KR101096242B1

KR101096242B1 - 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템

Info

Publication number: KR101096242B1
Application number: KR1020090066075A
Authority: KR
Inventors: 김택용
Original assignee: (주)더난
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-12-22
Also published as: KR20110008644A

Abstract

본 발명은 낙상 환자 감시시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 노인 요양원이나 보양원, 병원 등의 거동이 불편한 환자들이 야간 취침시에 의료용 침대에서 떨어지는 낙상사고가 발생하는 경우에 담당 의사 또는 간호사 등의 관리자가 긴급하게 대처할 수 있도록 의료용 침대에 장착된 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템에 관한 것이다.

본 발명은 보양원 등의 의료용 침대에서 거동이 불편한 환자의 낙상사고를 감시, 대처하기 위한 낙상 환자 감시시스템에 있어서, 상기 의료용 침대의 매트 하부에 설치되어 환자의 낙상상태를 검출하여 상기 의료용 침대의 고유번호가 포함된 경고신호를 전송하는 압력패드; 상기 압력패드에서 전송되는 경고신호를 수신하여 내장된 상기 고유번호에 해당하는 아이디를 추출하여 상기 추출된 아이디를 포함한 호출신호를 전송하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 전송되는 아이디가 설정되어 있어 상기 호출신호를 수신하는 관리자단말기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템을 제시한다.

본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템를 통해 환자의 하중에 의해 압력패드에서 발생되는 신호를 중계기를 통해 관리자단말기에 전송함으로써 거동이 불편한 환자가 환자용 침대에서 갑작스럽게 낙상하는 경우에도 즉각적으로 감시, 관리하여 대처할 수 있는 감시시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.

압력패드, 낙상환자, 인체감지센서, 중계기, 관리자단말기

Description

압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템{The falled patient monitoring system using the pressure-pad}

최근 의료과학의 발전과 인간수명의 증가에 따른 노령인구가 증가하면서 노령인구에 대한 의료복지혜택에 관심이 높아지고 있다.

그와 비례하여, 많은 노령자 및 신체활동이 부자유스러운 사람들이 홀로 거주하는 현상이 증가하고 있으며, 이와 관련하여 실버산업이 급속도로 발전하고 있는데, 그 하나가 환자를 감시할 수 있는 모니터링 시스템을 통하여 이상 발생시에 의료센터나 친인척들에게 자동으로 구급 통보를 할 수 있는 시스템의 개발이었다.

그러나, 종래의 환자 감시 모니터링 시스템은 병실을 단순 모니터링 하는 경우가 대부분이며, 보양원이나 양로원 또는 노인지정병원 등의 경우의 독거 노인, 장기요양환자, 치매증상이나 정신질환을 가지고 있는 지각능력 저하 장애자 등과 같이 스스로 자신을 돌볼 수 없는 무의탁 노인/환자는 별도의 노인 요양병원이나 정신병원 등에 입원시켜 담당 의사나 간호사들이 이들과 함께 생활하면서 돌보고 있으나, 무의탁 노인/환자가 담당의사나 간호사 없이 스스로 해결할 수 없는 긴급한 상황이 발생하면 직접 휴대폰 또는 긴급연락용 단말기기 등을 이용하여 연락을 취하여야 하나 직접적으로 조작할 수 조차 없는 경우가 번번히 발생되어 심각한 문제가 발생하기도 하였다.

특히, 거동이 불편한 환자가 관리가 소홀한 야간 취침시에 환자용 침대에서 갑작스럽게 낙상하는 경우에는 환자 스스로가 별도의 조치를 취할 수조차 없어 낙상 자체로 큰 사고로 이어지는 경우가 발생하기도 하였다.

다시 말해, 거동이 불편한 무의탁 노인/환자가 야간에 취침시에 환자용 침대에서 낙상하는 경우에 있어 사전에 대응이 미흡하여 신변파악과 신속한 조치가 이루어지지 않아 여러 위험요소에 노출되는 심각한 문제가 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 거동이 불편한 환자가 환자용 침대에서 갑작스럽게 낙상하는 경우에도 즉각적으로 감시, 관리하여 대처할 수 있도록 환자용 침대에 놓인 압력패드의 무선 통신기능을 이용한 낙상 환자 감시시스템을 제시한다.

또한, 환자의 낙상상태를 보다 정확하게 검출하여 잘못된 환자상태의 파악에 따라 전송신호가 오동작으로 발생되는 것을 방지하도록 구성된 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템을 제시한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 의료용 침대에서 거동이 불편한 환자의 낙상사고를 감시, 대처하기 위한 낙상 환자 감시시스템에 있어서, 상기 의료용 침대의 매트 하부에 설치되며, 각각에 포함된 저항선으로 접점부를 형성하는 상판과 하판 및 환자의 낙상상태에 따라 상기 상판과 하판의 상기 접점부가 탈부착되면서 각각 발생되는 신호를 감지하여 상기 의료용 침대의 고유번호가 포함된 경고신호를 전송하는 제어부가 구성된 압력패드; 상기 압력패드에서 전송되는 경고신호를 수신하여 내장된 상기 고유번호에 해당하는 아이디를 추출하여 상기 추출된 아이디를 포함한 호출신호를 전송하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 전송되는 아이디가 설정되어 있어 상기 호출신호를 수신하는 관리자단말기;를 포함하며:
상기 압력패드의 제어부는, 상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호를 수신하여 변환하는 신호변환부; 상기 신호변환부에서 변환된 신호를 입력받아 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 내장된 래치회로에 각기 다른 신호를 입력하는 신호처리부가 구성된 마이크로컨트롤러; 상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 1타이머회로; 상기 접점부가 부착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 2타이머회로; 상기 제 1타이머회로 및 제 2타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 OR게이트; 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터가 턴온되면서 상기 OR게이트를 통해 송출되는 신호를 변조신호로 변경하는 모듈레이터; 상기 모듈레이터에 기 설정된 고유번호를 공급하는 딥스위치부; 상기 모듈레이터에 의한 변조신호가 실리는 고유주파수를 발진시키는 발진부; 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되어 상기 변조신호를 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭기를 통해 증폭된 변조신호가 방사되어 출력되기 위한 안테나;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템을 제시한다.

삭제

상기 압력패드에는 환자의 인체를 감지하는 인체감지센서가 상기 제어부와 연결되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부에는, 상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 변환하는 제 1신호변환부; 상기 제 1신호변환부에서 변환된 신호가 입력되는 인버터; 상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호를 수신하여 변환하는 제 2신호변환부; 상기 제 2신호변환부에서 변환된 신호를 입력받아 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 내장된 래치회로에 각기 다른 신호를 입력하는 신호처리부가 구성된 마이크로컨트롤러; 상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 1타이머회로; 상기 접점부가 부착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 2타이머회로; 상기 인버터 및 상기 제 1타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 AND 1게이트; 상기 인버터 및 상기 제 2타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 AND 2게이트; 상기 AND 1게이트 및 상기 AND 2게이트를 통해 출력되는 신호가 입력되는 OR게이트; 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터가 턴온되면서 상기 OR게이트를 통해 송출되는 신호를 변조신호로 변경하는 모듈레이터; 상기 모듈레이터에 기설정된 고유번호를 공급하는 딥스위치부; 상기 모듈레이터에 의한 변조신호가 실리는 고유주파수를 발진시키는 발진부; 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되어 상기 변조신호를 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭기를 통해 증폭된 변조신호가 방사되어 출력되기 위한 안테나;를 포함하여 구성될 수 있다.

삭제

상기 제어부에는, 상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호를 지연시키는 지연회로가 더 포함되어 상기 지연회로를 통해 지연된 신호가 상기 제 1타이머회로에 입력되도록 구성될 수 있다.

상기 제어부에는, 상기 마이크로컨트롤러에 최초로 전원이 공급되면 상기 제 2타이머회로에서 송출되는 신호를 1회로 제한설정할 수 있다.

상기 제어부에는, 상기 제 1타이머회로 또는 제 2타이머회로가 동작하지 않는 상태에서 상기 마이크로컨트롤러에서 전압이 인가되어 턴온되는 적색LED1과 상기 제 1타이머회로 또는 제 2타이머회로가 설정되어 동작하는 상태에서 전압이 인가되어 턴온되는 청색LED2를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 중계기에는, 상기 압력패드에서 상기 고유번호가 포함된 경고신호를 수신하는 수신부; 상기 고유번호와 매칭되는 상기 관리자단말기의 아이디를 설정하는 딥스위치부; 상기 딥스위치부로 설정된 관리자단말기의 아이디와 상기 고유번호가 저장된 메모리; 상기 수신부에서 수신된 고유번호에 따라 상기 메모리에 저장된 관리자단말기의 아이디를 추출하여 해당하는 관리자단말기를 판단하는 마이크로컨트롤러; 상기 수신부에서 경고신호를 수신하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러에 의해 전압이 인가되어 동작하는 엠프; 및 상기 마이크로컨트롤러에서 판단된 해당 관리자단말기에 호출신호를 송신하는 송신부; 를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템에 의해 다음과 같 은 효과를 얻을 수 있다.

첫 번째로, 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템를 통해 환자의 하중에 의해 압력패드에서 발생되는 신호를 중계기를 통해 관리자단말기에 전송함으로써 거동이 불편한 환자가 환자용 침대에서 갑작스럽게 낙상하는 경우에도 즉각적으로 감시, 관리하여 대처할 수 있는 감시시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.

두 번째로, 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템의 제어부에는 지연회로를 구성하여 일정시간이 경과후에 신호를 전송하도록 하며, 타이머회로를 통해 일정주기로 일정회수로만 신호를 전송하도록 구성하여 압력패드에서 환자의 낙상감지시 환자의 뒤척거림에 계속적으로 민감하게 발생될 수 있는 신호검출에 따른 오동작을 방지할 수 있다.

세 번째로, 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템의 제어부에는 앤드게이트를 논리회로로 구성하여 환자가 압력패드에서 낙상/복귀하는 상태에 대해, 인체감지센서에서의 낙상환자 감지신호와 압력패드의 접점부가 탈부착되면서 검출되는 신호가 모두 일치되는 경우에만 제어부에서 신호를 중계기로 송출되도록 구성함으로써 감시시스템의 오동작을 방지하고 정밀도를 최적화하는 효과가 있다.

네 번째로, 환자의 낙상시에 압력패드와 중계기의 딥스위치부에서 기 설정된 고유번호와 아이디에 의해 환자의 담당 관리자 단말기에 신호를 전송하도록 구성하도록 하여 환자의 낙상 상태를 즉각적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명인 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템에 대한 구성도이다. 도시된 바를 참조하면, 보양원 등의 의료용 침대에서 거동이 불편한 환자의 낙상사고를 감시, 대처하기 위한 본 발명의 낙상 환자 감시시스템은 의료용 침대의 매트 하부에 설치되어 환자의 낙상상태를 검출하여 상기 의료용 침대의 고유번호가 포함된 경고신호를 전송하는 압력패드(100), 상기 압력패드에서 전송되는 경고신호를 수신하여 내장된 상기 고유번호에 해당하는 아이디를 추출하여 상기 추출된 아이디를 포함한 호출신호를 전송하는 중계기(200), 상기 중계기로부터 전송되는 아이디가 설정되어 있어 상기 호출신호를 수신하는 관리자단말기(300)를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 압력패드의 단면도로서, 도시된 바를 참조하면 상기 압력패드(100)의 상판(120)과 하판(140)에는 각각 도전성재질의 물질, 이를 테면 저항이나 기타 전기를 통하는 물질, 구체적인 예로는 니크롬선, 저항선, 합금선 등이 형성되며, 압력패드(100)의 일측에는 제어부(160)가 구성된다.

상기 제어부(160)로는 전원이 공급되며, 제어부(160)로부터 상기 상판과 하판으로 각각 전선라인이 형성되어 상기 상판(120)과 하판(140)의 각각의 도전성재질의 물질이 하나의 접점부를 형성하게 됨으로써, 상기 접점부의 탈부착에 따라 발생되는 신호를 제어부(160)에서 감지하게 된다.

즉, 압력패드(100)에는 환자의 낙상상태에 따라 하중의 변화가 발생하고, 그로인해 상기 상판(120)과 하판(140)의 도전성재질로 인해 형성되는 접점부가 탈부착되면서 각각 다른 신호가 발생하며, 제어부(160)는 상기 각각의 신호를 감지하여 상기 중계기(200)로 경고신호를 전송하게 된다.

또한, 상기 압력패드(100)에는 인체를 감지하는 인체감지센서(180)가 상기 제어부(160)와 연결되며, 고리부가 형성되어 환자용 침대에 장착되도록 구성되어 환자의 정상상태 또는 낙상상태 여부를 감지하게 된다.

이하 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템의 동작상태에 대해 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 압력패드의 제어부에 대한 시스템 블럭도이며, 도 4a는 의료용침대의 압력패드에서 환자의 상태가 변화가 없는 경우의 본 발명의 압력패드의 제어부의 작동상태도이며, 도 4b는 압력패드에서 환자의 상태가 낙상 또는 복귀시에 본 발명의 압력패드의 제어부의 작동상태도이다.

도시된 바를 참조하여 설명하면, 본 발명의 압력패드의 제어부의 송신시스템은 FSK 변조방식을 이용할 수 있으며, 내부에 안테나를 구성하고 외부전원 DC 9V 어댑터를 사용하며, 스위치버튼(미도시)을 누르면 전원이 인가되어 LED1(168)이 켜 짐으로써 제어부(160)가 동작하고 있음을 표시하여 준다.

전원이 인가되어 제어부(160)가 동작하면 압력패드의 현재 상태를 확인하여 초기상태에 대한 1회 송신을 하여 줌으로써 송,수신기 간의 정상동작 여부를 확인할 수 있도록 구성한다.

상기 압력패드에 형성되는 상판(120)과 하판(140)의 접점부로부터 상태변화가 발생되어 신호가 검출되면, CPU(162)는 RF 신호의 송신을 위해 트랜지스터(165)와 증폭기(166)에 TX_VCC를 인가하여 턴온시키면서 DIP스위치부(167)에서 설정된 고유번호를 송출한다.

상기 CPU(162)는 환자가 압력패드에서 낙상되었다는 신호가 검출되면 환자의 뒤척거림에는 민감하게 계속적으로 반응하여 오동작 하지 않도록 최초에는 2초 지연시간을 주며 3초 주기로 5회 반복하여 낙상알람 신호를 경고신호로 중계기(200)에 송출한다.

또한, 신호가 송출되지 않는 동안에는 적색의 LED1이 ON되고, 신호 송출시간 동안에는 적색의 LED1(168)이 OFF되고 파란색의 LED4(169)가 발광된다.

다시 환자가 압력패드에 복귀하였다는 신호가 CPU(162)에 의해 검출되면 이때에는 최초 지연시간없이 3초 주기로 3회 반복하여 정상복귀 신호를 송출하도록 구성된다.

상기 딥스위치부(167) 조작에 의해 의료용 침대의 각각의 압력패드는 고유번호를 가지게 되는데, 본 발명의 딥스위치부(167)는 24개의 그룹으로 구성되며, 각 그룹은 32개의 고유번호로 나뉜다. 이때, 그룹과 고유번호는 각각 2진수 체계로 변 환하여 입력하도록 한다.

이와 같이 설정된 고유번호가 압력패드의 상태변화 검출시 RF신호 송출을 위해 신호를 변조하는 모듈레이터(163)에 공급됨으로써 발진부(164)에 의해 발진된 주파수에 변조된 신호가 실리게 된다.

이렇게 발생된 변조신호는 증폭기(166)에 의해 증폭되어 안테나를 통해서 공중으로 방사되어 상기 중계기(200)로 전송된다.

도 5, 6는 본 발명에 의한 압력패드의 제어부에 대한 작동상태를 도시한 회로구성도이다. 도시된 바를 참조하면, 상기 제어부(160)에는 의료용침대의 환자의 낙상여부에 따라 달라지는 하중의 변화에 따라 상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호를 수신하여 변환하는 신호변환부(161)가 구성된다.

상기 신호변환부(161)는 AV변환기, A/D컨버터 등이 포함되어 구성될 수 있을 것이며, 상기 신호변환부(161)에서 디지털로 변환된 신호는 CPU(162)로 입력된다.

이하 CPU(162)의 동작구성에 대해 설명하면, 마이크로컨트롤러(162a)에 입력되며, 마이크로컨트롤러(162a)의 신호처리부(162a-1)는 신호를 입력받아 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 각각 발생된 신호가 입력되는 경우에 내장된 래치회로(162a-2)에 각기 다른 신호를 입력하도록 구성된다.

이를 테면, 신호처리부(162a-1)는 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 각각 발생된 다른 신호가 입력되는 경우에 있어, 예를 들면 탈착시에는 1, 부착시에는 0의 신호를 래치회로(162a-2)로 입력시킨다.

환자가 낙상하여 상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러(162a)의 래치회로(162a-2)를 통해 3번핀에서 송출된 신호는 제 1타이머회로(162c)에 의해 설정된 일정주기와 반복회수에 따라 출력된다.

또한, 상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로(162a-2)를 통해 송출된 신호를 지연시키는 지연회로(162b)가 더 포함되어 상기 지연회로(162b)를 통해 지연된 신호가 상기 제 1타이머회로(162c)에 입력되도록 구성된다.

다시 말해, 환자가 환자용 침대의 압력패드(100)에서 낙상되었다는 신호가 마이크로컨트롤러(162a)에서 검출되면 환자의 뒤척거림에 민감하게 반응하여 계속적으로 신호를 검출하면서 오동작을 하지 않도록 지연회로(162b)를 통해 최초지연시간으로 약 2초 정도의 지연시간을 주며, 제 1타이머회로(162c)를 통해 3초 주기로 5회 반복하여 낙상알람 신호를 송출한다.

환자가 의료용 침대에 위치하거나, 다시 복귀하는 상황에서 상기 접점부가 부착시에 상기 마이크로컨트롤러(162a)의 래치회로(162a-2)를 통해 4번핀을 통해 송출된 신호는 제 2타이머회로(162d)에 의해 설정된 일정주기와 반복회수에 따라 출력된다.

다시말해, 다시 환자가 압력패드(100)에 복귀하였다는 신호가 마이크로컨트롤러(162a)에서 검출되면 이때에는 최초 지연시간없이 3초 주기로 3회반복하여 정상복귀 신호를 송출한다.

상기 제 1타이머회로(162c) 및 제 2타이머회로(162d)를 통해 출력되는 신호는 OR게이트(162g)에 입력되어, 상기 제 1타이머회로(162c) 및 제 2타이머회로(162d)로부터 어느 하나의 출력신호가 입력되더라도 상기 OR게이트(162g)가 출력신호가 발생하도록 구성된다.

환자가 압력패드(100)에서 낙상 또는 복귀시, 즉 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러(162a)에서 출력되는 트리거신호에 의해 트랜지스터(165) 및 증폭기(166)가 턴온되면서 상기 OR게이트(162g)에서 발생되는 출력신호가 송출되도록 구성된다.

상기 트랜지스터(165)가 턴온되면서 상기 OR게이트(162g)를 통해 송출되는 신호를 모듈레이터(163)에서 변조하게 된다.

이 때, 딥스위치부(167)에는 의료용 침대별로 압력패드에 고유번호가 설정되며, 상기 설정된 고유번호를 상기 모듈레이터(163)에 공급하게 된다.

상기 모듈레이터(163)에 의한 변조신호는 발진부(164)에 의해 발진된 고유주파수에 실리게 되고, 상기 증폭기(166)를 통해 증폭된 변조신호는 안테나를 통해 방사되어 상기 중계기(200)로 출력된다.

본 발명의 제어부(160)에는 상기 마이크로컨트롤러(162a)에 최초로 전원이 공급되는 경우에는 상기 제 2타이머회로(162d)에서 송출되는 신호를 1회로 제한설정하여, 전원이 인가되어 제어부(160)가 동작하면 압력패드의 현재 상태를 확인하여 초기상태에 대한 1회 송신을 하여 줌으로써 압력패드와 중계기를 통한 관리자단말기간의 정상동작 여부를 확인할 수 있도록 구성한다.

또한, 제어부(160)에는 상기 제 1타이머회로(162c) 또는 제 2타이머회로(162d)가 동작하지 않는 상태에서 상기 마이크로컨트롤러(162a)에서 전압이 인가되어 턴온되는 적색LED1(168)과 상기 제 1타이머회로(162c) 또는 제 2타이머회로(162d)가 설정되어 동작하는 상태에서 전압이 인가되어 턴온되는 청색LED2(169)가 더 포함하여 구성하여 신호가 송출되지 않는 동안에는 적색의 LED1(168)이 ON되고, 신호 송출시간 동안에는 적색의 LED1(168)이 OFF되고 파란색의 LED4(169)가 발광되도록 하여 환자의 낙상여부를 시각적으로 식별할 수 있도록 구성하게 된다.

도 6는 인체감지센서가 포함된 압력패드에 있어 압력패드의 제어부에 대한 작동상태를 도시한 회로구성도이다.

상기 압력패드(100)에는 환자의 인체를 감지하는 인체감지센서(180)가 상기 제어부(160)와 연결되어 구성될 수 있는데, 제어부(160)에는 상기 인체감지센서(180)에서 신호를 수신하여 변환하는 제 1신호변환부(161-1)와 상기 제 1신호변환부(161-1)에서 변환된 신호가 입력되는 인버터(162h)가 더 구성된다.

상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호는 제 2신호변환부(161-2)로 수신되어 변환된다.

도 5에서 설명한 동일한 구성에 대한 설명은 생략하며, 도 6의 실시예에 대한 특징적인 구성에 대해 설명하면, 상기 인버터(162h) 및 상기 제 1타이머회로(162c)를 통해 출력되는 신호는 AND 1게이트(162e)에 입력된다.

보다 구체적으로 설명하면, 환자가 낙상하는 경우에 AND 1게이트(162e)에는 제 1타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되므로 High 레벨 신호가 입력되며, 마찬가지로 인체감지센서(180)에서 압력패드 상에 환자가 낙상상태에서는 Low레벨신호가 발생하게 되고, 상기 L레벨신호는 인버터(162h)를 통해 High레벨신호로 변환되어 AND 1게이트(162e)로 입력된다.

결국, 환자가 낙상상태에서 인체감지센서(180)의 감지기능과 압력패드의 접점부 탈착상태를 모두 감안한, 다시 말해 인체감지센서에 환자가 감지되지 않으면서 동시에 압력패드의 접점부가 탈착되는 경우에만 실제로 환자가 낙상되었다고 판단하여 신호를 중계기로 송출되도록 구성함으로써 감시시스템의 오동작을 방지하고 정밀도를 최적화하도록 구성할 수 있는 것이다.

또한, 상기 인버터(162h) 및 상기 제 2타이머회로(162d)를 통해 출력되는 신호는 AND 2게이트(162f)에 입력된다.

보다 구체적으로 설명하면, 환자가 압력패드로 복귀하는 경우에 AND 2게이트(162f)에는 제 2타이머회로(162d)를 통해 출력되는 신호가 입력되므로 High 레벨 신호가 입력되며, 마찬가지로 인체감지센서(180)에서 압력패드 상에 환자의 복귀를 감지하게 되면 감지전압이 발생되면서 H레벨신호가 발생하게 되어 AND 2게이트(162e)로 입력된다.

결국, 환자가 압력패드로 복귀하는 상태에서 인체감지센서(180)의 감지기능과 압력패드의 접점부 부착상태를 모두 감안한, 다시 말해 인체감지센서에 환자를 감지하면서 동시에 압력패드의 접점부가 부착되는 경우에만 실제로 환자가 복귀되 었다고 판단하여 신호를 중계기로 송출되도록 구성함으로써 감시시스템의 오동작을 방지하고 정밀도를 최적화하도록 구성할 수 있는 것이다.

상기 AND 1게이트(162e) 및 상기 AND 2게이트(162f)를 통해 출력되는 신호는 OR게이트(162g)에 입력되며, 상기 AND 1게이트(162e) 및 상기 AND 2게이트(162f)를 통해 어느 하나의 출력신호가 입력되더라도 상기 OR게이트(162g)가 출력신호가 발생하도록 구성된다.

도 7은 본 발명에 의한 중계기의 내부 구성상태를 간략화한 블럭도이다. 도시된 바를 참조하면, 중계기(200)에는, 상기 압력패드(100)에서 상기 의료용침대의 고유번호가 포함된 경고신호를 수신하는 수신부(210)가 구성된다.

또한, 중계기(200)의 딥스위치부(220)에서는 상기 고유번호와 매칭되는 상기 관리자단말기(300)의 아이디를 설정하게 되며, 메모리(230)에는 상기 딥스위치부(220)로 설정된 관리자단말기(300)의 아이디와 상기 고유번호가 저장된다.

이하 본 별명에 의한 중계기의 동작원리를 설명한다.

상기 중계기(200)의 마이크로컨트롤러(240)는 상기 수신부(210)에서 수신된 고유번호에 따라 상기 메모리(230)에 저장된 관리자단말기(300)의 아이디를 추출하여 해당하는 관리자단말기(300)를 판단하게 되고, 송신부(250)를 통해 상기 마이크로컨트롤러(240)에서 판단된 해당 관리자단말기(300)에 호출신호를 송신하게 된다.

물론, 상기 고유번호에 해당하는 관리자단말기가 복수로 설정된 경우라면 복 수의 관리자단말기(300)에 호출신호를 송신하게 된다.

또한, 상기 수신부(210)에서 경고신호를 수신하는 경우에 중계기 내부의 엠프(260)에 상기 마이크로컨트롤러(240)를 통해 전압이 인가되면서 경고음을 발생시키게 된다.

상기 관리자단말기(300)는 중계기(200)와 무선통신이 되는 모든 휴대용기기면 가능하며, 의사나 간호사등의 관리자들에게 착용 또는 보유될 것이다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 아래의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템에 대한 구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 압력패드의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 압력패드의 제어부에 대한 시스템 블럭도이다.

도 4a는 의료용침대의 압력패드에서 환자의 상태가 변화가 없는 경우의 본 발명의 압력패드의 제어부의 작동상태도이다.

도 4b는 압력패드에서 환자의 상태가 낙상 또는 복귀시에 본 발명의 압력패드의 제어부의 작동상태도이다.

도 5, 6는 본 발명에 의한 압력패드의 제어부에 대한 작동상태를 도시한 회로구성도이다.

도 7은 본 발명에 의한 중계기의 내부 구성상태를 간략화한 블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 기호의 설명*

100: 압력패드 120: 상판

140: 하판 160: 제어부

161, 161-1, 161-2: 신호변환부 162: CPU

162a: 마이크로컨트롤러 162a-1: 신호처리부

162a-2: 래치회로 162b: 지연회로

162c: 제 1타이머회로 162d: 제 2타이머회로

162e: AND 1게이트 162f: AND 2게이트

162g: OR게이트 162h: 인버터

163: 모듈레이터 164: 발진부

165: 트랜지스터 166: 증폭기

167: 딥스위치부 168: LED1

169: LED4

180: 인체감지센서 200: 중계기

210: 수신부 220: 딥스위치부

230: 메모리 240: 마이크로컨트롤러

250: 송신부 260: 엠프

300: 관리자단말기

Claims

의료용 침대에서 거동이 불편한 환자의 낙상사고를 감시, 대처하기 위한 낙상 환자 감시시스템에 있어서,

상기 의료용 침대의 매트 하부에 설치되며, 각각에 포함된 저항선으로 접점부를 형성하는 상판과 하판 및 환자의 낙상상태에 따라 상기 상판과 하판의 상기 접점부가 탈부착되면서 각각 발생되는 신호를 감지하여 상기 의료용 침대의 고유번호가 포함된 경고신호를 전송하는 제어부가 구성된 압력패드;

상기 압력패드에서 전송되는 경고신호를 수신하여 내장된 상기 고유번호에 해당하는 아이디를 추출하여 상기 추출된 아이디를 포함한 호출신호를 전송하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 전송되는 아이디가 설정되어 있어 상기 호출신호를 수신하는 관리자단말기;를 포함하며:

상기 압력패드의 제어부는,

상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호를 수신하여 변환하는 신호변환부;

상기 신호변환부에서 변환된 신호를 입력받아 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 내장된 래치회로에 각기 다른 신호를 입력하는 신호처리부가 구성된 마이크로컨트롤러;

상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 1타이머회로;

상기 접점부가 부착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 2타이머회로;

상기 제 1타이머회로 및 제 2타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 OR게이트;

상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되는 트랜지스터;

상기 트랜지스터가 턴온되면서 상기 OR게이트를 통해 송출되는 신호를 변조신호로 변경하는 모듈레이터;

상기 모듈레이터에 기 설정된 고유번호를 공급하는 딥스위치부;

상기 모듈레이터에 의한 변조신호가 실리는 고유주파수를 발진시키는 발진부;

상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되어 상기 변조신호를 증폭하는 증폭기; 및

상기 증폭기를 통해 증폭된 변조신호가 방사되어 출력되기 위한 안테나;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
제 1항에 있어서,

상기 압력패드에는 환자의 인체를 감지하는 인체감지센서가 상기 제어부와 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
제 2항에 있어서, 상기 제어부에는,

상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 변환하는 제 1신호변환부;

상기 제 1신호변환부에서 변환된 신호가 입력되는 인버터;

상기 접점부가 탈부착되면서 발생되는 신호를 수신하여 변환하는 제 2신호변환부;

상기 제 2신호변환부에서 변환된 신호를 입력받아 상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 내장된 래치회로에 각기 다른 신호를 입력하는 신호처리부가 구성된 마이크로컨트롤러;

상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 1타이머회로;

상기 접점부가 부착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호에 대해 일정주기로 반복회수를 설정하여 출력시키는 제 2타이머회로;

상기 인버터 및 상기 제 1타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 AND 1게이트;

상기 인버터 및 상기 제 2타이머회로를 통해 출력되는 신호가 입력되는 AND 2게이트;

상기 AND 1게이트 및 상기 AND 2게이트를 통해 출력되는 신호가 입력되는 OR게이트;

상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되는 트랜지스터;

상기 트랜지스터가 턴온되면서 상기 OR게이트를 통해 송출되는 신호를 변조신호로 변경하는 모듈레이터;

상기 모듈레이터에 기설정된 고유번호를 공급하는 딥스위치부;

상기 모듈레이터에 의한 변조신호가 실리는 고유주파수를 발진시키는 발진부;

상기 접점부의 탈부착 상태의 변경시에 상기 마이크로컨트롤러에서 출력되는 트리거신호에 의해 턴온되어 상기 변조신호를 증폭하는 증폭기; 및

상기 증폭기를 통해 증폭된 변조신호가 방사되어 출력되기 위한 안테나;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제어부에는,

상기 접점부가 탈착시에 상기 마이크로컨트롤러의 래치회로를 통해 송출된 신호를 지연시키는 지연회로가 더 포함되어 상기 지연회로를 통해 지연된 신호가 상기 제 1타이머회로에 입력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제어부에는,

상기 마이크로컨트롤러에 최초로 전원이 공급되면 상기 제 2타이머회로에서 송출되는 신호를 1회로 제한설정한 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제어부에는,

상기 제 1타이머회로 또는 제 2타이머회로가 동작하지 않는 상태에서 상기 마이크로컨트롤러에서 전압이 인가되어 턴온되는 적색LED1과 상기 제 1타이머회로 또는 제 2타이머회로가 설정되어 동작하는 상태에서 전압이 인가되어 턴온되는 청색LED2를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템.
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