KR20080099752A - 낙상 방지 보조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보행 중의 자세균형 제어를 돕는 낙상 방지 보조 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 인체의 이상 보행 및 낙상 징후를 검출할 수 있는 검출부와; 상기 검출된 이상 보행과 낙상 징후에 따라 인체에 자극을 인가하는 자극부를 포함하는 것을 특징으로 하며 이는 보행 중의 자세균형 제어를 보조하여 보행을 원활히 하고 낙상을 예방하는 효과가 있다.
낙상 방지, 진동 자극, 전기 자극, 보행 검출
Description
도 1 은 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치를 부착한 상태를 나타낸 상태도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11: 보행계측부 12; 검출부
13; 자극부 14; 제어부
15; 전원부 16; 알람 및 동작 표시부
17; 밴드형 낙상방지 보조장치 131; 진동소자
본 발명은 이상 보행 및 낙상 징후 검출 시 인체에 진동이나 전기자극을 인가함으로써 보행을 원활히 하고 낙상을 방지할 수 있는 낙상 방지 보조 장치에 관 한 것이다.
인간의 자세조절은 감각정보와 운동의 상호 균형 속에서 이루어진다. 운동과정은 몸통의 근육과 하지 근육들의 자세 협동반응의 조화이며, 감각과정은 체성감각(Somatosensory, 촉각, 고유수용성 감각), 시각, 전정기관으로부터 입력되는 정보를 조직화하는 과정이다. 그러나 이러한 감각들은 나이가 듦에 따라 점차적으로 약화되어, 노약자들은 보행하기가 힘들어지고 또한 낙상의 위험을 갖게 된다. 자세 조절에 관여하는 감각 중 고유수용성 감각은 고유수용기(근방추, 골지건기관)로부터 들어온 정보를 통한 근육, 건, 인대 관절의 활동과 평형이나 균형을 인식하며, 운동할 때 그 운동의 피드백 정보를 제공하는 데 있다. 고유수용 감각에는 위치감각, 운동감각, 항중력 감각이 있고, 이러한 감각들이 상호 영향을 미쳐서 정확한 자세, 운동에 대한 감각 정보를 뇌에 전달하고 있다. 고유수용성 감각은 자세균형 조절의 유지와 발달에 필수적인 역할을 한다.
현재 고유수용성 감각이 부족한 노약자들이나 환자들은 이를 증진시키기 위하여, 하지 근력 운동이나 지지면의 변위를 이용하여 자세균형을 훈련한다.
그러나, 상기와 같은 자세균형 훈련은 일상생활에서 쉽게 적용되어 이용될 수 있는 것이 아니고, 반드시 상당한 기간동안 훈련을 거쳐야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 인체 에 밴드나 벨트형식의 낙상 보조 장치를 신체 접촉면에 부착하고 보행 중에 이상 보행 및 낙상 징후가 검출될 경우 인체의 특정 부위에 진동 혹은 전기 자극을 인가하여 보행을 원활히 하고 낙상을 방지하는 낙상 방지 보조 장치를 제공하는 데 있다.
기타, 본 기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 인체의 이상 보행 및 낙상 징후를 검출할 수 있는 검출부와; 상기 검출된 이상 보행과 낙상 징후에 따라 인체에 자극을 인가하는 자극부를 포함하여 구성된다.
상기 본 발명에 따른 낙상 보조 장치는, 사용자의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도를 측정하는 센서를 장착한 보행 계측부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 낙상 보조 장치는, 상기 자극부의 자극의 주기가 랜덤인 랜덤모드, 이상 보행 검출 시에만 자극을 인가하는 자동모드, 사용자가 상기 자극의 인가 시간 및 주기를 조절할 수 있는 수동모드로, 상기 자극부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 낙상 보조 장치는, 상기 낙상 방지 보조 장치의 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 낙상 보조 장치는, 상기 검출된 낙상 징후에 따라 알람으로 경고하고 낙상 방지 보조 장치의 동작 상태인 걸음 수, 동작시간, 이상 보행 검출 수, 운동량을 모니터링 할 수 있는 알람 및 동작 표시부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 본 발명에 따른 낙상 보조 장치는, 링 형식, 밴드 형식, 벨트형식, 발목보호대(ankle support) 형식으로 인체에 부착되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 쉽게 사용자가 부착하여, 실시간으로 사용자의 보행을 감시함에 따라, 이상 보행 및 낙상 징후가 발견 즉시, 인체에 자극을 가함으로써, 보행을 원활히 하고 낙상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1과 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 사용자의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도를 측정하는 센서를 장착한 보행 계측부(11)와; 상기 보행 계측부(11)로부터 계측된 데이터로부터 인체의 이상 보행 및 낙상 징후를 검출할 수 있는 검출부(12)와; 상기 검출부(12)로부터 검출된 결과에 따라, 제어신호를 발생시키는 제어부(14)와; 상기 발생된 제어신호에 따라, 인체에 자극을 인가하는 자극부(13)와; 상기 검출된 낙상 징후에 따라 알람으로 경 고하고 낙상 방지 보조 장치의 동작 상태인 걸음 수, 동작시간, 이상 보행 검출 수, 운동량을 모니터링 할 수 있는 알람 및 동작 표시부(16)와; 전원을 공급하는 전원부(15);를 포함하여 구성된다.
상기 보행 계측부(11)는, 센서를 통해 사용자의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도를 측정하여 데이터를 형성한다. 그리고, 상기 형성된 데이터는 상기 검출부(12)에 전송된다. 여기서, 상기 보행계측부(11)의 센서는 가속도, 자이로, 기울기 센서 등이다.
상기 검출부(12)는, 상기 보행 계측부(11)로부터 측정된 인체의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도 등의 데이터로부터 미리 설정된 기준 데이터와 비교하여 이상 보행과 낙상 징후를 검출한다.
상기 제어부(14)는 상기 검출부(12)로부터 검출된 결과에 따라, 제어신호를 발생시키고, 상기 제어신호를 상기 자극부(13)에 전송한다.
상기 자극부(13)는, 인체의 특정 부위, 특히 종아리, 허벅지, 발바닥, 목근육, 팔근육, 무릎 등에 위치하여, 자극을 주는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 자극부(13)는 상기 제어부(14)로부터 수신된 제어신호에 따라, 인체에 진동 자극 또는 전기 자극을 인가한다. 여기서, 상기 자극부(12)의 동작은, 랜덤하게 인체에 자극을 인가하는 랜덤모드, 이상 보행 및 낙상 징후가 검출되었을 경우에만 자극을 인가하는 자동모드, 그리고, 사용자가 자극의 인가 시간 및 주기를 조절할 수 있는 수동모드로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 사용자의 편의성이나 훈련정도에 맞추어 자극부(12)의 동작 모드를 선택하여 사용할 수 있도록 한다. 또한, 상기 자 극부(13)의 자극패턴은, 화이트 노이즈 패턴, 정형파 패턴, 삼각파 패턴, 구형파 패턴 등 다양하게 구현 가능하다. 상기와 같은 상기 자극부(12)의 동작은 상기 자극부(13)를 제어하는 제어부(14)의 제어신호에 의해서 이루어진다.
상기 검출부(12), 상기 제어부(14), 상기 보행 계측부(11), 상기 자극부(13)간의 통신은 유선 혹은 무선으로 가능하며, 무선통신의 경우 RF 방식, ZIGBEE 방식, BLUETOOTH 방식 등으로 통신한다.
상기 알람 및 동작 표시부(16)는 사용자가 보행 중에 낙상 징후 및 이상 보행시에 알람으로 경고한다. 또한, 상기 상기 알람 및 동작 표시부(16)는 본 발명의 낙상 방지 보조 장치를 장착한 사용자의 걸음 수, 이상 보행 검출 수, 운동량 그리고 본 장치의 동작시간 등을 모니터링 하여 사용자가 이를 확인할 수 있도록 표시한다. 표시 방법 및 표시 장치는 다양하게 구현될 수 있으나, 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 전원부(15)는 상기 낙상 방지 보조 장치의 전원을 공급한다. 여기서, 상기 전원부(15)는 휴대 가능하게 구현되고, 저전력을 소비하고, 재충전이 가능한 배터리로 구현되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 낙상 방지 보조 장치의 형태는, 링 형식, 밴드 형식, 벨트형식, 발목보호대(ankle support) 형식 등으로 구현된다.
상기와 같이 구현된 낙상 방지 보조 장치가 실질적으로 부착된 상태를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치를 부착한 상태를 나타낸 상태도이다. 여기서, 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 상기 자극부가 발목에 부착되는 밴드형 형태이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 발목에 착용된다.
상기 낙상 방지 보조 장치를 착용한 사용자가 보행을 시작하면, 상기 보행 계측부(11)는 가속도, 자이로, 기울기 센서를 사용한 사용자의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도를 측정한다.
그리고, 상기 검출부(12)는 상기 측정된 결과를 근거로 사용자의 이상 보행과 낙상 징후를 판단한다.
이후, 상기 제어부(14)가 사용자의 보행 중에 이상 보행 또는 낙상 징후가 검출되면 발목에 접촉해 있는 자극부(13)의 진동소자(131)에서 피부로 진동자극 또는 전기자극을 발목에 인가함으로써, 체성감각계에 자극을 제시한다.
따라서, 사용자가 이상보행 또는 낙상 징후 증상을 보일 때, 본 장치는 사용자에게 진동 또는 전기 자극을 줌으로써, 지면으로부터 인체 위치에 대한 주의를 기울이게 하여 보행 중의 자세균형 제어를 돕는다.
여기서, 상기 낙상 방지 보조 장치의 형태는, 밴드 형식, 벨트형식, 발목보호대(ankle support)형식 등 다양하게 구현가능하며, 인체 어느 부위를 자극하느냐에 따라서 형태를 달리할 수 있다.
이때, 검출부(12)와 자극부(13)가 각각 인체 다른 곳에 위치한 경우, 예를 들어 검출부(12)는 종아리에 자극부(13)는 발목이나 허리에 위치한 경우에 검출부(12)에서 자극부(13)까지 유선 혹은 무선으로 통신할 수 있으며, 무선 통신의 경우 RF, ZIGBEE, BLUETOOTH 방식을 사용할 수 있다.
이상의 실시 예는 발목 부위에 적용되는 경우에 대하여 설명되었는바, 이를 종아리, 허벅지, 발바닥, 목 근육, 팔 근육, 무릎에 적용하는 경우에도 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있음은 자명한 일이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 낙상 방지 보조 장치는, 인체에 밴드나 벨트형식으로 신체 접촉면에 장착하고 보행 중에 이상 보행이 검출될 경우 또는 낙상 징후가 발견되었을 경우, 인체에 자극을 인가하여 지면으로부터 신체 위치에 대한 주의를 기울이게 하여 보행을 원활히 하고 낙상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 기호에 따라 종아리, 허벅지, 발바닥, 목 근육, 팔 근육, 무릎 등에 밴드 형식, 벨트형식, 발목보호대(ankle support)형식 등 다양하게 구현가능함으로써, 사용자가 인체에 쉽게 착용하고 이상 보행 및 낙상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 노인 및 보행이 불편한 장애인들에게 낙상 방지 보조 장치로서 중요한 역할을 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시 예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시 예 에 한정해서 협의로 해석해서는 안 되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위 내에서 여러 가지 변경 실시가 가능한 것이다.
Claims (11)
- 인체의 이상 보행 및 낙상 징후를 검출하는 검출부와;상기 검출된 이상 보행과 낙상 징후에 따라 인체에 자극을 인가하는 자극부를 포함하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 검출부는, 인체의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도 를 포함한 데이터로부터 이상 보행과 낙상 징후를 검출하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 자극부는, 인체에 진동 자극 또는 전기 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 자극부의 자극패턴은, 화이트 노이즈 패턴, 정형파 패턴, 삼각파 패턴, 구형파 패턴 중 선택된 1종 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 검출부와 상기 자극부는, 유선 혹은 무선으로 통신할 수 있으며, 무선통신의 경우 RF 방식, ZIGBEE 방식, BLUETOOTH 방식 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,사용자의 걸음 수, 보행간격 시간, 거리, 하지 분절의 가속도를 측정하는 센서를 장착한 보행 계측부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 보행계측부의 센서는 가속도 센서, 자이로 센서, 기울기 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 자극의 주기가 랜덤인 랜덤모드, 이상 보행 검출 시에만 자극을 인가하는 자동모드, 사용자가 상기 자극의 인가 시간 및 주기를 조절할 수 있는 수동모드로 상기 자극부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 낙상 방지 보조 장치의 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 검출된 이상보행 또는 낙상 징후에 따라 알람으로 경고하고, 사용자의 걸음 수, 이상 보행 검출 수, 운동량 그리고 동작시간 등을 모니터링 할 수 있는 알람 및 동작 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 낙상방지 보조 장치의 형태는, 링 형식, 밴드 형식, 벨트형식, 발목보 호대(ankle support) 형식 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙상 방지 보조 장치.
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-
2007
- 2007-05-10 KR KR1020070045715A patent/KR20080099752A/ko not_active Application Discontinuation
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