KR101583418B1 - 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 다수의 서포트 패드(Support Pad)와, 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩(Air Pack)을 포함하는 시트바닥과, 다수의 서포트 패드와, 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩을 포함하는 시트백과, 시트바닥 및 시트백의 각 센서로부터 발생된 센싱신호에 대응하여 시트바닥 및 시트백의 각 에어팩을 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 본 발명에 따르면, 착석자세 교정 및 편안함 뿐 아니라 의료적 치료가 가능하므로, 특히 휠체어 등에서 생활하는 장애인들에게 효과적으로 적용할 수 있다.

Description

착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법{SEAT FOR MANAGING SITTING-POSE AND BEDSORE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SEAT}
본 발명은 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자 착석자세를 분석하여 에어팩을 제어함으로써 사용자의착석자세 교정 및 의료적 치료를 수행하는 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
시트(Seat)는 사용자에게 착석의 편안함을 제공하기 위해 다양한 기능 및 디자인이 적용되고 있다.
그 대표적인 예가 시트바닥(Seat Flooring) 및 시트백(Seat Back)의 인간공학적 디자인일 것이다. 또한, 모든 사용자의 적용을 위해 시트바닥 및 시트백의 형상을 제어하는 기술도 제안되고 있다.
그러나, 인간공학적 디자인과, 시트바닥 및 시트백의 형상 제어 기술 등은 착석자세 교정 및 편안함에만 중점을 두고 있다.
즉, 예를 들어 장애인들은 휠체어에서 대부분의 생활이 이루어질 수 있는데, 휠체어는 착석자세 교정 및 편안함을 제공할 수는 있으나, 욕창 등의 의료적 문제는 해결할 수 없다.
이에 착석자세 교정 및 의료적 치료가 가능한 시트의 개발이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0053925호(공개일 2010.05.24.)
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자 착석자세를 분석하여 에어팩을 제어함으로써 사용자의 착석자세 교정 및 의료적 치료를 수행할 수 있도록 하는 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트는, 다수의 서포트 패드(Support Pad)와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩(Air Pack)을 포함하는 시트바닥; 다수의 서포트 패드와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩을 포함하는 시트백; 및 상기 시트바닥 및 시트백의 각 센서로부터 발생된 센싱신호에 대응하여 상기 시트바닥 및 시트백의 각 에어팩을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시트바닥 및 시트백의 서포트 패드 자체의 움직임을 제어하는 서포트 패드 구동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는, 각 서포트 패드들에 설치된 상기 센서를 이용하여 사용자의 착석자세를 분석하고, 분석된 사용자의 착석자세에 대응하여 제어신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 제어신호를 전달받아 에어팩을 구동시키는 에어팩 구동부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 센싱신호로부터 압력분포 상태를 분석하는 압력분포 분석부; 상기 압력분포 상태에 대응하여 에어팩별 제어신호를 생성하는 에어팩별 제어신호 생성부; 및 상기 에어팩별 제어신호를 해당 에어팩으로 전달하는 신호 분배부를 포함한다.
한편, 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법은, 사용자의 착석에 따라 센서로부터 발생된 센싱신호에 대응하여 사용자의 착석자세를 분석하는 단계; 상기 착석자세의 분석에 따라 시트바닥 및 시트백에 형성된 서포트 패드(Support Pad)의 에어팩 각각을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 제어신호에 대응하여 상기 에어팩 각각이 별개로 구동되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서포트 패드 자체의 움직임 제어가 별도로 이루어지는 것이 바람직하다.
착석자세의 모델링을 통해 착석자세 패턴을 분석하여 데이터베이스화하고, 해당 패턴들에 대한 제어 알고리즘에 근거하여 에어팩 제어가 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법에 따르면, 착석자세 교정 및 편안함 뿐 아니라 의료적 치료가 가능하므로, 특히 휠체어 등에서 생활하는 장애인들에게 효과적으로 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 착석자세 및 욕창 관리 시트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러의 제어회로블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 모드제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도면설명에 있어, 동일 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일 참조번호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 착석자세 및 욕창 관리 시트의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트는, 크게 시트바닥(1), 시트백(2) 및 컨트롤러(3)로 구성되어 있다.
시트바닥(1)은, 분리된 서포트 패드(Support Pad, 11)들과, 서포트 패드(11)들 각각에 설치된 센서(12)와, 서포트 패드(11)들 각각에 설치된 에어팩(Air Pack, 13)을 포함한다.
시트백(2)은, 분리된 서포트 패드(21)들과, 서포트 패드(21)들 각각에 설치된 센서(22)와, 서포트 패드(21)들 각각에 설치된 에어팩(23)을 포함한다.
컨트롤러(3)는 센서(12, 22)로부터 발생된 센싱신호를 이용하여 시트바닥(1) 및 시트백(2)을 제어한다.
여기에, 서포트 패드(11, 21) 자체의 움직임을 제어하는 서포트 패드 구동부(미도시)를 더 포함하는 것도 바람직하다.
한편, 분리된 서포트 패드(11 또는 21)들은 하나로 구성할 수도 있으며, 이 경우 하나의 서포트 패드에 다수의 센서 및 에어팩이 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 서포트 패드(11)를 6개로 구성되는 경우에 대해 예시하고 있으나, 서포트 패드(11)는 2개 내지 10개로 구성될 수 있으며, 시트바닥(1)과 시트백(2)의 서포트 패드(11)의 개수는 서로 다를 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트는, 센서(12, 22) 각각으로부터 압력을 감지하여 사용자의 착석자세를 판단할 수 있으며, 이에 사용자의 착석자세에 대응하여 에어팩(13, 23)을 구동시킬 수 있다. 에어팩(13, 23)의 구동은 착석자세 교정 및 편안함을 사용자에게 제공할 수 있으며, 또한 욕창을 방지할 수 있다. 한편, 에어팩(13, 23) 뿐 아니라, 서포트 패드(11, 21) 자체의 움직임을 통해 더욱 효과적으로 착석자세 교정 및 편안함 제공과 함께 욕창 방지를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러의 제어회로블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 컨트롤러(3)는, 각 서포트 패드(11, 21)들에 설치된 센서(12, 22)를 이용하여 사용자의 착석자세를 분석하고, 분석된 사용자의 착석자세에 대응하여 제어신호를 생성하는 제어부(31)와, 제어부(31)로부터 제어신호를 전달받아 에어팩(13, 23)을 구동시키는 에어팩 구동부(32)를 포함한다.
여기서, 본 발명에 서포트 패드 구동부가 더 포함될 경우, 컨트롤러(3)는 서포트 패드 구동부를 제어하는 파트를 더 포함할 수 있다.
한편, 에어팩(13, 23)으로서 튜브를 이용할 경우에는, 에어팩 구동부(32)는 압축공기를 생성하는 모터와, 모터와 튜브를 연결하는 공압밸브를 포함한다. 즉, 공압밸브의 개방 또는 폐쇄는 온/오프 스위칭을 통해 이루어질 수 있다. 이에, 압축공기를 튜브로 유입시킴으로써 각 서포트 패드(11, 21)를 팽창시키고, 압축공기를 튜브로부터 유출시킴으로써 각 서포트 패드(11, 21)를 이완시키게 된다.
이와 같이 구성된 컨트롤러(3)는, 각 서포트 패드(11, 21)에 설치된 센서(12, 22)로부터 생성된 센싱신호에 대응하여 제어부(31)에서 사용자의 착석자세를 분석한다. 이어서, 제어부(31)에서는 분석된 사용자의 착석자세에 대응하는 제어신호를 생성하여 에어팩 구동부(32)로 전달한다. 이에 에어팩 구동부(32)에서는 구동신호를 출력하여 에어팩(13, 23)을 구동시킨다. 이에, 에어팩(13, 23)의 구동에 대응하여 시트가 자동조절되어 착석자세 교정 및 욕창 방지의 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제어부(31)는, 센싱신호로부터 압력분포 상태를 분석하는 압력분포 분석부(311)와, 압력분포 상태에 대응하여 에어팩(13, 23)별로 제어신호를 생성하는 에어팩별 제어신호 생성부(312)와, 생성된 에어팩별 제어신호를 해당 에어팩(13, 23)으로 전달하는 신호 분배부(313)를 포함한다.
여기서, 제어부는 교정모드와 욕창관리모드로 동작한다. 제어부에서는, 압력분포가 균일한지 여부를 판단하여 교정모드의 계속 수행여부를 결정하고, 압력분포가 균일해지면, 설정시간 경과 후에 욕창관리모드로 진행하여 설정시간동안 수행한다. 한편, 교정모드의 계속 수행에 따라 욕창관리가 자동으로 이루어지는 효과도 있다.
이와 같이 구성된 제어부(31)에서는, 다수의 센서(12, 22)로부터 입력되는 센싱신호가 압력분포 분석부(311)로 전달되면, 압력분포 분석부(311)에서는 각 센서(12, 22)의 위치에 대응하여 사용자의 착석자세를 분석하게 된다. 즉, 예를 들어 압력감지를 통해 사용자의 압력분포 상태를 분석하게 된다. 이러한 분석을 거쳐 사용자의 착석자세가 확인되면, 에어팩별 제어신호 생성부(312)에서는 압력분포 상태에 대응하여 에어팩(13, 23)별로 제어신호를 생성하게 된다. 이어서, 신호 분배부(313)를 통해 각 제어신호가 해당 에어팩(13, 23)으로 전달되게 된다. 이에 에어팩 구동부(32)에서는 해당 제어신호에 대응하여 에어팩(13, 23)을 각각 제어하게 된다. 이와 같이, 사용자의 착석자세에 대응하여 에어팩(13, 23)을 선택적으로 제어함으로써 착석자세 교정 및 욕창 방지의 기능을 수행한다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 착석자세 및 욕창 관리 시트를 이용한 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 일반적으로 가장 많은 교정을 필요로 하는 대상자, 장애인 등을 대상으로 하여 착석자세 패턴을 분석하여 데이터베이스화한다. 장애인의 경우에는 장애유형별로 착석자세 패턴을 분석하여 데이터베이스화하는 것이 바람직하다. 그리고, 장애유형별로 착석자세 패턴이 분석되면, 해당 패턴들에 대한 제어 알고리즘을 세팅하는 것이 바람직하다. 이와 같은 모델링은 선택적으로 이루어질 수 있으며, 모델링이 완료되어 착석자세 및 욕창 관리 시트에 프로그래밍될 수 있다.
도 4를 참조하면, 전원공급에 따라 본 발명의 착석자세 및 욕창 관리 시트의 초기화가 이루어지게 되며, 초기화에 따라 서포트 패드(11, 21)의 에어팩(13, 23)은 초기상태가 유지된다(S1).
이에 시스템은 대기상태를 유지하며(S2), 이후, 사용자의 착석에 대응하여 센서(12, 22)로부터 센싱신호가 발생되면(S3), 센싱신호는 압력분포 분석부(311)로 입력되고, 이에 압력분호 분석부에서는 각 센서(12, 22)의 위치에 대응하여 사용자의 착석자세를 분석하게 된다(S4).
각 센서(12, 22)의 위치에 대응하여 사용자의 착석자세의 분석이 완료되면, 분석 결과를 에어팩별 제어신호 생성부(312)로 전달하고, 이에 에어팩별 제어신호 생성부(312)에서는 압력분포 상태에 대응하여 에어팩(13, 23)별로 제어신호를 생성하여 신호 분배부(313)로 전달한다(S5).
신호 분배부(313)를 통해 각 제어신호가 해당 에어팩 구동부(32)로 전달되게 된다(S6).
이에 에어팩 구동부(32)에서는 해당 제어신호에 대응하여 에어팩(13, 23)을 각각 제어하게 된다(S7). 즉, 모터를 구동시킴과 동시에 공압밸브를 온 스위칭하여 압축공기를 에어팩(13, 23)으로 유입시키고, 공압밸브를 오프 스위칭하여 에어팩(13, 23)으로부터 공기를 유출시키는 과정을 반복한다.
한편, 본 실시예에서는 에어팩(13, 23)만을 제어하는 경우에 대해 설명하고 있으나, 서포트 패드 구동부에 의한 서포트 패드(11, 21) 자체의 움직임 제어가 별도로 이루어질 수 있다. 에어팩(13, 23)과 서포트 패드(11, 21)는 동일하게 제어되거나 별개로 제어될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 모드제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(31)에서 교정모드로 진입하면(S11), 압력분포가 균일한지 여부를 판단한다(S12).
압력분포가 균일하지 않을 경우에는 교정이 이루어지지 않은 상태로 판단할 수 있으므로, 교정모드로 진입하여 착석자세에 대응하여 제어신호를 출력한다.
한편, 압력분포가 균일할 경우에는 교정이 이루어진 상태로 판단할 수 있으므로, 시간 카운팅을 수행한다(S14).
만약, 설정시간 이내에 압력분포가 변화되면, 교정모드로 재진입하여 착석자세에 따른 제어신호를 계속하여 출력한다.
한편, 압력분포가 변화하지 않고 설정시간이 경과하게 되면, 욕창관리모드로 진입한다(S15).
욕창관리모드에서는 프로그래밍에 따라 에어팩(13, 23)과 서포트 패드(11, 21)로 선택적인 제어신호가 출력되게 된다(S16).
이후, 욕창관리모드가 설정시간동안 진행되면, 교정모드로 리턴한다(S17).
성인의 약 80%가 자리에 앉아서 작업을 하는 업종에 종사하고 있으며 이들 대부분은 장시간 앉은 자세로 근무하기 때문에 통해 다소나마 허리가 아파 본 경험이 있으며 이로 인해 근골격계의 변형 및 구축 또는 욕창으로 고생한 경험이 있다.
이에 본 발명에서는 생활습관이나 신체적 기능의 저하로 인해 올바른 착석자세를 유지하기가 곤란하고 이로 인한 욕창의 발생 위험이 있는 사용자를 위한 개별 맞춤형 기능을 제공할 수 있다.
특히, 장애인 및 고령자의 경우, 이들은 신체 기능이 일반인에 비해 저하되어 있어 올바른 착석자세 유지가 어려운 것은 물론이며 장시간 앉아서 활동할 경우 대부분은 욕창의 위험에 노출되어 있으므로, 본 발명의 유용성을 더욱 커질 수 있다.
게다가, 장애인의 경우에는 1차적인 모델링을 통해 제어 알고리즘을 구성함으로써 더욱 효과적인 착석자세 교정 및 욕창 방지 기능을 수행할 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
1 : 시트바닥
2 : 시트백
3 : 컨트롤러
31 : 제어부
32 : 에어팩 구동부
311 : 압력분포 분석부
312 : 에어팩별 제어신호 생성부
313 : 신호 분배부

Claims (7)

  1. 다수의 서포트 패드(Support Pad)와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩(Air Pack)을 포함하는 시트바닥;
    다수의 서포트 패드와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 센서와, 상기 서포트 패드 각각에 설치된 에어팩을 포함하는 시트백; 및
    상기 시트바닥 및 시트백의 각 센서로부터 발생된 센싱신호에 대응하여 상기 시트바닥 및 시트백의 각 에어팩을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    각 서포트 패드들에 설치된 상기 센서를 이용하여 사용자의 착석자세를 분석하고, 분석된 사용자의 착석자세에 대응하여 제어신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 제어신호를 전달받아 에어팩을 구동시키는 에어팩 구동부를 포함하고,
    상기 제어부는 압력분포가 균일한지 여부를 판단하여, 압력분포가 불균형하면 교정모드인 착석자세에 대응한 제어신호를 출력하고, 압력분포가 균일해지면 설정시간 경과 후에 욕창관리모드로 진행하여 설정시간동안 수행하는, 착석자세 및 욕창 관리 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시트바닥 및 시트백의 서포트 패드 자체의 움직임을 제어하는 서포트 패드 구동부를 더 포함하는 착석자세 및 욕창 관리 시트.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱신호로부터 압력분포 상태를 분석하는 압력분포 분석부;
    상기 압력분포 상태에 대응하여 에어팩별 제어신호를 생성하는 에어팩별 제어신호 생성부; 및
    상기 에어팩별 제어신호를 해당 에어팩으로 전달하는 신호 분배부를 포함하는 착석자세 및 욕창 관리 시트.
  5. 사용자의 착석에 따라 센서로부터 발생된 센싱신호에 대응하여 사용자의 착석자세를 분석하는 단계;
    상기 착석자세의 분석에 따라 시트바닥 및 시트백에 형성된 서포트 패드(Support Pad)의 에어팩 각각을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어신호에 대응하여 상기 에어팩 각각이 별개로 구동되는 단계를 포함하고,
    상기 제어신호를 생성하는 단계는,
    교정모드로 진입하여 압력분포가 균일한지 여부를 판단하는 단계;
    압력분포가 균일하지 않을 경우에는 상기 교정모드로 진입하여 착석자세에 대응하여 제어신호를 출력하고, 압력분포가 균일할 경우에는 시간 카운팅을 수행하는 단계;
    상기 시간 카운팅을 수행하여 설정시간 이내에 압력분포가 변화되면 상기 교정모드로 재진입하고, 압력분포가 변화하지 않고 설정시간이 경과하게 되면 욕창관리모드로 진입하는 단계;
    상기 욕창관리모드에서 프로그래밍에 따라 제어신호를 출력하는 단계;
    상기 욕창관리모드가 설정시간동안 진행되면 상기교정모드로 리턴하는 단계
    를 포함하는, 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서포트 패드 자체의 움직임 제어가 별도로 이루어지는 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    착석자세의 모델링을 통해 착석자세 패턴을 분석하여 데이터베이스화하고, 해당 패턴들에 대한 제어 알고리즘에 근거하여 에어팩 제어가 이루어지는 착석자세 및 욕창 관리 시트의 제어방법.
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