Study on Design of Advanced Smart Postural Change Device for Supine Posture Control

와상체위제어를 위한 스마트 고기능 자세변환기의 설계에 관한 연구

Recently, the frequency of stroke disease is increased due to the rapid aging population, and is contributed to the major occurrence factors of the posteriori acquired disability. This study is about an postural change device for the control of supine posture which is an assisted equipment using in daily rehabilitation process for overcoming the disability by the aftereffects of the stoke disease. In this paper, the existing domestic and Japan postural appliances is examined and its comparison and categorization is performed according to its functions and purposes. Here, in order to control the supine posture state, the design method for advanced multi functional system is proposed, which is devised to have an unified mattress control operations of combining the bedsore prevention tube with the supine posture tilting tube. And also, in addition of an smart function, it is designed to enable to perform an RF functions such as the monitoring of the present device state, the alteration of the basic position and the control of alternative floating and supine posture. This system control hardware consists of three main parts : the sensor detection part, the motor driving /control part, and the system control part for bluetooth communication. In results, we confirmed that the system designed by this research is possible to make it practical as an advanced smart postural change device combined by IoT technology in the application field of the recent IT technology.

최근 급속한 인구 고령화로 인해 뇌졸중의 발생빈도가 증대되고 있으며, 후천적 장애의 주요 발생요인이 되고 있다. 본 연구는 뇌졸중의 후유증으로 인한 장애를 극복하기 위한 재활 과정에서 사용되는 보조장비인 체위제어용 자세변환기에 관한 것이다. 본 논문에서는 국내와 일본의 자세변환기 용품을 조사하여 기능과 용도에 따라 분류와 비교를 수행하였고, 와상체위를 제어하기 위해 스마트 고기능 자세변환 시스템의 설계방식을 제안하였다. 이는 욕창방지 튜브와 체위 경사동작 튜브를 통합한 매트리스 동작을 갖도록 고안된 것이다. 또한 스마트 기능을 추가하여 현재 기기 상태의 모니터링과 기본자세변경, 교대부양 및 체위제어의 무선 기능의 수행이 가능하도록 설계하였다. 시스템제어 하드웨어는 3개의 주요부, 즉 센서 검출부, 모터구동 제어부, 블루투스(Bluetooth) 통신을 위한 시스템제어부로 구성되어 있다. 결과로서, 본 연구에 의해 설계된 시스템이 최근 인터넷 정보화 기술의 적용분야인 IoT(Internet of Things) 기술이 접목된 고기능 스마트 자세변환장치로 실용화 될 수 있음을 확인하였다.