KR101613044B1

KR101613044B1 - 압력센서 기반의 자세 변환 스마트 전동 침대

Info

Publication number: KR101613044B1
Application number: KR1020150144119A
Authority: KR
Inventors: 오연호; 김경훈
Original assignee: (주)한림의료기
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2016-04-18
Also published as: WO2017065506A1

Abstract

본 발명은 사용자의 자세에 따라 실시간으로 감지되는 압력정보에 기반하여 보다 편안하고 안락한 상태에 있도록 사용자의 자세를 자동적으로 변환시키도록 구현되는 스마트 전동 침대에 관한 것이다. 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대는, 스마트 전동 침대(100)의 하부를 이루고, 전방의 양측과 후방의 양측에 캐스터(11)가 설치된 하부 프레임(10); 상기 하부 프레임(10)의 상부에 배치되는 상부 프레임(20); 상기 상부 프레임(20)의 상부에 배치되고, 상기 스마트 전동 침대(100)의 제 1 사용자에게 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드부 프레임(40); 상기 베드부 프레임(40)에 상호 이격된 위치에 설치되고, 상기 제 1 사용자에 의하여 인가되는 압력을 감지하여 감지신호를 생성하는 복수의 로드셀(36); 구동부(30); 및 상기 구동부(30)의 동작을 제어하는 제어부(60);를 포함하되, 상기 베드부 프레임(40)은, 상기 베드부 프레임(40)의 전방부를 이루는 등받이판(41); 전방이 상기 등받이판(41)의 후방에 연결된 연결판(42); 전방이 상기 연결판(42)의 후방에 연결된 착석판(43); 및 전방이 상기 착석판(43)의 후방에 연결되고, 상기 베드부 프레임(40)의 후방부를 이루는 다리판(44);을 더 포함하고, 상기 구동부(30)는, 상기 하부 프레임(10)을 상하로 승하강시키는 승하강 액추에이터(31); 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅(tilting)을 지원하는 틸팅 액추에 이터(32); 상기 등받이판(41)과 상기 연결판(42)이 연결된 제 1 힌지부(47)를 중심으로 상기 등받이판(41)을 회동시킴으로써 상기 등받이판(41)의 전방을 승하강시키는 등받이판 액추에이터(33); 및 상기 연결판(42)과 상기 착석판(43)이 연결된 제 2 힌지부(48)를 중심으로 상기 착석판(43)을 회동시킴으로써 상기 착석판(43)의 후방을 승하강시키는 착석판 액추에이터(34);를 더 포함하며, 상기 착석판(43)의 승하강에 대응하여 상기 다리판(44)이 상기 착석판(43)과 상기 다리판(44)이 연결된 제 3 힌지부(49)를 중심으로 접철되면서 상기 다리판(44)의 전방이 승하강되고, 상기 제어부는 상기 복수의 로드셀(36)에서 발생된 감지신호를 이용하여 상기 제 1 사용자의 자세 정보를 검출하고, 상기 검출된 제 1 사용자의 자세 정보에 기반하여 상기 구동부를 제어함으로써 상기 제 1 사용자의 자세의 변환을 유도할 수 있다.

Description

압력센서 기반의 자세 변환 스마트 전동 침대{SMART ELECTRICAL BED FOR POSTURE TRANSFORMATION BASED ON PRESSURE SENSOR}

본 발명은 압력센서 기반의 자세 변환 스마트 전동 침대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 자세에 따라 실시간으로 감지되는 압력정보에 기반하여 보다 편안하고 안락한 상태에 있도록 사용자의 자세를 자동적으로 변환시키도록 구현되는 스마트 전동 침대에 관한 것이다.

일반적으로 침대는 그 형태 및 높이 등이 고정되어 있는 고정형이 주로 사용되고 있다. 그러나 이러한 고정형 침대라 하더라도 병원 등에 사용하는 침대는 환자의 상태를 고려하여 머리, 다리, 허리 등 신체의 일부분을 상하로 경사지게 하는 형태로 변형이 가능하다.

거동이 불편한 환자나 고령자에게 사용되는 침대는 사용자의 등받이부가 상향으로 각도 조절되는 구조로 되어 있어 그 사용상의 편리함을 제공하고 있으며, 이와는 별도로 사용자의 다리부에 위치하는 매트리스는 수동조작 또는 전기적인 구동력에 의해 상향으로 각도 조절되게 구성되어 있다.

따라서, 거동이 불편한 사용자는 매트리스의 일측을 상승시켜 TV를 시청하거나 독서 및 휴식을 취할 수 있도록 하고 있다. 이러한 매트리스의 각도 조절구조는 구동모터의 회전에 의한 나사축의 승강에 따라 이루어지는 것이며, 사용자 스스로 구동모터의 작동시간을 제어하여 목적하는 각도로 조절하여 편리하게 사용할 수 있는 구조로 되어 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같은 환자용 침대의 하부 일측은 상기한 바와 같은 구동모터에 의한 각도 조절은 물론 수동 조작에 의한 각도 조절이 가능하게 구성되어 있으나, 근자에 들어서는 사용자 스스로 각도 조절을 할 수 없는 수동조작에 의한 불편함으로 대부분 자동 각도조절구조를 갖는 침대를 채택하는 것이 일반적이다.

한편, 도 1은 본 발명과 관련하여 주요국의 고령화 추세를 개략적으로 나타낸다. 도 1을 참조하면, 급속한 고령화로 인하여 우리나라도 2018년 무렵 고령 사회로 진입할 것으로 전망된다. 고령에 의하여 각종 질환이나 약해진 근력으로 종일 침대생활을 해야 하는 중증환자나 고도 장애인들이 증가할 것으로 예측되며, 침대에 누워있는 시간이 많은 노령자나 장애인에 대한 편의를 고려하는 침대에 대한 수요가 점차 늘어나고 있다.

또한, 고령자나 장애인들, 일반인이라도 만성질환자의 경우에는 침대생활 비중이 높아지고 있어 욕창예방이나 수면 자세 교정, 간병의 편의에 대한 요구가 높아지고 있다.

그러나, 종래 널리 사용되어 온 침대는 사용자가 스스로 자세를 변환시키는 것이 용이하지 않았으며, 사용자 본인은 물론 사용자를 간병하는 간병인이나 보호자에게도 불편을 줄 수 있다는 문제점이 있었다. 이러한 종래의 침대는 일반인이 일상생활에서 사용하는 침대를 간단하게 변형한 것에 불과하여 거동이 자유롭지 못한 환자나 고령자에게 최적화되지 않는다는 단점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1427721호 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0036483호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0401864호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자의 자세에 따라 실시간으로 감지되는 압력정보에 기반하여 보다 편안하고 안락한 상태에 있도록 사용자의 자세를 자동적으로 변환시키도록 구현되는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 침대 자체가 노인이나 장애인의 기본적인 체위변환을 지원하거나, 식사 활동, 독서 및 TV 시청, 침대에서의 기립 등을 지원함으로써, 개인의 일상생활 지원 기능뿐만 아니라 수발보조에도 사용되는 등의 다양한 생활보조기기로써의 기능까지도 수행할 수 있는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실시간 수면자세의 체압신호를 검출하여 수면자세를 감지함으로써 건강한 수면관리를 도모하고 건강유지에 도움이 되는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 와상자세에서 체압검출을 통하여 사용자가 누운 자세를 감지하고 고정된 자세가 장시간 유지됨에 따라 발생될 수 있는 욕창을 효과적으로 예방할 수 있으며, 보다 건강한 수면자세를 검출하여 편안한 수면자세를 취할 수 있도록 하는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대(100)는. 상기 스마트 전동 침대(100)의 하부를 이루고, 전방의 양측과 후방의 양측에 캐스터(11)가 설치된 하부 프레임(10); 상기 하부 프레임(10)의 상부에 배치되는 상부 프레임(20); 상기 상부 프레임(20)의 상부에 배치되고, 상기 스마트 전동 침대(100)의 제 1 사용자에게 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드부 프레임(40); 상기 베드부 프레임(40)에 상호 이격된 위치에 설치되고, 상기 제 1 사용자에 의하여 인가되는 압력을 감지하여 감지신호를 생성하는 복수의 로드셀(36); 구동부(30); 및 상기 구동부(30)의 동작을 제어하는 제어부(60);를 포함하되, 상기 복수의 로드셀(36) 각각은, 종방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 상부전극(37a); 상기 복수의 상부전극(37a)의 하부에 위치되고, 상기 종방향과 교차하는 횡방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 하부전극(37b); 및 상기 상부전극(37a)과 상기 하부전극(37b) 사이에 배치되는 유전체층(38);을 더 포함하되, 상기 복수의 상부전극(37a) 및 상기 복수의 하부전극(37b)에 소정의 입력신호가 인가되고, 상기 제 1 사용자에 의하여 인가되는 압력에 따라 상기 유전체층(38)이 변형되면 상기 변형된 유전체층(38)은 상기 복수의 상부전극(37a) 및 상기 복수의 하부전극(37b) 중 적어도 하나로부터 측정되는 출력신호를 변화시키며, 상기 로드셀(36)은 상기 출력신호의 변화를 이용하여 상기 감지신호를 생성하고, 상기 제 1 사용자의 자세 정보에는 상기 제 1 사용자의 신체의 부분별 압력분포 정보가 포함되고, 상기 제 1 사용자의 신체의 부분 중 특정 부분에 제 1 임계압력을 초과하는 압력이 기 설정된 임계시간을 초과하여 인가되는 경우, 상기 제어부는 상기 특정 부분에 인가되는 압력이 상기 제 1 임계압력보다 낮은 제 2 임계압력 이하로 떨어지도록 상기 제 1 사용자의 자세를 변환시키며, 상기 베드부 프레임(40)은, 상기 베드부 프레임(40)의 전방부를 이루는 등받이판(41); 전방이 상기 등받이판(41)의 후방에 연결된 연결판(42); 전방이 상기 연결판(42)의 후방에 연결된 착석판(43); 및 전방이 상기 착석판(43)의 후방에 연결되고, 상기 베드부 프레임(40)의 후방부를 이루는 다리판(44);을 더 포함하고, 상기 구동부(30)는, 상기 하부 프레임(10)을 상하로 승하강시키는 승하강 액추에이터(31); 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅(tilting)을 지원하는 틸팅 액추에이터(32); 상기 등받이판(41)과 상기 연결판(42)이 연결된 제 1 힌지부(47)를 중심으로 상기 등받이판(41)을 회동시킴으로써 상기 등받이판(41)의 전방을 승하강시키는 등받이판 액추에이터(33); 및 상기 연결판(42)과 상기 착석판(43)이 연결된 제 2 힌지부(48)를 중심으로 상기 착석판(43)을 회동시킴으로써 상기 착석판(43)의 후방을 승하강시키는 착석판 액추에이터(34);를 더 포함하며, 상기 착석판(43)의 승하강에 대응하여 상기 다리판(44)이 상기 착석판(43)과 상기 다리판(44)이 연결된 제 3 힌지부(49)를 중심으로 접철되면서 상기 다리판(44)의 전방이 승하강되고, 상기 제어부는 상기 복수의 로드셀(36)에서 발생된 감지신호를 이용하여 상기 제 1 사용자의 자세 정보를 검출하고, 상기 검출된 제 1 사용자의 자세 정보에 기반하여 상기 구동부를 제어함으로써 상기 제 1 사용자의 자세의 변환을 유도할 수 있다.
또한, 기 설정된 수면 자세에 따른 압력 데이터와 관련된 자세 정보가 등록된 메모리(68);를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 메모리(68)에 등록된 상기 자세 정보 중 하나인 제 1 자세 정보와 상기 검출된 제 1 사용자의 자세 정보를 비교하고, 상기 비교 결과 양자의 차이값이 소정의 임계치를 초과하는 경우, 상기 제 1 자세 정보에 저장된 상기 압력 데이터에 근접되도록 상기 제 1 사용자의 자세의 변환을 유도할 수 있다.
또한, 상기 제 1 사용자의 신장, 체중, 성별, 나이 및 질병 여부에 대한 사용자 정보를 입력받는 사용자 입력부(67);를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 입력된 사용자 정보에 기초하여 상기 메모리(68)에 등록된 상기 자세 정보 중 상기 제 1 자세 정보를 선택할 수 있다.
또한, 상기 하부 프레임(10)은, 길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 하부 프레임과 우측 하부 프레임; 및 축방향으로 회동 가능하도록 구성되고, 좌측 단부는 상기 좌측 하부 프레임의 내측면에 설치되며, 우측 단부는 상기 우측 하부 프레임의 내측면에 설치되어 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임을 연결하는 전방 하부 연결봉(12)과 후방 하부 연결봉(12);을 더 포함하고, 상기 상부 프레임(20)은, 상기 길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 상부 프레임과 우측 상부 프레임; 및 축방향으로 회동 가능하도록 구성되고, 상기 좌측 상부 프레임과 상기 우측 상부 프레임 사이에 설치되어 상기 좌측 상부 프레임과 상기 우측 상부 프레임을 연결하는 전방 상부 연결봉(22)과 후방 상부 연결봉(22);을 더 포함할 수 있다.
또한, 일단은 상기 하부 연결봉(12)에 연결되고, 타단은 상기 상부 연결봉(22)에 연결된 연결봉 링크부(13); 및 일단은 상기 승하강 액추에이터(31)의 선단에 설치되고, 타단은 상기 상부 연결봉(22)에 연결된 승하강 링크부(31a);를 더 포함하되, 상기 승하강 액추에이터(31)의 선단이 인장되는 경우, 상기 승하강 링크부(31a)가 상기 상부 연결봉(22)을 일방향으로 회동시키며, 상기 상부 연결봉(22)의 상기 일방향 회동에 따라 상기 연결봉 링크부(13)가 상기 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 상기 일방향으로 회전하고, 상기 일방향으로 회전된 상기 연결봉 링크부(13)는 상기 하부 연결봉(12)과 상기 하부 프레임(10)을 상부로 상승시키며,
상기 승하강 액추에이터(31)의 선단이 수축되는 경우, 상기 승하강 링크부(31a)가 상기 상부 연결봉(22)을 타방향으로 회동시키며, 상기 상부 연결봉(22)의 상기 타방향 회동에 따라 상기 연결봉 링크부(13)가 상기 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 상기 타방향으로 회전하고, 상기 타방향으로 회전된 상기 연결봉 링크부(13)는 상기 하부 연결봉(12)과 상기 하부 프레임(10)을 하부로 하강시킬 수 있다.
또한, 상단(27a)이 상기 베드부 프레임(40)의 하부에 설치된 베드부 돌기(26)에 회전 가능하게 설치된 제 1 틸팅 링크부(27); 상단(28a)이 상기 베드부 프레임(40)에 고정된 제 2 틸팅 링크부(28); 및 상기 상부 프레임(20)에 연결되어 있는 프레임에 상기 틸팅 액추에이터(32)을 고정시키는 틸팅 액추에이터 고정부(25);를 더 포함하되, 상기 제 1 틸팅 링크부(27)의 하단 및 상기 제 2 틸팅 링크부(28)의 하단은 상기 틸팅 액추에이터(32)의 선단에 연결되고, 상기 틸팅 액추에이터(32)의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 1 틸팅 링크부(27)가 소정의 각도로 회전되고, 상기 제 1 틸팅 링크부(27)의 회전에 따라 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅이 가능할 수 있다.
상기 상부 프레임(20)과 상기 베드부 프레임(40) 사이에 설치되는 틸팅부재(24);를 더 포함하고, 상기 틸팅부재(24)는, 상면이 상기 베드부 프레임(40)의 하면에 설치되는 상부 틸팅부재(24b); 하면이 상기 상부 프레임(20)의 상면에 설치되는 하부 틸팅부재(24a); 및 상기 상부 틸팅부재(24b)와 상기 하부 틸팅부재(24a)를 연결하는 틸팅축(24c);을 더 포함하며, 상기 틸팅 액추에이터(32)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 상부 틸팅부재(24b)가 상기 틸팅축(24c)을 중심으로 소정의 각도로 회전되고, 상기 상부 틸팅부재(24a)의 회전에 따라 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅이 가능할 수 있다.
또한, 상기 등받이판(41)의 하면에 설치되는 등받이판 연결봉(45); 일단은 상기 등받이판 액추에이터(33)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 등받이판 연결봉(45)에 연결된 제 1 브라켓(33a); 상기 착석판(43)의 하면에 설치되는 착석판 연결봉(46); 및 일단은 상기 착석판 액추에이터(34)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 착석판 연결봉(46)에 연결된 제 2 브라켓(34a);을 더 포함하되, 상기 등받이판 액추에이터(33)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 1 브라켓(33a)이 회전하면서 상기 등받이판 연결봉(45)에 힘이 인가되고, 상기 등받이판 연결봉(45)에 인가된 힘은 상기 등받이판(41)의 전방을 승하강시키며, 상기 착석판 액추에이터(34)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 2 브라켓(33b)이 회전하면서 상기 착석판 연결봉(46)에 힘이 인가되고, 상기 착석판 연결봉(46)에 인가된 힘은 상기 착석판(43)의 후방을 승하강시킬 수 있다.

삭제

본 발명은 사용자의 자세에 따라 실시간으로 감지되는 압력정보에 기반하여 보다 편안하고 안락한 상태에 있도록 사용자의 자세를 자동적으로 변환시키도록 구현되는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 침대 자체가 노인이나 장애인의 기본적인 체위변환을 지원하거나, 식사 활동, 독서 및 TV 시청, 침대에서의 기립 등을 지원함으로써, 개인의 일상생활 지원 기능뿐만 아니라 수발보조에도 사용되는 등의 다양한 생활보조기기로써의 기능까지도 수행할 수 있는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 실시간 수면자세의 체압신호를 검출하여 수면자세를 감지함으로써 건강한 수면관리를 도모하고 건강유지에 도움이 되는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 와상자세에서 체압검출을 통하여 사용자가 누운 자세를 감지하고 고정된 자세가 장시간 유지됨에 따라 발생될 수 있는 욕창을 효과적으로 예방할 수 있으며, 보다 건강한 수면자세를 검출하여 편안한 수면자세를 취할 수 있도록 하는 스마트 전동 침대를 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명과 관련하여 주요국의 고령화 추세를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대의 블록 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 스마트 전동 침대에 적용될 수 있는 로드셀의 구조를 모식적으로 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대의 전체적인 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 스마트 전동 침대의 승하강 동작에 대한 실시예이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 스마트 전동 침대의 측방향 틸팅 동작에 대한 실시예이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 스마트 전동 침대의 사용자 자세변환 동작에 대한 실시예이다.
도 8은 본 발명에 따라 사용자의 자세변환이 유도되는 방법의 일 실시예를 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명이 제안하고자 하는 스마트 전동 침대의 구성과 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대의 블록 구성도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 스마트 전동 침대(100)는 제어부(60), 전원 공급부(61), 통신부(62), 출력부(63), 사용자 입력부(67), 메모리(68), 구동부(30), 센싱부(35) 등을 포함할 수 있다.

제어부(60)는 통상적으로 스마트 전동 침대(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(60)는 승하강 액추에이터(31), 틸팅 액추에이터(32), 등받이판 액추에이터(33), 착석판 액추에이터(34) 등의 동작을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.

전원 공급부(61)는 제어부(60)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

통신부(62)는 스마트 전동 침대(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 스마트 전동 침대(100)와 단말기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(62)는 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신하는 방송 수신 모듈, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 접속을 위한 무선 인터넷 모듈, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등의 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈 및 위치를 획득하기 위한 모듈로서 GPS(Global Position System) 모듈과 같은 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다.

출력부(63)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(64), 음향 출력 모듈(65), 알람부(66), 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(64)는 스마트 전동 침대(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 스마트 전동 침대(100)가 감지 모드인 경우 사용자의 체압 정보와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 디스플레이부(64)는 메모리(68)에 저장된 자세 정보를 표시하기도 한다.

본 발명에 따른 디스플레이부(64)는 2D 및 3D 표시 모드를 지원한다. 즉, 본 발명에 따른 디스플레이부(64)는 일반적인 디스플레이 장치에 스위치 액정을 조합하는 구성을 가질 수 있다. 그리고, 스위치 액정을 이용하여 광학 시차 장벽을 작동시켜 광의 진행 방향을 제어하여 좌우의 눈에 각기 다른 광이 도달하도록 분리할 수 있다. 때문에 우안용 영상과 좌안용 영상이 조합된 영상이 디스플레이 장치에 표시되는 경우 사용자의 입장에서는 각각의 눈에 대응한 화상이 보여 마치 입체로 표시된 것처럼 느끼게 된다.

상기와 같은 디스플레이부(64)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

스마트 전동 침대(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(64)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 스마트 전동 침대(100)에는 복수의 디스플레이부(64)들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

음향 출력 모듈(65)은 통신부(62)로부터 수신되거나 메모리(68)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(66)은 스마트 전동 침대(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 사용자의 체압 감지, 구동부 제어 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(65)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(66)는 스마트 전동 침대(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 스마트 전동 침대(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메모리(68)에 등록된 자세 정보와 제어부(60)에서 검출된 사용자의 자세 정보의 차이값이 소정의 임계치를 초과하는 경우 등이 있다.

알람부(66)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(64)나 음성 출력 모듈(65)을 통해서도 출력될 수 있으므로, 이 경우 상기 디스플레이부(64) 및 음성출력모듈(65)은 알람부(66)의 일종으로 분류될 수도 있다.

사용자 입력부(67)는 스마트 전동 침대(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부로도 통칭 될 수 있다.

특히, 사용자 입력부(67)는 사용자 정보를 입력받을 수 있다. 상기 사용자 정보에는 사용자의 신장, 체중, 성별, 나이 및 질병 여부 등이 포함될 수 있다. 사용자 정보는 메모리(68)에 등록된 자세 정보 중 하나를 선택하는 데에 활용될 수 있다.

메모리(68)는 제어부(60)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리(68)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(68)에는 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

또한, 메모리(68)에는 바람직한 수면 자세에 따른 압력 데이터와 관련된 자세 정보가 저장된다. 메모리(68)에 저장된 자세 정보는 사용자의 수면 자세가 불편한지 여부에 대한 기준이 되며, 이에 따라 사용자의 자세 변환이 유도되어야 하는지 여부가 결정된다.

상기와 같은 메모리(68)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 본 발명의 스마트 전동 침대(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(68)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

구동부(30)는 승하강 액추에이터(31), 틸팅 액추에이터(32), 등받이판 액추에이터(33), 착석판 액추에이터(34) 등을 포함한다. 구동부(30)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

센싱부(35)는 스마트 전동 침대(100)의 현 상태를 감지하여 스마트 전동 침대(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

센싱부(35)는 사용자에 의하여 인가되는 압력을 감지하는 로드셀(36)을 더 포함할 수 있다. 로드셀(36)의 구조는 도 3에 더욱 구체적으로 도시된다.

도 3은 본 발명의 스마트 전동 침대에 적용될 수 있는 로드셀의 구조를 모식적으로 나타낸다. 도 3에 도시된 것과 같이, 로드셀(36)은 복수의 상부전극(37a), 복수의 하부전극(37b), 유전체층(38) 등으로 구성된다.

복수의 상부전극(37a)은 종방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된다. 복수의 하부전극(37b)은 복수의 상부전극(37a)의 하부에 위치되며, 횡방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치된다. 복수의 상부전극(37a)과 복수의 하부전극(37b)은 서로 교차하는 방향을 이룬다. 복수의 상부전극(37a)과 복수의 하부전극(37b)에 소정의 입력신호가 인가된다.

상부전극(37a)과 하부전극(37b) 사이에는 유전체층(38)이 배치된다. 사용자에 의하여 인가되는 압력에 의해 유전체층(38)은 변형될 수 있다. 이렇게 변형된 유전체층(38)은 복수의 상부전극(37a) 및 복수의 하부전극(37b) 중 적어도 하나로부터 측정되는 출력신호를 변화시키며, 로드셀(36)은 출력신호의 변화를 이용하여 감지신호를 생성한다.

제어부(60)는 로드셀(36)에서 생성된 감지신호를 전달받으며, 감지신호를 이용하여 인가되는 압력의 위치와 압력의 크기를 판단할 수 있다. 제어부(60)는 이러한 압력 정보를 이용하여 사용자의 체압에 대한 압력분포를 판단할 수 있으며, 이에 따라 사용자의 자세 정보를 검출한다.

한편, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일예와 관련된 스마트 전동 침대의 전체적인 구조를 나타낸다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 스마트 전동 침대(100)는 하부 프레임(10), 상부 프레임(20), 베드부 프레임(40) 등으로 구성된다.

하부 프레임(10)은 스마트 전동 침대(100)의 하부를 이룬다. 하부 프레임(11)의 전방의 양측과 후방의 양측에는 4개의 캐스터(11)가 각각 설치되며, 캐스터(11)는 스마트 전동 침대(100)의 이동성을 지원한다.

하부 프레임(10)은 길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 하부 프레임과 우측 하부 프레임으로 구성된다. 또한, 전방 하부 연결봉(12)과 후방 하부 연결봉(12)이 좌측 하부 프레임과 우측 하부 프레임 사이에 설치된다.

전방 하부 연결봉(12)과 후방 하부 연결봉(12)은 축방향으로 회동 가능하도록 구성된다. 하부 연결봉(12)의 좌측 단부는 좌측 하부 프레임의 내측면에 설치되며, 하부 연결봉(12)의 우측 단부는 우측 하부 프레임의 내측면에 설치된다.

상부 프레임(20)은 하부 프레임(10)의 상부에 배치된다. 상부 프레임(20)은 길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 상부 프레임과 우측 상부 프레임으로 구성된다.

상부 프레임(20)의 전방의 양측과 후방의 양측에는 하방으로 돌출 형성된 상부 프레임 고정부(21)가 구비된다. 전방에 위치된 상부 프레임 고정부(21)에는 전방 상부 연결봉(22)이 설치되며, 후방에 위치된 상부 프레임 고정부(21)에는 후방 상부 연결봉(22)이 설치된다.

상기 전방 상부 연결봉(22)과 후방 상부 연결봉(22)은 축방향으로 회동 가능하도록 구성된다.

베드부 프레임(40)의 전방과 후방에는 헤드 보드(1)가 설치되고, 베드부 프레임(40)의 양 측면에는 사이드 레일(2)이 구비된다. 사이드 레일(2)은 복수로 구비될 수 있으며, 상하로 승하강 가능하다. 사이드 레일(2)이 상승하였을 때는 베드부 프레임(40)에 누워있는 사용자의 이탈을 방지할 수 있으며, 사이드 레일(2)이 하강하였을 때는 환자나 고령자가 쉽게 침대에 오르내릴 수 있게 한다.

베드부 프레임(40)은 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하며, 상면에 매트리스가 배치될 수 있다. 베드부 프레임(40)은 등받이판(41), 연결판(42), 착석판(43), 다리판(44) 등으로 구성된다. 상기 등받이판(41), 착석판(43), 다리판(44)은 힌지부에 의해 결합된다. 즉, 등받이판(41)과 연결판(42)은 제 1 힌지부(47)에 의해 연결되고, 연결판(42)과 착석판(43)은 제 2 힌지부(48)에 의해 연결되며, 착석판(43)과 다리판(44)은 제 3 힌지부(49)에 의해 연결된다. 이렇게 힌지부의 회동 가능하도록 결합된 구조를 갖기 때문에 베드부 프레임(40)에 의하여 지지되는 사용자의 자세 변환을 유도할 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 스마트 전동 침대의 승하강 동작에 대한 실시예이다. 도 5를 참조하면, 승하강 액추에이터(31)를 이용하여 하부 프레임(10)을 상하로 승하강시킬 수 있다.

구체적으로, 승하강 액추에이터(31)의 선단은 승하강 링크부(31a)의 일단에 연결되어 있고, 승하강 링크부(31a)의 타단은 상부 연결봉(22)에 연결된다. 또한, 연결봉 링크부(13)의 일단은 하부 연결봉(12)에 연결되고, 연결봉 링크부(13)의 타단은 상부 연결봉(22)에 연결된다.

승하강 액추에이터(31)의 선단이 인장되는 경우, 승하강 링크부(31a)가 상부 연결봉(22)을 일방향으로 회동시키며, 상부 연결봉(22)의 일방향 회동에 따라 연결봉 링크부(13)가 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 일방향으로 회전된다. 이렇게 일방향으로 회전된 연결봉 링크부(13)는 하부 연결봉(12)을 상부로 상승시키며 이와 함께 하부 프레임(10)도 상부로 상승된다.

승하강 액추에이터(31)의 선단이 수축되는 경우, 승하강 링크부(31a)가 상부 연결봉(22)을 타방향으로 회동시키며, 상부 연결봉(22)의 타방향 회동에 따라 연결봉 링크부(13)가 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 타방향으로 회전된다. 이렇게 타방향으로 회전된 연결봉 링크부(13)는 하부 연결봉(12)을 하부로 하강시키며 이와 함께 하부 프레임(10)도 하부로 하강된다.

또한, 회동 연결부(14)의 일단은 상부 연결봉(22)에 연결되고, 회동 연결부(14)의 타단은 전후방 링크부(15)에 연결된다. 전후방 링크부(15)는 전방에 위치된 회동 연결부(14)의 타단과 후방에 위치된 회동 연결부(14)의 타단을 서로 연결한다.

상부 연결봉(22)이 일방향 또는 타방향으로 회동됨에 따라 회동 연결부(14)도 함께 일방향 또는 타방향으로 회동한다. 이에 따라, 전후방 링크부(15)가 상하로 승하강된다.

따라서, 승하강 액추에이터(31)는 하나만 있어도 승하강 동작의 구동이 가능하다. 즉, 승하강 액추에이터(31)가 후방에 위치된 상부 연결봉(22)에만 연결되어 있더라도, 회동 연결부(14)와 전후방 링크부(15)가 전방의 상부 연결봉(22)과 후방의 상부 연결봉(22)을 서로 연결하고 있기 때문에, 전방에 위치된 상부 연결봉(22)도 후방의 상부 연결봉(22)과 함께 동작될 수 있다. 추가적인 승하강 액추에이터(31)가 불필요하기 때문에 구조가 간소화되면서 비용 측면에서도 경제적인 이점이 있다.

한편, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 스마트 전동 침대의 측방향 틸팅 동작에 대한 실시예이다. 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 틸팅 액추에이터(32)를 이용하여 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅(tilting)시킬 수 있다.

구체적으로, 제 1 틸팅 링크부(27)와 제 2 틸팅 링크부(28)는 삼격형 형태를 이룬다. 제 1 틸팅 링크부(27)의 상단(27a)은 베드부 프레임(40)의 하부에 설치된 베드부 돌기(26)에 회전 가능하게 설치되며, 제 2 틸팅 링크부(28)의 상단(28a)은 베드부 프레임(40)에 고정 설치된다. 제 1 틸팅 링크부(27)의 하단과 제 2 틸팅 링크부(28)의 하단은 틸팅 액추에이터(32)의 선단에 회전 가능하게 연결된다.

틸팅 액추에이터 고정부(25)은 상부 프레임(20)에 연결되어 있는 프레임에 설치되며, 틸팅 액추에이터(32)을 고정시키는 역할을 한다. 이에 따라, 틸팅 액추에이터(32)의 인장 또는 수축에 대응하여 제 1 틸팅 링크부(27)가 소정의 각도로 회전될 수 있으며, 제 1 틸팅 링크부(27)의 회전에 따라 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅이 가능하게 된다.

또한, 틸팅부재(24)는 상부 프레임(20)과 베드부 프레임(40) 사이에 설치된다. 틸팅부재(24)의 상부 틸팅부재(24b)는 상부 프레임(20)의 하면에 설치되고, 틸팅부재(24)의 하부 틸팅부재(24a)는 베드부 프레임(40)의 상면에 설치된다. 상부 틸팅부재(24b)와 하부 틸팅부재(24a)는 틸팅축(24c)에 의하여 연결되며, 상부 틸팅부재(24b)는 틸팅축(24c)을 중심으로 기 설정된 각도 내에서 회전 가능하다.

틸팅 액추에이터(32)의 선단의 인장되거나 수축되는 경우, 상부 틸팅부재(24b)가 틸팅축(24c)을 중심으로 소정의 각도로 회전된다. 이에 따라, 베드부 프레임(40)이 측방향으로 틸팅될 수 있다.

한편, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 스마트 전동 침대의 사용자 자세변환 동작에 대한 실시예이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 등받이판 액추에이터(33)와 착석판 액추에이터(34)를 이용하여 사용자의 자세변환을 유도할 수 있다.

구체적으로, 등받이판(41)의 하면에는 등받이판 연결봉(45)이 설치되며, 착석판(43)의 하면에는 착석판 연결봉(46)이 설치된다. 또한, 등받이판 액추에이터(33)의 선단은 제 1 브라켓(33a)의 일단과 회전 가능하게 연결되고, 제 1 브라켓(33a)의 타단은 상기 등받이판 연결봉(45)에 연결된다. 착석판 액추에이터(34)의 선단은 제 2 브라켓(33b)의 일단과 회전 가능하게 연결되고, 제 2 브라켓(33b)의 타단은 상기 착석판 연결봉(46)에 연결된다.

등받이판 액추에이터(33)의 선단의 인장 또는 수축하는 경우, 제 1 브라켓(33a)이 회전하면서 상기 등받이판 연결봉(45)에 힘이 인가된다. 이에 따라, 등받이판(41)의 전방이 승하강될 수 있다.

마찬가지로, 착석판 액추에이터(34)의 선단의 인장 또는 수축하는 경우, 제 2 브라켓(33b)이 회전하면서 상기 착석판 연결봉(46)에 힘이 인가된다. 이에 따라, 착석판(43)의 후방이 승하강될 수 있다. 착석판(43)의 승하강에 대응하여 다리판(44)은 제 3 힌지부(49)를 중심으로 접철되면서 다리판(44)의 전방이 함께 승하강된다.

한편, 도 8은 본 발명에 따라 사용자의 자세변환이 유도되는 방법의 일 실시예를 순서도이다.

도 8을 참조하면, 로드셀(36)은 사용자의 부위별 체압을 감지하여 감지신호를 생성한다(S10).

제어부(60)는 감지신호를 이용하여 사용자의 자세 정보를 검출한다. 사용자의 자세 정보에는 사용자의 신체의 부분별 압력분포 정보가 포함될 수 있다.

이어서, 제어부(60)는 사용자의 최적의 수면 자세를 판단하며(S20), 구동부(30)를 제어하여 사용자의 자세 변화를 유도한다(S30). 제어부(60)는 검출된 사용자의 자세 정보에 기반하여 구동부(30)를 제어한다.

예를 들어, 메모리(68)에는 바람직한 수면 자세에 따른 압력 데이터와 관련된 자세 정보가 등록되어 있다. 자세 정보는 사용자의 신장, 체중, 성별, 나이 및 질병 여부에 따라 다른 값을 가질 수 있다.

제어부(60)는 사용자 입력부(67)에 입력된 사용자 정보에 기초하여 메모리(68)에 등록된 자세 정보 중 하나인 제 1 자세 정보를 선택한다. 제어부(60)는 제 1 자세 정보와 검출된 사용자의 자세 정보를 비교하여 자세 변환 여부를 결정한다. 즉, 비교 결과 양자의 차이값이 소정의 임계치를 초과하는 경우, 제 1 자세 정보에 저장된 압력 데이터에 근접되도록 사용자의 자세의 변환을 유도한다.

또한, 제어부(60)는 사용자의 신체의 부분 중 특정 부분에 제 1 임계압력을 초과하는 압력이 기 설정된 임계시간을 초과하여 인가된다고 판단한 경우,상기 특정 부분에 인가되는 압력이 제 1 임계압력보다 낮은 제 2 임계압력 이하로 떨어지도록 사용자의 자세를 변환시킬 수도 있다.

한편, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10: 하부 프레임
11: 캐스터
12: 하부 연결봉
13: 연결봉 링크부
14: 회동 연결부
15: 전후방 링크부
20: 상부 프레임
21: 상부 프레임 고정부
22: 상부 연결봉
24: 틸팅부재
24a: 하부 틸팅부재
24b: 상부 틸팅부재
24c: 틸팅축
25: 틸팅 액추에이터 고정부
26: 베드부 돌기
27: 제 1 틸팅 링크부
28: 제 2 틸팅 링크부
30: 구동부
31: 승하강 액추에이터
31a: 승하강 링크부
32: 틸팅 액추에이터
33: 등받이판 액추에이터
33a: 제 1 브라켓
34: 착석판 액추에이터
34a: 제 2 브라켓
35: 센싱부
36: 로드셀
37a: 상부전극
37b: 하부전극
38: 유전체층
40: 베드부 프레임
41: 등받이판
42: 연결판
43: 착석판
44: 다리판
45: 등받이판 연결봉
46: 착석판 연결봉
60: 제어부
100: 스마트 전동 침대

Claims

스마트 전동 침대(100)에 있어서,
상기 스마트 전동 침대(100)의 하부를 이루고, 전방의 양측과 후방의 양측에 캐스터(11)가 설치된 하부 프레임(10);
상기 하부 프레임(10)의 상부에 배치되는 상부 프레임(20);
상기 상부 프레임(20)의 상부에 배치되고, 상기 스마트 전동 침대(100)의 제 1 사용자에게 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드부 프레임(40);
상기 베드부 프레임(40)에 상호 이격된 위치에 설치되고, 상기 제 1 사용자에 의하여 인가되는 압력을 감지하여 감지신호를 생성하는 복수의 로드셀(36);
구동부(30); 및
상기 구동부(30)의 동작을 제어하는 제어부(60);를 포함하되,
상기 복수의 로드셀(36) 각각은,
종방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 상부전극(37a);
상기 복수의 상부전극(37a)의 하부에 위치되고, 상기 종방향과 교차하는 횡방향으로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 하부전극(37b); 및
상기 상부전극(37a)과 상기 하부전극(37b) 사이에 배치되는 유전체층(38);을 더 포함하되,
상기 복수의 상부전극(37a) 및 상기 복수의 하부전극(37b)에 소정의 입력신호가 인가되고,
상기 제 1 사용자에 의하여 인가되는 압력에 따라 상기 유전체층(38)이 변형되면 상기 변형된 유전체층(38)은 상기 복수의 상부전극(37a) 및 상기 복수의 하부전극(37b) 중 적어도 하나로부터 측정되는 출력신호를 변화시키며,
상기 로드셀(36)은 상기 출력신호의 변화를 이용하여 상기 감지신호를 생성하고,
상기 제 1 사용자의 자세 정보에는 상기 제 1 사용자의 신체의 부분별 압력분포 정보가 포함되고,
상기 제 1 사용자의 신체의 부분 중 특정 부분에 제 1 임계압력을 초과하는 압력이 기 설정된 임계시간을 초과하여 인가되는 경우, 상기 제어부는 상기 특정 부분에 인가되는 압력이 상기 제 1 임계압력보다 낮은 제 2 임계압력 이하로 떨어지도록 상기 제 1 사용자의 자세를 변환시키며,
상기 베드부 프레임(40)은,
상기 베드부 프레임(40)의 전방부를 이루는 등받이판(41);
전방이 상기 등받이판(41)의 후방에 연결된 연결판(42);
전방이 상기 연결판(42)의 후방에 연결된 착석판(43); 및
전방이 상기 착석판(43)의 후방에 연결되고, 상기 베드부 프레임(40)의 후방부를 이루는 다리판(44);을 더 포함하고,
상기 구동부(30)는,
상기 하부 프레임(10)을 상하로 승하강시키는 승하강 액추에이터(31);
상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅(tilting)을 지원하는 틸팅 액추에이터(32);
상기 등받이판(41)과 상기 연결판(42)이 연결된 제 1 힌지부(47)를 중심으로 상기 등받이판(41)을 회동시킴으로써 상기 등받이판(41)의 전방을 승하강시키는 등받이판 액추에이터(33); 및
상기 연결판(42)과 상기 착석판(43)이 연결된 제 2 힌지부(48)를 중심으로 상기 착석판(43)을 회동시킴으로써 상기 착석판(43)의 후방을 승하강시키는 착석판 액추에이터(34);를 더 포함하며,
상기 착석판(43)의 승하강에 대응하여 상기 다리판(44)이 상기 착석판(43)과 상기 다리판(44)이 연결된 제 3 힌지부(49)를 중심으로 접철되면서 상기 다리판(44)의 전방이 승하강되고,
상기 제어부는 상기 복수의 로드셀(36)에서 발생된 감지신호를 이용하여 상기 제 1 사용자의 자세 정보를 검출하고, 상기 검출된 제 1 사용자의 자세 정보에 기반하여 상기 구동부를 제어함으로써 상기 제 1 사용자의 자세의 변환을 유도하며,
기 설정된 수면 자세에 따른 압력 데이터와 관련된 자세 정보가 등록된 메모리(68);를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 메모리(68)에 등록된 상기 자세 정보 중 하나인 제 1 자세 정보와 상기 검출된 제 1 사용자의 자세 정보를 비교하고, 상기 비교 결과 양자의 차이값이 소정의 임계치를 초과하는 경우, 상기 제 1 자세 정보에 저장된 상기 압력 데이터에 근접되도록 상기 제 1 사용자의 자세의 변환을 유도하고,
상기 제 1 사용자의 신장, 체중, 성별, 나이 및 질병 여부에 대한 사용자 정보를 입력받는 사용자 입력부(67);를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 입력된 사용자 정보에 기초하여 상기 메모리(68)에 등록된 상기 자세 정보 중 상기 제 1 자세 정보를 선택하며,
상기 하부 프레임(10)은,
길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 하부 프레임과 우측 하부 프레임; 및
축방향으로 회동 가능하도록 구성되고, 좌측 단부는 상기 좌측 하부 프레임의 내측면에 설치되며, 우측 단부는 상기 우측 하부 프레임의 내측면에 설치되어 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임을 연결하는 전방 하부 연결봉(12)과 후방 하부 연결봉(12);을 더 포함하고,
상기 상부 프레임(20)은,
상기 길이방향으로 긴 형상을 갖는 좌측 상부 프레임과 우측 상부 프레임; 및
축방향으로 회동 가능하도록 구성되고, 상기 좌측 상부 프레임과 상기 우측 상부 프레임 사이에 설치되어 상기 좌측 상부 프레임과 상기 우측 상부 프레임을 연결하는 전방 상부 연결봉(22)과 후방 상부 연결봉(22);을 더 포함하고,
일단은 상기 하부 연결봉(12)에 연결되고, 타단은 상기 상부 연결봉(22)에 연결된 연결봉 링크부(13); 및
일단은 상기 승하강 액추에이터(31)의 선단에 설치되고, 타단은 상기 상부 연결봉(22)에 연결된 승하강 링크부(31a);를 더 포함하되,
상기 승하강 액추에이터(31)의 선단이 인장되는 경우, 상기 승하강 링크부(31a)가 상기 상부 연결봉(22)을 일방향으로 회동시키며, 상기 상부 연결봉(22)의 상기 일방향 회동에 따라 상기 연결봉 링크부(13)가 상기 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 상기 일방향으로 회전하고, 상기 일방향으로 회전된 상기 연결봉 링크부(13)는 상기 하부 연결봉(12)과 상기 하부 프레임(10)을 상부로 상승시키며,
상기 승하강 액추에이터(31)의 선단이 수축되는 경우, 상기 승하강 링크부(31a)가 상기 상부 연결봉(22)을 타방향으로 회동시키며, 상기 상부 연결봉(22)의 상기 타방향 회동에 따라 상기 연결봉 링크부(13)가 상기 상부 연결봉(22)의 축을 중심으로 상기 타방향으로 회전하고, 상기 타방향으로 회전된 상기 연결봉 링크부(13)는 상기 하부 연결봉(12)과 상기 하부 프레임(10)을 하부로 하강시키고,
상단(27a)이 상기 베드부 프레임(40)의 하부에 설치된 베드부 돌기(26)에 회전 가능하게 설치된 제 1 틸팅 링크부(27);
상단(28a)이 상기 베드부 프레임(40)에 고정된 제 2 틸팅 링크부(28); 및
상기 상부 프레임(20)에 연결되어 있는 프레임에 상기 틸팅 액추에이터(32)을 고정시키는 틸팅 액추에이터 고정부(25);를 더 포함하되,
상기 제 1 틸팅 링크부(27)의 하단 및 상기 제 2 틸팅 링크부(28)의 하단은 상기 틸팅 액추에이터(32)의 선단에 연결되고,
상기 틸팅 액추에이터(32)의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 1 틸팅 링크부(27)가 소정의 각도로 회전되고, 상기 제 1 틸팅 링크부(27)의 회전에 따라 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅이 가능하며,
상기 상부 프레임(20)과 상기 베드부 프레임(40) 사이에 설치되는 틸팅부재(24);를 더 포함하고,
상기 틸팅부재(24)는,
상면이 상기 베드부 프레임(40)의 하면에 설치되는 상부 틸팅부재(24b);
하면이 상기 상부 프레임(20)의 상면에 설치되는 하부 틸팅부재(24a); 및
상기 상부 틸팅부재(24b)와 상기 하부 틸팅부재(24a)를 연결하는 틸팅축(24c);을 더 포함하며,
상기 틸팅 액추에이터(32)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 상부 틸팅부재(24b)가 상기 틸팅축(24c)을 중심으로 소정의 각도로 회전되고, 상기 상부 틸팅부재(24a)의 회전에 따라 상기 베드부 프레임(40)의 측방향 틸팅이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 전동 침대.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 등받이판(41)의 하면에 설치되는 등받이판 연결봉(45);
일단은 상기 등받이판 액추에이터(33)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 등받이판 연결봉(45)에 연결된 제 1 브라켓(33a);
상기 착석판(43)의 하면에 설치되는 착석판 연결봉(46); 및
일단은 상기 착석판 액추에이터(34)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 타단은 착석판 연결봉(46)에 연결된 제 2 브라켓(34a);을 더 포함하되,
상기 등받이판 액추에이터(33)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 1 브라켓(33a)이 회전하면서 상기 등받이판 연결봉(45)에 힘이 인가되고, 상기 등받이판 연결봉(45)에 인가된 힘은 상기 등받이판(41)의 전방을 승하강시키며,
상기 착석판 액추에이터(34)의 선단의 인장 또는 수축에 대응하여 상기 제 2 브라켓(33b)이 회전하면서 상기 착석판 연결봉(46)에 힘이 인가되고, 상기 착석판 연결봉(46)에 인가된 힘은 상기 착석판(43)의 후방을 승하강시키는 것을 특징으로 하는 스마트 전동 침대.