WO2023286890A1 - 매트리스 및 그 제어 방법 - Google Patents

매트리스 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2023286890A1
WO2023286890A1 PCT/KR2021/009123 KR2021009123W WO2023286890A1 WO 2023286890 A1 WO2023286890 A1 WO 2023286890A1 KR 2021009123 W KR2021009123 W KR 2021009123W WO 2023286890 A1 WO2023286890 A1 WO 2023286890A1
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mattress
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biometric information
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이지선
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주식회사 핼시언
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    • A61H2230/62—Posture
    • A61H2230/625—Posture used as a control parameter for the apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a mattress and a control method thereof.
  • An air-filled mattress that is, an air mattress
  • Conventional air mattresses apply external force to the body of the elderly with mobility difficulties through an air grid, alternating buoyancy or tilting method. Although the above methods temporarily change the contact surface between the disabled elderly and the hospital bed, it is highly likely to cause a hammock phenomenon.
  • the conventional method since the conventional method only adjusts the user's vertical position to a certain extent, in a relatively short time after the pressure sore prevention operation is stopped, the user's body part for which the pressure sore prevention operation has been performed requires a pressure sore prevention operation again. There are many. In other words, the conventional mattress has a relatively short operation cycle for preventing pressure sores.
  • a mattress in which a hammock phenomenon does not occur and a control method thereof are disclosed.
  • a mattress with a long operation cycle for preventing pressure sores and a method for controlling the same are disclosed.
  • a mattress capable of effectively preventing pressure sores and a method for controlling the same are disclosed.
  • a mattress and a control method for a guardian to grasp and control an operation status from a remote location Disclosed is a mattress and a control method for a guardian to grasp and control an operation status from a remote location.
  • the mattress control method includes obtaining user's biometric information, outputting vibration based on a sound source according to a comparison result between the biometric information and a threshold value, and at least one of the biometric information, the threshold value, and the mattress control information. sending one to an external controller, wherein the biometric information includes at least immobile state duration information as lower information, and the threshold value includes at least an immobile state duration threshold value; The vibration is output when the immobility state duration information exceeds a threshold value for the immobility state duration, and when external control information is received from the external controller, the vibration is output based on the external control information.
  • the outputting may include outputting a sound based on the sound source, and the sound is output when the immobility state duration time information exceeds an immobility state duration threshold value.
  • the sound source is determined based on beats per minute (BPM) of the sound source and the biometric information.
  • the biometric information further includes sleep biometric information, and when it is determined that the user is in a sleeping state based on the sleep biometric information, the output of the sound is stopped.
  • the mattress includes a sensor for obtaining user's biometric information, a control unit configured to control a vibration unit according to a comparison result between the biometric information and a threshold value, and output vibration based on a sound source, and the biometric information, the threshold value, and the and a communication interface configured to transmit at least one of control information of the mattress to an external controller, wherein the biometric information includes at least floating state duration information as sub-information, and the threshold value is at least a floating state duration threshold value. wherein the vibration is output when the immobility state duration information exceeds a threshold value for the immobility state duration, and when external control information is received from the external controller, the vibration is output based on the external control information.
  • the control unit is further configured to control a speaker to output a sound based on the sound source, and the sound is output when the immobility state duration time information exceeds an immobility state duration threshold value.
  • the sound source is determined based on beats per minute (BPM) of the sound source and the biometric information.
  • the biometric information further includes sleep biometric information, and the control unit stops the sound output when it is determined that the user is in a sleeping state based on the sleep biometric information.
  • the mattress and its control method of the present invention do not generate a hammock phenomenon.
  • the mattress and its control method of the present invention have a long operation cycle for preventing pressure sores.
  • the mattress of the present invention and its control method can effectively prevent pressure sores.
  • the mattress and its control method of the present invention enable the guardian to grasp and control the operation status from a remote location.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for controlling a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates biometric information and threshold values of a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for controlling a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the mattress acquires the user's biometric information (S100).
  • An air-type mattress filled with air inside can be used as the mattress 100 of the present application, but is not limited thereto, and all types of mattresses capable of generating vibration through a medium can be used as the mattress 100 of the present application. . Therefore, not only liquid type mattresses such as water mattresses, but also solid mattresses made of synthetic resins, fibers, springs, etc. may be used as the mattress 100 of the present invention.
  • the user refers to a person who receives vibration or sound through the mattress 100 . Users mainly include, but are not limited to, persons with reduced mobility such as the elderly, patients, children, and the disabled.
  • the biometric information is obtained through the sensor 110 .
  • the sensor 110 may include a pressure sensor, a temperature sensor, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a vein sensor, a heart rate sensor, a respiration sensor, and a bio noise sensor used to acquire various types of biometric information.
  • a highly sensitive semiconductor composite sensor may be employed as the sensor 110 .
  • the high-sensitivity semiconductor composite sensor has high reliability and stability and easy maintenance compared to conventional metal foil load cell sensors.
  • the mattress 100 may perform correction and noise filtering on information obtained through the sensor 110 .
  • the biometric information may include at least immobility state duration information as lower information
  • the threshold value may include at least one lower threshold value respectively corresponding to the lower information of the biometric information.
  • the immobility state duration information means a duration from when the user's last motion is sensed to when the next motion is sensed. Since pressure sores occur when there is no motion for a long time, immobility duration information is one of the main parameters used to predict the occurrence of pressure sores. In order to obtain the floating state duration information, a pressure sensor, an infrared sensor, a noise measurement sensor, or the like may be used, but is not limited thereto.
  • the biometric information may include motion count information and the threshold may include a motion count threshold (not shown).
  • Motion count information refers to the number of times a user's motion is detected for a certain period of time.
  • the mattress 100 may be configured to output vibration based on a sound source when the motion count information is less than the motion count threshold.
  • the mattress outputs vibration based on the sound source according to the comparison result between the biometric information and the threshold value (S110).
  • the mattress 100 may compare immobility state duration time information among acquired biometric information with an immobility state duration threshold value.
  • the immobility duration threshold value N means the shortest time in which pressure sores are expected to occur.
  • the immobility duration threshold value N may be an input value received from outside the mattress 100 (eg, the user himself, a caregiver, or guardian). At this time, the input value may be input through an input device (including an external controller) connected to the mattress 100 through wired or wireless communication.
  • the immobility duration threshold value N may be a value received from an external DB in which medical-related information is stored.
  • the external DB may be a DB operated by a pressure sore research society, a university hospital, a government health organization, and the like.
  • the immobility duration threshold N determined by the external DB is highly reliable.
  • the immobility duration threshold value N may be a value derived from an analysis result of the user's pressure sore-related data.
  • a user's blood flow rate, blood pressure, etc. are one of the parameters that affect the occurrence of pressure sores.
  • the user's blood flow rate and blood pressure may differ depending on age, gender, health condition, and the like. Therefore, the duration required for pressure sores to occur may also differ from user to user. If the same immobility duration threshold value N is applied to all users, unnecessary vibration can be output to patients who do not develop bedsores for a relatively long time, and the purpose of preventing bedsores can be achieved for patients who do not develop bedsores within a relatively short period of time. Unattainable. By setting a different immobility duration threshold value N for each user, it is possible to provide an optimal pressure sore prevention function to all users.
  • Vibration based on the sound source refers to vibration corresponding to the properties of the sound source (eg, melody, tempo, volume, key, etc.). Unlike mechanically repeated vibrations, the present invention can resolve the monotony of vibrations and provide pleasure to the user by outputting vibrations based on a sound source.
  • the sound source may be determined based on beats per minute (BPM) of the sound source and biometric information.
  • BPM beats per minute
  • the mattress 100 may be configured such that a higher BPM sound source is selected as the floating state duration increases. In other words, since a sound source having a higher BMP is selected as the user moves less, the occurrence of pressure sores can be effectively prevented.
  • the sound source may be selected by a user or protective personnel.
  • a sound source is selected by the user, user satisfaction is improved because the user's preference is reflected.
  • a sound source is selected by protective personnel, the effect of preventing pressure sores can be improved by selecting mainly a sound source with a high BPM.
  • the sound source may be selected based on a user's sound source selection history. According to this, the sound source may be one most frequently selected as a sound source that is the basis of vibration.
  • the sound source may be selected as having a high degree of similarity to the previously selected sound source in terms of melody, tempo, volume, key, and the like. Through this, it is possible to continuously provide the same or similar strength, but minimize monotony or fatigue perceived by the user.
  • the sound source may be composed of a series of sound sources whose BPM gradually decreases. Through this, it is possible to prevent the occurrence of pressure sores and minimize the effect of vibration on the user's rest.
  • the mattress 100 of the present invention uses the principle of vibrating according to a sound source, it provides a scrub massage effect.
  • the mattress 100 of the air grid, alternating buoyancy, and tilting method does not provide a scrub massage effect because it only pushes the user using the principle of air pressure expansion.
  • the mattress 100 of the present invention only transmits vibration, and since the shape of the mattress 100 is maintained, it provides a comfortable use experience to the user.
  • a large amount of fiber thread pillars inside the mattress 100 may connect the upper and lower surfaces of the mattress 100.
  • the mattress 100 of the air grid, alternating buoyancy, and tilting method has a relatively low degree of comfort because its shape changes during operation.
  • the mattress 100 may be further configured to output sound based on a sound source that is the basis of vibration.
  • the control information of the mattress 100 includes information on the need for sound output, information on whether sound is currently being output, information on a sound source or sound source list that is the basis of the sound being output, information on the duration of the sound being output, and recommendation. It may further include at least one of sound output duration information, sound volume information, power supply state information of a speaker, and the like.
  • a speaker may be further installed on one side of the mattress 100 .
  • There may be at least one speaker, and may be disposed at a position close to the user's ear.
  • the sound may be output when the floating state duration information exceeds a floating state duration threshold.
  • the mattress 100 may amplify the vibration or sound as needed by further including an amplifier (not shown).
  • vibration and sound may be output synchronously or asynchronously.
  • vibration and sound are synchronously output, side effects such as dizziness that may be caused by asynchronous mixing can be minimized.
  • vibration and sound may be output based on different sound sources.
  • a sound source with a high BPM for example, a rap or hip-hop sound source
  • a sound based on a sound source with a low BPM for example, a classical sound source
  • vibration when sound is output in a stereotype, vibration may also be output in a stereotype.
  • the mattress 100 may include at least two speakers and at least two vibration units 120 .
  • the mattress transmits at least one of the biometric information, the threshold value, and mattress control information to an external controller (S120).
  • the control information includes information on the necessity of outputting vibration, information on whether vibration is currently being output, information on a sound source or sound source list that is the basis of output vibration, information on the duration of vibration being output, and information on recommended duration of outputting vibration. , vibration output intensity information, power supply state information of the vibration unit 120, and the like.
  • the external controller 200 refers to a device that is connected to the mattress 100 through wired or wireless communication and remotely controls the mattress 100 .
  • the external controller 200 may include various devices such as the mattress 100 and a mobile phone, a laptop computer, a tablet PC, a desktop computer, a smart watch, smart glasses, a smart band, a head mounted device (HMD), a TV, and a PDA.
  • the external controller 200 may be controlled by a user or protective personnel. When the user uses the external controller 200, vibration and/or sound may be output based on the user's most preferred sound source. By using the external controller 200, care personnel can take care of the user even at a remote location.
  • the external controller 200 may visually or audibly output the biometric information, the threshold value, and the control information.
  • the external controller 200 may receive external control information from the outside through an input unit (a microphone, a button, a touch screen, etc.) and transmit it to the mattress 100 .
  • an input unit a microphone, a button, a touch screen, etc.
  • the protective personnel may input external control information to the external controller 200 to control the mattress 100 to output vibrations.
  • the threshold may be updated with biometric information at the time when the external control signal is received.
  • the mattress 100 may output vibration based on the external control information.
  • the priority of the external control information is higher than the priority of the comparison result between the biometric information and the threshold value in terms of triggering the vibration output.
  • vibration may be output according to external control information.
  • the priority of the comparison result between the biometric information and the threshold may be set higher than that of the external control information.
  • the external control information may include at least one of vibration or sound output information, vibration or sound stop information, vibration or sound duration setting information, and sound source information that is a basis of vibration or sound.
  • FIG. 2 illustrates biometric information and threshold values of a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the threshold value may include lower threshold values respectively corresponding to lower information of biometric information.
  • biometric information may include motion count information, immobile state duration information, pulse information, respiration information, and the like.
  • the threshold may include a motion count threshold, an immobility duration threshold, a pulse threshold, a respiration threshold, and the like.
  • the biometric information may further include body temperature information, snoring information, bruxism information, and the like, and correspondingly, the threshold value further includes a body temperature threshold value, a snoring threshold value, and a bruxism threshold value. can do.
  • the threshold value may be a value preset by a user or protective personnel, or a value input from the outside.
  • pulse information, respiration information, body temperature information, snoring information, and bruxism information may be used as sleep biometric information. Specifically, compared to during activity, during sleep, the pulse rate is lowered, the volume of breathing is reduced, and the body temperature is lowered. Therefore, when the pulse information is less than the pulse threshold value, the respiration information is less than the respiratory threshold value, or the body temperature information is less than the body temperature threshold value, it may be determined that the user is in a sleep state. Also, when the snoring information exceeds the snoring threshold value or the bruxism information exceeds the bruxism threshold value, the user may be determined to be in a sleep state.
  • the mattress 100 may further include an optical sensor 110 to determine whether or not to sleep through the amount of light or the intensity of illumination.
  • a sound source that is the basis of vibration may be selected as having a BPM lower than a sleeping BPM threshold.
  • FIG. 3 is a block diagram of a mattress according to an embodiment of the present invention.
  • the mattress 100 includes a sensor 110 , a vibration unit 120 , a control unit 130 , and a communication interface 150 .
  • the sensor 110 obtains user's biometric information.
  • the control unit 130 controls the vibration unit 120 according to the comparison result between the biometric information and the threshold value, and outputs vibration based on the sound source.
  • the communication interface 150 transmits at least one of the biometric information, the threshold value, and control information of the mattress 100 to an external controller.
  • the mattress 100 may further include a speaker as a means for outputting sound based on a sound source.

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Abstract

매트리스 제어 방법은, 사용자의 생체 정보를 획득하는 단계, 상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라, 음원에 기초한 진동을 출력하는 단계 및 상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동 상태 지속 시간 정보를 포함하고, 상기 임계값은 적어도 부동 상태 지속 시간 임계값을 포함하고, 상기 진동은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되고, 상기 외부 제어기로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 출력된다.

Description

매트리스 및 그 제어 방법
본 발명은 매트리스 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
인간의 평균 수명이 늘어남에 따라 전체 인구 중 노인 비율이 점차 증가하고 있다. 노인 중 거동이 불편한 자(이하, “거동 불편 노인”이라 함)는 침대 또는 병상에 누운 상태로 보내는 시간이 길다. 거동 불편 노인은 활동이 전혀 없거나 거의 없기 때문에 그 신체에 욕창이 발생할 가능성이 높다. 욕창 발생을 방지하기 위해서는, 보호 인력(예를 들어, 보호자, 간병인, 의료인 등)이 외력을 가하여 거동 불편 노인의 병상 접촉면을 자주 바꿔줄 필요가 있다. 보호 인력은 감각(육안 관찰, 기억력 등)에 기초하여 상태를 판단하고 상응하는 조치를 취하므로, 상기 판단이 부정확하거나 상기 조치가 부적합할 수 있다. 또한, 보호 인력을 통한 돌봄은 고비용이다. 따라서, 거동 불편 노인에 대한 욕창 방지 효과가 높고 비용을 절감할 수 있는 방법을 필요로 하게 되었다.
공기로 채워진 매트리스, 즉 에어 매트리스는 욕창 방지를 위한 대표적인 장치 중 하나이다. 종래의 에어 매트리스는 공기 격자, 교대 부양 또는 틸팅 방식을 통해 거동 불편 노인의 신체에 외력을 가한다. 상기 방식들은 거동 불편 노인과 병상 간의 접촉면을 일시적으로 변화시키기는 하나, 해먹 현상을 야기할 가능성이 높다. 또한, 종래의 방식은 사용자의 수직 위치를 일정 정도 조절할 뿐이므로, 욕창 방지 동작이 중단된 후로부터 비교적 단시간 내에, 욕창 방지 동작이 수행되었던 사용자의 신체 부위에 대해 다시 욕창 방지 동작을 필요로 하는 경우가 많다. 다시 말해서, 종래의 매트리스는 욕창 방지를 위한 동작의 주기가 비교적 짧다. 이는 사용자에게 매트리스 사용으로 인한 불쾌감을 유발할 수 있고, 전력이 많이 소모되며, 매트리스의 사용 수명을 단축시킨다. 또한, 종래의 매트리스는 가정 또는 병원 등의 장소에서 사용되는 것으로, 보호자가 원격지에 있는 경우 매트리스의 동작 현황을 파악하거나 매트리스를 제어하기 어렵다.
해먹 현상이 발생하지 않는 매트리스 및 그 제어 방법이 개시된다.
욕창 방지를 위한 동작 수행 주기가 긴 매트리스 및 그 제어 방법이 개시된다.
욕창을 효과적으로 방지할 수 있는 매트리스 및 그 제어 방법이 개시된다.
보호자가 원격지에서 동작 현황을 파악하고, 제어할 수 있는 매트리스 및 그 제어 방법이 개시된다.
매트리스 제어 방법은, 사용자의 생체 정보를 획득하는 단계, 상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라, 음원에 기초한 진동을 출력하는 단계 및 상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동(不動) 상태 지속 시간 정보를 포함하고, 상기 임계값은 적어도 부동(不動) 상태 지속 시간 임계값을 포함하고, 상기 진동은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되고, 상기 외부 제어기로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 출력된다.
상기 출력하는 단계는, 상기 음원에 기초한 음향을 출력하는 단계를 포함하고, 상기 음향은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력된다.
상기 음원은 상기 음원의 BPM(beats per minute) 및 상기 생체 정보에 기초하여 결정된다.
상기 생체 정보는 수면 생체 정보를 더 포함하고, 상기 수면 생체 정보에 기초하여 상기 사용자가 수면 상태라고 판단되는 경우, 상기 음향은 출력이 중단된다.
매트리스는, 사용자의 생체 정보를 획득하는 센서, 상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라 진동 유닛을 제어하여, 음원에 기초한 진동을 출력하도록 구성되는 제어 유닛 및 상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송하도록 구성되는 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동 상태 지속 시간 정보를 포함하고, 상기 임계값은 적어도 부동 상태 지속 시간 임계값을 포함하고, 상기 진동은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되고, 상기 외부 제어기로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 출력된다.
상기 제어 유닛은, 스피커를 제어하여 상기 음원에 기초한 음향을 출력하도록 더 구성되고, 상기 음향은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력된다.
상기 음원은 상기 음원의 BPM(beats per minute) 및 상기 생체 정보에 기초하여 결정된다.
상기 생체 정보는 수면 생체 정보를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 수면 생체 정보에 기초하여 상기 사용자가 수면 상태라고 판단되는 경우, 상기 음향 출력을 중단한다.
본 발명의 매트리스 및 그 제어 방법은 해먹 현상이 발생하지 않는다.
본 발명의 매트리스 및 그 제어 방법은 욕창 방지를 위한 동작 수행 주기가 길다.
본 발명의 매트리스 및 그 제어 방법은 욕창을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 매트리스 및 그 제어 방법은 보호자가 원격지에서 동작 현황을 파악하고, 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 제어 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 생체 정보 및 임계값을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 블록도이다.
본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명에 따른 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 명백한 것은, 설명된 실시예는 본 발명의 모든 실시예가 아니라 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 본 발명은 여기에 설명된 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다. 본 발명에 기술된 본 발명의 실시예에 기초하여, 어떠한 창조적 노력의 투입 없이 통상의 기술자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 모두 본 발명의 보호범위 내에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 제어 방법의 순서도이다.
매트리스는 사용자의 생체 정보를 획득한다(S100).
내부에 공기가 충전된 에어 타입 매트리스가 본원의 매트리스(100)로서 사용될 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 매질을 통해 진동을 발생시킬 수 있는 모든 타입의 매트리스가 본원의 매트리스(100)로서 사용될 수 있다. 그러므로, 물 매트리스 등과 같은 액체 타입 매트리스 뿐 아니라, 내부가 합성 수지, 섬유, 스프링 등으로 구성된 고형 매트리스도 본원의 매트리스(100)로서 사용될 수 있다. 본원에서 사용자는 매트리스(100)를 통해 진동 또는 음향을 제공 받는 자를 지칭한다. 사용자는 주로 노인, 환자, 소아, 장애인 등 거동이 불편한 자를 포함하나 이에 국한되지는 않는다.
상기 생체 정보는 센서(110)를 통해 획득된다. 상기 센서(110)는 각종 생체 정보를 획득하는 데 사용되는 압력 센서, 온도 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 정맥 센서, 심박 센서, 호흡 센서, 생체 소음 센서 등을 포함할 수 있다. 고감도 반도체식 복합 센서가 센서(110)로 채용될 수 있다. 고감도 반도체식 복합 센서는 종래의 금속박 로드셀 센서에 비해 신뢰성 및 안정성이 높고 유지보수가 용이하다. 매트리스(100)는 센서(110)를 통해 획득된 정보에 대해 보정 및 노이즈 필터링을 수행할 수 있다.
상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동(不動) 상태 지속 시간 정보를 포함할 수 있고, 상기 임계값은 상기 생체 정보의 하위 정보에 각각 대응되는 적어도 하나의 하위 임계값을 포함할 수 있다. 생체 정보와 임계값 간의 관계, 및 생체 정보의 하위 정보와 하위 임계값 간의 관계에 대해서는 아래에서 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.
부동 상태 지속 시간 정보는 사용자의 최후 동작이 감지된 시점으로부터 다음 동작이 감지되기까지의 지속 시간을 의미한다. 욕창은 오랜 시간 동안 동작이 없는 경우 발생하므로, 부동 상태 지속 시간 정보는 욕창 발생을 예측에 사용되는 주요 파라미터 중 하나이다. 부동 상태 지속 시간 정보를 획득하기 위해, 압력 센서, 적외선 센서, 소음측정 센서 등이 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.
다른 일 실시예에 있어서, 생체 정보는 모션 횟수 정보를 포함할 수 있고 임계값은 모션 횟수 임계값을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 모션 횟수 정보는 일정 시간 동안 사용자의 움직임이 감지된 횟수를 의미한다. 매트리스(100)는 모션 횟수 정보가 모션 횟수 임계값 미만인 경우, 음원에 기초한 진동을 출력하도록 구성될 수도 있다.
매트리스는 상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라, 음원에 기초한 진동을 출력한다(S110).
일 실시예에 있어서, 매트리스(100)는 획득된 생체 정보 중 부동 상태 지속 시간 정보를 부동 상태 지속 시간 임계값과 비교할 수 있다. 부동 상태 지속 시간 정보 M이 부동 상태 지속 시간 임계값 N을 초과하는 경우, 매트리스(100)는 진동을 출력한다. 여기에서, 부동 상태 지속 시간 임계값 N은 욕창이 발생이 예상되는 최단 시간을 의미한다.
일례에 있어서, 부동 상태 지속 시간 임계값 N은 매트리스(100) 외부(예를 들어, 사용자 본인, 간병인 또는 보호자)로부터 수신된 입력값일 수 있다. 이때, 상기 입력값은 매트리스(100)에 유무선 통신으로 연결된 입력 장치(외부 제어기를 포함함)를 통해 입력될 수 있다.
다른 일례에 있어서, 부동 상태 지속 시간 임계값 N은 의학 관련 정보가 저장된 외부 DB로부터 수신된 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 DB는 욕창 연구 학회, 대학 병원, 정부 보건 기구 등이 운영하는 DB일 수 있다. 외부 DB에 의해 결정된 부동 상태 지속 시간 임계값 N은 신뢰도가 높다.
또 다른 일례에 있어서, 부동 상태 지속 시간 임계값 N은 사용자의 욕창 관련 데이터의 분석 결과로부터 도출된 값일 수 있다. 사용자의 혈류 속도, 혈압 등은 욕창 발생 여부에 영향을 미치는 파라미터 중 하나이다. 사용자의 혈류 속도, 혈압은 연령, 성별, 건강 상태 등에 의해 상이할 수 있다. 그러므로, 욕창이 발생하기 위해 필요한 지속 시간도 사용자마다 상이할 수 있다. 모든 사용자에게 동일한 부동 상태 지속 시간 임계값 N을 적용할 경우, 상대적으로 장시간 동안 욕창이 발생하지 않는 환자에게는 불필요한 진동을 출력할 수 있고, 상대적으로 단시간 내에 욕창이 발생하는 환자에게는 욕창 방지의 목적을 달성할 수 없다. 사용자마다 각기 다른 부동 상태 지속 시간 임계값 N을 설정함으로써, 모든 사용자에게 최적의 욕창 방지 기능을 제공할 수 있다.
음원에 기초한 진동은 상기 음원의 속성(예를 들어, 선율, 박자, 볼륨, 키 등)에 대응되는 진동을 의미한다. 본 발명은 기계적으로 반복되는 진동과 달리, 음원에 기초한 진동을 출력함으로써, 진동의 단조로움을 해소하고 사용자에게 즐거움을 제공할 수 있다. 여기에서, 음원은 상기 음원의 BPM(beats per minute) 및 생체 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 매트리스(100)는 부동 상태 지속 시간이 길어질수록 높은 BPM의 음원이 선택되도록 구성할 수 있다. 다시 말해서, 사용자의 움직임이 적을수록 높은 BMP을 가진 음원이 선택되므로 효과적으로 욕창 발생을 방지할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 음원은 사용자 또는 보호 인력에 의해 선택될 수 있다. 음원이 사용자에 의해 선택되는 경우, 본인의 기호가 반영되므로 사용자 만족도가 향상된다. 음원이 보호 인력에 의해 선택되는 경우, BPM이 높은 음원 위주로 선택함으로써 욕창 방지 효과를 제고할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 음원은 사용자의 음원 선택 이력에 기초하여 선택될 수 있다. 이에 따르면, 상기 음원은 진동의 기초가 되는 음원으로 가장 자주 선택되었던 것일 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 음원은 직전 선택되었던 음원과 선율, 박자, 볼륨, 키 등의 측면에서 유사도가 높은 것으로 선택될 수 있다. 이를 통해, 동일 또는 유사한 강도를 지속적으로 제공하되, 사용자가 인지하는 단조로움 또는 피로감을 최소화할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 음원은 BPM이 점차 감소하는 일련의 음원으로 구성될 수 있다. 이를 통해, 욕창 발생을 방지함과 동시에, 진동이 사용자의 휴식에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명의 매트리스(100)는 음원에 따라 진동하는 원리를 이용하므로 스크럽(scrub) 마사지 효과를 제공한다. 공기 격자, 교대 부양, 틸팅 방식의 매트리스(100)는 공기압 팽창 원리를 이용하여 사용자를 밀어낼 뿐이므로 스크럽 마사지 효과를 제공하지 못한다. 한편, 본 발명의 매트리스(100)는 진동을 전달할 뿐, 매트리스(100)의 형상은 유지되므로 사용자에게 안락한 사용 경험을 제공한다. 매트리스(100)의 형상 유지를 위해 매트리스(100) 내부에 다량의 섬유 실기둥이 매트리스(100) 내부의 상면 및 하면을 연결할 수 있다. 공기 격자, 교대 부양, 틸팅 방식의 매트리스(100)는, 동작 시 그 형상이 변화하므로 상대적으로 안락함의 정도가 비교적 낮다.
도시되지 않았으나, 매트리스(100)는 진동의 기초가 되는 음원에 기초하여 음향을 출력하도록 더 구성될 수 있다. 이때, 매트리스(100)의 제어 정보는 음향 출력 필요성에 관한 정보, 현재 음향이 출력되는 상태인지에 대한 정보, 출력되는 음향의 기초가 되는 음원 또는 음원 리스트 정보, 출력 중인 음향의 지속 시간 정보, 권장되는 음향 출력 지속 시간 정보, 음향 볼륨 정보, 스피커의 전력 공급 상태 정보 등 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이를 위해 매트리스(100)의 일측에 스피커가 더 설치될 수 있다. 스피커는 적어도 하나 이상일 수 있고, 사용자의 귀와 근접한 위치에 배치될 수 있다. 여기에서, 상기 음향은 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력될 수 있다. 진동만 출력되는 경우에 비해, 진동 및 음향이 함께 출력되는 경우, 사용자는 진동에 대한 민감도가 상대적으로 낮아지므로 사용자 경험이 제고된다. 이는 진동 및 음향이 동일한 음원에 기초한 것이기 때문에, 사용자가 음향으로 인해 진동을 잘 느끼지 못하게 되기 때문이다. 매트리스(100)는 증폭기를 더 포함함으로써 상기 진동 또는 음향을 필요에 따라 증폭시킬 수 있다(미도시).
일 실시예에 있어서, 진동과 음향은 동기화 또는 비동기화 출력될 수 있다. 진동 및 음향이 동기화 출력되는 경우, 비동기적 혼합이 야기할 수 있는 어지러움증 등의 부작용을 최소화할 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 진동과 음향은 상이한 음원에 기초하여 출력될 수 있다. 이 경우, 높은 BPM을 가진 음원(예를 들어, 랩, 힙합 음원)에 기초한 진동을 출력하여 욕창 방지 효과를 극대화하되, 낮은 BPM을 가진 음원(예를 들어, 클래식 음원)에 기초한 음향을 출력하여 사용자의 심적 안정을 달성할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 음향이 스테레오 타입으로 출력되는 경우, 진동도 스테레오 타입으로 출력될 수 있다. 이를 위해, 매트리스(100)는 적어도 2개의 스피커 및 적어도 2개의 진동 유닛(120)을 포함할 수 있다.
매트리스는 상기 생체 정보, 상기 임계값, 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송한다(S120).
상기 제어 정보는 진동 출력 필요성에 관한 정보, 현재 진동이 출력되는 상태인지에 대한 정보, 출력되는 진동의 기초가 되는 음원 또는 음원 리스트 정보, 출력 중인 진동의 지속 시간 정보, 권장되는 진동 출력 지속 시간 정보, 진동 출력 강도 정보, 진동 유닛(120)의 전력 공급 상태 정보 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외부 제어기(200)(미도시)는 매트리스(100)와 유무선 통신을 통해 연결되어 원격으로 매트리스(100)를 제어하는 기기를 지칭한다. 외부 제어기(200)는 매트리스(100)와 핸드폰, 노트북, 태블릿 PC, 데스크탑, 스마트 워치, 스마트 글래스, 스마트 밴드, HMD(head mounted device), TV, PDA 등의 다양한 기기를 포함할 수 있다. 외부 제어기(200)는 사용자 또는 보호 인력에 의해 제어될 수 있다. 사용자가 외부 제어기(200)를 사용할 경우, 사용자 본인이 가장 선호하는 음원에 기초하여 진동 및/또는 음향을 출력할 수 있다. 보호 인력은 외부 제어기(200)를 사용함으로써 원격지에서도 사용자를 돌볼 수 있다.
외부 제어기(200)는 상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 제어 정보를 시각적 또는 청각적으로 출력할 수 있다. 외부 제어기(200)는 입력부(마이크, 버튼, 터치 스크린 등)를 통해 외부로부터 외부 제어 정보를 수신하여, 매트리스(100)에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보가 임계값을 초과하지는 않았지만 임계값에 근접한 수치인 경우, 보호 인력은 매트리스(100)를 제어하여 진동을 출력하도록 하는 외부 제어 정보를 외부 제어기(200)에 입력할 수 있다. 이때, 상기 임계값은 상기 외부 제어 신호가 수신된 시점의 생체 정보로 갱신될 수 있다.
매트리스(100)는 외부 제어기(200)로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 진동을 출력할 수 있다. 이는, 진동 출력의 트리거링 측면에서, 외부 제어 정보의 우선순위가 생체 정보와 임계값의 비교 결과의 우선순위보다 높음을 의미한다. 이 경우, 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따르면 진동을 출력할 필요가 없다고 판단되더라도 외부 제어 정보에 따라 진동이 출력될 수 있다. 반대로, 생체 정보와 임계값의 비교 결과의 우선순위는 외부 제어 정보의 우선순위보다 높게 설정될 수도 있다. 외부 제어 정보는 진동 또는 음향 출력 정보, 진동 또는 음향 중단 정보, 진동 또는 음향 지속 시간 설정 정보, 진동 또는 음향의 기초가 되는 음원 정보 등 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 생체 정보 및 임계값을 도시한다.
임계값은 생체 정보의 하위 정보에 각각 대응되는 하위 임계값을 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 생체 정보는 모션 횟수 정보, 부동 상태 지속 시간 정보, 맥박 정보, 호흡 정보 등을 포함할 수 있다. 이 때, 임계값은 모션 횟수 임계값, 부동 상태 지속 시간 임계값, 맥박 임계값, 호흡 임계값 등을 포함할 수 있다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 생체 정보에는 체온 정보, 코골이 정보, 이갈이 정보 등을 더 포함할 수 있고, 이와 대응되도록, 임계값은 체온 임계값, 코골이 임계값, 이갈이 임계값 등을 더 포함할 수 있다. 본원에서 임계값은 사용자 또는 보호 인력에 의해 사전 설정된 값이거나, 외부로부터 입력된 값일 수 있다.
상기 하위 정보 중 맥박 정보, 호흡 정보, 체온 정보, 코골이 정보, 이갈이 정보 등은 수면 생체 정보로 이용될 수 있다. 구체적으로, 활동 중과 비교하면, 수면 중에는 맥박이 낮아지고, 호흡량이 줄며, 체온이 내려간다. 그러므로, 맥박 정보가 맥박 임계값 미만이거나, 호흡 정보가 호흡 임계값 미만이거나, 체온 정보가 체온 임계값 미만인 경우, 사용자는 수면 상태라고 판단될 수 있다. 또한, 코골이 정보가 코골이 임계값을 초과하거나 이갈이 정보가 이갈이 임계값을 초과하는 경우에도 사용자는 수면 상태로 판단될 수 있다. 음향 출력은 사용자의 수면을 방해할 수 있으므로, 사용자가 수면 상태로 판단되면 음향 출력은 중단될 수 있다. 사용자가 수면 상태인지 여부는, 광량, 조도, 시간을 통해서도 판단될 수 있다. 매트리스(100)는 광량이나 조도를 통해 수면 여부를 판단하기 위해 광 센서(110)를 더 포함할 수 있다. 사용자가 수면 상태로 판단되는 경우, 진동의 기초가 되는 음원은 그 BPM이 수면 BPM 임계값 미만인 것으로 선택될 수 있다. 이를 통해, 욕창 발생을 방지함과 동시에, 사용자의 수면의 질을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트리스의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 매트리스(100)는 센서(110), 진동 유닛(120), 제어 유닛(130), 통신 인터페이스(150)를 포함한다. 센서(110)는 사용자의 생체 정보를 획득한다. 제어 유닛(130)은 상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라 진동 유닛(120)을 제어하여, 음원에 기초한 진동을 출력한다. 통신 인터페이스(150)는 상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스(100)의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송한다. 도시되지 않았으나, 매트리스(100)는 음원에 기초하여 음향을 출력하는 수단으로서 스피커를 더 포함할 수 있다.
전술한 실시예는 본 발명을 제한하기보다는 본 발명을 예시하며, 통상의 기술자는 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 대안적인 실시 예를 설계할 수 있음에 유의해야 한다. 청구범위에 있어서, 괄호 안에 놓인 임의의 참조 부호는 청구범위를 제한하지 않는 것으로 해석된다. "포함하는"이라는 단어는 청구항에 열거되지 않은 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 구성요소 앞에 위치한 단어 "하나" 또는 "하나의"는 이러한 다수의 구성 요소의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 몇 개의 별개의 요소를 포함하는 하드웨어 및 적절하게 프로그래밍 된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 일부 장치의 유닛을 나열하는 청구항에 있어서, 이러한 장치의 일부는 동일한 하드웨어 아이템으로 구현될 수 있다. 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 단어의 사용은 순서를 의미하지 않는다. 이 단어들은 명칭으로 해석될 수 있다.
이상 설명한 내용은, 본 발명의 특정 실시예 또는 특정 실시예의 설명일 뿐이며, 본 발명의 보호범위는 이에 제한되지 않고, 통상의 기술자가 본 발명에 개시된 기술범위 내에서, 용이하게 변경 또는 교체할 수 있는 것은 모두 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 간주된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위의 보호범위를 기준으로 한다.

Claims (8)

  1. 매트리스 제어 방법에 있어서,
    사용자의 생체 정보를 획득하는 단계;
    상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라, 음원에 기초한 진동을 출력하는 단계; 및
    상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동(不動) 상태 지속 시간 정보를 포함하고, 상기 임계값은 적어도 부동(不動) 상태 지속 시간 임계값을 포함하고,
    상기 진동은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되고, 상기 외부 제어기로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 출력되는,
    매트리스 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는, 상기 음원에 기초한 음향을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 음향은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되는,
    매트리스 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 음원은 상기 음원의 BPM(beats per minute) 및 상기 생체 정보에 기초하여 결정되는,
    매트리스 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 생체 정보는 수면 생체 정보를 더 포함하고,
    상기 수면 생체 정보에 기초하여 상기 사용자가 수면 상태라고 판단되는 경우, 상기 음향은 출력이 중단되는,
    매트리스 제어 방법.
  5. 사용자의 생체 정보를 획득하는 센서;
    상기 생체 정보와 임계값의 비교 결과에 따라 진동 유닛을 제어하여, 음원에 기초한 진동을 출력하도록 구성되는 제어 유닛; 및
    상기 생체 정보, 상기 임계값, 상기 매트리스의 제어 정보 중 적어도 하나를 외부 제어기로 전송하도록 구성되는 통신 인터페이스를 포함하고,
    상기 생체 정보는 하위 정보로서 적어도 부동 상태 지속 시간 정보를 포함하고, 상기 임계값은 적어도 부동 상태 지속 시간 임계값을 포함하고,
    상기 진동은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되고, 상기 외부 제어기로부터 외부 제어 정보가 수신되는 경우, 상기 외부 제어 정보에 기초하여 출력되는,
    매트리스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 스피커를 제어하여 상기 음원에 기초한 음향을 출력하도록 더 구성되고,
    상기 음향은 상기 부동 상태 지속 시간 정보가 부동 상태 지속 시간 임계값을 초과하는 경우 출력되는,
    매트리스.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 음원은 상기 음원의 BPM(beats per minute) 및 상기 생체 정보에 기초하여 결정되는,
    매트리스.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 생체 정보는 수면 생체 정보를 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 수면 생체 정보에 기초하여 상기 사용자가 수면 상태라고 판단되는 경우, 상기 음향 출력을 중단하는,
    매트리스.
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