KR101828823B1

KR101828823B1 - 스마트 돌침대 장치 및 이를 이용한 스마트 돌침대 시스템

Info

Publication number: KR101828823B1
Application number: KR1020160179657A
Authority: KR
Inventors: 이도희; 정문영; 이현제
Original assignee: 이도희
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-02-13

Abstract

본 발명은 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스마트 돌침대 장치는 침대의 지지체 상부면에 설치되는 돌매트부; 상기 돌매트부를 냉각 또는 가열하는 온도조절부; 미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도 또는 사용자가 설정한 제2 희망온도를 기반으로 상기 돌매트부의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성하는 온도설정부; 상기 돌매트부에 형성되어 온도를 감지하여 실제온도 데이터를 생성하는 온도감지부; 및 상기 실제온도 데이터의 온도값이 상기 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 상기 온도조절부를 자동으로 제어하는 온도제어부;를 포함하는 스마트 돌침대 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 돌침대 시스템은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른, 냉각 동작 또는 가열 동작으로 온도를 제어하는 스마트 돌침대 장치; 사용자의 신체에 착용되어 체온 및 심박수를 감지하여 인체감지 데이터를 생성하는 인체감지 장치; 및 상기 스마트 돌침대 장치로부터 실제온도 데이터를 수신하고, 상기 인체감지 장치로부터 인체감지 데이터를 수신하여, 실제온도 데이터값 및 인체감지 데이터값이 미리 설정된 각 측정항목의 정상수치 기준에서 벗어날 경우 사용자의 긴급상황을 병원응급센터 서버, 119 출동신고서버 또는 관계자 스마트폰 중 적어도 어느 하나에 자동 통보하는 중앙서버; 를 포함하는 스마트 돌침대 시스템이다.

Description

스마트 돌침대 장치 및 이를 이용한 스마트 돌침대 시스템{APPARATUS FOR SMART STONE BED AND SYSTEM FOR SMART STONE BED USING THEREOF}

본 발명은 스마트 돌침대 장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침대를 냉각 또는 가열이 가능하고, 유무선 네트워크로 연결된 침대를 사용하는 사용자의 인체상태와 주변 환경을 실시간으로 분석하여 침대온도를 자동으로 제어하는 스마트 돌침대 장치와 주변환경 상태를 감지하여 환경을 자동으로 제어할 수 있는 스마트 돌침대 시스템 및 사용자의 인체에 문제가 발생하였을 경우에 도움을 받을 수 있는 곳에 알림과 조치를 받을 수있도록 하는 원격 서비스에 관한 것이다.

가구는 사람들의 주거 환경을 좌우하는 매우 중요한 요소 중 하나며, 기능성만큼이나 심미적인 요인이 크게 작용한다는 특징을 가지고 있고 책이나 옷 등을 수납하는 수납용 가구인 옷장이나 책장, 식기장과 같은 수납용 가구, 그리고 음식을 만들고 글을 쓰고, 작업을 하기 위한 식탁, 책상과 같은 작업용 가구, 마지막으로 눕고, 앉아서 쉬기 위한 침대나 소파와 같은 휴식용 가구가 있다.

가구의 역할이 이렇게 생활과 밀접한 연관을 갖다 보니 라이프스타일과 생활패턴의 변화, 가족 구성원의 변화와 같은 요인에 의해 가구도 변화하고 있고 현재에 와서는 단순히 가구만이 아닌 가구가 사물인터넷 기술과 융합한 스마트 가구의 활용도가 점차 늘고 있다.

침대제품들도 최근에 사물인터넷 기술이나 센서장치를 융합한 스마트 침대제품들이 발명되고 있지만, 종래기술의 스마트 침대는 가열만 되거나 또는 센서만 구비하고 그에 대한 제어기술이 없다거나 추가되는 기술요소가 적은 문제점이 있다.

또한, 종래의 침대 중에서도 돌재질로 구성된 돌침대는 가열과 냉각이 전부 되는 제품이 거의 없을 뿐만 아니라 사용자의 인체상태를 실시간으로 감지하여 수면 중에 움직이거나 특수한 건강 이상 상황이 있을 경우 그에 맞는 조치나 원격 서비스 시스템과 연계된 돌침대가 없는 문제점도 있다.

또한, 종래의 돌침대는 전체적인 가열이나 냉각이 필요없는 경우 효율적인 침대의 냉각이나 가열을 위해 부분적으로 가열을 할수 있는 돌침대가 없고 사용자가 돌침대에서 허리벨트 같은 부가적인 장비는 불편함을 느껴 금방 안쓰게 되는 문제점도 있다.

또한, 수면중에 항상 같이 쓰게되는 베개에서 냉풍공급이 되거나 냉매순환을 통한 냉각기능을 구비한 베개가 돌침대와 운용되는 스마트 돌침대가 없다는 문제점도 있다.

또한 돌침대가 있는 방의 조명과 커튼, TV 등과 유무선으로 연결되어 사용자가 잠이 든 경우에 숙면을 취할 수 있는 환경을 자동으로 만들어줄 수 있는 기능이 없다는 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0143980호(2016년 12월 15일) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0091609호(2010년 08월 19일)

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 돌침대의 냉각 또는 가열이 자동 또는 수동으로 가능하며, 사용자의 상태정보 및 침대의 온도제어를 통하여 사용자에 최적의 환경을 맞춰주는 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 냉풍 및 온풍을 공급할 수 있는 냉온베개와 사용자의 신체상태가 비정상일시 신속하게 대처 할 수 있는 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 돌침대가 있는 방의 조명, 커튼, TV 등과 유무선방식으로 연결되어 사용자가 숙면을 취하도록 취침환경을 자동으로 최적화시켜주는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 스마트 돌침대 장치는, 침대의 지지체 상부면에 설치되는 돌매트부;

상기 돌매트부를 냉각 또는 가열하는 온도조절부; 미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도 또는 사용자가 설정한 제2 희망온도를 기반으로 상기 돌매트부의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성하는 온도설정부; 상기 돌매트부에 형성되어 온도를 감지하여 실제온도 데이터를 생성하는 온도감지부; 및 상기 실제온도 데이터의 온도값이 상기 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 상기 온도조절부를 자동으로 제어하는 온도제어부;를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 돌매트부는, 매트리스 형태의 외관을 이루며, 상하면을 관통하는 다수의 매트배출구가 형성되는 돌 재질의 매트몸체와, 상기 매트몸체의 하측에 형성되며, 내부에 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 공기유로가 형성되는 하부유로 몸체와, 상기 하부유로 몸체의 측면에서 상기 공기유로에 공기의 유입이 가능하도록 형성되는 공기유입구와, 유입된 공기가 상기 공기유로를 통하여 상기 매트몸체 상면으로 배출되도록 상기 매트배출구와 대응하여 형성되며 다수의 공기배출구를 포함하며, 상기 온도조절부는, 공기를 제습, 냉각 또는 가열하는 열교환기와, 제습, 냉각 또는 가열된 공기를 불어내어 상기 공기유입구로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 송풍팬으로부터 냉풍 또는 온풍을 공급받도록 일측면에 형성되는 베개공기유입구와, 내측에 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 베게공기유로와, 상기 베게공기유로를 통하여 상면으로 냉풍 또는 온풍의 배출이 가능한 다수의 베개공기배출구 를 포함하는 제1 냉온베개부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 돌매트부는, 매트리스 형태의 외관을 이루는 돌 재질의 매트몸체와, 상기 하부유로 몸체에 형성되는 유체순환로와, 상기 하부유로 몸체의 일측면에서 상기 유체순환로에 유체의 유입이 가능하도록 형성되는 유체유입구와, 유입된 유체가 상기 유체순환로를 순환하고 상기 하부유로 몸체의 타측면으로 배출되도록 형성되는 유체배출구를 포함하며, 상기 온도조절부는, 공기 또는 물로 이루어지는 유체를 냉각 또는 가열하는 열교환기를 포함하며, 상기 유체가 공기로 이루어지는 경우, 냉각 또는 가열된 공기를 불어내어 상기 유체유입구로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬을 더 포함하거나, 상기 유체가 물로 이루어지는 경우, 냉각 또는 가열된 물을 순환시켜 상기 유체유입구로 냉수 또는 온수를 공급하는 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 송풍팬 또는 상기 순환펌프로부터 냉각 또는 가열된 유체를 공급받도록 일측면에 형성되는 베개유체유입구와, 유체가 순환하도록 내측에 형성되는 베개유체순환로와, 순환한 유체가 배출되도록 타측면에 형성되는 베개유체배출구를 포함하는 제2 냉온베개부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 온도조절부는, 상기 돌매트부의 하면에 코팅되며, 가열 동작을 하는 투명발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 투명 발열체는 은나노와이어(AgNW) 구조층과 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide)이 결합된 다수의 전도성 고분자 재질의 투명발열체 전극이 셀 단위의 매트릭스 형태로 배치로 설치되어, 상기 셀 단위로 발열 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에 배치되는 다수개의 압전센서를 포함하는 위치감지부; 및 신체부위 중 찜질 부위를 설정하는 찜질설정부;를 더 포함하며, 상기 온도감지부는, 상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에 배치되는 다수개의 온도센서를 포함하고, 상기 온도제어부는, 상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 사용자 누워 있는 위치만을 가열하고 나머지 위치는 상온으로 유지하도록 상기 온도조절부를 제어하는 제1 온도제어모듈과, 상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 미리 설정된 찜질 부위의 가열 온도를 상기 설정온도 데이터의 온도값보다 높이도록 상기 온도조절부를 제어하는 제2 온도제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스마트 돌침대 시스템은, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른, 냉각 동작 또는 가열 동작으로 온도를 제어하는 스마트 돌침대 장치; 사용자의 신체에 착용되어 체온 및 심박수를 감지하여 인체감지 데이터를 생성하는 인체감지 장치; 및 상기 스마트 돌침대 장치로부터 실제온도 데이터를 수신하고, 상기 인체감지 장치로부터 인체감지 데이터를 수신하여, 실제온도 데이터값 및 인체감지 데이터값이 미리 설정된 각 측정항목의 정상수치 기준에서 벗어날 경우 사용자의 긴급상황을 병원응급센터 서버, 119 출동신고서버 또는 관계자 스마트폰 중 적어도 어느 하나에 자동 통보하는 중앙서버; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 스마트 돌침대 장치의 주변 밝기 및 주변 온도를 감지하여 환경감지 데이터를 생성하는 환경감지 장치; 및 조명의 온오프제어, TV의 온오프제어 및 에어컨의 온도 또는 온오프제어가 가능한 홈가전제어 장치;를 더 포함하며, 상기 중앙서버는 상기 인체감지 장치로부터 인체감지 데이터 및 상기 환경감지 장치로부터 수신되는 환경감지 데이터를 이용하여, 사용자의 수면 상태 여부에 따라 환경제어 데이터를 생성하고 상기 홈가전제어 장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템은, 돌침대의 냉각 또는 가열을 할 수 있으며 센서를 이용해 사용자의 신체정보를 기반으로 돌침대의 온도를 자동으로 조절할 수 있고, 사용자가 특수한 건강상황이 있을 경우 침대를 부분적으로 가열하거나 자동으로 부분 가열지점 제어함으로써 사용자에게 최적의 침대환경을 제공할 수 있는 효과가 있다..

또한, 본 발명의 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템은, 냉풍과 제습기능을 같이 구비하고 있으며 냉각와 가열기능이 있는 냉온베개가 연동됨으로써 돌침대뿐 아니라 수면중에 항상 사용하는 베개에서도 온도조절이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템은, 투명발열체를 통한 가열을 함으로써 종래의 가열방식과 비교해 침대의 상면부를 균일하게 가열하여 열효율을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 스마트 돌침대 장치 및 스마트 돌침대 시스템은, 사용자의 신체상태가 비정상임을 감지했을 때 실시간으로 긴급상황을 병원응급센터나 119 출동서비스에 자동으로 통보가 가능하여 사용자가 신속하게 대처가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 온도조절부의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 온도조절부의 일 실시예에 따른 투명발열체를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 온도제어부의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 스마트 돌침대 시스템의 일 실시예를 나타낸 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치(100)를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 스마트 돌침대 장치(100)의 일 실시예를 설명하면, 스마트 돌침대 장치(100)는 침대의 지지체 상부면에 설치되는 돌매트부(110)와 돌매트부(110)를 냉각 또는 가열하는 온도조절부(120), 미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도 또는 사용자가 설정한 제2 희망온도를 기반으로 상기 돌매트부(110)의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성하는 온도설정부(130), 돌매트부(110)에 형성되어 온도를 감지하여 실제온도 데이터를 생성하는 온도감지부(140), 실제온도 데이터의 온도값이 상기 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 상기 온도조절부(120)를 자동으로 제어하는 온도제어부(150)를 포함한다.

먼저 돌매트부(110)를 기술하면, 바닥면과 수평으로 위치하면서 침대의 지지체가 사용자가 눕게 되는 전체적인 상부면에 돌매트부(110)가 설치된다.

돌매트부(110)는 매트리스 형태의 외관을 가지는 돌 재질의 매트몸체(111)로 구성되며 사용자가 눕게되는 접촉면의 하부에 위치하게 된다.

다음으로, 온도조절부(120)는 돌매트부(110)의 온도 변화가 필요할 경우 돌매트부(110)가 차가울 때는 가열을 하고 돌매트부(110)가 뜨거울 때는 냉각을 한다.

여기서 매트리스(Mattress)는, 돌재질의 매트로서 보통 직사각형 모양으로 되어 있는 물체로 정의한다.

다음으로, 온도설정부(130)는 초기에 장치를 리셋시켰을 경우 설정되는 초기설정치 또는 사용자가 인지 하지 못한채 미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도와 사용자가 희망하는 온도를 수동으로 설정한 제2 희망온도를 기반으로, 돌매트부(110)의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성한다.

다음으로, 온도감지부(140)는 돌매트부(110)에 형성된 온도를 감지하여 실제 온도 데이터를 생성한다.

또한, 온도 감지부는 감지한 온도를 데이터화 하여 생성하기 위해 데이터 센서 같은 장치를 이용할 수 있으며 돌매트부(110)에서 획득한 온도 정보를 전기적 임펄스(electrical impulse)로 바꾸어 전자 제어 모듈로 전송하면 작동 장치의 온도 뿐 아니라 속도 또는 기타 상태를 감지할 수 있다.

여기서 전기적 임펄스는, 전기적으로 감지되는 짧은 시간 동안에만 큰 진폭으로 나오는 전압이나 전류 또는 충격파인 펄스 중 1개의 진폭을 말한다.

다음으로, 온도제어부(150)는 실제온도 데이터의 온도값이 제1 희망온도 또는 제2 희망온도를 기반으로 생성된 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 온도조절부(120)를 자동으로 제어한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치(100)의 구성 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 돌침대 장치(100)의 구성 예를 설명하면, 돌매트부(110)는 매트리스 형태의 외관을 이루며 상하면을 관통하는 다수의 매트배출구(1110)가 형성되는 돌 재질의 매트몸체(111)가 포함되고, 내부에 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 공기유로(112)가 형성되는 하부유로 몸체(119)를 더 포함되고, 하부유로 몸체(119)의 측면에 공기유로(112)로 공기의 유입이 가능하도록 공기유입구(114)가 구성되고 유입된 공기가 공기유로(112)를 통하여 매트몸체(111)의 상면으로 공기가 배출되도록 매트배출구(1110)와 대응하여 형성되는 다수의 공기배출구(113)가 포함된다.

또한, 온도조절부(120)는 공기를 제습하거나 냉각 또는 가열하는 열교환기(115)를 포함하며, 제습 또는 냉각 또는 가열 중 적어도 어느 하나의 과정을 거친 공기를 불어내어 공기유입구(114)로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬(116)을 포함한다.

다음으로, 제1 냉온베개부는 송풍팬(116)으로부터 냉풍 또는 온풍을 공급받도록 일측면에 형성되는 베개공기유입구(117)와, 내측에 공기가 순환하도록 하는 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 베개공기유로와, 베개공기유로를 통하여 상면으로 냉풍 또는 온풍의 배출이 가능한 다수의 베개공기배출구(118)를 포함한다. 이는 사용자가 베개를 사용할 때 송풍팬(116)에서 공급되는 냉풍 또는 온풍을 베개부분에 배출함으로써 더위를 느낄 때는 냉풍을 공급해 시원함을 느낄 수 있고, 추울 때는 온풍을 공급함으로써 따뜻하게 할 수 있다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 스마트 돌침대 장치(100)의 다른 일시예의 구성 예를 설명하면, 돌매트부(110)는 하부유로 몸체(119)에 형성되는 유체순환로(1101)와 하부유로 몸체(119)의 일측면에서 유체순환로(1101)에 유체의 유입이 가능하도록 형성되는 유체유입구(1102)와, 유체유입구(1102)를 통해 유입된 유체가 유체순환로(1101)를 전부 순환한 후 배출이 되도록 하부유로 몸체(119)의 타측면에 유체배출구(1103)가 포함된다. 이는 돌매트부(110)의 내부공간에 공기의 유입과 배출을 통한 냉각 또는 가열이 가능하며 또한 공기가 아닌 유체의 유입과 배출을 통해 침대의 냉각 또는 가열이 가능하며, 사용자가 원하는 방식으로 선택할 수 있다.

또한, 온도조절부(120)(120)는 공기 또는 물로 이루어지는 유체를 냉각하거나 가열을 할수 있는 열교환기(115)를 포함한다.

보다 상세하게는, 온도조절부(120)에서 이용하는 유체가 공기로 이루어지는 경우, 침대의 냉각이 필요할 시 공기를 냉각하고 또는 침대의 가열이 필요할 시 공기를 가열한 후 상기의 냉각 또는 가열과정을 거친 공기를 불어내어 유체유입구(1102)로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬(116)을 더 포함하고, 온도조절부(120)에서 이용하는 유체가 물로 이루어지는 경우엔 냉각 또는 가열된 물을 순환시켜 유체유입구(1102)로 냉수 또는 온수를 공급하는 순환펌프를 더 포함한다.

본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해, 유체는 액체와 기체를 합쳐 부르는 용어로써 유체는 변형이 쉽고 흐르는 성질을 갖고 있으며 형상이 정해지지 않았다는 특징이 있다.

또한, 유체는 고체에 비해 변형하기 쉽고 어떤 형상도 될 수 있으며, 자유로이 흐르는 특성을 지닌다. 유체의 운동을 다루는 분야를 유체역학이라 하는데, 여기서 특히 문제가 되는 것은 점성과 압축성이다. 정지하고 있는 유체에는 면에 평행인 접선 변형력이 작용하지 않고 면에 수직인 압력만 작용하지만, 운동하고 있는 유체에는 점성 때문에 접선변형력도 작용한다. 이론적으로 간단하게 취급하기 위해 점성이 없는 유체를 가정할 경우가 있는데, 이러한 유체를 완전유체라 한다. 또 압축성은 유체의 열전도율이나 비열 등과 밀접한 관계가 있는데 때로는 압축성이 전혀 없는(따라서 밀도가 변하지 않는) 유체를 생각할 경우가 있으며 이러한 유체를 비압축성 유체 또는 줄지 않는 유체라 한다.

다음으로, 제2 냉온베개부는 송풍팬(116) 또는 순환펌프로부터 냉각되거나 또는 가열된 유체를 공급받을수 있도록 일측면에 베개유체유입구(1104)가 형성되고, 유입된 유체가 순환하도록 내측에 베개유체순환로(1106)가 형성되며 순환된 유체가 배출되도록 타측면에 베개유체배출구(1105)가 형성되는 것을 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절부(120)를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 스마트 돌침대 장치(100)의 일 실시예에 따른 온도조절부(120)를 설명하면, 돌매트부의(110)의 하면에 코팅이 되며 가열 동작을 하는 투명발열체(1100)를 포함한다.

여기서 투명발열체(1100)는, 투명전극발열체를 의미하는 용어로써 보다 상세하게는 광 투과성과 전도성이 있는 전극. 산화 주석, 산화 인듐, 백금, 금 등의 박막을 유리에 피복한 것이 사용되는 투명전극 발열체이다. 이 발열체는 가시광을 흡수하지 않고 투과하여 전기전도성이 있는 물질로 금-팔라듐, 산파인듐-주석(ITO), 산화카드뮴-주석 등이 있다. 투명 전도성필름의 재료로써 사용되고 있다. 투명 전도성필름은 디스플레이의 패널의 발광면 전극이나 액정 패널 등에 사용되기도 한다.

또한, 본 발명의 투명발열체(1100)는 은나노와이어 구조층을 지니고 있는 분자재질에 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide)이 결합된 다수의 고분자 재질의 투명발열체(1100)로 구성된다.

또한, 투명발열체(1100)는 투명발열체(1100) 전극이 셀 단위의 매트릭스 형태로 배치가 되어, 침대의 부분발열이 필요할 시 셀 단위로 부분발열이 가능한 특징이 있다. 이는 사용자가 부분발열만을 원하거나 특수한 건강상황에 맞추어 효율적으로 가열하기에 적절한 기능이라 할 수 있다.

예를 들어, 부분발열이 필요할 시 투명발열체(1100) 전극이 셀 단위로 형성된 전극의 폐회로 구간만의 전위변화를 부분발열이 필요한 폐회로 구간의 전극구간에 전기화학반응을 가하게 함으로써 사용자가 원하는 부분에 부분발열을 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 온도조절부(120)의 일 실시예에 따른 투명발열체(1100)를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 온도조절부(120)는 투명발열체(1100) 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에 배치되는 다수개의 압전센서(1201)를 포함하는 위치감지부(121)와 신체부위중 찜질 부위를 설정하는 찜질설정부(122)를 더 포함한다.

또한, 투명발열체(1100) 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에 배치되는 다수개의 온도센서(1202)도 포함한다.

이는, 투명발열체(1100) 전극의 셀 단위 배치가 될 때 서로 접촉되면서 생기는 격자점 형태 배치도에 대응되는 지점에 다수개의 압전센서(1201)와 다수개의 온도센서(1202)가 구성된다.

도 6는 본 발명의 온도제어부(150)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.

도 6를 참조하면, 온도제어부(150)는 위치감지부(121)로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 감지 한 후 사용자가 누워 있는 위치만을 가열하고 그 외에 가열이 필요 없는 나머지 위치는 평상시 정상온도라 취급되는 평균치 온도의 상온으로 유지되도록 온도조절부(120)를 제어하는 제1 온도제어모듈(151)이 포함된다.

또한, 위치감지부(121)로 사용자의 누워있는 위치를 감지하고, 미리 설정된 찜질 부위의 가열 온도를 설정온도 데이터의 온도값 보다 높이도록 온도조절부(120)를 제어하는 제2 온도제어모듈(152)을 포함한다.

다른 실시예로, 온도제어부(150)는 사용자가 침대에 누웠을 때 위치감지부(121)가 압전센서에서 감지한 위치정보를 기반으로 신체를 펴고 누웠다거나 웅크리고 있다거나 사용자가 누운 자세의 형태를 분석하고, 자세 분석 후에 사용자가 누워 있는 부분을 가열하고 그 외의 부분엔 가열을 하지 않는다.

또한, 제2 온도제어모듈(152)은 사용자의 허리부위가 좋지 않다거나 가슴, 목, 머리 등의 부위에 부분찜질이 필요하다고 판단하였을 경우 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고 찜질 부위를 설정한 후 앞서 설정된 설정온도 데이터의 온도값 보다 높은 온도로 가열 함 으로써 부분찜질을 할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 스마트 돌침대 시스템(1000)의 일 실시예를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하여, 본 발명의 스마트 돌침대 시스템(1000)의 일 실시예에 따른 구성 예를 설명하면, 냉각 동작 또는 가열 동작으로 온도를 제어하는 스마트 돌침대 장치(100), 사용자의 신체에 착용되어 체온 및 심박수를 감지하여 인체감지 데이터를 생성하는 인체감지 장치(200), 스마트 돌침대 장치(100)로부터 실제온도 데이터를 수신하고, 인체감지 장치(200)로부터 인체감지 데이터를 수신하여, 실제온도 데이터값 및 인체감지 데이터값이 미리 설정된 각 측정항목의 정상수치 기준에서 벗어날 경우 사용자의 긴급상황을 병원응급센터 서버, 119 출동신고서버 또는 관계자 스마트폰 중 적어도 어느 하나에 자동 통보하는 중앙서버(400)를 포함한다.

다음으로, 인체감지장치는 사용자의 신체에 착용될수 있으며 손목, 발목 등 사용자가 착용감이 편한 부위에 자유로 착용할 수 있고 착용시 심박수, 체온, 스트레스 지수 등 생체관련정보를 측정 할 수 있다.

다른 실시예로, 환경감지장치(300)는 조명이 발생할 수 있는 전자제품이 상기 스마트 돌침대 장치(100)와 블루투스 또는 Wi-Fi 방식으로 유선 또는 무선 중 적어도 어느 하나로 연결이 되어 온/오프 상태를 감지 및 제어 할 수 있다. 스마트 돌침대 장치(100)에 환경감지센서가 이용되어 사용자가 수면중에 영향을 끼칠 수 있는 조명이나 소음 등의 장애요소를 자동으로 감지하여 온오프제어를 하거나 작동을 차단 할 수도 있다.

다음으로, 중앙서버(400)는 스마트 돌침대 장치(100)로부터 실제온도 데이터를 수신받은 다음 인제감지장치로부터 인체감지 데이터를 수신하여, 실제온도와 인체감지 데이터값이 미리 설정된 각 측정항목의 정상수치 기준에서 벗어날 경우 사용자의 신속한 응급대처를 하기 위해 유선 또는 무선 중 적어도 어느 하나로 연결된 병원응급센터 서버나 119 출동시설서버 등에 연결되어 있는 긴급시설로 알림을 통보하거나 출동알림을 즉시 함으로써 즉각적인 대처를 할수 있고 또한 사용자와 관계되는 관계자의 스마트폰으로 동시에 긴급알림을 전송함으로써 효율적인 상황대처가 가능하다.

다음으로, 스마트 돌침대 시스템(1000)은 조명이나 TV, 에어컨 등의 전자제품의 온도 또는 온오프제어가 가능한 홈가전제어 장치를 더 포함한다.

보다 상세하게는, 중앙서버(400)는 인체감지 장치 데이터 및 환경감지 장치로부터 수신되는 환경감지 데이터를 이용하여, 사용자의 수면에 방해가 될수 있는 요소를 발생시킬 우려가 있는 전자제품을 제어하기위해 홈가전제어 장치에 제어 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 스마트 돌침대 장치
110 : 돌매트부
111 : 매트몸체
1110 : 매트배출구
112 : 공기유로
113 : 공기배출구
114 : 공기유입구
115 : 열교환기
116 : 송풍팬
117 : 베개공기유입구
118 : 베개공기배출구
119 : 하부유로 몸체
1100 : 투명발열체
1101 : 유체순환로
1102 : 유체유입구
1103 : 유체배출구
1104 : 베개유체유입구
1105 : 베개유체배출구
1106 : 베개유체순환로
1107 : 순환펌프
120 : 온도조절부
1201 : 압전센서
1202 : 온도센서
121 : 위치감지부
122 : 찜질설정부
130 : 온도설정부
140 : 온도감지부
150 : 온도제어부
151 : 제1 온도제어모듈
152 : 제2 온도제어모듈
200 : 인체감지장치
300 : 환경감지장치
400 : 중앙서버
500 : 스마트폰
600 : 무선통합 컨트롤러
1000 : 스마트 돌침대 시스템

Claims

침대의 지지체 상부면에 설치되는 돌매트부;
상기 돌매트부를 냉각 또는 가열하는 온도조절부;
미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도 또는 사용자가 설정한 제2 희망온도를 기반으로 상기 돌매트부의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성하는 온도설정부;
상기 돌매트부에 형성되어 온도를 감지하여 실제온도 데이터를 생성하는 온도감지부; 및
상기 실제온도 데이터의 온도값이 상기 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 상기 온도조절부를 자동으로 제어하는 온도제어부;
를 포함하며,
상기 온도조절부는, 상기 돌매트부의 하면에 코팅되며, 가열 동작을 하는 투명발열체를 포함하되, 상기 투명발열체는, 투명발열체 전극이 셀 단위의 매트릭스 형태의 배치로 설치되어 상기 셀 단위로 발열 가능하며,
상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에서 상기 돌매트부의 상면에 배치되는 다수개의 압전센서를 포함하는 위치감지부; 및
신체부위 중 찜질 부위를 설정하는 찜질설정부;를 더 포함하며,
상기 온도감지부는, 상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에서 상기 돌매트부 상면에 배치되는 다수개의 온도센서를 포함하고,
상기 온도제어부는,
상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 사용자 누워 있는 위치만을 가열하고 나머지 위치는 상온으로 유지하도록 상기 온도조절부를 제어하는 제1 온도제어모듈과,
상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 미리 설정된 찜질 부위의 가열 온도를 상기 설정온도 데이터의 온도값보다 높이도록 상기 온도조절부를 제어하는 제2 온도제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 장치.
제1항에 있어서,
상기 돌매트부는,
직사각형 모양의 매트리스 형태의 외관을 이루며, 상하면을 관통하는 다수의 매트배출구가 형성되어 있는 돌 재질의 매트몸체와,
상기 매트몸체의 하측에 형성되며, 내부에 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 공기유로가 형성되는 하부유로 몸체와,
상기 하부유로 몸체의 측면에서 상기 공기유로에 공기의 유입이 가능하도록 형성되는 공기유입구와,
유입된 공기가 상기 공기유로를 통하여 상기 매트몸체 상면으로 배출되도록 상기 매트배출구와 대응하여 형성되며 다수의 공기배출구를 포함하며,
상기 온도조절부는,
공기를 제습, 냉각 또는 가열하는 열교환기와,
제습, 냉각 또는 가열된 공기를 불어내어 상기 공기유입구로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 장치.
제2항에 있어서,
상기 송풍팬으로부터 냉풍 또는 온풍을 공급받도록 일측면에 형성되는 베개공기유입구와,
내측에 유로관 또는 일체의 중공부를 형성하는 베개공기유로와,
상기 베개공기유로를 통하여 상면으로 냉풍 또는 온풍의 배출이 가능한 다수의 베개공기배출구
를 포함하는 제1 냉온베개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 장치.
제1항에 있어서,
상기 돌매트부는,
직사각형 모양의 매트리스 형태의 외관을 이루는 돌 재질의 매트몸체와,
상기 매트몸체의 하측에 형성되는 하부유로 몸체에 형성되는 유체순환로와,
상기 하부유로 몸체의 일측면에서 상기 유체순환로에 유체의 유입이 가능하도록 형성되는 유체유입구와,
유입된 유체가 상기 유체순환로를 순환하고 상기 하부유로 몸체의 타측면으로 배출되도록 형성되는 유체배출구를 포함하며,
상기 온도조절부는,
공기 또는 물로 이루어지는 유체를 냉각 또는 가열하는 열교환기를 포함하며,
상기 유체가 공기로 이루어지는 경우, 냉각 또는 가열된 공기를 불어내어 상기 유체유입구로 냉풍 또는 온풍을 공급하는 송풍팬을 더 포함하거나, 상기 유체가 물로 이루어지는 경우, 냉각 또는 가열된 물을 순환시켜 상기 유체유입구로 냉수 또는 온수를 공급하는 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 장치.
제4항에 있어서,
상기 송풍팬 또는 상기 순환펌프로부터 냉각 또는 가열된 유체를 공급받도록 일측면에 형성되는 베개유체유입구와,
유체가 순환하도록 내측에 형성되는 베개유체순환로와,
순환한 유체가 배출되도록 타측면에 형성되는 베개유체배출구
를 포함하는 제2 냉온베개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 장치.
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침대의 지지체 상부면에 설치되는 돌매트부와, 상기 돌매트부를 냉각 또는 가열하는 온도조절부와, 미리 설정이 되어 있는 제1 희망온도 또는 사용자가 설정한 제2 희망온도를 기반으로 상기 돌매트부의 온도를 설정하기 위한 설정온도 데이터를 생성하는 온도설정부와, 상기 돌매트부에 형성되어 온도를 감지하여 실제온도 데이터를 생성하는 온도감지부와, 상기 실제온도 데이터의 온도값이 상기 설정온도 데이터의 온도값과 일치하도록 상기 온도조절부를 자동으로 제어하는 온도제어부를 포함하며, 상기 온도조절부는, 상기 돌매트부의 하면에 코팅되며, 가열 동작을 하는 투명발열체를 포함하되, 상기 투명발열체는, 투명발열체 전극이 셀 단위의 매트릭스 형태의 배치로 설치되어 상기 셀 단위로 발열 가능하며, 상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에서 상기 돌매트부의 상면에 배치되는 다수개의 압전센서를 포함하는 위치감지부와, 신체부위 중 찜질 부위를 설정하는 찜질설정부를 더 포함하며, 상기 온도감지부는, 상기 투명발열체 전극의 셀 단위의 매트릭스 형태 배치와 대응하는 위치에서 상기 돌매트부 상면에 배치되는 다수개의 온도센서를 포함하고, 상기 온도제어부는, 상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 사용자 누워 있는 위치만을 가열하고 나머지 위치는 상온으로 유지하도록 상기 온도조절부를 제어하는 제1 온도제어모듈과, 상기 위치감지부로 사용자의 누워 있는 위치를 감지하고, 미리 설정된 찜질 부위의 가열 온도를 상기 설정온도 데이터의 온도값보다 높이도록 상기 온도조절부를 제어하는 제2 온도제어모듈을 포함하여, 냉각 동작 또는 가열 동작으로 온도를 제어하는 스마트 돌침대 장치;
사용자의 신체에 착용되어 체온 및 심박수를 감지하여 인체감지 데이터를 생성하는 인체감지 장치;
상기 스마트 돌침대 장치로부터 실제온도 데이터를 수신하고, 상기 인체감지 장치로부터 인체감지 데이터를 수신하여, 실제온도 데이터값 및 인체감지 데이터값이 미리 설정된 각 측정항목의 정상수치 기준에서 벗어날 경우 사용자의 긴급상황을 병원응급센터 서버, 119 출동신고서버 또는 관계자 스마트폰 중 적어도 어느 하나에 자동 통보하는 중앙서버;
상기 스마트 돌침대 장치의 주변 밝기 및 주변 온도를 감지하여 환경감지 데이터를 생성하는 환경감지 장치; 및
조명의 온오프제어, TV의 온오프제어 및 에어컨의 온도 또는 온오프제어가 가능한 홈가전제어 장치;를 포함하며.
상기 중앙서버는 상기 인체감지 장치로부터 인체감지 데이터 및 상기 환경감지 장치로부터 수신되는 환경감지 데이터를 이용하여, 사용자의 수면 상태 여부에 따라 환경제어 데이터를 생성하고 상기 홈가전제어 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 돌침대 시스템.
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