KR20080005473U

KR20080005473U - 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈

Info

Publication number: KR20080005473U
Application number: KR2020070007965U
Authority: KR
Inventors: 서현배
Original assignee: 서현배
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-11-21

Abstract

본 고안은 저렴한 비용으로 착용과정 없이 자연스럽고 편하게 이용할 수 있고, 인체 압박 시 이물감이 없는 호흡감지용 센서모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위하여 본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈(1)은 복수개의 호흡감지용 센서(4)들을 병렬 연결하여 구성한 띠 형상의 폴리에스테르 필름(2)과, 상기 호흡감지용 센서들이 구성된 띠 형상의 필름을 일정한 간격으로 배치하여 내설한 매트(3)와, 상기 매트 내에 복수개 설치되는 인체유동감지용 센서(5)와, 상기 호흡감지용 센서와 인체유동감지용 센서로부터 수신된 신호를 처리하고 표시부(14)를 통하여 디스플레이하거나 경보신호 발생기(13)를 통하여 경고음을 발할 수 있도록 구성되는 단말기(10)를 구비한다.

Description

매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈{Breathing sensor module}

도 1은 본 고안의 호흡감지용 센서모듈이 설치되는 매트를 예시하여 나타내는 도면이고,

도 2는 본 고안의 호흡감지용 센서모듈이 매트 내에 배치된 형태를 나타내는 평면도이고,

도 3은 본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈의 블록도를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈

2 - 필름 3 - 매트

4 - 호흡감지용 센서 5 - 인체유동감지용 센서

8 - 필름형 배선 10 - 단말기

11 - 감지신호 필터링부 12 - 신호 비교부

13 - 경보신호 발생기 14 - 표시부

15 - 중앙처리장치

본 고안은 자기 방어능력이 없는 영아, 유아, 노약자가 누워있는 자세의 불안정 또는 주의의 부드러운 베개 등에 의하여 기도 유지가 어렵게 되어 무호흡 상태에 빠지는 경우 신속히 주위에 경보를 발생시킬 수 있는 호흡감지용 센서모듈을 구비한 매트에 관한 것으로써, 더 상세히는 저렴한 비용으로 매트의 어느 위치에서나 호흡의 파동 신호를 정확히 감지할 수 있도록 센서를 배치하고, 상기 센서 및 센서를 연결하는 배선들이 인체에 의하여 압박되었을 때 인체에 이질감이 느껴지지 않도록 하는 호흡감지용 센서모듈을 제공하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 어린 영아나 유아의 경우 자기 방어 능력이 없기 때문에 누운 자세가 불안정한 상태로 장시간 방치되거나, 수면 중에 베개, 부드러운 이부자리 등에 의하여 질식이 발생할 수 있고, 보호자가 조기에 이를 조기에 발견하지 못하는 경우 큰 사고로 이어지는 경우가 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 다양한 호흡감지용 센서가 개발되어 있고, 한 예로 본 고안의 출원인이 개발하여 제품화한 실용신안 공개번호 1998-65621호의 기술은 인체의 가슴이나 복부 부분에 면적이 넓은 센서를 직접 부착하여 호흡을 감지할 수 있는 벨트형 구조로 되어 있어 착용 과정이 불편하고, 인체에 압박되 는 구조이므로 착용시 이물감이 느껴지는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 착용과정 없이 자연스럽고 편하게 이용할 수 있도록 호흡감지용 센서모듈이 설치된 매트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 매트의 어느 위치에서나 호흡의 파동 신호를 정확히 감지할 수 있는 호흡감지용 센서모듈의 배치 구조를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 호흡의 파동 신호 감지에 대한 신뢰성이 향상되고 인체 압박 시 이물감이 없는 호흡감지용 센서모듈의 구조를 제공하는데 있다.

상기 목적 달성을 위하여 본 고안은 신축성이 없는 얇은 폴리에스테르 필름(마일라:mylar)을 매트 내에 일정간격으로 배치하고, 상기 각각의 폴리레스테르 필름 내에 병렬 연결되도록 복수의 호흡감지용 센서를 설치한다. 또, 매트 위에 인체의 존재 유무 및 인체의 뒤척임 등을 감지할 수 있는 인체유동감지용 센서를 매트 내에 적어도 1개 이상 설치한다. 또, 상기 호흡감지용 센서와 인체유동감지용 센서로부터 수신된 신호를 처리하여 디스플레이하고 경고할 수 있도록 하는 단말기를 설치한다.

본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈은 복수개의 호흡감지용 센 서들을 병렬 연결하여 구성한 띠 형상의 필름과, 상기 호흡감지용 센서들이 구성된 띠 형상의 필름을 일정한 간격으로 배치하여 내설한 매트와, 상기 매트 내에 복수개 설치되는 인체유동감지용 센서와, 상기 호흡감지용 센서와 인체유동감지용 센서로부터 수신된 신호를 처리하고 표시장치를 통하여 디스플레이하거나 경보신호 발생기를 통하여 경고음을 발할 수 있도록 구성되는 단말기를 포함한다.

또, 상기 호흡감지용 센서 및 인체유동감지용 센서는 로드셀, 압전필름, 압전세라믹 중 선택되는 어느 하나로 이루어지고, 상기 인체유동감지용 센서는 직렬 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈의 기술 구성 및 작용 효과에 대하여 도 1내지 도 3을 참고하여 구체적으로 설명한다.

본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈(1)은 플랙시블하되 신축성이 없는 폴리에스테르 필름(2)을 일정한 간격으로 배치하여 고정한 매트(3)와, 상기 필름(2)에 일정한 간격으로 병렬 연결되어 고정되는 호흡감지용 센서(4)와, 상기 매트에 고정되고 서로 직렬 연결되는 인체유동감지용 센서(5)와, 상기 호흡감지용 센서(4)와, 인체유동감지용 센서(5)로부터 신호를 입력 받아 처리하는 단말기(10)로 이루어진다.

상기 단말기(10)는 감지신호 필터링부(11), 신호 비교부(12), 경보신호 발생기(13), 표시부(14), 상기 감지신호 필터링부 및 신호 비교부를 제어하여 경보신호 를 발하거나 표시부에 디스플레이 하도록 컨트롤하는 중앙처리장치(CPU:15)로 이루어진다. 특히, 본 고안의 호흡감지용 센서(4)는 각 필름(2) 마다 복수개가 일정한 간격으로 배치되어 병렬 연결되도록 구성함으로써 매트를 사용할 때 센서에 대한 인체의 눌림이 어느 위치에서나 쉽게 이루어지도록 하고 배치된 복수의 센서 중 어느 하나라도 인체에 의하여 눌려 압박되는 상태에서 호흡에 의한 압박 변화 파형이 규칙적으로 감지되면 매트 이용자(영아, 유아, 노약자)의 호흡 상태는 정상적인 것으로 판단하므로 신호의 감지에 대한 신뢰성이 크게 향상된다.

또, 호흡감지용 센서(4)가 각각 독립된 필름(2) 내에 병렬 연결되므로 호흡에 의하여 필름이 규칙적으로 진동하는 경우 그 진동이 필름 전체에 전해져 해당 필름의 모든 센서에 신호가 감지되므로 호흡이 정상적으로 이루어지는지 여부를 정확하게 감지할 수 있도록 한다.

또, 필름(2)과 분리시켜 매트(3) 내의 다른 위치에 인체유동감지용 센서(5)를 설치하여 매트를 사용하고 있는지의 여부와 취침 중 뒤척임 등이 몇 번 일어나는지 등을 감지할 수 있도록 한다.

본 고안의 호흡감지용 센서(4)는 미국 엠에스아이사의 LDT 타입의 피조필름 센서, 인체유동감지용 센서(5)는 미국 텍스스캔사 제품의 FSR(force sensing register) 센서를 사용하였으나, 이 센서에 한정되지 않고 로드셀, 압전필름, 압전세라믹 센서 등을 이용하여도 된다.

또, 본 고안은 센서 신호를 감지하기 위한 배선을 일반 전선을 사용하지 않고 은, 구리 등의 도전막을 도금하거나 인쇄한 필름형 배선(8)을 이용함으로써 매 트 위에 누웠을 때 센서 및 배선에 의한 이물감이 전혀 느껴지지 않도록 구성하였다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈(1)은 매트(3) 내에 누워있는 영아나 유아에 대하여 호흡감지용 센서(4) 및 인체유동감지용 센서(5)로부터 신호를 감지하여 단말기(10)에 전송하면 하면 단말기의 감지신호 필터링부(11)를 통하여 신호를 증폭한 후 노이즈를 제거하는 과정을 거친다.

노이즈 제거 과정을 거친 후 신호 비교부(12)는 호흡감지용 센서(4)로부터 수신한 신호가 규칙적인지를 비교 연산하고, 인체유동감지용 센서(5)로부터 수신한 신호는 몇 번의 신호 변화가 있는지를 카운터하여 연산한다.

상기 신호 비교부로부터 비교 연산된 결과는 중앙처리장치(15)에 전송되고 그 중앙처리장치는 감지신호에 대한 이상 유무 및 카운터 회수 등을 판정하여 표시부(14)에 디스플레이하도록 컨트롤함과 동시에 호흡감지용 센서(4)로부터 일정시간 동안 신호가 감지되지 않는 경우에는 무호흡이 있는 것으로 판정하여 경보신호 발생기(13)를 통하여 경보할 수 있도록 구성된다.

본 고안의 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈은 상기 도면에 예시된 구조 및 설명에 한정되는 것은 아니고 본 고안의 청구범위에 기재된 내용 및 고안의 목적을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

본 고안은 매트(3)에 독립적으로 분리되어 설치되는 복수의 필름(2) 내에 일 정한 간격으로 병렬 연결되는 다수의 호흡감지용 센서(4)를 설치함으로서 매트의 어느 위치에서나 쉽게 호흡에 대한 파동 신호를 감지할 수 있도록 함으로써 제품의 신뢰성이 크게 향상된 호흡감지용 센서모듈을 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 센서 및 센서를 연결하는 배선을 필름형으로 구성함으로써 본 고안의 센서모듈이 설치된 매트 위에 누웠을 때 센서 및 배선으로 인한 이물감이 느껴지지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 별도의 착용 과정 없이 매트 위에 누워 있는 것만으로 호흡감지 및 뒤척임 등의 회수가 체크되므로 밴드형과 비교하여 사용이 편리한 장점이 있다.

Claims

복수개의 호흡감지용 센서들을 병렬 연결하여 구성한 띠 형상의 필름과, 상기 호흡감지용 센서들이 구성된 띠 형상의 필름을 일정한 간격으로 배치하여 내설한 매트와, 상기 매트 내에 복수개 설치되는 인체유동감지용 센서와, 상기 호흡감지용 센서와 인체유동감지용 센서로부터 수신된 신호를 처리하고 표시장치를 통하여 디스플레이하거나 경보신호 발생기를 통하여 경고음을 발할 수 있도록 구성되는 단말기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈.
제1항에 있어서,

상기 호흡감지용 센서 및 인체유동감지용 센서는 로드셀, 압전필름, 압전세라믹 중 선택되는 어느 하나로 이루어지고, 상기 인체유동감지용 센서는 직렬 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈.
제1항에 있어서,

상기 필름은 신축성이 없는 폴리에스테르수지재로 이루어진 것을 특징으로 하는 매트에 설치되는 호흡감지용 센서모듈.