KR20160105570A - Smart safety system for spinel paralysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 척수 손상에 의해 신체 감각을 상실한 사람들이 휠체어를 사용하여 외부 활동을 할 때 처할 수 있는 위험 상황에 대한 물리적, 정신적 부담을 경감시키기 위한 목적으로 발명된 고안으로, 기술적으로는 언급된 수요자들의 상실된 감각을 대체하고 위험 상황에 대처할 수 있도록 기계와 전기전자 기술을 융합하여 체온측정 및 조절, 자세감지 및 경고 등의 기능을 갖는 하지마비 장애인용 지능형 안전 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 척수손상과 같은 하지마비 장애인뿐만 아니라, 아동들의 학습 자세 교정이나 척추 측만증 초기 환자, 나아가서는 사무직 종사자들의 자세 교정에도 응용하여 생활 보조기구로 사용이 가능할 것이다.The present invention was invented for the purpose of alleviating the physical and mental burdens of a dangerous situation that can be encountered when a person who has lost his / her body sensation due to spinal cord injury uses an external activity using a wheelchair, The present invention relates to an intelligent safety system for a person with a paraplegia having functions of measuring and adjusting body temperature, attitude detection, and warning by fusing a mechanical and electric / electronic technology to cope with a dangerous situation. The present invention can be applied not only to persons with lower limb paralysis such as spinal cord injury but also to the posture correction of children, posture correction of early scoliosis patients, and posture correction of office worker, and can be used as a life support apparatus.
Description
본 발명은 하체마비 장애인의 자세 감지 및 체온 유지를 위한 지능형 안전 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 실제 체온과 미리 설정한 체온을 상시 비교해 의복에 부착된 발열 내지 냉각 기능으로 날씨에 상관없이 일정한 체온을 유지할 수 있게 해주며, 관성 측정 장치를 이용해 휠체어에서 이탈하거나 추락 시 주변에 경고를 통해 안전을 보장하고 자세 감지 패드에서 상시 자세를 감지해 같은 자세로 일정 시간이 지나면 욕창 등의 방지를 위하여 자세를 변경하도록 알려주는 기술에 관한 발명이다.
The present invention relates to an intelligent safety system for detecting a posture of a person with a paraplegia and maintaining the body temperature. More particularly, the present invention relates to an intelligent safety system for maintaining a body temperature , And it uses inertial measurement device to detach from the wheelchair or warn the surroundings in case of fall, to ensure safety, and to detect the normal posture from the posture detection pad. After a certain period of time in the same posture, To the user.
거동이 불편한 노인이나 하반신 등 신체 기능 일부를 상실한 장애인들은 일상적인 이동수단으로 휠체어를 주로 사용한다. 이때 사용자가 휠체어에서 추락하거나 장시간 자세를 바꾸지 않아 욕창이 발생할 수 있는 위험이 있는데, 특히 하지가 마비된 사용자는 이런 문제를 스스로 감지하고 대처하는 것이 불가능하다. 척수손상 환자의 경우 마비된 부분에서 기온을 감지할 수 없고, 체온을 조절하는 신경계가 손상되어 오한, 발열의 위험에도 노출되어 있다. 이런 위험들은 실외활동을 원하는 휠체어 사용자들에게 큰 심리적 부담으로 작용한다. People with disabilities who have lost some of their physical functions, such as elderly people with low mobility or lower back, use wheelchairs as a means of daily mobility. At this time, there is a danger that the user may fall down from the wheelchair or change the posture for a long time, and in particular, the user having paralyzed legs can not detect and cope with such a problem by themselves. In spinal cord injured patients, the temperature is not detected in the paralyzed parts, and the nervous system that controls the body temperature is damaged, and it is exposed to the risk of chills and fever. These dangers are a great psychological burden on wheelchair users who want outdoor activities.
본 발명은 기계와 전기전자 분야가 융합된 메카트로닉스의 결과물이며 생활 보조기구 기술에 해당한다. 본 발명에서 제안하는 알고리즘을 바탕으로 자세 변경 권고/체온 조절/추락 알림 기능을 상황에 맞게 수행하도록 적절한 파라미터를 선정하여 구현된 통합형 안전시스템이 제공된다. 본 발명은 자세 감지 및 체온 유지를 위한 지능형 안전 시스템의 구성 요소 및 제조 방법을 포함한다.
The present invention is the result of a mechatronics which is a fusion of mechanical and electric and electronic fields, and corresponds to the life auxiliary apparatus technology. An integrated safety system implemented by selecting appropriate parameters to perform the attitude change recommendation / body temperature control / fall notification function according to the situation based on the algorithm proposed in the present invention is provided. The present invention includes components and methods of intelligent safety systems for attitude detection and body temperature maintenance.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주로 척수 손상 장애인의 휠체어 사용을 보조하는 것이나, 감각이 퇴화되거나 근/골격계가 취약하여 거동이 불편한 고령층으로의 확장 사용이 가능하다. 본 발명의 장치를 구현하기 위한 제작 및 조립 기술은 높은 수준을 요하지 않으나 제어시 사용자의 생활 양식에 맞는 적절한 파라미터를 선정하고 상기 언급된 기술들을 구현하는데 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to assist the use of wheelchairs in persons with spinal cord injuries, or to extend the use thereof to aged people with impaired senses or weak muscles / skeletal muscles. The fabrication and assembly techniques for implementing the device of the present invention do not require a high level but are intended to select appropriate parameters for control of the lifestyle of the user at the time of control and implement the above-mentioned techniques.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 휠체어 사용자가 착용시 위화감을 느끼지 않는 범위에서 본 목적인 온도 측정, 냉각, 발열, 둔부접촉 패턴 감시, 휠체어 이탈, 추락 감지 기능을 원활하게 수행할 수 있는 의복과 자세 감지 패드의 유연한 소재 선정 및 디자인에 있다. 자세 감지 패드는 크게 사용자가 직접 접촉하는 상판과 기구의 각종 전기적 배선을 하기 위한 하판, 스위치 헤드부로 나뉜다. 기존의 방석 두께와 유사하게 만듦과 동시에 자세 방석의 기능을 유지하기 위해 상판은 연질의 실리콘 고무 재질로 이루어져 있다. 의복에는 발열과 냉각 기능 구현을 위한 가벼운 부품을 사용하였으며 복잡한 전기 배선 등은 모두 앞서 언급한 자세 감지 패드의 하판 내에 고정되어 IDE 케이블과 박스 헤더로 의복에 따로 만든 주머니에 수납된 마이크로 프로세서에 견고하게 접속된다. 해당 마이크로 프로세서를 이용하여 각 센서의 측정값을 실시간으로 감시하며, 측정값을 이용하여 사전에 탑재한 알고리즘을 바탕으로 자세 변경 권고/체온 조절/추락 알림 기능을 상황에 맞게 수행할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of monitoring a temperature of a wheelchair, the method comprising the steps of: measuring temperature, cooling, heating, monitoring a contact part of the buttocks, It is in flexible material selection and design of clothes and attitude detection pad that can be. The attitude detection pad is largely divided into a top plate, which is directly contacted by the user, and a bottom plate and a switch head portion, which are used for various electrical wiring of the device. The top plate is made of soft silicone rubber to maintain the cushioning function at the same time as the existing cushion thickness. All of the complicated electric wiring is fixed in the bottom plate of the above-mentioned posture sensing pad, and the IDE cable and the box header are firmly attached to the microprocessor housed in a separate pocket made of clothing. Respectively. The microprocessor monitors the measured values of each sensor in real time. Based on the pre-loaded algorithm, it is possible to perform attitude change recommendation / body temperature control / fall notification function according to the situation.
본 발명은 상체 냉각과 발열 기능을 사전에 설정된 기준 체온과 상시 비교하여 자동적으로 수행하여 체온을 유지하는 의복에 휠체어에서 이탈, 추락 사고 발생시 이를 주변에 알려주는 기능을 탑재하고, 지속적인 자세 감지를 통해 사용자로 하여금 욕창 방지 및 근/골격계 이상을 유발할 수 있는 자세에서 벗어나기 위한 주의를 환기시키는 안전 시스템이다. The present invention is characterized in that the upper body cooling function and the heat generating function are automatically compared with the preset reference body temperature and the function of informing the surroundings when a falling or falling accident occurs in the wheelchair is stored in the clothes for maintaining the body temperature, It is a safety system that prompts the user to take care of avoiding pressure ulcers and avoiding postures that can cause muscle / skeletal system abnormalities.
욕창은 척수손상 장애인들에게 빈번히 발생하는 피부 괴사이며, 장애 정도에 상관없이 압력이 지속적으로 가해진 곳의 심부조직과 피부에 괴사가 발생하여 생기는 것으로 척수손상 장애인의 경우 가장 욕창이 쉽게 발생하는 둔부에서도 돌출되어 피부를 압박하는 꼬리뼈를 제거하는 수술을 받기도 한다. 또한, 한 번 욕창이 발생하면 치료에 장시간이 소요되며 외부 활동 또한 제한되게 된다. 따라서 욕창은 미리 예방하기 위한 활동이 권장되며, 이를 위해 보조자를 상시 동반시킬 수 있으나, 이것은 근본적인 해결책이 되기 어렵다. 척수손상 장애인의 삶의 질을 향상시키기 위해서는 그들의 사회 복귀를 장려하는 사회적 분위기 조성도 중요하나, 그들의 상실된 기능으로 인해 저하된 자립성을 향상시킬 도구가 절실하다. 본 발명은 이러한 관점에서 욕창의 원인이 되는 시간과 압력에 비례관계를 마이크로 프로세서에 의해 상시 감시함으로써 욕창 예방을 위한 자세 변경 경각심을 일깨워 줄 수 있다. 여기에 체온 조절 기능이 탑재된 의복을 착용하여 체온을 정상 상태로 유지할 수 있어 보다 안심하고 외부 활동을 지속할 수 있다. 또한, 보조자 없이 인적이 드문 곳에서 활동하는 도중 휠체어 조작 실수 등으로 휠체어에서 이탈, 추락하여 부상을 당했을 경우에 대신 주변에 도움을 요청하는 기능이 탑재되어 있어 척수손상 장애인이 혼자 장시간 외부에서 활동하는 부담감을 대폭 경감시켜줄 것으로 기대된다. The pressure ulcer is a skin necrosis that occurs frequently in spinal cord injured people. It is caused by necrosis of the deep tissue and skin where pressure is continuously applied irrespective of the degree of the disorder. In the spinal cord injured person, It also receives surgery to remove the caudal bone that protrudes and presses the skin. In addition, once a pressure ulcer occurs, treatment takes a long time and external activity is restricted. Therefore, it is recommended that the pressure ulcer be prevented from being acted in advance, and the assistant can be accompanied at all times, but this is not a fundamental solution. In order to improve the quality of life of people with spinal cord injuries, it is important to create a social atmosphere that promotes their return to society, but there is a need for tools to improve self-sufficiency due to their lost function. From this point of view, the present invention can remind the posture change alert for prevention of the pressure ulcer by constantly monitoring the proportional relationship between the time and the pressure which cause the pressure ulcer by the microprocessor. The body temperature can be maintained in a normal state by wearing clothes equipped with the body temperature control function, so that the external activity can be continued more reliably. In addition, when a person is injured in a wheelchair due to a wheelchair manipulation mistake while working in a place with no human assistant, it is equipped with the function of requesting help around the person. It is expected to greatly reduce the burden.
본 발명에서 제안하는 안전 시스템은 주로 척수 손상 장애인의 휠체어 사용을 보조하는 것이나, 감각이 퇴화되거나 근/골격계가 취약하여 거동이 불편한 고령층, 아동들의 학습 자세 교정이나 척추 측만증 초기 환자, 나아가서는 사무직 종사자들의 자세 교정에도 응용하여 생활 보조기구로 확장 사용이 가능할 것이다.
The safety system proposed in the present invention mainly supports the use of wheelchairs in persons with spinal cord injuries, but also provides support for the use of wheelchairs for persons with spinal cord injuries, an elderly person with a sense of degeneration or weakness of skeletal / skeletal system, It is also applicable to the posture correction of the posture and it will be possible to use it as a life support device.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안전시스템의 개념도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 감지 패드의 개념도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자세 감지 패드의 스위치 측면도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치의 환형 탄성체 디스크의 몰드 개념도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자세 감지 패드 하판의 개념도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 알고리즘 예시1 is a conceptual diagram of a safety system according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a conceptual diagram of the posture detecting pad according to the embodiment of the present invention.
3 is a side view of the switch of the attitude detection pad according to the embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a conceptual view of a mold of an annular elastic disk of a switch according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a conceptual diagram of a lower pedestal pad according to an embodiment of the present invention
Figure 6 shows an example algorithm according to an embodiment of the present invention
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples can be modified in various forms and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
본 발명의 장치(대표도1)는 경화 수지 부품, 열선, 실리콘 고무, 직물, 소형 배터리, 온도 센서 소자, 가속도계, 소형팬, 마이크로 프로세서와 기판을 포함한 전자부품(저항, 도선, 부저, LED 등)으로 구성되어 있다. 자세 감지 패드(대표도1-11, 도1)는 합판을 방석 형상으로 외측을 가공 후 하판(22, 32)으로 하며, 경화 수지로 제작된 볼록 렌즈 형상 스위치 헤드(23, 33) 복수개를 하판에 배치한다. 스위치 헤드의 아랫면의 중심에는 전도체를 삽입하여 돌출시키고, 스위치 헤드가 배치되는 하판에도 전도체를 스위치 헤드의 개수만큼 삽입한다. 위아래를 쌍으로 이루는 복수개의 전도체에는 스위치 헤드측에 전자 회로의 Vcc를 연결하고 하판측은 마이크로 프로세서의 각 A/D포트와 GND에 연결된다. 스위치 헤드와 하판 사이에는 연질 실리콘 고무로 제작된 환형 탄성 디스크(34)가 삽입되어 두 전도체가 수직으로 압력이 가해졌을 때 통전되도록 한다. 탄성 디스크는 시중의 실리콘 고무 재질 중 적절한 특성을 지닌 것을 임의의 형상, 두께로 된 틀(도3)을 이용하여 마련할 수 있다. 각 스위치 헤드가 횡 방향으로 이탈하는 것을 하는 것을 방지하기 위해 원통형으로 수직 가이드가 하판 형상 가공에 반영된다. 사용자가 실제로 접촉하게 되는 상판(21, 31)은 아랫면이 평평하며 윗면은 굴곡을 갖춘 방석형태의 실리콘 고무 재질로 이루어져 있다. 체온 조절 및 추락 감지를 위한 의복은 직물을 가공한 후 두 겹으로 이루어진 직물의 내부에 열선을 배치하고 리튬이온 배터리로 전기를 공급하여 발열시킨다. 온도 센서(13)는 의복류에 직접 삽입되거나 벨크로 테잎을 조합하여 원하는 신체부위에 고정하며, 냉각을 위한 팬(12) 역시 의복의 원하는 위치에 부착된다. 전체 시스템의 전기 계통은 모두 동일한 전원에서 이루어진다. 추락감지를 위한 관성측정장치(14)는 사용자의 움직임을 방해하지 않는 의복의 임의의 부위에 부착되어 신체의 급격한 기울기 변화를 측정한다.
The apparatus of the present invention (Representative Fig. 1) can be applied to electronic components (resistance, conductors, buzzer, LED, etc.) including a cured resin component, a heat wire, a silicon rubber, a fabric, a small battery, a temperature sensor element, an accelerometer, ). 1 to Fig. 1), a plurality of convex lens-
11...자세 감지패드 12...온도조절 장치
13...온도센싱 장치 14...관성 측정 장치
21...자세 감지패드 상판 22...자세 감지패드 하판
23...스위치 모듈
31...자세 감지패드 상판 32...자세 감지패드 하판
33...스위치 헤드 34...탄성 디스크11 ...
13 ...
21 ... posture detection pad
23 ... switch module
31 ... posture detection pad
33
Claims (4)
Clothing that wears in the form of a garment to measure and adjust body temperature and sense leaning
[2] The apparatus of claim 1, wherein the garment comprises an attitude detection pad, a body temperature measurement and adjustment device, and an inertial measurement device capable of sensing a posture, An intelligent safety system comprising a control unit for controlling the vehicle.
[Claim 2] The posture detecting pad according to claim 2, wherein the posture detecting pad comprises: A switch for sensing a contact according to a load distribution when the user is seated; Characterized in that it is in the form of a cushion consisting of a lower plate supporting a load and a switch installed therein.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150027874A KR20160105570A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Smart safety system for spinel paralysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150027874A KR20160105570A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Smart safety system for spinel paralysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160105570A true KR20160105570A (en) | 2016-09-07 |
Family
ID=56949755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150027874A KR20160105570A (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Smart safety system for spinel paralysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160105570A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108702432A (en) * | 2017-09-11 | 2018-10-23 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Holder camera and unmanned plane with the holder camera |
-
2015
- 2015-02-27 KR KR1020150027874A patent/KR20160105570A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108702432A (en) * | 2017-09-11 | 2018-10-23 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Holder camera and unmanned plane with the holder camera |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150227 |
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| PA0201 | Request for examination | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160912 Patent event code: PE09021S01D |
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Patent event date: 20170322 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160912 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |