또한, 수신모듈(300)를 통해 제어부(30)로 입력되는 디지털값은 복수의 FSR센서(200)별 저항값에 대한 디지털값일 수 있고, 또는 복수의 FSR센서(200)별 저항값이 제어모듈(230)에 의해 압력값으로 변환된 디지털값일 수 있다.The receiving module 300 receives a plurality of digital values transmitted from the sensor unit 20 through a wired or wireless communication network. The plurality of digital values correspond to the number of the plurality of FSR sensors 200 constituting the sensor unit 20 . In addition, the digital value input to the control unit 30 through the receiving module 300 may be a digital value for the resistance value for each of the plurality of FSR sensors 200 , or the resistance value for each of the plurality of FSR sensors 200 is determined by the control module It may be a digital value converted into a pressure value by 230 .

상기 변환모듈(310)는 수신모듈(300)를 통해 수신된 디지털값이 FSR센서(200)별 저항값의 디지털값일 경우에, 저항값을 압력값으로 변환한다. 이때, 변환모듈(310)은 상기 본체(10)의 커버(120)의 재질에 따라 기생성된 룩업테이블을 이용하여 저항값을 압력값으로 변환한다. The conversion module 310 converts the resistance value into a pressure value when the digital value received through the receiving module 300 is a digital value of the resistance value for each FSR sensor 200 . At this time, the conversion module 310 converts the resistance value into a pressure value using a look-up table that is pre-generated according to the material of the cover 120 of the main body 10 .

이러한 저항값과 압력값 간의 관계는 다양한 실험을 통한 데이터를 룩업테이블 형태로 저장함으로써 상기 센서부의(20)의 제어모듈(230) 또는 제어부(30)의 변환모듈(310)에서 저항값을 압력값으로 변환할 수 있다.The relationship between the resistance value and the pressure value is obtained by storing the data through various experiments in the form of a look-up table, thereby converting the resistance value into the pressure value in the control module 230 of the sensor unit 20 or the conversion module 310 of the control unit 30 . can be converted to

룩업테이블 상의 데이터들은 FSR센서(200) 제작 시 사용된 카본패턴(202)에 따라 달라질 수 있다. 즉, 카본저항이 높을수록 높은 하중에 대한 측정에 신뢰성을 가질 수 있다. 또한, 룩업테이블 상의 데이터들은 본체(10)에 사용된 커버(120)의 재질에 따라서도 달라질 수 있다. 그러므로 본체(10)의 제작 조건에 따라 상이한 룩업테이블이 사용됨은 당연하다.Data on the lookup table may vary depending on the carbon pattern 202 used in manufacturing the FSR sensor 200 . That is, the higher the carbon resistance, the more reliable the measurement for a high load. Also, the data on the lookup table may vary depending on the material of the cover 120 used for the body 10 . Therefore, it is natural that different lookup tables are used according to the manufacturing conditions of the main body 10 .

이처럼 본 실시 예에 따른 제어부(30)는 상기 변환모듈(310)에 의해 변환되는 개별 FSR센서(200)의 압력값을 이용하여 사용자의 체압 특성을 알 수 있는데, 상기 FSR센서(200)의 경우 앞서 언급한 바와 같이 좌표정보를 함께 송신하게 됨으로써 센서부(20) 전체 영역에서 각 FSR센서(200)별로 가해지는 압력값을 파악하여 사용자의 체압 분포를 식별할 수 있게 된다.As such, the control unit 30 according to this embodiment can know the user's body pressure characteristics by using the pressure value of the individual FSR sensor 200 converted by the conversion module 310 , in the case of the FSR sensor 200 . As mentioned above, by transmitting the coordinate information together, it is possible to identify the pressure value applied by each FSR sensor 200 in the entire area of the sensor unit 20 to identify the user's body pressure distribution.

즉 본 발명에 있어 사용자의 체압 특성이라 함은 센서부(20)의 계측 시간동안 사용자의 신체에 의해 가해지게 되는 전체 압력은 물론, 각 FSR센서(200)별 압력 계측에 의해 부분적인 압력 다시 말해 단위 섹터(100)별 체압 분포까지 모두 포함한다.That is, in the present invention, the user's body pressure characteristics refer to the total pressure applied by the user's body during the measurement time of the sensor unit 20, as well as partial pressure by measuring the pressure for each FSR sensor 200, that is, It includes all body pressure distributions for each unit sector 100 .

또한 상기 제어부(30)의 경우 도면에 도시된 바 없으나, 본 발명의 욕창방지장치의 전반적인 작동 상태는 물론 상기 센서부(20)의 계측에 의해 분석되는 사용자의 체압 특성 등을 표시하기 위한 표시모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, although the control unit 30 is not shown in the drawing, a display module for displaying the overall operating state of the pressure ulcer prevention device of the present invention as well as the user's body pressure characteristics analyzed by the measurement of the sensor unit 20 may further include.

상기 설정모듈(320)는 상기 변환모듈(310)에서 변환되는 센서부(20)의 압력값 즉, 사용자의 체압 특성을 입력받고, 이를 기반으로 사용자에게 적합한 교대부양 주기를 설정하여 출력한다.The setting module 320 receives the pressure value of the sensor unit 20 converted by the conversion module 310, that is, the user's body pressure characteristics, and based on this, sets and outputs an alternating buoyancy cycle suitable for the user.

도 6을 참조하면 인체의 조직은 압력과 부하시간(지속시간)에 따라 조직 손상이 발생하는데, 조직 손상이 일어난 순간에 압력과 부하시간은 반비례한다.Referring to FIG. 6 , tissue damage occurs in the tissues of the human body according to pressure and load time (duration), and the pressure and load time are inversely proportional to the moment when tissue damage occurs.

이러한 압력과 부하시간 간의 상관관계에 따른 결과는 공지의 다양한 실험치를 통해 나타난 것으로, 정리하자면 가해지는 압력이 적어도 부하시간이 늘어나면 조직손상이 발생할 수 있으며, 가해지는 압력이 크면 적은 부하시간에도 조직손상이 발생할 수 있는 것이다.The results according to the correlation between the pressure and the load time are shown through a variety of known experimental values. damage could occur.

이에 따라 체중이 많이 나가는 사용자는 상대적으로 체압이 높으므로 체중이 적은 사용자보다 교대 주기를 짧게 해야 욕창 방지에 효과적이다.Accordingly, since a user with a lot of weight has relatively high body pressure, it is effective to prevent pressure ulcers by having a shorter shift cycle than a user with a low weight.

상기 설정모듈(320)은 도면에 도시된 바 없으나 사용자의 체중을 입력하기 위한 입력인터페이스를 구비하여 사용자의 체중이 입력 및 저장되고, 분석된 체압 특성에 입력된 사용자의 체중이 반영되도록 교대주기를 설정하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, the setting module 320 includes an input interface for inputting the user's weight, so that the user's weight is input and stored, and the user's weight is reflected in the analyzed body pressure characteristics. It is preferable to set

일 예로 체압 특성에 있어 입력되는 사용자의 체중에 따라 압력값이 증감하도록 설정할 수 있다.For example, in the body pressure characteristic, the pressure value may be set to increase or decrease according to an input user's weight.

또한 상기 설정모듈(320)은 FSR센서(200)에서 계측되어 변환된 압력값을 교대부양 설정에 기초 데이터로 활용됨에 있어, 실시간 계측에 따른 압력값보다 기설정된 계측시간동안 계측된 데이터의 평균 부하 압력이 반영되도록 함이 바람직하다.In addition, the setting module 320 uses the pressure value measured and converted by the FSR sensor 200 as basic data for the alternate levitation setting. It is desirable to allow the pressure to be reflected.

예를 들면 상기 설정모듈(320)은 Moving average 기법중 WMA(가중이동평균 ; Weighted Moving Average)을 이용하여 상기 변환모듈(310)에서 변환된 FSR센서(200)의 압력값에 대한 평균 부하 압력(Cell 면적 당 힘)을 산출하며, 산출된 평균 부하 압력을 통해 교대부양 주기를 설정할 수 있다.For example, the setting module 320 uses an average load pressure ( force per cell area), and the levitation cycle can be set through the calculated average load pressure.

WMA 기법에 따른 평균 부하 압력은 새롭게 계산되는 평균 부하 압력이 이전의 평균 압력에 가중치가 부여되고 이를 반영하여 산출되는 것이다. The average load pressure according to the WMA technique is calculated by reflecting the weight of the newly calculated average load pressure to the previous average pressure.

이와 같은 평균 부하 압력의 산출에서 상기 언급한 기설정된 계측시간은 가장 최근에 교대했던 시점으로부터 상기 FSR센서(200)가 계측한 시점까지 흐른 시간이 되며, 교대부양을 수행한 직 후 상기 계측시간은 '0'으로 초기화됨으로써, 상기 평균 부하 압력은 교대부양 수행 직후 압력으로 초기화된다.In this calculation of the average load pressure, the above-mentioned preset measurement time is the time that elapses from the time of the most recent shift to the time measured by the FSR sensor 200, and the measurement time immediately after performing the shift levitation is By initializing to '0', the average load pressure is initialized to the pressure immediately after performing the shift lift.

상기 설정모듈(320)은 공지의 연구 결과로서 압력과 부하시간 간의 상관관계에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 조직의 손상이 발생하게 되는 선형화된 특성 곡선(부하시간-압력)을 기준 임계값으로 설정하고, 이보다 수치가 상대적으로 낮은 선형화된 특성 곡선(부하시간-압력)을 교대 임계값으로 설정한다.The setting module 320 uses a linearized characteristic curve (load time-pressure) that causes tissue damage as shown in FIG. 6 according to the correlation between pressure and load time as a known research result as a reference threshold value. , and a linearized characteristic curve (load time-pressure) with a relatively lower numerical value than this is set as an alternating threshold value.

여기서 교대 임계값은 상기 기준 임계값의 50% 내지 70% 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.Here, the alternate threshold is preferably set in the range of 50% to 70% of the reference threshold.

그리고 설정모듈(320)은 기설정된 계측시간 동안 상기와 같이 같은 방법으로 분석되는 사용자의 체압 특성이 교대 임계값을 초과하는 경우 교대부양이 수행되도록 명령한다.In addition, the setting module 320 instructs the shift buoyancy to be performed when the body pressure characteristic of the user analyzed in the same way as above for a preset measurement time exceeds the shift threshold value.

사용자는 자율적으로 자세 변경 또는 휠체어 이동 시 계측되는 체압이 변화 할 수 있는데, 만약 사용자가 잦은 자세 변경을 시도할 경우 체압 계측이 부정확해질 수 있는 바, 최악의 경우 교대 임계값에 접근하지 못하여 교대부양이 일어나지 않는 Starvation 현상을 일으킬 수 있다. The user can change his/her body pressure autonomously or change his/her body pressure when he/she moves a wheelchair. This may cause a starvation phenomenon that does not occur.

이에 따라 상기 설정모듈은 사용자의 체압 특성과 무관하게 즉, 압력값에 상관없이 부하시간에 따라 교대부양이 수행될 수 있도록 강제 교대 임계시간을 설정하여, 사용자의 체압 특성에 따른 압력값이 상기 교대 임계값을 초과하지 않더라도 상기 지속된 부하시간이 강제 교대 임계시간에 도달하면 강제 교대부양이 수행되도록 명령한다.Accordingly, the setting module sets the forced shift threshold time so that the alternating buoyancy can be performed according to the load time regardless of the user's body pressure characteristics, that is, regardless of the pressure value, and the pressure value according to the user's body pressure characteristics is changed in the shift. Even if the threshold value is not exceeded, if the sustained load time reaches the forced shift threshold time, the forced shift levitation is commanded to be performed.

이때 상기 강제 교대 임계시간은 한국 간호학회 지침에 따른 교대시간으로 설정되는 것으로, 바람직한 교대시간은 1시간 30분 내지 2시간일 수 있다.In this case, the forced shift critical time is set to the shift time according to the guidelines of the Korean Society of Nursing, and the preferable shift time may be 1 hour 30 minutes to 2 hours.

상기 저장모듈(330)은 본 발명의 욕창방지장치의 작동에 필요한 각종 정보들을 저장한다. 일 예로, 저장모듈(330)은 저항값을 압력값으로 변환하기 위해 사용되는 본체(10)의 커버(120)의 재질별로 기생성된 룩업테이블을 저장할 수 있다.The storage module 330 stores various information necessary for the operation of the pressure ulcer prevention device of the present invention. For example, the storage module 330 may store a lookup table pre-created for each material of the cover 120 of the main body 10 used to convert a resistance value into a pressure value.

또한 상기 저장모듈(330)은 상기 설정모듈(320)에서 사용자의 교대부양 주기를 설정함에 있어 입력인터페이스를 통해 사전 입력된 사용자의 체형정보, 즉 사용자의 체중 등이 저장될 수 있으며, 새로운 교대부양 주기가 설정되기 이전까지 기설정된 교대부양 주기 정보가 임시 저장될 수 있다.In addition, the storage module 330 may store the user's body shape information, that is, the user's weight, etc. pre-inputted through the input interface in setting the user's shift support period in the setting module 320, and a new shift support Until the period is set, the preset shift-floating period information may be temporarily stored.

임시 저장된 교대부양 주기 정보는 교대 부양을 수행한 이후 새로운 교대부양 주기가 설정되면 초기화되면서, 새로운 교대부양 주기에 대한 정보가 또 다시 임시 저장될 수 있다.Temporarily stored shift-floating period information is initialized when a new shift-floating period is set after performing the shift-lift, and information on the new shift-floating period may be temporarily stored again.

상기 구동모듈(340)은 상기 설정모듈(320)의 교대부양 명령을 전달받고 이를 제어신호로 생성하여 상기 본체(10)의 펌프(110)로 송신함으로써 상기 펌프(110)가 구동되도록 하고, 이에 의해 단위 섹터(100)별 수용포켓(101)에 부양부재(101)가 선택적으로 공급 또는 유지 또는 배출되도록 한다.The driving module 340 receives the shift lift command of the setting module 320, generates it as a control signal, and transmits it to the pump 110 of the main body 10 so that the pump 110 is driven, Thus, the floating member 101 is selectively supplied, maintained, or discharged to the receiving pocket 101 for each unit sector 100 .

한편 본 발명의 욕창방지장치가 적용될 수 있는 욕창방지매트는 사용자가 장시간 착석하는 휠체어 또는 의자 등에 이용될 수 있는 방석과, 사용자가 장시간 누워있는 침대나 바닥 등에 이용될 수 있는 매트리스 중 하나 또는 방석과 매트리스 모두일 수 있다.On the other hand, the pressure ulcer prevention mat to which the pressure ulcer prevention device of the present invention can be applied includes a cushion that can be used in a wheelchair or chair on which the user sits for a long time, and a mattress or cushion that can be used on a bed or floor on which the user lies for a long time. It can be both mattresses.

도 1 등에서 도시한 본 발명의 욕창방지장치는 휠체어 환자가 착석하는 부분에 놓여 사용될 수 있는 방석 형태이지만, 이는 본 발명의 설명을 위한 일 예로 제시된 것일 뿐 이에 한정되지는 않는다. 구체적으로, 본 발명의 욕창방지장치의 사이즈를 휠체어에 맞출 경우에는 휠체어에 놓여 사용되지만, 욕창방지장치의 사이즈를 크게 제작하여 환자용 침대에 놓여 사용할 수도 있음은 당연하다.The pressure ulcer prevention device of the present invention shown in FIG. 1 and the like is in the form of a cushion that can be used by being placed on a part where a wheelchair patient is seated, but this is only presented as an example for the description of the present invention, but is not limited thereto. Specifically, when the size of the pressure ulcer prevention device of the present invention is matched to a wheelchair, it is placed on the wheelchair and used, but it is natural that the pressure ulcer prevention device can be used by making the size of the pressure ulcer prevention device larger and placing it on a patient bed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

10 : 본체 20 : 센서부
30 : 제어부 100 : 단위 섹터
110 : 펌프 120 : 커버
200 : FSR센서 210 : 입력측 스위치
220 : 출력측 스위치 230 : 제어모듈
240 : A/D컨버터 250 : 송신모듈
300 : 수신모듈 310 : 변환모듈
320 : 설정모듈 330 : 저장모듈
340 : 구동모듈
10: body 20: sensor unit
30: control unit 100: unit sector
110: pump 120: cover
200: FSR sensor 210: input side switch
220: output side switch 230: control module
240: A/D converter 250: transmission module
300: receiving module 310: conversion module
320: setting module 330: storage module
340: drive module

Claims (10)

복수의 수용포켓이 단위 섹터를 갖도록 배치되며 각 단위 섹터로 부양부재를 공급 또는 배출하기 위한 펌프가 구비되는 본체;
상기 본체의 상부에 마련되어 사용자로부터 가해지는 압력을 계측하는 센서부; 및
상기 센서부에서 계측된 계측정보를 수집하고 수집된 계측정보를 기반으로 사용자의 체압 특성을 분석하여 사용자 맞춤형 교대주기를 설정하고, 설정된 교대주기에 따라 상기 본체의 선택된 단위 섹터에 부양부재를 공급 또는 배출하도록 상기 펌프에 제어신호를 송신하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
압력과 부하시간 간의 상관관계에 따라 조직의 손상이 발생하게 되는 선형화된 부하시간-압력 간 특성 곡선을 기준 임계값으로 설정하고, 상기 기준 임계값보다 수치가 상대적으로 낮은 선형화된 부하시간-압력 간 특성 곡선을 교대 임계값으로 설정하며, 분석된 사용자의 체압 특성이 상기 교대 임계값을 초과하는 경우 교대부양이 수행되도록 제어신호를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
a body having a plurality of receiving pockets arranged to have unit sectors and provided with a pump for supplying or discharging the floating member to each unit sector;
a sensor unit provided on the upper portion of the body to measure the pressure applied by the user; and
The measurement information measured by the sensor unit is collected, and the user's body pressure characteristics are analyzed based on the collected measurement information to set a user-customized shift cycle, and according to the set shift cycle, a lifting member is supplied to the selected unit sector of the body or Includes; a control unit for transmitting a control signal to the pump to discharge;
The control unit is
A linearized load time-pressure characteristic curve, which causes tissue damage according to the correlation between pressure and load time, is set as the reference threshold value, and the linearized load time-pressure relationship whose numerical value is relatively lower than the reference threshold value An embedded pressure sore using a user's body pressure characteristic, characterized in that a characteristic curve is set as an alternate threshold value, and a control signal is generated and output to perform alternate flotation when the analyzed user's body pressure characteristic exceeds the alternate threshold value prevention device.
제 1항에 있어서,
상기 센서부는,
복수의 FSR(Force Sensing Resistor)센서가 종방향 및 횡방향으로 정렬 배치되어 매트릭스 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The sensor unit,
An embedded pressure ulcer prevention device using a user's body pressure characteristics, characterized in that a plurality of Force Sensing Resistor (FSR) sensors are aligned in the longitudinal and lateral directions to form a matrix.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 사용자의 체중이 입력 및 저장되고, 상기 체압 특성에 입력된 사용자의 체중이 반영되도록 교대주기를 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The control unit is
The embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics, characterized in that the user's weight is input and stored, and an alternating period is set to reflect the inputted user's weight in the body pressure characteristics.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
기설정된 계측시간동안 상기 센서부에서 계측된 데이터를 평균 부하 압력값으로 산출하고 이를 사용자의 체압 특성 분석에 반영되도록 하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The control unit is
An embedded pressure ulcer prevention device using a user's body pressure characteristics, wherein the data measured by the sensor unit for a preset measurement time is calculated as an average load pressure value and reflected in the user's body pressure characteristic analysis.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 교대 임계값을 상기 기준 임계값의 50% 내지 70% 범위에서 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The control unit is
An embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics, characterized in that the alternating threshold is set in a range of 50% to 70% of the reference threshold.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
사용자의 체압 특성과 무관하게 부하시간에 따라 교대부양이 수행될 수 있도록 강제 교대 임계시간을 설정하고, 사용자의 체압 특성에 따른 압력값이 상기 교대 임계값을 초과하지 않더라도 지속된 부하시간이 상기 강제 교대 임계시간에 도달하면 강제 교대부양이 수행되도록 제어신호를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The control unit is
The forced shift threshold time is set so that the shift flotation can be performed according to the load time regardless of the user's body pressure characteristics, and the sustained load time is the forced shift even if the pressure value according to the user's body pressure characteristics does not exceed the shift threshold value. An embedded pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics, characterized in that it generates and outputs a control signal to perform forced shift lift when the shift critical time is reached.
제 7항에 있어서,
상기 강제 교대 임계시간은 1시간 30분 내지 2시간인 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
8. The method of claim 7,
The embedded pressure sore prevention device using the user's body pressure characteristics, characterized in that the forced shift critical time is 1 hour 30 minutes to 2 hours.
제 1항에 있어서,
상기 부양부재는 공기, 물, 젤 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치.
The method of claim 1,
The buoyancy member is an embedded type pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics, characterized in that any one of air, water, and gel.
제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치를 이용한 욕창방지 매트.10. A pressure ulcer prevention mat using an embedded type pressure ulcer prevention device using the user's body pressure characteristics, comprising the device of any one of claims 1, 2, 3, 5 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102557881B1 (en) * 2020-08-31 2023-07-20 한국로봇융합연구원 Pressure sensing module and matteress using the same
KR102315718B1 (en) * 2021-07-13 2021-10-20 (주) 에어로싸 air alternation floating ulcer prevention mat
WO2023286890A1 (en) * 2021-07-15 2023-01-19 주식회사 핼시언 Mattress and control method therefor
KR102401478B1 (en) * 2021-11-22 2022-05-24 (주)에어로싸 Air mat for preventing bedsore
KR102628197B1 (en) 2021-12-27 2024-01-23 한국생산기술연구원 Mattress for prevent bedsore using fabric body-pressure sensor and method for controlling the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090010058U (en) * 2008-03-31 2009-10-06 주식회사 영원메디칼 Remote control type matress for preventing bedsore
KR101080063B1 (en) 2010-03-30 2011-11-09 대한민국 Body pressure measuring apparatus for preventing bedsore and user terminal device connected to the apparatus
KR101174025B1 (en) * 2010-06-10 2012-08-16 한국생산기술연구원 Air Supply for Medical Mattress for Preventing Press Ulcer
KR102008784B1 (en) * 2017-09-05 2019-10-21 인천대학교 산학협력단 Smart bed system using grid form deployment of pressure sensors
KR102117746B1 (en) * 2018-02-21 2020-06-01 서울과학기술대학교 산학협력단 Mattress for preventing pressure sore
KR102150031B1 (en) * 2018-07-19 2020-08-31 주식회사 마이알 Cushion for preventing bedsore that can be alternately lifted
KR102319476B1 (en) * 2019-09-27 2021-11-01 (주)엘탑 BCG-based smart mat system for care of bedridden patients

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