WO2012115444A2 - 신체충격 완화장치 - Google Patents

신체충격 완화장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2012115444A2
WO2012115444A2 PCT/KR2012/001328 KR2012001328W WO2012115444A2 WO 2012115444 A2 WO2012115444 A2 WO 2012115444A2 KR 2012001328 W KR2012001328 W KR 2012001328W WO 2012115444 A2 WO2012115444 A2 WO 2012115444A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
human body
sensor
foot
fall
gas cartridge
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/001328
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012115444A3 (ko
Inventor
김충현
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to US14/000,938 priority Critical patent/US9364033B2/en
Publication of WO2012115444A2 publication Critical patent/WO2012115444A2/ko
Publication of WO2012115444A3 publication Critical patent/WO2012115444A3/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/015Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means
    • A41D13/0155Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means having inflatable structure, e.g. non automatic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/015Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/015Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means
    • A41D13/018Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means inflatable automatically
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116Determining posture transitions
    • A61B5/1117Fall detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement

Definitions

  • the present invention relates to a body shock mitigation device. More specifically, the present invention relates to a body shock mitigation device that can reduce the impact on the body when a person falls.
  • shock mitigation techniques such as a passive method of applying a shock absorbing pad to a predicted impact site, and an active method of operating an airbag by detecting a fall using the fall detection sensor and using the signal.
  • products using existing technologies are inconvenient to wear and weak in shock absorbing performance.
  • even when the actual fall occurred it was often not useful because it was not properly detected.
  • the present invention aims to provide a body shock mitigation device that can accurately detect a fall in real time and effectively reduce the impact on the body by operating an airbag before the body part contacts the ground.
  • Body shock absorbing device is i) an air bag adapted to surround the buttocks, knees, head, neck or wrist of the human body, ii) a compressed gas cartridge connected to the air bag, and stores the gas to be injected into the air bag iii) a compressed gas cartridge opener connected to the compressed gas cartridge and adapted to eject gas from the compressed gas cartridge; iv) a foot sensor located on the foot of the human body to sense and store the center of gravity of the human body; v) an acceleration sensor that detects a human motion, vi) a fall detection sensor connected to a foot sensor and an acceleration sensor, and receiving a detection signal from the foot sensor and the acceleration sensor, respectively, to determine whether the human body falls, and vii) a fall detection sensor It includes a control unit for adjusting the opening of the compressed gas cartridge opener in accordance with the signal received from the sensor. If the center of gravity detected by the foot sensor is off the foot, the fall sensor sends a fall signal to the control unit.
  • the shock absorber according to another embodiment of the present invention, i) an air bag applied to surround the buttocks, knees, head, neck or wrist of the human body, ii) a compressed gas connected to the air bag, and stores the gas to be injected into the air bag Cartridge, iii) a compressed gas cartridge opener connected to the compressed gas cartridge and adapted to eject gas from the compressed gas cartridge, iv) a foot sensor positioned and positioned on the foot of the human body to sense and store the center of gravity of the human body v) an acceleration sensor for detecting the movement of the human body, vi) a fall detection sensor connected to the foot sensor and the acceleration sensor, and receiving a detection signal from the foot sensor and the acceleration sensor to determine whether the human body falls, and vii) the fall sensor It includes a control unit for adjusting the opening of the compressed gas cartridge opener in accordance with the signal received from the sensor. When the center of gravity leaves the foot and the operation acceleration of the human body exceeds the preset acceleration, the control unit determines whether the falling
  • control unit may be adapted to operate the compressed gas cartridge opener.
  • the fall sensor can send a fall signal to the control unit.
  • Body shock relieving device may further include a garment covering the human body, the air bag is attached. Wires that electrically connect the foot sensor and the fall sensor can be applied to secure the garment.
  • the garment further includes a pants covering the legs of the human body, and sewing holes into which wires are inserted may be formed along the length of the pants.
  • the airbag is detachably attached to the garment and applied to correspond to the buttocks of the human body, and the airbag may be made of a moisture-permeable tarp.
  • the body shock mitigation device may further include a display unit connected to the control unit to convert operation information of the human body to quantify the health state of the human body.
  • Body shock mitigation device is attached to the air bag, and further includes a load sensor for sensing the weight of the body, the load sensor is connected to the display unit to transmit the load measured by the load sensor to the display unit Can be.
  • the body shock mitigation device may further include a transmission unit connected to the control unit and wirelessly transmitting an operating state of the airbag when the airbag is operated. The clothing may be applied such that portions corresponding to the genitals and anus of the human body are opened.
  • Body shock relieving device is excellent in the fit and can determine whether the fall more precisely. Therefore, by effectively reducing the impact transmitted to the body from the outside it can minimize the damage to the body that can occur as a fall. As a result, it is possible to greatly reduce social and economic costs such as direct and indirect medical expenses such as medical expenses and nursing expenses caused by falls, loss of work required for treating fall patients, and labor loss due to early death of patients.
  • the body shock mitigation device silver / medical industry, high-risk sports / leisure, those engaged in industrial sites, motorcycles, mountain bikes, in-line skating, skateboarding, water skiing, sports climbing, skysurfing, etc. It can also be applied to workers, elderly people or patients who are exposed to high-risk industrial environment such as workers, extreme sports), manufacturing and repair of high-rise towers, building wall cleaning industry.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a body shock mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically illustrating an operation concept of the foot sensor of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of use of the body shock mitigation device of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic operation flowchart of the body shock mitigation device of FIG.
  • connection is interpreted to include not only electrical connection but also all other connection states such as mechanical connection. Therefore, if objects are placed in the mutually influencing state even though no physical connection is established, the objects are interpreted as being in the interconnected state.
  • FIG. 1 schematically shows a body shock alleviation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the structure of the body shock alleviation apparatus 100 of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the structure of the body shock mitigation device 100 may be modified differently.
  • the body shock mitigator 100 includes an airbag 10, a compressed gas cartridge 20, a main body 30, a foot sensor 40, a compressed gas cartridge opener 50, and a load sensor. And (15).
  • the load sensor 15 may be omitted in some cases.
  • the main body 30 includes an acceleration sensor 301, a fall detection sensor 303, a control unit 305, a display unit 307, and a transmission unit 309. In this case, the display unit 307 and the transmission unit 309 may be omitted in some cases.
  • a power source is provided in the body shock mitigator 100 to supply power to each component.
  • the airbag 10 is inflated when the compressed gas is inserted into the inside of the body to swell up to protect the human body. That is, when the wearer falls down, the airbag 10 swells rapidly to protect the human body from the impact of falling.
  • the airbag 10 may be made of a moisture-permeable tarpaulin or the like to prevent sweat inflow from the outside while the sweat is smoothly discharged. Using such a material may improve the fit of the airbag 10.
  • the film is inserted between the moisture-permeable tarps, and the edges of the moisture-permeable tarps can be sewn while the voids are formed on one edge of the film.
  • the secondary shock caused by the airbag 10 is applied to the wearer by rapidly charging the airbag 10 by the gas injected into the airbag 10, but exhausting a certain amount of gas to the outside through the air gap (not shown). Can be prevented.
  • the airbag 10 may be manufactured such that the part corresponding to the genitals and anus of the human body is opened so that the incontinence patient or the like may wear a diaper or various medical aids.
  • the compressed gas cartridge 20 is connected to the airbag 10 and stores therein gas to be injected into the airbag.
  • the compressed gas cartridge opener 50 operates by detecting a fall of the wearer, the compressed gas cartridge 20 is opened and the compressed gas in the compressed gas cartridge 20 is rapidly discharged to the outside. Rapidly discharged compressed gas is introduced into the air bag 10 to inflate the air bag 10 in an instant.
  • the airbag 10 may be operated by forcibly opening the compressed gas cartridge 20 with an external wire or the like.
  • the compressed gas cartridge opener 50 is connected to the compressed gas cartridge 20.
  • the compressed gas cartridge opener 50 ejects the gas stored in the compressed gas cartridge 20 from the compressed gas cartridge 20.
  • the compressed gas cartridge opener 50 operates by receiving an operation signal from the control unit 305.
  • Detailed structure of the air bag 10, the compressed gas cartridge 20 and the compressed gas cartridge opener 50 described above can be easily understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Omit.
  • the acceleration sensor 301 included in the main body 30 detects the motion of the human body.
  • the fall speed is so large that the acceleration to the motion is also greatly increased. Therefore, the fall of the wearer may be determined based on the acceleration measured by the acceleration sensor 301.
  • the acceleration sensor 301 measures the acceleration with respect to the motion of the human body and transmits the measured acceleration to the fall detection sensor 303.
  • the detailed structure of the acceleration sensor 301 can be easily understood by those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.
  • Foot sensor 40 provided separately from the acceleration sensor 301 is located on the foot of the human body. Therefore, the foot sensor 40 detects and stores the center of gravity of the human body. Hereinafter, the foot sensor 40 will be described in more detail with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 schematically illustrates an operation concept of the foot sensor 40 of FIG. 1.
  • the sensing area 42 of the foot sensor 40 is indicated by a dotted circle.
  • the operating concept of the foot sensor 40 of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the operation concept of the foot sensor 40 can be modified in other forms.
  • the foot sensor 40 is attached to the lower portion of the insole 902 of the shoe so as to be positioned below the foot 92.
  • the foot sensor 40 can be manufactured by inserting a semiconductor ink whose electrical resistance changes in inverse proportion to an applied pressure between circuits.
  • Foot sensor 40 analyzes the center of gravity by measuring the static and dynamic pressure distribution of the sole.
  • the fall detection sensor 303 (shown in FIG. 1) may recognize whether the center of gravity of the human body deviates from the detection area 42 by using the foot sensor 40 signal through calculation. If the measured center of gravity is out of the sensing region 42, the airbag 10 (shown in FIG. 1) is actuated because the human body can be considered to be in a fall state.
  • the foot sensor 40 is used in a robot or the like, and the details of the foot sensor 40 can be easily understood by those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the fall detection sensor 303 is connected to the acceleration sensor 301 and the foot sensor 40.
  • the fall detection sensor 303 receives detection signals from the acceleration sensor 301 and the foot sensor 40 to determine whether the human body falls. That is, when the operation acceleration of the human body sensed by the acceleration sensor 301 exceeds a preset value and the center of gravity detected by the foot sensor 40 is out of the foot, it may be determined that the human body has fallen.
  • the operation accuracy of the body shock mitigation device 100 can be greatly improved. As a result, malfunction of the body shock alleviation apparatus 100 can be prevented.
  • the control unit 305 adjusts the opening of the compressed gas cartridge opener 50 according to the signal received from the fall detection sensor 303. That is, when the falling detection sensor 303 transmits a transmission signal indicating that the falling state of the fall sensor 303 is in the fall state according to the transmission signals of the acceleration sensor 301 and the foot sensor 40 described above, the control unit 305 In accordance with the determination, it is possible to generate and transmit a signal for operating the compressed gas cartridge opener 50. As a result, the compressed gas cartridge opener 50 is opened while the compressed gas in the compressed gas cartridge 20 is injected into the airbag 10. Therefore, the airbag 10 can protect the human body from the impact of falling.
  • the main body 30 may additionally include a display unit 307 and a transmission unit 309.
  • the display unit 307 is connected with the control unit 305.
  • the control unit 305 may convert the operation information of the human body to quantify the health state of the human body, and the display unit 307 may quantify and represent the health state. For example, since the number of strides and the like can be calculated and displayed using the display unit 307, the main body 30 can be used in the same manner as a pedometer.
  • the control unit 305 or the display unit 307 may store the operation information of the human body. Therefore, the wearer can check the state of health by calculating and displaying the amount of exercise or calories burned.
  • the transmission unit 309 shown in FIG. 1 may wirelessly transmit the operating state of the airbag 10 to the outside when the airbag 10 is operated. That is, since the wearer is in a fall state when the airbag 10 is operated, the manager such as a nursing home or a health care center may be automatically notified to promptly follow up the wearer. For example, when an elderly person is in a fall state, the transmitting unit 309 can locate the elderly person and immediately notify the immediate survivors of the elderly to respond quickly to prevent the elderly's health from further deteriorating. have.
  • the load sensor 15 shown in FIG. 1 senses the weight of the body.
  • the load sensor 15 is connected to the display unit 307 to transmit the load measured by the load sensor 15 to the display unit 307. Therefore, when the load sensor 15 is attached to the airbag 10, the weight of the human body is transmitted to the load sensor 15 when sitting, and thus the load of the human body can be confirmed through the display unit 307.
  • the load sensor 15 may periodically store and provide a signal for the load to allow the wearer to monitor the weight change and sitting position.
  • the state in which the physical shock mitigation device 100 of FIG. 1 is actually used will be described in more detail with reference to FIG. 3.
  • FIG. 3 schematically shows a state of use of the body shock mitigation device 100 of FIG.
  • the state of use of the body shock mitigation device 100 of FIG. 3 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the use state of the body shock mitigation device 100 can be variously modified.
  • the body shock mitigator 100 may be attached to the garment 80 and used.
  • Body shock relieving device 100 may be manufactured and used in pants, pants or belt type.
  • the airbag 10 wraps the human body.
  • the airbag 10 may be manufactured integrally with the garment 80 or detachably attached to the garment 80.
  • the airbag 10 is located corresponding to the buttocks of the human body.
  • the airbag 10 may be wrapped around the hip and both hip joints below the waist.
  • the airbag 10 may be attached to other joint parts, such as knees, heads, necks, or wrists of the human body, which are expected to be injured during a fall.
  • the garment 80 to which the airbag 10 is attached includes a pants 801.
  • the garment 80 is manufactured in a form that can cover the human body.
  • FIG. 3 illustrates that the garment 80 includes only the pants 801, the garment 80 may be manufactured to include other parts such as a shirt.
  • the load sensor 15 is attached to the airbag 10.
  • the clothing 80 may be manufactured so that the part corresponding to the genitals and anus of the human body is open so that the incontinence patient or the like can wear a diaper or various medical aids.
  • a sewing hole 85 is formed along the length direction of the pants 801.
  • the sewing hole 85 may be formed both inside the pants 801 or outside the pants 801.
  • the wire 45 is inserted into the sewing hole 85 to fix the wire 45 to the garment 80.
  • the foot sensor 40 may be used under the insole of the shoe 90.
  • the foot sensor 40 is electrically connected to the fall detection sensor 303 (shown in FIG. 1) included in the main body 30 through a wire 45.
  • the foot sensor 40 is connected to the main body 30 through a wire 45.
  • the foot sensor 40 and the main body 30 may be wirelessly connected to each other.
  • the main body 30 is electrically connected to a compressed gas cartridge opener (not shown) positioned in parallel with the compressed gas cartridge 20 through a connecting line 35.
  • a compressed gas cartridge opener (not shown) positioned in parallel with the compressed gas cartridge 20 through a connecting line 35.
  • the display unit 307 is located outside the main body 30 can check the operation information of various human body.
  • the load sensor 15 is electrically connected to the display unit 307 through an internal wire.
  • FIG. 4 schematically shows an operation flowchart of the body shock alleviating apparatus 100 of FIG. 1.
  • the operation sequence of the body shock mitigator 100 of FIG. 4 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the operation sequence of the body shock relieving device 100 may be modified in various forms.
  • step S10 settings for the sensor are made.
  • the sensor includes an acceleration sensor, a foot sensor and a fall detection sensor.
  • the fall detection sensor is set to the acceleration and the center of gravity of each specific value.
  • step S20 the motion of the human body is detected by the sensor. That is, the acceleration sensor and the foot sensor are respectively measured for the acceleration and the center of gravity of the movement of the human body.
  • step S30 the fall detection sensor determines whether a fall is recognized from the acceleration signal transmitted from the acceleration sensor.
  • the measured acceleration exceeds the preset value, it is determined that the human body has fallen. If a fall is recognized, the flow proceeds to step S40.
  • the process returns to step S20 to continuously detect the human body motion by the acceleration sensor.
  • step S32 the fall detection sensor determines whether a fall is recognized from the center of gravity signal transmitted from the foot sensor. If the measured center of gravity is off the foot, it is determined that the human body has been inverted. If a fall is recognized, the flow proceeds to step S40. On the contrary, if the measured center of gravity does not leave the foot, since the human body is in a general state, the process returns to step S20 to continuously detect the human body motion by the foot sensor.
  • Step S40 operates only when a fall is recognized from the acceleration in step S30, and a fall is recognized from the center of gravity in step S32.
  • the control unit which has received the falling signal from the falling sensor, finally determines whether the falling direction is the forward direction of the human body. If the human body falls in the rear direction of the human body or the lateral direction of the human body, not the front direction of the human body, the wearer may be in a dangerous situation. Therefore, when the falling direction is not the forward direction of the human body, in step S50, the control unit quickly generates a compressed gas cartridge opener operation signal and transmits it to the compressed gas cartridge opener to operate the airbag. As a result, the human body can be protected from a fall shock.
  • the process returns to step S20 to continuously detect the motion of the human body by the acceleration sensor and the foot sensor.

Abstract

착용자가 넘어지는 경우 신체에 가해지는 충격을 저감시킬 수 있는 신체충격 완화장치를 제공한다. 신체충격 완화장치는, i) 인체를 감싸도록 적용된 에어백, ii) 에어백과 연결되고, 에어백에 주입될 가스를 저장하는 압축가스 카트리지, iii) 압축가스 카트리지와 연결되고, 가스를 압축가스 카트리지로부터 분출시키도록 적용된 압축가스 카트리지 개방기, iv) 인체 중 발에 위치하여 인체의 무게 중심을 감지 및 저장하는 풋센서(foot sensor), v) 인체의 동작을 감지하는 가속도 센서, vi) 풋센서 및 가속도 센서와 연결되고, 풋센서 및 가속도 센서로부터 각각 감지 신호를 전송받아 인체의 낙상 여부를 판단하는 낙상감지센서, 및 vii) 낙상감지센서로부터 전송받은 신호에 따라 압축가스 카트리지 개방기의 개방을 조절하는 제어 유닛을 포함한다. 풋센서에서 감지한 무게 중심이 발을 벗어난 경우, 낙상감지센서가 제어 유닛에 낙상 신호를 전송한다. 인체의 동작 가속도가 기설정된 가속도를 초과하는 경우, 낙상감지센서가 제어 유닛에 또다른 낙상 신호를 전송할 수 있다.

Description

신체충격 완화장치
본 발명은 신체충격 완화장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 사람이 넘어지는 경우 신체에 가해지는 충격을 저감시킬 수 있는 신체충격 완화장치에 관한 것이다.
고령의 노인, 중증 질병 환자 또는 그 후유증으로 인하여 거동이 불편한 자, 각종 레저 스포츠를 즐기거나 위험한 작업환경에 처하여 추락/낙상 등의 위험이 있는 자 등은 신체 일부에 가해지는 과도한 하중으로 인해 골절이나 심각한 타박상 등을 입을 수 있다. 예를 들면, 사람이 낙상시 신체에 미치는 충격량이 매우 커서 엉덩이뼈 또는 고관절 등이 손상될 수 있다. 특히, 신경 및 혈관이 조밀하게 분포하는 고관절이 손상되는 경우, 상처의 치유가 매우 어렵다. 따라서 과도한 하중이 가해지는 경우, 전술한 자들은 심각한 후유 장애 또는 사망에 이를 수 있으므로, 유사시 신체에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다.
종래의 충격완화기술들로서 충격발생 예상 부위에 완충용 패드를 대는 수동적인 방법과 낙상감지센서를 착용하고 그 신호를 이용하여 낙상을 감지하여 에어백 등을 작동하는 능동적인 방법 등이 개발되어 왔다. 그러나 기존 기술들을 이용한 제품들은 착용이 불편하고 신체충격완화성능이 미약하였다. 또한, 실제 낙상이 발생한 경우에도 이를 제대로 감지하지 못하여 무용지물인 경우가 많았다.
낙상을 실시간으로 정확하게 감지하고 신체부위가 지면과 접촉하기 전에 에어백을 작동시켜서 신체에 미치는 충격을 효율적으로 저감할 수 있는 신체충격 완화장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 i) 인체의 둔부, 무릎, 두부, 목 또는 팔목을 감싸도록 적용된 에어백, ii) 에어백과 연결되고, 에어백에 주입될 가스를 저장하는 압축가스 카트리지, iii) 압축가스 카트리지와 연결되고, 가스를 압축가스 카트리지로부터 분출시키도록 적용된 압축가스 카트리지 개방기, iv) 인체 중 발에 위치하여 인체의 무게 중심을 감지 및 저장하는 풋센서(foot sensor), v) 인체의 동작을 감지하는 가속도 센서, vi) 풋센서 및 가속도 센서와 연결되고, 풋센서 및 가속도 센서로부터 각각 감지 신호를 전송받아 인체의 낙상 여부를 판단하는 낙상감지센서, 및 vii) 낙상감지센서로부터 전송받은 신호에 따라 압축가스 카트리지 개방기의 개방을 조절하는 제어 유닛을 포함한다. 풋센서에서 감지한 무게 중심이 발을 벗어난 경우, 낙상감지센서가 제어 유닛에 낙상 신호를 전송한다. 인체의 동작 가속도가 기설정된 가속도를 초과하는 경우, 낙상감지센서가 제어 유닛에 또다른 낙상 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인체충격 완화장치는, i) 인체의 둔부, 무릎, 두부, 목 또는 팔목을 감싸도록 적용된 에어백, ii) 에어백과 연결되고, 에어백에 주입될 가스를 저장하는 압축가스 카트리지, iii) 압축가스 카트리지와 연결되고, 가스를 압축가스 카트리지로부터 분출시키도록 적용된 압축가스 카트리지 개방기, iv) 인체 중 발에 위치하여 인체의 무게 중심을 감지 및 저장하는 풋센서(foot sensor), v) 인체의 동작을 감지하는 가속도 센서, vi) 풋센서 및 가속도 센서와 연결되고, 풋센서 및 가속도 센서로부터 각각 감지 신호를 전송받아 인체의 낙상 여부를 판단하는 낙상감지센서, 및 vii) 낙상감지센서로부터 전송받은 신호에 따라 압축가스 카트리지 개방기의 개방을 조절하는 제어 유닛을 포함한다. 무게 중심이 발을 벗어나면서 인체의 동작 가속도가 기설정된 가속도를 초과하는 경우, 제어 유닛은 낙상 방향이 인체의 전방 방향인지 여부를 판단한다.
낙상 방향이 인체의 전방 방향이 아닌 경우, 제어 유닛이 압축가스 카트리지 개방기를 작동시키도록 적용될 수 있다. 낙상감지센서가 제어 유닛에 낙상 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 인체를 덮고, 에어백이 부착되는 의복을 더 포함할 수 있다. 풋센서와 낙상감지센서를 상호 전기적으로 연결하는 전선이 의복에 고정되도록 적용될 수 있다. 의복은 인체 중 다리를 덮는 바지부를 더 포함하고, 바지부의 길이 방향을 따라 전선이 삽입되는 재봉 구멍이 형성될 수 있다. 에어백은 의복에 착탈식으로 부착되어 인체 중 둔부에 대응 위치하도록 적용되고, 에어백은 투습 방수포로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 제어 유닛과 연결되어 인체의 동작 정보를 변환하여 인체의 건강 상태를 수치화하여 나타내는 표시 유닛을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 에어백에 부착되고, 신체의 무게를 감지하는 하중 센서를 더 포함하고, 하중 센서는 표시 유닛에 연결되어 하중 센서로 측정한 하중을 표시 유닛으로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 제어 유닛과 연결되고, 에어백이 작동한 경우, 에어백의 작동 상태를 외부로 무선 전송하는 송신 유닛을 더 포함할 수 있다. 의복에서 인체의 성기 및 항문에 대응하는 부분이 개방되도록 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치는 그 착용감이 우수하고 낙상여부를 좀더 정밀하게 판단할 수 있다. 따라서 외부로부터 신체로 전달되는 충격을 효과적으로 저감시킴으로써 낙상으로 발생할 수 있는 신체의 손상을 최소화할 수 있다. 그 결과, 국가적으로도 낙상으로 인해 발생하는 진료비 및 간병비 등의 직간접 의료비, 낙상환자치료에 소요되는 작업 손실비 및 환자의 조기사망에 따른 노동력 손실 등의 사회적 비용 및 경제적 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 신체충격 완화장치를 실버/의료산업, 고위험군 스포츠/레저, 산업현장에 종사하는 자, 오토바이, 산악자전거, 인라인스케이트, 스케이트보드, 수상스키, 스포츠클라이밍, 스카이서핑 등 각종 익스트림 스포츠(extreme sports, 극한 스포츠) 종사자, 고공철탑 제작/수리, 건물벽 청소업 등 고위험 산업환경에 노출된 작업자, 고령자 또는 환자들에게도 확대 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 풋센서의 작동 개념을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 신체충격 완화장치의 사용 상태를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 4는 도 1의 신체충격 완화장치의 개략적인 작동 순서도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 사용하는 "연결"의 의미는 전기적인 연결뿐만 아니라 기계적인 연결 등 다른 기타 연결 상태를 전부 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 물리적인 연결 관계가 성립되지 않아도 객체들이 상호 영향을 주는 상태에 위치한 경우, 객체들은 상호 연결 상태에 있는 것으로 해석된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체충격 완화장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 신체충격 완화장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 신체충격 완화장치(100)의 구조를 다르게 변형할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 신체충격 완화장치(100)는 에어백(10), 압축가스 카트리지(20), 본체(30), 풋센서(40), 압축가스 카트리지 개방기(50) 및 하중 센서(15)를 포함한다. 여기서, 하중 센서(15)는 경우에 따라 생략할 수 있다. 한편, 본체(30)는 가속도 센서(301), 낙상감지센서(303), 제어 유닛(305), 표시 유닛(307) 및 송신 유닛(309)을 포함한다. 여기서, 경우에 따라 표시 유닛(307)과 송신 유닛(309)은 생략할 수 있다. 또한, 편의상 도 1에는 도시하지 않았지만 전원이 신체충격 완화장치(100)에 구비되어 각 부품들에 전력을 공급한다.
에어백(10)은 그 내부에 압축가스를 매우 빠르게 삽입하면 부풀어 올라서 인체를 감싸서 보호한다. 즉, 착용자가 넘어지는 경우, 에어백(10)이 급속하게 부풀어 올라서 낙상 충격으로부터 인체를 보호한다. 에어백(10)은 땀배출이 원활하면서 외부로부터의 수분 유입을 방지하기 위해 투습 방수포 등으로 제조될 수 있다. 이러한 소재를 사용하여 에어백(10)의 착용감을 향상시킬 수 있다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 투습 방수포 사이에 필름을 삽입하고, 투습 방수포의 가장자리를 밀폐시키면서 재봉하되 필름의 한 가장자리에는 공극(미도시)을 형성할 수 있다. 즉, 에어백(10) 내부로 주입되는 가스에 의해 에어백(10)을 급속 충전시키되 공극(미도시)을 통하여 일정량의 가스를 외부로 배기시킴으로써 에어백(10)에 의한 2차 충격이 착용자에게 가해지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 에어백(10)은 요실금 환자 등이 기저귀 또는 각종 의료보조기구를 착용할 수 있도록 인체의 성기 및 항문에 대응하는 부분이 개방되게 제조할 수 있다.
압축가스 카트리지(20)는 에어백(10)과 연결되고, 그 내부에 에어백에 주입될 가스를 저장한다. 착용자의 낙상을 감지하여 압축가스 카트리지 개방기(50)가 작동하는 경우, 압축가스 카트리지(20)가 개방되면서 압축가스 카트리지(20) 내의 압축가스가 외부로 급속 배출된다. 급속 배출된 압축가스는 에어백(10)으로 유입되어 에어백(10)을 순식간에 부풀게 한다. 한편, 압축가스 카트리지(20)를 외부의 와이어 등으로 당겨서 강제 개방함으로써 에어백(10)을 작동시킬 수도 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 압축가스 카트리지 개방기(50)는 압축가스 카트리지(20)와 연결된다. 압축가스 카트리지 개방기(50)는 압축가스 카트리지(20)에 저장된 가스를 압축가스 카트리지(20)로부터 분출시킨다. 압축가스 카트리지 개방기(50)는 제어 유닛(305)으로부터 작동 신호를 전송받아 작동한다. 전술한 에어백(10), 압축가스 카트리지(20) 및 압축가스 카트리지 개방기(50)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
한편, 본체(30)에 포함된 가속도 센서(301)는 인체의 동작을 감지한다. 착용자가 낙상하는 경우, 그 낙상 속도가 매우 크므로 동작에 대한 가속도도 매우 크게 증가한다. 따라서 가속도 센서(301)에서 측정된 가속도를 통하여 착용자의 낙상 여부를 판단할 수 있다. 가속도 센서(301)는 인체의 동작에 대한 가속도를 측정하여 측정된 가속도를 낙상감지센서(303)로 전송한다. 가속도 센서(301)의 상세한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
가속도 센서(301)와 별도로 구비된 풋센서(40)는 인체 중 발에 위치한다. 따라서 풋센서(40)는 인체의 무게 중심을 감지하여 저장한다. 이하에서는 도 2를 통하여 풋센서(40)를 좀더 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1의 풋센서(40)의 작동 개념을 개략적으로 나타낸다. 도 2에서 풋센서(40)의 감지 영역(42)은 점선의 원으로 나타낸다. 도 2의 풋센서(40)의 작동 개념은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 풋센서(40)의 작동 개념을 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 풋센서(40)는 발(92)의 하부에 위치하도록 신발의 깔창(902) 하부 등에 부착한다. 인가되는 압력에 반비례하여 그 전기 저항이 변하는 반도체 잉크를 회로 사이에 삽입하여 풋센서(40)를 제조할 수 있다. 풋센서(40)는 발바닥의 정적 및 동적 압력 분포를 측정하여 무게 중심을 분석한다. 낙상감지센서(303)(도 1에 도시)는 풋센서(40) 신호를 이용하여 인체의 무게 중심이 감지영역(42)을 벗어났는지 여부를 계산을 통해 인지할 수 있다. 측정된 무게 중심이 감지영역(42)을 벗어난 경우, 인체가 낙상 상태에 놓인 것으로 볼 수 있으므로, 에어백(10)(도 1에 도시)이 작동된다. 풋센서(40)는 로봇 등에 사용되고, 풋센서(40)의 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
다시 도 1로 되돌아가면, 낙상감지센서(303)는 가속도 센서(301) 및 풋센서(40)와 연결된다. 낙상감지센서(303)는 가속도 센서(301) 및 풋센서(40)로부터 각각 감지 신호를 전송받아 인체의 낙상 여부를 판단한다. 즉, 가속도 센서(301)에서 감지한 인체의 동작 가속도가 기설정치를 초과하고, 풋센서(40)에서 감지한 무게 중심이 발을 벗어나는 경우, 인체가 낙상되었다고 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 전술한 바와 같이, 가속도 센서(301)와 풋센서(40)를 동시에 사용하여 낙상 여부를 판단하므로, 신체충격 완화장치(100)의 작동 정확도를 크게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 신체충격 완화장치(100)의 오작동을 방지할 수 있다.
제어 유닛(305)은 낙상감지센서(303)로부터 전송받은 신호에 따라 압축가스 카트리지 개방기(50)의 개방을 조절한다. 즉, 전술한 가속도 센서(301)와 풋센서(40) 각각의 전송 신호에 따라 낙상감지센서(303)가 낙상 상태임을 알리는 전송 신호를 제어 유닛(305)에 전송하는 경우, 제어 유닛(305)의 판단에 따라 압축가스 카트리지 개방기(50)를 작동시키는 신호를 생성하여 송신할 수 있다. 그 결과, 압축가스 카트리지 개방기(50)가 개방되면서 압축가스 카트리지(20) 내의 압축가스가 에어백(10)에 주입된다. 따라서 에어백(10)에 의해 인체를 낙상에 의한 충격으로부터 보호할 수 있다.
한편, 본체(30)는 표시 유닛(307) 및 송신 유닛(309)을 부가적으로 포함할 수 있다. 표시 유닛(307)은 제어 유닛(305)과 연결된다. 제어 유닛(305)에서 인체의 동작 정보를 변환하여 인체의 건강 상태를 수치화할 수 있고, 표시 유닛(307)은 이러한 건강 상태를 수치화하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 표시 유닛(307)을 이용하여 보폭수 등을 계산해 표시할 수 있으므로, 본체(30)를 만보기 등과 동일하게 사용할 수 있다. 한편, 제어 유닛(305) 또는 표시 유닛(307)은 인체의 동작 정보를 저장할 수도 있다. 따라서 운동량 체크 또는 소모 칼로리 등을 계산 및 표시하여 착용자가 건강 상태를 체크할 수 있다.
도 1에 도시한 송신 유닛(309)은 에어백(10)이 작동한 경우, 에어백(10)의 작동 상태를 외부로 무선 전송할 수 있다. 즉, 에어백(10)이 작동한 경우 착용자가 낙상 상태에 놓여 있으므로, 요양원 또는 건강관리센터 등의 관리자에게 이를 자동으로 통지하여 착용자에 대한 후속 조치를 신속하게 취할 수 있다. 예를 들면, 고령자가 낙상 상태에 놓인 경우, 송신 유닛(309)을 통하여 고령자의 위치를 파악하고 고령자의 직계 존속들에게 이를 바로 통보하여 신속하게 대응함으로써 고령자의 건강이 더이상 악화되지 않도록 방지할 수 있다.
도 1에 도시한 하중 센서(15)는 신체의 무게를 감지한다. 하중 센서(15)는 표시 유닛(307)에 연결되어 하중 센서(15)로 측정한 하중을 표시 유닛(307)으로 전송한다. 따라서 하중 센서(15)를 에어백(10)에 부착한 경우, 앉았을 때 인체의 무게가 하중 센서(15)로 전달되므로, 표시 유닛(307)을 통하여 인체의 하중을 확인할 수 있다. 한편, 하중 센서(15)는 하중에 대한 신호를 주기적으로 저장 제공하여 착용자가 체중 변화와 앉은 자세를 모니터링하게 할 수도 있다. 이하에서는 도 3을 통하여 도 1의 신체충격 완화장치(100)가 실제로 사용되는 상태를 좀더 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1의 신체충격 완화장치(100)의 사용 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 신체충격 완화장치(100)의 사용 상태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 신체충격 완화장치(100)의 사용 상태를 다양하게 변형할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 신체충격 완화장치(100)를 의복(80)에 부착하여 사용할 수 있다. 신체충격 완화장치(100)는 바지형, 팬티형 또는 벨트형으로 제조하여 사용할 수 있다. 에어백(10)은 인체를 감싼다. 에어백(10)은 의복(80)과 일체로 제조되거나 의복(80)에 착탈식으로 부착될 수 있다. 에어백(10)은 인체 중 둔부에 대응 위치한다. 특히, 에어백(10)을 허리 아래의 둔부와 양쪽 고관절 부위를 감싸도록 할 수 있다. 또한, 도 3에는 도시하지 않았지만, 에어백(10)을 인체의 무릎, 두부, 목 또는 팔목 등 낙상시 부상이 예상되는 다른 관절 부위 등에 부착할 수도 있다.
에어백(10)이 부착되는 의복(80)은 바지부(801)를 포함한다. 의복(80)은 인체를 덮을 수 있는 형태로 제조된다. 도 3에는 의복(80)이 바지부(801)만 포함하는 것으로 도시하였지만, 이외에 의복(80)이 셔츠 등 다른 부분을 포함하 도록 제조할 수도 있다. 하중 센서(15)는 에어백(10)에 부착된다. 한편, 의복(80)은 요실금 환자 등이 기저귀 또는 각종 의료보조기구를 착용할 수 있도록 인체의 성기 및 항문에 대응하는 부분이 개방되게 제조할 수 있다.
도 3에 점선으로 도시한 바와 같이, 바지부(801)의 길이 방향을 따라 재봉 구멍(85)이 형성된다. 재봉 구멍(85)은 바지부(801) 안쪽이나 바지부(801) 바깥쪽에 모두 형성될 수 있다. 전선(45)을 재봉 구멍(85)에 삽입하여 전선(45)을 의복(80)에 고정시킨다.
도 3에 도시한 바와 같이, 풋센서(40)는 신발(90)의 깔창 밑에 넣어서 사용할 수 있다. 풋센서(40)는 전선(45)을 통하여 본체(30)에 포함된 낙상감지센서(303)(도 1에 도시)와 상호 전기적으로 연결된다. 도 3에는 전선(45)을 통하여 풋센서(40)를 본체(30)에 연결하였지만 이와는 달리 무선으로 풋센서(40)와 본체(30)를 상호 연결할 수도 있다.
본체(30)는 연결선(35)을 통하여 압축가스 카트리지(20)와 병렬 위치한 압축가스 카트리지 개방기(미도시)와 전기적으로 연결된다. 압축가스 카트리지 개방기(미도시)가 개방되는 경우, 압축가스 공급배관(25)을 통하여 압축가스 카트리지(20) 내의 압축가스가 에어백(10)으로 급속 공급된다. 그 결과, 인체를 낙상 충격으로부터 보호할 수 있다.
한편, 본체(30)의 외부에는 표시 유닛(307)이 위치하여 다양한 인체의 동작 정보를 확인할 수 있다. 도 3에는 도시하지 않았지만 하중 센서(15)는 내부 전선을 통하여 표시 유닛(307)과 전기적으로 연결된다.
도 4는 도 1의 신체충격 완화장치(100)의 작동 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 4의 신체충격 완화장치(100)의 작동 순서는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 신체충격 완화장치(100)의 작동 순서를 다양한 형태로 변형할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 단계(S10)에서는 센서에 대한 세팅이 이루어진다. 여기서, 센서는 가속도 센서, 풋센서 및 낙상감지센서를 포함한다. 특히, 낙상감지센서에는 각각 특정값의 가속도 및 무게 중심이 설정된다. 다음으로, 단계(S20)에서는 센서에 의한 인체의 동작 감지가 이루어진다. 즉, 가속도 센서 및 풋센서에서 각각 인체의 동작에 대한 가속도 및 무게 중심에 대한 측정이 이루어진다.
다음으로, 단계(S30)에서는 낙상감지센서가 가속도 센서로부터 전송된 가속도 신호로부터 낙상이 인지되었는지 여부를 판단한다. 측정된 가속도가 기설정치를 초과하는 경우, 인체가 낙상되었다고 판단한다. 낙상이 인지된 경우, 단계(S40)로 진행된다. 반대로, 측정된 가속도가 기설정치 이하인 경우, 인체가 일반적인 상태에 놓여 있으므로, 단계(S20)로 되돌아가 가속도 센서에 의해 인체의 동작을 계속적으로 감지한다.
유사한 형태로, 단계(S32)에서는 낙상감지센서가 풋센서로부터 전송된 무게중심 신호로부터 낙상이 인지되었는지 여부를 판단한다. 측정된 무게 중심이 발을 벗어난 경우, 인체가 전도되었다고 판단한다. 낙상이 인지된 경우, 단계(S40)로 진행된다. 반대로, 측정된 무게 중심이 발을 벗어나지 않은 경우, 인체가 일반적인 상태에 놓여 있으므로, 단계(S20)로 되돌아가 풋센서에 의해 인체의 동작을 계속적으로 감지한다.
단계(S40)는 단계(S30)에서 가속도로부터 낙상이 인지되고, 단계(S32)에서 무게중심으로부터 낙상이 인지된 경우에 한하여 작동한다. 단계(S40)에서는 낙상감지센서로부터 낙상 신호를 전송받은 제어 유닛이 최종적으로 낙상 방향이 인체의 전방 방향인지 여부를 판단한다. 만약, 인체의 전방 방향이 아닌 인체의 후방 방향 또는 인체의 측방 방향으로 인체가 낙상하는 경우, 착용자가 위험한 상황에 놓일 수 있다. 따라서 낙상 방향이 인체의 전방 방향이 아닌 경우, 단계(S50)에서 제어 유닛이 신속하게 압축가스 카트리지 개방기 작동 신호를 생성해서 압축가스 카트리지 개방기에 송신함으로써 에어백을 작동시킨다. 그 결과, 인체를 낙상 충격으로부터 보호할 수 있다. 반대로, 낙상 방향이 인체의 전방 방향인 경우, 손 등으로 낙상을 방지할 수 있으므로, 에어백을 작동시키지 않아도 된다. 따라서 이 경우에는 인체가 일반적인 상태에 놓여 있으므로, 단계(S20)로 되돌아가 가속도 센서 및 풋센서에 의해 인체의 동작을 계속적으로 감지한다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
[부호의 설명]
10. 에어백
15. 하중 센서
20. 압축가스 카트리지
25. 압축가스 공급배관
30. 본체
40. 풋센서
42. 감지 영역
45. 전선
50. 카트리지 개방기
80. 의복
90. 신발
92. 발
100. 신체충격 완화장치
301. 가속도 센서
303. 낙상감지센서
305. 제어 유닛
307. 표시 유닛
309. 송신 유닛
801. 바지부
902. 깔창

Claims (12)

  1. 인체의 둔부, 무릎, 두부, 목 또는 팔목을 감싸도록 적용된 에어백,
    상기 에어백과 연결되고, 상기 에어백에 주입될 가스를 저장하는 압축가스 카트리지,
    상기 압축가스 카트리지와 연결되고, 상기 가스를 상기 압축가스 카트리지로부터 분출시키도록 적용된 압축가스 카트리지 개방기,
    상기 인체 중 발에 위치하여 상기 인체의 무게 중심을 감지 및 저장하는 풋센서(foot sensor),
    상기 인체의 동작을 감지하는 가속도 센서,
    상기 풋센서 및 상기 가속도 센서와 연결되고, 상기 풋센서 및 상기 가속도 센서로부터 각각 감지 신호를 전송받아 상기 인체의 낙상 여부를 판단하는 낙상감지센서, 및
    상기 낙상감지센서로부터 전송받은 신호에 따라 상기 압축가스 카트리지 개방기의 개방을 조절하는 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 풋센서에서 감지한 상기 무게 중심이 상기 발을 벗어난 경우, 상기 낙상감지센서가 상기 제어 유닛에 낙상 신호를 전송하는 신체충격 완화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인체의 동작 가속도가 기설정된 가속도를 초과하는 경우, 상기 낙상감지센서가 상기 제어 유닛에 또다른 낙상 신호를 전송하는 신체충격 완화장치.
  3. 인체의 둔부, 무릎, 두부, 목 또는 팔목을 감싸도록 적용된 에어백,
    상기 에어백과 연결되고, 상기 에어백에 주입될 가스를 저장하는 압축가스 카트리지,
    상기 압축가스 카트리지와 연결되고, 상기 가스를 상기 압축가스 카트리지로부터 분출시키도록 적용된 압축가스 카트리지 개방기,
    상기 인체 중 발에 위치하여 상기 인체의 무게 중심을 감지 및 저장하는 풋센서(foot sensor),
    상기 인체의 동작을 감지하는 가속도 센서,
    상기 풋센서 및 상기 가속도 센서와 연결되고, 상기 풋센서 및 상기 가속도 센서로부터 각각 감지 신호를 전송받아 상기 인체의 낙상 여부를 판단하는 낙상감지센서, 및
    상기 낙상감지센서로부터 전송받은 신호에 따라 상기 압축가스 카트리지 개방기의 개방을 조절하는 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 무게 중심이 상기 발을 벗어나면서 상기 인체의 동작 가속도가 기설정된 가속도를 초과하는 경우, 상기 제어 유닛은 상기 낙상 방향이 상기 인체의 전방 방향인지 여부를 판단하는 신체충격 완화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 낙상 방향이 인체의 전방 방향이 아닌 경우, 상기 제어 유닛이 상기 압축가스 카트리지 개방기를 작동시키도록 적용된 신체충격 완화장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 낙상감지센서가 상기 제어 유닛에 낙상 신호를 전송하는 신체충격 완화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인체를 덮고, 상기 에어백이 부착되는 의복을 더 포함하고, 상기 풋센서와 상기 낙상감지센서를 상호 전기적으로 연결하는 전선이 상기 의복에 고정되도록 적용된 신체충격 완화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 의복은 상기 인체 중 다리를 덮는 바지부를 더 포함하고, 상기 바지부의 길이 방향을 따라 상기 전선이 삽입되는 재봉 구멍이 형성된 신체충격 완화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에어백은 상기 의복에 착탈식으로 부착되어 상기 인체 중 둔부에 대응 위치하도록 적용되고, 상기 에어백은 투습 방수포로 제조된 신체충격 완화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛과 연결되어 상기 인체의 동작 정보를 변환하여 상기 인체의 건강 상태를 수치화하여 나타내는 표시 유닛을 더 포함하는 신체충격 완화장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에어백에 부착되고, 상기 신체의 무게를 감지하는 하중 센서를 더 포함하고, 상기 하중 센서는 상기 표시 유닛에 연결되어 상기 하중 센서로 측정한 하중을 상기 표시 유닛으로 전송하는 신체충격 완화장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛과 연결되고, 상기 에어백이 작동한 경우, 상기 에어백의 작동 상태를 외부로 무선 전송하는 송신 유닛을 더 포함하는 신체충격 완화장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 의복에서 상기 인체의 성기 및 항문에 대응하는 부분이 개방되도록 적용된 신체충격완화장치.
PCT/KR2012/001328 2011-02-23 2012-02-22 신체충격 완화장치 WO2012115444A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/000,938 US9364033B2 (en) 2011-02-23 2012-02-22 Shock-absorbing device for human body

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110016172A KR101093780B1 (ko) 2011-02-23 2011-02-23 신체충격 완화장치
KR10-2011-0016172 2011-02-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012115444A2 true WO2012115444A2 (ko) 2012-08-30
WO2012115444A3 WO2012115444A3 (ko) 2012-11-15

Family

ID=45506272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/001328 WO2012115444A2 (ko) 2011-02-23 2012-02-22 신체충격 완화장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9364033B2 (ko)
KR (1) KR101093780B1 (ko)
WO (1) WO2012115444A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103886266A (zh) * 2012-12-22 2014-06-25 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 防摔控制系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101209904B1 (ko) 2011-04-05 2012-12-10 동의대학교 산학협력단 사용자 낙상 감지장치
KR101341377B1 (ko) 2012-03-21 2013-12-13 (주)다스 추락 감지 보호복
US9532611B2 (en) * 2012-08-03 2017-01-03 Leonard C. Briggs Protective belt apparatus
KR101525832B1 (ko) * 2015-02-09 2015-06-09 주식회사 플레이즈 IoT 대응가능한 바지를 이용한 건강관리용 바지
US11000078B2 (en) * 2015-12-28 2021-05-11 Xin Jin Personal airbag device for preventing bodily injury
US10154695B2 (en) * 2015-12-28 2018-12-18 Xin Jin Personal wearable airbag device for preventing injury
US20190099113A1 (en) * 2016-01-07 2019-04-04 Gunther Röder Method and device for detecting a fall
KR101747671B1 (ko) * 2016-04-22 2017-06-15 연세대학교 원주산학협력단 에어백 가스주입장치
KR101780435B1 (ko) 2016-09-12 2017-09-21 비앤알(주) 배기홀을 구비한 에어백
TWI635464B (zh) * 2016-10-19 2018-09-11 瀚誼世界科技股份有限公司 Speed ??calculator for fall detection
CN106473265B (zh) * 2016-12-03 2018-01-12 石家庄学院 一种智能跌倒监护t恤及其跌倒检测算法
SE1750845A1 (en) * 2017-06-29 2018-12-30 Hoevding Sverige Ab Imroved airbag system
KR102201831B1 (ko) * 2018-12-12 2021-01-13 한성대학교 산학협력단 웨어러블 보행안전 장치
KR102142001B1 (ko) 2019-03-14 2020-08-06 비앤알(주) 에어백용 기계식 벤트수단
KR102309199B1 (ko) * 2019-11-18 2021-10-05 한국로봇융합연구원 사용자 적응형 웨어러블 슈트
US10750806B1 (en) * 2020-04-09 2020-08-25 Briggs Belt Systems, Llc Protective belt apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7017195B2 (en) * 2002-12-18 2006-03-28 Buckman Robert F Air bag inflation device
US20060288464A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Warden Matthew P Personal protection device
JP2007084948A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Honda Motor Co Ltd 着用式エアバッグ装置
KR100842427B1 (ko) * 2007-05-21 2008-07-01 전북대학교산학협력단 골절 방지 의복

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2122529T3 (es) 1995-01-05 1998-12-16 Tytex As Calzoncillos con protectores de las caderas.
US5885229A (en) * 1995-07-19 1999-03-23 Nippon Telegraph & Telephone Corp. Walking pattern processing method and system for embodying the same
US6920647B2 (en) 2000-12-22 2005-07-26 Izaak A. Ulert Hip protector
US7150048B2 (en) 2002-12-18 2006-12-19 Buckman Robert F Method and apparatus for body impact protection
WO2006095440A1 (ja) * 2005-03-11 2006-09-14 Prop Co., Ltd. ハーネス型安全帯
US8622747B2 (en) * 2005-04-28 2014-01-07 Simbex Llc Training system and method using a dynamic perturbation platform
US9179862B2 (en) * 2005-07-19 2015-11-10 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Method and system for assessing locomotive bio-rhythms
US8626472B2 (en) * 2006-07-21 2014-01-07 James C. Solinsky System and method for measuring balance and track motion in mammals
US9295412B2 (en) * 2007-08-15 2016-03-29 Integrity Tracking, Llc Wearable health monitoring device and methods for step detection
US7901325B2 (en) * 2008-09-12 2011-03-08 Joe Henderson Athletic training device
US8172722B2 (en) * 2008-12-05 2012-05-08 Nike, Inc. Athletic performance monitoring systems and methods in a team sports environment
US9176932B2 (en) * 2009-11-25 2015-11-03 Koninklijke Philips N.V. Method for detecting falls and a fall detector
US9078478B2 (en) * 2012-07-09 2015-07-14 Medlab, LLC Therapeutic sleeve device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7017195B2 (en) * 2002-12-18 2006-03-28 Buckman Robert F Air bag inflation device
US20060288464A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Warden Matthew P Personal protection device
JP2007084948A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Honda Motor Co Ltd 着用式エアバッグ装置
KR100842427B1 (ko) * 2007-05-21 2008-07-01 전북대학교산학협력단 골절 방지 의복

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103886266A (zh) * 2012-12-22 2014-06-25 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 防摔控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012115444A3 (ko) 2012-11-15
US20130326800A1 (en) 2013-12-12
US9364033B2 (en) 2016-06-14
KR101093780B1 (ko) 2011-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012115444A2 (ko) 신체충격 완화장치
US8840548B2 (en) Use of a data logger and a system of sensors which detect through a garment information relating to physical and/or biomedical parameters of a person
US7017195B2 (en) Air bag inflation device
US10251433B2 (en) Wearable garment
US5937443A (en) Shock absorbing aid for human body
US7150048B2 (en) Method and apparatus for body impact protection
WO2004056609A9 (en) Inflation control system for inflatable garment
WO2011153175A1 (en) Mouthguard apparatus and related method
CN105411037B (zh) 一种防摔保护系统
KR102201831B1 (ko) 웨어러블 보행안전 장치
WO2018088695A1 (ko) 낙상 방지용 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 낙상 위험 관리 시스템
KR20120102434A (ko) 가속도센서를 이용한 에어조끼
JPH10310919A (ja) 防護服
US20150265449A1 (en) Ankle airbag device and method for preventing sprain injuries
CN105336101B (zh) 防跌倒装置
CN113303765B (zh) 一种检测感兴趣对象的特定种类肌肉问题的系统
CN210447016U (zh) 全方位防跌倒装置
CN211131626U (zh) 一种防止精神病人过激行为的监测防护装置
CN216568430U (zh) 一种用于减少跌倒后损伤的防护装置
CN110597117A (zh) 一种基于imu的智能防摔衣帽系统及其使用方法
CN210672126U (zh) 一种新型摔倒防受伤安全裤
CN220512258U (zh) 一种穿戴式跌倒防护设备
CN211043970U (zh) 一种基于imu的智能防摔衣帽系统
CN212787506U (zh) 一种老人用防跌倒安全裤
CN208493172U (zh) 一种体育训练用防护装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12749835

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14000938

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12749835

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2