KR100386701B1 - 골절환자용 회복운동장치 및 그 제어방법 - Google Patents

골절환자용 회복운동장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골절 환자용 회복운동장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 이용자가 소망하는 운동모드에 따라 구동수단을 베이스부재에 대해 직선상에 위치시키거나 직선상에서 벗어나게 위치시킨 다음, 동작버튼을 누르면, 구동수단의 위치에 따라 프레임을 신축시키거나 회동시킴으로써, 하나의 장치로 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동을 선택적으로 할 수 있다. 그리고, 본 발명은, 이용자가 설정한 각도 내에서 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동과, 이용자가 설정한 운동시간동안만 모터를 구동하여 운동하거나 이용자가 설정한 운동정지시간동안 모터의 구동을 정지한 다음 운동정지시간이 경과되면 다시 모터를 구동하여 운동모드와, 이용자가 설정한 반복횟수동안 모터가 구동된 후 설정된 반복횟수가 되면 모터를 정지하여 운동을 중단하는 운동모드와, 이용자가 설정한 최대각도로부터 이 최대각도에서 소정의 폭만큼 감소된 각도사이에 모터가 왕복구동되게 하여 비교적 짧은 구간 내를 빈번하게 왕복하는 바이브레이션운동모드 및 이용자가 설정한 최대각도를 매 반복시마다 차츰 감소시켜나가며 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 프로그레시브운동모드를 선택적으로 할 수 있다.

Description

골절환자용 회복운동장치 및 그 제어방법 {Apparatus for recovering exercise for bone-fracture patient and method for controlling said apparatus}
본 발명은 골절환자가 골절부의 회복운동을 할 시에 사용되는 골절환자용 회복운동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
사람은 다리를 사용하여 이동하므로, 인체의 대퇴골 및 경골, 비골 등의 다리뼈는 골절되는 경우가 빈번하다. 골절이 되면 석고나 고정장치 등으로 고정하여 골유합이 될 때까지 장기간 골절된 뼈가 움직이지 않도록 해야 한다.
골유합이 되어 석고나 고정장치를 떼어 내더라도 바로 운동을 하기는 힘들며, 장기간 다리를 움직이지 않은 상태에서 급작스럽게 운동을 하게 되면 골절부위나 관절부위에 이상이 생기게 되므로, 서서히 운동을 하면서 정상상태로 움직이도록 해야 한다.
따라서, 골절 환자는 회복운동장치로 일정한 기간동안 다리 운동을 하기 위한 목적으로 회복운동장치가 개발되어 있다. 종래 회복운동장치는 간단한 프레임에 다리를 올려 놓고 수동 또는 자동으로 무릎을 굽히고 펴는 운동을 하는 장치이다.
그런데, 종래 회복운동장치는 한가지 운동(예를 들면, 무릎운동)만 가능하게 되어 있으므로, 양 다리 사이를 벌리는 운동 등을 하기 위해서는 별도의 회복운동장치를 사용하여야 한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 장치로 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동을 선택적으로 할 수 있는 골절환자용 회복운동장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골절환자용 회복운동장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 구동수단이 베이스부재에 대해 회동된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 제1앵글센서의 설치 상태도,
도 4는 도 1에 도시된 제2앵글센서의 설치 상태도,
도 5는 도 1에 도시된 골절환자용 회복운동장치를 제어하는 제어장치의 개략적인 블록구성도,
도 6 내지 도 15는 도 5에 도시된 제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12 : 베이스부재 14 : 구동수단
16 : 프레임 18 : 구속레버
20 : 몸체 22 : 이송부재
24 : 모터 26 : 이동블록
44 : 플랜지 46 : 전방프레임
48 : 후방프레임 50 : 제1조인트부재
52 : 구동력전달부재 54 : 지지부재
56, 58 : 전방길이조절링크 60 : 발안치대
62, 64 : 하측링크 66, 68 : 후방길이조절링크
70 : 제2조인트부재 72, 73 : 상측링크
74: 중간판 78, 80:조인트부재
82, 84: 무릎조인트부재 100: 제1앵글센서
102: 고정부재 103: 고정핀
104, 106: 연장관 110: 제2앵글센서
112: 베어링 114: 베어링하우징
116: 고정판 120, 130: 리미트센서
200: 전원공급부 300: 제어모듈
310: 제어부 320: 모터구동부
330: 타이머 340: 통신부
400: 조작모듈 410: 키조작부
420: 표시부 430: 표시부제어기
440: 부저
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 골절환자용 회복운동장치는, 베이스부재와, 상기 베이스부재의 일단을 중심으로 회동가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지결합되어 이용자의 다리를 올려 놓는 프레임과, 상기 베이스부재의 타단을 중심으로 회동가능케 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단과, 상기 프레임의 힌지측에 설치되어 프레임의 꺾임각도를 감지하는 제1앵글센서와, 상기 베이스부재와 프레임의 결합부위에 설치되어 상기 프레임의 회전각도를 감지하는 제2앵글센서와, 상기 베이스의 상부에 일정 간격으로 배열 설치되어 상기 구동수단과의 접촉여부에 상응하는 신호를 각기 발생하는 복수의 리미트센서와, 동작명령을 입력하는 키조작부와, 상기 복수의 리미트센서로부터 입력되는 신호에 의해 상기 동작수단이 상기베이스와 직선상에 놓여 있는지의 여부를 판단하고 상기 제1 및 제2앵글센서에 의해 상기 프레임의 꺽임각도와 회전각도 등을 판단하여 상기 키조작부로부터 입력되는 동작명령에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부 및, 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 모터를 구동시키는 모터구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 골절환자용 회복운동장치의 제어방법은, 베이스부재와, 상기 베이스부재의 일단을 중심으로 회동가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지결합되어 이용자의 다리를 올려 놓는 프레임과, 상기 베이스부재의 타단을 중심으로 회동가능케 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단으로 구성된 골절환자용 회복운동장치의 구동을 제어하는 방법에 있어서, 상기 베이스의 상부에 일정 간격으로 배열 설치되어 있는 복수의 리미트센서로부터 상기 구동수단의 하부면과의 접촉상태에 따라 각기 발생하는 접촉감지신호에 의해 이용자가 소망하는 운동모드가 무릎운동모드인지 히프운동모드인지를 체크하는 이용자설정운동모드체크스텝과, 상기 체크된 운동모드가 무릎운동모드일 경우에는 상기 프레임의 힌지부위에 설치되는 제1앵글센서에 의해 프레임의 꺾임각도를 검출하는 스텝과, 상기 체크된 운동모드가 히프운동모드일 경우에는 베이스부재와 프레임의 결합부위에 설치되는 제2앵글센서에 의해 프레임의 회전각도를 검출하는 스텝과, 상기 체크된 운동모드가 무릎운동모드인 상태에서 이용자가 운동시작키를 누르면 상기 제1앵글센서에 의해 검출되는 프레임의 꺾임각도에 따라 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 상기 프레임을 힌지축을 중심으로 신축시키는 무릎운동스텝 및, 상기 체크된 운동모드가 히프운동모드인 상태에서 이용자가 운동시작키를 누르면 상기 제2앵글센서에 의해 검출되는 프레임의 회전각도에 따라 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 상기 프레임을 회동시키는 히프운동스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 골절환자용 회복운동장치는, 베이스부재(12)와, 상기 베이스부재(12)의 일측단을 중심으로 소정각도로 회동가능하게 결합된 구동수단(14)과, 상기 베이스부재(12)의 타측단 및 상기 구동수단(14)에 그 양단이 각각 결합되어 골절 환자의 다리를 올려놓는 프레임(16)으로 이루어진다.
상기 베이스부재(12)와 상기 구동수단(14)은 그 일측에서 회동가능하게 결합되고, 구속레버(18)에 의해 상기 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 연결되어, 상기 구동수단(14)이 베이스부재(12)에 대해 회동하는 각도를 구속한다.
상기 구동수단(14)은, 길게 형성된 몸체(20)의 내부에 길이방향으로 이송부재(22)가 결합되고, 상기 몸체(20)의 일측면에는 상기 이송부재(22)를 구동하는 모터(24)가 결합되며, 상기 모터의 구동에 따라 회전하는 이송부재(22)에 의해 이동하도록 이동블록(26)이 상기 이송부재(22)에 결합된 구조이다.
상기 이송부재(22)는 볼 스크류나 리이드 스크류등으로 되어 있고, 그 양단은 상기 몸체(20)에 베어링을 매개로 끼워진다. 상기 이송부재는 상기 모터(24)의 모터축에 연결된다. 상기 모터(24)는 회전력을 상기 이송부재에 전달하는 것으로, 그 종류로는 예컨대, 스텝핑모터(Stepping Motor) 등이 이용될 수 있다.
상기 이송부재(22)의 양측에는 이 이송부재(22)에 평행하게 가이드봉(36)이 설치된다. 이 가이드봉(36)의 양단은 상기 몸체에 고정된다.
상기 프레임(16)은 다리의 장딴지부가 놓이는 전방프레임(46)과 다리의 대퇴부가 놓이는 후방프레임(48)이 상기 이동블록(26)의 이동에 따라 꺽여지고 펴지게 힌지결합되고, 상기 전방프레임(46)의 전단은 상기 이동블록(26)에 회동가능케 결합되며, 상기 후방프레임(48)의 후단은 상기 베이스부재(12)에 회동가능케 결합된다.
상기 전방프레임(46)은, 일단이 제1조인트부재(50)에 의해 상기이동블록(26)의 플랜지(44)에 회동가능하게 결합되고 타단이 상기 후방프레임(48)에 힌지결합되어 상기 이동블록(26)의 구동력을 전달하는 구동력 전달부재(52)와, 골절 환자의 무릎에 일치하도록 상기 후방프레임(48)에 힌지결합된 지지부재(54, 55)를 구비한다. 상기 지지부재(54, 55)에는 전방길이조절 링크(56, 58)를 매개로 발 안치대(60)가 결합되어 이 발 안치대(60)에 골절환자의 발이 놓이도록 되어 있다.
상기 후방프레임(48)은 상기 구동력 전달부재(52)에 힌지결합되는 하측링크(62, 64)와, 상기 하측링크(62, 64)내에 인입 인출가능하게 설치된 후방길이조절 링크(66, 68)와, 상기 양측의 후방길이조절 링크(66, 68)를 연결함과 동시에 상기 베이스부재(12)의 도시되지 않은 구멍에 삽입되어 회동하는 제2조인트부재(70)와, 상기 하측링크(62, 64) 및 상기 구동력전달부재(52)에 힌지결합되어 상기 하측링크(62, 64)의 상측에 결합된 상측링크(72, 73)를 구비한다.
상기 제1조인트부재(50)는 중간판(74)을 매개로 상기 구동력전달부재(52)에 결합된다.
상기 구동력 전달부재(52)는, 제1, 제2파이프 조인트부재(78, 80)을 매개로 상기 하측링크(63, 64) 및 상측링크(72, 73)에 그 양단부가 힌지결합된 후 소정의 각도로 하측으로 경사지게 연장되어 디귿자형을 이루어 다리의 오금부를 받치는 오금받침부(52a)와, 상기 오금받침부(52a)의 중앙에서 하나의 파이프로 전방으로 연장된 연장부(52b)와, 상기 연장부(52b)의 단부에서 반원형으로 갈라져 중간판(74)에 결합되는 반원형부(52c)를 가진, 파이프부재로 되어 있다. 이때, 상기연장부(52b)는 상기 지지부재(54)의 도시되지 않은 링부 속을 통과하여 고정된다.
상기 지지부재(54)는 한쌍의 무릎조인트부재(82, 84)를 매개로 상기 상측링크(72, 73)에 힌지 결합된 후 직선을 이루며, 파이프부재로 되어 있다.
상기 하측링크(62, 64)는, 그 전방단에 상기 제2파이프 조인트부재(80)가 끼워져 상기 제1파이프 조인트부재(78)에 힌지결합되고, 후방측에는 플랜지가 형성된 파이프로 되어 있다. 상기 플랜지에는 커넥팅부재(88)가 힌지결합된다.
상기 후방길이조절링크(66, 68)는 양측의 연장관(104, 106)을 매개로 상기 제2조인트부재(70)에 회동자유롭게 연결되어 있다.
상기 전방프레임(46)과 후방프레임(48)의 힌지부위 즉, 무릎조인트부재(82, 84)에는 프레임(16)의 꺾임각도를 감지하는 제1앵글센서(Angle Sensor; 100)가 설치되는데, 상기 제1앵글센서(100)의 돌출로드(100a)가 무릎조인트부재(82, 84)의 결합구멍(82a, 84a)를 통해 고정부재(102)의 고정홈(102a)에 고정되고, 제1앵글센서(100)의 몸체는 무릎조인트부재(82)의 도시되지 않은 삽입홈에 삽입 고정된다.
상기 고정부재(102)는 일측에 돌출된 삽입부(102d)가 무릎조인트부재(82, 84)의 결합구멍(82a, 84a)에 삽입되고, 일단에 형성된 슬롯(102b)과 무릎조인트부재(84)의 결합구멍(84b)에 삽입되는 고정핀(103)에 의해 무릎조인트부재(84)에 고정된다. 그리고, 상기 고정부재(102)의 볼트구멍(102c)에는 도시되지 않은 볼트 등을 체결하여 고정홈(102a)에 삽입된 제1앵글센서(100)의 돌출로드(100a) 및 슬롯(102b)에 삽입된 고정핀(103)이 이탈되지 않게 구속한다.
상기와 같이 제1앵글센서(100)의 몸체는 무릎조인트부재(82)의 도시되지 않은 삽입홈에 고정되고 제1앵글센서(100)의 돌출로드(100a)는 고정부재(102)의 고정홈(102a)에 고정되어 있는 바, 무릎조인트부재(82, 84)가 꺾여지거나 펴지면 돌출로드(100a)가 그에 따라 회동하게 되므로, 제1앵글센서(100)는 돌출로드(100a)의 회전각을 검출하며, 상기 돌출로드(100a)의 회전각은 프레임(16)의 꺾임각도가 된다.
상기 후방프레임(48)의 회동부위 즉, 제2조인트부재(70)에는 프레임(16)의 회전각도를 감지하는 제2앵글센서(110)가 설치되는데, 상기 제2앵글센서(110)의 돌출로드(110a)가 제2조인트부재(70)의 구멍(70a)을 통해 베이스부재(12)의 도시되지 않은 구멍과 베어링(112)의 구멍(112a) 및 베어링하우징(114)의 구멍(114a)을 관통하여 고정판(116)의 고정홈(116a)에 삽입 고정되고, 제2앵글센서(110)의 몸체는 제2조인트부재(70)의 삽입홈(70b)에 삽입 고정된다.
상기 제2앵글센서(110)의 돌출로드(110a)가 고정되는 고정판(116)은 베어링하우징(114)의 하부 삽입홈(도시되지 않음)에 삽입 고정되고, 베어링(112)는 베어링 하우징(114)의 상부 삽입홈(114b)에 삽입 고정된다.
상기와 같이 제2앵글센서(110)의 몸체는 제2조인트부재(70)에 고정되고 제2앵글센서(110)의 돌출로드(110a)는 베어링하우징(114)에 고정된 고정판(116)에 고정되는바, 프레임(16)가 회동하면 그에 따라 돌출로드(110a)가 그에 따라 회동하게 되므로, 제2앵글센서(110)는 돌출로드(110a)의 회전각을 검출하며, 이 검출되는 돌출로드(110a)의 회전각은 프레임(16)의 회전각도가 된다.
그리고, 베이스부재(12)의 상부에는 일정 간격으로 제1 및 제2리미트센서(limit Sensor; 120, 130)가 부착되어 있으며, 상기 제1 및 제2 리미트센서(120, 130)의 상부면에는 각각 플런저(Plunger; 120a, 130a)가 설치되어 있다.
상기 제 1 및 제2 리미트센서(120, 130)는 각각 그 상부면의 플런저(120a, 130a)와 구동수단(14) 하부 간의 접촉상태에 상응하는 접촉감지신호를 출력한다.
그리고, 상기와 같이 구성된 골절환자용 회복운동장치를 제어하기 위한 제어장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 전원공급부(200)와 제어모듈(300)과 조작모듈(400)로 구성된다.
상기 전원공급부(200)는 제어모듈(300)과 조작모듈(400) 및 모터(24)로 동작전원을 인가한다.
상기 제어모듈(300)은 조작모듈(400)로부터 인가되는 동작명령과 각 앵글센서들(100, 110)과 리미트센서(120, 130)들로부터 인가되는 감지신호에 의해 모터(24)의 구동을 제어하는 것으로, 제어부(310)와 모터구동부(320)와 타이머(330) 및 통신부(340)로 구성된다.
상기 제어부(310)는 제1 및 제2 리미트센서(120, 130)로부터 입력되는 감지신호에 의해 베이스부재(12)에 대해 구동수단(14)이 놓여져 있는 위치를 감지하고, 감지된 구동수단(14)의 위치에 따라 제1 또는 제2 앵글센서(100, 110)로부터 입력되는 감지신호에 의해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 감지하면서 조작모듈(400)로부터 입력되는 조작명령에 따라 모터(24)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 모터구동부(320)로 인가한다. 또한, 제어부(310)는 조작모듈(400)을 통해 이용자가 설정한 동작명령 등을 기억할 수 있는 기억소자를 내장하고 있다.
상기 모터구동부(320)는 제어부(310)로부터 인가되는 제어신호에 따라 모터(24)에 전원을 인가하여 정회전 또는 역회전 구동시키고, 상기 타이머(330)는 제어부(310)의 제어에 따라 시간을 계수하여 계수된 시간정보를 제어부(310)로 제공한다.
상기 통신부(340)는 외부의 소정장치(일예로, 컴퓨터 단말기) 등과 데이터를 송수신하는 장치로서, 일예로, RS 232C 방식의 직렬통신장치나, IEEE 1394 등의 통신장치 등을 사용할 수 있으며, 이러한 통신부(340)는 골절환자의 운동상태 등에 대한 자료를 수집하는 데 이용될 수 있다.
상기 조작모듈(400)은 이용자가 손에 쥐어 이용할 수 있도록 휴대형 손잡이로 제작되거나, 조작모듈(300)과 같은 본체에 부착될 수 있으며, 휴대형 손잡이와 본체에 부착되는 형태 등 복수개를 구비함이 이용 편의상 바람직하다.
상기 조작모듈(400)은 키조작부(410)와 표시부(420)와 표시부제어기(430)와 부저(440)로 구성되며, 상기 키조작부(410)는 제어모듈(310)의 제어부(310)로 동작명령을 입력하기 위한 다수의 키(예컨데, 시작 정지키, 업/다운키, 메뉴키, 각도조절키, 타이머키 등)를 구비하고 각 키가 이용자에 의해 조작되면 그에 상응하는 키신호를 발생하여 제어부(310)로 입력한다.
상기 표시부(420)는 동작상태나 이용자가 입력한 명령 또는 설정값 등을 표시하는 장치로서, 일예로, 액정표시소자(Liquid Crystal Display device; "LCD")가 이용될 수 있다.
상기 표시부제어기(430)는 제어부(310)의 제어에 따라 표시부(420)의 구동을제어하여 표시부(420) 상에 동작상태나 이용자가 입력한 명령 또는 설정값 등을 표시하며, 부저(Buzzer; 440)는 제어부(310)의 제어에 따라 동작음이나 키조작음 등을 발생한다.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 기구적인 동작에 대해 설명하기로 한다.
본 발명은 기본적으로 무릎을 굽히고 펴는 운동(이하, "무릎운동"이라 한다) 및 이용자가 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동(이하, "히프운동"이라 한다)을 선택적으로 수행할 수 있는데, 이용자는 무릎운동을 하고 싶은 경우 구동수단(14)을 베이스부재(12)와 직선상에 놓은 다음 키조작부(410)를 통해 동작명령을 입력하고, 히프운동을 하고 싶은 경우에는 구동수단(14)을 손이나 다리로 밀어 베이스부재(12)의 직선상으로부터 그 밖의 지역으로 회동시킨 다음 키조작부(410)를 통해 동작명령을 입력하게 된다.
즉, 이용자가 무릎운동모드를 소망하는 경우에는, 베이스부재(12)와 구동수단(14)을 직선상으로 놓은 다음, 상기 프레임(16)위에 다리를 올려 놓는다. 이때, 전방프레임(46)에는 무릎 아래쪽(장딴지)이 위치하고, 후방프레임(48)에는 무릎 위쪽(허벅지)이 위치하게 하는데, 이와 같이 다리를 올려 놓으면, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부에는 무릎이 위치하게 된다. 그리고, 상기 발 안치대(60)에는 이용자의 발을 놓는다.
이와 같은 상태에서, 모터(24)를 구동하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)를 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)을 굽히고 펴지게 하여 무릎을 운동시키게 된다.
그리고, 이용자가 히프운동을 소망하는 경우에, 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시키면, 구동수단(14)과 베이스부재(12)는 소정의 각도를 유지하게 된다. 이때, 구속레버(18)는 구동수단(14)이 더 이상 회동하지 않도록 구속하게 된다.
이 상태에서, 모터(24)를 구동하면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)은 이용자의 다리와 소정의 각도를 가지고 직선 운동하므로, 이용자의 다리가 벌려지게 되어 히프운동이 된다.
다음으로는, 상기한 바와 같이 동작되는 기구적인 메커니즘을 바탕으로 이용자가 입력한 동작명령에 따라 제어부(310)가 모터(24)의 구동을 제어하여 다양한 운동모드를 실시하는 과정에 대해 첨부된 플로우챠트를 참조하여 설명하기로 한다.
전원공급부(200)로부터 앵글센서(100, 110)들과 리미트센서(120, 130)들과 제어모듈(300)과 조작모듈(400)로 전원이 인가되면, 앵글센서(100, 110)들과 리미트센서(120, 130)들과 제어모듈(300)과 조작모듈(400)은 각각 초기화된 후 동작상태로 전환된다.
초기화된 각 앵글센서(100, 110)들은 각기 프레임(16)의 꺽임각도 및 회전각도를 감지한 신호를 발생하고, 각 리미트센서(120, 130)들은 각기 상부에 구비된플런저(120a, 130a)와 구동수단(14)의 하부면과의 접촉상태에 상응하는 감지신호를 발생하여 제어부(310)로 입력한다.
초기화된 제어부(310)는 제1 및 제2 리미트센서(120, 130)들로부터 입력되는 감지신호에 의해 베이스부재(12)에 대해 구동수단(14)이 놓여져 있는 위치를 판단하고 그에 따라 이용자가 원하는 운동모드가 무릎운동모드인지 히프운동모드인지를 판단한다(S10).
즉, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓으면 제1 및 제2 리미트센서(120, 130)들의 플런저(120a, 130a)가 구동수단(14)의 하부면과 접촉하므로 제1 및 제2 리미트센서(120, 130) 모두로부터 접촉신호가 발생되고, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 소정의 각도를 유지하면 제1 및 제2 리미트센서(120, 130) 중 하나 또는 양쪽으로부터 비(非)접촉신호가 발생되는 바, 이를 통해 제어부(310)는 이용자가 소망하는 운동모드를 판단할 수 있다.
제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)로부터 입력되는 감지신호에 의해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하여 이를 내장된 기억소자에 저장하는 반면, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)로부터 입력되는 감지신호에 의해 프레임(16)의 회전각도를 검출하여 이를 내장된 기억소자에 저장한다(S20).
다음, 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 키신호가 입력되는지를체크하여(S30), 체크결과 키입력이 없으면 이용자가 소망하는 운동모드를 체크하는 상기 스텝(S10)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S30)에서 키조작부(410)로부터 신축최대각 설정키신호가 입력되면 제어부(310)는 이용자의 키조작명령에 따라 신축최대각을 설정하는데(S40), 이에 대해 도 7을 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 신축최대각 설정키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 신축최대각설정키에 의해 발생될 수도 있으나, 신축최대각설정키를 별도로 구비하지 않고 메뉴키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 7에 있어서, 먼저, 제어부(310)는 프레임(16)을 신장시키는 방향으로 모터(24)를 구동 즉, 모터(24)를 정회전시키면서(S41), 제1앵글센서(100)로부터 입력되는 감지신호에 의해 프레임(16)의 꺾임각을 검출하고(S42), 신축최대각 설정키신호의 입력이 중단되는지를 체크하여(S43), 체크결과 신축최대각 설정키신호의 입력이 계속되면 상기 스텝(S41)로 되돌아가 계속적으로 모터(24)를 구동한다.
상기 스텝(S43)에서 신축최대각 설정키신호의 입력이 중단되면, 즉 이용자가 신축최대각 설정키를 놓으면, 제어부(310)는 현재 제1앵글센서(100)를 통해 측정된 프레임의 꺾임각을 신축방향 최대각(Ae)으로 설정하여 이를 내장된 기억소자에 저장한 다음(S44), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S30)에서의 체크결과 키조작부(410)로부터 회전최대각 설정키신호가 입력되면 제어부(310)는 이용자의 키조작명령에 따라 회전최대각을 설정하는데(S50), 이에 대해 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 회전최대각 설정키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 회전최대각설정키에 의해 발생될 수도 있으나, 회전최대각설정키를 별도로 구비하지 않고 메뉴키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 8에 있어서, 먼저, 제어부(310)는 이용자의 다리가 벌어지는 방향으로 프레임(16)을 회전시키도록 모터(24)를 구동 즉, 모터(24)를 정회전시키면서(S51), 제2앵글센서(110)로부터 입력되는 감지신호에 의해 프레임(16)의 회전각을 검출하고(S52), 회전최대각 설정키신호의 입력이 중단되는지를 체크하여(S53), 체크결과 회전최대각 설정키신호의 입력이 계속되면 상기 스텝(S51)로 되돌아가 계속적으로 모터(24)를 구동한다.
상기 스텝(S53)에서 회전최대각 설정키신호의 입력이 중단되면, 즉 이용자가 회전최대각 설정키를 놓으면, 제어부(310)는 현재 제2앵글센서(110)를 통해 측정된 프레임의 회전각을 회전방향 최대각(Ar)으로 설정하여 이를 내장된 기억소자에 저장한 다음(S54), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S30)에서의 체크결과 키조작부(410)로부터 운동시작키가 입력되면, 제어부(310)는 모터(24)를 정역 구동하면서 운동을 수행하는데(S60), 이에 대해 도 9을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 제어부(310)는 모터(24)를 정회전시킨다(S61).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 정회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 신장시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 펴지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 펴지게 된다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 소정의 각도를 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 정회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 벌리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 벌려지게 된다.
그리고, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S62). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S62)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)과 비교하고, 상기 스텝(S62)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)과 비교한다(S63).
상기 스텝(S63)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)보다 작거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)보다 작으면 제어부(310)는 상기 스텝(S61)로 되돌아가 계속 모터(24)를 정회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S63)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae) 이상이거나제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 역회전시킨다(S64).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 역회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 수축시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 오므려지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 오므려진다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)를 소정의 각도로 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 역회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 오므리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 오므려진다.
다음, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S64). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S62)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)과 비교하고, 상기 스텝(S62)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)과 비교한다(S66).
상기 스텝(S66)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)보다 크거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)보다 크면 제어부(310)는 상기 스텝(S64)로 되돌아가 계속 모터(24)를 역회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S66)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)의 이하이거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)의 이하이면 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 소정의 인터럽트신호(Interrupt Signal)가 입력되는지를 체크한다(S67).
여기서, 상기 인터럽트신호는 모터(24)의 구동을 정지시키는 모든 키입력신호가 해당되며, 예컨대 운동정지키신호가 이에 해당한다.
상기 스텝(S67)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되지 않으면 제어부(310)는 상기 스텝(S61)로 되돌아가 모터(24)를 정회전시킨다.
반면, 상기 스텝(S67)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되면 제어부(310)는 모터(24)를 정지시키고(S68), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S30)에서 키조작부(410)로부터 메뉴선택키신호가 입력되면 제어부(310)는 이용자의 키조작명령에 따라 메뉴선택모드로 전환하여(S90), 키조작부(410)로부터 키신호가 입력되는지를 체크한다(S100).
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 타이머키신호가 입력되면, 제어부(310)는 이용자가 설정한 운동시간(td)동안 모터(24)를 구동하여 운동을 수행하는 타이머운동모드를 수행하는데(S110), 이에 대해 도 11을 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 타이머키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 타이머설정키에 의해 발생될 수도 있으나, 타이머설정키를 별도로 구비하지 않고 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 11에 있어서, 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 입력되는 키신호에 의해 타이머키 입력값을 검출한다(S111). 여기서, 이용자는 타이머설정키를 누른 다음 업/다운키 등을 조작하여 원하는 타이머키 입력값을 설정할 수 있다.
제어부(310)는 상기 검출된 타이머키 입력값에 따라 운동시간(td)을 설정하고(S112), 모터(24)를 구동하여 운동을 수행한다(S113). 상기 스텝(S113)의 운동은 상기한 운동스텝(S60)과 동일하다. 즉, 상기한 스텝(S61∼S68)에서 설명한 바와 같이 이용자가 선택한 무릎운동모드 또는 히프운동모드에 따라 모터(24)를 정회전 및 역회전시켜 무릎운동 또는 히프운동을 수행하는 것이다.
이와 동시에 제어부(310)는 타이머(330)를 리셋하여 시간을 계수하게 함으로써, 모터(24)의 구동시간이 증가함에 따라 타이머(330)에서 계수되는 시간값이 증가되게 한다(S114).
그리고, 제어부(310)는 타이머(330)에 의해 계수되는 시간값을 검출하여(S115), 검출된 타이머(330)의 시간값과 상기 스텝(S112)에서 설정한 운동시간(td)을 비교하고(S116), 비교결과 타이머(330)의 시간값이 상기 스텝(S112)에서 설정한 운동시간(td)의 미만이면 상기 스텝(S113)으로 되돌아가 계속 모터(24)를 구동하고 운동을 수행한다.
반면, 상기 스텝(S116)에서의 비교결과 타이머(330)의 시간값이 상기 스텝(S112)에서 설정한 운동시간(td)의 이상이면 모터(24)를 정지시키고 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 정지타이머키신호가 입력되면, 제어부(310)는 이용자가 설정한 운동정지시간(tp)동안 운동을 정지한 후 운동정지시간(tp)이 경과되면 모터(24)를 구동하여 운동을 다시 수행하는 정지타이머운동모드를 수행하는데(S120), 이에 대해 도 12를 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 정지타이머키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 정지타이머설정키에 의해 발생될 수도 있으나, 정지타이머설정키를 별도로 구비하지 않고 타이머설정키나 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 12에 있어서, 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 입력되는 키신호에 의해 정지타이머키 입력값을 검출한다(S121). 여기서, 이용자는 정지타이머설정키를 누른 다음 업/다운키 등을 조작하여 원하는 정지타이머키 입력값을 설정할 수 있다.
제어부(310)는 상기 검출된 정지타이머키 입력값에 따라 운동정지시간(tp)을 설정하고(S122), 모터(24)를 구동한 다음 설정최대각에서 모터(24)의 구동을 정지시킨다(S123).
즉, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태인 경우에는 모터(24)를 정회전시켜, 프레임(16) 및 이용자의 다리를 펴지게 한 다음, 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하여 이를 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)과 비교하고, 비교결과 프레임(16)의 꺾임각도가 신축방향 최대각(Ae)에 도달하면 모터(24)의 구동을 정지시킨다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)를 소정의 각도로 유지시킨 상태인 경우에는 모터(24)를 정회전시켜 이용자의 다리를 벌리게 한 다음, 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출하여 이를 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)과 비교하고, 비교결과 프레임(16)의 회전각도가 회전방향 최대각(Ar)에 도달하면 모터(24)의 구동을 정지시킨다.
이와 동시에 제어부(310)는 타이머(330)를 리셋하여 시간을 계수하게 함으로써, 모터(24)가 정지된 후 운동정지시간이 증가함에 따라 타이머(330)에서 계수되는 시간값이 증가되게 한다(S124).
그리고, 제어부(310)는 타이머(330)에 의해 계수되는 시간값을 검출하여, 검출된 타이머(330)의 시간값과 상기 스텝(S122)에서 설정한 운동정지시간(tp)을 비교하고(S125), 비교결과 타이머(330)의 시간값이 상기 스텝(S122)에서 설정한 운동정지시간(tp)의 미만이면 상기 스텝(S123)으로 되돌아가 계속 모터(24)의 구동을 정지시킨다.
반면, 상기 스텝(S125)에서의 비교결과 타이머(330)의 시간값이 상기 스텝(S122)에서 설정한 운동정지시간(tp)의 이상이면 모터(24)를 구동하여 운동을 수행한다(S126). 상기 스텝(S126)의 운동은 상기한 운동스텝(S60)과 동일하다. 즉, 상기한 스텝(S61∼S68)에서 설명한 바와 같이 이용자가 선택한 무릎운동모드 또는 히프운동모드에 따라 모터(24)를 정회전 및 역회전시켜 무릎운동 또는 히프운동을 수행하는 것이다.
다음, 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 소정의 인터럽트신호가 입력되는지를 체크한다(S127). 여기서, 상기 인터럽트신호는 모터(24)의 구동을 정지시키는모든 키입력신호가 해당되며, 예컨대 운동정지키신호가 이에 해당한다.
상기 스텝(S127)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되지 않으면 제어부(310)는 상기 스텝(S126)로 되돌아가 계속 모터(24)를 구동하여 운동을 수행한다.
반면, 상기 스텝(S127)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되면 제어부(310)는 모터(24)를 정지시키고(S128), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 바이브레이션키신호가 입력되면, 제어부(310)는 바이브레이션운동모드를 수행하는데(S130), 이에 대해 도 13을 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 바이브레이션키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 바이브레이션키에 의해 발생될 수도 있으나, 바이브레이션키를 별도로 구비하지 않고 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 13에 있어서, 제어부(310)는 바이브레이션운동모드로 전환한 다음(S131), 모터(24)를 정회전시킨다(S132).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 정회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 신장시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72, 73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 펴지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 펴지게 된다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 소정의 각도를 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 정회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 벌리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 벌어지게 된다.
그리고, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S133). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S62)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)과 비교하고, 상기 스텝(S62)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)과 비교한다(S134).
상기 스텝(S134)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)보다 작거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)보다 작으면 제어부(310)는 상기 스텝(S132)로 되돌아가 계속 모터(24)를 정회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S134)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae) 이상이거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 역회전시킨다(S135).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 역회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 수축시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 오므려지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 오므려진다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)를 소정의 각도로 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 역회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 오므리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 오므려진다.
다음, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S136). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S134)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)에서 소정의 감소폭(Δd; 미리 설정되어 있는 기본값으로, 예컨데, 10。 정도)을 감한 값 즉, "Ae-Δd"과 비교하고, 상기 스텝(S134)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)에서 소정의 감소폭(Δd; 미리 설정되어 있는 기본값으로, 예컨데, 10。 정도)을 감한 값 즉, "Ar-Δd"과 비교한다(S137).
상기 스텝(S137)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 "Ae-Δd"보다 크거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 "Ar-Δd"보다 크면 제어부(310)는 상기 스텝(S135)로 되돌아가 계속 모터(24)를 역회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S137)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 "Ae-Δd"의 이하이거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 "Ar-Δd"의 이하이면 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 소정의 인터럽트신호가 입력되는지를 체크한다(S138).
여기서, 상기 인터럽트신호는 모터(24)의 구동을 정지시키는 모든 키입력신호가 해당되며, 예컨대 운동정지키신호가 이에 해당한다.
상기 스텝(S138)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되지 않으면 제어부(310)는 상기 스텝(S132)로 되돌아가 모터(24)를 정회전시킨다.
반면, 상기 스텝(S67)에서의 판단결과 키조작부(410)로부터 인터럽트신호가 입력되면 제어부(310)는 모터(24)를 정지시키고(S139), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 카운터키신호가 입력되면, 제어부(310)는 이용자가 설정한 반복횟수만큼만 운동을 수행하는 카운터모드를 수행하는데(S140), 이에 대해 도 14를 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 카운터키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 카운터키에 의해 발생될 수도 있으나, 카운터키를 별도로 구비하지 않고 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
먼저, 제어부(310)는 키조작부(410)로부터 입력되는 키신호에 의해 카운터키 입력값을 검출한다. 여기서, 이용자는 카운터키를 누른 다음 업/다운키 등을 조작하여 원하는 카운터키 입력값을 설정할 수 있다.
제어부(310)는 상기 검출된 카운터키 입력값에 따라 반복횟수를 설정하고(S141), 모터(24)를 정회전시킨다(S124).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 정회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 신장시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 펴지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 펴지게 된다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)를 소정의 각도로 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 정회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 벌리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 벌려지게 된다.
그리고, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S143). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S143)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)과 비교하고, 상기 스텝(S143)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)과 비교한다(S144).
상기 스텝(S144)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae)보다 작거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)보다 작으면 제어부(310)는 상기 스텝(S142)로 되돌아가 계속 모터(24)를 정회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S144)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 상기 스텝(S40)에서 설정한 신축방향 최대각(Ae) 이상이거나 제2앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 상기 스텝(S50)에서 설정한 회전방향 최대각(Ar)의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 역회전시킨다(S145).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 역회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 수축시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72, 73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 오므려지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 오므려진다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 소정의 각도를 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 역회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 오므리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 오므려진다.
다음, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다(S146). 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 상기 스텝(S62)에서 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ae)과 비교하고, 상기 스텝(S62)에서 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)과 비교한다(S147).
상기 스텝(S147)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)보다 크거나 제2앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)보다 크면 제어부(310)는 상기 스텝(S145)로 되돌아가 계속 모터(24)를 역회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S147)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)의 이하이거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)의 이하이면 제어부(310)는 반복횟수를"1회" 증가시킨 다음, 현재까지 계수된 반복횟수를 상기 스텝(S141)에서 설정된 반복횟수(Nr)와 비교한다(S149).
상기 스텝(S149)에서의 비교결과 현재까지 계수된 반복횟수가 상기 스텝(S141)에서 설정된 반복횟수(Nr)보다 작으면 제어부(310)는 상기 스텝(S142)로 되돌아가 모터(24)를 정회전시킨다.
반면, 상기 스텝(S149)에서의 비교결과 현재까지 계수된 반복횟수가 상기 스텝(S141)에서 설정된 반복횟수(Nr)의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 정지시키고(S150), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 프로그레시브키신호가 입력되면, 제어부(310)는 프로그레시브운동을 수행하는데(S160), 이에 대해 도 15를 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 상기 프로그레시브키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 프로그레시브키에 의해 발생될 수도 있으나, 프로그레시브키를 별도로 구비하지 않고 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
도 13에 있어서, 제어부(310)는 프로그레시브모드(Progressive Mode)로 전환하고(S161), 키조작부(410)로부터 입력되는 키신호에 의해 이용자가 입력한 시작각도와 반복횟수를 설정한다(S162). 여기서, 이용자는 프로그레시브키를 누른 다음 좌우 선택키와 업/다운키 등을 조작하여 원하는 시작각도와 반복횟수를 입력값을 설정할 수 있다.
다음, 제어부(310)는 변수인 최대각(NA)에 상기 스텝(S162)에서 이용자가 설정한 시작각도로 설정하고(S163), 모터(24)를 정회전시킨다(S164).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 정회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 신장시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 펴지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 펴지게 된다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)를 소정의 각도로 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 정회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 벌리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 벌려지게 된다.
그리고, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다. 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 제1앵글센서(100)를 통해 검출한 프레임(16)의 꺾임각도 또는 제2앵글센서(110)를 통해 검출한 프레임(16)의 회전각도를 최대각(NA)과비교하여(S165), 제1앵글센서(100)를 통해 검출한 프레임(16)의 꺾임각도 또는 제2앵글센서(110)를 통해 검출한 프레임(16)의 회전각도가 최대각(NA)의 미만이면 상기 스텝(S164)로 되돌아가 계속 모터(24)를 정회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S165)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출한 프레임(16)의 꺾임각도 또는 제2앵글센서(110)를 통해 검출한 프레임(16)의 회전각도가 최대각(NA)의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 역회전시킨다(S145).
이때, 이용자가 무릎운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 직선상에 놓은 상태에서 모터(24)가 역회전하면, 이송부재(22)의 회전에 따라 이동블록(26)이 프레임(16)을 수축시키는 방향으로 이동하고, 이 이동블록(26)의 운동은 제1조인트부재(50) 및 중간판(74)을 통해 구동력전달부재(52)에 힘을 가하여, 지지부재(54)와 상측링크(72)(73)의 힌지결합부를 중심으로 전방 프레임(46)과 후방프레임(48)이 오므려지게 되므로, 이로 인해 이용자의 다리도 오므려진다.
반면, 이용자가 히프운동모드를 소망하여 구동수단(14)을 베이스부재(12)의 전방부측을 중심으로 회동시켜 구동수단(14)과 베이스부재(12)가 소정의 각도를 유지시킨 상태에서, 모터(24)를 역회전시키면, 이용자의 다리는 베이스부재(12)의 길이방향을 따라 놓이고, 구동수단인 이동블록(26)이 모터(24)의 구동에 따라 이용자의 다리를 오므리는 방향으로 직선 이동하므로, 이용자의 다리가 오므려진다.
다음, 제어부(310)는 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드에 따라 제1앵글센서(100) 또는 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도 또는 회전각도를 검출한다. 즉, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 무릎운동모드이면 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출하고, 상기 스텝(S10)에서 체크된 운동모드가 히프운동모드이면 제2앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한다.
제어부(310)는 제1앵글센서(100)를 통해 프레임(16)의 꺾임각도를 검출한 경우 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)과 비교하고, 제2 앵글센서(110)를 통해 프레임(16)의 회전각도를 검출한 경우에는 이를 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)과 비교한다(S167).
상기 스텝(S167)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)보다 크거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)보다 크면 제어부(310)는 상기 스텝(S166)로 되돌아가 계속 모터(24)를 역회전시킨다.
만약, 상기 스텝(S167)에서의 비교결과 제1앵글센서(100)를 통해 검출된 프레임(16)의 꺾임각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 신축방향 최소각(Ac)의 이하이거나 제2 앵글센서(110)를 통해 검출된 프레임(16)의 회전각도가 기본값으로 미리 설정되어 있는 회전방향 최소각(Ar2)의 이하이면 제어부(310)는 반복횟수를 "1회" 증가시킨 다음, 현재까지 계수된 반복횟수를 상기 스텝(S162)에서 설정된 반복횟수와 비교한다(S169).
상기 스텝(S169)에서의 비교결과 현재까지 계수된 반복횟수가 상기스텝(S141)에서 설정된 반복횟수보다 작으면 제어부(310)는 변수인 최대각(NA)을 현재까지의 최대각(NA)에서 기본값으로 미리 설정되어 있는 소정의 감소각(Ns: 예컨대, 2。 정도)을 감한 값으로 설정한다(S170).
다음, 제어부(310)는 현재 설정되어 있는 변수 최대각(NA)을 상기 스텝(S162)에서 이용자가 설정한 시작각도에서 소정의 감소폭(Δa ; 미리 설정되어 있는 기본값으로, 예컨데, 10。 정도)을 감한 값 즉, "Ar-Δa"과 비교한다(S171).
상기 스텝(S171)에서의 비교결과 현재 설정되어 있는 변수 최대각(NA)이 "Ar-Δa"의 이하이면 변수 최대각(NA)을 상기 스텝(S162)에서 이용자가 설정한 시작각도로 설정하는 상기 스텝(S163)으로 되돌아가는 반면, 현재 설정되어 있는 변수 최대각(NA)이 "Ar-Δa"보다 크면 현재까지의 변수 최대각(NA)의 설정값을 유지한 상태로 상기 스텝(S164)로 되돌아가 모터(24)를 정회전시킨다.
반면, 상기 스텝(S171)에서의 비교결과 현재까지 계수된 반복횟수가 상기 스텝(S162)에서 이용자가 설정한 반복횟수의 이상이면 제어부(310)는 모터(24)를 정지시키고(S172), 상기 스텝(S30)으로 되돌아간다.
만약, 상기 스텝(S100)에서 키조작부(410)로부터 통신키신호가 입력되면, 제어부(310)는 통신모드로 전환한다(S180). 참고로, 상기 통신키신호는 키조작부(410)에 별도로 구비되어 있는 통신키에 의해 발생될 수도 있으나, 통신키를 별도로 구비하지 않고 메뉴선택키 등을 누른 횟수에 따라 제어부(310)가 키신호를 구분하도록 구성할 수도 있다.
통신모드로 전환한 제어부(310)는 통신부(340)에 연결된 타 장치로부터의 제어신호나 키조작부(410)로부터의 키신호에 따라 상기 통신부(340)에 연결된 타 장치와 데이터를 송수신하고(S181), 송수신된 데이터를 처리한다(S182).
상기와 같이 본 발명은, 이용자가 소망하는 운동모드에 따라 구동수단을 베이스부재에 대해 직선상에 위치시키거나 직선상에서 벗어나게 위치시킨 다음, 동작버튼을 누르면, 구동수단의 위치에 따라 프레임을 신축시키거나 회동시킴으로써, 하나의 장치로 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동을 선택적으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 이용자가 각도를 설정할 수 있게 하여, 이용자가 설정한 각도 내에서 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동을 선택적으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 이용자가 운동시간 및 운동정지시간 등을 설정할 수 있게 하여, 이용자가 설정한 운동시간동안만 모터를 구동하여 운동하거나, 이용자가 설정한 운동정지시간동안 모터의 구동을 정지한 다음 운동정지시간이 경과되면 다시 모터를 구동하여 운동모드를 선택적으로 수행할 수 있다.
또, 본 발명은, 이용자가 반복횟수를 설정할 수 있게 하여, 이용자가 설정한 반복횟수동안 모터가 구동된 후 설정된 반복횟수가 되면 모터를 정지하여 운동을 중단하는 운동모드를 선택적으로 수행할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 이용자가 바이브레이션운동모드를 선택하면, 이용자가 설정한 최대각도로부터 이 최대각도에서 소정의 폭만큼 감소된 각도사이에 모터가 왕복구동되게 하여, 비교적 짧은 구간 내를 빈번하게 왕복하는 바이브레이션운동을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은, 이용자가 프로그레시브운동모드를 선택하면, 이용자가 설정한 최대각도를 매 반복시마다 차츰 감소시켜나가며 무릎을 굽히고 펴는 운동 및 양 다리 사이를 벌리고 오므리는 운동을 선택적으로 할 수 있다.

Claims (19)

  1. 베이스부재와,
    상기 베이스부재의 일단을 중심으로 회동가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지결합되어 이용자의 다리를 올려 놓는 프레임과,
    상기 베이스부재의 타단을 중심으로 회동가능케 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단과,
    상기 프레임의 힌지측에 설치되어 프레임의 꺾임각도를 감지하는 제1앵글센서와,
    상기 베이스부재와 프레임의 결합부위에 설치되어 상기 프레임의 회전각도를 감지하는 제2앵글센서와,
    상기 베이스의 상부에 일정 간격으로 배열 설치되어 상기 구동수단과의 접촉여부에 상응하는 신호를 각기 발생하는 복수의 리미트센서와,
    동작명령을 입력하는 키조작부와,
    상기 복수의 리미트센서로부터 입력되는 신호에 의해 상기 동작수단이 상기베이스와 직선상에 놓여 있는지의 여부를 판단하고 상기 제1 및 제2앵글센서에 의해 상기 프레임의 꺽임각도와 회전각도 등을 판단하여 상기 키조작부로부터 입력되는 동작명령에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부 및,
    상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 모터를 구동시키는 모터구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복 운동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 운동시간 또는 운동정지시간을 설정하여 운동할 때 필요한 시간정보를 상기 제어부로 제공하는 타이머를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부의 제어에 의해 현재 운동상태나 입력명령 또는 설정시간이나 속도 또는 반복횟수 등을 표시하는 표시수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부와 외부의 소정 장치간에 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부의 제어에 의해 키입력음이나 경고음 또는 동작음 등을 발생하는 부저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치.
  6. 베이스부재와, 상기 베이스부재의 일단을 중심으로 회동가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지결합되어 이용자의 다리를 올려 놓는 프레임과, 상기 베이스부재의 타단을 중심으로 회동가능케 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단으로 구성된 골절환자용 회복운동장치의 구동을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 베이스의 상부에 일정 간격으로 배열 설치되어 있는 복수의 리미트센서로부터 상기 구동수단의 하부면과의 접촉상태에 따라 각기 발생하는 접촉감지신호에 의해 이용자가 소망하는 운동모드가 무릎운동모드인지 히프운동모드인지를 체크하는 이용자설정운동모드체크스텝과,
    상기 체크된 운동모드가 무릎운동모드일 경우에는 상기 프레임의 힌지부위에 설치되는 제1앵글센서에 의해 프레임의 꺾임각도를 검출하는 스텝과,
    상기 체크된 운동모드가 히프운동모드일 경우에는 베이스부재와 프레임의 결합부위에 설치되는 제2앵글센서에 의해 프레임의 회전각도를 검출하는 스텝과,
    상기 체크된 운동모드가 무릎운동모드인 상태에서 이용자가 운동시작키를 누르면 상기 제1앵글센서에 의해 검출되는 프레임의 꺾임각도에 따라 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 상기 프레임을 힌지축을 중심으로 신축시키는 무릎운동스텝 및,
    상기 체크된 운동모드가 히프운동모드인 상태에서 이용자가 운동시작키를 누르면 상기 제2앵글센서에 의해 검출되는 프레임의 회전각도에 따라 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 상기 프레임을 회동시키는 히프운동스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 이용자가 신축최대각 설정키를 누르면 모터를 구동시키는 스텝과,
    모터 구동 후 이용자가 신축최대각 설정키를 놓으면 모터를 정지시키고 상기 제1앵글센서를 통해 프레임의 꺾임각을 검출하는 스텝과,
    상기 검출된 프레임의 꺾임각을 신축시 최대각으로 설정하여 상기 무릎운동스텝에서 상기 이용자에 의해 설정된 최대각 만큼만 프레임이 신장하도록 제한하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 이용자가 회전최대각 설정키를 누르면 모터를 구동시키는 스텝과,
    모터 구동 후 이용자가 회전최대각 설정키를 놓으면 모터를 정지시키고 상기 제2앵글센서를 통해 프레임의 회전각을 검출하는 스텝과,
    상기 검출된 프레임의 회전각을 회전시 최대각으로 설정하여 상기 히프운동스텝에서 상기 이용자에 의해 설정된 최대각 만큼만 프레임이 회전하도록 제한하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 이용자가 속도조절키를 이용해 속도를 설정하는 스텝과,
    상기 이용자가 설정한 속도에 따라 상기 모터의 속도를 조절하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 이용자가 타이머키를 조작하여 구동시간을 설정하는 스텝과, 모터를 구동하여 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서 체크된 결과에 따라 상기 무릎운동스텝이나 히프운동스텝을 수행하는 스텝 및, 모터 구동후 타이머시간을 증가시키는 스텝과, 상기 설정된 구동시간이 경과되면 모터를 정지하고 타이머시간을 리셋하는 스텝을 순차 수행하도록 이루어진 타이머운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 이용자가 정지타이머키를 조작하여 정지시간을 설정하는 스텝과, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 무릎운동모드이면 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 신축최대각에서 정지하는 스텝과, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 히프운동모드이면 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 회전최대각에서 정지하는 스텝과, 모터가 정지된 후 타이머시간을 증가시키는 스텝과, 상기 이용자가 설정한 정지시간이 경과되면 모터를 구동하여 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서 체크된 결과에 따라 상기 무릎운동스텝이나 히프운동스텝을 수행하고 타이머시간은 리셋하는 스텝을 순차 수행하도록 이루어진 정지타이머스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 무릎운동모드인 상태에서 이용자가 바이브레이션키를 누르면 상기 프레임을 신장시키는 방향으로 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 신축최대각에서 모터를 정지시키는 바이브레이션신장스텝과,
    모터가 정지되면 상기 프레임을 수축시키는 방향으로 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 신축최대각에서 소정의 설정각을 감산한 각도에 이르면 상기 바이브레이션신장스텝으로 되돌아가는 바이브레이션수축스텝을 순차 수행하도록 이루어진 무릎운동모드에서의 바이브레이션운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  13. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 히프운동모드인 상태에서 이용자가 바이브레이션키를 누르면 이용자의 다리가 벌어지는 방향으로 상기 프레임을 회전시키도록 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 회전최대각에서 모터를 정지시키는 제1바이브레이션회전스텝과,
    모터가 정지되면 상기 제1바이브레이션회전스텝과는 반대방향으로 모터를 구동하였다가 상기 이용자가 설정한 회전최대각에서 소정의 설정각을 감산한 각도에 이르면 상기 제1바이브레이션회전스텝으로 되돌아가는 제2바이브레이션회전스텝을 순차 수행하도록 이루어진 히프운동모드에서의 바이브레이션운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  14. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 이용자가 카운터키를 조작하여 반복횟수를 설정하는 스텝과, 반복횟수가 설정되면 모터를 구동하여 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서 체크된 결과에 따라 상기 무릎운동스텝이나 히프운동스텝을 수행하는 스텝과, 상기 무릎운동스텝이나 히프운동스텝을 수행하면서 모터의 방향절환이 2회 이루어질 때마다 반복횟수를 증가시키는 스텝 및, 반복횟수가 설정값이 되면 모터를 정지시키는 스텝으로 이루어진 카운터운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  15. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 무릎운동모드인 상태에서 이용자가 프로그레시브키를 누른 다음 신축최대각과 반복횟수를 설정하는 스텝과, 상기 이용자가 설정한 신축최대각과 기본적으로 설정되어 있는 신축최소각 사이에서 상기 프레임이 신축되도록 상기 모터를 정역회전시키는 스텝과, 상기 모터의 방향절환이 2회 이루어질 때마다 상기 신축최대각을 소정 각도씩 감소시키는 신축최대각 감소스텝과, 상기 모터의 방향절환이 2회 이루어질 때마다 반복횟수를 증가시키고 반복횟수가 상기 이용자가 설정한 반복횟수가 되면 모터를 정지시키는 스텝으로 이루어진 무릎운동모드에서의 프로그레시브운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 신축최대각 감소스텝에서는, 신축최대각이 이용자가 설정한 값으로부터 소정각도 이상 감소하면 다시 이용자가 설정한 값으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  17. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용자설정운동모드체크스텝에서의 체크결과 히프운동모드인 상태에서 이용자가 프로그레시브키를 누른 다음 회전최대각과 반복횟수를 설정하는 스텝과, 상기 이용자가 설정한 회전최대각과 기본적으로 설정되어 있는 회전최소각 사이에서 상기 프레임이 회전되도록 상기 모터를 정역회전시키는 스텝과, 상기 모터의 방향절환이 2회 이루어질 때마다 상기 회전최대각을 소정 각도씩 감소시키는 회전최대각 감소스텝과, 상기 모터의 방향절환이 2회 이루어질 때마다 반복횟수를 증가시키고 반복횟수가 상기 이용자가 설정한 반복횟수가 되면 모터를 정지시키는 스텝으로 이루어진 히프운동모드에서의 프로그레시브운동스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 회전최대각 감소스텝에서는, 회전최대각이 이용자가 설정한 값으로부터 소정각도 이상 감소하면 다시 이용자가 설정한 값으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
  19. 제 6 항에 있어서, 이용자설정운동모드체크스텝에서는, 상기 복수의 리미트센서 모두로부터 접촉감지신호가 출력되면 이용자가 소망하는 운동모드가 무릎운동모드인 것으로 판단하고, 상기 복수의 리미트센서 중 적어도 어느 하나로부터 비접촉감지신호가 출력되면 이용자가 소망하는 운동모드가 히프운동모드인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 골절환자용 회복운동장치의 제어방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08168503A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Hitachi Ltd 指伸展装具
KR970058671A (ko) * 1995-11-22 1997-08-12 박창준 추간판탈출증 치료용 의료보조기
KR0179649B1 (ko) * 1989-07-26 1999-05-01 잔-프란코이스 잔슨 척추의 교정, 고정, 압축 및 신장을 위한 장치
KR20020038872A (ko) * 2000-11-18 2002-05-24 메딕스얼라인 주식회사 골절 환자의 회복운동장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0179649B1 (ko) * 1989-07-26 1999-05-01 잔-프란코이스 잔슨 척추의 교정, 고정, 압축 및 신장을 위한 장치
JPH08168503A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Hitachi Ltd 指伸展装具
KR970058671A (ko) * 1995-11-22 1997-08-12 박창준 추간판탈출증 치료용 의료보조기
KR20020038872A (ko) * 2000-11-18 2002-05-24 메딕스얼라인 주식회사 골절 환자의 회복운동장치

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