KR20160052881A - 낙상 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하고, 별도의 보호구가 동작하여 사용자의 부상을 방지하는 낙상 보호장치에 관한 것으로, 사용자의 허리를 감싸며 벨트 형태로 장착되는 케이스, 사용자의 신체에 부착되어 사용자의 운동정보인 제2측정값을 지속적으로 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정된 제2측정값 중 사용자의 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정변수를 도출하고, 각각의 특정변수를 기 설정된 임계값과 비교하는 비교부 및 상기 제2측정값의 특정변수와 기 실정된 임계값을 비교하여 상기 임계값 이상인 경우 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 별도의 구동신호를 발생하는 제어부를 포함하며 상기 케이스 내부에 내장되는 감지유닛 및 상기 케이스 내부에 수용되며 상기 제어부에서 발생된 상기 구동신호에 의해 동작하여 팽창하며 사용자의 둔부를 감싸는 보호구를 포함하는 낙상 보호장치가 개시된다.

Description

낙상 보호장치{Safe Device for patient fall}

본 발명은 낙상 보호장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 사용자의 신체에 착용되어 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 보호구가 구동함으로써 사용자의 둔부를 보호할 수 있는 낙상 보호장치에 관한 것이다.

의료 기술의 발달과 함께, 노인 분들이나 거동이 불편한 보행자 등을 대상으로 안심하고 일상생활을 영위할 수 있도록 도와주는 건강관리(healthcare) 서비스들이 등장하고 있으나, 고령화 사회가 진행됨에 따라 나이가 많아 거동이 불편한 병노약자들의 비중이 증가하고 있어, 이들을 돌보고 관리할 수 있는 인력이나 시스템의 보완이 요구되고 있다.

부족한 인력으로, 점점 불어나는 병노약자들을 24시간 내내 지켜보며 보살피는 것은 사실상 불가능하여, 지능형 케어 시스템의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히, 독거 노인들이나 혼자 생활하는 시간이 많은 노인들 등을 대상으로 하여, 낙상으로 인해 발생하는 불미스러운 사고를 대비하기 위한 낙상 구조 서비스가 각광을 받고 있다.

특히, 거동이 불편한 사람이나 노약자들의 경우 낙상사고가 쉽게 발생할 수 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해 낙상 감지방법이 많이 개발되어 왔다.

기존의 낙상 감지 방법에 대해 살펴보면, 크게 영상 기반의 낙상 감지 방법, 환자의 낙상이 발생하는 지점에 설치된 센서의 조합으로 낙상을 감지하는 방법에 해당되는 세 가지로 분류할 수 있다.

영상 기반의 낙상 감지 방법은, 영상 장치를 통한 이미지 데이터를 얻고 이를 신호 처리 기법으로 처리하여 환자의 낙상 여부를 알아내는 방법이나, 환자를 구속하는 장치가 없는 반면에 환자의 의복 색깔, 무늬 및 주변 조명에 민감하며, 이불 등의 외부 물질로 환자가 가려져 있을 때에는 환자의 정확한 위치를 파악하기 어려우며, 신호 처리를 통해 간접적인 방법으로 낙상 감지를 하기 때문에 정밀한 감지가 어렵다는 단점이 있다.

또한, 환자의 낙상이 발생하는 지점에 설치된 센서의 조합으로 환자의 낙상 여부를 감지하는 방법은, 침상 주변의 외부 물질로 인해 외란 요소에 취약하여 낙상 감지 여부의 정밀성을 구현하기 어렵다는 단점이 있다.

또한, 이러한 기존의 낙상 감지 시스템은, 일부 병원에서 병노약자가 침대에서 낙상한 경우, 간호사에게 문자메시지 등으로 알려주는 시스템으로 이용되고 있으나, 카메라 및 그 부속 제어장치, 또는 다수의 센서 및 그 부속 제어장치 등을 포함한 특수 장치의 설치 및 전문적인 관리가 요구되므로, 일반 가정에서는 이를 이용하기 어렵다는 한계가 있다.

뿐만 아니라 이러한 낙상 감지 방법은 근본적으로 낙상 사고 발생 후 이를 알리는 정도의 기능만을 가질 뿐 사용자의 낙상 시 이를 감지하고 바닥과의 충돌 이전에 보호구를 동작시켜 사용자를 보호할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 신체에 장착하며 별도의 감지유닛을 통해 사용자가 낙상 시 측정되는 특정변수의 임계값을 설정하고 이를 통해서 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 이전에 보호구를 구동함으로써 사용자의 부상을 방지할 수 있는 낙상 보호장치를 제공하기 위함이다

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하고, 별도의 보호구가 동작하여 사용자의 부상을 방지하는 낙상 보호장치에 관한 것으로, 사용자의 허리를 감싸며 벨트 형태로 장착되는 케이스, 사용자의 신체에 부착되어 사용자의 운동정보인 제2측정값을 지속적으로 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정된 제2측정값 중 사용자의 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정변수를 도출하고, 각각의 특정변수를 기 설정된 임계값과 비교하는 비교부 및 상기 제2측정값의 특정변수와 기 실정된 임계값을 비교하여 상기 임계값 이상인 경우 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 별도의 구동신호를 발생하는 제어부를 포함하며 상기 케이스 내부에 내장되는 감지유닛 및 상기 케이스 내부에 수용되며 상기 제어부에서 발생된 상기 구동신호에 의해 동작하여 팽창하며 사용자의 둔부를 감싸는 보호구를 포함한다.

또한, 상기 임계값은 별도의 시험자가 상기 측정부를 장착하고 낙상 여부에 따라 측정되는 제1측정값 중 상기 특정변수에 해당하는 값을 이용하여 낙상 여부를 판단할 수 있는 값을 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 임계값은 시험자의 정상 운동 시 측정되는 상기 특정변수의 제1측정값과 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 제1측정값 사이의 범위로 지정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 특정변수는 낙상 여부에 따라 변화하며 상기 측정부에 측정되는 값의 상관계수를 도출하여 기 설정된 허용범위 이상인 값에 해당하는 변수인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 특정변수는 상기 측정부에서 측정되는 값 중에서 가속도의 합, 상하방향에 변화에 따른 가속도, 각도변화 및 평균 각속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보호구는 에어백 형태로 형성되며 별도의 밴트홀이 구비되어 사용자가 바닥과 충돌 후 개방되어 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 측정부에서 측정되는 상기 제2측정값 중에서 가속도가 감소하였다가 다시 증가하는 구간에서 상기 밴트홀이 개방되어 상기 보호구 내부의 공기가 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제2측정값의 상기 특정변수를 각각의 상기 임계값과 독립적으로 비교하며, 적어도 하나 이상의 상기 특정변수의 값이 상기 임계값 이상인 경우 낙상으로 판단하여 상기 보호구를 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 감지유닛은 사용자의 하복부 후방의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 범용적 적용 가능한 낙상 보호장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 사용자의 신체에 부착되며 별도의 감지유닛을 통해 사용자의 낙상 시 바닥과 충동 이전에 이를 판단하고 별도의 보호구를 동작시킴으로써 사용자의 부상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 상기 감지유닛은 별도의 측정부를 통해 사용자의 정상 운동상태와 낙상 상태 각각에 대한 측정값을 측정하고, 사용자의 낙상 시작지점부터 바닥과의 충돌 이전시점에서 각각의 측정값을 기 설정된 임계값과 비교함으로써 사용자의 낙상 여부를 바닥과 충돌 이전에 미리 알 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 보호장치의 구성에 대해서 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 낙상 보호장치가 구동하는 상태에 대해서 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 낙상 보호장치에서 낙상 시 감지유닛에서 감지되는 가속도의 변화를 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 낙상 보호장치에서 감지유닛에 의해 보호구의 동작 여부를 판단하는 과정을 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 낙상 보호장치에서 감지유닛에서 감지된 제1측정값 중 도출된 특정변수를 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 낙상 보호장치에서 낙상 여부에 따라 측정되는 특정 변수의 임계값의 일 예를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 사용자의 신체에 착용되어 낙상 시 별도의 보호구 동작함으로써 사용자의 둔부를 보호하여 부상을 방지하기 위한 장치로써, 상기 보호구는 별도의 감지유닛에 의해 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하여 동작하도록 구성된다.

이하 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 낙상 보호장치의 구성 및 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 보호장치의 구성에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 낙상 보호장치가 구동하는 상태에 대해서 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 낙상 보호장치에서 낙상 시 감지유닛에서 감지되는 가속도의 변화를 나타낸 도면이다.

그리고, 도 4는 도 1의 낙상 보호장치에서 감지유닛에 의해 보호구의 동작 여부를 판단하는 과정을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 낙상 보호장치에서 감지유닛에서 감지된 제1측정값 중 도출된 특정변수를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 낙상 보호장치에서 낙상 여부에 따라 측정되는 특정 변수의 임계값의 일 예를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 낙상 보호장치의 구성에 대해서 개략적으로 살펴보면 크게 케이스(100), 감지유닛(미도시) 및 보호구(200)를 포함한다.

상기 케이스(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 사용자의 신체에 부착할 수 있도록 구성되며 내부에 상기 감지유닛 및 상기 보호구(200)가 수용된다.

구체적으로 상기 케이스(100)는 사용자가 직접 착용할 수 있도록 구성되어 선택적으로 내부에 수용된 상기 보호구(200)가 팽창하며 사용자의 둔부를 감쌀 수 있도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 케이스(100)는 도시된 바와 같이 벨트 형태로 형성되어 사용자의 허리에 착용할 수 있도록 구성되며, 내부에 상기 감지유닛 및 상기 보호구(200)가 수용된다.

한편, 상기 감지유닛은 상기 케이스(100) 내부에 구비되며 사용자의 운동정보를 지속적으로 측정하고, 이를 통해 기 설정된 임계값과 비교하여 사용자의 낙상여부를 판단하며 사용자의 낙상 시 상기 보호구(200)가 구동하도록 조절한다.

구체적으로 본 발명에 따른 상기 감지유닛은 크게 측정부(미도시), 비교부(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

상기 측정부는 사용자의 신체에 부착되어 운동정보인 제2측정값(미도시)을 지속적으로 측정하는 구성으로써, 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있으며, 본 실시예에서는 관성센서가 적용된다.

구체적으로 상기 측정부는 상기 케이스(100) 내부에서 사용자의 후방에 위치하며 좌 우측의 중심상에 위치하도록 배치된다.

그리고 이와 같이 배치된 상기 측정부는 사용자의 운동 시 X, Y, Z축으로 변화하는 가속도, 틸팅 각도변화 및 X, Y, Z축 각각의 각속도 등의 변수들을 포함하는 상기 제2측정값을 측정한다.

일반적으로 사용자의 정상적인 움직임에서도 상술한 상기 제2측정값이 측정되며, 사용자의 낙상 시 상술한 변수들 중 일부 변수에 대한 상기 제2측정값이 변화하게 된다.

즉, 상기 측정부는 사용자의 정상적인 움직임과 사용자의 낙상 시 움직임 모두에서 지속적으로 상기 제2측정값을 측정한다.

한편, 상기 비교부는 상기 측정부에서 측정된 상기 제2측정값 중 사용자의 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정변수를 도출하고, 도출된 각각의 상기 특정변수를 기 설정된 상기 임계값과 비교한다.

여기서, 상기 특정변수는 상기 측정부에서 측정되는 다양한 변수 중에서 상관계수가 상대적으로 높은 변수를 가지는 값들로 도출한다.

본 실시예에서 상기 특정변수는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 측정부에서 반복적으로 측정되는 값들 중에서 상관계수가 0.7 이상인 값을 상기 특정변수로 도출한다.

물론 이와 달리 상관계수가 0.7 보다 높거나 낮은 계수를 기준으로 하여 상기 특정변수를 도출할 수 있으며, 상관계수가 높을수록 상기 측정부에서 반복하여 측정되는 상기 제2측정값의 편차가 감소하여 신뢰성이 높아지는 것을 의미한다.

이와 같이 도출된 상기 특정변수들은 상기 측정부에서 측정되는 값 중에서 가속도의 합, 상하방향에 변화에 따른 가속도, 각도변화 및 평균 각속도 등이 될 수 있으며, 각각의 상기 특정변수 중 적어도 어느 하나를 이용하여 후술하는 상기 비교부가 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 상기 측정부는 관성센서가 적용되며, 관성센서의 특성 상 다양한 변수가 측정된다.

여기서, 상기 측정부에서 측정된 상기 제2측정값 중에서 도출된 상기 특정변수들은 정지상태에서 낙상이 일어나는 동안 다른 변수들에 비해 선형적으로 더 큰 변화를 보이는 변수들이며 이들의 상관계수 역시 매우 높은 것으로 나타난다.

이는 별도의 시험자가 신체에 상기 측정부를 부착한 상태에서 여러 번 실험을 반복하여 상관계수를 측정한 결과이다.

이와 같은 과정을 통해 상기 측정부에 측정된 상기 제2측정값중 상기 특정변수에 해당하는 변수들을 상기 비교부에서 기 설정된 상기 임계값과 비교한다.

한편, 상기 임계값은 별도의 시험자가 다양한 운동에 대한 낙상상태와 정상운동 상태에 대해서 상기 측정부에서 측정되는 값을 이용하여 낙상 여부를 판단할 수 있도록 설정한 값이다.

구체적으로 도 6을 살펴보면 같이 상기 특정변수 중에서 시험자가 낙상하는 경우와 일반적인 워킹 및 런닝 같은 정상운동을 하는 경우에서 각각 상기 측정부에서 측정되는 제1측정값(미도시)의 일 예로써, 상기 제1측정값 중에서 가속도의 합계를 나타낸 것이다.

여기서, 도 6에 나타난 바와 같이 시험자가 낙상하는 경우와 정상운동 상태의 경우가 서로 다른 값을 나타낸다.

이때, 상기 제1측정값은 사용자가 아닌 별도의 시험자가 상기 측정부를 장착하여 다양한 운동 경우에 따라 측정되는 값을 나타낸 것으로, 상기 제1측정값에서도 상술한 상기 제2측정값과 마찬가지로 동일한 상기 특정변수를 도출할 수 있다.

그리고 이와 같이 상기 제1측정값에서 도출된 상기 특정변수들을 각각에 대해 상기 임계값을 설정할 수 있다.

본 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1측정값에서 도출된 상기 특정변수 중에서 가속도의 합을 나타낸 것으로 Free Fall, Slider Fall, Walking, Running, Lean 등과 같은 상태에서 각각 측정하였다.

그리고 이와 같이 측정된 상기 제1측정값의 상기 특정변수에 대해 낙상 시 측정되는 상기 제1측정값의 최소값을 상기 임계값으로 설정한다.

이와 같이 도출된 상기 임계값은 상기 감지유닛에 기 설정된 값으로 입력되며, 추후 사용자의 운동에 대해 지속적으로 측정되는 상기 제2측정값과 비교하기 위한 기준이 된다.

이때, 상기 임계값은 시험자의 정상운동 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값과 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값 사이의 범위로 지정될 수 있으며, 이와 달리 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값 중 최소값을 기준으로 지정될 수도 있다.

이에 따라, 상기 비교부는 상기 제2측정값 중에서 도출된 상기 제1측정값과 상기 특정변수에 대응하는 값들을 각각 비교한다.

즉, 상기 비교부는 상기 측정부에서 측정된 상기 제2측정값을 이용하여 상기 특정변수를 도출하고, 각각의 상기 특정변수를 기 설정된 상기 임계값과 비교하도록 구성된다.

한편, 상기 제어부는 상기 비교부에 의해 상기 제2측정값의 상기 특정변수와 기 설정된 상기 임계값을 비교하여 상기 임계값 이상으로 측정된 경우 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 별도의 구동신호를 발생한다.

구체적으로 상기 제어부는 기 설정된 상기 임계값 과 상기 측정부에서 측정된 상기 제2측정값을 상기 특정변수 별로 각각 비교한 결과를 전달받아 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 어느 하나가 상기 임계값을 초과한 경우 사용자가 낙상중임을 인식하여 상기 구동신호를 후술하는 상기 보호구(200)에 전달하여 구동시킨다.

이와 같이 본 발명에 다른 상기 감지유닛은 상기 케이스(100) 내부에 내장되며 별도의 시험자의 반복적인 시험을 통해 수집된 상기 제1측정값을 이용하여 상기 특정변수 각각에 대한 상기 임계값을 설정하고, 추후 사용자의 운동에 의해 측정되는 상기 제2측정값과 상기 임계값에 대한 상기 특정변수를 각각 비교함으로써, 사용자의 낙상여부를 감지하고 상기 보호구(200)의 동작 여부를 결정한다.

여기서, 상기 사용자와 상기 시험자는 동일한 사람일 수도 있고 각각 다른 사람일 수도 있다.

한편, 상기 보호구(200)는 상기 감지유닛에 의해 선택적으로 팽창하며 사용자의 둔부를 감쌀 수 있도록 구성되며, 본 실시예에서는 에어백 형태로 형성되어 압축된 상태로 상기 케이스(100) 내부에 수용된다.

그리고 상기 감지유닛에 의해 사용자의 낙상이 발생하는 경우 사용자가 바닥과 충동하기 이전에 팽창하여 사용자의 둔부를 감싸도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 보호구(200)는 에어백 형태로 구성되어 있으며, 이와 달리 다른 형태로 이루어져 사용자의 둔부를 보호하도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 낙상 보호장치는 사용자의 신체에 작용되어 사용자가 바닥과의 충돌 이전에 낙상여부를 감지하고, 상기 보호구(200)를 구동시킴으로써 사용자의 부상을 방지할 수 있다.

한편, 도 3을 살펴보면 사용자의 낙상 시 상기 측정부에서 측정된 상기 특정변수 중에서 가속도의 변화를 나타낸 그래프로서, 낙상 개시 시점인 A에서부터 바닥과의 충돌 이전에 가속도가 감소하는 것을 알 수 있다.

그리고, 사용자가 바닥과 충돌하는 경우 가속도의 변화가 없는 지점이 되며 도 3에서 C지점이 된다.

이에 따라 사용자가 바닥과 충돌하기 전에 상기 감지유닛에서 낙상 여부를 감지하기 위에서는 개시 시점인 A에서 바닥과의 충돌하는 시점인 C지점 사이에서 감지해야 하며, 상술한 시험자에 의해 도출되어 기 설정된 상기 임계값은 B지점에 해당하는 값이 설정된다.

그리고 이와 같이 상기 임계값이 B지점에 해당하도록 설정됨으로써 상기 측정부에서 측정되는 상기 제2측정값이 B지점에 해당하는 경우 상기 제어부는 이를 감지하여 상기 보호구(200)를 구동시킨다.

이와 같이 본 발명에 따른 낙상 보호장치는 사용자의 신체에 부착되어 상기 감지유닛에서 측정되는 상기 제2측정값의 변화를 통해 사용자의 낙상여부를 감지하고, 낙상 시 바닥과 충돌하기 이전에 상기 보호구(200)를 전개하여 사용자의 신체를 보호한다.

이어서, 도 4를 살펴보면 본 발명에 따른 낙상 보호장치의 동작 과정에 대해서 나타낸 것으로, 먼저 별도의 시험자에 상기 측정부를 부착하여 낙상운동과 정상운동에서 각각 상기 제1측정값을 측정하고, 측정된 상기 제1측정값에서 상기 특정변수를 도출한다(S01)

그리고 상기 특정변수의 측정값에서 각각의 상기 임계값을 도출하여(S02) 도출된 상기 임계값을 상기 감지유닛에 입력하는 과정을 거친다(S03)

이와 같이 상기 감지유닛에 시험자에 의해 측정된 상기 제1측정값 중 상기 특정변수 각각에 대해 낙상여부에 따른 상기 임계값을 설정함으로써, 추후 사용자에 의해 측정되는 상기 제2측정값과 비교할 수 있다.

여기서, 상기 시험자와 상기 사용자는 동일인이 될 수도 있고 서로 다른 사람이 될 수도 있으며, 상기 제1측정값에 의해 상기 감지유닛에 입력된 상기 임계값은 사용자의 정상운동에 따라 측정되는 상기 제2측정값을 이용하여 지속적으로 피드백 가능하도록 구성될 수도 있다.

한편 이와 같이 상기 감지유닛에 상기 임계값이 입력된 상태로 본 발명에 따른 낙상 보호장치를 사용자의 신체에 장착한다(S04).

그리고 이와 같이 사용자의 신체에 설치된 상기 측정부에서 지속적으로 사용자의 움직임에 대한 상기 제2측정값을 측정한다(S05). 여기서, 상기 낙상 보호장치는 상기 측정부가 사용자의 하복부 후방의 중앙에 위치하도록 착용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 측정부에서 지속적으로 측정되는 상기 제2측정값은 상기 비교부에서 기 설정된 상기 임계값과 각각의 상기 특정변수에 따라 독립적으로 비교한다(S06).

그리고 상기 제어부는 상기 비교부에서 비교된 상기 제2측정값 중 적어도 어느 하나의 상기 특정변수가 상기 임계값 이상인지를 판단한다(S07).

만약 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 하나가 상기 임계값의 상기 특정변수보다 큰 경우 상기 제어부는 사용자가 낙상중임을 판단하고 바닥과 충돌 이전에 내장된 상기 보호구(200)를 구동시킨다(S08).

그리고 상기 제2측정값이 상기 특정변수보다 상대적으로 작은 경우 상기 제어부는 별다른 동작을 하지 않고 지속적으로 상기 측정부에서 상기 제2측정값을 측정하도록 한다.

물론, 본 실시예에서 상기 제어부는 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 하나 이상이 상기 임계값의 상기 특정변수보다 큰 경우 사용자가 낙상 중으로 판단하도록 구성하였지만, 이와 달리 상기 제2측정값의 상기 특정변수가 하나가 아니라 복수 개가 상기 임계값 이상인 경우에만 낙상으로 판단하도록 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 낙상 보호장치에서 상기 보호구(200)는 내부에 주입된 공기를 외부로 배출하는 밴트홀이 더 구비될 수 있다.

밴트홀은 사용자가 바닥과 충돌한 후 개방되어 내부의 공기를 외부로 배출하도록 하는 구성으로써, 사용자가 바닥과 충돌 시 상기 보호구(200)의 탄성에 의해 상부로 튀어올라 2차적인 부상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 사용자의 낙상 시 C지점에서 바닥과 충돌이 발생하며, 상기 제어부는 상기 측정부에서 측정된 상기 제1측정값 중에서 가속도가 감소하였다가 다시 증가하는 구간에서 상기 밴트홀이 개방되도록 제어한다.

이에 따라 사용자가 바닥과 충돌 후 상기 보호구(200)가 충격을 충분히 흡수한 상태에서 밴트홀이 개방됨으로써 상기 보호구(200) 내부에 충진된 공기가 외부로 배출되어 상기 보호구(200)의 탄성이 저감된다.

그리고 이와 같이 상기 보호구(200)의 탄성이 저감됨으로써 사용자가 바닥과 충돌 직후 튀어 오르는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 D지점에서 밴트홀의 개방이 완료되며, 이에 따라 사용자의 낙상 시 상기 보호구(200)에 의해 안정적으로 보호되어 사용자의 부상을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 케이스
200: 보호구

Claims (9)

1. 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하고, 별도의 보호구가 동작하여 사용자의 부상을 방지하는 낙상 보호장치에 관한 것으로,
   사용자의 허리를 감싸며 벨트 형태로 장착되는 케이스;
   사용자의 신체에 부착되어 사용자의 운동정보인 제2측정값을 지속적으로 측정하는 측정부, 상기 측정부에서 측정된 제2측정값 중 사용자의 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정변수를 도출하고, 각각의 특정변수를 기 설정된 임계값과 비교하는 비교부 및 상기 제2측정값의 특정변수와 기 실정된 임계값을 비교하여 상기 임계값 이상인 경우 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 별도의 구동신호를 발생하는 제어부를 포함하며 상기 케이스 내부에 내장되는 감지유닛; 및
   상기 케이스 내부에 수용되며 상기 제어부에서 발생된 상기 구동신호에 의해 동작하여 팽창하며 사용자의 둔부를 감싸는 보호구;
   을 포함하는 낙상 보호장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 임계값은,
   별도의 시험자가 상기 측정부를 장착하고 낙상 여부에 따라 측정되는 제1측정값 중 상기 특정변수에 해당하는 값을 이용하여 낙상 여부를 판단할 수 있는 값을 도출되는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 임계값은,
   시험자의 정상 운동 시 측정되는 상기 특정변수의 제1측정값과 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 제1측정값 사이의 범위로 지정되는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 특정변수는,
   낙상 여부에 따라 변화하며 상기 측정부에 측정되는 값의 상관계수를 도출하여 기 설정된 허용범위 이상인 값에 해당하는 변수인 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 특정변수는,
   상기 측정부에서 측정되는 값 중에서 가속도의 합, 상하방향에 변화에 따른 가속도, 각도변화 및 평균 각속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보호구는,
   에어백 형태로 형성되며 별도의 밴트홀이 구비되어 사용자가 바닥과 충돌 후 개방되어 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 측정부에서 측정되는 상기 제2측정값 중에서 가속도가 감소하였다가 다시 증가하는 구간에서 상기 밴트홀이 개방되어 상기 보호구 내부의 공기가 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2측정값의 상기 특정변수를 각각의 상기 임계값과 독립적으로 비교하며,
   적어도 하나 이상의 상기 특정변수의 값이 상기 임계값 이상인 경우 낙상으로 판단하여 상기 보호구를 구동시키는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 감지유닛은,
   사용자의 하복부 후방의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 낙상 보호장치.
   

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