KR20110066264A - Rehabilitation patient system using mat - Google Patents

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KR20110066264A
KR20110066264A KR1020090122834A KR20090122834A KR20110066264A KR 20110066264 A KR20110066264 A KR 20110066264A KR 1020090122834 A KR1020090122834 A KR 1020090122834A KR 20090122834 A KR20090122834 A KR 20090122834A KR 20110066264 A KR20110066264 A KR 20110066264A
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Abstract

PURPOSE: A system for a rehabilitation patient is provided to enable a rehabilitation patient to feel like walking on a desired place while marking time. CONSTITUTION: A system for a rehabilitation patient comprises first and second sensors, first and second wave shaping units, first and second oscillators, and a mat(10). The first and second sensors are composed of a movable electrode and a fixed electrode installed in a site where the bottom of a mat contacts. The first and second wave shaping units standardize an output signal waveform of the first and second sensors. The first and second oscillators generate an oscillation output signal by the signal of the first and second wave shaping units. The mat generates a synthesized oscillation wave by the output of the first and second oscillators.

Description

매트를 이용한 재활 환자용 시스템{Rehabilitation Patient System Using Mat}Rehabilitation Patient System Using Mat}

본 발명은 주로 재활(再活) 환자들의 회복 운동을 돕기 위한 매트를 이용한 재활 환자용 시스템에 관한 것으로, 특히 하지 관절에 이상이 있는 재활 환자들이 각 관절에 무리를 주지 않고 재활 운동을 할 수 있도록 하기 위한 매트를 이용한 재활 환자용 시스템에 관한 것이다.The present invention mainly relates to a system for rehabilitation patients using a mat to help the recovery movement of the rehabilitation patients, in particular to enable the rehabilitation patients with abnormalities in the lower limb joints can be rehabilitated without straining each joint It relates to a system for rehabilitation patients using a mat.

주지하는 바와 같이 하지 관절의 이상은 주로 고관절(엉덩이 관절, hip joint), 슬관절(무릎관절, knee joint)에 속하는 전방십자인대 (anterior cruciate ligament), 후방십자인대 (posterior cruciate ligament), 슬개인대 (patella ligament), 측부인대 (collateral ligament), 족관절(ankle joint)이 있으며, 이러한 여러 가지 관절 중 어느 하나에 이상이 발생하더라도 달리기나 일상적인 걷기 등 관절의 비틀림을 수반하는 일체의 체중 이동 운동이 어려워지게 된다.As is well known, abnormalities of the lower extremity joints mainly include anterior cruciate ligament, posterior cruciate ligament, and patellar ligament, which belong to the hip joint (hip joint) patella ligament, collateral ligament, and ankle joint, and even if any of these joints are abnormal, any weight movements involving twisting joints such as running or daily walking are difficult. You lose.

그러므로, 하지의 어느 일부분의 관절에 이상이 발생하는 경우 달리기나 걷 기 등 여타 하지 관절들의 정상적인 운동도 어려워지게 되어 운동량 부족을 유발시키게 되고, 이로 인하여 하지 관절의 전체적인 기능 저하가 발생되는 문제점과 운동 부족으로 인한 체중 증가로 관절 이상 증상의 악화 및 비만 관련 질병 유발 등 여러 부작용이 발생하게 된다.Therefore, if any part of the lower extremity joint is abnormal, normal movement of other lower extremity joints, such as running or walking, becomes difficult, resulting in lack of exercise amount, which causes the lowering of the overall function of the lower extremity joint and exercise Insufficient weight gain can lead to a number of side effects, including exacerbation of joint abnormalities and the occurrence of obesity-related diseases.

그러므로, 하지 관절에 이상이 있는 환자들도 체중이동을 위한 비틀림이 없는 단순한 관절운동은 필요하며, 이에 의하여 관절의 기능을 유지하고 운동 부족 문제를 해결하여야 할 필요가 있다.Therefore, even patients with lower limb joints need a simple articulation without torsion for weight movement, thereby maintaining the function of the joint and solving the problem of lack of exercise.

이러한 필요를 충족시켜 주기 위하여 제자리걸음 운동을 실시하는 것이 바람직하며, 이에 의하여 여러 관절에 무리를 주지 않는 단순 관절 운동으로 재활 치료에 도움을 줄 수 있다.In order to meet these needs it is desirable to perform the step movement, thereby helping to rehabilitation treatment with a simple joint movement that does not strain the various joints.

반면에, 재활 치료 중인 환자는 외출이 어려운 경우가 많으므로 실내에서의 장기간 생활에 많은 무료함과 갑갑증을 느끼게 되며,On the other hand, patients undergoing rehabilitation are often difficult to go out, so they feel a lot of boredom and boredom in long-term indoor life.

더욱이, 재활치료를 위한 매트 위에서의 제자리걸음 운동은 이러한 심적 스트레스를 더욱 가중시키므로 충분한 시간 동안 실시하기 어려운 문제점이 있다.Moreover, in-situ exercise on the mat for rehabilitation further increases this mental stress, which is difficult to carry out for a sufficient time.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 매트 위에서 제자리걸음하는 재활 환자의 걸음 속도에 맞추어 환자가 원하는 장소의 이동 동영상을 모니터로 제공함으로써, 외출이 어려운 재활 환자가 제자리걸음을 하는 동안 원하는 장소 를 걷는 경우와 유사한 풍광을 느낄 수 있도록 함으로써, 무료함을 덜고 흥미롭게 매트 위에서의 제자리걸음 운동을 실시할 수 있도록 함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a moving video of the patient desired place to the monitor according to the pace of the rehabilitation patient walking on the mat to solve this problem, so that the rehabilitation patient who is difficult to go out to the desired place while walking By allowing you to feel the scenery similar to walking, it is possible to perform the stepping exercise on the mat less freely and interestingly.

또 다른 본 발명의 목적은 매트를 모래, 흙, 자갈, 낙엽을 밟을 때 느낄 수 있는 촉감을 발생시킬 수 있는 유사 소재 등 다양한 소재로 제작함으로써 이러한 특정 재질의 매트를 연결하면 이에 부합되는 세계 여러 명소의 동영상이 재활 환자가 걷는 속도에 상응하여 모니터로 제공될 수 있도록 함으로써 더욱 흥미롭게 현장감을 느낄 수 있도록 한 매트를 이용한 재활 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to make a mat made of a variety of materials, such as sand, soil, gravel, similar materials that can be felt when stepping on the fallen leaves by connecting the mat of this specific material to meet various attractions in the world This video provides a rehabilitation system using a mat to make the video feel more interesting because the video can be provided to the monitor according to the speed at which the rehabilitation patient walks.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 매트 위에 배열된 족답 감지 수단과 족답 감지 수단의 신호 파형을 정형하여 상응하는 간격의 펄스 파형을 출력시키도록 하는 매트와, 매트의 펄스 출력 파형을 유선 또는 무선으로 컴퓨터에 전달하도록 하는 송, 수신부와, 컴퓨터에 의하여 매트의 펄스 출력 파형에 상응하는 주파수를 산출하고, 이러한 주파수에 상응하여 동영상의 프레임 비트 수를 결정하여 동영상을 재생하도록 하며, 재생된 동영상을 모니터로 출력시키도록 하여서 된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mat for outputting pulse waveforms of corresponding intervals by shaping the signal waveforms of the stepping sensing means and the stepping sensing means arranged on the mat, and the pulse output waveform of the mat by wire or wirelessly. Calculates the frequency corresponding to the pulse output waveform of the mat, and transmits the video to the computer. Is to output

이와 같이 하여 본 발명은 재활 환자가 매트를 활용한 제자리걸음 시에 원하는 곳에서 실제로 걷는 것과 유사한 풍광을 제공하며, 원하는 장소의 지질에 부합 되는 현장감을 느낄 수 있어서 흥미롭고 즐거운 마음으로 재활 치료에 임할 수 있게 되는 것이므로 환자의 자발적이고 능동적인 참여로 재활 치료 효과를 크게 증진시킬 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.In this way, the present invention provides a scenery similar to the actual walking in the place where the rehabilitation patient walks when using the mat, and can feel the realism that matches the geology of the desired place, so that the rehabilitation treatment can be carried out with an interesting and pleasant mind. Therefore, there is a useful effect that can greatly enhance the effect of rehabilitation treatment with the voluntary and active participation of the patient.

이와 같이 된 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 의한 매트(10)를 이용한 재활 환자용 시스템의 전체적인 구성을 도 1로 예시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 크게 매트(10)와 컴퓨터 시스템(20)으로 구성될 수 있다.First, the overall configuration of the system for rehabilitation patients using the mat 10 according to the present invention is illustrated in FIG. As can be seen from this, the invention can be largely composed of a mat 10 and a computer system 20.

이러한 본 발명의 구체적인 구조를 도 2로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the specific structure of the present invention as shown in FIG.

본 발명은 매트(10)의 발바닥이 닿는 부위에 설치된 가동전극(36)과 고정전극(37)으로 된 제 1센서(1) 및 제 2센서(2)와, 제 1센서(1)와 제 2센서(2)의 출력 신호 파형을 정형하기 위한 제 1파형정형부(3) 및 제 2파형정형부(4)와, 이들의 신호에 의하여 발진 출력 신호를 발생시키는 제 1발진부(5) 및 제 2발진부(6)와, 제 1발진부(5) 및 제 2발진부(6)의 출력에 의하여 합성된 발진파형출력을 발생시키는 발진파형출력부(7)로 구성된 매트(10)와,The present invention provides a first sensor (1) and a second sensor (2) consisting of a movable electrode (36) and a fixed electrode (37) provided at a portion where the sole of the mat 10 touches, and a first sensor (1) and a first sensor (1). A first waveform shaping section 3 and a second waveform shaping section 4 for shaping the output signal waveform of the two sensors 2, a first oscillation section 5 for generating an oscillation output signal by these signals, and A mat 10 composed of a second oscillation section 6, an oscillation waveform output section 7 for generating an oscillation waveform output synthesized by the outputs of the first oscillation section 5 and the second oscillation section 6,

발진파형출력부(7)의 출력과 키보드(21), 마우스(22) 등과 같은 입출력장치의 출력을 CPU(23)에 전달하기 위한 입출력인터페이스(26)와, CPU(23)의 제어에 의하여 HDD(24)에 저장된 영상데이터와 음향데이터를 재생하기 위한 비디오카드(27) 및 사운드카드(28) 그리고 이들에 연결된 모니터(29)와 스피커(30) 그리고 인터넷에 접속하기 위한 랜카드(31)로 구성된 컴퓨터 시스템(20)으로 구성된 것이며, 이러한 컴퓨터 시스템(20)의 HDD(24)에는 여러 매체를 활용하여 미리 저장된 여러 명소(名所)의 동영상 및 새소리, 물소리, 파도소리, 자동차 소음, 사람들의 음성 등 여러 음성 데이터가 동영상과 조화를 이루도록 함께 저장시키는 것이 바람직하며, 필요에 따라 수시로 업데이트 시키거나 새로운 명소의 동영상 및 음성 데이터를 인터넷 등을 통하여 추가 수록할 수 있음은 물론이다.Input / output interface 26 for transmitting the output of the oscillation waveform output unit 7 and the outputs of the input / output device such as the keyboard 21, the mouse 22, etc. to the CPU 23, and the HDD under the control of the CPU 23 Video card 27 and sound card 28 for reproducing image data and sound data stored in 24, monitor 29 and speakers 30 connected thereto, and LAN card 31 for connecting to the Internet. It is composed of a computer system 20, the HDD 24 of such a computer system 20 utilizes a variety of media, video and bird sounds, water sounds, waves, car noise, people's voice, etc. It is desirable to store several voice data together in harmony with the video, and it is possible to update the video or voice data of new spots frequently through the Internet, etc. Of course.

이러한 본 발명에 의한 매트(10)를 이용한 재활 시스템의 작동을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the rehabilitation system using the mat 10 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows.

본 발명은 컴퓨터 시스템(20)의 전원을 켜고 부팅을 완료시킨 다음 본 발명을 실시하기 위한 프로그램을 선택하여 작동시킴으로써 모니터(29)에 작동 개시 버튼이 표시되도록 하고, 이러한 작동 개시 버튼을 터치스크린이나 마우스(22)와 같은 입출력장치를 조작하여 클릭하면 장소 메뉴가 모니터(29)로 표시되는 것이다. 이러한 상태에서 마우스(22)를 조작하여 장소를 선택하게 되는 바, 이러한 장소는 예를 들면 산, 해변, 거리, 육상공원, 해상공원 등이 될 수 있으며, 산에는 한국의 북한산, 백두산, 금강산, 설악산, 중국의 황산, 화산, 천문산, 일본의 초카이산, 이시즈치산, 다테야마, 스위스의 몽블랑, 마테호른 등 각국의 명산이나 뉴욕의 타임스퀘어, 홍콩의 코즈웨이베이, 프랑스의 샹제리제, 도쿄의 긴자, 취리히의 반호프 스트라세, 독일 뮌헨의 카우핀거 스트라세, 시드니의 피트 스트리트 몰 등 세계각국의 번화가, 부산의 해운대, 하와이 빅아일랜드의 마우나케아 해변, 화이트 헤 븐 아일랜드 해변, 피피아일랜드의 해변, 그레이스 베이 해변 등 산이나 번화가 해변가 등의 풍광이 빼어난 곳이 될 수 있다.According to the present invention, the start button is displayed on the monitor 29 by turning on the computer system 20, completing booting, and then selecting and operating a program for implementing the present invention. When a user operates an input / output device such as a mouse 22 and clicks, the place menu is displayed on the monitor 29. In this state, the mouse 22 is operated to select a place, and the place may be, for example, a mountain, a beach, a street, a land park, a marine park, and the like, and the mountains include Bukhansan, Baekdusan, Geumgangsan, Mt.Seorak, China Huangshan, Volcano, Astronomical Mountain, Mt. Chokai, Ishizuchi, Tateyama, Switzerland Mont Blanc, Matterhorn, etc. World-famous districts such as Bahnhof Strasse in Zurich, Kaufinger Strasse in Munich, Germany, Pitt Street Mall in Sydney, Haeundae in Busan, Mauna Kea Beach in Big Island, Hawaii, White Haven Island, Phi Phi Island Beach, Grace It can be a place where the scenery such as the bay beach and the mountains and the downtown area is outstanding.

재활 치료 중인 환자는 이러한 여러 장소 중에서 자신의 취향에 따라 터치스크린, 마우스(22)나 키보드(21)와 같은 입출력장치를 조작하여 원하는 장소를 선택하는 것이고 이러한 장소 선택이 종료되면 CPU(23)는 즉시 선택된 장소의 영상 데이터와 음성 데이터를 HDD(24)로부터 가져다가 메모리(25)로 옮기고, 이를 비디오카드(27)와 사운드카드(28)로 출력시키게 되며 재활 환자가 선택한 장소의 영상 초기 화면과 음성이 출력되는 것이다.The patient under rehabilitation treatment selects a desired place by manipulating an input / output device such as a touch screen, a mouse 22 or a keyboard 21 according to his / her preference from among these places, and when the place selection is finished, the CPU 23 Immediately, image data and audio data of the selected place are taken from the HDD 24 and transferred to the memory 25 and output to the video card 27 and the sound card 28. Voice is output.

이러한 상태에서 재활 환자가 매트(10) 위에서 걷기 시작하면 매트(10)에 설치된 제 1센서(1)와 제 2센서(2)가 체중에 의한 압력이 가압 및 해제되는 과정을 반복하게 된다. 이에 따라, 제 1센서(1)와 제 2센서(2)가 교호로 가압되면서 각각 펄스 파형을 출력시키게 되며 이는 제 1파형정형부(3)와 제 2파형정형부(4)에서 출력되고, 이러한 출력 파형에 의하여 제 1발진부(5)와 제 2발진부(6)에서 안정적인 출력 파형으로 정형된다. 이러한 제 1발진부(5)와 제 2발진부(6)의 출력파형은 발진파형출력부(7)에서 합성되어 출력되는 것이며, 이는 입출력인터페이스(26)를 거쳐서 CPU(23)에 인가된다. 이에 따라, CPU(23)에서는 이러한 발진파형출력부(7)의 출력을 기준으로 프레임 비트를 산출하게 되는 것이며, 발진파형출력부(7)의 주파수가 빠른 경우에는 프레임수를 증가시키게 되고, 발진파형출력부(7)의 주파수가 느린 경우에는 프레임수를 감소시키게 되는 것이다. 이에 따라 전술한 바와 같은 HDD(24)에서 제공된 영상데이터는 매트(10) 위에서의 재활 환자 발걸음 수에 상응 하는 속도로 재생되어 비디오카드(27)에 공급되고, 모니터(29)로 표현됨으로써 재활 환자의 발걸음 속도에 상응하는 속도로 영상이 표현되는 것이다.In this state, when the rehabilitation patient starts to walk on the mat 10, the first sensor 1 and the second sensor 2 installed on the mat 10 repeat the process of pressurizing and releasing pressure due to the weight. Accordingly, the first sensor 1 and the second sensor 2 are alternately pressed to output a pulse waveform, which is output from the first waveform shaping section 3 and the second waveform shaping section 4, The output waveform is shaped into a stable output waveform by the first oscillator 5 and the second oscillator 6. The output waveforms of the first oscillator 5 and the second oscillator 6 are synthesized and output from the oscillation waveform output unit 7, which is applied to the CPU 23 via the input / output interface 26. As a result, the CPU 23 calculates the frame bits based on the output of the oscillation waveform output unit 7. When the frequency of the oscillation waveform output unit 7 is high, the number of frames is increased. When the frequency of the waveform output unit 7 is slow, the number of frames is reduced. Accordingly, the image data provided by the HDD 24 as described above is reproduced at a speed corresponding to the number of steps of the rehabilitation patient on the mat 10 and supplied to the video card 27, and represented by the monitor 29 so as to represent the rehabilitation patient. The image is displayed at a speed corresponding to the step speed of the step.

아울러, HDD(24)에서 제공된 음성데이터는 환자 발걸음 속도와 무관하게 음성을 출력시키게 되는 것이며, 재활 환자는 자신의 발걸음 속도에 상응하여 화면이 바뀌게 되므로 실제로 모니터(29)로 표현된 풍광 속에서 걷는 것과 같은 현장감을 느끼면서 걷게 되는 것이다.In addition, the voice data provided from the HDD 24 is to output the voice irrespective of the patient footing speed, and the rehabilitation patient is actually walking in the scenery represented by the monitor 29 because the screen changes in accordance with his footing speed. You will walk while feeling the same realism.

또한, 전술한 바와 같이 본 발명에서 제공 가능한 장소 메뉴는 산, 번화가, 해변가 외에도 육, 해상 공원 등 각종 관광지 등 다양한 것들로 채택될 수 있으므로 재활 환자는 실제로 가보기 힘든 곳을 관람하면서 흥미롭게 재활 운동을 하게 되는 것이다.In addition, as described above, the place menu that can be provided in the present invention may be adopted as various things such as a variety of tourist attractions such as a land, a seaside park, a land, a seaside park, and the like. Will be.

아울러, 본 발명에서는 도 1로 보인 바와 같이, 매트(10)와 컴퓨터 시스템(20) 사이를 전선으로 연결할 수도 있으나, 도 4, 5로 보인 바와 같이 무선 형태로 실시할 수도 있다.In addition, in the present invention, as shown in FIG. 1, the mat 10 and the computer system 20 may be connected by wires, but as shown in FIGS.

즉, 도 4로 보인 실시예에서와 같이 매트(10)의 발진파형출력부(7)에 발진부(9)와 변조부(8) 그리고 전력증폭부(12) 및 송신안테나(11)를 연결하고, 수신안테나(32)와 증폭부(45) 및 복조부(46) 그리고 파형정형부(44)를 순차로 연결하고, 파형정형부(44)의 출력을 컴퓨터시스템의 입출력인터페이스(26)에 연결하여 줌으로써,That is, as in the embodiment shown in FIG. 4, the oscillation waveform output unit 7 of the mat 10 is connected to the oscillation unit 9, the modulator 8, the power amplifier 12 and the transmission antenna 11 , The receiving antenna 32, the amplifier 45, the demodulator 46 and the waveform shaping section 44 are sequentially connected, and the output of the waveform shaping section 44 is connected to the input / output interface 26 of the computer system. By giving

발진부(9)에서 얻어지는 반송파 출력으로 발진파형출력부(7)의 출력을 변조부(8)에서 변조시키고 전력증폭부(12)에서 증폭하여 송신안테나(11)로 출력시키며,The output of the oscillation waveform output unit 7 is modulated by the modulator 8 and amplified by the power amplifier 12 by the carrier output obtained from the oscillator 9, and output to the transmission antenna 11,

이를 수신안테나(32)로 수신하고 이를 증폭부(45)에서 충분한 크기로 증폭시킨 다음 복조부(46)에서 복조하여 반송파가 제거된 발진파형을 얻고, 이를 파형정형부(44)를 거쳐서 입출력 인터페이스(26)에 인가되도록 함으로써 전선을 사용하지 않고도 매트(10)의 출력 신호가 전달될 수 있는 것이다.This is received by the receiving antenna 32 and amplified to a sufficient size in the amplifier 45, and then demodulated in the demodulator 46 to obtain the oscillation waveform from which the carrier is removed, and the input and output interface via the waveform shaping section 44 By being applied to (26), the output signal of the mat 10 can be transmitted without using a wire.

이러한 실시예에서는 매트(10)를 어느 위치에 놓더라도 자유로이 사용가능하므로 편리하게 사용할 수 있게 되는 잇점이 있다.In this embodiment, since the mat 10 can be used freely at any position, it can be conveniently used.

아울러, 본 발명은 도 5로 보인 형태로도 실시할 수 있다.In addition, the present invention can also be implemented in the form shown in FIG.

이는 매트(10)의 발진파형출력부(7)에 드라이버(33) 및 적외선발광다이오드(34)를 순차로 연결하고,This sequentially connects the driver 33 and the infrared light emitting diode 34 to the oscillation waveform output 7 of the mat 10,

포토트랜지스터(35) 및 증폭부(45) 그리고 파형정형부(44)를 접속하고, 파형정형부(44)의 출력을 컴퓨터시스템의 입출력인터페이스(26)에 연결한다.The phototransistor 35, the amplifier 45, and the waveform shaping section 44 are connected, and the output of the waveform shaping section 44 is connected to the input / output interface 26 of the computer system.

이러한 실시예에 의하면 발진파형출력부(7)에서 출력되는 신호 파형이 드라이버(33)에서 충분한 크기로 증폭되고, 적외선 발광다이오드(34)에 흐르게 하여 적외선이 발광되고, 이는 가시거리에 있는 포토트랜지스터(35)에 수광된 다음 증폭부(45)에서 충분한 크기로 증폭되고 파형정형부(44)에서 디지털 데이터 처리에 적합한 형태로 변환된 후 컴퓨터시스템의 입출력에 인가되도록 함으로써 발진파형출력부(7)의 출력이 적외선으로 송수신되어 입출력인터페이스(26)에 전달되도록 하여 이 역시 무선으로 매트(10)의 데이터를 전달할 수 있게 되는 것이다.According to this embodiment, the signal waveform output from the oscillation waveform output unit 7 is amplified to a sufficient size by the driver 33, flows to the infrared light emitting diode 34, and infrared light is emitted, which is a phototransistor at a visible distance. The oscillation waveform output unit 7 is received by (35) and then amplified to a sufficient size in the amplification unit 45 and converted into a form suitable for digital data processing by the waveform shaping unit 44 and then applied to the input and output of the computer system. The output of the transmission and reception in the infrared to be transmitted to the input and output interface 26 will also be able to transfer the data of the mat 10 wirelessly.

아울러, 본 발명에서는 매트(10)에 설치되는 제 1센서(1)와 제 2센서(2)의 구조를 도 6으로 보인 바와 같이 유전율 변화 감지 방식으로 하거나, 도 7로 보인 바와 같이 접점 감지 방식으로 할 수 있다.In addition, in the present invention, the structure of the first sensor 1 and the second sensor 2 installed on the mat 10 is a dielectric constant change detection method as shown in FIG. 6 or a contact detection method as shown in FIG. 7. You can do

즉, 도 6으로 보인 예에서는 매트(10)의 발바닥이 닿는 면 바로 밑에 가동전극(36)을 설치하고 그 하방에 유전체(38)를 구비하며, 그 하방에 고정전극(37)을 연결하여서 된 제 1센서(1) 및 제 2센서(2)를 구성함으로써, 재활 환자가 제 1센서(1) 및 제 2센서(2)를 밟는 순간에는 유전체(38)가 압박되어 가동전극(36)과 고정전극(37)간의 간격(40)이 좁혀져서 유전율이 상승하고, 발바닥을 떼는 순간 유전체(38)가 원상으로 복귀하므로 가동전극(36)과 고정전극(37)간의 간격(40)이 넓어지면서 유전율이 하강하도록 함으로써 유전율의 변화에 따른 전위 변화를 제1파형정형부(3) 및 제 2파형정형부(4)에서 파형 변화로 인식하도록 함으로써 소정의 발진 출력을 얻을 수 있게 된다.That is, in the example shown in FIG. 6, the movable electrode 36 is provided directly under the surface where the sole of the mat 10 touches, the dielectric 38 is provided below, and the fixed electrode 37 is connected below. By constructing the first sensor 1 and the second sensor 2, the dielectric 38 is pressed at the moment when the rehabilitation patient steps on the first sensor 1 and the second sensor 2, and the movable electrode 36 As the interval 40 between the fixed electrodes 37 is narrowed, the dielectric constant increases, and as soon as the foot is released, the dielectric 38 returns to its original shape, so that the gap 40 between the movable electrode 36 and the fixed electrode 37 becomes wider. By allowing the dielectric constant to fall, the potential change resulting from the change in the dielectric constant is recognized by the first waveform shaping section 3 and the second waveform shaping section 4 as a waveform change, thereby obtaining a predetermined oscillation output.

또한, 도 7로 보인 바와 같은 실시예에서는 매트(10)의 발바닥이 닿는 면 바로 밑에 가동전극(36)을 설치하고 그 하방에 도전성 고무(39)를 부착하고, 그 하방에 간격(40)을 띄운 고정전극(37)이 배치되도록 하여서 된 제 1센서(1) 및 제 2센서(2)를 구성함으로써, 재활 환자가 제 1센서(1) 및 제 2센서(2)를 밟는 순간에는 재활환자의 족답력 및 체중에 의하여 도전성 고무(39)가 하강하여 가동전극(36)과 고정전극(37) 간이 도통되도록 하여 "ON"상태로 되도록 하고, 발바닥을 떼는 순간 가동전극(36)과 도전성 고무(39)가 상승하여 그 하방의 간격(40)에 의하여 고정전극(37)과의 사이가 "OFF"로 되도록 함으로써 재활 환자의 발걸음에 따라 "ON"과 "OFF"가 반복되어 제 1파형정형부(3) 및 제 2파형정형부(4)에서 파형 변화로 인식하도록 함으로써 소정의 발진 출력을 얻을 수 있게 된다.In addition, in the embodiment as shown in FIG. 7, the movable electrode 36 is provided directly under the surface where the sole of the mat 10 touches, and the conductive rubber 39 is attached to the bottom thereof, and the gap 40 is provided below the mat. By configuring the first sensor 1 and the second sensor 2 so that the floating fixed electrode 37 is arranged, the rehabilitation patient at the moment when the rehabilitation patient steps on the first sensor 1 and the second sensor 2. Due to the stepping force and the weight of the conductive rubber 39, the movable electrode 36 and the fixed electrode 37 are brought into a conductive state so as to be in an "ON" state. (39) is raised so that the distance between the fixed electrode 37 by the interval 40 below the "OFF" by repeating the "ON" and "OFF" in accordance with the step of the rehabilitation patient, the first waveform shape The oscillation section 3 and the second waveform shaping section 4 recognize the waveform change so that a predetermined oscillation output can be obtained. The.

아울러, 본 발명에서는 이러한 방식 외에도 레이저나 초음파, 비젼 등의 다양한 센서와 방법으로 매트(10) 위에서의 재활 환자 발걸음을 감지하여 발걸음의 속도에 상응하는 출력신호를 얻을 수 있음은 물론이다.In addition, in the present invention, in addition to this method, by detecting the foot of the rehabilitation patient on the mat 10 by various sensors and methods, such as laser, ultrasound, vision, it is of course possible to obtain an output signal corresponding to the speed of the foot.

또한, 본 발명은 도 8내지 도 10으로 보인 바와 같이 매트(10)의 재질을 다양하게 변화시킴으로써 전술한 바와 같은 장소 메뉴에 부합되는 족답감(足踏感)을 느낄 수 있음은 물론이다.In addition, the present invention, as shown in Figures 8 to 10, by varying the material of the mat 10 can be felt that the stepping (足踏 感) to match the place menu as described above.

즉, 본 발명에서는 매트(10)의 고정 전극 하방에 쿠션재(51)를 사용하여 매트(10) 위를 걷는 재활 환자가 발바닥에 부담을 덜 느끼도록 할 수 있음은 물론이려니와, 도 8로 보인 바와 같이 고정전극(37) 하방의 쿠션재를 자갈(48)로 대체하여 재활환자가 자갈 위를 걷는 느낌을 받도록 할 수도 있다.That is, in the present invention, the rehabilitation patient who walks on the mat 10 using the cushioning material 51 below the fixed electrode of the mat 10 can make the foot feel less of course, as shown in FIG. 8. Likewise, by replacing the cushioning material below the fixed electrode 37 with the gravel 48, the rehabilitation patient may feel the walking on the gravel.

이러한 경우에는 장소 메뉴 역시 예를 들면 거제도의 여차 몽돌 해안 동영상을 준비함과 아울러 파도소리를 음성 데이터로 준비하여 모니터(29)와 스피커(30)로 재생시켜 줌으로써 더욱 흥미롭게 재활 치료에 활용할 수 있음은 물론이다.In this case, the place menu can also be used for rehabilitation treatment more interestingly, for example, by preparing a video of Mongdol coast in Geoje Island, and preparing the sound of waves as audio data and playing them on the monitor 29 and the speaker 30. to be.

또한, 본 발명에서는 도 9로 보인 바와 같이, 매트(10)의 고정전극(37) 하방에 채워지는 쿠션재로 모래(49)를 사용함으로써 전술한 장소 메뉴로 선택된 해변가를 산책하는 듯한 현장감을 연출할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, as shown in Figure 9, by using the sand 49 as a cushion material to be filled below the fixed electrode 37 of the mat 10, it is possible to produce a sense of reality as walking on the beach selected by the above-described place menu. Will be.

또한, 본 발명에서는 도 10으로 보인 바와 같이 매트(10)의 고정전극(37) 하방에 복원력이 탁월하며, 그 두께가 얇은 다수의 조각으로 된 합성수지 편(50)을 채워 넣어 재활 환자가 밟을 때 사각 거리는 소리와 함께 적절한 탄성이 느껴지도록 하며, 장소 메뉴로 산책길을 추가하고 낙엽이 쌓인 길의 동영상을 제공하면 이 역시 재활 환자가 외부에서 산책하는 듯한 현장감을 느낄 수 있으므로 흥미롭게 재활 운동을 할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, as shown in Figure 10, the restoring force is excellent under the fixed electrode 37 of the mat 10, filling the synthetic resin piece 50 made of a plurality of thin pieces when the rehabilitation patient stepped on If you feel a sense of elasticity along with the sound of the blinding distance, adding a walking path to the place menu and providing a video of the path where the leaves are piled up can also make the rehabilitation exercise interesting because the rehabilitation patient can feel like walking on the outside. Will be.

아울러, 본 발명에서는 이상에서 열거한 매트(10)의 재질 외에도 다양한 재질을 사용하고, 각 재질에 부합되는 장소 메뉴를 추가하여 재활 환자들의 다양한 취향을 충족시키는 코스로 재활 운동의 자발적인 참여도를 높임으로써 재활 효과를 증진시킬 수 있게 됨은 물론이다.In addition, the present invention uses a variety of materials in addition to the materials of the mat 10 listed above, by adding a menu of the place to meet each material to increase the voluntary participation in rehabilitation exercise as a course to meet the various tastes of rehabilitation patients. Of course, it is possible to enhance the rehabilitation effect.

또한, 본 발명에서는 도 11로 보인 바와 같이 매트(10)의 저면에 가공전극과 유전체(38)나 도전성 고무(39) 그리고 고정전극(37)을 설치하고, 점착층(41)을 구비한 훅(42)과 루프(43)로 된 벨크로 테이프(47)를 이용하여 어디에나 부착하여 사용할 수 있으며, 이러한 실시예에 의하여 장소나 소재에 구애받지 않고 설치하여 편리하게 사용할 수 있다.In the present invention, as shown in Fig. 11, a hook having a working electrode, a dielectric 38, a conductive rubber 39, and a fixed electrode 37 is provided on the bottom of the mat 10, and the adhesive layer 41 is provided. The Velcro tape 47 made of the 42 and the loop 43 can be attached and used anywhere, and can be conveniently installed regardless of the place or material by this embodiment.

이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.As mentioned above, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It is possible to vary and implement within the summary and concept which this invention intends.

도 1은 본 발명의 매트를 이용한 재활 환자용 시스템의 전체 구성을 보인 설명도.1 is an explanatory view showing the overall configuration of a system for rehabilitation patients using the mat of the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 시스템의 전기적 구성도.2 is an electrical diagram of a system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도.Figure 3 is a flow chart for explaining the operation of the system according to the present invention.

도 4, 5는 무선 방식으로 구현된 본 발명에 의한 시스템을 보인 전기적 구성도.4, 5 is an electrical diagram showing a system according to the present invention implemented in a wireless manner.

도 6은 본 발명에 의한 시스템의 매트 구조를 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing a mat structure of the system according to the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 매트 구조를 보인 종단면도.Figure 7 is a longitudinal sectional view showing a mat structure according to another embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 10은 본 발명에서 매트 재질을 달리한 실시예를 보인 설명도.8 to 10 is an explanatory view showing an embodiment of a different mat material in the present invention.

도 11은 본 발명에서 다양한 장소에 부착 가능한 매트 형태의 실시예를 보인 설명도.11 is an explanatory view showing an embodiment of a mat form attachable to various places in the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1:제 1센서 2:제 2센서 3:제 1파형정형부1: first sensor 2: second sensor 3: first waveform shaping unit

4:제 2파형정형부 5:제 1발진부 6:제 2발진부4: 2nd wave shaping part 5: 1st oscillation part 6: 2nd oscillation part

7:발진파형출력부 8:변조부 9:발진부7: Oscillation waveform output section 8: Modulator section 9: Oscillator section

10:매트 11:송신안테나 12:전력증폭부10: Matt 11: Transmission antenna 12: Power amplifier

20:컴퓨터 시스템 21:키보드 22:마우스20: Computer system 21: Keyboard 22: Mouse

23:CPU 24:HDD 25:메모리23: CPU 24: HDD 25: Memory

26:입출력인터페이스 27:비디오카드 28:사운드카드26: I / O interface 27: Video card 28: Sound card

29:모니터 30:스피커 31:랜카드29: monitor 30: speaker 31: LAN card

32:수신안테나 33:드라이버 34:적외선발광다이오드32: receiving antenna 33: driver 34: infrared light emitting diode

35:포토트랜지스터 36:가동전극 37:고정전극35: phototransistor 36: movable electrode 37: fixed electrode

38:유전체 39:도전성 고무 40:간격38: dielectric 39: conductive rubber 40: interval

41:점착층 42:훅 43:루프41: adhesive layer 42: hook 43: loop

44:파형정형부 45:증폭부 46:복조부44: waveform shaping part 45: amplification part 46: demodulation part

47:벨크로 테이프 48:자갈 49:모래47: Velcro tape 48: Pebble 49: Sand

50:합성수지편 51:쿠션재50: synthetic resin 51: cushion material

Claims (10)

입출력장치의 출력을 CPU에 전달하기 위한 입출력인터페이스와, CPU의 제어에 의하여 HDD 에 저장된 영상데이터와 음향데이터를 재생하기 위한 비디오카드 및 사운드카드 그리고 이들에 연결된 모니터와 스피커 그리고 인터넷에 접속하기 위한 랜카드로 구성된 공지의 컴퓨터 시스템과,I / O interface for delivering output of I / O device to CPU, video card and sound card for playing video and sound data stored in HDD under CPU control, monitor and speaker connected to it, LAN card for connecting to internet Known computer system consisting of, 매트의 발바닥이 닿는 부위에 설치된 가동전극과 고정전극으로 된 제 1센서 및 제 2센서와, 상기 제 1센서와 제 2센서의 출력 신호 파형을 정형하기 위한 제 1파형정형부 및 제 2파형정형부와, 상기 제 1파형정형부 및 제 2파형정형부의 신호에 의하여 발진 출력 신호를 발생시키는 제 1발진부 및 제 2발진부와, 상기 제 1발진부 및 제 2발진부의 출력에 의하여 합성된 발진파형출력을 발생시키는 발진파형출력부로 구성된 매트와, 상기 발진파형출력부의 출력이 전술한 컴퓨터 시스템의 입출력인터페이스에 연결되도록 하여 발진파형부의 출력에 상응하는 프레임 비트 수로 영상데이터가 재생되어 모니터로 출력되도록 함을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.First and second sensors comprising a movable electrode and a fixed electrode installed at a portion where the sole of the mat touches, and a first waveform shaping portion and a second waveform shaping for shaping output signal waveforms of the first and second sensors. An oscillation waveform output synthesized by an output of the first oscillator and the second oscillator, and the first oscillator and the second oscillator; A mat composed of an oscillation waveform output unit for generating a signal, and the output of the oscillation waveform output unit is connected to an input / output interface of the computer system described above so that the image data is reproduced and output to the monitor with the number of frame bits corresponding to the output of the oscillation waveform unit. A system for rehabilitation patients using a mat. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 전술한 컴퓨터 시스템의 HDD에 여러 명소(名所)의 동영상 및 음성 데이터가 저장됨을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.A system for rehabilitation patients using a mat, characterized in that video and audio data of various spots are stored on the HDD of the computer system described above. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 전술한 컴퓨터 시스템에 수신안테나와 증폭부 그리고 복조부 및 파형정형부가 추가 설치되어 상기 파형정형부의 출력이 상기 컴퓨터 시스템의 입출력인터페이스에 접속되며,A reception antenna, an amplifier, a demodulator, and a waveform shaping unit are additionally installed in the computer system described above, and the output of the waveform shaping unit is connected to an input / output interface of the computer system. 전술한 매트의 발진파형출력부와 발진부의 출력을 공급받는 변조부가 접속되고, 상기 변조부의 출력을 증폭하는 전력증폭부가 연결되며, 상기 전력증폭부의 출력이 송신안테나를 통해 송출되어 상기 수신안테나를 통해 컴퓨터 시스템과 통신됨을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.The above-described oscillation waveform output of the mat and a modulator receiving the output of the oscillator are connected, and a power amplifier for amplifying the output of the modulator is connected, and the output of the power amplifier is transmitted through a transmission antenna and then through the reception antenna. A system for rehabilitation patients using a mat, in communication with a computer system. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 포토트랜지스터와 증폭부가 연결되고, 상기 증폭부의 출력이 파형정형부에 접속되며, 상기 파형정형부의 출력이 전술한 컴퓨터 시스템의 입출력인터페이스에 접속되고,A phototransistor and an amplifier are connected, an output of the amplifier is connected to a waveform shaping section, an output of the waveform shaping section is connected to an input / output interface of the computer system described above, 전술한 매트의 발진파형출력부와 드라이버가 연결되고, 상기 드라이버의 출력이 적외선발광다이오드에 연결되어 상기 적외선발광다이오드와 포토트랜지스터에 의하여 전술한 매트와 컴퓨터 시스템 간에 적외선으로 송, 수신을 실시함을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.The oscillation waveform output part of the mat and the driver are connected, and the output of the driver is connected to the infrared light emitting diode to transmit and receive the infrared light between the mat and the computer system by the infrared light emitting diode and the phototransistor. A system for rehabilitation patients using a mat. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 전술한 매트의 가동전극과 고정전극 사이에 유전체가 설치됨을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.Rehabilitation patient system using a mat, characterized in that the dielectric is installed between the movable electrode and the fixed electrode of the mat. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 전술한 매트의 가동전극과 고정전극 사이에 도전성 고무와 간격이 배치됨을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.The rehabilitation patient system using the mat, characterized in that the gap between the conductive electrode and the fixed electrode is disposed between the conductive electrode and the fixed electrode. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 전술한 매트의 저면에 가동전극과 고정전극을 설치하고, 점착층을 구비한 훅과 루프로 된 벨크로 테이프를 구비함을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.A system for rehabilitation patients using a mat, comprising: a movable electrode and a fixed electrode on the bottom of the mat, and a hook and loop velcro tape provided with an adhesive layer. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 매트의 고정전극 하방에 자갈을 채움을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.A system for rehabilitation patients using a mat, characterized by filling gravel under the fixed electrode of the mat. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 매트의 고정전극 하방에 모래를 채움을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.A system for rehabilitation patients using a mat, characterized by filling sand under the fixed electrode of the mat. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 매트의 고정전극 하방에 합성수지 편을 채움을 특징으로 하는 매트를 이용한 재활 환자용 시스템.A system for rehabilitation patients using a mat, characterized by filling a piece of synthetic resin under the fixed electrode of the mat.
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