KR101945038B1 - 자세 균형 판단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세 균형 판단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피 측정자의 하중을 위치별로 분할하여 측정하고, 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하기 위한 자세 균형 판단장치에 관한 것이다.
또한, 판상의 프레임 상부에 분할, 형성되어 피 측정자의 하중을 분할하여 측정하는 복수 개의 하중 측정부와 상기 프레임 내부에 위치하여 상기 복수 개의 하중 측정부로부터 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 제어부와 상기 제어부의 자세 균형 판단 결과를 피 측정자에게 안내하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자세 균형 판단장치{pose balance judgment device}

본 발명은 자세 균형 판단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피 측정자의 하중을 위치별로 분할하여 측정하고, 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하기 위한 자세 균형 판단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 인체의 자세 불균형시 관절과 근육에 무리가 오며, 통증이 발생할 수 있다.

최근들어 평균적으로 의자에 앉아 있는 시간이 길어지면서, 자세 불균형으로 인한 척추 측만증이나, 근골격 장애가 많아지고 있다.

이러한 척추 측만증이나, 근골격 장애는 바른 자세를 통해 재활 치료를 수행해야 하나, 다른 사람의 도움 없이 혼자서 바른 자세를 취하기는 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국등록실용신안 제20-0215314호 "전자식 자세균형 진단장치"와 같이 혼자서 바른 자세를 유지하는 것이 가능하도록 자세균형을 확인할 수 있는 장치가 개발되었다.

반면, 종래의 자세 균형 진단장치는 단순히 앉은 자세 또는 서있는 자세의 균형에 대해서만 판단할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서, 재활 치료를 요구하는 신경계 손상 환자의 재활이나 하지의 정형외과적 수술 이후 재활이 요구되는 상황에서는 그 효과가 미비한 문제점이 있었다.

한국등록실용신안 제20-0215314호 "전자식 자세균형 진단장치"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 피 측정자의 자세 균형이 불안정할 경우, 이를 피 측정자에게 알려주기 위한 자세 균형 판단장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피 측정자의 기립 또는 착좌 등의 자세의 종류에 관계없이 피 측정자의 자세 균형을 판단하기 위한 자세 균형 판단장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 피 측정자가 올바른 동작을 수행하고 있는지 판단하기 위한 자세 균형 판단장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치는 판상의 프레임 상부에 분할, 형성되어 피 측정자의 하중을 분할하여 측정하는 복수 개의 하중 측정부와 상기 프레임 내부에 위치하여 상기 복수 개의 하중 측정부로부터 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 제어부와 상기 제어부의 자세 균형 판단 결과를 피 측정자에게 안내하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 피 측정자의 신체 데이터를 입력받기 위한 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 입력된 신체 데이터를 바탕으로 기준 데이터를 연산한 후 비교 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 피 측정자의 동작을 입력받기 위한 동작 입력부를 더 포함하며, 상기 동작 입력부를 통해 입력받은 피 측정자의 동작 데이터를 제어부가 기 설정된 기준 동작 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 동작에 따른 자세 균형을 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기 설정된 기준 데이터는 신체 부위에 따른 신체 부위별 데이터를 포함하며, 상기 제어부는 복수 개의 하중 측정부 중 하중이 측정되는 하중 측정부의 각 위치 정보를 바탕으로 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 연산하고, 기 설정된 기준 데이터의 신체 부위별 데이터 중 연산된 신체 부위와 일치하는 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 하중 측정부 사이에 배치되는 도전성 전극부를 더 포함하며, 상기 도전성 전극부는 제어부의 제어에 따라 접촉한 피 측정자의 신체에 전기적 자극을 가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 하중 측정부 사이에 배치되는 도전성 전극부를 더 포함하며, 상기 도전성 전극부는 제어부의 제어에 따라 접촉한 피 측정자의 신체에 전기적 자극을 가하고, 상기 제어부가 도전성 전극부를 통해 피 측정자에게 전기적 자극을 가할 때 전기적 자극에 의한 하중 측정부의 오류를 방지하기 위해 상기 제어부는 도전성 전극부와 하중 측정부를 기 설정된 시간간격으로 교번하여 동작시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치에 의하면, 피 측정자의 자세 균형이 불안정할 경우, 이를 피 측정자에게 알려줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치에 의하면, 피 측정자의 기립 또는 착좌 등의 자세의 종류에 관계없이 피 측정자의 자세 균형을 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치에 의하면, 피 측정자가 올바른 동작을 수행하고 있는지 판단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 방법을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 다른 실시예를 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 다른 실시예를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 방법을 도시한 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 다른 실시예를 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 방법을 도시한 것이며, 판상의 프레임 상부에 분할되어 형성된 복수 개의 하중 측정부를 통해 피 측정자의 하중을 분할하여 측정하는 측정단계(S2)와 상기 복수 개의 하중 측정부로부터 측정된 하중 데이터를 통해 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 연산단계(S3)와 상기 연산단계(S3)를 통해 판단된 자세 균형 결과(기울어진 방향 또는 올바른 자세를 위한 안내)를 피 측정자에게 안내하는 안내단계(S5)를 포함하여 구성된다.

상기 연산단계(S3)는 기 설정된 각 하중 측정부의 위치를 바탕으로 하중이 가해지는 형태에 대해서 연산하여 각 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 판단할 수도 있다.

보다 상세하게는, 복수 개의 하중 측정부 중 하중이 측정되는 하중 측정부의 각 위치 정보를 바탕으로 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 연산하고, 신체 부위에 따른 신체 부위별 데이터를 포함하는 기 설정된 기준 데이터로부터 연산된 신체 부위와 일치하는 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하여 다른 신체 부위를 통해 접촉하고 있더라도 자세의 균형을 판단하고, 피 측정자에게 자세가 어느쪽으로 기울어 있는지 안내할 수 있다.

예를 들면, 피 측정자가 각 하중 측정부의 상부에 양측 발로 기립하고 있을 경우, 복수 개의 하중 측정부 중 하중이 측정되는 하중 측정부의 각 위치 정보를 바탕으로 연산하여 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위가 양측 발이라는 것을 검출하고, 기 설정된 기준 데이터로부터 양측 발로 기립한 상태의 신체 부위별 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하여 자세의 균형을 판단하고, 피 측정자에게 안내하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 자세 균형 판단을 위한 다른 실시예를 도시한 것이며, 입력단계(S1), 동작 입력단계(S3), 자극단계(S6) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.

상기 입력단계(S1)는 측정단계 이전에 피 측정자의 신체 데이터를 입력받게 된다.

이는 피 측정자별로 다른 신체구조를 가질 수 있음에 따라 피 측정자별로 다른 키, 몸무게, 앉은키, 허리둘레, 가슴둘레, 발크기 등의 신체 데이터를 입력받고, 입력된 신체 데이터를 바탕으로 연산하여 기준 데이터를 추출하고, 추출된 기준데이터를 비교 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하게 된다.

즉, 피 측정자 별로 다른 신체구조와 관계없이 개인별로 맞춤형 자세 균형을 판단하고, 안내할 수 있게 된다.

또한, 상기 측정단계(S2)와 연산단계(S4) 사이에 동작 입력부를 통해 피 측정자가 취하는 동작을 입력받는 동작 입력단계(S3)를 더 포함할 수도 있다.

상기 동작 입력단계(S3)는 피 측정자가 취하는 동작을 동작 입력부를 통해 입력받고, 피 측정자의 동작 데이터를 바탕으로 제어부가 기 설정된 기준 동작 데이터에서 피 측정자가 취한 동작과 가장 유사한 동작에 대한 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 피 측정자의 동작 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 동작에 따른 자세 및 자세 균형을 판단하고, 안내하게 된다.

예를 들면, 피 측정자가 스쿼트 동작을 취하게 되면, 동작 입력단계(S3)를 통해 입력된 피 측정자의 동작을 입력받고 피 측정자가 취한 동작과 가장 유사한 동작에 대한 데이터(스쿼트 동작에 대한 데이터)를 제어부가 기 설정된 기준 동작 데이터에서 추출하게 된다.

또한, 제어부는 상기 기준 동작 데이터에서 추출된 데이터와 피 측정자가 취한 동작을 통해 인식한 동작 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 동작과 기준 동작과의 차이점을 피 측정자에게 안내하여 피 측정자가 올바른 자세로 스쿼트 동작을 수행할 수 있도록 유도하게 된다.

또한, 상기 안내단계(S5) 이후에 도전성 전극부를 통해 접촉한 피 측정자의 신체에 전기적 자극을 가하는 자극단계(S6)를 더 포함할 수도 있다.

상기 자극단계(S6)가 수행되는 동안 측정단계(S2)가 동시에 수행되는 형태로 측정단계(S2), 연산단계(S4), 안내단계(S5), 자극단계(S6)는 반복 수행되며, 상기 자극단계(S6)를 통해 피 측정자에게 전기적 자극을 가할 때 전기적 자극에 의한 하중 측정부의 오류를 방지하기 위해 상기 자극단계(S6)와 측정단계(S2)는 기 설정된 시간 간격으로 교번하여 수행되는 것이 바람직하다.

즉, 피 측정자에 자세의 변화에 따라 달라지는 하중을 연속적으로 검출에서부터 연산, 안내, 자극까지 순서대로 반복하여 수행되며, 다만, 하중의 검출을 위한 측정단계(S2)와 자극단계(S6)는 교번하여 복수 횟수 반복된다.

예를 들면, 측정단계(S2), 연산단계(S4), 안내단계(S5), 자극단계(S6)순으로 1회차 판단 및 안내가 수행된 이후 측정단계(S2), 자극단계(S6), 측정단계(S2), 자극단계(S6)와 같이 측정단계(S2), 자극단계(S6)가 교번하여 기 설정된 횟수만큼 반복 수행된 이후 다시 측정단계(S2), 연산단계(S4), 안내단계(S5), 자극단계(S6)순으로 2회차 판단 및 안내가 수행되는 형태로 반복된다.

도 3은 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치를 도시한 것이며, 판상의 프레임(1) 상부에 분할, 형성되어 피 측정자의 하중을 분할하여 측정하는 복수 개의 하중 측정부(2)와 상기 프레임(1) 내부에 위치하여 상기 복수 개의 하중 측정부(2)로부터 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 제어부(3)와 상기 제어부(3)의 자세 균형 판단 결과를 피 측정자에게 안내하기 위한 출력부(4)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 출력부(4)는 디스플레이, 스피커, 램프 중 어느 하나 이상의 출력수단을 포함하여 구성될 수 있도 있다.

또한, 피 측정자의 신체 데이터를 입력받기 위한 입력부(5)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 입력부(5)는 버튼, 다이얼, 터치패드 형태이거나, 터치스크린 형태로 상기 출력부(4)와 일체형으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 입력부(5)를 통해 입력된 신체 데이터를 바탕으로 기준 데이터를 연산한 후 비교 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하게 된다.

또한, 상기 기 설정된 기준 데이터는 신체 부위에 따른 신체 부위별 데이터를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(3)는 복수 개의 하중 측정부(2) 중 하중이 측정되는 하중 측정부(2)의 각 위치 정보를 바탕으로 하중 측정부(2)와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 연산하고, 기 설정된 기준 데이터의 신체 부위별 데이터 중 연산된 신체 부위와 일치하는 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하여 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 연산하고, 신체 부위에 따른 신체 부위별 데이터를 포함하는 기 설정된 기준 데이터로부터 연산된 신체 부위와 일치하는 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하여 다른 신체 부위를 통해 접촉하고 있더라도 자세의 균형을 판단하고, 출력부(4)를 통해 피 측정자에게 안내하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 자세 균형 판단장치의 다른 실시예를 도시한 것이며, 피 측정자의 동작을 입력받기 위한 복수 개의 동작 입력부(6)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 동작 입력부(6)는 프레임(1)의 가장자리에 배치되어 상측에 위치하는 피 측정자의 자세, 동작 등을 측정하게 된다.

이를 위해 상기 동작 입력부(6)는 카메라로 구성되어 피 측정자의 동작에 따른 이미지를 얻거나, 초음파, 레이저를 이용하여 측정되는 피 측정자와의 거리(피 측정자의 팔과 동작입력부 사이의 거리 등)를 통해 제어부는 피 측정자가 취하는 동작을 연산하게 된다.

동작 입력부(6)를 통해 입력받은 이미지 또는 피 측정자와의 거리를 통해 연산된 피 측정자의 동작 데이터를 제어부가 기 설정된 기준 동작 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 동작에 따른 자세 균형을 판단하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 하중 측정부(2) 사이에 배치되는 도전성 전극부(7)를 더 포함하며, 상기 도전성 전극부(7)는 제어부의 제어에 따라 접촉한 피 측정자의 신체에 전기적 자극을 가하도록 구성된다.

또한, 상기 제어부가 도전성 전극부(7)를 통해 피 측정자에게 전기적 자극을 가할 때 전기적 자극에 의한 하중 측정부(2)의 오류를 방지하기 위해 상기 제어부는 도전성 전극부(7)와 하중 측정부(2)를 기 설정된 시간간격으로 교번하여 동작시키게 된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 프레임
2 : 하중 측정부
3 : 제어부
4 : 출력부
5 : 입력부
6 : 동작 입력부
7 : 도전성 전극부

Claims (6)

1. 판상의 프레임 상부에 분할, 형성되어 피 측정자의 하중을 분할하여 측정하는 복수 개의 하중 측정부와;
   상기 프레임 내부에 위치하여 상기 복수 개의 하중 측정부로부터 측정된 하중 데이터를 바탕으로 연산된 비교 데이터와 기 설정된 기준 데이터를 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하는 제어부와;
   상기 제어부의 자세 균형 판단 결과를 피 측정자에게 안내하기 위한 출력부 및
   피 측정자의 동작을 입력받기 위한 동작 입력부와
   피 측정자의 신체 데이터를 입력받기 위한 입력부를 더 포함하며;
   상기 제어부는
   상기 동작 입력부를 통해 피 측정자의 동작을 입력받고 피 측정자가 취한 동작과 가장 유사한 동작에 대한 데이터를 제어부가 기 설정된 기준 동작 데이터에서 추출하여 피 측정자가 취한 동작을 통해 인식한 동작 데이터와 비교 연산하여 피 측정자가 올바른 자세로 동작을 수행할 수 있도록 출력부를 통해 안내하되,
   입력된 신체 데이터를 바탕으로 기준 데이터를 연산한 후 비교 데이터와 비교 연산하여 피 측정자의 자세 균형을 판단하며,
   상기 피 측정자의 동작 데이터는 초음파 또는 레이저를 이용하여 측정되는 피 측정자와의 거리를 통해 얻어지며,
   상기 복수 개의 하중 측정부 사이에 배치되는 도전성 전극부를 더 포함하며,
   상기 도전성 전극부는 제어부의 제어에 따라 접촉한 피 측정자의 신체에 전기적 자극을 가하고,
   상기 제어부가 도전성 전극부를 통해 피 측정자에게 전기적 자극을 가할 때 전기적 자극에 의한 하중 측정부의 오류를 방지하기 위해 상기 제어부는 도전성 전극부와 하중 측정부를 기 설정된 시간간격으로 교번하여 동작시키는 것을 특징으로 하는
   자세 균형 판단장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기 설정된 기준 데이터는 신체 부위에 따른 신체 부위별 데이터를 포함하며,
   상기 제어부는
   복수 개의 하중 측정부 중 하중이 측정되는 하중 측정부의 각 위치 정보를 바탕으로 하중 측정부와 접촉하는 피 측정자의 신체 부위를 연산하고,
   기 설정된 기준 데이터의 신체 부위별 데이터 중 연산된 신체 부위와 일치하는 데이터를 추출하여 하중 데이터와 비교 연산하는 것을 특징으로 하는
   자세 균형 판단장치.
   
5. 삭제
6. 삭제

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