KR101185100B1 - 온열치료기용 신체체형 판단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온열치료기용 신체체형 판단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제어부가 수평 모터를 이용하여 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하고, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하여 인체의 척추길이를 산정하고, 척추를 구성하는 경추, 흉추, 요추, 미추의 각각의 위치를 정확히 파악함으로써, 그 사람에 맞는 경혈점을 산출하여 온열 치료에 이용하도록 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명에 따른 온열치료기용 신체체형 판단방법은 수평모터는 제어부의 제어신호에 의해 이송경로를 따라 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하는 제1단계와, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하고, 상기 측정된 동작 전류 곡선으로부터 척추뼈 1번 또는 10번 영역으로부터 첫 번째 체형판단점을 검출하는 제2단계, 온구기가 이동함에 따라 상기 온구기의 현재위치에서의 수평모터 동작 전류와 이전위치의 수평모터 동작전류 차이의 변화를 측정하여 최대값을 피크치로 판별하여, 두 번째 체형판단점으로 검출하는 제3단계, 데이터베이스에 저장된 척추의 표준데이터를 도출하고, 상기 표준 데이터와 상기 두 개의 체형판단점을 이용하여 전체 척추의 길이 및 척추뼈 길이를 산출하는 제4단계와, 제어부는 상기 구해진 구성요소별 척추의 길이를 수평모터의 제어값으로 하여 수평모터를 제어하는 제5단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

온열치료기용 신체체형 판단 방법{METHOD OF JUDGING THE PHYSICAL STRUCTURE FOR A HYPERTHERMO-THERAPEUTIC APPARATUS}

본 발명은 온열치료기용 신체체형 판단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제어부가 수평 모터를 이용하여 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하고, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하여 인체의 척추길이를 산정하고, 척추를 구성하는 경추, 흉추, 요추, 미추의 각각의 위치를 정확히 파악함으로써, 그 사람에 맞는 경혈점을 산출하여 온열 치료에 이용하도록 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법에 관한 것이다.

인간은 여타 포유동물과는 달리 직립상태에서 생활을 영위하는 신체구조상 척추부위에 많은 하중이 부하되어 상대적으로 쉽게 피로가 유발되는 생태적인 취약점이 있을 뿐만 아니라 특히 노년기에는 면역기능이 현저히 저하됨으로 피로가 풀리지 않고 누적되므로서 각종 성인병이 유발되거나 신체적 통증을 호소하는 경우가 많다.

더욱이 근래에는 급속히 확산되는 인터넷 환경에서 좋지 못한 자세로 장시간 의자에 앉아 컴퓨터에 몰두하는 바람에 심지어 청소년까지도 척추이상에 따른 각종 질병과 통증에 시달리고 있는 실정이다.

인체의 중추신경은 척추를 통하여 신체각부에 전달되며 따라서 척추주위는 각종 성인병은 물론 심장, 폐, 위장 등 각종 장기들의 활동과 관계되는 주요 경혈들이 산재되어 있어 한방에서는 오래 전부터 면역기능의 강화나 신체적 통증의 경감 내지는 치료예방을 위하여 척추경혈에 대한 지압이나 뜸질 등이 침술과 함께 널리 시술되어 왔으며, 최근에는 일반 가정에도 이러한 치료효과를 겨냥하여 온열치료기가 보급 사용되고 있다.

일반적으로, 지압과 온열로 척추의 질병을 치료하는 온열치료기는 램프가 내장된 지압구를 수평으로 이동시키면서 척추쪽의 경락과 경혈을 자극하도록 되어 있는데, 램프에서 발산되는 원적외선은 피부 깊숙히 침투하는 성질이 있어 침의 효과를 얻고, 전열로는 뜸질의 효과를 얻으며, 지압구는 지압효과를 갖도록 한 것이다.

그러나, 종래 온열치료기는 패드와 지압구의 폭은 물론, 다수를 이루는 지압구가 평균적인 체형(신장 및 체중 등)을 이루는 사용자들의 척추 위치를 근거로 하여 설계하는 바, 평균적인 체형에 벗어나는 사용자들이 온열치료를 받고자 할 경우에는 척추쪽의 경락 및 경혈 자극을 통한 척추 교정과 지압효과를 제대로 얻지 못하는 문제점을 갖고 있다. 다시말해, 종래의 온열치료기는 체형이 서로 다른 모든 사용자들을 수용하여 그 사용자들의 척추쪽에 위치하는 경락 과 경혈부위를 자극하지 못하였는 바, 이러한 온열치료기는 극히 제한된 사용자들에게만 그 효과를 창출하는 단점을 내포하고 있었다.

이와같이, 체형이 서로 다른 모든 사용자들의 척추 위치를 파악하기 위해서는 인체의 척추로부터 검출되는 2개 신호를 수신하여야 하며, 이에 대한 다양한 연구가 이루어 지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 제어부가 수평 모터를 이용하여 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하고, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하여 인체의 척추길이를 산정하고, 척추를 구성하는 경추, 흉추, 요추, 미추의 각각의 위치를 정확히 파악함으로써, 그 사람에 맞는 경혈점을 산출하여 온열 치료에 이용하도록 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온열치료기용 신체체형 판단방법은 수평모터는 제어부의 제어신호에 의해 이송경로를 따라 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하는 제1단계와, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하고, 상기 측정된 동작 전류 곡선으로부터 척추뼈 1번 또는 10번 영역으로부터 첫 번째 체형판단점을 검출하는 제2단계, 온구기가 이동함에 따라 상기 온구기의 현재위치에서의 수평모터 동작 전류와 이전위치의 수평모터 동작전류 차이의 변화를 측정하여 최대값을 피크치로 판별하여, 두 번째 체형판단점으로 검출하는 제3단계, 데이터베이스에 저장된 척추의 표준데이터를 도출하고, 상기 표준 데이터와 상기 두 개의 체형판단점을 이용하여 전체 척추의 길이 및 척추뼈 길이를 산출하는 제4단계와, 제어부는 상기 구해진 구성요소별 척추의 길이를 수평모터의 제어값으로 하여 수평모터를 제어하는 제5단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 온열치료기용 신체체형 판단방법은 제어부가 수평 모터를 이용하여 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하고, 상기 수평모터의 동작 전류를 측정하여 인체의 척추길이를 산정하고, 척추를 구성하는 경추, 흉추, 요추, 미추의 각각의 위치를 정확히 파악함으로써, 사람마다 다른 신체 체형에 따라 온열기를 제어할 수 있고, 각 경혈점 위치에서의 뜸, 지압 및 마사지를 정확히 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 온열치료기의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 신체체형 판단방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라 수평모터의 전류 곡선의 일실시예를 나타낸 도면이다.

이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 온열치료기의 구성을 나타낸 것이다. 도1에 의하면, 온열치료기(100)는 기본적으로 사용자의 상체 및 그의 척추부위를 대상으로 하여 사용되는 주매트(101)와 사용자의 하체 부위를 대상으로 하여 사용되는 보조매트(102)를 포함한다. 또한, 필요에 따라 상기의 주매트와 보조매트를 올려놓고 지지하는 탑재부(103)를 포함할 수 있다. 온열치료기(100)에는 사용자의 척추 방향으로 이동하여 사용자의 신체부위(특히, 사용자의 등 부위)에 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공하기 위해 온구기(110)가 구비된다. 온구기(110)는 전원부에서 공급된 전기에너지를 이용하여 발생된 고온의 열 및 원적외선 등을 이용하여 사용자에게 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공한다. 상기의 온구기(110)는 형태에 따라 캡형과 롤러형을 모두 포함한다. 온구기의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상과 구조가 가능하다. 이러한 온구기로는 전기 에너지를 이용하여 발열하는 발열부와, 발열부에 의해 가열 되는 가열부를 구비한다. 본 실시예에서는 상기 발열부로 램프 또는 전기 히터 등을 사용하고, 가열부로는 옥등의 원적외선 방사체를 사용한다. 하지만, 이러한 발열부와 가열부를 이에 한정되지 않고 다양한 발열체 또는 열에 의한 가열이 가능한 다양한 재질과 물질이 사용될 수 있다.

온열치료기(100)에는 상기의 온구기(110)가 온열치료기 내부에서 왕복이동 가능하도록 모터(140)와 이송수단(126)이 구비된다. 모터(140)는 전기에너지를 공급받아 회전하며, 이송수단(126)은 상기의 모터(140)에 연결되어 있고 그의 회전에 따라 그 회전력을 전달하여 온구기를 이동시킨다. 이송수단(126)은 온구기(110)에 결합되고, 모터(140)의 정회전 또는 역회전에 따라 온구기(110)를 전후 방향(즉, 한쪽 방향 또는 반대쪽 방향)으로 이송시키는데 사용된다. 상기의 이송수단(126)은 이송벨트와 이송체인과 이송로프 중에서 선택적으로 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 모터의 구동력을 이용해서 물체를 이송시키는 다양한 수단이 사용될 수 있다.

온열치료기(100)는 치료기의 동작을 제어하는 제어부와, 사용자의 조작 신호를 입력 받아 이를 제어부에 제공하는 입력부, 입력되는 정보를 저장하는 메모리를 포함한다. 상기 제어부는 온열치료기의 각종 부품들이 작동하는 시기와 범위 및 시간 등을 통제하고, 미리 프로그램되어 입력된 정보에 따라 각종 부품들을 작동시키거나 작동을 멈추게 한다. 본 실시예에서 제어부는 단일 또는 다수의 PCB 상에 장착된 단일 또는 다수의 제어 칩 또는 제어 소자일 수 있다. 상기 메모리에는 질병정보, 마사지 정보, 입력부를 통해 입력되는 정보가 저장된다. 상기 입력부는 사용자가 손으로 파지하여 필요한 정보를 입력할 수 있다. 여기서 입력부는 유, 무선의 다양한 구조가 가능하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온열치료기용 신체체형 판단방법이다.

먼저, 수평모터는 제어부의 제어신호에 의해 이송경로를 따라 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하고(S101), 상기 수평모터의 동작 전류를 측정한다. 상기 측정된 동작 전류 곡선으로부터 체형판단점을 검출한다(S102). 체형이 서로 다른 모든 사용자들의 척추 위치를 파악하기 위해서는 인체의 척추로부터 2개의 체형판단점이 검출되어야 한다. 첫 번째 체형판단점은 척추뼈 10번 영역에서 검출된다. 즉, 목부터 경추가 순서대로 1~7번까지, 흉추가 순서대로 1~12번까지, 요추가 순서대로 1~5번까지, 그리고 천골과 미골이 순서대로 형성된 척추뼈의 추골을 목부터 순서대로 1~30번(또는 1~26번)으로 명명한 상태로, 목부터 척추 스캔을 진행하면 견갑골이 위치하는 지점과 골반뼈가 위치하는 지점에서 피크치가 검출됨을 실험을 통해 파악하였고, 이는 도 1과 같이 사람이 누운상태에서 온구기가 이동중 견갑골과 골반뼈와 접촉되면서 순간적으로 저항을 받기 때문이며, 척추뼈는 해부학적으로 견갑골과 골반뼈가 위치하는 지점이 척추뼈의 10번 위치와 24번 위치에 근접한 특징을 갖는다. 이러한 척추뼈의 구조에 따라, 첫 번째 피크치가 검출되는 위치가 척추뼈 10번의 위치가 되고, 첫 번째 체형판단점이 된다. 또한, 온구기가 동작하는 위치를 척추뼈 1번 위치에서 시작하게 되면, 피크치를 검출하지 않더라도 척추의 위치를 파악할 수 있어, 상기 척추뼈 1번 위치가 체형판단점이 된다. 두 번째 체형판단점은 척추뼈 24번 영역에서 검출된다. 그러나, 온구기가 골반뼈를 이동할 시 온구기의 틸팅이 발생하거나 온구기와 함께 사용자의 신체가 함께 아래로 밀려 내려가는 밀림 현상이 발생하면, 모터전류의 급격한 변화가 발생하게 되어 척추뼈 24번의 위치 영역에서의 피크치를 정확하게 판별할 수 없게 된다. 이와같이 사용자의 척추에 대해서, 온구기의 정상적인 스캔이 이루어지지 않아서 피크치가 검출되지 않는 경우, 피크치 검출 알고리즘에 의하여 산출할 수 있다(S103). 피크치 검출 알고리즘은 온구기가 이동함에 따라 상기 온구기의 현재위치에서의 수평모터 동작 전류와 이전위치의 수평모터 동작전류 차이의 변화를 측정하여 최대값을 피크치로 판별하고, 두 번째 체형판단점으로 결정한다. 이때 이전위치는 전면 온구기와 후면 온구기사이의 거리만큼 이전의 위치에 온구기가 도달한 위치를 말한다. 도3(a)를 참조하여 상세하게 설명하면, 상기 그래프의 가로축은 온구기가 이동함에 따라 온구기는 척추를 따라서 동작하는 위치를 의미하며, 상기 그래프의 세로축은 온구기의 수평모터 동작 전류를 나타낸다. 이때, 온구기의 현재위치를 (l)이라고 하면, 온구기의 이전위치는 전면 온구기와 후면 온구기사이의 거리만큼 이전의 위치에 해당하는 (k)가 된다. 거리값 (m)은 전면 온구기와 후면 온구기사이의 거리값을 나타내고, 상기 거리값 (m)만큼 이전의 위치가 이전위치가 된다. 또한, (n)은 현재위치(l)과 이전위치(k)사이의 수평모터 동작전류 차이값을 나타낸다. 따라서, 온구기가 척추를 따라 이동함에 따라 각 위치에서의 수평모터의 동작전류 차이값 (n)이 계산된다. 상기 차이값이 최대가 되는 값을 피크치로 하고 그때 온구기의 위치를 척추의 24번 위치로 한다. 이때 척추의 24번 위치가 두 번째 체형판단점이 된다. 도3(b)는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이때, 온구기의 현재위치를 (p)이라고 하면, 온구기의 이전위치는 전면 온구기와 후면 온구기사이의 거리값(q)만큼 이전의 위치에 해당하는 (o)가 된다. (r)은 현재위치(l)과 이전위치(k)사이의 수평모터 동작전류 차이값을 나타낸다. 따라서, 온구기가 척추를 따라 이동함에 따라 각 위치에서의 수평모터의 동작전류 차이값 (r)이 계산된다. 상기 차이값 (r)이 최대가 되는 값을 피크치로 하고 그때 온구기의 위치 (p)를 척추의 24번 위치로 한다. 이때 척추의 24번 위치가 두 번째 체형판단점이 된다.

다음, 척추뼈 1번과 24번 영역 또는 척추뼈 10번과 24번 영역에서 각각의 체형판단점이 결정되면, 측정된 체형판단점 간의 간격인 측정치로부터 척추의 표준 데이터를 이용하여 척추의 길이를 산출한다(S104). 전체 척추의 길이가 산출되면, 데이터베이스의 척추의 표준 데이터를 이용하여 경추, 흉추, 요추, 미추의 길이 또는 1번부터 30번까지의 각각의 척추의 길이를 산출한다. 상기 데이터베이스에는 많은 척추 정보가 저장되어 있다. 이러한 척추 정보는 다수의 척추 전체 길이와 함께 해당 척추의 체형판단점 간의 거리, 경추, 흉추, 요추, 미추의 표준길이와 1번부터 30번까지 각각 척추의 표준길이가 다수개의 표준데이터로 정리된 정보이다. 따라서, 표준데이터에 저장된 체형판단점 간의 간격과 척추 길이의 비례관계를 이용하여 실제 사용자에게서 측정된 체형판단점간의 간격인 측정치를 통해 구성요소별 척추의 길이를 산출하는 것이 가능하다.

상기 산출된 구성요소별 척추의 길이가 구해지면, 상기 구해진 구성요소별 척추의 길이가 수평모터의 제어값이 되며, 제어부는 상기 구해진 수평모터의 제어값을 이용하여 수평모터를 동작하게 함으로써 온열기가 사용자의 척추를 따라서 사용자의 체형에 맞게 동작하게 된다(S105).

100: 온열치료기 101: 주매트
102: 보조매트 103: 탑재부
110: 온구기 126: 이송수단
140: 모터

Claims (3)

1. 수평모터는 제어부의 제어신호에 의해 이송경로를 따라 온구기를 구동하여 사용자의 전체 척추를 스캔하는 제1단계와;
   상기 수평모터의 동작 전류를 측정하고, 상기 측정된 동작 전류 곡선으로부터 척추뼈 1번 또는 10번 영역으로부터 첫 번째 체형판단점을 검출하는 제2단계
   온구기가 이동함에 따라 상기 온구기의 현재위치에서의 수평모터 동작 전류와 이전위치의 수평모터 동작전류 차이의 변화를 측정하여 최대값을 피크치로 판별하여, 두 번째 체형판단점으로 검출하는 제3단계
   데이터베이스에 저장된 척추의 표준데이터를 도출하고, 상기 표준 데이터와 상기 두 개의 체형판단점을 이용하여 전체 척추의 길이 및 척추뼈 길이를 산출하는 제4단계와;
   제어부는 상기 구해진 구성요소별 척추의 길이를 수평모터의 제어값으로 하여 수평모터를 제어하는 제5단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계는
   상기 온구기가 척추를 따라 이동함에 따라 각 척추 위치에서의 수평모터의 동작전류값을 계산하는 제3-1단계;
   상기 온구기의 현재위치에서의 수평모터 동작 전류와 이전위치의 수평모터 동작전류 차이값의 변화를 측정하는 제3-2단계;
   상기 차이값이 최대가 되는 값을 피크치로 하고, 상기 피크치에서의 온구기의 위치를 척추뼈 24번 위치로 하여, 상기 두 번째 체형판단점으로 결정하는 제3-3단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법
   
3. 제1항 내지 제2항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 이전위치는 전면 온구기와 후면 온구기사이의 거리만큼 이전의 위치에 온구기가 도달한 위치인 것을 특징으로 하는 온열치료기용 신체체형 판단방법
   
   

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