KR20110108386A

KR20110108386A - Apparatus for monitoring vital signs

Info

Publication number: KR20110108386A
Application number: KR1020117018402A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 제이 영; 리차드 브이 리프레디; 유리 조브니로브스키
Original assignee: 밤 랩스 인크
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-10-05
Also published as: EP2373213A2; WO2010080794A3; WO2010080794A2; JP2012514501A; EP2373213A4

Abstract

바이털 사인들을 모니터링하기 위한 장치의 실시예들이 본 명세서에 개시되어 있다. 한가지 이런 모니터링 시스템은 유체 블래더를 포함한다. 펌프는 유체 블래더와 유체 연통하고, 펌프는 유체 블래더 내의 유체 압력을 증가시키도록 작동될 수 있다. 센서는 펌프와 함께 패키징되며, 센서는 유체 블래더와 유체 연통하고, 유체 블래더 내의 압력을 결정하도록 작동된다. 제어기는 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된다. Embodiments of an apparatus for monitoring vital signs are disclosed herein. One such monitoring system includes a fluid bladder. The pump is in fluid communication with the fluid bladder and the pump may be operated to increase fluid pressure in the fluid bladder. The sensor is packaged with a pump, and the sensor is in fluid communication with the fluid bladder and is operated to determine the pressure within the fluid bladder. The controller is configured to determine at least one vital sign based on the pressure in the fluid bladder.

Description

바이털 사인들을 모니터링하기 위한 장치{APPARATUS FOR MONITORING VITAL SIGNS}Device for monitoring vital signs {APPARATUS FOR MONITORING VITAL SIGNS}

관련 출원들에 대한 교차 참조Cross Reference to Related Applications

본 출원은 2009년 1월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/349,167호, 2009년 1월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/349,667호 및 2009년 1월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/349,853호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합되어 있다.This application is directed to US patent application Ser. No. 12 / 349,167, filed Jan. 6, 2009, US patent application Ser. No. 12 / 349,667, filed Jan. 7, 2009, and US patent, filed Jan. 7, 2009. Claims priority to application 12 / 349,853, all of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

발명의 분야Field of invention

본 발명은 바이털 사인(vital sign; 활력 징후) 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vital sign monitoring device.

역사적으로, 사람의 활력 증후들을 모니터링하는 것은 심전도(electrocardiogram; EKG) 또는 심탄동계(ballistocardiograph; BCG) 같은 고가의 장비를 필요로 하여 왔다. 다수의 상황들(예를 들어, 가정용, 다수의 디바이스들의 경찰 또는 소방 부서에 의한 소유물 등)에 대해 사용 불가하게 고가라는 점에 추가로, EKG들 및 BCG들 양자 모두는 의료 시설들 외부에서 사용하기에는 너무 성가실 수 있다. 예로서, EKG들은 통상적으로 사용자들의 신체들에 전극들을 부착할 필요가 있으며, BCG들은 사용자들이 그 위에 눕게 되는 크고 무거우며 보기 싫은 힘 측정 플랫폼들에 의존한다.Historically, monitoring human vital signs has required expensive equipment such as electrocardiogram (EGG) or ballistocardiograph (BCG). In addition to being expensive for use in a number of situations (eg, home use, possession by a police or fire department of multiple devices, etc.), both EKGs and BCGs are used outside medical facilities. It can be too cumbersome to do. By way of example, EKGs typically need to attach electrodes to the bodies of users, and BCGs rely on large, heavy and ugly force measurement platforms on which users lie on them.

근래에, 심박률(heart rates) 및 호흡률(respiration rates)들을 측정하기 위해 압전 필름들 또는 센서들의 어레이들을 포함하는 기기들이 개발되어 왔다. 사용자는 이 기기상에 누울 수 있으며, 필름 또는 센서들이 사용자의 심박률 및 호흡률의 신호 지시를 생성할 수 있다. 그러나, 이들 기기들도 고가일 수 있다.In recent years, devices have been developed that include piezoelectric films or arrays of sensors to measure heart rates and respiration rates. The user can lie on the device and the film or sensors can generate signal indications of the user's heart rate and respiration rate. However, these devices can also be expensive.

일부 공지된 공기 매트리스들은 각각 호스에 의해 각각의 공기 매트리스들에 연결된 펌프를 포함한다. 펌프는 공기 매트리스 내로 공기를 밀어넣도록 높은 압력을 생성할 수 있다. 그러나, 공기 매트리스는 시간 경과에 따라 공기가 소실되어 압력이 사전설정된 수준 아래로 강하하게 될 수 있다. 공기 손실과 관련한 문제점들을 감소시키기 위해, 펌프는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 펌프는 압력이 사전설정된 수준 아래로 강하되면 자동으로 작동 상태로 전환된다. 결과적으로, 사용자가 공기 매트리스 내의 공기 압력을 증가시키기 위해 주기적으로 펌프를 작동 상태로 전환시킬 필요가 없다.Some known air mattresses each include a pump connected to each air mattress by a hose. The pump may generate high pressure to force air into the air mattress. However, air mattresses may lose air over time, causing the pressure to drop below a predetermined level. To reduce the problems associated with air loss, the pump may include a pressure sensor, which automatically switches to an operational state when the pressure drops below a predetermined level. As a result, the user does not need to periodically switch the pump to the operating state in order to increase the air pressure in the air mattress.

펌프와 통신하도록 사용되는 압력 센서는 공기 매트리스 상에 누워 있는 사람의 심박률 및 호흡률 같은 바이털 사인들을 검출하도록 추가적으로 활용될 수 있다. 사람의 적어도 하나의 바이털 사인을 결정할 수 있는 수면 모니터링 시스템의 일예에 따라서, 수면 모니터링 시스템은 유체 블래더(fluid bladder)를 포함한다. 펌프는 유체 블래더와 유체 연통하며, 펌프는 유체 블래더 내의 유체 압력을 증가시키도록 작동할 수 있다. 센서는 펌프와 함께 패키징된다. 센서는 유체 블래더와 유체 연통하며, 센서는 유체 블래더 내의 압력을 검출하도록 작동한다. 제어기는 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된다.The pressure sensor used to communicate with the pump may be further utilized to detect vital signs such as heart rate and respiration rate of a person lying on an air mattress. According to one example of a sleep monitoring system capable of determining at least one vital sign of a person, the sleep monitoring system includes a fluid bladder. The pump is in fluid communication with the fluid bladder and the pump may be operable to increase fluid pressure in the fluid bladder. The sensor is packaged with the pump. The sensor is in fluid communication with the fluid bladder, and the sensor operates to detect pressure in the fluid bladder. The controller is configured to determine at least one vital sign based on the pressure in the fluid bladder.

결과적으로, 다수의 바이털 사인 모니터링 기기들에 비해 수면 모니터링 시스템의 비용이 감소될 수 있다. 또한, 수면 모니터링 시스템은 다수의 바이털 사인 모니터링 기기들에 비해 사용하기가 덜 성가실 수 있기 때문에, 수면 모니터링 시스템들은 의료 센터 환경 외부에서 사용될 수 있다. 추가적으로, 종래의 공기 매트리스의 펌프는 압력 센서를 포함할 수 있기 때문에, 단순히 소프트웨어 업그레이드를 제공함으로써 이 압력 센서가 수면 모니터링 시스템을 생성하도록 활용될 수 있다. 또한, 시간 경과에 따라 생성된 수면 정보를 분석함으로써, 수면 모니터링 시스템은 사용자의 수면을 개선시키도록 특정 사용자에게 맞춤화된 압력 설정을 제공할 수 있다.As a result, the cost of the sleep monitoring system can be reduced compared to many vital sign monitoring devices. In addition, sleep monitoring systems can be used outside the medical center environment, as sleep monitoring systems can be less cumbersome to use than many vital sign monitoring devices. In addition, since the pump of a conventional air mattress may include a pressure sensor, this pressure sensor may be utilized to create a sleep monitoring system by simply providing a software upgrade. In addition, by analyzing the sleep information generated over time, the sleep monitoring system can provide customized pressure settings for a particular user to improve the user's sleep.

또한, 수면 모니터링 시스템의 다른 예가 제공된다. 수면 모니터링 시스템은 유체 블래더를 포함한다. 펌프는 유체 블래더로부터 이격되고, 이 펌프는 하우징을 포함하며, 이 하우징은 펌프 구성요소들을 수납하고 유체를 수용하기 위한 유체 입구 및 펌프에 의해 가압된 유체를 출력하기 위한 유체 출구를 형성한다. 긴 도관이 펌프의 유체 출구와 유체 블래더를 유체에 연결한다. 도관은 펌프에 의해 가압된 유체를 위한 통로를 제공하여 유체 블래더 내의 유체 압력을 증가시킨다. 압력 센서는 펌프 하우징의 내부에 물리적으로 결합 되며, 그래서, 센서는 일체형 펌프 유닛의 일부가 되며, 압력 센서는 펌프의 유체 출구에서의 유체 압력을 검출하도록 구성된다. 제어기는 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된다.In addition, another example of a sleep monitoring system is provided. The sleep monitoring system includes a fluid bladder. The pump is spaced apart from the fluid bladder, which includes a housing, the housing defining a fluid inlet for accommodating the pump components and for receiving the fluid and a fluid outlet for outputting the fluid pressurized by the pump. Long conduits connect the fluid outlet of the pump and the fluid bladder to the fluid. The conduit provides a passageway for the fluid pressurized by the pump to increase the fluid pressure in the fluid bladder. The pressure sensor is physically coupled to the interior of the pump housing, so that the sensor becomes part of the integral pump unit, and the pressure sensor is configured to detect the fluid pressure at the fluid outlet of the pump. The controller is configured to determine at least one vital sign based on the pressure in the fluid bladder.

또한, 수면 패드의 일 예가 제공된다. 패드는 유체 블래더를 포함한다. 압력 센서는 유체 블래더와 유체 연통하며, 유체 블래더 내의 유체 압력을 검출하도록 작동할 수 있다. 제어기는 압력 센서와 통신하고, 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 사용자의 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 작동될 수 있다. 유체 블래더 내의 압력과 적어도 하나의 바이털 사인을 포함하는 이력 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 이력 데이터에 기초하여 유체 블래더 내의 압력과 적어도 하나의 바이털 사인 사이의 수면 품질 상관관계를 결정하기 위한 프로세서도 포함된다. 수면 품질 상관관계가 유체 블래더 내의 압력이 더 높으면 사용자의 수면 품질이 개선되는 것으로 나타날 때, 가압된 유체 소스는 유체 블래더 내의 압력을 증가시키도록 작동될 수 있다.In addition, an example of a sleep pad is provided. The pad includes a fluid bladder. The pressure sensor is in fluid communication with the fluid bladder and may be operable to detect fluid pressure within the fluid bladder. The controller may be in communication with the pressure sensor and operable to determine at least one vital sign of the user based on the pressure in the fluid bladder. Memory for storing historical data including pressure in the fluid bladder and at least one vital sign, and determining sleep quality correlations between pressure in the fluid bladder and at least one vital sign based on the historical data A processor is also included. When the sleep quality correlation indicates that the higher the pressure in the fluid bladder, the better the sleep quality of the user, the pressurized fluid source can be operated to increase the pressure in the fluid bladder.

다른 수면 모니터링 장치의 실시예들이 본 명세서에 개시되어 있다. 일 예에서, 패딩 층 아래에 센서를 배치하는 것은 센서가 매트리스 상의 상단 위치를 점유하는 것보다 더 많은 편안함을 제공할 수 있다. 그러나, 센서가 패딩 층 아래에 배치될 때, 패딩층은 매트리스에 입력되는 압력을 감쇠시켜 센서의 적절한 압력 검출을 방해할 수 있다. 예로서, 센서가 매트리스의 발부 부근에서 패딩 층 아래에 존재하는 경우, 심장 박동으로부터 초래되어 매트리스 상에 작용되는 압력은 센서의 패딩층을 통한 경로 전체를 통해 전파하기에 충분한 강도의 파동을 패딩 층 내에 생성하기 어려울 것이다. 패딩 층 아래에 유체 블래더를 사용하는 것은 패딩 층 상에 작용하는 압력으로부터 초래되는 파동들의 센서로의 전달을 도울 수 있다.Embodiments of other sleep monitoring devices are disclosed herein. In one example, placing the sensor under the padding layer can provide more comfort than the sensor occupying a top position on the mattress. However, when the sensor is placed below the padding layer, the padding layer may attenuate the pressure input to the mattress and interfere with proper pressure detection of the sensor. For example, if the sensor is present under the padding layer near the foot of the mattress, the pressure resulting from the heartbeat and acting on the mattress will cause a wave of intensity sufficient to propagate throughout the path through the sensor's padding layer. It will be difficult to generate within. Using a fluid bladder below the padding layer can help transfer the waves resulting from the pressure acting on the padding layer to the sensor.

따라서, 수면 모니터링 시스템의 일 예는 제1 패딩 층을 포함한다. 유체 블래더는 제1 패딩 층 아래에 존재한다. 센서는 유체 블래더와 유체 연통하고, 센서는 바이털 사인 신호를 출력하도록 구성된다.Thus, one example of a sleep monitoring system includes a first padding layer. The fluid bladder is under the first padding layer. The sensor is in fluid communication with the fluid bladder and the sensor is configured to output a vital sine signal.

다른 예에서, 그 위에 누워 있는 사람의 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하기 위한 매트리스가 제공된다. 매트리스는 제1 발포체 층 및 제2 발포체 층을 포함한다. 유체 블래더는 제1 및 제2 발포체 층들 사이에 존재하고, 유체 블래더는 제1 발포체 층이 그 위에 배치되는 유체 블래더의 상단 측부와, 제2 발포체 층 상에 배치되는 저부 측부 사이에서 연장하는 적어도 하나의 개구를 형성한다. 유체 블래더와 유체 연통하는 센서는 바이털 사인 신호를 출력하도록 구성된다.In another example, a mattress is provided for determining at least one vital sign of a person lying on it. The mattress comprises a first foam layer and a second foam layer. The fluid bladder is present between the first and second foam layers, and the fluid bladder extends between the top side of the fluid bladder on which the first foam layer is disposed and the bottom side disposed on the second foam layer. To form at least one opening. The sensor in fluid communication with the fluid bladder is configured to output a vital sine signal.

응급 현장(emergency field) 부근의 현지에서 그 위에 눕혀진 환자의 적어도 하나의 바이털 사인을 모니터링하기 위한 실시예들도 제공되고 본 명세서에 개시되어 있다. 한 가지 이런 예에서, 장치는 적재가능 배열과 전개 배열 사이에서 변형가능한 유체 블래더를 포함한다. 전개 배열의 유체 블래더는 적어도 누운 자세의 환자의 상반신을 완전히 지지하기에 충분한 크기의 편안한(comfort) 상단 표면을 가지고, 유체 블래더는 튼튼한 천공 내성 저부 층을 갖는다. 센서는 유체 블래더 내의 압력을 검출하도록 구성된다. 제어기는 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된다. 환자분류 상태 지시기(triage condition indicator)는 적어도 하나의 바이털 사인에 기초한 관리 긴급성 수준을 표시하도록 구성된다.Embodiments are also provided and disclosed herein for monitoring at least one vital sign of a patient lying thereon locally near an emergency field. In one such example, the apparatus includes a fluid bladder deformable between a loadable arrangement and a deployment arrangement. The fluid bladder in the deployed arrangement has a comfortable top surface at least large enough to fully support the upper body of the patient in the lying down position, and the fluid bladder has a strong puncture resistant bottom layer. The sensor is configured to detect the pressure in the fluid bladder. The controller is configured to determine at least one vital sign based on the pressure in the fluid bladder. The triage condition indicator is configured to indicate a management urgency level based on at least one vital sign.

다른 예에서, 다수의 사람들의 바이털 사인들을 모니터링하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 다수의 환자 침대들을 포함한다. 각 환자 침대는 유체 블래더와 유체 블래더 내의 압력을 검출하도록 구성된 센서를 포함한다. 제어기는 유체 블래더들 내의 압력들에 기초하여 바이털 사인들을 결정하도록 구성된다. 환자분류 상태 지시기는 적어도 하나의 바이털 사인에 기초하여 다수의 환자 침대들 중 적어도 하나를 위한 관리 긴급성 수준을 표시하도록 구성된다.In another example, an apparatus for monitoring the vital signs of multiple people is provided. The device includes a plurality of patient beds. Each patient bed includes a fluid bladder and a sensor configured to detect pressure in the fluid bladder. The controller is configured to determine the vital signs based on the pressures in the fluid bladders. The patient classification status indicator is configured to indicate a management urgency level for at least one of the plurality of patient beds based on the at least one vital sign.

본 명세서의 설명은 다수의 도면들 전반에 걸쳐 유사 참조 번호들이 유사 부분들을 지시하고 있는 첨부 도면들을 참조한다.
도 1은 공기 매트리스 및 펌프를 포함하는 수면 모니터링 시스템의 단부도이다.
도 2는 도 1의 수면 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 3은 도 1의 선 A-A에 따른 도 1의 공기 매트리스의 단면도이다.
도 4는 압력 설정의 결정을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 감지 층을 포함하는 매트리스의 일 예의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 매트리스의 단부도이다.
도 7은 도 5의 감지 층의 평면도이다.
도 8은 감지 층의 다른 예의 평면도이다.
도 9는 감지 층을 포함하는 매트리스의 다른 예의 측면도이다.
도 10은 도 5의 매트리스의 단부도이다.
도 11은 개별 환자에 의한 사용을 위한 전개 배열의 응급 피해자 모니터링 시스템의 일 예의 사시도이다.
도 12는 전개 배열의 응급 피해자 모니터링 시스템의 다른 예의 사시도이다.
도 13은 적재가능 배열의 도 11의 응급 피해자 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 14는 일 그룹의 사람에 의한 사용을 위한 다른 응급 피해자 모니터링 시스템의 일 예의 개략도이다.The description herein refers to the accompanying drawings in which like reference numerals indicate like parts throughout the several views.
1 is an end view of a sleep monitoring system including an air mattress and a pump.
FIG. 2 is a schematic diagram of the sleep monitoring system of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of the air mattress of FIG. 1 along line AA of FIG. 1.
4 is a flowchart illustrating the determination of a pressure setting.
5 is an exploded perspective view of one example of a mattress comprising a sensing layer.
6 is an end view of the mattress of FIG. 5.
7 is a top view of the sensing layer of FIG. 5.
8 is a plan view of another example of a sensing layer.
9 is a side view of another example of a mattress comprising a sensing layer.
10 is an end view of the mattress of FIG. 5.
11 is a perspective view of an example of an emergency victim monitoring system in a deployment arrangement for use by an individual patient.
12 is a perspective view of another example of an emergency victim monitoring system in a deployment arrangement.
13 is a schematic diagram of the emergency victim monitoring system of FIG. 11 in a stackable arrangement.
14 is a schematic diagram of an example of another emergency victim monitoring system for use by a group of people.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수면 모니터링 시스템(sleep monitoring system; 10)은 매트리스(mattress; 12), 펌프(pump; 14) 및 제어 유닛(control unit; 15)을 포함할 수 있다. 매트리스(12)는 유체 블래더(16)를 포함할 수 있다. 매트리스(12)는 킹 사이즈, 퀸 사이즈, 풀, 트윈 또는 다른 크기의 침대 프레임(bed frame; 11)으로 사용되도록 크기가 설정될 수 있다. 매트리스(12)는 도 1에 도시된 바와 같이 유체 블래더(16)의 상단 및/또는 저부에 패딩 층(padding layer; 13)을 추가로 포함할 수 있다. 패딩 층(13)은 발포체 패드, 박스 스프링, 추가적 유체 블래더, 짚 충전 패드, 깃털 충전 패드, 톱밥 충전 패드, 스프링 기반 패드 및/또는 유연성 및/또는 연성을 제공하는 다른 유형의 패딩 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 대안적으로, 매트리스(12)는 의자, 병원 침대, 유아 침대 또는 패딩이 편안함을 추가할 수 있는 다른 구조체에 사용하도록 크기가 설정되어 사용될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, a sleep monitoring system 10 may include a mattress 12, a pump 14, and a control unit 15. The mattress 12 may include a fluid bladder 16. The mattress 12 may be sized to be used as a bed frame 11 of king size, queen size, full, twin or other size. The mattress 12 may further include a padding layer 13 at the top and / or bottom of the fluid bladder 16, as shown in FIG. 1. The padding layer 13 may be one or more of foam pads, box springs, additional fluid bladder, straw filling pads, feather filling pads, sawdust filling pads, spring based pads and / or other types of padding providing flexibility and / or ductility. It may include. Alternatively, mattress 12 may be sized and used for use in a chair, hospital bed, infant bed or other structure where padding may add comfort.

블래더(16)는 공기 또는 물 같은 다른 유체를 보유할 수 있다. 공기 또는 다른 유체를 보유하는 것에 추가로, 블래더(16)는 너무 많이 감쇠되지 않고 충분한 거리까지 기대 크기의 유체 파동들이 통과 전파될 수 있는 발포체 또는 다른 재료를 수납할 수 있다. 유체 블래더(16)는 사용자의 위치에 무관하게 사용자의 바이털 사인들을 검출할 수 있도록 매트리스(12)의 상단 측부의 표면 영역과 근사한 크기의 표면 영역을 갖도록 크기가 설정될 수 있다. 대안적으로, 블래더(16)는 사용자의 심장 및/또는 폐가 그 위에 위치될 것으로 예상되는 매트리스(12)의 영역을 덮는 크기(예를 들어, 성인 사용자에 대해 1 ft x 1 ft) 같은 더 작은 크기를 가질 수 있다. 심지어 사용자의 심장 및/또는 폐들이 블래더(16) 바로 위에 있지 않도록 매트리스(12) 상에 사용자가 위치되는 경우에도, 사용자에 의해 유발되는 압력 동요들은 여전히 블래더(16)에 의해 수신된다. 유체 블래더(16) 내의 압력은 블래더(16) 내의 유체의 양, 사용자가 블래더(16) 상에 누워있는지 여부, 블래더(16) 상에 누운 사용자의 심박률, 블래더(16) 상에 누운 사용자의 호흡률, 블래더(16) 상에 누운 사용자의 다른 이동(예를 들어, 돌아누움 또는 사지 이동), 블래더(16) 내의 유체의 온도 및 다른 고려사항들에 의존하여 변할 수 있다.Bladder 16 may retain other fluids such as air or water. In addition to retaining air or other fluids, bladder 16 may contain foam or other material through which fluid waves of expected magnitude may propagate through to sufficient distance without damping too much. The fluid bladder 16 may be sized to have a surface area that is close to the surface area of the top side of the mattress 12 so that the vital signs of the user can be detected regardless of the user's location. Alternatively, bladder 16 may be further sized (eg, 1 ft x 1 ft for an adult user) to cover the area of mattress 12 where the user's heart and / or lungs are expected to be located thereon. It can have a small size. Even when the user is positioned on the mattress 12 such that the user's heart and / or lungs are not directly above the bladder 16, pressure fluctuations caused by the user are still received by the bladder 16. The pressure in the fluid bladder 16 may be determined by the amount of fluid in the bladder 16, whether the user is lying on the bladder 16, the heart rate of the user lying on the bladder 16, the bladder 16. The respiratory rate of the user lying on the bed, other movements of the user lying on the bladder 16 (eg, lying back or limb movement), the temperature of the fluid within the bladder 16 and other considerations. have.

펌프(14)는 매트리스(12)와 별개의 유닛일 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 호스(hose; 18)를 통해 블래더(16)의 공기 입구(17)에 유체 연결될 수 있다. 그러나, 펌프(14)는 대안적으로 매트리스(12)와 일체일 수 있으며, 그래서, 펌프(14)는 호스(18)를 통하는 대신 블래더(16) 내로 직접적으로 고압 유체를 출력할 수 있다. 펌프(14)는 로터리형 펌프이거나 다른 유형의 펌프일 수 있다. 펌프(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 출구(outlet; 21)에 대한 연결을 위한 또는 다른 전력 소스에 대한 연결을 위한 전기 라인(electric line; 20)을 포함할 수 있으며, 또한, 펌프(14)는 제어 유닛(15)과의 통신을 위한 데이터 라인(data line; 23)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 펌프(14)는 하나 이상의 배터리들 같은 자족형 전원을 포함할 수 있다.The pump 14 may be a separate unit from the mattress 12 and may be fluidly connected to the air inlet 17 of the bladder 16 via a hose 18 as shown in FIGS. 1 and 2. have. However, the pump 14 may alternatively be integral with the mattress 12, so that the pump 14 may output high pressure fluid directly into the bladder 16 instead of through the hose 18. The pump 14 may be a rotary pump or another type of pump. Pump 14 may include an electrical line 20 for connection to outlet 21 or for connection to another power source as shown in FIG. 14 may comprise a data line 23 for communication with the control unit 15. Alternatively, pump 14 may include a self-sufficient power source, such as one or more batteries.

도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(14)는 센서(sensor; 22) 및 센서(22)와 제어 유닛(15) 양자 모두와 통신하는 제어기(controller; 24)와 함께 패키징될 수 있다. 즉, 펌프(14)와 센서(22)는 일체형 유닛의 일부일 수 있다. 예로서, 펌프(14)의 구성요소들을 수납하는 케이스로서 작용하는 펌프 하우징(pump housing; 19)은 또한 센서(22)를 수납할 수 있다. 펌프 하우징(19)은 강체 재료(예를 들어, ABS 플라스틱, 폴리프로필렌, 금속 또는 기타 재료)로 구성될 수 있으며, 센서(22)와 펌프(14)의 구성요소들을 수납하는 조립된 형태의 펌프 하우징(19)은 단일, 상업적 구성요소의 외관 또는 단일체의 외관을 가질 수 있다. 또한, 펌프 하우징(19)은 유체 입구(inlet; 27) 및 가압된 유체 출구(outlet; 28)를 형성할 수 있다. 주변 압력의 유체가 입구(27)를 통해 펌프(14)에 의해 수용되고, 펌프(14)는 출구(28)를 통한 유체 출력 이전에 유체의 압력을 증가시킬 수 있다.As shown in FIG. 2, the pump 14 may be packaged with a sensor 22 and a controller 24 in communication with both the sensor 22 and the control unit 15. That is, the pump 14 and sensor 22 may be part of an integrated unit. By way of example, a pump housing 19, which acts as a case for receiving the components of the pump 14, may also receive the sensor 22. The pump housing 19 may be composed of a rigid material (eg ABS plastic, polypropylene, metal or other material) and is an assembled pump that houses the components of the sensor 22 and the pump 14. The housing 19 may have the appearance of a single, commercial component or the appearance of a single body. In addition, the pump housing 19 may define a fluid inlet 27 and a pressurized fluid outlet 28. A fluid at ambient pressure is received by the pump 14 through the inlet 27, which may increase the pressure of the fluid prior to the fluid output through the outlet 28.

센서(22)는 반도체 압력 센서 또는 다른 유형의 압력 센서를 포함할 수 있다. 추가적으로, 온도 센서 같은 다른 유형들의 센서들도 포함할 수 있다. 센서(22)는 호스(18) 내의 공기 압력의 양을 검출하기 위해 펌프 하우징(19) 내에 배치될 수 있다. 예로서, 센서(22)는 도 1에 도시된 바와 같이 펌프(14)의 가압된 유체 출구(28)와 유체 연통하는 등의 방식으로 호스(18)와 유체 연통하는 펌프(14)의 부분 내에 위치될 수 있다. 호스(18)가 매트리스(12)의 블래더(16)와 유체 연통할 수 있기 때문에, 센서(22)에 의해 검출된 공기 압력은 블래더(16) 내의 공기 압력을 나타낼 수 있다. 펌프(14)의 동작이 센서(22)에 의해 검출된 압력에 영향을 줄 수 있지만, 펌프(14)는 블래더(16) 내의 평균 압력을 유지하기 위한 필요에 따라서만 동작할 수 있다(예를 들어, 블래더(16) 외부로 누설된 임의의 유체를 대체하기 위해). 추가적으로, 센서(22)는 전기 라인(21) 같은 펌프(14)에도 급전하는 전원으로부터 전력을 견인할 수 있다. 센서(22)는 제어기(24)에 압력 신호(α)를 출력할 수 있다. 센서(22)는 제어기(24)에 유선 연결될 수 있거나, 센서(22)는 예로서, 표준 무선 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.11, RF, Bluetooth 또는 3G)을 사용하는 송신기에 의해 제어기(24)와 무선 통신할 수 있거나, 센서(22)는 다른 방식으로 제어기(24)와 통신하도록 그에 연결될 수 있다.Sensor 22 may include a semiconductor pressure sensor or other type of pressure sensor. In addition, other types of sensors, such as temperature sensors, may also be included. Sensor 22 may be disposed in pump housing 19 to detect the amount of air pressure in hose 18. By way of example, sensor 22 is in a portion of pump 14 in fluid communication with hose 18, such as in fluid communication with pressurized fluid outlet 28 of pump 14 as shown in FIG. 1. Can be located. Since the hose 18 may be in fluid communication with the bladder 16 of the mattress 12, the air pressure detected by the sensor 22 may represent the air pressure in the bladder 16. While the operation of the pump 14 may affect the pressure detected by the sensor 22, the pump 14 may only operate as needed to maintain the average pressure in the bladder 16 (eg For example, to replace any fluid that has leaked out of the bladder 16). In addition, the sensor 22 may draw power from a power source that also feeds a pump 14, such as an electrical line 21. The sensor 22 may output the pressure signal α to the controller 24. The sensor 22 may be wired to the controller 24, or the sensor 22 may be connected to the controller 24 by a transmitter using, for example, a standard wireless protocol (eg, IEEE 802.11, RF, Bluetooth, or 3G). May be in wireless communication with, or sensor 22 may be connected thereto to communicate with controller 24 in other ways.

마이크로프로세서 또는 메모리와 메모리 상에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 CPU를 포함하는 다른 기기일 수 있는 제어기(24)는 도 2에 도시된 펌프(14)의 모터(motor; 26)를 제어하여 도 1에 도시된 펌프(14)의 출구(28) 부분에 가압된 공기를 생성할 수 있다. 제어기(24)는 모터(26)에 유선 연결될 수 있거나, 예로서, 표준 무선 프로토콜을 사용하여 모터(26)와 무선 통신할 수 있다. 결과적으로, 제어기(24)는 펌프(14)의 동작을 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(24)는 제어기(24)가 블래더(16) 내의 공기 압력이 설정된 양 미만이라고 결정할 때 블래더(16)를 팽창시키도록 펌프(14)에 명령하는 방식 등으로 압력 신호(α)에 응답하여 펌프(14)를 제어할 수 있다. 따라서, 제어기(24)가 모터(26)를 작동시킬 때, 모터(26)는 출구(28)에 가압된 공기를 생성할 수 있고, 이 가압된 공기는 펌프(14)로부터 호스(18)를 통해 블래더(16) 내로 전달되어 블래더(16) 내의 유체 압력을 증가시킨다. 또한, 제어기(24)는 제어기(24)가 블래더(16) 내의 유체 압력을 감소시키기 위한 명령을 제공할 수 있도록 공기 방출 밸브 또는 블래더(16)로부터 공기를 방출시키기 위한 다른 구조체와 통신할 수도 있다. 또한, 제어기(24)는 펌프(14)와 함께 패키징되는 것으로 도시되어 있지만, 대안적으로 제어기(24)는 제어 유닛(15) 또는 펌프(14) 이외의 소정의 다른 구성요소들과 함께 패키징될 수 있다.A controller 24, which may be a microprocessor or other device including a memory and a CPU for executing a program stored on the memory, controls the motor 26 of the pump 14 shown in FIG. Pressurized air may be produced at the outlet 28 portion of the pump 14 shown. The controller 24 may be wired to the motor 26 or wirelessly communicate with the motor 26 using, for example, a standard wireless protocol. As a result, the controller 24 can control the operation of the pump 14. For example, the controller 24 may instruct the pump 14 to inflate the bladder 16 when the controller 24 determines that the air pressure in the bladder 16 is less than the set amount. The pump 14 can be controlled in response to α). Thus, when the controller 24 operates the motor 26, the motor 26 may generate pressurized air at the outlet 28, which pressurizes the hose 18 from the pump 14. And through the bladder 16 to increase the fluid pressure within the bladder 16. In addition, the controller 24 may communicate with an air release valve or other structure for releasing air from the bladder 16 such that the controller 24 may provide instructions for reducing fluid pressure in the bladder 16. It may be. Also, while controller 24 is shown packaged with pump 14, alternatively controller 24 may be packaged with control unit 15 or some other component other than pump 14. Can be.

추가적으로, 제어기(24)는 매트리스(12) 상에 누운 또는 앉아있는 사용자의 심박률, 호흡률 및/또는 기타 바이털 사인들을 결정하도록 압력 신호(α)를 분석할 수 있다. 더 구체적으로, 사용자가 매트리스(12) 상에 누울 때, 사용자의 심장 박동들, 호흡들 및 다른 이동들 각각은 블래더(16)에 전달되는 매트리스(12) 상의 힘을 생성할 수 있다. 사용자의 이동으로부터 블래더(16)에 입력된 힘의 결과로서, 파동은 블래더(16)를 통해 호스(18) 내로 전파되어 펌프(14)에 도달할 수 있다. 센서(22)는 파동을 검출할 수 있으며, 따라서, 센서(22)에 의해 출력된 압력 신호(α)는 심박률, 호흡률 또는 사용자에 관한 다른 정보를 나타낼 수 있다. 펌프(14)가 근본적으로 압력을 실질적으로 일정한 양으로 유지하기 위해 블래더(16) 내의 유체 압력을 모니터링하도록 설계된 유형의 센서(22)를 포함하는 유형으로 이루어지는 경우, 하드웨어를 변경할 필요 없이, 사용자의 심박률, 호흡률 및 기타 특성들을 결정하도록 펌프(14)의 기능을 증가시키기 위해 소프트웨어 업그레이드가 사용될 수 있다. 이 경우, 필요시 하드웨어 업그레이드는 제어 유닛(15)을 제공할 수 있다.Additionally, the controller 24 may analyze the pressure signal α to determine the heart rate, respiratory rate and / or other vital signs of the user lying or sitting on the mattress 12. More specifically, when the user lies on the mattress 12, each of the user's heartbeats, breaths and other movements can generate a force on the mattress 12 that is transmitted to the bladder 16. As a result of the force input into the bladder 16 from the movement of the user, the wave can propagate through the bladder 16 into the hose 18 and reach the pump 14. The sensor 22 can detect the wave, so that the pressure signal α output by the sensor 22 can indicate heart rate, respiratory rate or other information about the user. If the pump 14 consists essentially of a type comprising a sensor 22 of the type designed to monitor the fluid pressure in the bladder 16 to essentially maintain the pressure in a substantially constant amount, the user does not need to change the hardware. Software upgrades can be used to increase the functionality of the pump 14 to determine heart rate, respiratory rate and other characteristics. In this case, the hardware upgrade can provide the control unit 15 if necessary.

압력 신호(α)의 DC 오프셋을 극복하기 위해, 압력 신호(α)는 DC 결합 경로 및 AC 결합 경로로 신호를 분할하는 회로를 통과할 수 있고, AC 결합 경로는 증폭 및 필터링될 수 있다. 제어기(24)는 사용자의 심박률 및 호흡률을 결정하기 위해 증폭 및 필터링된 압력 신호(α)에 기초하여 패턴 인식 알고리즘 또는 다른 계산을 수행할 수 있다. 예로서, 알고리즘 또는 계산은 신호(α)의 심박률 부분이 0.5-4.0 Hz의 범위의 주파수를 갖는다는 가정 및 신호(α)의 호흡률 부분이 1 Hz 미만의 범위의 주파수를 갖는다는 가정에 기초할 수 있다. 또한, 제어기(24)는 혈압, 뒤척임 및 돌아누움 이동들, 구름 이동들, 사지 이동들, 체중, 사용자의 존재 또는 결여 및/또는 사용자의 신분 같은 사용자의 다른 특성들을 압력 신호(α)에 기초하여 결정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기(24)는 다른 센서들(예를 들어, 온도 센서)로부터 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(24)는 사용자의 특성들(예를 들어, 심박률 및 호흡률)을 나타내는 상태 신호(β)를 제어 유닛(15)에 출력할 수 있다. 추가적으로, 다수의 사용자들이 매트리스(12) 상에 누워있거나 앉아있는 경우, 센서(22)에 의해 검출된 압력 신호(α)는 다수의 사용자들 각각의 바이털 사인들을 나타낼 수 있고, 제어기(24)에 의해 수행되는 패턴 인식 알고리즘 또는 다른 계산은 각 사용자의 심박률 및 호흡률을 검출할 수 있다.To overcome the DC offset of the pressure signal α, the pressure signal α can pass through a circuit that divides the signal into a DC coupling path and an AC coupling path, and the AC coupling path can be amplified and filtered. The controller 24 may perform a pattern recognition algorithm or other calculation based on the amplified and filtered pressure signal α to determine the heart rate and respiratory rate of the user. By way of example, the algorithm or calculation is based on the assumption that the heart rate portion of the signal α has a frequency in the range of 0.5-4.0 Hz and the assumption that the respiratory rate portion of the signal α has a frequency in the range of less than 1 Hz. can do. In addition, the controller 24 is based on the pressure signal α based on other characteristics of the user, such as blood pressure, overturning and back movements, rolling movements, limb movements, weight, the presence or absence of the user and / or the user's identity. It may be configured to determine. In addition, the controller 24 can receive signals from other sensors (eg, a temperature sensor). The controller 24 may output a status signal β to the control unit 15 indicative of the characteristics of the user (eg, heart rate and respiratory rate). Additionally, when multiple users are lying or sitting on the mattress 12, the pressure signal α detected by the sensor 22 can represent the vital signs of each of the multiple users, and the controller 24 The pattern recognition algorithm or other calculations performed by may detect the heart rate and respiratory rate of each user.

제어 유닛(15)은 송신기(transmitter; 30), 스크린(screen; 32) 및 제어들(controls; 34)을 포함할 수 있다. 송신기(30)는 상태 신호(β)를 데이터베이스(database; 36) 또는 다른 소스에 전달할 수 있다. 송신기(30)는 데이터베이스(36) 또는 다른 소스와의 통신을 위해 표준 무선 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.11, RF, Bluetooth 또는 3G)을 사용하여 동작하는 무선 송신기일 수 있지만, 송신기(30)는 대안적으로 전화 라인, 이더넷(Ethernet) 라인 또는 다른 연결을 사용하여 데이터베이스에 유선연결될 수 있다. 결과적으로, 데이터베이스(36)는 상태 신호(β)의 결과로서 생성된 수면 정보를 저장할 수 있고, 사용자는 장기 수면 경향들에 기초한 수면 문제들에 대한 경고를 받을 수 있거나 사용자의 수면에 관한 다른 통신들(예를 들어, 질식을 경고하는 알람), 피트니스 수준, 심혈관 상태 또는 다른 건강 정보를 제공받을 수 있다. 데이터베이스에 의해 수면 정보를 저장하는 예가 도 4에 관하여 이하에 설명된다.The control unit 15 may comprise a transmitter 30, a screen 32 and controls 34. The transmitter 30 may transmit the status signal β to a database 36 or another source. The transmitter 30 may be a wireless transmitter that operates using standard wireless protocols (eg, IEEE 802.11, RF, Bluetooth, or 3G) for communication with the database 36 or other sources, but the transmitter 30 may Alternatively, it can be wired to the database using telephone lines, Ethernet lines or other connections. As a result, the database 36 may store sleep information generated as a result of the status signal β, and the user may be alerted to sleep problems based on long-term sleep trends or other communication about the user's sleep. (E.g., alarms to alert choking), fitness levels, cardiovascular status or other health information. An example of storing sleep information by a database is described below with respect to FIG. 4.

스크린(32)은 사용자의 심박률, 호흡률, REM 수면에 소요되는 시간의 양, 침대에서의 총 시간 및 기타 고려사항들 같은 상태 신호(β)에서 전달된 정보를 표시할 수 있다.Screen 32 may display information conveyed in status signal β, such as the user's heart rate, respiratory rate, amount of time spent in REM sleep, total time in bed, and other considerations.

또한, 제어 유닛(15)은 펌프(14)를 위한 제어기 동작을 위해 제어기(24)와 유선 연결될 수 있거나, 무선 통신할 수 있다. 결과적으로, 제어들(34)은 수면 모니터링 시스템(10)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 제어들(34)은 블래더(16) 내의 공기 압력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 제어들(34)은 데이터가 검출, 유지, 표시, 전송 및/또는 분석되지 않는 프라이버시 모드에서 동작하거나 데이터베이스(36)와 통신하여 수면 정보(예를 들어, 수면 경향들, 이전의 밤들의 수면 점수(score)들, 수면 팁들)를 획득하도록 센서(22) 및/또는 제어기(24)에 명령하기 위해 사용될 수 있다. 데이터베이스(36)는 예를 들어, 인터넷을 경유하여 제어 유닛(15) 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있다.In addition, the control unit 15 may be wired or connected to the controller 24 for controller operation for the pump 14. As a result, the controls 34 can be used to control the operation of the sleep monitoring system 10. As an example, the controls 34 can be used to increase the air pressure in the bladder 16. As another example, the controls 34 operate in a privacy mode in which data is not detected, maintained, displayed, transmitted, and / or analyzed or in communication with the database 36 to provide sleep information (eg, sleep trends, previous behaviors). May be used to instruct sensor 22 and / or controller 24 to obtain nights' sleep scores, sleep tips. The database 36 may be accessed by the control unit 15 or the computer, for example via the Internet.

도 3에 도시된 바와 같이, 블래더(16)는 블래더(16)를 가로질러 이격된 다수의 종방향 지지부들(38)을 포함할 수 있다. 지지부들(38)은 예로서, 블래더(16)의 헤드로부터 입구(17)를 통해 호스(18)에 전달하기 위해 블래더(16) 내의 유체를 위한 채널들(40)을 형성할 수 있다. 즉, 지지부들(38)은 센서(22)를 향한 방향으로 블래더(16)를 통해 전파되는(본 경우에는 입구(17)를 통해) 파동들을 방해하지 않도록 위치될 수 있다. 또한, 지지부들(38)은 매트리스(12) 상에 누워있는 사용자를 위한 지지부를 제공할 수 있다. 지지부들의 다른 배열이 사용될 수 있지만, 지지부들은 센서(24)로 파동들이 전파되는 것을 실질적으로 방해하지 않아야 한다. 또한, 매트리스(12)는 하나보다 많은 블래더(16)를 포함할 수 있다. 예로서, 매트리스(12)는 두 명의 사용자들의 심박률 및 호흡률을 검출하기 위해 두 개의 나란히 배치된 블래더들(16)을 포함할 수 있다. 이 경우, 펌프(14)는 하나보다 많은 센서(22)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, bladder 16 may include a number of longitudinal supports 38 spaced across bladder 16. Supports 38 may form channels 40 for fluid in bladder 16, for example, for delivery from head of bladder 16 to hose 18 through inlet 17. . That is, the supports 38 can be positioned so as not to disturb the waves propagating through the bladder 16 (in this case through the inlet 17) in the direction towards the sensor 22. Supports 38 may also provide support for a user lying on mattress 12. Other arrangements of supports may be used, but the supports should not substantially interfere with the propagation of waves into the sensor 24. In addition, the mattress 12 may include more than one bladder 16. As an example, the mattress 12 may include two side-by-side bladders 16 to detect heart rate and respiration rate of two users. In this case, the pump 14 may include more than one sensor 22.

수면 모니터링 시스템(10)은 예시된 것과 다른 구조를 가질 수 있다. 예로서, 펌프(14)는 제어 유닛(15) 대신 송신기(30)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 시스템(10)은 상술한 것들로부터 추가적인 기능들을 가질 수 있다. 예로서, 제어 유닛(15)은 알람 시계로서 기능할 수 있으며, 알람은 시스템(10)이 사용자가 깨었다는 것 또는 매트리스(12)를 벗어났다는 것을 결정할 때까지 울릴 수 있다.The sleep monitoring system 10 may have a structure different from that illustrated. By way of example, the pump 14 may comprise a transmitter 30 instead of a control unit 15. In addition, system 10 may have additional functions from those described above. By way of example, the control unit 15 can function as an alarm clock and the alarm can sound until the system 10 determines that the user has awakened or has left the mattress 12.

도 4에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(36)에 저장된 수면 정보는 사용자의 수면을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 더욱 상세히, 단계들 S1 및 S2에 도시되고, 상세히 상술한 바와 같이, 센서(22)는 유체 블래더(16) 내의 압력을 검출할 수 있고, 제어기(24)는 유체 블래더(16) 내의 압력에 기초하여 적어도 하나의 바이털 사인을 결정할 수 있다.As shown in FIG. 4, sleep information stored in the database 36 may be used to improve a user's sleep. In more detail, shown in steps S1 and S2, and as detailed above, the sensor 22 can detect the pressure in the fluid bladder 16, and the controller 24 can pressure in the fluid bladder 16. Based on the at least one vital sign can be determined.

단계 S3에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(36)는 시간 경과에 따라 생성된 수면 정보를 저장할 수 있다. 수면 정보는 블래더(16) 내의 압력, 하나 이상의 바이털 사인들(예를 들어, 심박률, 호흡률 등), 사용자의 뒤척임 및 돌아누움 빈도수 및 양, 온도, 조명 레벨 및 기타 정보를 포함할 수 있다. 수면 정보는 바이털 사인들 중 하나를 반드시 포함할 필요는 없으며, 그 이유는 바이털 사인들 중 하나 이상이 컴퓨터 또는 다른 처리 유닛(즉, 제어기(24) 이외의 프로세서)에 의해 결정될 수 있기 때문이다. 또한, 수면 정보는 도 2에 도시된 바와 같이 제어기(24)와 송신기(30)를 통신가능하게 연결하고, 또한, 송신기(30)와 데이터베이스(36)를 통신가능하게 연결함으로써 또는 다른 방식으로(예를 들어, 센서(22)와 데이터베이스(36)를 직접적으로 통신가능하게 연결하거나 센서(22)를 송신기(30)에 통신가능하게 연결하고 송신기(30)를 데이터베이스(36)에 통신가능하게 연결함으로써)데이터베이스(36)에 전달될 수 있다.As shown in step S3, the database 36 may store the sleep information generated over time. Sleep information may include pressure in bladder 16, one or more vital signs (e.g., heart rate, respiratory rate, etc.), frequency and amount of the user's perversion and turnover, temperature, light levels, and other information. have. Sleep information does not necessarily include one of the vital signs, because one or more of the vital signs may be determined by a computer or other processing unit (ie, a processor other than controller 24). to be. In addition, the sleep information may be communicatively coupled to the controller 24 and the transmitter 30 as shown in FIG. 2, and may also be communicatively coupled to the transmitter 30 and the database 36 or otherwise ( For example, sensor 22 and database 36 can be directly communicatively coupled or sensor 22 can be communicatively coupled to transmitter 30 and transmitter 30 is communicatively coupled to database 36. By way of example).

데이터베이스(36)는 도 4의 단계 S3에 도시된 바와 같이 수면 정보의 로그를 저장할 수 있다. 예로서, 데이터베이스(36)는 하나 이상의 바이털 사인들에 기초하여 수면 점수를 생성할 수 있다. 수면 점수는 예로서, 심박률이 낮아질 때, 그리고, 뒤척임 및 돌아누움 이동들이 덜 빈번해질 때 고품질 수면을 나타낼 수 있다. 시간 경과에 따라, 데이터베이스(36)는 다양한 조건들(예를 들어, 블래더(16) 내의 더 낮은 압력, 블래더(16) 내의 고압, 차가운 온도, 따뜻한 온도 및/또는 낮은 레벨의 조명)에 대한 수면 점수들을 축적할 수 있다.The database 36 may store a log of sleep information as shown in step S3 of FIG. 4. By way of example, database 36 may generate a sleep score based on one or more vital signs. Sleep scores may indicate high quality sleep, for example, when the heart rate is lowered, and when back and back movements become less frequent. Over time, the database 36 may be subjected to a variety of conditions (eg, lower pressure in bladder 16, high pressure in bladder 16, cold temperature, warm temperature and / or lower levels of illumination). Can accumulate sleep scores.

단계 S4에 도시된 바와 같이, 수면 정보를 사용하여 수면 점수와 블래더(16) 내의 압력, 조명 레벨 및 온도 같은 환경 조건들 사이에 연계가 이루어질 수 있다. 이 연계는 데이터베이스(36)와 통신하는 제어기(24) 또는 다른 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 수면 점수와 환경 조건들 사이의 연계는 예로서, 수면 점수와 환경 조건들 사이의 상관관계를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이 연계에 기초하여, 높은 수면 점수를 달성하기 위해 환경 조건들(예를 들어, 블래더(16) 내의 압력, 조명 레벨 및 온도)을 맞춤화하기 위한 압력 설정이 결정될 수 있다. 추가적으로, 다른 설정들(예로서, 온도 및 조명 레벨)이 이 연계에 기초하여 결정될 수 있다.As shown in step S4, a linkage may be made between the sleep score and environmental conditions such as pressure, illumination level and temperature in bladder 16. This association may be performed by the controller 24 or other processor in communication with the database 36. The linkage between sleep scores and environmental conditions may include, for example, determining a correlation between sleep scores and environmental conditions. Based on this linkage, a pressure setting can be determined to customize environmental conditions (eg, pressure, lighting level and temperature in bladder 16) to achieve a high sleep score. In addition, other settings (eg, temperature and illumination level) can be determined based on this association.

단계 S5에 도시된 바와 같이, 제어기(24)는 압력 설정에 기초하여 펌프(14)를 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(24)는 압력 설정이 더 높은 압력이 더 높은 수면 점수를 초래한다고 나타내는 경우 블래더(16)를 팽창시키도록 모터(26)를 작동시킬 수 있다. 또한, 다른 제어들(예를 들어, 가열기, 공조기 및/또는 야간 조명)이 이 연계에 기초하여 조절될 수 있다.As shown in step S5, the controller 24 can control the pump 14 based on the pressure setting. By way of example, the controller 24 can operate the motor 26 to inflate the bladder 16 when the pressure setting indicates that the higher pressure results in a higher sleep score. In addition, other controls (eg, heater, air conditioner and / or night light) can be adjusted based on this linkage.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 침대는 프레임(112)과 매트리스(114)를 포함할 수 있다. 프레임(112)은 트윈, 풀, 퀸 또는 킹 매트리스를 보유하기 위한 프레임 같은 표준 크기 침대 프레임일 수 있다. 침대 프레임(112)은 매트리스(114)를 사용자가 매트리스(114)를 쉽게 장착 및 분해할 수 있게 하는 수준 같이 지면으로부터 띄워 보유할 수 있다. 표준 침대 프레임으로서 예시되어 있지만, 프레임(112)은 대안적으로, 유아용 침대, 병원 침대 또는 매트리스(114)를 위한 다른 지지 구조체일 수 있다. 또한, 매트리스(114)는 어떠한 프레임(112)도 불필요한 경우 지면 또는 바닥 상에 직접적으로 설치될 수 있다.The bed as shown in FIGS. 5 and 6 may include a frame 112 and a mattress 114. Frame 112 may be a standard size bed frame, such as a frame for holding a twin, full, queen or king mattress. The bed frame 112 may hold the mattress 114 off the ground, such as to allow a user to easily mount and disassemble the mattress 114. Although illustrated as a standard bed frame, frame 112 may alternatively be a crib, hospital bed, or other support structure for mattress 114. In addition, the mattress 114 may be installed directly on the ground or floor if no frame 112 is needed.

매트리스(114)는 저부(bottom) 패딩 층(116), 감지 층(sensing layer; 118) 및 상단(top) 패딩 층(120)을 포함할 수 있고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 패딩 층들(116, 120) 사이에 끼워 넣어진(sandwiched) 감지 층(118)을 갖는다. 매트리스(114)는 일체형 분리불가 유닛일 수 있거나, 매트리스(114)는 별개의 층들(116, 118, 120)을 적층함으로써 형성될 수 있다.The mattress 114 may include a bottom padding layer 116, a sensing layer 118, and a top padding layer 120, padded as shown in FIGS. 5 and 6. It has a sensing layer 118 sandwiched between layers 116 and 120. The mattress 114 may be an integral non-separable unit or the mattress 114 may be formed by stacking separate layers 116, 118, 120.

저부 패딩 층(116)은 지지부를 제공하기 위한 견고한 층일 수 있다. 예로서, 저부 층(116)은 견고한 고밀도 발포체(예를 들어, 종종 메모리 폼이라 지칭되는 점탄성 폴리우레탄 발포체), 다른 유형의 발포체, 종래의 매트리스, 박스 스프링, 유체 블래더, 짚 충전 패드, 깃털 충전 패드, 톱밥 충전 패드, 스프링 기반 패드 및/또는 유연성 및/또는 연성을 제공하는 다른 재료를 포함할 수 있다. 저부 층(116)의 상단 측부(top side; 122)는 감지 층(118)을 수용하도록 크기가 설정된 오목부(recess; 124)를 부분적으로 형성할 수 있다. 오목부(124)는 도 6에 도시된 바와 같은 정상 압력으로 팽창될 때 감지 층(118)의 높이보다 낮은 깊이를 가질 수 있다. 오목부(124)는 도 6에 도시된 바와 같이 매트리스(114)의 발부에 개방 단부(open end; 126)를 가질 수 있다. 개방 단부(126)는 코드, 호스 또는 기타 구조체가 감지 층(118)에 쉽게 접근할 수 있게 하며, 개방 단부(126)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과는 다른 매트리스(114)의 측부 상에 존재할 수 있다.Bottom padding layer 116 may be a rigid layer for providing support. As an example, the bottom layer 116 may be a rigid high density foam (eg, viscoelastic polyurethane foam, often referred to as a memory foam), other types of foam, conventional mattresses, box springs, fluid bladders, straw filling pads, feathers Filling pads, sawdust filling pads, spring-based pads, and / or other materials that provide flexibility and / or ductility. The top side 122 of the bottom layer 116 may partially form a recess 124 sized to receive the sensing layer 118. The recess 124 may have a depth lower than the height of the sensing layer 118 when inflated to normal pressure as shown in FIG. 6. The recess 124 may have an open end 126 at the foot of the mattress 114 as shown in FIG. 6. The open end 126 allows the cord, hose or other structure to easily access the sensing layer 118, with the open end 126 on the side of the mattress 114 different from that shown in FIGS. 5 and 6. May exist.

상단 패딩 층(120)은 저부 패딩 층(116)보다 연성인(즉, 덜 견고한) 편안한 층(comfort layer)일 수 있다. 상단 층(120)은 고밀도 발포체(예를 들어, 메모리 폼), 다른 유형의 발포체, 종래의 매트리스, 유체 블래더, 짚 충전 패드, 깃털 충전 패드, 톱밥 충전 패드, 스프링 기반 패드 및/또는 유연성 및/또는 연성을 제공하는 다른 재료를 포함할 수 있다. 저부 측부(bottom side; 128)는 부분적으로 오목부(124)를 형성할 수 있다. 대안적으로, 오목부(126)는 전체적으로 단 하나의 저부 층(116) 및 상단 층(120)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 다른 고려 사항들 중에서, 공기 블래더(118)의 두께 및 저부 층(116)과 상단 층(120)의 견고성에 따라서, 블래더(118)가 오목부(124)(또는 개방 단부(126))를 필요로 하지 않고 층들(116, 120) 사이에 설치될 수 있다.Top padding layer 120 may be a comfort layer that is softer (ie, less rigid) than bottom padding layer 116. Top layer 120 may be a high density foam (eg, memory foam), other types of foam, conventional mattresses, fluid bladders, straw filling pads, feather filling pads, sawdust filling pads, spring based pads and / or flexible and And / or other materials that provide ductility. Bottom side 128 may form a recess 124 in part. Alternatively, recess 126 may be formed by only one bottom layer 116 and top layer 120 as a whole. Further, among other considerations, depending on the thickness of the air bladder 118 and the firmness of the bottom layer 116 and the top layer 120, the bladder 118 is recessed 124 (or open end 126). It may be installed between the layers 116 and 120 without requiring)).

도 7에 도시된 바와 같은 감지 층(118)은 유체 블래더(130), 유체 블래더(130) 내의 유체 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서(132) 및 제어기(134)를 포함한다. 또한, 감지 층(118)은 제어 유닛(138) 및 펌프(139)에 결합된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 블래더(130)를 팽창시키기 위해 펌프(139)를 사용하는 대신, 다른 팽창 메커니즘이 제공될 수 있다. 예로서, 블래더(130)는 블래더(130) 내에 발포체 또는 다른 재료를 포함시킴으로써 자체 팽창식일 수 있다. 다른 예로서, 압축된 가스(예를 들어, 압축된 공기 또는 CO₂)가 블래더(130)를 팽창시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 더 상세히 후술되어 있는 바와 같이, 압력 센서(132)는 예로서, 매트리스(114) 상의 사용자의 맥박 및/또는 호흡에 의해 유발되는 압력 변화들을 검출할 수 있고, 제어기(134)는 검출된 압력 변화들에 기초하여 사용자의 심박률, 호흡률 및/또는 기타 바이털 사인들을 결정할 수 있다.The sensing layer 118 as shown in FIG. 7 includes a fluid bladder 130, a pressure sensor 132 and a controller 134 configured to sense fluid pressure within the fluid bladder 130. The sensing layer 118 is also shown coupled to the control unit 138 and the pump 139. However, instead of using pump 139 to inflate bladder 130, other inflation mechanisms may be provided. By way of example, bladder 130 may be self-expanding by including foam or other material within bladder 130. As another example, compressed gas (eg, compressed air or CO ₂ ) may be used to inflate bladder 130. In addition, as described in more detail below, the pressure sensor 132 may detect pressure changes caused by, for example, the pulse and / or breath of the user on the mattress 114, and the controller 134 may detect the detected pressure. The heart rate, respiratory rate and / or other vital signs of the user may be determined based on the pressure changes.

유체 블래더(130)는 물, 겔, 다른 가스 또는 그 조합 같은 공기 또는 다른 유체를 보유할 수 있다. 유체 블래더(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 저부 층(116)의 실질적 전체 상단 측부(122) 같은 저부 층(116)의 상단 측부(122)의 대부분에 걸쳐 연장하도록 크기가 설정될 수 있다. 대안적으로, 블래더(130)는 그 위에 사용자의 상체가 위치될 것으로 예상되는 상단 측부(122)의 영역 같이 도시된 것보다 작은 상단 측부(122)의 영역을 덮을 수 있다. 따라서, 유체 블래더(130)의 크기는 유체 블래더(130)가 매트리스(114) 상의 사용자의 넓은 범위의 위치들에 걸친 압력 변화들을 감지할 수 있게 한다. 즉, 압력 센서(132)가 압력 변화의 근원(예를 들어, 박동하는 심장 또는 흡기나 호기 중의 사용자의 폐들)로부터 멀리 있는 경우에도 압력 변화가 센서(132)에 압력 변화를 전파시키는 블래더(130) 내의 파동을 생성할 수 있다.Fluid bladder 130 may retain air or other fluids such as water, gels, other gases, or combinations thereof. The fluid bladder 130 may be sized to extend over most of the top side 122 of the bottom layer 116, such as substantially the entire top side 122 of the bottom layer 116 as shown in FIG. 5. have. Alternatively, bladder 130 may cover an area of top side 122 that is smaller than shown, such as an area of top side 122 where a user's upper body is expected to be positioned thereon. Thus, the size of the fluid bladder 130 allows the fluid bladder 130 to sense pressure changes over a wide range of locations of the user on the mattress 114. That is, even when the pressure sensor 132 is far from the source of the pressure change (e.g., the pulsating heart or the lungs of the user during inhalation or exhalation), the pressure change causes the bladder to propagate the pressure change to the sensor 132. 130 may generate waves.

또한, 블래더(130)는 블래더(130)를 가로질러 공기가 전달될 수 있게 하는 것과, 압력 변화들이 블래더(130)에 도달하기 이전에 너무 크게 감쇠되지 않도록 큰 영역을 갖는 블래더(130)를 제공하는 것 사이에 균형을 달성하도록 성형될 수 있다. 블래더(130)를 가로질러 공기가 전달될 수 있게 하는 것은 다수의 이유들 때문에 유익할 수 있다. 먼저, 공기 전달은 상단 층(120)으로부터 열을 소산시킬 수 있으며, 그에 의해, 발포체 매트리스들 사이에 공통적인 따뜻한 느낌을 감소시킬 수 있다. 두 번째로, 공기 전달은 습기를 제거할 수 있으며, 그에 의해, 매트리스(114) 내의 몰드 성장(mold growth) 가능성을 감소시킬 수 있다.In addition, bladder 130 allows air to be delivered across bladder 130 and has a bladder with a large area so that pressure changes do not dampen too much before reaching bladder 130. 130) can be shaped to achieve a balance between providing. Allowing air to be delivered across bladder 130 may be beneficial for a number of reasons. First, air transfer can dissipate heat from the top layer 120, thereby reducing the warm feeling common between foam mattresses. Secondly, air delivery can remove moisture, thereby reducing the likelihood of mold growth in the mattress 114.

이 균형을 달성하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같은 블래더(130)는 그리드 패턴으로 배열된 복수의 개구들(apertures; 136)을 형성한다. 개구들(136)은 열 및 습기가 블래더(130)를 가로질러 전달될 수 있게 한다. 개구들(136)의 배열에 기인하여, 블래더(130)는 도 7에서 각각 선들(lines; 135a, 135b)로 도시된 횡방향 및 종방향 경로들을 형성한다. 상단 층(120)에 입력된 압력 변화들에 의해 유발되는 파동들은 경로들(paths; 135a, 135b)을 따라 센서(132)로 전파될 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같은 블래더(130)는 층들(116, 120) 사이에서 습기가 전달될 수 있게 하는 동시에, 상단 층(120)에 입력된 압력이 센서(132)에 도달하기 이전에 감쇠되는 것을 방지할 수 있다.To achieve this balance, bladder 130 as shown in FIG. 7 forms a plurality of apertures 136 arranged in a grid pattern. Openings 136 allow heat and moisture to be transferred across bladder 130. Due to the arrangement of the openings 136, the bladder 130 forms the lateral and longitudinal paths shown by lines 135a and 135b in FIG. 7, respectively. Waves caused by pressure changes input to the top layer 120 may propagate to the sensor 132 along paths 135a and 135b. Thus, bladder 130 as shown in FIG. 7 allows moisture to be transferred between layers 116 and 120, while at the same time the pressure input to top layer 120 does not reach sensor 132. Can be prevented from being attenuated.

그러나, 블래더(130)는 여전히 유사한 기능을 달성하면서 예시된 것과는 다른 형상을 가질 수 있다. 예로서, 도 8은 습기가 블래더(140)를 통과할 수 있게 하기 위한 종방향 슬롯들(slots; 142)을 포함하는 블래더(140)를 도시한다. 또한, 블래더(140)는 블래더(140) 내의 센서(132)로 파동들이 전파될 수 있게 하기 위해 종방향 커넥터들(connectors; 144)을 포함한다. 슬롯들(142) 및 커넥터들(144)의 크기들은 블래더(140)에 도달하기 이전에 압력 변화들이 감쇠되는 것을 방지하도록 큰 영역을 갖는 블래더(140)를 제공하는 것과 습기의 통과를 위해 큰 영역을 제공하는 것 사이의 절충일 수 있다. 블래더(130)의 형상이 도 7에 도시된 것과 다를 수 있는 다른 예로서, 유체 블래더(130)는 다수의 별개의 격실들을 포함할 수 있고, 이 경우, 각 구성요소는 압력 센서들(132) 중 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 매트리스(114)가 두 명의 사용자들을 위해 충분히 큰 경우, 매트리스(114)는 두 개의 별개의 격실들을 포함하고, 이 두 개의 별개의 격실들 각각은 두 명의 사용자들의 바이털 사인들을 별개로 검출하기 위한 그 자체의 센서(132)를 포함할 수 있다. 그러나, 단일 센서(132)에 의해 검출된 압력이 다수의 사용자들의 바이털 사인들을 나타낼 수 있으며, 제어기(134)는 더 상세히 후술될 바와 같이 사용자의 각각의 바이털 사인들을 결정하기 위한 패턴 인식 알고리즘 또는 다른 계산을 수행할 수 있다.However, bladder 130 may have a shape different from that illustrated while still achieving similar functionality. By way of example, FIG. 8 shows bladder 140 including longitudinal slots 142 to allow moisture to pass through bladder 140. Bladder 140 also includes longitudinal connectors 144 to allow waves to propagate to sensor 132 within bladder 140. The sizes of the slots 142 and connectors 144 provide for a bladder 140 having a large area to prevent pressure changes from damping before reaching the bladder 140 and for the passage of moisture. There may be a tradeoff between providing a large area. As another example where the shape of bladder 130 may be different than that shown in FIG. 7, fluid bladder 130 may include a number of separate compartments, where each component may comprise pressure sensors ( 132). For example, if the mattress 114 is large enough for two users, the mattress 114 includes two separate compartments, each of which separates the vital signs of the two users separately. It may include its own sensor 132 for detecting. However, the pressure detected by the single sensor 132 may represent the vital signs of multiple users, and the controller 134 may determine a pattern recognition algorithm for determining the respective vital signs of the user as will be described in more detail below. Or other calculations.

도 10에 도시된 바와 같이, 감지 층(118)은 상단 패딩 층(120)에 인가된 측방향 힘인 전단력을 받을 수 있다. 결과적으로, 감지 층(118)은 118'로 가상선으로 도시된 형상으로 변형될 수 있다. 유체 블래더(130)의 높이(131)는 감지 층(118)이 예상량의 변형을 받을 때 감지 층(118)의 상단부가 감지 층(118)의 저부와 접촉하지 않도록 충분히 클 수 있다. 감지 층(118)의 상단부와 저부 사이의 접촉은 상단 패딩 층(120)으로부터 직접적으로 힘이 저부 패딩 층(116)에 전달될 수 있게 하며, 이 경우, 압력 센서(132)는 유체 블래더(130) 내의 압력 변화들을 정확하게 검출할 수 없다. 또한, 높이(131)는 상단 패딩 층(120) 및 그 위에 누운 임의의 사용자들의 예상 체중과, 유체 블래더(130) 내의 예상 압력에 기초할 수 있다. 다른 일반적 조건들(예를 들어, 일반적 사용자 체중 및 일반적 상단 층(120) 중량)하에서, 감지 층(118)의 유체 블래더(130) 부분은 약 1.0" 높이를 가질 수 있다.As shown in FIG. 10, the sensing layer 118 may be subjected to shear force, which is a lateral force applied to the top padding layer 120. As a result, the sensing layer 118 may be deformed into the shape shown in phantom by 118 '. The height 131 of the fluid bladder 130 may be large enough so that the top of the sensing layer 118 does not contact the bottom of the sensing layer 118 when the sensing layer 118 is subjected to an expected amount of deformation. Contact between the top and bottom of the sensing layer 118 allows force to be transferred from the top padding layer 120 directly to the bottom padding layer 116, in which case the pressure sensor 132 may be a fluid bladder ( 130 cannot accurately detect pressure changes. In addition, the height 131 may be based on the expected weight of the top padding layer 120 and any users lying on it and the expected pressure in the fluid bladder 130. Under other general conditions (eg, general user weight and general top layer 120 weight), the fluid bladder 130 portion of the sensing layer 118 may have a height of about 1.0 ".

상술한 바와 같이, 압력 센서(132)는 유체 블래더(130) 내의 유체 압력을 감지하도록 구성될 수 있다. 예로서, 압력 센서(132)는 블래더(130) 내측에 있을 수 있다. 다른 예로서, 압력 센서는 블래더(130)와 유체 연통하는 펌프(139)의 부분에, 그리고, 따라서, 블래더(130) 내의 압력에 대응하는 압력을 갖는 펌프(139)의 부분 내에 존재할 수 있다. 센서(132)는 반도체 압력 센서 또는 다른 유형의 압력 센서를 포함할 수 있다. 추가적으로, 온도 센서 같은 다른 유형들의 센서들도 포함될 수 있다. 센서(132)는 제어기(134)에 압력 신호(α)를 출력할 수 있다.As described above, the pressure sensor 132 may be configured to sense fluid pressure in the fluid bladder 130. As an example, the pressure sensor 132 may be inside the bladder 130. As another example, the pressure sensor may be present in the portion of the pump 139 in fluid communication with the bladder 130 and, therefore, in the portion of the pump 139 having a pressure corresponding to the pressure in the bladder 130. have. Sensor 132 may include a semiconductor pressure sensor or other type of pressure sensor. In addition, other types of sensors, such as temperature sensors, may also be included. The sensor 132 may output the pressure signal α to the controller 134.

또한, 압력 신호(α)는 사람이 블래더(130) 상에 누워 있는지 여부, 블래더(130) 상에 누워있는 사람의 심박률, 블래더(130) 상에 누워있는 사람의 호흡률, 블래더(130) 상에 누워있는 사람의 다른 이동(예를 들어, 구름 또는 사지 이동), 블래더(130) 내의 유체의 온도 및 바이털 사인들을 나타낼 수 있으며, 그 이유는 이들 모두가 유체 블래더(130) 내의 압력의 요인들일 수 있기 때문이다.In addition, the pressure signal (α) is whether the person lying on the bladder 130, heart rate of the person lying on the bladder 130, breathing rate of the person lying on the bladder 130, bladder Other movements (eg, cloud or limb movements) of a person lying on 130 may indicate temperature and vital signs of the fluid in bladder 130, all of which are due to the fluid bladder ( 130 may be a factor of pressure.

메모리 및 메모리 상에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 CPU를 포함할 수 있는 제어기(134)는 가압된 공기를 생성하도록 펌프(139)를 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(134)는 제어기(134)가 블래더(130) 내의 압력이 설정된 양 미만이라고 결정할 때 블래더(130)를 팽창시키도록 펌프(139)에 명령하는 등의 방식으로 압력 신호(α)에 응답하여 펌프를 제어할 수 있다. 제어기(134)가 블래더(130) 내측에 있는 것으로 도시되어 있지만, 제어기(134)는 대안적으로 제어 유닛(138)의 일부이거나 다른 방식으로 블래더(130) 외부에 위치될 수 있다. 제어기(134)는 센서(132) 및/또는 펌프(139)에 유선 연결되거나, 예를 들어, 표준 무선 프로토콜(IEEE 802.11, Bluetooth 등)을 사용하여 센서(132) 및/또는 펌프(139)와 무선 통신하거나, 제어기(134)가 다른 방식으로 센서(132) 및/또는 펌프(139)와 통신할 수 있다.The controller 134, which may include a memory and a CPU for executing a program stored on the memory, may control the pump 139 to generate pressurized air. For example, the controller 134 may instruct the pump 139 to inflate the bladder 130 when the controller 134 determines that the pressure in the bladder 130 is less than the set amount. The pump can be controlled in response to α). Although controller 134 is shown as being inside bladder 130, controller 134 may alternatively be part of control unit 138 or otherwise located outside bladder 130. The controller 134 may be wired to the sensor 132 and / or pump 139, or may be connected to the sensor 132 and / or pump 139 using, for example, standard wireless protocols (IEEE 802.11, Bluetooth, etc.). Wireless communication, or controller 134 may communicate with sensor 132 and / or pump 139 in other ways.

추가적으로, 제어기(134)는 매트리스(114) 상에 누워있거나 앉아 있는 사용자의 심박률, 호흡률 및/또는 다른 바이털 사인들을 결정하기 위해 압력 신호(α)를 분석할 수 있다. 상술한 바와 같이, 사용자가 상단 층(120) 위에 누워 있을 때, 사용자의 심장 박동들 및 호흡들 각각은 블래더(130)로 전달되는 힘을 상단 층(120) 상에 생성할 수 있다. 심장 박동 또는 호흡으로부터 블래더(130)에 입력된 이 힘의 결과로서, 블래더(130)를 통해 센서(132)로 파동이 전파될 수 있다. 센서(132)는 파동을 검출할 수 있고, 따라서, 센서(132)에 의해 출력된 압력 신호(α)는 사용자의 심박률 또는 호흡률을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 블래더(130)는 파동들이 센서(132)에 도달하기 이전에 발포체에 의해 감쇠되는 것을 방지할 수 있다.Additionally, the controller 134 may analyze the pressure signal α to determine the heart rate, respiration rate and / or other vital signs of the user lying or sitting on the mattress 114. As described above, when the user lies on the top layer 120, each of the user's heartbeats and breaths may generate a force on the top layer 120 that is transmitted to the bladder 130. As a result of this force input to bladder 130 from the heartbeat or breath, waves can propagate through bladder 130 to sensor 132. The sensor 132 may detect the wave, and thus the pressure signal α output by the sensor 132 may indicate the heart rate or respiratory rate of the user. As a result, bladder 130 may prevent the waves from being attenuated by the foam before reaching the sensor 132.

압력 신호(α) 내의 DC 오프셋을 극복하기 위해, 압력 신호(α)는 DC 결합 경로 및 AC 결합 경로로 신호를 분할하는 회로를 통과할 수 있고, AC 결합 경로는 증폭 및 필터링될 수 있다. 제어기(134)는 사용자의 심박률 및 호흡률을 결정하기 위해 증폭 및 필터링된 압력 신호(α)에 기초하여 패턴 인식 알고리즘 또는 다른 계산을 수행할 수 있다. 예로서, 알고리즘 또는 계산은 신호(α)의 심박률 부분이 0.5 내지 4.0 Hz의 범위의 주파수를 갖는다는 가정과, 신호(α)의 호흡률 부분이 1 Hz 미만의 범위의 주파수를 갖는다는 가정에 기초할 수 있다. 제어기(134)는 또한 압력 신호(α)에 기초하여 혈압, 뒤척임 및 돌아누움 이동들, 구름 이동들, 사지 이동들, 체중 또는 사용자의 신분 같은 사용자의 다른 특성들을 결정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기(134)는 다른 센서들(예를 들어, 온도 센서)로부터 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(134)는 사용자의 특성들(예를 들어, 심박률 및 호흡률)을 나타내는 상태 신호(β)를 제어 유닛(138)에 출력할 수 있다.To overcome the DC offset in the pressure signal α, the pressure signal α can pass through a circuit that divides the signal into a DC coupling path and an AC coupling path, and the AC coupling path can be amplified and filtered. The controller 134 may perform a pattern recognition algorithm or other calculation based on the amplified and filtered pressure signal α to determine the user's heart rate and respiration rate. By way of example, the algorithm or calculation is based on the assumption that the heart rate portion of the signal α has a frequency in the range of 0.5 to 4.0 Hz, and the assumption that the respiratory rate portion of the signal α has a frequency in the range of less than 1 Hz. can do. The controller 134 may also be configured to determine other characteristics of the user, such as blood pressure, flip and back movements, cloud movements, limb movements, weight or user identity based on the pressure signal α. In addition, the controller 134 may receive signals from other sensors (eg, a temperature sensor). The controller 134 may output a status signal β to the control unit 138 indicative of the characteristics of the user (eg, heart rate and respiratory rate).

제어 유닛(138)은 송신기, 디스플레이 스크린 및 제어들을 포함할 수 있다. 송신기는 상태 신호(β)를 데이터베이스 또는 다른 소스로 중계할 수 있다. 송신기는 표준 무선 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.11, RF, Bluetooth 또는 3G)을 사용하여 동작하는 무선 송신기일 수 있지만, 송신기는 대안적으로 전화 라인, 이더넷 라인 또는 기타 연결을 사용하여 원격 소스에 유선 연결될 수 있다. 결과적으로, 데이터베이스는 상태 신호(β)의 결과로서 생성된 수면 정보를 저장할 수 있고, 사용자는 장기 수면 경향에 기초하여 수면 문제들에 대해 경고받거나, 사용자의 수면(예를 들어, 질식을 경고하는 알람), 피트니스 수준, 심혈관 상태 또는 기타 건강 정보에 관한 다른 통신들을 제공받을 수 있다.The control unit 138 can include a transmitter, a display screen and controls. The transmitter may relay the status signal β to a database or other source. The transmitter may be a wireless transmitter that operates using standard wireless protocols (e.g., IEEE 802.11, RF, Bluetooth, or 3G), but the transmitter may alternatively be wired to a remote source using a telephone line, Ethernet line, or other connection. Can be connected. As a result, the database may store sleep information generated as a result of the status signal β, and the user may be alerted to sleep problems based on the long-term sleep tendency, or the user's sleep (e.g., warning of choking) Alarm), fitness level, cardiovascular status or other communications regarding other health information.

디스플레이 스크린은 사용자의 심박률, 호흡률, REM 수면에 소요된 시간의 양, 침대에서의 총 시간 및 기타 고려사항들에 기초하여 수면 점수 같은 상태 신호(β)에 관련된 정보를 표시할 수 있다.The display screen may display information related to status signal β, such as sleep score, based on the user's heart rate, respiratory rate, amount of time spent in REM sleep, total time in bed, and other considerations.

제어들은 센서들(132) 및/또는 제어기(134)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 제어들은 블래더(130) 내의 압력을 증가시키기 위해, 데이터가 검출, 유지, 표시, 송신 및/또는 분석되지 않는 프라이버시 모드로 동작할 것을 센서(132) 및/또는 제어기(134)에 명령하기 위해, 또는 수면 정보(예를 들어, 수면 경향들, 이전 밤들로부터의 수면 점수들, 수면 팁들)를 획득하기 위해 데이터베이스와 통신하도록 사용될 수 있다. 데이터베이스는 대안적으로 또는 추가적으로 컴퓨터를 사용하여 예를 들어 인터넷을 거쳐 액세스될 수 있다.Controls may be used to control the operation of the sensors 132 and / or the controller 134. By way of example, the controls may inform sensor 132 and / or controller 134 to operate in a privacy mode in which data is not detected, maintained, displayed, transmitted and / or analyzed to increase pressure in bladder 130. It may be used to communicate with the database to instruct, or to obtain sleep information (eg, sleep trends, sleep scores from previous nights, sleep tips). The database may alternatively or additionally be accessed using a computer, for example via the Internet.

펌프(139)는 로터리형 펌프 또는 다른 유형의 펌프일 수 있다. 펌프(139)는 호스를 통해 블래더(130)에 유체 연결될 수 있다. 그러나, 펌프(139)는 대안적으로 매트리스(114)와 일체화되어 호스가 불필요할 수 있다.The pump 139 may be a rotary pump or another type of pump. Pump 139 may be fluidly connected to bladder 130 via a hose. However, the pump 139 may alternatively be integrated with the mattress 114 so that no hose is necessary.

매트리스(114)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 다른 구성을 가질 수 있다. 이 때문에, 저부 층(116), 감지 층(118) 및 상단 층(120)은 별개의 구조체들인 것으로 도시되어 있지만, 대안적 구성들이 가능하다. 예로서, 도 9는 연결 부분(linking portion; 166)에 의해 연결된 상단 부분(162)과 저부 부분(164)을 포함하는 발포체 매트리스(160)를 예시한다. 매트리스(160)는 감지 층(118)을 수용하기 위한 수용부(168; envelop)를 형성한다. 추가적 예들로서, 감지 층(118)은 매트리스(114)의 제조 동안 매트리스(114) 내에 밀봉될 수 있거나, 감지 층(118)과 상단 층(120)이 일체화될 수 있다. 또한, 다른 예에서, 블래더(130)는 매트리스(114)의 기초(예를 들어, 프레임(112))와 저부 층(116)과 사이에 위치될 수 있다.The mattress 114 may have a different configuration than that shown in FIGS. 5 and 6. Because of this, the bottom layer 116, the sense layer 118 and the top layer 120 are shown as separate structures, but alternative configurations are possible. By way of example, FIG. 9 illustrates a foam mattress 160 that includes a top portion 162 and a bottom portion 164 connected by a linking portion 166. The mattress 160 forms an envelop 168 for receiving the sensing layer 118. As further examples, the sensing layer 118 may be sealed within the mattress 114 during manufacture of the mattress 114, or the sensing layer 118 and the top layer 120 may be integrated. Also, in another example, bladder 130 may be positioned between the base of mattress 114 (eg, frame 112) and bottom layer 116.

도 11에 도시된 바와 같이, 그 위에 누워있는 환자(213)의 적어도 하나의 바이털 사인을 모니터링하기 위한 장치(210)는 유체 블래더(212), 센서(214), 제어 유닛(215) 및 펌프(220)를 포함할 수 있다. 장치(210)는 후술될 바와 같이, 유체 블래더(212) 상에 누워있는 환자(213)의 심박률, 호흡률 및/또는 다른 바이털 사인들을 측정할 수 있다.As shown in FIG. 11, an apparatus 210 for monitoring at least one vital sign of a patient 213 lying thereon includes a fluid bladder 212, a sensor 214, a control unit 215 and It may include a pump 220. Device 210 may measure heart rate, respiratory rate, and / or other vital signs of patient 213 lying on fluid bladder 212, as described below.

유체 블래더(212)는 공기 또는 다른 유체(예를 들어, 물)를 수용할 수 있다. 블래더(212)는 단일 유체 격실을 형성할 수 있다. 대안적으로, 블래더(212)는 다수의 격실들을 형성하고, 이 경우, 압력 측정이 필요한 각 격실은 센서(214)를 포함할 수 있다. 블래더(212)는 펌프(220)와 유체 연통할 수 있고, 그래서, 펌프(220)가 블래더(212)를 팽창시킬 수 있다.Fluid bladder 212 may receive air or other fluid (eg, water). Bladder 212 may form a single fluid compartment. Alternatively, bladder 212 forms a plurality of compartments, in which case each compartment that requires a pressure measurement may include sensor 214. Bladder 212 may be in fluid communication with pump 220, so pump 220 may inflate bladder 212.

블래더(212)는 통상적 크기의 환자(213)를 편안하게 수용하도록 크기가 설정될 수 있다(예를 들어, 블래더(212)는 매우 큰 환자들(213)이 수용될 수 있도록 7 ft 길이 x 4 ft 폭일 수 있다). 그러나, 블래더(212)는 도 11에 도시된 바와 다른 구조를 가질 수 있다. 예로서, 블래더(212)는 환자(213)의 상체 영역만을 완전히 지지하기에 충분한 크기(예를 들어, 블래더(212)는 환자(213)가 블래더(212) 상의 중심에 있지 않은 경우라도 통상적 크기의 상체를 수용하도록 2 ft 길이 x 3 ft 폭일 수 있음) 같은 더 작은 크기를 가질 수 있으며, 이러한 더 작은 크기의 블래더(212)는 환자(213)의 나머지 부분(remainder)을 지지하기 위한 다른 유형의 패드와 일체화될 수 있다. 다른 예로서, 환자의 심장 및/또는 폐들이 위치될 것으로 예상되는 영역 부근에 공기 블래더를 포함하는 발포체 패드가 예시된 블래더(212) 대신 사용될 수 있다.The bladder 212 may be sized to comfortably accommodate a patient 213 of normal size (eg, the bladder 212 may be 7 ft long to accommodate a very large patient 213). x 4 ft wide). However, bladder 212 may have a different structure than that shown in FIG. By way of example, bladder 212 is large enough to fully support the upper body area of patient 213 (eg, bladder 212 is where patient 213 is not centered on bladder 212). Even a smaller size, such as 2 feet long by 3 feet wide to accommodate a normal sized upper body, the smaller bladder 212 supports the remainder of the patient 213. It can be integrated with other types of pads to As another example, a foam pad comprising an air bladder in the vicinity of the area where the patient's heart and / or lungs are expected to be located may be used instead of the illustrated bladder 212.

추가적으로, 블래더(212)는 편안한(예를 들어, 연성 및/또는 유연성) 상단 표면(top surface; 212a)을 포함할 수 있다. 상단 표면(212a)은 얇은 유체 또는 겔 충전 층 같은 소정의 다른 유형의 패딩 또는 발포체 층을 포함할 수 있다. 대안적으로, 유체 블래더(212) 내의 유체(212a)의 압력은 상단 표면(212a)을 편안하게 하기에 충분할 수 있다. 또한, 상단 표면(212a)은 세정의 용이성을 위해 소수성 재료를 포함할 수도 있다. 예로서, 소수성 재료의 사용은 유체가 상단 표면(212a) 외부로 쉽게 닦여질 수 있게 한다. 소수성 재료는 Cotec-GmbH의 Duralon UltraTec 같은 코팅일 수 있거나, 다른 소수성 재료일 수 있다. 추가적으로, 상단 표면(212a)은 일회용 보호 덮개로 덮여질 수 있고, 건강 및 안전성의 이유들 때문에 각 환자(213)를 위해 새로운 덮개가 제공될 수 있다.Additionally, bladder 212 may include a comfortable (eg, soft and / or flexible) top surface 212a. Top surface 212a may include any other type of padding or foam layer, such as a thin fluid or gel filled layer. Alternatively, the pressure of fluid 212a in fluid bladder 212 may be sufficient to comfort top surface 212a. The top surface 212a may also include a hydrophobic material for ease of cleaning. As an example, the use of hydrophobic material allows the fluid to be easily wiped out of the top surface 212a. The hydrophobic material may be a coating such as Duralon UltraTec from Cotec-GmbH, or may be another hydrophobic material. In addition, top surface 212a may be covered with a disposable protective cover, and a new cover may be provided for each patient 213 for health and safety reasons.

블래더(212)는 예로서 블래더(212)가 유리 또는 금속 조각들, 못 또는 스크류 또는 유사한 물체 같은 날카로운 이물질이 있는 영역에서 지면 상에 배치되는 경우 천공 가능성을 감소시키도록 그 저부에 견고한 천공 내성 층(puncture resistant layer; 212b)을 포함할 수 있다. 견고한 천공 내성 층(212b)은 블래더(212)가 유리 또는 금속 조각들, 못 또는 스크류 또는 유사한 물체와 부딪히는 경우 블래더(212)가 천공되는 것을 방지하기에 충분한 두께의 재료의 층일 수 있다. 예로서, 층(212b)은 0.01 인치 두께 내지 0.25 인치 두께일 수 있지만, 층(212b)은 그 재료에 따라 대안적 두께를 가질 수 있다. 층(12b)은 Kevlar 같은 고강도 재료로 이루어질 수 있지만, 다른 재료들(예를 들어, 고무)이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 또한, 천공 내성은 유체 블래더(212) 내에 밀봉제를 포함시킴으로써 제공될 수도 있다.Bladder 212 is a solid perforation at the bottom thereof, for example, to reduce the possibility of drilling when bladder 212 is placed on the ground in areas with sharp foreign objects such as glass or metal pieces, nails or screws or similar objects. It may include a puncture resistant layer 212b. The rigid puncture resistant layer 212b may be a layer of material of sufficient thickness to prevent the bladder 212 from being punctured if the bladder 212 strikes glass or metal pieces, nails, screws or similar objects. By way of example, layer 212b may be between 0.01 inch and 0.25 inch thick, but layer 212b may have alternative thicknesses depending on the material. Layer 12b may be made of a high strength material, such as Kevlar, but other materials (eg, rubber) may additionally or alternatively be used. Perforation resistance may also be provided by including a sealant in the fluid bladder 212.

유체 블래더(212) 내의 압력은 블래더(212) 아래의 지면 또는 다른 표면과 환자(213)가 접촉하지 않는 상태로 환자(213)를 떠받치기에 충분하여야 한다. 그러나, 일정한 양의 유체가 블래더(212) 내에 있는 경우에도, 유체 블래더(212) 내의 압력은 블래더(212) 내의 유체의 온도, 환자(213)가 블래더(212) 상에 누워 있는지 여부, 환자(213)가 블래더(212) 상에 누워있을 때에는 환자(213)의 심박률, 환자(213)의 호흡률, 환자(213)의 기타 이동(예를 들어, 구름 또는 사지 이동) 및 기타 고려사항들에 따라 변할 수 있다.The pressure in fluid bladder 212 should be sufficient to support patient 213 without contacting patient 213 with the ground or other surface under bladder 212. However, even when a certain amount of fluid is in the bladder 212, the pressure in the fluid bladder 212 does not affect the temperature of the fluid in the bladder 212, whether the patient 213 is lying on the bladder 212. Whether the patient 213 is lying on the bladder 212, the heart rate of the patient 213, the respiratory rate of the patient 213, other movements of the patient 213 (eg, cloud or limb movement), and It may vary depending on other considerations.

센서(214)는 반도체 압력 센서 또는 다른 유형의 압력 센서를 포함할 수 있다. 센서(214)는 유체 블래더(212) 내의 압력을 검출하도록 배치될 수 있다. 예로서, 센서(214)는 도 11에 도시된 바와 같이 유체 블래더(212) 내측에 존재할 수 있다. 결과적으로, 센서(214)에 의해 출력된 압력 신호는 블래더(212) 상에 누워있는 환자(213)의 심박률, 블래더(212) 상에 누워있는 환자(213)의 호흡률, 블래더(212) 상에 누워있는 환자(213)의 이동 및 기타 고려사항들에 대응할 수 있다. 센서(214)는 센서(214)와 제어 유닛(215)을 유선 연결함으로써, 무선 통신에 의해(예를 들어, IEEE 802.11, 3G 또는 Bluetooth 같은 표준 무선 프로토콜을 사용하여) 또는 센서(214)가 블래더(212) 내의 압력에 대응하는 압력 신호를 제어 유닛(215)에 통신할 수 있게 하는 다른 연결을 사용하여 제어 유닛(215)과 통신할 수 있다. 또한, 장치(210)는 하나보다 많은 센서(214), 전용 온도 센서 및 기타 유형의 센서들 같은 추가적 센서들을 포함할 수 있다.Sensor 214 may include a semiconductor pressure sensor or other type of pressure sensor. Sensor 214 may be arranged to detect pressure in fluid bladder 212. By way of example, sensor 214 may be present inside fluid bladder 212 as shown in FIG. 11. As a result, the pressure signal output by the sensor 214 is the heart rate of the patient 213 lying on the bladder 212, the respiratory rate of the patient 213 lying on the bladder 212, bladder ( Movement of the patient 213 lying on 212 and other considerations. The sensor 214 connects the sensor 214 and the control unit 215 by wire, thereby either wirelessly communicating (eg, using a standard wireless protocol such as IEEE 802.11, 3G, or Bluetooth) or the sensor 214 blazing. Another connection that enables communication of the pressure signal corresponding to the pressure in the further 212 to the control unit 215 may be communicated with the control unit 215. The device 210 may also include additional sensors, such as more than one sensor 214, dedicated temperature sensors, and other types of sensors.

제어 유닛(215)은 제어기(216), 디스플레이 스크린(217) 및 제어들(218)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(215)은 도 11에 도시된 바와 같이 유체 블래더(212)와 일체일 수 있다. 예로서, 제어기(216)를 포함하는 제어 유닛(215)의 본체가 블래더(212)의 상단 표면(212a) 아래에 존재하고, 디스플레이 스크린(217)이 가시화되며, 제어부(218)는 블래더(212)의 상단 표면(212a) 부근에서 액세스 가능할 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛(215)은 도시된 것과 다른 구성을 가질 수 있다. 예로서, 제어 유닛(215)은 블래더(212)로부터 별개의 유닛일 수 있으며, 센서(214)와 통신할 수 있다.The control unit 215 can include a controller 216, a display screen 217 and controls 218. The control unit 215 can be integral with the fluid bladder 212 as shown in FIG. 11. As an example, the body of the control unit 215 including the controller 216 is below the top surface 212a of the bladder 212, the display screen 217 is visible, and the control unit 218 is bladder. It may be accessible near the top surface 212a of 212. Alternatively, the control unit 215 can have a different configuration than shown. By way of example, control unit 215 may be a separate unit from bladder 212 and may be in communication with sensor 214.

제어기(216)는 메모리 및 메모리 상에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 CPU를 포함할 수 있다. 제어기(216)는 펌프(220)의 동작을 제어하기 위해 펌프(220)와 통신할 수 있다(예를 들어, 제어기(216)를 펌프(220)에 유선연결함으로써 또는 그들 사이의 무선 통신에 의해). 예로서, 제어기(216)는 센서(214)가 블래더(212) 내의 압력이 설정된 양(제어들(218)을 통해 도입된 양) 미만이라는 것을 나타낼 때 블래더(212)를 팽창시키도록 펌프(220)를 제어할 수 있다. The controller 216 may include a memory and a CPU for executing a program stored on the memory. The controller 216 may communicate with the pump 220 to control the operation of the pump 220 (eg, by wiredly connecting the controller 216 to the pump 220 or by wireless communication therebetween. ). By way of example, controller 216 pumps to expand bladder 212 when sensor 214 indicates that the pressure in bladder 212 is below a set amount (amount introduced through controls 218). 220 may be controlled.

추가적으로, 제어기(216)는 센서에 의해 출력된 압력 신호를 분석하여 유체 블래더(212) 상에 누워있거나 앉아 있는 환자(213)의 심박률, 호흡률 및/또는 기타 바이털 사인들을 결정할 수 있다. 압력 신호가 블래더(212) 상의 환자(213)의 각각의 심장 박동, 호흡 또는 기타 이동에 대한 압력의 변화를 포함할 수 있기 때문에, 제어기(216)는 알고리즘 또는 기타 계산을 사용하여 환자(213)의 심박률 및 호흡률을 결정할 수 있다. 예로서, 알고리즘 또는 계산은 신호(α)의 심박률 부분이 0.5 내지 4.0 Hz의 범위의 주파수를 가진다는 가정과, 신호(α)의 호흡률 부분이 1 Hz 미만의 범위의 주파수를 갖는다는 가정에 기초할 수 있다. 압력 신호는 제어기(216)에 의한 분석 이전에 필터링 및/또는 증폭될 수 있다. 또한, 제어기(216)는 환자(213)의 존재 여부, 환자(213)의 혈압, 뒤척임 및 돌아누움 이동들, 구름 이동들, 사지 이동들, 체중 및 환자(213)의 식별(identity) 같은 환자(213)의 다른 바이털(활력) 표시들을 압력 신호에 기초하여 결정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기(216)는 다른 센서들(예를 들어, 온도 센서)로부터 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(216)는 환자(213)의 특성들(예를 들어, 심박률 및 호흡률)를 나타내는 상태 신호를 디스플레이(217)에 출력할 수 있다. 추가적으로, 장치(210)는 환자 분류 같이 원격 위치로 환자의 바이털 사인들 및/또는 다른 정보를 무선으로 또는 다른 방식으로 송신하는 송신기를 포함할 수 있다.Additionally, controller 216 may analyze the pressure signal output by the sensor to determine heart rate, respiratory rate and / or other vital signs of patient 213 lying or sitting on fluid bladder 212. Because the pressure signal may include a change in pressure for each heartbeat, breath, or other movement of the patient 213 on the bladder 212, the controller 216 may use an algorithm or other calculation to determine the patient 213. Heart rate and respiratory rate). By way of example, the algorithm or calculation is based on the assumption that the heart rate portion of the signal α has a frequency in the range of 0.5 to 4.0 Hz, and the assumption that the respiratory rate portion of the signal α has a frequency in the range of less than 1 Hz. can do. The pressure signal may be filtered and / or amplified prior to analysis by the controller 216. In addition, the controller 216 may include the patient, such as the presence or absence of the patient 213, the blood pressure of the patient 213, the reversal and back movements, cloud movements, limb movements, weight, and identity of the patient 213. Other vital (vitality) indications of 213 may be configured to determine based on the pressure signal. In addition, the controller 216 may receive signals from other sensors (eg, a temperature sensor). The controller 216 can output a status signal to the display 217 indicative of characteristics of the patient 213 (eg, heart rate and respiratory rate). Additionally, device 210 may include a transmitter that wirelessly or otherwise transmits vital signs and / or other information of a patient to a remote location, such as patient classification.

추가적으로, 제어기(216)는 센서(214)에 의해 검출된 또는 다른 방식으로 장치(210)에 입력된 압력에 기초하여 결정되는 심박률, 호흡률, 체중, 혈압, 존재 여부, 체중, 이동의 양 및/또는 다른 고려사항들에 기초하여 관리 긴급성 수준을 계산할 수 있다. 예로서, 관리 긴급성 수준은 환자(213)가 즉시 주의가 필요한지 여부 같은 환자(213)에게 제공되어야 하는 관리의 긴급성을 나타낼 수 있고, 관리 긴급성 수준은 관리 순서를 결정하기 위해 다른 장치(210)의 관리 긴급성 값과 연계하여 또는 단독으로 사용될 수 있다. 관리 긴급성 수준은 다중 수준 표시(예를 들어, 낮음, 중간 및 높음) 또는 긴급성 순위(예를 들어, 가장 긴급, 두 번째 긴급 등)일 수 있다.In addition, the controller 216 may include heart rate, respiratory rate, weight, blood pressure, presence, weight, amount of movement, and the like, which are determined by the sensor 214 or otherwise determined based on the pressure input to the device 210. And / or the level of management urgency can be calculated based on other considerations. By way of example, the management urgency level may indicate the urgency of care that should be provided to the patient 213, such as whether the patient 213 needs immediate attention, and the care urgency level may be determined by another device ( It may be used alone or in conjunction with a management urgency value of 210. The administrative urgency level can be a multi-level indication (eg, low, medium and high) or an urgency ranking (eg, most urgent, second urgent, etc.).

디스플레이(217)는 심박률, 호흡률, 이동의 빈도수 및/또는 양, 및 다른 정보 같은 바이털 사인을 표시할 수 있다. 추가적으로, 디스플레이(217)는 관리 긴급성 수준을 표시할 수 있다. 결과적으로, 제어기(216)와 연계한 디스플레이(217)는 관리 긴급성 레벨을 나타내기 위한 환자분류 상태 지시기를 형성할 수 있다. 그러나, 스피커, 통지 기기(예를 들어, 호출기, 환자분류 스테이션 또는 셀 전화)와 무선으로 또는 다른 방식으로 통신하는 송신기, 플래그(flag) 또는 소정의 다른 통지 기기 같은 다른 기기가 추가적으로 또는 대안적으로 관리 긴급성 수준을 나타냄으로써 환자분류 상태 지시기로서 작용할 수 있다. 디스플레이(217)는 예로서, 환자분류 값이 고도의 관리 긴급성 레벨을 제안할 때 번쩍임 또는 색상들의 변경에 의해 바이털 사인들 및/또는 환자분류 값에 기초한 알람을 생성할 수 있다.Display 217 may display vital signs such as heart rate, respiratory rate, frequency and / or amount of movement, and other information. Additionally, display 217 may indicate a management urgency level. As a result, the display 217 in conjunction with the controller 216 may form a patient classification status indicator to indicate a management urgency level. However, additionally or alternatively, other devices, such as speakers, transmitters, flags, or any other notification device that communicate wirelessly or otherwise with a notification device (e.g., pager, patient classification station or cell phone), may be used. It can act as a patient classification status indicator by indicating the level of care urgency. Display 217 may, for example, generate an alarm based on vital signs and / or patient classification value by flashing or changing colors when the patient classification value suggests a high level of management urgency.

제어들(218)은 센서(214) 및/또는 제어기(216)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 제어들(218)은 블래더(212) 내의 공기 압력을 증가시키기 위해, 환자(213)에 관한 연령 또는 체중 정보를 입력하기 위해, 환자의 건강 이력(예를 들어, 알러지들 또는 현재 복용중인 처방들)을 입력하기 위해, 그리고, 다른 제어들을 수행하기 위해 사용될 수 있다.Controls 218 may be used to control the operation of sensor 214 and / or controller 216. As an example, the controls 218 may include a patient's health history (eg, allergies or currents) to enter age or weight information about the patient 213 to increase air pressure in the bladder 212. Taking prescriptions), and to perform other controls.

펌프(220)는 로터리형 펌프 또는 다른 유형의 펌프일 수 있다. 펌프(220)의 입구 부분은 통기구(222)를 통해 주변 환경에 유체 연결될 수 있으며, 펌프의 출구 부분은 블래더(212)를 팽창시키기 위해 블래더(212)에 유체 연결될 수 있다. 펌프(220)는 블래더(212)와 일체일 수 있지만, 펌프(220)는 대안적으로 호스를 통해 블래더(212)에 결합된 별개의 유닛일 수 있다. 추가적으로, 단일 펌프(220)가 다수의 블래더들(222)에 연결될 수 있다. 펌프(220)는 제어 유닛(215)과 통신할 수 있어서, 제어기(216) 및 제어들(218) 중 적어도 하나가 펌프(220)의 동작을 제어할 수 있게 한다. 제어 유닛(215) 및 펌프(220)는 보호를 제공하기 위해 장치(10)의 경질 외피 부분 내에 패키징될 수 있다.Pump 220 may be a rotary pump or other type of pump. The inlet portion of the pump 220 may be fluidly connected to the surrounding environment through the vent 222, and the outlet portion of the pump may be fluidly connected to the bladder 212 to inflate the bladder 212. The pump 220 may be integral with the bladder 212, but the pump 220 may alternatively be a separate unit coupled to the bladder 212 via a hose. Additionally, a single pump 220 can be connected to multiple bladders 222. The pump 220 may be in communication with the control unit 215, allowing at least one of the controller 216 and the controls 218 to control the operation of the pump 220. The control unit 215 and the pump 220 can be packaged in the hard shell portion of the device 10 to provide protection.

그 위에 누워있는 환자의 적어도 하나의 바이털 사인을 모니터링하기 위한 장치(240)의 다른 예는 제어 유닛(215)에 유체 연결된 자체 팽창 유체 블래더(242)를 포함할 수 있다. 유체 블래더(242)는 도 12에 도시된 바와 같은 블래더(242)의 위치인 전개 위치로 팽창하도록 블래더(242)를 압박하는, 그리고, 유체 파동이 블래더(242)를 통해 전파할 수 있게 하는 발포체(43) 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 유체 블래더(242)는 유체가 유체 블래더(242) 내로 들어갈 수 있게 하기 위해 예시된 일방 밸브(245) 같은 유체 입구를 포함할 수 있다. 동작시, 수축 상태로부터 전개될 때, 발포체(243)는 유체 블래더(242)를 팽창하도록 압박하여 밸브(245)를 통해 유체를 견인하는 진공을 생성한다. 일방 밸브(245)의 사용은 환자가 그 위에 누울 때 블래더(242) 외부로 유체가 밀려나가는 것을 방지한다. 유체 블래더(242)는 블래더(242)를 적재 위치로 복귀시키기 위해 블래더(242)로부터 유체를 방출시키기 위해 유체 출구(244)를 추가로 포함한다. 본 예에서, 제어 유닛(215)은 센서(214)를 포함하고, 호스(246)가 유체 블래더(242)의 유체 출구(244) 및 제어 유닛(215)에 부착되며, 그에 의해, 센서(14)를 유체 블래더(42)에 유체 연결시킨다. 결과적으로, 유체 블래더(242) 내의 압력 동요들이 센서(214)에 의해 검출될 수 있고, 센서(214)는 심박률 및/또는 호흡률 같은 블래더(242) 위의 환자의 바이털 사인을 결정하기 위한 제어기(예를 들어, 마이크로프로세서) 또는 유사 기기에 검출된 압력을 전달할 수 있다. 자체 팽창 유체 블래더(242)는 바이털 사인들을 검출하기 위해 원격 제어기에 센서(214)에 의해 검출된 압력을 전달하기 위한 송신기와 함께 단일 패키지로 블래더(242) 및 센서(214)를 포함시키는 것 같은 도시된 것과는 다른 구성을 가질 수 있다.Another example of an apparatus 240 for monitoring at least one vital sign of a patient lying thereon may include a self expanding fluid bladder 242 fluidly connected to the control unit 215. The fluid bladder 242 urges the bladder 242 to expand to the deployment position, which is the position of the bladder 242 as shown in FIG. 12, and fluid waves can propagate through the bladder 242. Foam 43 or other material to make it possible. The fluid bladder 242 may include a fluid inlet, such as the one-way valve 245 illustrated to allow fluid to enter the fluid bladder 242. In operation, when deployed from the retracted state, the foam 243 presses to expand the fluid bladder 242 to create a vacuum that draws fluid through the valve 245. The use of one-way valve 245 prevents fluid from being pushed out of bladder 242 when the patient lies on it. Fluid bladder 242 further includes a fluid outlet 244 to discharge fluid from bladder 242 to return bladder 242 to a stowed position. In this example, the control unit 215 includes a sensor 214, and a hose 246 is attached to the fluid outlet 244 and the control unit 215 of the fluid bladder 242, whereby the sensor ( 14 is fluidly connected to the fluid bladder 42. As a result, pressure fluctuations in the fluid bladder 242 can be detected by the sensor 214, which determines the vital signs of the patient on the bladder 242 such as heart rate and / or respiratory rate. To deliver a detected pressure to a controller (eg, a microprocessor) or similar device. Self-expanding fluid bladder 242 includes bladder 242 and sensor 214 in a single package with a transmitter for delivering the pressure detected by sensor 214 to a remote controller for detecting vital signs. It may have a different configuration than shown.

장치들(210, 240)이 환자(213)가 그 위에 울 수 있는 전개 배열들로 도 1 및 도 2에 상세히 도시되어 있지만, 장치(210, 240)는 또한 적재가능한 배열로 배열될 수도 있다. 예로서, 블래더(212)는 블래더(212)를 수축시키고, 그후, 블래더(212)를 감거나 다른 방식으로 재배열함으로써 도 13에 도시된 적재가능한 배열로 변환될 수 있다. 대안적으로, 블래더(212)는 블래더(212)를 절첩시킴으로써 또는 다른 방식으로 블래더(212)의 점유면적을 감소시킴으로써 적재되도록 배열될 수 있다.Although devices 210, 240 are shown in detail in FIGS. 1 and 2 in deployment arrangements in which patient 213 can cry on them, devices 210, 240 may also be arranged in a loadable arrangement. As an example, bladder 212 may be converted to the loadable arrangement shown in FIG. 13 by retracting bladder 212 and then winding or otherwise rearranging bladder 212. Alternatively, bladder 212 may be arranged to be loaded by folding bladder 212 or otherwise reducing the footprint of bladder 212.

적재가능한 배열로부터 전개 배열로 블래더(212)를 변환하기 위해, 적재가능한 배열로 블래더(212)를 보유하는 임의의 스트랩들 또는 다른 커넥터들이 해제되고, 블래더(212)가 펌프(220)를 사용하여 팽창될 수 있다. 대안적으로, 장치(210)는 펌프(220) 이외의 유체 소스를 포함할 수 있다. 예로서, 장치(210)는 블래더(212)를 신속히 충전하도록 작동될 수 있는 압축된 유체(예를 들어, CO2 카트리지)의 소스를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상술된 자체 팽창 블래더(242)는 자동으로 유체를 흡입할 수 있다.To convert bladder 212 from the stackable arrangement to the deployable arrangement, any straps or other connectors holding bladder 212 in the stackable arrangement are released, and bladder 212 is pump 220. Can be expanded using. Alternatively, device 210 may include a fluid source other than pump 220. By way of example, device 210 may include a source of compressed fluid (eg, a CO 2 cartridge) that may be operated to rapidly fill bladder 212. As another example, the self-expansion bladder 242 described above can automatically inhale fluid.

블래더(212), 센서(214), 제어 유닛(215) 및 펌프(220)가 적재가능한 일체형으로 패키징된 유닛의 일부일 수 있기 때문에, 장치(210)는 모니터가 적재가능하지 않은 부분들 또는 별개의 부분들을 포함하는 경우보다 더욱 쉽게 운반 및 전개될 수 있다. 또한, 장치(210)는 적절한 관리 순서를 결정하는 것을 더 용이하게 하도록 긴급 관리 수준을 제공할 수 있다. 또한, 긴급 관리 수준은 매우 긴급한 관리가 필요할 때 경보를 제공할 수 있다. 추가적으로, 장치(210)의 구성(예를 들어, 편안한 상단 층(212a)과 견고한 천공 내성 저부 층(212b)을 갖는)은 장치(210)가 이물질들이 존재할 수 있는 응급 현장에서 사용하기에 적합하게 한다.Since the bladder 212, the sensor 214, the control unit 215 and the pump 220 may be part of an integrally packaged unit that is loadable, the device 210 may be a separate or separate portion where the monitor is not loadable. It can be carried and deployed more easily than if it contains parts of. In addition, the device 210 may provide an emergency management level to make it easier to determine the appropriate management order. In addition, emergency management levels can provide alerts when very urgent care is needed. In addition, the configuration of the device 210 (eg, having a comfortable top layer 212a and a rigid puncture resistant bottom layer 212b) makes the device 210 suitable for use in an emergency site where foreign objects may be present. do.

센서(234)를 각각 포함하는 다수의 공기 블래더들(232)을 포함하는 그 위에 누워있는 다수의 환자들의 바이털 사인들을 모니터링하기 위한 장치(230)의 다른 예가 도 14에 도시되어 있다. 블래더들(232) 및 센서들(234)은 도 11에 관하여 상술된 블래더(212) 및 센서(214)와 유사할 수 있거나, 도 12에 관하여 상술된 블래더(242) 및 센서(214)와 유사할 수 있다. 예로서, 센서들(234)은 각각의 블래더들(232) 내의 압력들을 측정할 수 있다. 센서들(234)은 제어 유닛(236)과 통신할 수 있다. 제어 유닛(236)은 제어들, 디스플레이 및 도 11에 관하여 설명된 제어 유닛(215)과 유사한 바이털 사인들(예를 들어, 심박률들 및 호흡률들)을 결정하기 위한 제어기를 포함할 수 있다. 그러나, 각 블래더(232)를 위한 전용의 제어유닛을 사용하는 대신, 다수의 환자들의 바이털 사인들을 결정하기 위해 단일 제어 유닛(236)이 사용될 수 있다. 또한, 제어 유닛(236)은 블래더들(232) 상의 환자들을 위한 관리의 긴급성의 랭크를 포함할 수 있다. 결과적으로, 제어 유닛(236)은 환자관리 스테이션으로서 기능할 수 있다. 추가적으로, 도 11에 관하여 설명된 펌프(220)와 유사한 단일 펌프(238)가 다수의 블래더들(232)과 유체 연동할 수 있다. 펌프(238)는 추가적으로 센서들(234) 및/또는 제어 유닛(236)과 통신할 수 있다.Another example of an apparatus 230 for monitoring the vital signs of multiple patients lying thereon including a plurality of air bladders 232 each including a sensor 234 is shown in FIG. 14. Bladder 232 and sensors 234 may be similar to bladder 212 and sensor 214 described above with respect to FIG. 11, or bladder 242 and sensor 214 described above with respect to FIG. 12. May be similar to). As an example, the sensors 234 can measure the pressures in the respective bladders 232. The sensors 234 can communicate with the control unit 236. Control unit 236 may include a controller for determining controls, display and vital signs (eg, heart rate and respiratory rates) similar to control unit 215 described with respect to FIG. 11. . However, instead of using a dedicated control unit for each bladder 232, a single control unit 236 can be used to determine the vital signs of multiple patients. The control unit 236 may also include a urgency rank of care for the patients on the bladders 232. As a result, the control unit 236 can function as a patient care station. In addition, a single pump 238 similar to pump 220 described with respect to FIG. 11 may be in fluid communication with multiple bladders 232. Pump 238 may additionally be in communication with sensors 234 and / or control unit 236.

본 발명을 가장 실용적 예인 것으로 현재 고려되는 바에 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예에 제한되지 않으며, 반대로, 법 하에서 허용되는 모든 이런 변형들 및 균등 구조들을 포함하도록 가장 넓은 해석에 준하는, 첨부된 청구범위의 범주 및 개념 내에 포함되는 다양한 변형들 및 균등 배열들을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical examples, the invention is not limited to the disclosed examples and, on the contrary, is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures as permitted by law. It is to be understood that the invention includes various modifications and equivalent arrangements included within the scope and concept of the claims.

Claims

바이털 사인들을 모니터링하는 기능을 갖는 매트리스 배열에 있어서,
유체를 수납하는 블래더와,
상기 유체 블래더와 유체 연통하고, 상기 유체의 압력을 지시하는 출력을 생성하는 압력 센서와,
상기 유체 블래더와 유체 연통하고, 상기 압력이 사전설정된 수준 아래로 떨어질 때 유체 압력을 증가시키도록 상기 센서 출력에 응답하는 펌프와,
펌프 하우징으로서, 상기 센서 및 상기 펌프가 통합된 펌프 유닛을 포함하도록 상기 펌프 및 상기 압력 센서가 상기 펌프 하우징의 내부 내에 배치되는, 상기 펌프 하우징과,
상기 센서에 결합되고, 상기 압력 센서의 상기 출력에 기초하여 상기 매트리스 상에 배치된 사람의 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 매트리스 배열.A mattress arrangement having the function of monitoring vital signs,
A bladder for storing fluid,
A pressure sensor in fluid communication with the fluid bladder and generating an output indicating the pressure of the fluid;
A pump in fluid communication with the fluid bladder and responsive to the sensor output to increase fluid pressure when the pressure drops below a predetermined level;
A pump housing, wherein the pump housing and the pressure sensor are disposed within an interior of the pump housing such that the sensor and the pump comprise an integrated pump unit;
And a controller coupled to the sensor and configured to determine at least one vital sign of a person disposed on the mattress based on the output of the pressure sensor.

청구항 1에 있어서, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 바이털 사인에 응답하여 상기 사전설정된 수준을 변경하도록 작동되는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, wherein the controller is operative to change the predetermined level in response to the at least one vital sign.

청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 센서의 상기 출력에 응답하여 상기 펌프를 제어하도록 작동되는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, wherein the controller is operative to control the pump in response to the output of the pressure sensor.

청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이털 사인은 심박률 또는 호흡률 중 적어도 하나를 포함하는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, wherein the at least one vital sign comprises at least one of heart rate or respiratory rate.

청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 유체 블래더는 유체 입구와 정렬된 통로들을 둘러싸는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, wherein the fluid bladder surrounds passages aligned with the fluid inlet.

청구항 5에 있어서, 상기 유체 블래더의 단부는 상기 유체 입구를 형성하고, 상기 통로들은 상기 유체 입구를 향해 종방향으로 연장하는, 매트리스 배열.6. The mattress arrangement of claim 5, wherein an end of the fluid bladder forms the fluid inlet and the passages extend longitudinally toward the fluid inlet.

청구항 5에 있어서, 상기 유체 블래더는 상기 유체 블래더의 상단 측부와 상기 유체 블래더의 저부 측부 사이에서 연장하는 평행한 지지부들을 포함하고, 상기 지지부들은 상기 통로들을 적어도 부분적으로 형성하는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 5, wherein the fluid bladder includes parallel supports extending between the top side of the fluid bladder and the bottom side of the fluid bladder, the supports forming at least partially the passages. .

청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제어기와 통신하는 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 바이털 사인을 표시하도록 구성된 디스플레이를 포함하는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, further comprising a control unit in communication with the controller, the control unit comprising a display configured to display the at least one vital sign.

청구항 1 또는 2에 있어서, 메모리를 더 포함하고, 상기 제어기는 수면 품질과 상기 사전설정된 수준의 연관성을 제공하기 위해 상기 사전설정된 수준의 값 및 시간 경과에 따른 상기 바이털 사인들의 측정들의 값을 상기 메모리 내에 저장하도록 구성되는, 매트리스 배열.3. The apparatus of claim 1, further comprising a memory, wherein the controller is configured to read the value of the predetermined level and the measurements of the vital signs over time to provide an association of sleep quality with the preset level. A mattress arrangement configured to store in memory.

청구항 1에 있어서, 상기 센서 및 상기 펌프는 바이털 사인들을 검출하도록 구성된 상기 제어기와 별개로 판매되는 단일체형 상업적 제품인 통합형 펌프 유닛을 포함하는, 매트리스 배열.The mattress arrangement of claim 1, wherein the sensor and the pump comprise an integrated pump unit which is a monolithic commercial product sold separately from the controller configured to detect vital signs.

바이털 사인들을 모니터링하기 위한 기능을 갖는 매트리스에 있어서,
제1 패딩 층과,
상기 패딩 층 아래의 유체 블래더로서, 상기 유체 블래더는 상기 제1 패딩 층이 그 위에 배치되는 유체 블래더의 상단 측부와, 상기 유체 블래더의 저부 측부 사이에서 연장하는 적어도 하나의 개구를 형성하는, 상기 유체 블래더와,
상기 유체 블래더와 유체 연통하며, 바이털 사인 신호를 출력하도록 구성되는 센서를 포함하는, 매트리스.A mattress having a function for monitoring vital signs,
A first padding layer,
A fluid bladder below the padding layer, the fluid bladder forming at least one opening extending between a top side of the fluid bladder in which the first padding layer is disposed and a bottom side of the fluid bladder The fluid bladder,
And a sensor in fluid communication with the fluid bladder, the sensor configured to output a vital sine signal.

청구항 11에 있어서, 상기 제1 패딩 층 아래에 제2 패딩 층을 더 포함하는, 매트리스.The mattress of claim 11, further comprising a second padding layer under the first padding layer.

청구항 12에 있어서, 상기 제2 패딩 층의 견고성은 상기 제1 패딩 층의 견고성보다 큰, 매트리스.The mattress of claim 12, wherein the firmness of the second padding layer is greater than the firmness of the first padding layer.

청구항 11에 있어서, 상기 적어도 하나의 개구는 그리드 형태의 복수의 개구들을 포함하는, 매트리스.The mattress of claim 11, wherein the at least one opening comprises a plurality of openings in the form of a grid.

청구항 11에 있어서, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 유체 블래더의 폭을 가로질러 공간을 둔 다수의 종방향 연장 슬롯들을 포함하는, 매트리스.The mattress of claim 11, wherein the at least one opening comprises a plurality of longitudinally extending slots spaced across the width of the fluid bladder.

청구항 11에 있어서, 상기 유체 블래더는 종방향 연장 유체 통로들을 둘러싸는, 매트리스.The mattress of claim 11, wherein the fluid bladder surrounds longitudinally extending fluid passages.

청구항 16에 있어서, 상기 센서는 상기 유체 통로들 중 적어도 하나와 유체 연통하는, 매트리스.The mattress of claim 16, wherein the sensor is in fluid communication with at least one of the fluid passages.

청구항 16 또는 17에 있어서, 상기 유체 블래더는 그 위에 상기 제1 패딩 층이 배치되는 상기 유체 블래더의 상단 측부와, 상기 유체 블래더의 저부 측부 사이에서 연장하는 지지부들을 둘러싸고, 상기 지지부들은 상기 유체 통로들을 적어도 부분적으로 형성하는, 매트리스.18. The fluid bladder of claim 16 or 17, wherein the fluid bladder surrounds support portions extending between the top side of the fluid bladder where the first padding layer is disposed and the bottom side of the fluid bladder, wherein the supports A mattress, at least partially forming fluid passages.

청구항 18에 있어서, 상기 지지부들은 서로 수직인, 매트리스.The mattress of claim 18, wherein the supports are perpendicular to each other.

청구항 11 또는 16에 있어서, 상기 유체 블래더의 높이는 상기 유체 블래더가 예상된 전단력들을 받을 때 상기 유체 블래더의 상단부와 상기 유체 블래더의 저부 사이의 접촉을 방지하기에 충분히 큰, 매트리스.The mattress of claim 11 or 16, wherein the height of the fluid bladder is large enough to prevent contact between the top of the fluid bladder and the bottom of the fluid bladder when the fluid bladder receives the expected shear forces.

응급 현장 부근의 장소에서 그 위에 누워있는 환자의 적어도 하나의 바이털 사인을 모니터링하기 위한 휴대용 장치에 있어서,
적재가능한 배열과 전개 배열 사이에서 변형될 수 있으며, 상기 전개 배열에서 누운 위치의 환자의 적어도 일부를 완전히 지지하기에 충분한 크기의 편안한 상단 표면을 구비하고, 견고한 천공 내성 저부 층을 구비하는 유체 블래더와,
상기 유체 블래더 내의 압력을 검출하도록 구성된 센서와,
상기 유체 블래더 내의 압력에 기초하여 상기 적어도 하나의 바이털 사인을 결정하도록 구성된 제어기와,
상기 적어도 하나의 바이털 사인에 기초하여 관리 긴급성 수준을 지시하도록 구성된 환자분류 상태 지시기를 포함하는, 휴대용 장치.A portable device for monitoring at least one vital sign of a patient lying thereon in a location near an emergency site,
Fluid bladder having a comfortable top surface that can be deformed between the stackable arrangement and the deployment arrangement, and has a comfortable top surface of a size sufficient to fully support at least a portion of the patient in the lying position in the deployment arrangement, and a solid puncture resistant bottom layer. Wow,
A sensor configured to detect pressure in the fluid bladder;
A controller configured to determine the at least one vital sign based on a pressure in the fluid bladder;
And a patient classification status indicator configured to indicate a management urgency level based on the at least one vital sign.

청구항 21에 있어서, 상기 관리 긴급성 수준은 제2 환자의 제2 바이털 사인에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 환자의 상기 관리 긴급성 수준을 상기 제2 환자에 대비하여 등급화하는, 휴대용 장치. The handheld device of claim 21, wherein the level of care urgency is to grade the care urgency level of the patient relative to the second patient based at least in part on a second vital sign of a second patient.

청구항 21에 있어서, 상기 바이털 사인 또는 상기 환자관리 값 중 적어도 하나를 나타내도록 구성된 디스플레이를 더 포함하는, 휴대용 장치.The portable device of claim 21, further comprising a display configured to indicate at least one of the vital sign or the patient care value.

청구항 21에 있어서, 상기 디스플레이 및 유체 블래더는 일체로 패키징되는, 휴대용 장치.The portable device of claim 21, wherein the display and fluid bladder are integrally packaged.

청구항 21에 있어서, 상기 바이털 사인은 환자 존재 여부, 환자의 심박률, 환자의 호흡률 또는 환자의 이동 중 적어도 하나를 포함하는, 휴대용 장치.The portable device of claim 21, wherein the vital sign comprises at least one of presence of patient, heart rate of patient, respiratory rate of patient, or movement of patient.

청구항 21에 있어서, 상기 제어기는 알람 명령을 생성하도록 구성되는, 휴대용 장치.The portable device of claim 21, wherein the controller is configured to generate an alarm command.

청구항 21에 있어서, 상기 유체 블래더의 상기 상단 표면은 소수성(hydrophobic)인, 휴대용 장치.The handheld device of claim 21, wherein the top surface of the fluid bladder is hydrophobic.

청구항 21에 있어서, 상기 유체 블래더의 상기 상단 표면은 편안한 표면(comfort surface)인, 휴대용 장치.The handheld device of claim 21, wherein the top surface of the fluid bladder is a comfort surface.

청구항 21에 있어서, 상기 유체 블래더와 유체 연통하는 펌프를 더 포함하는, 휴대용 장치.The portable device of claim 21, further comprising a pump in fluid communication with the fluid bladder.

청구항 25에 있어서, 상기 펌프와 상기 유체 블래더는 일체로 패키징되는, 휴대용 장치.
The portable device of claim 25, wherein the pump and the fluid bladder are integrally packaged.