KR20230073687A - 에어 방식의 영유아용 쿠션 - Google Patents

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강무빈
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Abstract

본 발명은 에어 방식으로 제어가 가능한 영유용 쿠션에 관한 것으로서, 이를 위하여 영유아의 신체를 지지할 수 있는 몸체부와, 상기 몸체부의 내부 형성되고 개별적인 제어를 통해 수축 또는 팽창이 가능한 에어 매트와, 상기 에어 매트를 수축 또는 팽창시키는 구동부와, 상기 영유아를 지지하는 상기 몸체부의 지지영역에 대한 상태를 감지하기 위한 센싱값을 제공하는 감지부와, 상기 영유아가 상기 몸체부에 지지되는 것이 인식됨에 따라 상기 감지부에서 제공받은 센싱값에 이용하여 초기 셋팅값을 설정하며, 상기 초기 셋팅값을 설정한 후 상기 감지부로부터 제공받은 센싱값과 상기 초기 셋팅값간의 비교를 통해 지지영역에 대한 변화 상태를 판단하여 상기 구동부를 통해 에어 매트를 수축 또는 팽창 제어하는 에어 제어기를 포함하는 에어 방식의 영유아용 쿠션을 제공할 수 있다.

Description

에어 방식의 영유아용 쿠션{Air-type cushion for infants and toddlers}
본 발명은 다양한 안전 사고에 대처할 수 있는 영유아용 쿠션에 관한 것이다.
일반적으로 영아 돌연사 증후군(Sudden Infant Death Syndrome)은 부검이나 사망 당시의 상황 및 병력 검토 등 사후 검사에서도 사망원인을 찾을 수 없는 영아나 유아의 갑작스런 죽음을 말하며, 세계적으로 1000명의 출생아 당 1~3명 정도가 영아 돌연사 증후군으로 사망하고 선진국에서는 영아가 사망하는 가장 흔한 원인이다.
이러한 영아 돌연사는 생후 2~4개월 영아들에게 가장 빈발하며 아이가 자는 동안에 주로 발생하는데, 잠자는 중 자세가 바뀌면서 역류방지쿠션이 호흡기를 막거나 쿠션이 너무 푹신해서 체열이 외부로 배출되지 않아 체온 조절이 안되는 것이 주요 원인이다.
영아들은 식도가 좁고 원통형이며 위의 길이가 짧아 섭취한 음식물이 다시 식도를 통해 역류하기가 쉬워, 식후에 머리 받침부가 높은 역류 방지 쿠션에 눕혀서 재우는 것이 일반적이다.
종래 역류 방지 쿠션들은 영아가 수면중에 돌아 눕지 못하도록 아기의 몸을 밴드로 고정시키는 방식을 많이 이용하는데, 이는 기본적으로 몸을 고정시키기 때문에 영아에게 답답함을 줄 수 있을 뿐만 아니라 영아의 상태에 따른 적절한 대응이 불가능한 문제점이 있다.
대한민국 등록번호 제10-2284281호(2021.07.27.등록.)
본 발명은 팽창 또는 수축 제어가 가능한 에어 매트와 영유아가 지지되는 영역에 대한 상태를 감지할 수 있는 감지부를 이용하여 에어 매트를 제어함으로써, 영유아의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 영유아의 상태에 따른 안전 사고를 대처할 수 있는 에어 기반의 영유아용 쿠션을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 실시예에 따른 에어 방식의 영유아용 쿠션은 영유아의 신체를 지지할 수 있는 몸체부와, 상기 몸체부의 내부 형성되고 개별적인 제어를 통해 수축 또는 팽창이 가능한 에어 매트와, 상기 에어 매트를 수축 또는 팽창시키는 구동부와, 상기 영유아를 지지하는 상기 몸체부의 지지영역에 대한 상태를 감지하기 위한 센싱값을 제공하는 감지부와, 상기 영유아가 상기 몸체부에 지지되는 것이 인식됨에 따라 상기 감지부에서 제공받은 센싱값에 이용하여 초기 셋팅값을 설정하며, 상기 초기 셋팅값을 설정한 후 상기 감지부로부터 제공받은 센싱값과 상기 초기 셋팅값간의 비교를 통해 지지영역에 대한 변화 상태를 판단하여 상기 구동부를 통해 에어 매트를 수축 또는 팽창 제어하는 에어 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 감지부는 상기 에어 매트와 상기 몸체부의 지지영역 사이의 상기 몸체부 내부에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 에어 매트는 상기 지지영역에 대응되는 상기 몸체부 내부에 복수개의 에어셀로 구성되며, 상기 감지부는 상기 복수개의 에어셀 각각에 대응되는 위치에 설치되고 상기 에어셀 각각에 대응되는 지지영역의 부분에 대한 센싱값을 출력하는 복수개의 센서로 구성될 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명은 팽창 또는 수축 제어가 가능한 에어 매트와 영유아가 지지되는 영역에 대한 상태를 감지할 수 있는 감지부를 이용하여 에어 매트를 제어함으로써, 영유아의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 영유아용 쿠션 사용에 따른 안전 사고를 대처할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션의 에어 매트와 감지부간의 설치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기와 동작하는 구동부의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션이 적용된 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영유용 쿠션의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 에어 기반의 영유아용 쿠션 및 이의 동작 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션의 개략적인 구조를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션의 에어 매트와 감지부간의 설치 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기와 동작하는 구동부의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션이 적용된 예시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 영유아용 쿠션(100)은 영유아를 지지할 수 있는 지지영역을 갖는 몸체부(110), 몸체부(110)의 내부, 예컨대 지지영역에 대응되는 부분에 설치되어 에어(air)에 따라 수축 또는 팽창되는 복수의 에어셀(121)로 구성된 에어 매트(120), 에어 매트(120)의 대응되는 하부 영역, 즉 몸체부(110)의 내부에서 에어 매트(120)의 하부 영역에 설치되어 각 에어셀(121)에 대응되는 부분에 대한 상태 변화를 감지하는 감지부(130), 복수의 에어셀(121)에 대한 수축 또는 팽창 제어를 위한 에어 제어기(140) 등을 포함할 수 있다.
몸체부(110)는 수평으로부터 경사진 각도를 갖도록 등받이부를 구비하거나 쿠션 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 몸체부(110)는 영유아를 지지하고, 수용 공간을 갖는 지지영역을 구비할 수 있다.
몸체부(110)의 내부, 즉 지지영역에 대응되는 내부에는 수축 또는 팽창 가능한 복수의 에어셀(121)로 구성된 에어 매트(120)가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션(100)은 에어 매트(120)가 형성된 부분, 즉 지지영역에 대한 눌림 상태를 감지하기 위한 감지부(130)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어 매트(120)의 하부 영역에는 각 에어셀(121)에 대응되는 각 부분에 설치되어 각 에어셀(121)의 눌림 상태에 대한 정보를 센싱할 수 있는 센서(131)들로 구성된 감지부(130)가 포함될 수 있다. 즉, 센서부(131) 각각은 각각의 에어셀(121)이 설치된 위치에 대응되는 부분에 설치되어 눌림 상태에 대한 정보를 센싱한 후 이를 에어 제어기(140)에 제공할 수 있다.
다른 실시예로서, 감지부(130)의 각 센서(131)는 지지영역과 에어 매트(120) 사이에 설치되고, 에어 매트(120)의 각 에어셀(121)에 대응되는 부분에 설치되어 지지영역에 대한 각 에어셀(121)의 설치 영역별 눌림 정도를 센싱한 후 이를 에어 제어기(140)에 제공할 수 있다.
에어 제어기(140)는 영유아가 몸체부(110)에 지지되는 것이 감지됨에 따라 예컨대, 감지부(130)의 각 센서(131)에 대한 센싱값(눌림 정도)이 기 설정된 기준값 이상으로 변화되는 것이 감지됨에 따라 각 센서(131)의 센싱값들을 이용하여 초기 셋팅값을 설정하는 초기값 설정부(141)를 구비할 수 있다.
또한, 에어 제어기(140)는 초기 셋팅값을 기초하여 각 센서(131)의 센싱값을 모니터링하여 기 설정된 임계 범위 내에서 변화가 있는 센싱값을 출력하는 센서(131)가 존재하는지를 판단하여 지지영역에 대한 변화 부분을 모니터링하는 모니터링부(142)를 구비할 수 있다.
변화 부분이 감지됨에 따라, 에어 제어기(140)는 기 설정된 임계 범위 내에서 변화가 있는 센싱값을 출력하는 센서(131)의 위치에 대응되는 에어셀(121)에 대한 팽창 또는 수축 제어하기 위한 에어 상태 제어부(143)를 구비할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기(140)는 각 센서(131)의 식별 정보와 각 에어셀(121)의 식별 정보로 구성된 매칭 테이블을 관리할 수 있다. 즉, 에어 제어기(140)의 에어 상태 제어부(143)는 기 설정된 임계 범위 내에서 변화가 있는 센싱값을 출력하는 센서(131)의 식별 정보에 매칭되어 있는 에어셀(121)의 식별 정보를 매칭 테이블에서 추출한 후 이를 토대로 제어가 필요한 에어셀(121)을 선택하여 제어할 수 있다.
한편, 에어 상태 제어부(143)는 배출 밸브(151), 에어 주입 모듈(152) 및 유입 밸브(153) 등으로 구성된 구동부(150)와 연동되어 선택된 에어셀(121)에 대한 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 구동부(150)는 각 에어셀(121)과 연결되어 에어셀(121) 내부의 공기를 배출할 수 있는 배출 밸브(151), 각 에어셀(121)에 연결되어 에어 주입 모듈(152)에 의해 공급되는 에어를 에어셀(121)에 공급하기 위한 유입 밸브(153)를 포함할 수 있다.
각 배출 밸브(151)과 유입 밸브(153)는 전자식 밸브로서, 에어 상태 제어부(143)에 의해 온/오프 제어될 수 있다. 즉, 에어 상태 제어부(143)는 선택된 에어셀(121)에 대한 팽창 제어가 필요할 경우 에어 주입 모듈(152)의 제어와 더불어 선택된 에어셀(121)에 연결된 유입 밸브(153)를 온 상태(열림 상태)로 제어하여 에어 주입 모듈(152)에 의해 공급되는 에어를 선택된 에어셀(121)에 공급하여 에어셀(121)를 팽창시킬 수 있다. 이 경우, 선택된 에어셀(121)에 연결된 배출 밸브(151)는 오프 상태(닫힘 상태)를 유지할 수 있다.
또한, 즉, 에어 상태 제어부(143)는 선택된 에어셀(121)에 대한 수축 제어가 필요할 경우 에어 주입 모듈(152)의 제어와 더불어 선택된 에어셀(121)에 연결된 배출 밸브(151)를 온 제어하여 에어 주입 모듈(152)에 의해 공급되는 에어를 선택된 에어셀(121)에 공급하여 에어셀(121)를 수축시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시에에 따르면, 에어 상태 제어부(143)가 복수의 센서(131)를 이용하여 지지영역의 변화에 따라 영유아의 상태를 감지한 후 복수의 에어셀(121) 중 선택된 에어셀(121)의 제어를 통해 지지영역을 변화시키는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 지지영역에 대한 변화를 감지할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서(131) 및 하나의 에어셀(121)로 구성된 에어 매트(120)에 대한 제어를 통해 지지영역의 변화에 대응한 제어를 수행할 수도 있다.
이 경우, 에어 제어기(140)는 감지부(130)의 각 센서(131)로부터 제공받은 센싱값을 토대로 몸체부(110)의 지지영역에 대한 변화 상태를 체크한 후 이를 토대로 에어 매트(120)에 대한 팽창 또는 수축 제어를 수행할 수 있다. 즉, 에어 제어기(140)의 에어 상태 제어부(143)는 에어 매트(120)에 연결된 유입 밸브(153) 및 에어 주입 모듈(152)의 제어를 통해 에어 매트(120)에 에어를 주입하여 팽창시킴과 더불어 감지부(130)의 각 센서(131)로부터 제공받은 센싱값과 초기 셋팅값간의 비교를 통해 몸체부(110)의 지지영역에 대한 상태를 최초 상태로 복원시킬 수 있다.
최초 상태로 복원, 즉 초기 셋팅값과 임계범위 내에서 일치한 센싱값이 각 센서(131)로부터 수신됨에 따라 에어 제어기(140)의 에어 상태 제어부(143)는 유입 밸브(153)를 닫힘 상태로 제어함으로써, 에어 주입을 중지시킬 수 있다.
한편, 수축 제어가 필요한 경우 에어 제어기(140)의 에어 상태 제어부(143)는 배출 밸브(151)를 열림 상태로 제어함으로써, 에어 매트(120)를 수축시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 영유아용 쿠션(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 몸체부(110)의 밑면을 기준으로 소정의 각도, 예컨대 14도 ∼ 17도 사이의 각도로 기울어진 형태를 갖는 지지영역(111)을 갖는 몸체부(110)에 적용될 수 있다. 이 경우, 지지영역(111)에 대응되는 몸체부(110) 내부에 복수의 에어셀(121)로 구성된 에어 매트(120)를 형성되고, 각 에어셀(121)에는 수축 및 팽창 제어에 필요한 배출 밸브(151) 및 유입 밸브(153) 등이 구비되고, 유입 밸브(153)에는 에어 주입 모듈(152)가 연결될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 에어 기반의 영유아용 쿠션(100)의 동작 과정에 대해 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영유용 쿠션(100)의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 에어 제어기(140)는 영유아가 몸체부(110)에 지지됨에 따라 이를 인식하는 단계(S300)를 수행할 수 있다.
인식하는 단계(S300)는 몸체부(110)의 내부에 형성된 감지부(130)의 각 센서(131)로부터 기 설정된 기준값 이상의 센싱값이 입력됨에 따라 영유아가 지지됨을 인식할 수 있다.
영유아의 지지상태가 인식됨에 따라, 에어 제어기(140)는 각 센서(131)로부터 제공받은 센싱값을 이용하여 초기 셋팅값을 설정한다(S302).
이후, 에어 제어기(140)는 각 센서(131)로부터 입력되는 센싱값과 설정된 초기 셋팅값간의 비교를 통해 지지영역에 대한 모니터링을 수행한다(S304).
에어 제어기(140)는 각 센서(131)로부터 입력된 센싱값 중 초기 셋팅값에서 기 설정된 임계 범위 내로 변화된 센싱값이 존재하는지를 체크하여 에어셀(121)에 대한 제어가 필요한지를 판단한다(S306).
S306의 판단 결과, 제어가 필요한 경우, 에어 제어기(140)는 기 설정된 임계 범위 내로 변화된 센싱값을 출력하는 센서(131)에 매칭된 에어셀(121)을 선택하고(S308), 선택한 에어셀(121)을 팽창시키기 위해 에어 주입 모듈(152) 및 유입 밸브(153)을 제어하여 선택한 에어셀(121)에 에어를 주입하여 팽창시킨다(S310).
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 에어 제어기(140)는 감지부(130) 및 구동부(140)와 무선 통신으로 연결되어 감지부(130) 및 구동부(140)를 무선으로 제어할 수 있다. 즉, 에어 제어기(140)는 감지부(130)의 각 센서(131)로부터 센싱값을 무선으로 수신하며, 지지영역에 대한 상태 변화가 감지됨에 따라 구동부(140)의 각 구성을 무선으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 에어 매트(120)는 몸체부(110)의 상측 방향으로 일부 돌출된 형상으로 몸체부(110)의 내부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 몸체부(110)의 상면, 즉 지지영역에 대응되는 상면 부분이 엠보싱 형태를 가질 수 있다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체(또는 메모리) 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체(또는 메모리)에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
100 : 영유아용 쿠션
110 : 몸체부
120 : 에어 매트
130 : 감지부
140 : 에어 제어기

Claims (3)

  1. 영유아의 신체를 지지할 수 있는 몸체부와,
    상기 몸체부의 내부 형성되고 개별적인 제어를 통해 수축 또는 팽창이 가능한 에어 매트와,
    상기 에어 매트를 수축 또는 팽창시키는 구동부와,
    상기 영유아를 지지하는 상기 몸체부의 지지영역에 대한 상태를 감지하기 위한 센싱값을 제공하는 감지부와,
    상기 영유아가 상기 몸체부에 지지되는 것이 인식됨에 따라 상기 감지부에서 제공받은 센싱값에 이용하여 초기 셋팅값을 설정하며, 상기 초기 셋팅값을 설정한 후 상기 감지부로부터 제공받은 센싱값과 상기 초기 셋팅값간의 비교를 통해 지지영역에 대한 변화 상태를 판단하여 상기 구동부를 통해 에어 매트를 수축 또는 팽창 제어하는 에어 제어기를 포함하는 에어 방식의 영유아용 쿠션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 에어 매트와 상기 몸체부의 지지영역 사이의 상기 몸체부 내부에 설치되는 에어 기반의 영유아용 쿠션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어 매트는,
    상기 지지영역에 대응되는 상기 몸체부 내부에 복수개의 에어셀로 구성되며,
    상기 감지부는,
    상기 복수개의 에어셀 각각에 대응되는 위치에 설치되고 상기 에어셀 각각에 대응되는 지지영역의 부분에 대한 센싱값을 출력하는 복수개의 센서로 구성되는 에어 방식의 영유아용 쿠션.
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