KR101760727B1 - 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 - Google Patents

척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매트리스 본체에 내장되어 상기 매트리스 본체상에 가해지는 사용자의 하중으로 인한 압력을 읽어들이는 감지부; 및 상기 감지부와 전기적으로 연결되어 상기 매트리스 본체의 상면으로부터 출입 가능하게 구비되고, 상기 매트리스 본체상에 가해지는 상기 압력의 분포에 따라 상기 사용자의 경추부 및 상기 요추부를 지지하는 자세 교정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도할 수 있는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리에 관한 것이다.

Description

척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리{MATTRESS ASSEMBLY FOR BED WITH SPINAL CORRECTING FUNCTION}
본 발명은 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도할 수 있는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 매트리스는 탄력성을 가지도록 형성되고 신체가 바닥에 밀착되어 눌리는 것을 방지함으로써 편안한 수면을 취하도록 하는 것이다.
한편, 현대의 직장인들과 학생들은 옛날 사람들에 비하여 발육 및 성장 상태는 월등히 향상되었음에도 불구하고, 바쁜 일상생활과 학업 때문에 운동이 매우 부족한 실정이며, 움직이지 않고 장시간 동안 앉아서 업무 및 학업을 하는 관계로 척추 측만증이나 수핵 탈출증 등과 같은 척추 질환에 시달리는 경우가 많다.
이러한 척추는 목뼈에 해당하는 경추(頸椎), 등뼈에 해당하는 흉추(胸椎), 허리뼈에 해당하는 요추(腰椎), 엉치뼈에 해당하는 천추(薦椎), 꼬리뼈에 해당하는 미추(尾椎)로 구성된다.
정상적인 척추는 옆에서 바라보았을 때, 경추부(목쪽)와 요추부(허리쪽)는 앞으로 볼록 나온 모양(전만곡(前彎曲))을, 흉추부(가슴쪽)와 천추부(엉덩이쪽)는 뒤로 휜 모양(후만곡(後彎曲))을 나타낸다.
그러나, 추체, 추간판 및 주위 근육의 이상으로 인해 이러한 척추의 정상 모양이 아니고 흉부의 후만곡이 증가되어 있거나, 경부와 요부에서 후만 변형이 보일 때를 후만증이라 부른다.
경추나 요추의 전만곡이 정상인 경우에 중력 중심선은 추체의 후면에 위치하게 되며, 무게를 지탱하는 점은 척추 추체의 후면과 후관절면에 놓이게 되어 생리적인 고정 작용을 얻게 된다.
그러나 경추나 요추가 일자가 되거나 후만이 되면 중력중심선이 추체의 앞쪽으로 이동하게 되어 무게 중심은 수핵 위로 이동하게 되고 추체가 불안정한 위치에 놓이게 된다.
그로 인해 수핵은 상대적으로 경계가 취약한 후방으로 이동하려는 경향이 생기고 그 결과로 경추 또는 요추의 수핵 탈출증(목 또는 허리 디스크)이 쉽게 유발될 수 있으므로 경추 또는 요추의 전만각을 바로 잡는 것이 중요하다.
이러한 관점에서 발명된 것으로, 공개특허 제10-2008-0006337호의 "신체교정용 침대"와, 등록특허 제10-1319127호의 "허리 교정용 승하강 침대" 등과 같은 것을 들 수 있다.
그러나, 이러한 선행기술들은 전부 치료 및 교정용으로 국한된 것에 지나지 않으므로, 평소 생활 습관, 즉 수면 습관에 따른 자세를 수시로 교정하면서 이러한 척추 질환이 발생되지 않도록 하는 것은 불가능한 문제점이 있었다.
왜냐면, 사람이 수면을 취할 때에는 고정된 자세로 수면을 취하는 것이 아니라 편안한 자세를 취하기 위해 무의식적으로 움직이므로, 전술한 선행기술들의 경우, 사람의 신체 일부를 결박하고 교정 치료를 하는 것이므로, 평소 수면을 취하기 위하여 마련된 침대 등에 적용하기에는 불가능한 한계가 있었던 것이다.
따라서, 평소의 생활 습관, 즉 수면 습관을 수시로 파악하고 이러한 다양한 사용자의 수면 습관에 따른 자세를 교정하여 척추 질환을 미연에 방지할 수 있도록 하는 장치의 개발이 절실한 것이다.
공개특허 제10-2008-0006337호 등록특허 제10-1319127호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도할 수 있는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 수면 습관을 수시로 파악하고 분석하여 다양한 사용자의 수면 습관에 따른 자세를 교정함으로써 척추 질환을 미연에 방지할 수 있도록 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 사물 인터넷과 연계하여 장시간에 걸친 사용자의 수면 습관 및 자세를 파악하여 사용자의 수면 자세를 정확하게 교정할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 매트리스 본체에 내장되어 상기 매트리스 본체상에 가해지는 사용자의 하중으로 인한 압력을 읽어들이는 감지부; 및 상기 감지부와 전기적으로 연결되어 상기 매트리스 본체의 상면으로부터 출입 가능하게 구비되고, 상기 매트리스 본체상에 가해지는 상기 압력의 분포에 따라 상기 사용자의 경추부 및 상기 요추부를 지지하는 자세 교정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 자세 교정 유닛은, 상기 압력의 분포에 따라 상기 사용자의 경추부 및 요추부에 대응하는 위치에 전만곡(前彎曲)을 형성하거나 일측 또는 타측으로 경사면을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 매트리스 본체는, 상기 매트리스 본체의 최상측에 배치되는 제1 매트리스와, 상기 제1 매트리스의 저면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 스프링과, 상기 제1 매트리스와 상호 대면하는 상면을 구비하며, 상기 복수의 스프링 각각의 하단부가 고정되는 제2 매트리스를 포함하며, 상기 감지부는 상기 제2 매트리스의 상면에 구비되고, 상기 자세 교정 유닛은 상기 제2 매트리스에 내장되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 감지부는, 상기 복수의 스프링 각각의 하단부와 대응되게 상기 제2 매트리스의 상면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 압력 센서를 포함하며, 상기 복수의 압력 센서는 상기 자세 교정 유닛과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 자세 교정 유닛은, 상기 매트리스 본체에 내장되어, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라, 상기 사용자의 경추부와 대응하는 위치에 제1 경사면을 형성하거나 상기 사용자의 전만곡과 대응하는 제1 돌출부를 형성시키는 제1 형성부와, 상기 매트리스 본체에 내장되어, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라, 상기 사용자의 요추부와 대응하는 위치에 제2 경사면을 형성하거나 상기 사용자의 전만곡과 대응하는 제2 돌출부를 형성시키는 제2 형성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 자세 교정 유닛은, 상기 매트리스 본체에 내장되고, 상기 매트리스 본체의 길이 방향을 따라 상기 제1 형성부 및 상기 제2 형성부를 변위시키는 위치 조정부를 더 포함하며, 상기 제1 형성부 및 상기 제2 형성부는 상기 매트리스 본체의 길이 방향을 따라 내장되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 형성부는, 상기 매트리스 본체의 하부측에 배치되며, 상기 매트리스 본체의 폭 방향과 평행하게 배치되는 복수의 제1 고정편과, 상기 복수의 제1 고정편 각각의 상부에 배치되어 상기 매트리스 본체의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제1 가동편과, 상기 복수의 제1 고정편 각각의 상면과 상기 복수의 제1 가동편 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 상기 복수의 제1 고정편 각각에 대하여 상기 복수의 제1 가동편 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 상기 제1 경사면 또는 상기 제1 돌출부를 형성시키는 복수의 제1 무빙 프레임과, 상기 제1 고정편 각각의 단부에 구비되고, 상기 복수의 제1 무빙 프레임 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제1 송수신 센서를 포함하며, 상기 제1 형성부는 상기 제2 형성부와 연동하여 가동되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 형성부는, 상기 매트리스 본체의 하부측에 배치되며, 상기 매트리스 본체의 폭 방향과 평행하게 배치되는 복수의 제2 고정편과, 상기 복수의 제2 고정편 각각의 상부에 배치되어 상기 매트리스 본체의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제2 가동편과, 상기 복수의 제2 고정편 각각의 상면과 상기 복수의 제2 가동편 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 상기 복수의 제2 고정편 각각에 대하여 상기 복수의 제2 가동편 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 상기 제2 경사면 또는 상기 제2 돌출부를 형성시키는 복수의 제2 무빙 프레임과, 상기 제2 고정편 각각의 단부에 구비되고, 상기 복수의 제2 무빙 프레임 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제2 송수신 센서를 포함하며, 상기 제2 형성부는 상기 제1 형성부와 연동하여 가동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리는, 상기 복수의 압력 센서 각각을 연결하는 센서 회로부와, 상기 센서 회로부 및 상기 자세 교정 유닛과 전기적으로 연결되며, 사용자의 하중으로 인한 압력 정보를 서버로 전달하는 IoT 대응 가능한 통신기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 매트리스 본체에 내장된 감지부에 의하여 입력된 압력 정보로부터 사용자의 경추부 및 요추부를 지지하는 자세 교정 유닛을 포함하는 구조로부터, 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명은 경우에 따라 매트리스 본체에 구비된 IoT 대응 가능한 통신기와 휴대용 단말기 등과의 상호 통신을 통한 사물 인터넷과 연계하여 장시간에 걸친 사용자의 수면 습관 및 자세를 수시로 파악하고 분석하여 다양한 사용자의 수면 습관에 따른 자세를 교정함으로써 척추 질환을 미연에 방지할 수 있게 될 것이다.
따라서, 척추 질환의 치료 목적에 치중하거나 직접적인 수면 자세 교정의 기능 자체가 결여된 기존의 선행기술들에 비하여, 평소 수면 자세의 교정을 통하여 척추 질환을 미연에 방지할 수 있도록 한 예방 기능이 강화된 기술의 제공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리가 적용된 매트리스 본체에 사용자가 누운 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 중 주요부인 매트리스 본체의 내부 구조를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리의 주요부인 자세 교정 유닛의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리의 주요부인 자세 교정 유닛의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 중 주요부인 감지부와 제2 매트리스를 제거한 상태에서 자세 교정 유닛의 일반 모드가 가동되어 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 제1 매트리스의 상면에 형성된 상태를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 중 자세 교정 유닛의 교정 모드가 가동되어 매트리스 본체의 상면에 제1 경사면 및 제2 경사면이 매트리스 본체의 상면에 형성된 상태를 사시도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 중 자세 교정 유닛의 교정 모드가 가동되어 제1 경사면 및 제2 경사면이 형성되는 상태를 사시도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 사물 인터넷을 이용하여 제어하는 과정을 순차적으로 나타낸 순서도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리가 적용된 매트리스 본체에 사용자가 누운 상태를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리 중 주요부인 매트리스 본체의 내부 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 감지부(100) 및 자세 교정 유닛(200)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.
감지부(100)는 침대 프레임(500) 상에 거치된 매트리스 본체(300)에 내장되어 매트리스 본체(300)상에 가해지는 사용자(400)의 하중으로 인한 압력을 읽어들이는 것이다.
자세 교정 유닛(200)은 감지부(100)와 전기적으로 연결되어 매트리스 본체(300)의 상면으로부터 출입 가능하게 구비되고, 매트리스 본체(300)상에 가해지는 압력의 분포에 따라 사용자(400)의 경추부(410) 및 요추부(420)를 지지하는 것이다.
따라서, 본 발명은 매트리스 본체(300)에 내장된 감지부(100)에 의하여 입력된 압력 정보로부터 사용자(400)의 경추부(410) 및 요추부(420)를 지지하는 자세 교정 유닛(200)을 포함하는 구조로부터, 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도함으로써, 척추 질환의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 자세 교정 유닛(200)은 압력의 분포에 따라 사용자(400)의 경추부(410) 및 요추부(420)에 대응하는 위치에 전만곡(前彎曲)을 형성하거나 일측 또는 타측으로 경사면을 형성하게 된다.
매트리스 본체(300)는 도 2 및 도 3을 참조하면, 매트리스 본체(300)의 최상측에 배치되는 제1 매트리스(310)와, 제1 매트리스(310)의 저면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 스프링(330)과, 제1 매트리스(310)와 상호 대면하는 상면을 구비하며, 복수의 스프링(330) 각각의 하단부가 고정되는 제2 매트리스(320)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.
여기서, 감지부(100)는 제2 매트리스(320)의 상면에 구비되고, 자세 교정 유닛(200)은 제2 매트리스(320)에 내장되는 것을 알 수 있다.
한편, 감지부(100)는 복수의 스프링(330) 각각의 하단부와 대응되게 제2 매트리스(320)의 상면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 압력 센서(110)를 포함한다.
이러한 복수의 압력 센서(110)는 자세 교정 유닛(200)과 전기적으로 연결된다.
한편, 본 발명은 도 3과 같이 복수의 압력 센서(110) 각각을 연결하는 센서 회로부(이하 미도시)와, 센서 회로부 및 자세 교정 유닛(200)과 전기적으로 연결되며, 사용자(400)의 하중으로 인한 압력 정보를 서버(이하 미도시)로 전달하는 IoT 대응 가능한 통신기(600)를 더 포함할 수 있다.
우선, IoT 대응 가능한 통신기(600)의 설명에 앞서, IoT에 관하여 간략히 설명하고자 한다.
IoT, 즉 사물인터넷(Internet of Things)은 생활속의 사물들을 유무선 네트워크로 연결하여 정보를 공유하는 환경을 가리키는 용어로 최근 부각되고 각광받는 기술이다.
사물인터넷은, 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카 등 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유할 수 있다.
이러한 IoT 대응 가능한 통신기(600)는 신호 처리부(610)와 통신부(620)를 포함할 수도 있다.
신호 처리부(610)는 휴대용 단말기(700)나 PC(이하 미도시)에 구비되며, 복수의 압력 센서(110)들로부터 입력된 하나 이상의 압력 정보를 서버를 통하여 수신하고, 하나 이상의 압력 정보를 처리하고 분석하며 자세 교정 유닛(200)의 가동 신호를 출력하는 것이다.
통신부(620)는 센서 회로부와 연결되며, 신호 처리부(610)에 의하여 처리된 압력 정보를 휴대용 단말기(700)나 PC와 무선으로 통신하고, 신호 처리부(610)를 통하여 출력된 자세 교정 유닛(200)의 가동 신호를 자세 교정 유닛(200)으로 전달하는 것이다.
따라서, 복수의 압력 센서(110)들이 감지한 압력 정보, 예를 들면 압력이 감지된 위치나 그 압력이 가해진 정도 등의 정보는 통신부(620)를 통해 사용자(400)의 스마트폰 등과 같은 휴대용 단말기(700)나 PC로 전송될 수 있다.
그리고, 휴대용 단말기(700)나 PC, 즉 앱이나 프로그램은 이러한 압력 정보를 일, 주, 월, 년 등의 기간 단위별로 취합하고 통계치를 분석하여 그래프의 형태로 제공될 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 경우에 따라 IoT 대응 가능한 통신기(600)의 통신부(620)와 휴대용 단말기(700)의 신호 처리부(610)와 상호 통신을 통한 사물 인터넷과 연계하여 장시간에 걸친 사용자의 수면 습관 및 자세를 수시로 파악하고 분석하여 다양한 사용자의 수면 습관에 따른 자세를 교정함으로써 척추 질환을 방지할 수 있다.
한편, 자세 교정 유닛(200)은 도 3 및 도 4를 참조하면, 크게 제1, 2 형성부(210, 220)를 포함하는 구조임을 알 수 있다.
제1 형성부(210)는 매트리스 본체(300)에 내장되어, 감지부(100)로 읽어들인 압력의 정보에 따라, 사용자(400)의 경추부(410)와 대응하는 위치에 제1 경사면(811, 이하 도 7 참조)을 형성하거나 사용자(400)의 경추부(410)에 형성된 전만곡과 대응하는 제1 돌출부(821)를 형성시키는 것이다.
제2 형성부(220)는 매트리스 본체(300)에 내장되어, 감지부(100)로 읽어들인 압력의 정보에 따라, 사용자(400)의 요추부(420)와 대응하는 위치에 제2 경사면(812, 이하 도 7 참조)을 형성하거나 사용자(400)의 요추부(420)에 형성된 전만곡과 대응하는 제2 돌출부(822)를 형성시키는 것이다.
한편, 자세 교정 유닛(200)은 도 5와 같이, 사용자(400)의 다양한 신체 구조 및 수면 습관에 맞게 대응하여 가동될 수 있도록 매트리스 본체(300)에 내장되고, 매트리스 본체(300)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 제1 형성부(210) 및 제2 형성부(220)를 변위시키는 위치 조정부(230)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
따라서, 제1 형성부(210) 및 제2 형성부(220)는 매트리스 본체(300)의 길이 방향을 따라 내장되어 배치됨을 알 수 있다.
여기서, 매트리스 본체(300)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)은 매트리스 본체(300)에 바로 누운 사용자(400)의 두부(頭部)와 족부(足部)를 상호 연결한 방향이라 할 수 있다.
이때, 위치 조정부(230)는 매트리스 본체(300)의 길이 방향을 따라 배치되는 적어도 하나 이상의 가이드 레일(231)과, 제1 형성부(210) 및 제2 형성부(220) 각각의 하부에 구비되고, 구동력을 전달받아 가이드 레일(231)을 따라 왕복 가능한 이동자(이하 미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 제1 형성부(210)는 다시 도 4를 참조하면서 더욱 구체적으로 살펴보면, 매트리스 본체(300)의 하부측에 배치되며, 매트리스 본체(300)의 폭 방향(화살표 C, D 방향)과 평행하게 배치되는 복수의 제1 고정편(211a, 211b, 211c)을 포함한다.
그리고, 제1 형성부(210)는 복수의 제1 고정편(211a, 211b, 211c) 각각의 상부에 배치되어 매트리스 본체(300)의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제1 가동편(212a, 212b, 212c)를 포함한다.
그리고, 제1 형성부(210)는 복수의 제1 고정편(211a, 211b, 211c) 각각의 상면과 복수의 제1 가동편(212a, 212b, 212c) 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 복수의 제1 고정편(211a, 211b, 211c) 각각에 대하여 복수의 제1 가동편(212a, 212b, 212c) 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 제1 경사면(811) 또는 제1 돌출부(821)를 형성시키는 복수의 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)을 포함한다.
또한, 제1 고정편(211a, 211b, 211c) 각각의 단부에 구비되고, 복수의 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c) 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 감지부(100)로 읽어들인 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제1 송수신 센서(214)를 포함한다.
여기서, 제1 형성부(210)는 제2 형성부(220)와 연동하여 가동될 수 있다.
이때, 제1 돌출부(821)의 형성은, 복수의 제1 가동편(212a, 212b, 212c)들 중 중간에 배치된 제1 가동편(212b)이 외곽에 배치된 나머지 제1 가동편(212a, 212c)에 비하여 높게 돌출, 즉 복수의 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)들 중 중간의 제1 무빙 프레임(213b)이 가장 높게 신장됨으로써 형성될 수 있을 것이다.
또한, 제1 경사면(811)의 형성은 도 7 및 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면, 복수의 제1 가동편(212a, 212b, 212c)들 각각의 외측 또는 내측 단부에 비하여 내측 또는 외측 단부가 더욱 돌출되게 함으로써, 즉 복수의 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)들 각각의 신장 정도가 외측 또는 내측 단부에 비하여 내측 또는 외측 단부가 더욱 신장되게 함으로써 형성될 수 있을 것이다.
한편, 전술한 제1 송수신 센서(214)는 외부에서 리모콘 등과 같은 외부기기에 의하여 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)의 신축 정도에 따른 높낮이 조절용으로 사용되는 것이다.
즉, 제1 송수신 센서(214)는 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)의 높낮이를 조절하기 위한 신호 송수신부라고 할 수 있다.
다시 말해, 외부기기로부터 수신된 신호에 따라 매트리스 본체(300)에 내장된 제어장치(이하 미도시)를 통해 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)의 높낮이를 조정하게 된다.
한편, 제2 형성부(220)는 다시 도 4를 참조하면서 더욱 구체적으로 살펴보면, 매트리스 본체(300)의 하부측에 배치되며, 매트리스 본체(300)의 폭 방향과 평행하게 배치되는 복수의 제2 고정편(221a, 221b, 221c)을 포함한다.
그리고, 제2 형성부(220)는 복수의 제2 고정편(221a, 221b, 221c) 각각의 상부에 배치되어 매트리스 본체(300)의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제2 가동편(222a, 222b, 222c)을 포함한다.
그리고, 제2 형성부(220)는 복수의 제2 고정편(221a, 221b, 221c) 각각의 상면과 복수의 제2 가동편(222a, 222b, 222c) 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 복수의 제2 고정편(221a, 221b, 221c) 각각에 대하여 복수의 제2 가동편(222a, 222b, 222c) 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 제2 경사면(812) 또는 제2 돌출부(822)를 형성시키는 복수의 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c)을 포함한다.
또한, 제2 형성부(220)는 제2 고정편(221a, 221b, 221c) 각각의 단부에 구비되고, 복수의 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c) 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 감지부(100)로 읽어들인 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제2 송수신 센서(224)를 포함한다.
여기서, 제2 형성부(220)는 제1 형성부(210)와 연동하여 가동될 수 있다.
이때, 제2 돌출부(822)의 형성은, 복수의 제2 가동편(222a, 222b, 222c)들 중 중간에 배치된 제2 가동편(222b)이 외곽에 배치된 나머지 제2 가동편(222a, 222c)에 비하여 높게 돌출, 즉 복수의 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c)들 중 중간의 제1 무빙 프레임(223b)이 가장 높게 신장됨으로써 형성될 수 있을 것이다.
또한, 제2 경사면(812)의 형성은, 복수의 제2 가동편(222a, 222b, 222c)들 각각의 외측 또는 내측 단부에 비하여 내측 또는 외측 단부가 더욱 돌출되게 함으로써, 즉 복수의 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c)들 각각의 신장 정도가 외측 또는 내측 단부에 비하여 내측 또는 외측 단부가 더욱 신장되게 함으로써 형성될 수 있을 것이다.
한편, 전술한 제2 송수신 센서(224)는 외부에서 리모콘 등과 같은 외부기기에 의하여 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c)의 신축 정도에 따른 높낮이 조절용으로 사용되는 것이다.
즉, 제2 송수신 센서(224)는 제2 무빙 프레임(223a, 223b, 223c)의 높낮이를 조절하기 위한 신호 송수신부라고 할 수 있다.
다시 말해, 외부기기로부터 수신된 신호에 따라 매트리스 본체(300)에 내장된 제어장치(이하 미도시)를 통해 제1 무빙 프레임(213a, 213b, 213c)의 높낮이를 조정하게 된다.
한편, 감지부(100)로 읽어들인 압력 정보에 따른 제1 형성부(210)의 가동은 도 4 내지 도 6과 같은 일반 모드와 도 7 및 도 8과 같은 교정 모드가 선택적으로 발생됨으로써 이루어질 수 있으며, 이러한 일반 모드 및 교정 모드는 감지부(100) 및 IoT 대응 가능한 통신기(600)의 상호 통신에 의하여 이루어질 수 있다.
일반 모드는 도 1과 같이 매트리스 본체(300)에 등과 둔부를 접촉시켜 누운 사용자(400)의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라, 도 4 내지 도 6과 같이 매트리스 본체(300)의 상면에 원호 형상의 곡면을 가진 반원 또는 반타원 기둥 형상의 제1 돌출부(821)를 형성시키게 된다.
교정 모드는 매트리스 본체(300)에 팔과 다리를 접촉시켜 옆으로 누운 사용자(400)의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라, 도 7 및 도 8과 같이 매트리스 본체(300)의 상면에 일측 또는 타측으로 경사지게 형성된 제1 경사면(811)을 형성시킴으로써 사용자(400)를 바로 눕힐 수 있게 된다.
한편, 감지부(100)로 읽어들인 압력 정보에 따른 제2 형성부(220)의 가동은 도 4 내지 도 6과 같은 일반 모드와 도 7 및 도 8과 같은 교정 모드가 선택적으로 발생됨으로써 이루어질 수 있으며, 이러한 일반 모드 및 교정 모드는 감지부(100) 및 IoT 대응 가능한 통신기(600)의 상호 통신에 의하여 이루어질 수 있다.
일반 모드는 도 1과 같이 매트리스 본체(300)에 등과 둔부를 접촉시켜 누운 사용자(400)의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라, 도 4 내지 도 6과 같이 매트리스 본체(300)의 상면에 원호 형상의 곡면을 가진 반원 또는 반타원 기둥 형상의 제2 돌출부(822)를 형성시키게 된다.
교정 모드는 매트리스 본체(300)에 팔과 다리를 접촉시켜 옆으로 누운 사용자(400)의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라, 도 7 및 도 8과 같이 매트리스 본체(300)의 상면에 일측 또는 타측으로 경사지게 형성된 제2 경사면(812)을 형성시켜 사용자(400)를 바로 눕힐 수 있게 된다.
상기와 같은 구성의 본 발명의 다양한 실시예에 따른 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를, 사물 인터넷을 이용하여 제어하는 과정을 도 9를 참조하면서 간략히 설명하고자 한다.
우선, 휴대용 단말기(700)나 PC는 복수의 압력 센서(110)들로부터 입력된 압력 정보, 예를 들면 압력이 감지된 위치나 매트리스 본체(300)측으로 가해지는 압력의 정도를 통신부(620)와 서버를 통하여 수신받게 된다(S110: 제1 단계).
이후, 신호 처리부(610)는 전술한 압력 정보들을 처리하고 분석하여 사용자(400)의 경추부(410)와 요추부(420)를 지지하도록, 통신부(620)를 통하여 자세 교정 유닛(200)을 가동시키기 위한 가동 신호를 자세 교정 유닛(200)에 전달하는 것이다(S120: 제2 단계).
계속하여, 이와 같은 신호 처리부(610)에 의하여 휴대용 단말기(700)나 PC에 입력되는 압력 정보 등은 일, 주, 월, 년 단위로 취합되어 분석된 통계값에 의하여 그래프 형태로 사용자에게 제공될 수 있을 것이다(S130: 제3 단계).
이상과 같이 본 발명은 침대 자체가 사용자의 올바른 수면 자세를 유지하도록 유도할 수 있는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...감지부
110...압력 센서
200...자세 교정 유닛
210...제1 형성부
211a, 211b, 211c...제1 고정편
212a, 212b, 212c...제1 가동편
213a, 213b, 213c...제1 무빙 프레임
214...제1 송수신 센서
220...제2 형성부
221a, 221b, 221c...제2 고정편
222a, 222b, 222c...제2 가동편
223a, 223b, 223c...제2 무빙 프레임
224...제2 송수신 센서
230...위치 조정부
231...가이드 레일
300...매트리스 본체
310...제1 매트리스
320...제2 매트리스
330...스프링
340...베이스 플레이트
400...사용자
410...경추부
420...요추부
500...침대 프레임
600...IoT 대응 가능한 통신기
610...신호 처리부
620...통신부
700...휴대용 단말기
811...제1 경사면
812...제2 경사면
821...제1 돌출부
822...제2 돌출부

Claims (9)

  1. 일반 모드와 교정 모드의 두 개의 모드로 작동이 가능한 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리로서,
    매트리스 본체에 내장되어 상기 매트리스 본체상에 가해지는 사용자의 하중으로 인한 압력을 읽어들이는 감지부; 및
    상기 감지부와 전기적으로 연결되어 상기 매트리스 본체의 상면으로부터 출입 가능하게 구비되고, 상기 매트리스 본체상에 가해지는 상기 압력의 분포에 따라 상기 사용자의 경추부 및 요추부를 지지하는 자세 교정 유닛을 포함하고,
    상기 자세 교정 유닛은,
    상기 매트리스 본체에 내장되어, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라, 상기 사용자의 경추부와 대응하는 위치에 제1 경사면을 형성하거나 상기 사용자의 경추부와 대응하는 제1 돌출부를 형성시키는 제1 형성부와,
    상기 매트리스 본체에 내장되어, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라, 상기 사용자의 요추부와 대응하는 위치에 제2 경사면을 형성하거나 상기 사용자의 요추부와 대응하는 제2 돌출부를 형성시키는 제2 형성부를 포함하되,
    상기 일반 모드는 매트리스 본체에 등과 둔부를 접촉시켜 누운 사용자의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라, 매트리스 본체의 상면에 원호 형상의 곡면을 가진 반원 또는 반타원 기둥 형상의 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 형성하고,
    상기 교정 모드는 매트리스 본체에 팔과 다리를 접촉시켜 옆으로 누운 사용자의 하중으로 인한 압력의 정보에 따라 매트리스 본체의 상면에 일측 또는 타측으로 경사지게 형성된 제1 경사면 및 제2 경사면을 형성시킴으로써, 사용자를 바로 눕힐 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세 교정 유닛은,
    상기 압력의 분포에 따라 상기 사용자의 경추부 및 요추부에 대응하는 위치에 전만곡(前彎曲)을 형성하거나 일측 또는 타측으로 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 매트리스 본체는,
    상기 매트리스 본체의 최상측에 배치되는 제1 매트리스와,
    상기 제1 매트리스의 저면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 스프링과,
    상기 제1 매트리스와 상호 대면하는 상면을 구비하며, 상기 복수의 스프링 각각의 하단부가 고정되는 제2 매트리스를 포함하며,
    상기 감지부는 상기 제2 매트리스의 상면에 구비되고, 상기 자세 교정 유닛은 상기 제2 매트리스에 내장되는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 복수의 스프링 각각의 하단부와 대응되게 상기 제2 매트리스의 상면 전체에 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 복수의 압력 센서를 포함하며,
    상기 복수의 압력 센서는 상기 자세 교정 유닛과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세 교정 유닛은,
    상기 매트리스 본체에 내장되고, 상기 매트리스 본체의 길이 방향을 따라 상기 제1 형성부 및 상기 제2 형성부를 변위시키는 위치 조정부를 더 포함하며,
    상기 제1 형성부 및 상기 제2 형성부는 상기 매트리스 본체의 길이 방향을 따라 내장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 형성부는,
    상기 매트리스 본체의 하부측에 배치되며, 상기 매트리스 본체의 폭 방향과 평행하게 배치되는 복수의 제1 고정편과,
    상기 복수의 제1 고정편 각각의 상부에 배치되어 상기 매트리스 본체의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제1 가동편과,
    상기 복수의 제1 고정편 각각의 상면과 상기 복수의 제1 가동편 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 상기 복수의 제1 고정편 각각에 대하여 상기 복수의 제1 가동편 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 상기 제1 경사면 또는 상기 제1 돌출부를 형성시키는 복수의 제1 무빙 프레임과,
    상기 제1 고정편 각각의 단부에 구비되고, 상기 복수의 제1 무빙 프레임 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제1 송수신 센서를 포함하며,
    상기 제1 형성부는 상기 제2 형성부와 연동하여 가동되는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 형성부는,
    상기 매트리스 본체의 하부측에 배치되며, 상기 매트리스 본체의 폭 방향과 평행하게 배치되는 복수의 제2 고정편과,
    상기 복수의 제2 고정편 각각의 상부에 배치되어 상기 매트리스 본체의 상면에 굴곡을 형성시키는 복수의 제2 가동편과,
    상기 복수의 제2 고정편 각각의 상면과 상기 복수의 제2 가동편 각각의 저면을 상호 연결하여 신축 가능하게 장착되고, 상기 복수의 제2 고정편 각각에 대하여 상기 복수의 제2 가동편 각각을 서로 다르게 승강시키거나 경사 회동시켜 상기 제2 경사면 또는 상기 제2 돌출부를 형성시키는 복수의 제2 무빙 프레임과,
    상기 제2 고정편 각각의 단부에 구비되고, 상기 복수의 제2 무빙 프레임 각각의 신축 정도를 조절하기 위하여, 상기 감지부로 읽어들인 상기 압력의 정보에 따라 외부기기와 통신하는 제2 송수신 센서를 포함하며,
    상기 제2 형성부는 상기 제1 형성부와 연동하여 가동되는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리는,
    상기 복수의 압력 센서 각각을 연결하는 센서 회로부와,
    상기 센서 회로부 및 상기 자세 교정 유닛과 전기적으로 연결되며, 사용자의 하중으로 인한 압력 정보를 서버로 전달하는 IoT 대응 가능한 통신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 교정 기능이 구비된 침대용 매트리스 어셈블리.
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