KR20110107420A - 낙상예방 및 보행 훈련시스템 - Google Patents

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KR20110107420A
KR20110107420A KR1020100026511A KR20100026511A KR20110107420A KR 20110107420 A KR20110107420 A KR 20110107420A KR 1020100026511 A KR1020100026511 A KR 1020100026511A KR 20100026511 A KR20100026511 A KR 20100026511A KR 20110107420 A KR20110107420 A KR 20110107420A
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권대규
허민
정구영
김경
김재준
이선연
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전북대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 낙상예방 및 보행 훈련시스템에 관한 것으로써, 낙상유발제어부가 제 1구동모터와 제 2구동모터의 순간 회전속도를 달리하기 때문에 좌측 및 우측 컨베이어벨트를 보행하고 있는 보행자에게 보다 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

낙상예방 및 보행 훈련시스템{FALL PREVENTION AND WALKING TRAINING SYSTEM}
본 발명은 낙상유발제어부가 제 1구동모터와 제 2구동모터의 순간 회전속도를 달리하기 때문에 좌측 및 우측 컨베이어벨트를 보행하고 있는 보행자에게 보다 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있게 되는 낙상예방 및 보행훈련시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 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.
한편, 최근에는 노약자 등을 포함한 보행자들이 낙상 예방 및 보행훈련을 행할 수 있도록 한 런닝머신이 국내공개특허공보 공개번호 10-2008-0026235호 등으로 제안된바 있다.
그러나, 상기 국내공개특허공보 공개번호 10-2008-0026235호 등은 단순하게 좌측 런닝벨트와 우측 런닝벨트의 속도를 제어하기만 할 뿐 상기 좌측 런닝벨트와 우측 런닝벨트의 회전속도를 순간적으로 달리할 수 없기 때문에 보행자의 낙상유발효율이 극히 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로써, 낙상유발제어부가 제 1구동모터와 제 2구동모터의 순간 회전속도를 달리하기 때문에 좌측 및 우측 컨베이어벨트를 보행하고 있는 보행자에게 보다 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있게 되는 낙상예방 및 보행훈련시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상측으로 일정거리 연장형성되는 지지프레임과, 상기 베이스 프레임의 좌우측에 각각 구비되는 제1 구동모터 및 제2 구동모터와, 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터에 의해 각각 회전 가능하게 설치되는 좌측 컨베이어 벨트 및 우측 컨베이어 벨트와, 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터의 순간 회전속도를 달리하여 보행자의 낙상을 유발시키는 낙상유발제어부와, 상기 지지프레임에 설치되어 보행자가 넘어져 부상입는 것을 방지하기 위한 와이어부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙상예방 및 보행 훈련시스템을 제공한다.
여기서, 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터의 순간 회전속도의 차를 조절하는 낙상유발강도 조작부가 구비되고, 상기 낙상유발제어부는 상기 낙상유발 강도조작부의 강도에 따라 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 좌측 컨베이어 벨트 및 상기 우측 컨베이어 벨트에는 각각 압력센서가 구비되고, 상기 압력센서의 신호에 의해 보행주기를 연산하는 보행주기 연산부가 구비되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 와이어부재의 중간에는 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 낙상유발제어부가 제 1구동모터와 제 2구동모터의 순간 회전속도를 달리하기 때문에 좌측 및 우측 컨베이어벨트를 보행하고 있는 보행자에게 보다 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 상기 제 1구동모터 및 제 2구동모터의 순간 회전속도의 차를 조절하는 낙상유발강도 조작부의 강도에 따라 상기 낙상유발제어부가 상기 제 1구동모터 및 제 2구동모터를 제어하기 때문에 상기 좌측 및 우측 컨베이어벨트를 보행하고 있는 보행자에게 보다 더욱 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 낙상강도 또한 보다 용이하게 조절할 수 있게 되는 효과가 있다.
나아가, 상기 좌측 컨베이어 벨트 및 우측 컨베이어벨트에 구비되는 압력센서의 신호에 따라 보행주기 연산부가 보행자의 보행주기를 보다 용이하게 연산할 수 있게 되는 효과가 있다.
아울러, 와이어부재의 중간에 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼가 구비되기 때문에 보행자에게 유발되는 낙상강도에 따른 충격을 보다 용이하게 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라 보행자가 넘어져 부상입는 것을 보다 더욱 용이하게 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 낙상예방 및 보행 훈련시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2 및 도 3은 낙상유발제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 4는 와이어부재의 중간에 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 낙상예방 및 보행 훈련시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
본 발명의 일실시예인 낙상예방 및 보행 훈련시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 크게 베이스 프레임(10), 지지프레임(30), 제 1구동모터(50) 및 제 2구동모터(70), 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 우측 컨베이어 벨트(100), 낙상유발제어부 및 와이어부재(150)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 베이스 프레임(10)의 하단부는 지면에 수평으로 안착될 수 있다.
다음으로, 상기 지지프레임(30)은 상기 베이스 프레임(10)의 하측 전단부 상부에 상측으로 일정거리 연장형성된다.
상기 지지프레임(30)의 상부 양측에는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 손잡이(31)가 일체형으로 각각 전후로 수평구비될 수 있다.
다음으로, 상기 제 1구동모터(50)는 상기 베이스 프레임(10)의 하단부 전측 내부에 구비되는 후측이 개방된 몸체(11)의 하부에 형성되는 수평하부판(110) 좌측 상부면에 수평으로 고정구비된다.
다음으로, 상기 제 2구동모터(50)는 상기 베이스 프레임(10)의 하단부 전측 내부에 구비되는 후측이 개방된 몸체(11)의 상부에 형성되는 수평상부판(130)의 우측 상부면에 수평으로 고정구비된다.
다음으로, 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)는 상기 몸체(11)의 후방에 위치하도록 상기 베이스 프레임(10)의 하단부 내부 일측에 전후방향으로 회전가능하게 수평으로 설치될 수 있다.
상기 좌측 컨베이어 벨트(90)는 상기 제 1구동모터(50)에 의해 정역회전할 수 있다.
상기 제 1구동모터(50)의 회전력은 일측 회전력전달부재(60)에 의해 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)로 전달될 수 있다.
상기 일측 회전력전달부재(60)는 하부 일측 풀리(61), 상부 일측 풀리(63) 및 일측 벨트(65)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 일측 풀리(61)는 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)의 전단부 일측에 축결합될 수 있다.
상기 상부 일측 풀리(63)는 상기 제 1구동모터(50)의 일측에 구비된 구동축에 축결합될 수 있다.
상기 일측 벨트(65)는 상기 하부 일측 풀리(61)와 상부 일측 풀리(63)의 외주연에 감겨져 상기 제 1구동모터(50)의 회전력을 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)로 전달할 수 있다.
다음으로, 상기 우측 컨베이어 벨트(100)는 상기 몸체(11)의 후방에 위치하도록 상기 베이스 프레임(10)의 하단부 내부 타측에 전후방향으로 회전가능하게 수평으로 설치될 수 있다.
상기 우측 컨베이어 벨트(100)는 상기 제 2구동모터(70)에 의해 정역회전할 수 있다.
상기 제 2구동모터(70)의 회전력은 타측 회전력전달부재(80)에 의해 상기 우측 컨베이어 벨트(90)로 전달될 수 있다.
상기 타측 회전력전달부재(80)는 하부 타측 풀리(81), 상부 타측 풀리(83) 및 타측 벨트(85)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부 타측 풀리(81)는 상기 우측 컨베이어 벨트(100)의 전단부 타측에 축결합될 수 있다.
상기 상부 타측 풀리(83)는 상기 제 2구동모터(70)의 타측에 구비된 구동축에 축결합될 수 있다.
상기 타측 벨트(85)는 상기 하부 타측 풀리(81)와 상부 타측 풀리(83)의 외주연에 감겨져 상기 제 2구동모터(70)의 회전력을 상기 우측 컨베이어 벨트(100)로 전달할 수 있다.
도 2 및 도 3은 낙상유발제어부(130)의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
다음으로, 상기 낙상유발제어부(130)는 상기 지지프레임(30)의 상단부에 일체형으로 수평구비되는 상부판(310)의 상부면 중앙에 구비될 수 있다.
상기 낙상유발제어부(130)는 전원공급부(131)로부터 전원을 공급받아 상기 제 1구동모터(50) 및 제 2구동모터(70)의 순간 정역회전속도를 달리하여 상기 좌측 및 우측 컨베이어 벨트(90, 100)를 보행 중인 보행자의 낙상을 유발시키게 된다.
다음으로, 상기 와이어부재(150)는 상기 지지프레임(30)에 설치된다.
상기 와이어부재(150)는 보행자가 넘어져 부상입는 것을 방지하는 역할을 수행하게 된다.
상기 지지프레임(30)은 상부판(310), 후측 지지프레임(330), 전측 지지프레임(350), 상측 지지프레임(370)으로 구성될 수 있다.
상기 상부판(310)은 상기 베이스 프레임(10)의 하측 전단부 상부방향에 일정높이로 수평구비될 수 있다.
상기 후측 지지프레임(330)은 상기 상부판(310)의 하부면 일측과 상기 베이스 프레임(10) 하측 전단부 상부면 일측 사이 및 상기 상부판(310)의 하부면 타측과 상기 베이스 프레임(10)의 하측 전단부 상부면 타측 사이에 일체형으로 각각 수직구비될 수 있다.
상기 전측 지지프레임(350)은 상기 상부판(310)의 전방에 위치하도록 상기 베이스 프레임(10)의 하측 전단부 중앙 상부면에 일체형으로 수직구비될 수 있다.
상기 상측 지지프레임(370)은 일측 지지바(371)와 타측 지지바(373)로 구성될 수 있다.
상기 일측 지지바(371)는 상기 전측 지지프레임(350)의 상단부 일측에 전후로 일체형으로 연장형성될 수 있다.
상기 타측 지지바(373)은 상기 전측 지지프레임(350)의 상단부 타측에 전후로 일체형으로 연장형성될 수 있다.
상기 일측 지지바(371)와 상기 타측 지지바(373) 사이의 좌우폭은 상기 일측 및 타측 지지바(371, 373)의 전단부에서 후단부 방향으로 갈수록 점차 넓어질 수 있다.
상기 와이어부재(150)는 일측 와이어부재(151)와 타측 와이어부재(153)로 구성될 수 있다.
상기 일측 와이어부재(151)는 상기 일측 지지바(371)의 후단부 하부에 일체형으로 수직구비될 수 있다.
상기 일측 와이어부재(151)의 하단부는 원형형상 등으로 봉제고정될 수 있다.
상기 일측 와이어부재(151)의 하단부가 원형형상 등으로 봉제고정됨에 따라 상기 일측 와이어부재(151)의 하단부에는 원형형상 등의 일측 수용부재(152)가 형성될 수 있다.
상기 일측 수용부재(152)의 내부에는 사용자가 착용할 수 있는 혁대 등을 포함한 안전벨트의 일측이 수용될 수 있다.
상기 타측 와이어부재(153)는 상기 타측 지지바(373)의 후단부 하부에 일체형으로 수직구비될 수 있다.
상기 타측 와이어부재(153)의 하단부는 원형셩상 등으로 봉제고정될 수 있다.
상기 타측 와이어부재(153)의 하단부가 원형형상 등으로 봉제고정됨에 따라 상기 타측 와이어부재(153)의 하단부에는 원형형상 등의 타측 수용부재(154)가 형성될 수 있다.
상기 타측 수용부재(154)의 내부에는 사용자가 착용할 수 있는 혁대 등을 포함한 안전벨트의 타측이 수용될 수 있다.
다음으로, 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제 1구동모터(50) 및 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도의 차를 조절하는 낙상유발강도 조작부(170)가 구비될 수 있다.
상기 낙상유발강도 조작부(170)는 상기 낙상유발제어부(130)상에 누름식 버튼 또는 다이얼버튼 방식 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
사용자가 상기 낙상유발강도 조작부(171)를 통해 상기 제 1구동모터(50)의 순간회전속도와 상기 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도를 각각 설정할 수 있다
사용자가 상기 낙상유발강도 조작부(171)를 '강'으로 설정한 경우 상기 제 1구동모터(50)와 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도의 차이값은 커지게 되고, 이로 인해 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)와 우측 컨베이어 벨트(100)를 보행 중인 보행자에게 급격한 낙상이 유발될 수 있게 된다.
사용자가 상기 낙상유발강도 조작부(171)를 '약'으로 설정한 경우 상기 제 1구동모터(50)와 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도의 차이값은 작아지게 되고, 이로 인해 상기 좌측 컨베이어 벨트(90)와 우측 컨베이어 벨트(100)를 보행 중인 보행자에게 완만한 낙상이 유발될 수 있게 된다.
상기 제 1구동모터(50) 및 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도의 차를 조절하는 상기 낙상유발강도 조작부(170)의 강도에 따라 상기 낙상유발제어부(130)가 상기 제 1구동모터(50) 및 제 2구동모터(70)를 제어하기 때문에 상기 좌측 및 우측 컨베이어벨트(90, 100)를 보행하고 있는 보행자에게 보다 더욱 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 낙상강도 또한 보다 용이하게 조절할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)에는 보행자가 상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)를 보행하면서 상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)에 가하는 압력을 측정하는 압력센서(190)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 압력센서(190)의 신호에 따라 보행자의 보행주기를 연산하는 보행주기 연산부(200)가 구비될 수 있다.
상기 보행주기 연산부(200)는 상기 낙상유발제어부(130)에 내장될 수 있다.
상기 압력센서(190)가 측정한 보행자가 상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)에 가하는 압력측정값은 상기 낙상유발제어부(130)로 출력될 수 있다.
이때, 상기 보행주기 연산부(200)는 상기 압력센서(190)가 상기 낙상유발제어부(130)로 출력한 보행자가 상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)에 가하는 압력측정값을 근거로 보행자의 보행주기를 연산하여 수치화할 수 있다.
상기 낙상유발제어부(130)는 상기 보행주기 연산부(200)의 연산값을 상기 전측 지지프레임(350)의 상단부 후면에 구비되는 디스플레이부(351)로 출력하게 된다.
상기 디스플레이부(351)는 상기 낙상유발제어부(130)의 제어에 의해 상기 보행주기 연산부(200)의 연산값을 문자, 숫자 등으로 화면출력하게 된다.
상기 좌측 및 우측 컨베이어 벨트(90, 100)를 보행 중인 보행자는 상기 디스플레이부(351)를 통해 보행자 본인의 보행주기를 육안으로 보다 용이하게 확인할 수 있게 된다.
상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 우측 컨베이어 벨트(100)에 구비되는 상기 압력센서190)의 신호에 따라 상기 보행주기 연산부(200)가 보행자의 보행주기를 보다 용이하게 연산할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
도 4는 와이어부재(150)의 중간에 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 와이어부재(150)의 중간에는 공지된 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼(155)가 구비될 수 있다.
상기 고무밴드 댐퍼 또는 공압댐퍼(155)는 보행자가 낙상할 시 그 길이가 신축되고, 이로 인해 보행자에게 유발되는 낙상강도에 따른 충격을 보다 용이하게 완화시킬 수 있게 된다.
상기 와이어부재(150)의 중간에 구비된 상기 고무밴드 댐퍼 또는 공압댐퍼(155)로 인해 보행자에게 발생되는 낙상강도에 따른 충격을 보다 용이하게 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라 보행자가 넘어져 부상입는 것을 보다 더욱 용이하게 방지할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 낙상유발제어부(130)가 상기 제 1구동모터(50)와 제 2구동모터(70)의 순간 회전속도를 달리하기 때문에 상기 좌측 및 우측 컨베이어 벨트(90, 100)를 보행하고 있는 보행자에게 보다 높은 효율로 낙상을 유발할 수 있게 되는 이점이 있다.
10; 베이스 프레임, 11; 몸체,
110; 수평하부판, 130; 수평상부판,
30; 지지프레임, 31; 손잡이
310; 상부판, 330; 후측 지지프레임,
350; 전측 지지프레임, 351; 디스플레이부,
370; 상측 지지프레임, 371; 일측 지지바,
373; 타측 지지바, 50; 제 1구동모터,
60; 일측 회전력전달부재, 61; 하부 일측 풀리,
63; 상부 일측 풀리, 65; 일측 벨트,
70; 제 2구동모터, 80; 타측 회전력전달부재,
81; 하부 타측 풀리, 83; 상부 타측 풀리,
85; 타측 벨트, 90; 좌측 컨베이어 벨트,
100; 우측 컨베이어 벨트, 130; 낙상유발제어부,
131; 전원공급부, 150; 와이어부재,
151; 일측 와이어부재, 152; 일측 수용부재,
153; 타측 와이어부재, 154; 타측 수용부재,
155; 고무밴드댐퍼 또는 공압댐퍼, 170; 낙상유발강도조작부,
190; 압력센서, 200; 보행주기연산부.

Claims (4)

  1. 베이스 프레임(10)과, 상기 베이스 프레임(10)에 상측으로 일정거리 연장형성되는 지지프레임(30)과, 상기 베이스 프레임(10)의 좌우측에 각각 구비되는 제1 구동모터(50) 및 제2 구동모터(70)와, 상기 제1 구동모터(50) 및 제2 구동모터(70)에 의해 각각 회전 가능하게 설치되는 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 우측 컨베이어 벨트(100)와, 상기 제1 구동모터(50) 및 제2 구동모터(70)의 순간 회전속도를 달리하여 보행자의 낙상을 유발시키는 낙상유발제어부(130)와, 상기 지지프레임(30)에 설치되어 보행자가 넘어져 부상입는 것을 방지하기 위한 와이어부재(150);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙상예방 및 보행 훈련시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동모터(50) 및 제2 구동모터(70)의 순간 회전속도의 차를 조절하는 낙상유발강도 조작부(170)가 구비되고,
    상기 낙상유발제어부(130)는 상기 낙상유발 강도조작부(170)의 강도에 따라 상기 제1 구동모터(50) 및 제2 구동모터(70)를 제어하는 것을 특징으로 하는 낙상예방 및 보행 훈련시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 컨베이어 벨트(90) 및 상기 우측 컨베이어 벨트(100)에는 각각 압력센서(190)가 구비되고, 상기 압력센서(190)의 신호에 의해 보행주기를 연산하는 보행주기 연산부(200)가 구비되는 것을 특징으로 하는 낙상예방 및 보행 훈련시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 와이어부재(150)의 중간에는 고무밴드 댐퍼 또는 공압 댐퍼(155)가 구비되는 것을 특징으로 하는 낙상예방 및 보행 훈련시스템.
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