KR20230099348A - 섬유형 체압 센서를 이용한 욕창 방지 매트리스 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

섬유형 체압 센서를 이용한 욕창 방지 매트리스 및 그 제어 방법이 제공된다. 상기 욕창 방지 매트리스는 적어도 어느 일 방향을 따라 반복 배열되고, 서로 독립적으로 제어되는 복수의 엠보 셀; 및 상기 복수의 엠보 셀에 걸쳐 그 상부에 배치된 압력 센서층을 포함한다.

Description

섬유형 체압 센서를 이용한 욕창 방지 매트리스 및 그 제어 방법{MATTRESS FOR PREVENT BEDSORE USING FABRIC BODY-PRESSURE SENSOR AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 욕창 방지 매트리스 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 섬유형 체압 센서를 이용한 욕창 방지 매트리스 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 욕창(bedsore)은 지속적이거나 반복적인 압박에 의해 조직이 괴사하여 조직 표면이 국소적으로 결손되거나 함몰된 궤양을 지칭한다. 욕창은 주로 장시간 누워서 생활하거나 스스로 거동하지 못하는 환자, 노인 등에게 주로 발생한다. 욕창을 야기하는 요인으로는 압력, 마찰, 습기 등이 있으나 압력이 가장 직접적이고 중요한 원인이기 때문에 욕창을 압박 궤양이라고 부르기도 한다.
욕창을 초래한 원인이 개선되지 않으면 만성적인 질환으로 이어질 수 있다. 만성적인 욕창은 골수염을 야기하거나 심할 경우 패혈증이 유발될 수도 있다. 와상 환자의 욕창을 치료하거나 예방하는 가장 좋은 방법은 일정 시간 마다 자세를 바꾸어 압력을 분산시켜주는 것이다.
이러한 측면에서 특허문헌 1과 같이 압력 센서 내지는 체압 센서를 와상 환자의 매트리스에 적용함으로써 환자의 체압 분포를 측정하고 이에 기반하여 욕창을 치료하거나 예방하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2317323호, 다층 구조 체압 센서 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0059908호, 사용자의 체압 특성을 이용한 임베디드형 욕창방지장치 및 이를 이용한 욕창방지매트 대한민국 등록특허공보 제10-2008784, 압력 센서의 격자 모양 배치를 이용한 스마트 침대 시스템
종래 욕창 환자용 매트리스 내지는 욕창 방지용 매트리스는 주로 부양 부재(floating member)를 이용하여 와상 환자 신체의 특정 부위를 적어도 부분적으로 부양시키고 이를 통해 가해지는 압력을 주기적으로 낮춰주는 방식을 채택하고 있다. 나아가 최근에는 환자의 체압 분포를 센싱하고 이에 기초하여 부양 부재를 제어하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
이 때 종래의 욕창 방지용 매트리스에 있어서 가장 큰 기술적 난제는 체압 센서와 복수의 부양 부재의 결합 구조이다. 정밀한 체압 프로파일의 측정을 위해서는 체압 센서가 상부 측에 배치되어야 하는 반면, 상부의 체압 센서로 인해 부양 부재의 이동이 제한되고, 이로 인해 환자의 체압을 충분히 분산시키지 못하는 문제가 있다.
관련하여 특허문헌 2 및 특허문헌 3은 부양을 야기하는 각 섹터 마다 압력 센서를 배치하는 구조를 개시한다. 그러나 이와 같이 섹터의 개수만큼의 센서를 구비할 경우, 접속 구조의 복잡화 및 데이터 처리량의 증가로 인해 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
뿐만 아니라, 압력 센서의 배치를 위해 하나의 섹터의 크기가 상대적으로 크게 구성되기 때문에, 섹터를 작게 형성하는 경우에 비해 사용자의 신체 굴곡을 충분히 추종하여 부양할 수 없어 사용자에게 불편함을 초래하게 된다.
또 다른 측면에서, 특허문헌 2 및 특허문헌 3은 종래의 전자 소자로 이루어진 압력 센서를 이용한다. 그러나 전자 소자 기반의 압력 센서는 사용자에게 이물감을 제공하기 때문에 사용자에게 불편함을 초래함은 물론 되려 욕창을 심화시킬 수도 있다. 이를 방지하기 위해 압력 센서 상부에 쿠션을 배치하는 것을 고려해볼 수 있으나, 쿠션으로 인해 압력 센서의 민감도를 저하시키게 되는 문제가 있다.
즉, 종래의 압력 센서를 이용한 욕창 방지용 매트리스는 그 용도와 목적, 그리고 특유하게 요구되는 구조로 인해 압력 센서를 비교적 상부에 배치할 것이 요구되는 반면, 역설적이게도 압력 센서에 의해 사용감을 저해하거나 욕창 방지를 위한 부양 기능을 충실히 제공하지 못하는 실정이다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부양 부재의 상부에 체압 센서가 배치됨에도 불구하고 제조 비용을 절감하고, 사용자 편의성이 향상된 욕창 방지용 매트리스를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 매트리스의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스는 적어도 어느 일 방향을 따라 반복 배열되고, 서로 독립적으로 제어되는 복수의 엠보 셀; 및 상기 복수의 엠보 셀에 걸쳐 그 상부에 배치된 압력 센서층을 포함한다.
상기 압력 센서층은 상기 일 방향과 교차하는 복수의 방향들로 연장된 복수의 전도성 패턴을 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴은 복수의 제1 전도성 패턴들, 및 상기 제1 전도성 패턴들과 교차하는 제2 전도성 패턴들을 포함하되, 제1 전도성 패턴들과 제2 전도성 패턴들의 복수의 교차점 중 적어도 일부는 상기 엠보 셀과 비중첩할 수 있다.
상기 압력 센서층은, 상기 일 방향과 교차하는 제1 패턴 방향을 따라 연장된 제1 전도성 패턴을 포함하는 제1 전극 패턴층, 상기 일 방향 및 제1 패턴 방향과 교차하는 제2 패턴 방향을 따라 연장된 제2 전도성 패턴을 포함하는 제2 전극 패턴층, 및 상기 제1 전극 패턴층과 제2 전극 패턴층 사이에 개재된 도전층을 포함할 수 있다.
또, 어느 하나의 제1 전도성 패턴 및/또는 어느 하나의 제2 전도성 패턴은, 복수의 엠보 셀과 중첩 배치될 수 있다.
상기 압력 센서층은 섬유의 직조물 또는 편직물일 수 있다.
이 경우 상기 압력 센서층의 신축률은 10% 이상 50% 이하일 수 있다.
상기 어느 엠보 셀은, 초기 상태에서의 제1 부양 높이, 상기 제1 부양 높이 보다 높은 제2 부양 높이, 및 상기 제1 부양 높이 보다 낮은 제3 부양 높이를 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 부양 높이, 즉 최대 부양 높이와 제3 부양 높이, 즉 최소 부양 높이의 수직 거리 차이는 3cm 내지 5cm일 수 있다.
상기 압력 센서층은 적어도 부분적으로 엠보 셀과 고정되어, 복수의 엠보 셀이 서로 독립적으로 부양 동작을 수행하는 동안, 압력 센서층이 휘어지도록 구성될 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 매트리스의 제어 방법은, 프로세서에 의해 수행되는 제어 방법으로, 압력 센서층에 의해 검출된 사용자 체압 분포에 기초하여 하나 이상의 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것을 포함한다.
상기 압력 센서층은 하나 이상의 특정 위치에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 시간 경과에 따른 복수의 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 그 적분값이 소정의 제1 기준을 초과할 경우 엠보 셀의 변형을 개시할 수 있다.
또, 상기 압력 센서층은 하나 이상의 특정 위치에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은, 소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 상기 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 그 적분값이 제2 기준 내에 있도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 압력 센서층은 서로 인접한 제1 위치와 제2 위치를 포함하는 특정 위치들에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은, 소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 어느 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 상기 제1 위치에서의 적분값과 제2 위치에서의 적분값의 차이가 10% 범위 내에 있도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 압력 센서층은 서로 인접한 제1 위치와 제2 위치를 포함하는 특정 위치들에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은, 소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 어느 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 내에 있도록 제어하되, 상기 제2 위치에서는 기준에도 불구하고 제어하지 않고, 상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 보다 낮은 제3 기준에 도달하면, 제1 위치에서의 적분값이 점진적으로 증가하도록 제어하고, 상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 보다 낮은 제3 기준에 도달하면, 상기 제2 위치에서의 적분값이 상기 제2 기준 내에 있도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
초기 상태에서, 어느 엠보 셀은 제1 부양 높이를 가지고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은, 상기 제1 부양 높이 보다 높은 제2 부양 높이로 상승시키거나, 및/또는 상기 제1 부양 높이 보다 낮은 제3 부양 높이로 하강시키는 것을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 반복 배열된 복수의 엠보 셀 상에 배치된 섬유 기반 압력 센서층(fabric pressure sensor layer)을 포함하여 사용자에게 이물감을 제공하지 않고 사용자 신체를 추종하며 부양을 용이하게 할 수 있다.
또, 압력 센서층이 엠보 셀의 부양 높이를 따라 휘어지도록 하여, 예컨대 엠보 셀이 하강하면 센싱되는 압력을 낮추고, 엠보 셀이 상승하면 센싱되는 압력을 높이도록 할 수 있고, 이를 통해 사용자의 체압 분포를 보다 정밀하게 검출할 수 있다.
또한 압력 센서층이 충분한 탄성, 예컨대 높은 신축률을 갖도록 하여 엠보 셀들의 상승 또는 하강시에 압력 센서층에도 불구하고 사용자 신체의 부양에 방해가 되지 않을 수 있다.
특히 압력 센서층이 전도성 패턴을 포함할 경우, 전도성 패턴과 엠보 셀들의 배열 방향을 교차하거나 엇갈리게 함으로써 전도성 패턴 부분의 손상 내지는 파손을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃이다.
도 3은 도 1의 압력 센서층의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 전극 패턴층의 직조 상태를 나타낸 모식도이다.
도 5는 도 3의 제2 전극 패턴층의 직조 상태를 나타낸 모식도이다.
도 6은 도 1의 욕창 방지 매트리스의 엠보 셀들의 초기 상태를 나타낸 단면모식도이다.
도 7 및 도 8은 각각 제1 상태와 제2 상태에서의 엠보 셀들의 부양을 나타낸 단면모식도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12 내지 도 15는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 제어 방법을 설명하기 위한 그래프 모식도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 또, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나, 수직한 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하거나, 수직한 또 다른 방향을 의미한다.
또, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)은 각각 수평 방향과 평행하고, 제3 방향(Z)은 중력 방향과 평행할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, '평면 시점'은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면에 대해 수직한 방향과 평행한 방향으로 바라본 시점을 의미한다. 또, 다르게 정의되지 않는 한, '일 방향으로 중첩'은 상기 일 방향과 평행한 방향으로 바라본 시점에서 복수의 구성요소가 겹쳐 배치된 것을 의미한다.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 용어 '섬유(fiber)' 또는 '실' 또는 '사(yarn or thread)'는 천연 또는 인조의 가늘고 긴 섬유 고분자 물질을 통칭하며, 한가닥 또는 복수의 연속된 장섬유(長纖維)인 필라멘트(filament), 짧은 단섬유(短纖維)들을 서로 꼬여서 만든 방적사(staple)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
또, 다르게 정의되지 않는 한 용어 '전도사' '도전사' 또는 '전도성 섬유(conductive fiber)'는 전기 전도성이나 열 전도성을 갖는 섬유 소재를 통칭하며, 전도성 섬유들만의 조합, 또는 도전사와 비도전사의 합사, 또는 전도성 물질로 도금된 비도전사 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃이다. 도 3은 도 1의 압력 센서층의 분해사시도이다. 도 4는 도 3의 제1 전극 패턴층의 직조 상태를 나타낸 모식도이다. 도 5는 도 3의 제2 전극 패턴층의 직조 상태를 나타낸 모식도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(11)는 엠보층(100) 및 엠보층(100) 상부에 배치된 압력 센서층(200)을 포함하고, 압력 센서층(200) 상에 배치된 커버층(300)을 더 포함할 수 있다.
엠보층(100)은 베이스부(101) 및 베이스부(101) 상에 배치된 복수의 엠보 셀(110)들을 포함할 수 있다. 엠보 셀(110)들은 베이스부(101)로부터 돌출된 형상일 수 있다. 베이스부(101)는 복수의 엠보 셀(110)을 적어도 부분적으로 연결하는 부분을 지칭할 수 있다.
복수의 엠보 셀(110)은 베이스부(101)로부터 돌출된 엠보 표면을 형성할 수 있다. 엠보 셀(110)은 그 내부에 공기 등을 트랩하여 에어 셀 내지는 에어 쿠션과 같이 기능할 수 있다. 각 엠보 셀(110)은 탄성 변형이 가능한 신축성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 엠보 셀(110) 내부에 주입되는 공기의 양에 따라 각 엠보 셀(110)들은 서로 독립적으로 팽창하거나 수축할 수 있다. 이에 따라 엠보 셀(110)은 엠보층(100)의 표면의 높이, 즉 부양 높이를 부분적으로 변형할 수 있다. 즉, 엠보 셀(110)은 사용자를 지지하며 특정 위치에서 사용자 신체를 부양시키기 위한 부양 부재로 기능하며, 각 엠보 셀(110)은 부양 영역을 정의하는 최소 면적인 섹터를 정의할 수 있다. 초기 상태에서 엠보 셀(110)은 상부가 부분적으로 함몰된 대략 반구 형상을 가질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도면으로 표현하지 않았으나, 베이스부(101) 내부에는 각 엠보 셀(110)들의 내부에 공기를 주입하거나, 공기를 흡인하여 엠보 셀(110)의 부양 높이를 제어하기 위한 펌프(미도시) 등이 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 베이스부(101)는 생략될 수도 있다. 또는 다른 실시예에서, 공기 펌프는 엠보층(100)의 외부에 배치될 수도 있다.
평면 시점에서 엠보 셀(110)들은 대략 규칙적으로 배열될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 엠보 셀(110)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 규칙적으로 배열되어, 대략 매트릭스 배열될 수 있다. 여기서 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)은 특별히 제한되지 않으나, 비제한적인 예시로서 욕창 방지 매트리스(11)가 평면상 대략 직사각형 형상인 경우에, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)은 상기 직사각형의 모서리를 형성하는 방향을 의미할 수 있다.
도 1 등은 엠보 셀(110)이 제1 방향(X)으로 6개, 제2 방향(Y)으로 10개 구비되어 총 60개의 엠보 셀(110)이 배치된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.
엠보층(100)의 제3 방향(Z) 일측, 예컨대 상측에는 압력 센서층(200)이 배치될 수 있다. 압력 센서층(200)은 복수의 섹터 별로 부양 기능을 수행하는 엠보 셀(110)을 포함하는 엠보층(100) 보다 사용자측에 가깝게 배치될 수 있다. 즉, 사용자가 욕창 방지 매트리스(11) 상에 누운 상태에서, 압력 센서층(200)은 엠보층(100)과 사용자 사이에 개재될 수 있다.
압력 센서층(200)은 복수의 방향으로 연장된 복수의 전도성 패턴들(210a, 220a)을 포함하여 평면상 소정의 위치에서 가해진 압력의 존부 및/또는 압력의 세기를 검출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 압력 센서층(200)은 서로 이격 대향하는 제1 전극 패턴층(210)과 제2 전극 패턴층(220) 및 그 사이에 개재된 도전층(250)을 포함할 수 있다.
제1 전극 패턴층(210)은 제1 방향(X)으로 연장되고, 제2 방향(Y)으로 이격 배열된 복수의 스트라이프 패턴 형상의 제1 전도성 패턴(210a)들을 포함할 수 있다. 서로 인접한 두개의 제1 전도성 패턴(210a) 사이의 부분은 전기적 전도성을 갖지 않을 수 있다.
제1 전극 패턴층(210)은 전체적으로 섬유 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 패턴층(210)은 섬유의 직조물일 수 있다. 구체적으로, 제1 전극 패턴층(210)은 제1 방향(X)으로 연장된 제1-1 섬유사(211)와 제2 방향(Y)으로 연장된 제1-2 섬유사(212)의 직조물일 수 있다. 도 4는 제1-1 섬유사(211)와 제1-2 섬유사(212)가 서로 한올씩 교차하여 직조된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 제1-1 섬유사(211)와 제1-2 섬유사(212)는 각각 필라멘트 또는 복수의 필라멘트가 서로 꼬인 방적사로 구현될 수 있다.
제1-1 섬유사(211)는 제1-1 도전사(211a)와 제1-1 비도전사(211b)를 포함할 수 있다. 이 때 서로 제2 방향(Y)으로 인접하여 복수개 배열된 제1-1 도전사(211a)들이 차지하는 영역은 제1 방향(X)으로 연장된 형상의 제1 전도성 패턴(210a)을 형성할 수 있다. 반면, 제1-1 비도전사(211b)들이 차지하는 영역은 제1 전도성 패턴(210a)이 위치하지 않은 영역, 즉 제1 비도전 영역(210b)을 형성할 수 있다.
한편, 제1-2 섬유사(212)는 비도전사일 수 있다. 예컨대, 제1 전극 패턴층(210)을 직조하는 제2 방향(Y)으로 연장된 제1-2 섬유사(212)들은 비도전사만으로 이루어질 수 있다. 제1-2 섬유사(212)는 전기적 비도전성을 갖기 때문에 제2 방향(Y)으로 이격된 제1-1 도전사(211a)들이 서로 직접 도통되지 않도록 할 수 있다.
제1 전극 패턴층(210)의 제1 전도성 패턴(210a)은 제1 전극 패턴층(210)의 상면과 하면 모두를 통해 노출될 수 있다. 즉, 제1 전극 패턴층(210)의 제1 전도성 패턴(210a)은 상면과 하면 모두 전기적 전도성을 나타낼 수 있다.
제2 전극 패턴층(220)은 제1 전극 패턴층(210) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극 패턴층(220)은 전체적으로 섬유 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴층(220)은 섬유의 직조물일 수 있다. 구체적으로, 제2 전극 패턴층(220)은 제1 방향(X)으로 연장된 제2-1 섬유사(221)와 제2 방향(Y)으로 연장된 제2-2 섬유사(222)의 직조물일 수 있다. 도 5는 제2-1 섬유사(221)와 제2-2 섬유사(222)가 서로 한올씩 교차하여 직조된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 제2-1 섬유사(221)와 제2-2 섬유사(222)는 각각 필라멘트 또는 복수의 필라멘트가 서로 꼬인 방적사로 구현될 수 있다.
제2-1 섬유사(221)는 비도전사일 수 있다. 예컨대, 제2 전극 패턴층(220)을 직조하는 제1 방향(X)으로 연장된 제2-1 섬유사(221)들은 비도전사만으로 이루어질 수 있다. 제2-1 섬유사(221)는 전기적 비도전성을 갖기 때문에 후술할 제1 방향(X)으로 이격된 제2-2 도전사(222a)들이 서로 직접 도통되지 않도록 할 수 있다.
제2-2 섬유사(222)는 제2-2 도전사(222a)와 제2-2 비도전사(222b)를 포함할 수 있다. 이 때 서로 제1 방향(X)으로 인접하여 복수개 배열된 제2-2 도전사(222a)들이 차지하는 영역은 제2 방향(Y)으로 연장된 형상의 제2 전도성 패턴(220a)을 형성할 수 있다. 반면, 제2-2 비도전사(222b)들이 차지하는 영역은 제2 전도성 패턴(220a)이 위치하지 않은 영역, 즉 제2 비도전 영역(220b)을 형성할 수 있다.
제2 전극 패턴층(220)의 제2 전도성 패턴(220a)은 제2 전극 패턴층(220)의 상면과 하면 모두를 통해 노출될 수 있다. 즉, 제2 전극 패턴층(220)의 제2 전도성 패턴(220a)은 상면과 하면 모두 전기적 전도성을 나타낼 수 있다.
전술한 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a)을 형성하는 도전사들, 즉 제1-1 도전사(211a) 및 제2-2 도전사(222a)를 구현하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 금속을 얇게 뽑아낸 금속사, 합성 섬유 등을 얇게 뽑아낸 필라멘트 또는 방적사의 표면에 도전성 물질을 코팅하거나 도금한 도금사, 합성 섬유의 내부에 도전성 물질을 임베딩한 도전사, 합성 섬유 등을 중심으로 도전성을 갖는 섬유를 휘감은 커버링사, 및/또는 도전사와 비도전사를 서로 꼬은 얀 등을 이용할 수 있다. 또, 전술한 비도전사들, 예컨대 제1-1 비도전사(211b), 제1-2 섬유사(212), 제2-1 섬유사(221) 및/또는 제2-2 비도전사(222b)는 신축력이 우수한 섬유사, 예컨대 나일론 등으로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극 패턴층(210)과 제2 전극 패턴층(220) 사이에는 도전층(250)이 개재될 수 있다. 도전층(250)은 적어도 부분적으로 제1 전극 패턴층(210) 및/또는 제2 전극 패턴층(220)과 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 도전층(250)은 전체적으로 섬유 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도면으로 표현하지 않았으나, 도전층(250)은 제1 방향(X)으로 연장된 도전사와 제2 방향(Y)으로 연장된 도전사의 직조물일 수 있다. 이에 따라 도전층(250)은 제3 방향(Z)을 향하는 방향으로 전기적 신호를 전달할 수 있다. 즉, 제1 전극 패턴층(210)의 제1 전도성 패턴(210a)을 따라 흐르는 전기적 신호를 제2 전도성 패턴(220a)으로 전달하거나, 제2 전극 패턴층(220)의 제2 전도성 패턴(220a)을 따라 흐르는 전기적 신호를 제1 전도성 패턴(210a)으로 전달할 수 있다.
전술한 복수의 제1 전도성 패턴(210a)들과 복수의 제2 전도성 패턴(220a)들은 서로 교차하며 격자 내지는 그리드 내지는 좌표를 형성할 수 있다. 압력 센서층(200)의 상부, 즉 제2 전극 패턴층(220)의 상부로부터 소정 위치에 압력이 가해질 경우, 압력이 가해진 위치 부근의 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)이 교차하는 영역에서, 도전층(250)을 경유하여 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)이 서로 전기적으로 도통될 수 있다. 이를 기초로 압력 센서층(200)은 압력이 가해진 위치와 압력의 세기를 측정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 압력 센서층(200)은 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a) 사이에 흐르는 전류 경로의 저항 변화를 통해 압력의 세기를 측정하는 저항식 압력 센서일 수 있다.
예를 들어, 어느 위치에서 압력이 가해질 경우, 적어도 제2 전극 패턴층(220)의 제2 전도성 패턴(220a)은 부분적으로 휘거나, 압축되거나, 또는 밀착되며 도전층(250)과 제2 전도성 패턴(220a) 및 제1 전도성 패턴(210a)이 서로 접촉할 수 있다. 이 때 전류의 흐름에 있어서 저항이 상대적으로 낮게 측정될 수 있다.
다른 예를 들어, 압력이 가해지지 않은 위치에서 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a)은 도전층(250)과 접촉하지 않거나, 또는 접촉 면적이 작거나, 또는 충분히 밀착되지 않아 전류가 흐르지 않거나, 또는 전류가 흐르더라도 그 전류의 양이 극히 작을 수 있다. 이 경우 전류의 흐름에 있어서 저항이 상대적으로 크게 측정될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 어느 위치에서 약한 정도의 압력이 가해질 경우 도전층(250)과 제1 전도성 패턴(210a) 및 제2 전도성 패턴(220a)이 맞닿는 면적이 충분하지 않을 수 있고, 전술한 압력이 가해진 위치에서보다는 높은 저항이 측정되되, 압력이 가해지지 않은 위치에서보다는 낮은 저항이 측정될 수 있다.
한편, 그리드를 형성하는 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)을 이용해 압력이 가해진 위치를 판별하는 것과 관련하여, 전도성 패턴들 중 어느 하나, 예컨대 제2 전도성 패턴(220a)들에는 스캔 신호가 인가될 수 있다. 상기 스캔 신호는 하나의 프레임 동안, 이격된 복수의 제2 전도성 패턴(220a)들에 순차적 및 반복적으로 전류를 흘려 보내는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 전도성 패턴(220a)이 5개로 구비되고 단위 프레임이 0.5초인 경우, 각 제2 전도성 패턴(220a)들에는 0.1초씩 스캔 신호가 인가될 수 있다.
또, 제1 전도성 패턴(210a)들은 저항 측정 유닛과 전기적으로 접속될 수 있다. 이를 통해 어느 제2 전도성 패턴(220a)에 인가된 스캔 신호 내지는 전류가 제1 전도성 패턴(210a)을 통해 흐르는 것을 감지하고, 그 저항의 변화를 측정하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 압력 센서층(200)은 평면상 위치 별로 가해지는 압력의 정도에 따라 전류의 흐르는 양 내지는 저항 변화를 유발할 수 있고, 이를 기초로 하여 평면상 위치 별로 압력이 가해지는 압력 프로파일을 생성할 수 있다. 비제한적인 예시로, 본 실시예와 같이 사용자가 누울 수 있는 매트리스 형태로 구현될 경우, 누운 상태의 사용자의 체압 분포 프로파일을 생성할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 전극 패턴층(210) 및/또는 제2 전극 패턴층(220)에 사용되는 도전사들(211a, 222a)의 저항은 도전층(250)에 사용되는 도전사의 저항 보다 작을 수 있다. 압력을 감지하기 위한 전류 신호가 인가되거나 압력이 가해진 위치를 판별하기 위한 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)은 상대적으로 전기 전도도가 큰 도전사로 구성하되, 그 사이에 개재되어 눌린 정도, 두께, 접촉 면적 등에 따라 직접적인 저항 변화를 유발하는 도전층(250)은 상대적으로 전기 전도도가 낮고 저항이 높은 재질로 구성하여 보다 높은 압력 센싱 민감도를 달성할 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 압력 센서층(200)은 제1 절연층(미도시) 및/또는 제2 절연층(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 제1 절연층은 제1 전극 패턴층(210)의 하부에 배치되고, 제2 절연층은 제2 전극 패턴층(220)의 상부에 배치되어 의도치 않은 전기적 흐름을 방지할 수 있다.
또, 압력 센서층(200)은 적어도 부분적으로 적어도 일부의 엠보 셀(110) 상에 고정될 수 있다. 즉, 압력 센서층(200)의 하부는 적어도 부분적으로 엠보 셀(110)과 고정되어 엠보 셀(110)의 팽창 및/또는 수축에 따라 압력 센서층(200)이 엠보층(100) 표면을 따라 추종하도록 구성될 수 있다. 만일 어느 엠보 셀(110)이 수축함에도 불구하고 압력 센서층(200)이 엠보 셀(110)을 따라 하방으로 이동하지 않고, 그 높이 상태를 유지할 경우, 정확하지 않은 압력이 지속적으로 검출되어 엠보 셀(110)의 제어에 방해가 되거나, 노이즈 신호로 기능할 수 있다. 이에 대해서는 도 7 등과 함께 후술한다.
한편, 종래의 압력 센서를 구비한 욕창 방지 매트리스는 주로 각 부양 부재 상에 각각 배치된 복수의 압력 센서를 이용하여 체압 측정을 시도하였다. 그러나 적게는 수십개, 많게는 수백개 이상 배치되는 복수의 압력 센서들로부터 데이터를 수집하는 것은 데이터 처리량이 과도하게 요구되는 등의 문제가 있었다. 그러나 본 발명과 같이 복수의 엠보 셀(110)에 걸쳐 하나의 섬유 기반 압력 센서층(200)을 배치하여 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 압력 센서층(200)은, 비제한적인 예시로서, 9개의 제1 전도성 패턴(210a)과 5개의 제2 전도성 패턴(220a)을 포함하여 총 45개의 교차점 내지는 압력 검출점을 구현 가능함에도 불구하고, 45개의 데이터 수집 라인이 형성되는 것이 아니라 14개의 데이터 수집 라인이 형성될 수 있다.
또한 종래와 달리 섬유에 기반하여 유연성과 사용감이 우수한 압력 센서층(200)을 제공할 수 있고, 엠보층(100)의 상부에 압력 센서층(200)을 배치하는 경우에도 사용자에게 사용 상의 불편함을 초래하지 않을 수 있다.
무엇보다, 종래의 경우 압력 센서를 복수의 부양 부재에 걸쳐 상부에 배치하지 못하고, 각 부양 부재 마다 별개의 압력 센서를 배치하던 이유 중 하나는 압력 센서층에 의해 부양 부재의 동작, 예컨대 엠보 셀(110)들의 팽창이 간섭되기 때문이었다. 구체적으로 설명하면, 엠보 셀(110) 중 일부가 팽창하고, 팽창된 엠보 셀과 인접한 다른 엠보 셀이 수축하는 등의 경우, 인접한 엠보 셀의 상면간의 높이 차이가 상당한 정도로 형성될 수 있다. 이 때 종래의 압력 센서는 신축력을 갖지 못해 엠보 셀의 팽창에 방해되거나, 또는 엠보 셀의 팽창/수축에 의해 압력 센서가 손상되는 등의 문제가 있었다.
그러나 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(11)의 압력 센서층(200)은 섬유 재질로 이루어져 높은 유연성을 가지고 벤딩이나 폴딩이 가능함은 물론, 높은 신축력을 가질 수 있다. 비제한적인 예시로서, 본 실시예에 따른 제1 전극 패턴층(210)과 제2 전극 패턴층(220)을 포함하는 압력 센서층(200)의 신축률은 약 10% 이상 50% 이하일 수 있다. 본 명세서에서, 용어 '신축률'은 초기 상태에서 어느 방향으로 신장시켰을 때 파괴되지 않고 다시 원래의 길이만큼 원복될 수 있는 최대 신장 길이를 의미한다.
또한 본 실시예에 따른 압력 센서층(200)은 평면 시점에서, 복수의 제1 전도성 패턴(210a) 및 복수의 제2 전도성 패턴(220a)이 형성하는 교차점들의 적어도 일부, 또는 전부가 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 비중첩하게 배치될 수 있다. 나아가, 몇몇 실시예에서 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a) 중 적어도 일부, 또는 전부가 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 비중첩하게 배치될 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 부양 부재, 예컨대 엠보 셀(110) 상부에 압력 센서층(200)을 배치할 경우에 발생하는 문제 중 하나는 압력 센서층(200)에 의해 엠보 셀(110)의 팽창이 방해되거나, 또는 엠보 셀(110)의 팽창 및/또는 수축에 의해 압력 센서층(200)이 손상되는 문제이다. 이 때 본 발명은 압력 센서층(200)을 섬유 재질로 형성하여 신축성을 부여하여 위와 같은 문제를 해결함과 동시에, 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a), 적어도 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 교차점을 엠보 셀(110)과 비중첩하도록 엇갈려 배치함으로써 압력 센서층(200)의 내구성을 보다 높일 수 있다.
즉, 비도전사는 상대적으로 높은 신축력을 갖는 섬유사를 이용할 수 있는 반면, 도전사의 경우 그 재질이 제한되어 신축력이 상대적으로 낮을 수 있다. 이 때 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a), 즉 이들을 이루는 도전사들이 엠보 셀(110)의 팽창에 의해 강한 장력 내지는 텐션이 걸릴 경우, 상대적으로 작은 신축력으로 인해 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)에 손상이 발생할 수 있다.
이에 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(11)는 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a), 적어도 이들의 교차점을 적어도 부분적으로 엠보 셀(110)과 비중첩하게 배치함으로써 도전사들에 걸리는 텐션을 완화할 수 있다.
동시에, 앞서 설명한 것과 같이 각 엠보 셀(110)들은 사용자 신체의 부양을 위한 섹터를 정의하며, 엠보 셀(110)과 상응하는 위치에서의 사용자 신체의 부양이 발생할 수 있다. 이 때 직접적으로 압력의 위치 검출에 기여하는 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 교차점이 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 중첩하여 엠보 셀(110) 상부에 위치할 경우, 예컨대 어느 엠보 셀(110)이 완전히 수축하여 당해 엠보 셀(110)과 사용자 신체가 완전히 이격된 상태에서는 해당 위치에서 압력이 전혀 감지되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따를 경우 어느 엠보 셀(110)이 완전히 수축하는 경우에도, 상기 교차점이 수축된 엠보 셀(110) 상부에 곧바로 위치하는 것이 아니라 수평 방향으로 시프트되어 위치, 예컨대 최인접한 엠보 셀(110)과 엠보 셀 사이에 위치함으로써 소정의 압력 검출을 여전히 수행할 수 있다.
한편, 커버층(300)은 욕창 방지 매트리스(11)의 최상부에 위치하여 욕창 방지 매트리스(11)의 외부에서 시인되는 커버층 내지는 표면층일 수 있다. 커버층(300)은 상대적으로 내구성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 도 1 등은 커버층(300)이 압력 센서층(200)의 상부에 배치되는 경우를 예시하고 있으나, 커버층(300)은 엠보층(100)의 하부에도 배치되거나, 또는 엠보층(100)과 압력 센서층(200)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 더 참조하여 엠보 셀(110)들의 동작에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 도 6은 도 1의 욕창 방지 매트리스의 엠보 셀들의 초기 상태를 나타낸 단면모식도이다. 도 7 및 도 8은 각각 제1 상태와 제2 상태에서의 엠보 셀들의 부양을 나타낸 단면모식도이다. 설명의 편의를 위해 도 6 내지 도 8에서 커버층(300)의 도시는 생략하였다.
우선 도 6을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(11)는 초기 상태, 즉 엠보 셀(110)들이 동작을 개시하기 전의 상태에서, 엠보 셀(110)들이 대략 제1 부양 높이(H1)를 형성할 수 있다. 제1 부양 높이(H1)는 엠보 셀(110) 내에 소정의 공기가 주입되어 형성될 수 있다.
이어서 도 7을 더 참조하면, 압력 센서층(200)에 의해 소정의 압력이 검출됨에 따라 제어 유닛(미도시)은 엠보 셀(110)을 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 복수의 엠보 셀(110)은 서로 최인접한 제1 엠보 셀(110a), 제2 엠보 셀(110b) 및 제3 엠보 셀(110c)을 포함하되, 제1 엠보 셀(110a)과 제3 엠보 셀(110c)은 팽창하여 제1 부양 높이(H1) 보다 높은 제2 부양 높이(H2)를 형성할 수 있다. 이 때 제2 부양 높이(H2)는 최대 팽창 높이 내지는 최대 부양 높이일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서, 용어 '최인접(most adjacent)'은 서로 동일하게 분류되거나 지칭되는 두개의 구성요소 사이에, 마찬가지로 동일하게 분류되거나 지칭되는 다른 구성요소가 위치하지 않음을 의미한다. 즉, 서로 동일하게 분류되거나 지칭되는 두개의 구성요소 사이에, 다른 종류의 구성요소가 위치하는 경우를 포함하는 의미이다.
이 때 사용자의 신체 굴곡에 따라 최대 압력이 검출되거나, 눌리는 정도가 가장 심한 제2 엠보 셀(110b) 부근에 있어서, 양측으로 최인접한 제1 엠보 셀(110a)과 제3 엠보 셀(110c)이 제2 부양 높이(H2)를 형성함에 따라 사용자의 신체를 제2 엠보 셀(110b)로부터 적어도 부분적으로 이격시켜 제2 엠보 셀(110b) 부근에서 강하게 압박되는 것을 완화하고 사용자 신체의 무게를 제1 엠보 셀(110a), 제2 엠보 셀(110b) 및 제3 엠보 셀(110c) 등에 걸쳐 대략 분산시킬 수 있다.
한편, 압력 센서층(200)은 팽창되는 제1 엠보 셀(110a)과 제3 엠보 셀(110c)에 의해 밀려 올라가거나, 또는 제1 엠보 셀(110a) 및/또는 제3 엠보 셀(110c)과 부분적으로 고정되어 휘어지도록 구성됨은 전술한 바와 같다.
이어서 도 8을 더 참조하면, 제1 엠보 셀(110a) 및 제3 엠보 셀(110c)은 소정의 정도 만큼 수축하여 다시 제1 부양 높이(H1)를 형성하고, 제2 엠보 셀(110b)은 완전히 수축하여 제1 부양 높이(H1) 보다 낮은 제3 부양 높이(H3)를 형성할 수 있다. 이 때 제3 부양 높이(H3)는 최소 수축 높이 내지는 최소 부양 높이일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
앞서 도 7과 함께 설명한 것과 같이 사용자의 신체에 가장 강한 압박이 가해지는 위치, 예컨대 제2 엠보 셀(110b) 부근이 검출될 경우, 상기 위치에서의 욕창을 방지하기 위해 인접한 다른 제1 엠보 셀(110a)과 제3 엠보 셀(110c)을 팽창시킬 수 있고, 도 8과 같이 해당 위치에서의 제2 엠보 셀(110b)을 수축시킬 수도 있다. 이를 통해 사용자의 신체를 제2 엠보 셀(110b)로부터 적어도 부분적으로 이격시켜 제2 엠보 셀(110b) 부근에서 강하게 압박되는 것을 완화하고 사용자 신체의 무게를 제1 엠보 셀(110a), 제2 엠보 셀(110b) 및 제3 엠보 셀(110c) 등에 걸쳐 대략 분산시킬 수 있다.
한편, 압력 센서층(200)은 수축되어 상면이 하강하는 제2 엠보 셀(110b)과 부분적으로 고정되어 제2 엠보 셀(110b) 상면 높이 레벨로 휘어지도록 구성됨은 전술한 바와 같다.
즉, 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(11)는 초기 상태에서 엠보 셀(110)이 소정의 정도로 팽창된 상태, 즉 제1 부양 높이(H1)를 형성하고, 압력 센서층(200)에 의한 압력 검출 결과에 기초하여 적어도 일부의 엠보 셀(110)을 팽창시켜 제2 부양 높이(H2)를 형성하거나, 및/또는 적어도 일부의 엠보 셀(110)을 수축시켜 제3 부양 높이(H3)를 형성하여 사용자의 체중을 분산시킬 수 있다. 개념을 구별하여 설명하기 위해 도 7과 도 8의 경우를 나누어 설명하였으나, 필요에 따라 복수의 엠보 셀(110) 중 일부는 제1 부양 높이(H1)를 형성하고, 다른 일부는 제2 부양 높이(H2)를 형성하고, 또 다른 일부는 제3 부양 높이(H3)를 형성할 수 있음은 물론이다.
종래의 욕창 방지 매트리스는 초기 상태에서 최대 부양 높이를 형성하다가, 필요에 따라 부양 부재가 하강하거나, 또는 초기 상태에서 최소 부양 높이를 형성하다가, 필요에 따라 부양 부재가 상승하는 것에 그쳤다. 그러나 종래 욕창 방지 매트리스에 의할 경우 사용 상의 이물감이 크고 쿠션감을 충분히 제공하지 못하는 한계가 있었다.
본 실시예와 같이 초기 상태에서, 최대 부양 높이, 즉 제2 부양 높이(H2)와 최소 부양 높이, 즉 제3 부양 높이(H3) 사이의 제1 부양 높이(H1)를 형성하되, 엠보 셀(110)을 제어하는 과정에서 제2 부양 높이(H2)와 같이 엠보 표면 높이를 상승시키거나, 또는 제3 부양 높이(H3)와 같이 엠보 표면 높이를 하강시켜 사용감을 높일 수 있고 사용자 신체의 굴곡을 따라 보다 정밀한 추종이 가능할 수 있다. 특히 앞서 설명한 것과 같이 압력 센서층(200)이 높은 신축성을 가지기 때문에, 최대 부양 높이인 제2 부양 높이(H2)와 최소 부양 높이인 제3 부양 높이)의 수직 거리 차이가 3cm 내지 5cm 수준에 있는 경우에도, 압력 센서층(200)의 손상이 유발되지 않을 수 있다.
또한 종래의 욕창 방지 매트리스는 실제 사용자의 체압 분포 프로파일에 기초하여 제어되는 것이 아니라, 단순히 2종의 부양 부재가 서로 교번적으로 부양 동작을 반복함에 그치기 때문에 욕창 방지에 큰 효과를 나타내기가 어려웠다. 그러나 본 실시예에 따를 경우 압력 센서층(200)을 이용해 사용자 신체 체압 분포 프로파일에 기초하여 단순 반복적인 부양 동작을 수행하는 것이 아니라, 후술할 바와 같이 본 발명 특유의 제어 방법에 의해 동작함으로써 욕창 방지 내지는 욕창 치료 효과가 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃으로서, 도 2와 대응되는 위치를 나타낸 레이아웃이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(12)는 엠보 셀(110)을 포함하는 엠보층, 서로 교차하는 복수의 제1 전도성 패턴(210a)과 복수의 제2 전도성 패턴(220a)을 포함하는 압력 센서층 및 커버층(미도시)을 포함하되, 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 교차점들 중 적어도 일부가 엠보 셀(110)과 중첩 배치된 점이 전술한 도 2 등에 따른 실시예와 상이한 점이다.
평면 시점에서 엠보 셀(110)들은 대략 규칙적으로 배열될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 엠보 셀(110)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 규칙적으로 배열되어, 대략 매트릭스 배열될 수 있다.
또, 각 제1 전도성 패턴(210a)은 제1 패턴 방향(PD1)으로 연장되고, 복수의 제1 전도성 패턴(210a)들은 서로 제2 패턴 방향(PD2)으로 이격될 수 있다. 또, 각 제2 전도성 패턴(220a)은 제2 패턴 방향(PD2)으로 연장되고, 복수의 제2 전도성 패턴(220a)들은 서로 제1 패턴 방향(PD1)으로 이격될 수 있다.
이 때 제1 패턴 방향(PD1)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 모두와 교차하는 방향이고, 제2 패턴 방향(PD2)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 모두와 교차하는 방향일 수 있다.
본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(12)는 전술한 도 2 등의 실시예와 달리, 복수의 엠보 셀(110)들의 배열 방향과 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a)이 일치하지 않고 교차하는 점에 차이가 있다. 본 명세서에서 엠보 셀(110)들의 배열 방향은, 최단 이격 거리를 가지고 배열되는 최소 단위를 의미한다.
한편 몇몇 실시예에서, 복수의 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a) 중 적어도 일부, 또는 전부는 적어도 하나의 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 중첩하게 배치될 수 있다. 나아가 복수의 제1 전도성 패턴(210a) 및 복수의 제2 전도성 패턴(220a)이 형성하는 교차점들의 적어도 일부, 또는 전부는 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 중첩하게 배치될 수 있다. 더 구체적으로, 어느 하나의 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 어느 하나의 제2 전도성 패턴(220a)은 복수의 엠보 셀(110)들과 중첩 배치될 수 있다.
앞서 설명한 도 2 등의 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스는 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴의 연장 방향과 엠보 셀(110)들의 배열 방향을 대략 평행하게 구성하되, 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴의 교차점을 엠보 셀(110)과 비중첩하게 배치함으로써 엠보 셀(110)들의 팽창 및/또는 수축 과정에서 압력 센서층의 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴에 가해지는 장력을 완화하였다.
반면 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(12)는 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 연장 방향과 엠보 셀(110)들의 배열 방향을 교차하게 구성하여 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a)에 가해지는 장력을 완화할 수 있다. 즉, 엠보 셀(110)들의 배열에 따라 서로 인접한 엠보 셀(110)들이 형성하는 부양 높이 변화에 따라 장력이 가해지는 방향은 엠보 셀(110)들의 배열 방향, 즉 제1 방향(X) 또는 제2 방향(Y)에서 가장 강할 수 있다. 이 때 상대적으로 신축력이 작고 장력에 따른 손상 가능성이 있는 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)을 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 교차하는 방향으로 연장 형성하여 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 손상을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 엠보층과 압력 센서층을 나타낸 평면 레이아웃으로서, 도 2와 대응되는 위치를 나타낸 레이아웃이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스(13)는 엠보 셀(110)을 포함하는 엠보층, 서로 교차하는 복수의 제1 전도성 패턴(210a)과 복수의 제2 전도성 패턴(220a)을 포함하는 압력 센서층 및 커버층(미도시)을 포함하고, 제1 전도성 패턴(210a)과 제2 전도성 패턴(220a)의 교차점들 중 적어도 일부가 엠보 셀(110)과 중첩 배치되되, 엠보 셀(110)의 배열 방향과 제1 전도성 패턴(210a) 또는 제2 전도성 패턴(220a)의 연장 방향의 일부가 대략 평행한 점이 전술한 도 9에 따른 실시예와 상이한 점이다.
평면 시점에서 엠보 셀(110)들은 대략 규칙적으로 배열될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 엠보 셀(110)은 제1 셀 방향(CD1) 및 제2 셀 방향(CD2)을 따라 규칙적으로 배열될 수 있다. 이 때 제1 셀 방향(CD1)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 모두와 교차하는 방향이고, 제2 셀 방향(CD2)은 제1 방향(X) 또는 제2 방향(Y) 중 적어도 하나, 예컨대 제1 방향(X)과 평행하는 방향일 수 있다.
또, 제1 전도성 패턴(210a)들은 각각 제1 방향(X)으로 연장되고, 제2 방향(Y)으로 이격된 형상일 수 있다. 제2 전도성 패턴(220a)들은 각각 제2 방향(Y)으로 연장되고, 제1 방향(X)으로 이격된 형상일 수 있다.
한편 몇몇 실시예에서, 복수의 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a) 중 적어도 일부, 또는 전부는 적어도 하나의 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 중첩하게 배치될 수 있다. 나아가 복수의 제1 전도성 패턴(210a) 및 복수의 제2 전도성 패턴(220a)이 형성하는 교차점들의 일부는 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 중첩하게 배치되고, 다른 일부는 엠보 셀(110)과 제3 방향(Z)으로 비중첩하게 배치될 수 있다.
본 실시예와 같이 제1 전도성 패턴(210a) 및 제2 전도성 패턴(220a)이 각각 하나의 방향으로 연장되고, 엠보 셀(110)이 적어도 두개의 방향을 따라 규칙적으로 배열되는 경우에, 상기 방향들 중 일부를 교차하게 형성하고 다른 일부를 평행하게 형성하는 경우에도 제1 전도성 패턴(210a) 및/또는 제2 전도성 패턴(220a)에 가해지는 장력을 완화할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 욕창 방지 매트리스의 제어 방법에 대해 설명한다. 이하에서 설명되는 방법들은 욕창 방지 매트리스의 제어 유닛(미도시) 내지는 프로세서에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 제어 방법은 압력 센서층을 이용해 사용자의 체압 분포를 측정하거나 검출하는 단계(S100) 및 검출된 체압 분포 내지는 압력의 위치와 세기 등에 기초하여 하나 이상의 엠보 셀을 팽창시키거나 수축시키는 등 부양 높이를 제어하는 단계(S200)를 포함한다.
도면으로 표현하지 않았으나, 몇몇 실시예에서 상기 제어 방법은 압력 센서층에 의한 사용자의 체압 분포 결과 및 엠보 셀의 팽창/수축 상태 중 적어도 하나를 서버 또는 사용자 단말에 송신하는 것을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 엠보 셀의 제어는 하나 이상의 엠보 셀을 팽창시키거나, 하나 이상의 엠보 셀을 수축시키는 것을 포함할 수 있다. 이 때 엠보 셀의 제어는 엠보 셀 내부의 공기 주입 또는 공기 흡인을 통해 달성할 수 있다.
또, 초기 상태, 즉 사용자가 욕창 방지 매트리스에 눕지 않은 상태에서, 복수의 엠보 셀들은 대략 중간 정도의 제1 부양 높이를 형성한 상태일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 본 실시예에 따른 제어 방법은 엠보 셀의 변형 내지는 제어의 개시를 위해 소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 하나 또는 복수의 위치에서의 압력의 세기의 적분값을 이용할 수 있다. 이를 위해 도 12를 더 참조한다.
도 12는 초기 상태에서 소정의 시간이 흐르는 동안 압력 센서층에 의해 어느 특정 위치에서 측정되는 압력의 변화를 나타낸 모식 그래프이다. 이하 모식 그래프들에서 압력의 변화는 대략 엠보 셀의 부양 높이와 비례 관계로 이해될 수 있다.
도 12를 더 참조하면, 초기 상태에서 사용자가 욕창 방지 매트리스 상에 눕지 않은 상태에서는 압력이 검출되지 않을 수 있다. 이후 사용자가 욕창 방지 매트리스에 눕는 순간(t1)부터 소정의 압력값이 검출될 수 있다. 본 실시예에 따른 욕창 방지 매트리스는 소정의 압력이 검출되는 순간(t1) 곧바로 엠보 셀의 부양 동작을 수행하는 것이 아니라, 소정이 시간 구간 동안 압력을 측정한 후 비로소 엠보 셀의 부양 동작을 개시할 수 있다.
즉, 압력의 검출이 시작된 시점(t1) 이후 소정의 시간 구간 동안 압력을 지속적으로 측정하고, 상기 시간 구간 동안 측정된 압력 세기의 적분값, 다시 말해서 상기 시간 구간 동안 누적된 압력의 크기(S1)가 소정의 제1 기준을 초과할 경우 그 시점(t2)에서 엠보 셀의 변형 동작, 예컨대 어느 엠보 셀의 부양 높이 하강을 시작할 수 있다.
욕창 방지 매트리스 상에는 사용자, 예컨대 와상 환자가 누울 수 있지만, 경우에 따라 사람이 아닌 물건이 놓이거나, 또는 보호자가 잠시 앉는 등의 상황이 발생할 수 있다. 이 때 욕창 방지 매트리스 상에 압력이 검출되는 순간 부양 동작을 수행하는 것은 비효율적일 수 있다.
또는, 사용자가 상대적으로 체중이 적은 사람 등인 경우에 있어서, 어느 위치에 가해지는 압력, 즉 단위 면적에 가해지는 압력이 소정 기준 이하라 하더라도 압력이 가해지는 시간에 따라 욕창이 발생할 수도 있다. 특히 본 실시예에 따를 경우 단위 면적에 가해지는 압력을 기준으로 엠보 셀을 제어하는 것이 아니라 시간 경과에 따른 누적 압력에 기초하여 엠보 셀을 제어함으로써 보다 사용자 편의를 높일 수 있다.
이어서 엠보 셀이 형성하는 부양 높이를 제어하는 방법에 대해 더 상세하게 설명하기 위해 도 13 및 도 14를 더 참조한다. 도 13 및 도 14는 각각 엠보 셀의 제어 개시가 이루어진 이후 소정의 시간이 흐르는 동안 압력 센서층에 의해 어느 특정 위치에서 측정되는 압력의 변화를 나타낸 모식도들이다.
도 13을 더 참조하면, 엠보 셀의 제어 개시 시점(t2)에서 압력의 검출 위치와 상응하는 위치의 엠보 셀을 수축, 즉 부양 높이를 하강시킬 경우 해당 위치에서의 압력 검출값이 점차 감소할 수 있다. 그리고 어느 시점(t3)에서 최소를 나타내는 압력(Pm)에 도달하고 그 상태를 유지할 수 있다. 도 13은 상기 최소를 나타내는 압력(Pm)이 소정의 값을 갖는 경우를 예시하고 있으나, 경우에 따라 해당 압력이 검출되지 않을 수도 있다.
또, 본 명세서에서, '압력의 검출 위치와 상응하는 위치의 엠보 셀'은 압력의 검출 위치, 즉 전도성 패턴들의 교차점이 엠보 셀과 중첩하는 경우에는 해당 위치를 의미하고, 전도성 패턴들의 교차점이 엠보 셀과 중첩하지 않는 경우에도 상기 교차점과 아주 인접하여 대응 가능한 것으로 미리 지정된 엠보 셀을 의미한다.
이 때 최소를 나타내는 압력(Pm)이 어느 정도의 시간 동안 유지될 것인지 판단되어야 한다. 본 실시예에 따른 제어 방법은 소정의 시간 구간 동안 측정된 압력 세기의 적분값, 다시 말해서 상기 시간 구간 동안 누적된 압력의 크기(S2)를 소정의 범위 내에 있도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 누적된 압력의 크기(S2)가 제3 기준 보다 크고 제2 기준 보다 작도록 유지할 수 있다. 여기서 상기 제2 기준은 전술한 제1 기준 보다 작을 수 있다.
만일 현재 시점(t4)으로부터 소급된 소정의 시간 구간 동안 측정된 압력의 누적값(S2)이 점차 감소하여 제3 기준에 도달할 경우 그 시점(t4)에서 엠보 셀의 변형 동작, 예컨대 어느 엠보 셀의 부양 높이 상승을 시작할 수 있다.
종래의 부양식 욕창 방지 매트리스는 미리 지정된 패턴에 의해 두개의 부양 부재가 교번적으로 부양하는 등에 그친 실정이었다. 그러나 본 실시예에 따를 경우 실제 사용자의 체압 분포에 기초하여 엠보 셀을 제어함으로써 보다 사용자 편의를 높일 수 있다.
이어서 도 14를 더 참조하면, 엠보 셀의 부양 높이 상승 시점(t4)에서 압력의 검출 위치와 상응하는 위치의 엠보 셀을 팽창, 즉 부양 높이를 상승시킬 경우 해당 위치에서의 압력 검출값이 점차 증가할 수 있다. 그리고 어느 시점(t5)에서 소정의 압력(P)에 도달하고 그 상태를 유지할 수 있다.
이 때 상기 소정의 압력(P)이 어느 정도의 압력 레벨인지 판단되어야 한다. 이 때 해당 위치 외 인접한 다른 위치에서의 제어가 고려될 수 있다. 상기에서 어느 하나의 위치를 기준으로 압력 변화에 따른 엠보 셀의 형상 변화를 설명하고 있으나, 실제적으로 복수 위치에서의 엠보 셀의 형상 변화는 유기적으로 동시에 유발될 수 있으며, 모든 지점에서 본 실시예에 따른 제어 방법을 충족시키는 것은 용이하지 않을 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 방법은 엠보 셀을 팽창시킨 후의 압력 레벨(P)을 인접한 다른 위치에서의 엠보 셀 제어에 대해 종속적이도록 구성하여 다양한 환경에서 적응 가능한 제어 방법을 제공할 수 있다.
또, 상기 소정의 압력(P)이 어느 정도의 시간 동안 유지될 것인지 판단되어야 한다. 본 실시예에 따른 제어 방법은 소정의 시간 구간 동안 측정된 압력 세기의 적분값(S3)이 제2 기준 보다 작도록 유지할 수 있다. 만일 현재 시점(t6)으로부터 소급된 소정의 시간 구간 동안 측정된 압력의 누적값(S3) 점차 증가하여 제2 기준에 도달할 경우 그 시점(t6)에서 엠보 셀의 변형 동작, 예컨대 어느 엠보 셀의 부양 높이 하강을 시작할 수 있다.
실제적으로, 어느 위치에서의 압력 변화는 상기 위치와 상응하는 엠보 셀의 부양 높이와 반드시 비례 관계에 있지 않을 수 있다. 즉, 어느 제1 위치에서 충분히 낮은 부양 높이를 형성함에도 불구하고, 주변의 제2 위치 또한 낮은 부양 높이를 형성하거나, 심지어 더 낮은 부양 높이를 형성할 경우 제1 위치에서 최소 압력이 형성되지 않을 수도 있다. 그럼에도 불구하고 이상의 설명을 통해 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 시간의 경과에 따른 압력의 적분값을 이용함에 관한 본 실시예에 따른 제어 방법의 개념을 이해할 수 있을 것이다.
이하, 2개의 지점을 고려한 욕창 방지 매트리스의 제어 방법에 대해 부연하여 설명하기 위해 도 15를 더 참조한다.
도 15를 더 참조하면, 제1 위치에서 측정된 압력과 제2 위치에서 측정된 압력의 세기를 검출하되, 제1 위치에서 측정된 압력이 제2 위치에서 측정된 압력에 비해 우선하여 적용될 수 있다.
즉, 엠보 셀의 제어 개시 시점(t2)에서 압력의 검출 위치와 상응하는 제1 위치의 엠보 셀을 수축시킬 경우 제1 위치에서의 압력 검출값이 점차 감소할 수 있다. 그리고 어느 시점(t3)에서 최소를 나타내는 압력(Pm)에 도달하고 그 상태를 유지할 수 있다.
그리고 어느 현재 시점(t4)으로부터 소급된 소정의 시간 구간 동안 제1 위치에서 측정된 압력의 누적값(S2)이 점차 감소하여 제3 기준에 도달할 경우 그 시점(t4)에서 엠보 셀의 변형 동작, 예컨대 어느 엠보 셀의 부양 높이 상승을 시작할 수 있다. 이를 통해 제1 위치에서의 압력의 적분값이 제3 기준과 제2 기준 사이의 범위 내로 유지될 수 있다.
한편, 제1 위치와 상응하는 위치의 엠보 셀이 제어되는 동안(t2~t4) 제2 위치에서는 엠보 셀이 제어되지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 위치에서 소정의 시간 구간 동안 누적된 압력값이 상술한 제1 기준 또는 제2 기준을 초과하는 경우에도 제2 위치와 상응하는 위치의 엠보 셀은 제어되지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 위치에서의 압력값이 감소함에 따라 제1 위치와 인접한 제2 위치에서의 압력값은 되려 증가할 수도 있다.
그 다음 제1 위치에서 측정된 압력의 누적값(S2)이 제3 기준에 도달하여 어느 시점(t4)에서 엠보 셀의 부양 높이가 상승을 시작할 경우, 비로소 제2 위치에서 소정의 시간 구간 동안 압력의 적분값이 제3 기준과 제2 기준 사이의 범위 내로 유지되도록 제어될 수 있다. 이 동안 제1 위치에서의 엠보 셀은 제어되지 않거나, 제2 위치에서의 압력 감소에 보상하기 위해 제1 위치에서의 엠보 셀이 팽창하여 압력 세기가 증가할 수 있다.
이후 제1 위치와 상응하는 엠보 셀과 제2 위치와 상응하는 엠보 셀은 전술한 과정을 반복하며 부양 높이가 제어되되, 소정의 시간 구간 동안 제1 위치에서 측정되는 압력의 누적값과 제2 위치에서 측정되는 압력의 누적값의 차이는 소정의 범위 내에 있도록 제어될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 위치에서의 압력의 누적값과 제2 위치에서의 압력의 누적값의 차이는 약 10% 범위 내에 있도록 조절될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 욕창 방지용 매트리스
100: 엠보층
200: 압력 센서층
300: 커버층

Claims (13)

  1. 적어도 어느 일 방향을 따라 반복 배열되고, 서로 독립적으로 제어되는 복수의 엠보 셀; 및 상기 복수의 엠보 셀에 걸쳐 그 상부에 배치된 압력 센서층을 포함하는 욕창 방지 매트리스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서층은, 복수의 제1 전도성 패턴들, 및 상기 제1 전도성 패턴들과 교차하는 제2 전도성 패턴들을 포함하되,
    제1 전도성 패턴들과 제2 전도성 패턴들의 복수의 교차점 중 적어도 일부는 상기 엠보 셀과 비중첩하는 욕창 방지 매트리스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 상기 일 방향과 교차하는 복수의 방향들로 연장된 복수의 전도성 패턴을 포함하는 욕창 방지 매트리스.
  4. 제3항에 있어서,
    어느 하나의 제1 전도성 패턴 및/또는 어느 하나의 제2 전도성 패턴은, 복수의 엠보 셀과 중첩 배치되는 욕창 방지 매트리스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 섬유의 직조물 또는 편물이고,
    상기 압력 센서층의 신축률은 10% 이상 50% 이하인 욕창 방지 매트리스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어느 엠보 셀의 최대 부양 높이와 최소 부양 높이의 수직 거리 차이는 3cm 내지 5cm인 욕창 방지 매트리스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 적어도 부분적으로 엠보 셀과 고정되어,
    복수의 엠보 셀이 서로 독립적으로 부양 동작을 수행하는 동안, 압력 센서층이 휘어지도록 구성된 욕창 방지 매트리스.
  8. 제1항의 욕창 방지 매트리스의 프로세서에 의해 수행되는 제어 방법으로,
    압력 센서층에 의해 검출된 사용자 체압 분포에 기초하여 하나 이상의 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것을 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 하나 이상의 특정 위치에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 시간 경과에 따른 복수의 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 그 적분값이 소정의 제1 기준을 초과할 경우 엠보 셀의 변형을 개시하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 하나 이상의 특정 위치에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은,
    소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 상기 위치에서의 압력의 세기에 있어서, 그 적분값이 제2 기준 내에 있도록 제어하는 것을 포함하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 서로 인접한 제1 위치와 제2 위치를 포함하는 특정 위치들에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은,
    소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 어느 위치에서의 압력의 세기에 있어서,
    상기 제1 위치에서의 적분값과 제2 위치에서의 적분값의 차이가 10% 범위 내에 있도록 제어하는 것을 포함하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서층은 서로 인접한 제1 위치와 제2 위치를 포함하는 특정 위치들에서 가해지는 압력의 세기를 검출하고, 상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은,
    소정의 시간 구간 동안, 시간 경과에 따른 어느 위치에서의 압력의 세기에 있어서,
    상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 내에 있도록 제어하되, 상기 제2 위치에서는 기준에도 불구하고 제어하지 않고,
    상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 보다 낮은 제3 기준에 도달하면, 제1 위치에서의 적분값이 점진적으로 증가하도록 제어하고,
    상기 제1 위치에서의 적분값이 제2 기준 보다 낮은 제3 기준에 도달하면, 상기 제2 위치에서의 적분값이 상기 제2 기준 내에 있도록 제어하는 것을 포함하는, 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    초기 상태에서, 어느 엠보 셀은 제1 부양 높이를 가지고,
    상기 엠보 셀의 부양 높이를 제어하는 것은, 상기 제1 부양 높이 보다 높은 제2 부양 높이로 상승시키거나, 및/또는 상기 제1 부양 높이 보다 낮은 제3 부양 높이로 하강시키는 것을 포함하는, 방법.
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