JP2020000880A - コア安定化運動管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】コア安定化運動を管理するためのシステムを提供する。【解決手段】コア安定化運動管理システムは、腹筋が収縮して圧力センサを押し出す力を感知する少なくとも一つの感知部１１０と、腹筋が最大に収縮した場合、感知部で測定された最大値を受信して最大値の１／ｎ（ｎは、実数）である基準値を算出し、基準値を対応する区間ごとにディスプレイ装置１４０に表示する基準値制御部１２０と、腹筋の収縮と弛緩によって感知部で感知された測定値を受信して基準値が表示されるディスプレイ装置に測定値を表示する測定値制御部１３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、コア安定化運動（ｃｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｅｘｅｒｃｉｓｅ）管理システムに関し、特に、腹筋の収縮と弛緩が所望の程度に達したかを視覚的に比較できるように表示し、コア安定化運動を効率よく遂行できるようにするコア安定化運動管理システムに関する。

腰痛患者の痛み軽減と症状の好転のためにコア安定化（ｃｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）運動の効果については広く知られている。コア安定化とは、脊椎を囲んでいる胴体の筋肉（腹直筋、外腹斜筋、内腹斜筋、脊柱起立筋等）が脊椎を安定にさせる能力をいう。コア安定化運動としては、腹が奥側に入るように腹筋を収縮させる運動（ａｂｄｏｍｉｎａｌ ｈｏｌｌｏｗｉｎｇ）と、腹が外側に出るように腹筋を収縮させる運動（ａｂｄｏｍｉｎａｌ ｂｒａｃｉｎｇ）などがある。このような運動は、腹部筋肉を最大限収縮させる力の１０％または２０％の力で腹筋を収縮させて一定時間の間維持した後、腹筋を弛緩させて一定時間維持することを繰り返して行う。しかし、一人でこのような運動をしようとする場合、腹筋を最大限収縮する力の１０％または２０％に維持することが、どの程度の力を入れればよいか分かりにくい問題がある。そこで、従来からは、医師や治療師が患者の腹部両側を指で押して患者に力を入れる程度を感じさせて運動をするようにする方法を利用しているが、これは、医師や治療師の主観的な判断であるので、正確度に劣る問題があった。他の方法として、筋電図（ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ）を測定して適切な水準の力を報知する方法があるが、筋電図測定装置は高価な装置であるので、容易に購入して使用することが難しく、電極を筋肉表面に長時間つける場合、接触が不良で信号にミスが発生するなどの問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、腹筋の収縮と弛緩が所望の程度に達したかを視覚的に比較できるように表示し、コア安定化運動を効率よく遂行できるようにするコア安定化運動管理システムを提供することにある。

前記課題を達成するための本発明の一実施例に係るコア安定化運動管理システムは、腹筋が収縮して圧力センサを押し出す力を感知する少なくとも一つの感知部と、前記腹筋が最大に収縮した場合、前記感知部で測定された最大値を受信して前記最大値の１／ｎ（ｎは、実数）である基準値を算出し、前記基準値を対応する区間ごとにディスプレイ装置に表示する基準値制御部と、前記腹筋の収縮と弛緩によって前記感知部で感知された測定値を受信して前記基準値が表示される前記ディスプレイ装置に前記測定値を表示する測定値制御部とを備えることができる。

前記基準値制御部は、前記基準値と、前記腹筋が収縮していない状態で前記感知部が測定した初期値とを交互に前記ディスプレイ装置に表示し、前記測定値制御部は、前記腹筋の収縮と弛緩によって前記感知部で感知された測定値を前記基準値と初期値が表示された部分に対応するように前記ディスプレイ装置に表示することができる。

前記感知部は、弾性材質の面で密閉された内部に非圧縮性流体が満たされているカバーと、前記非圧縮性流体が満たされている前記カバーの内部に結合され、前記カバーの外部から力が加えられる場合、前記非圧縮性流体を通して伝達される圧力を感知する圧力センサとを備えることができる。

前記圧力センサは、前記カバーの内部のうち弾性材質の面に結合されるか、または前記非圧縮性流体がある空間に位置し、前記感知された値を有線または無線で基準値制御部または測定値制御部に伝達できる。

前記感知部は、前記カバーの一面に結合され、前記カバーの一面を支持する非弾性材質の支持部をさらに備えることができ、前記カバーは、外部から力が加えられる方向の面が弾性材質であり、前記力が加えられる方向の面以外の少なくとも一つの面が非弾性材質であってよい。

前記コア安定化運動管理システムは、前記測定値と前記基準値の差がしきい値以上である場合、報知を提供する報知制御部をさらに備えることができる。

前記少なくとも一つの感知部は、前記腹筋に密着するようにベルトに結合される。

本発明の技術的思想による一実施例に係るコア安定化運動管理システムは、個人別に腹筋を収縮できる最大値を測定した後、一定水準の基準値を設定して画面に表示し、自分の現在の腹筋収縮程度が画面に共に表示されるので、一人でも容易にコア安定化運動が可能であり、運動の効果を極大化させることができる長所がある。また、本発明の技術的思想による一実施例に係るコア安定化運動管理システムは、低コストで具現が可能であるので、高価な筋電図測定装備を購入することなく、家庭や会社など、日常生活をしながら容易にコア安定化運動が正確にできる長所がある。

本発明の詳細な説明において引用される図面をより十分に理解するために、各図面の簡単な説明が提供される。

本発明の技術的思想による一実施例に係るコア安定化運動管理システムのブロック図である。 図１のコア安定化運動管理システムを利用してコア安定化運動を管理する方法のフローチャートである。 図１の感知部がユーザに取り付けられた一実施例を示した図である。 図１の基準値制御部でディスプレイ装置に基準値を表示した場合を示した図である。 図１の測定値制御部で図４の基準値が表示されたディスプレイ装置に測定値を表示した場合を示した図である。 図１の感知部の一実施例に対する斜視図である。 図６の感知部の断面図である。 図６の感知部が支持部を含む場合を示した断面図である。 図１の感知部の他の一実施例に係る感知部の断面図である。 図６の感知部に力を加えた場合を説明するための力感知装置の断面図である。 図１の感知部の他の一実施例に係る感知部の断面図である。

本発明と本発明の動作上の利点および本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好ましい実施例を例示する添付の図面および図面に記載の内容を参照すべきである。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は、同じ部材を示す。

図１は、本発明の技術的思想による一実施例に係るコア安定化運動管理システム１００のブロック図であり、図２は、図１のコア安定化運動管理システム１００を利用してコア安定化運動を管理する方法のフローチャートである。

図１および図２を参照すると、コア安定化運動管理システム１００は、少なくとも一つの感知部１１０と、基準値制御部１２０と、測定値制御部１３０と、ディスプレイ装置１４０を備えることができる。

少なくとも一つの感知部１１０は、腹筋が収縮して加えられる力を感知できる。感知部１１０は、弾性材質の面で密閉された内部に非圧縮性流体が満たされているカバーと、前記カバーの内部に結合される圧力センサとを備えることができる。前記圧力センサは、前記カバーの外部から力が加えられる場合、前記非圧縮性流体を通して伝達される圧力を感知できる。感知部１１０の実施例については、図６乃至図１１を参照してより詳細に説明する。感知部１１０は、前記感知された結果を有線通信または無線通信を利用して基準値制御部１２０または測定値制御部１３０に伝送することができる。

基準値制御部１２０は、前記腹筋が最大に収縮した場合、感知部１１０で測定された最大値を受信して前記最大値の１／ｎ（ｎは、実数）である基準値を算出し、前記基準値を対応する区間ごとにディスプレイ装置１４０に表示することができる。前記基準値は、腹筋を収縮する程度を示す値であり、例えば、前記最大値の１０％または２０％などの値を有することができる。

測定値制御部１３０は、前記腹筋の収縮と弛緩によって感知部１１０で感知された測定値を受信して前記基準値が表示されるディスプレイ装置１４０の画面に前記測定値を表示することができる。前記測定値は、リアルタイムでディスプレイ装置１４０の画面に表示され、ユーザは、ディスプレイ装置１４０に表示されている基準値と、前記基準値に対応してディスプレイ装置１４０に表示される前記測定値を見ながら、適切な力で腹筋に力を入れて腹筋が収縮しているかを判断することができる。

ディスプレイ装置１４０は、前記最大値と前記測定値を表示できる画面を有している装置であり、例えば、スマートフォン、タブレット、モニター、ノートパソコンなどの様々な機器であってよい。

コア安定化運動をするためには、腹筋を一定程度の力（例えば、ユーザが最大に腹筋を収縮できる力の１０％など）で腹筋を収縮しなければならず、仮に、腹筋の収縮が過度であれば、腰痛が生じてしまい、腹筋の収縮が弱ければ、運動の効果を得られなくなる。従って、本発明の技術的思想による一実施例に係るコア安定化運動管理システム１００を利用する場合、ユーザが現在適切な力を加えて腹筋を収縮しているかをリアルタイムで把握し、腹筋の収縮が過度であれば力を減らし、腹筋の収縮が弱ければ力をさらに加える行動をすることで、コア安定化運動を効率よく遂行することができる。

図１のコア安定化運動管理システム１００を利用して運動をする方法について、図２を参考にしてまとめると、先ず、感知部１１０で腹筋が最大に収縮した状態の力を感知して最大値を測定し（Ｓ２１０）、前記測定された最大値を基準値制御部１２０で受信し、前記最大値の１／ｎである基準値を算出してディスプレイ装置１４０に表示することができる（Ｓ２２０）。そして、ユーザは、ディスプレイ装置１４０に基準値が表示される区間で前記腹筋の収縮をし、基準値が表示されない区間で前記腹筋の弛緩をするようになるが、このような前記腹筋の収縮と弛緩の程度を感知部１１０で前記測定値をもって感知をすることとなる（Ｓ２３０）。感知部１１０は、前記感知された測定値を測定値制御部１３０に伝送することとなり、測定値制御部１３０は、前記受信された測定値を前記基準値が表示されるディスプレイ装置１４０の画面に表示することができる（Ｓ２４０）。そして、測定値制御部１３０は、前記測定値と前記基準値の差がしきい値以上である場合、報知を提供することができる。例えば、前記測定値が前記基準値にしきい値を足した値と引いた値との間の範囲を外れる場合、報知を提供することでユーザが適正な力を腹部に加えるようにすることができる。前記報知は、音であってもよく、ディスプレイ装置１４０の画面を通してすることもできる。

図３は、図１の感知部１１０がユーザに取り付けられた一実施例を示した図である。

図１乃至図３を参照すると、少なくとも一つの感知部１１０は、前記腹筋に密着するようにベルト３１０に結合される。図３には、ベルト３１０に二つの感知部１１０が結合された場合を示しているが、本発明は、この場合に限定されるものではなく、他の個数の感知部１１０がベルト３１０に結合されてよい。そして、ベルト３１０は、腹部を圧迫する程度で腹部に締結され、このようなベルト３１０によって感知部１１０が腹部を圧迫する状態で腹筋が収縮すると、感知部１１０は、腹筋の収縮程度を測定することができる。

図４は、図１の基準値制御部１２０でディスプレイ装置１４０に基準値を表示した場合を示した図であり、図５は、図１の測定値制御部１３０で図４の基準値が表示されたディスプレイ装置１４０に測定値を表示した場合を示した図である。

図１乃至図５を参照すると、基準値制御部１２０は、前記基準値と、前記腹筋が収縮してしない状態で前記感知部が測定した初期値とを交互にディスプレイ装置１４０に表示することができる。例えば、ユーザが腹筋の収縮と弛緩を１０秒単位で繰り返さなければならないならば、基準値制御部１２０は、前記基準値と前記初期値とを１０秒単位で交互にディスプレイ装置１４０に表示することができる。他の例として、ユーザが腹筋を１０秒間収縮し、２０秒間弛緩する運動を繰り返さなければならないならば、基準値制御部１２０は、前記基準値を１０秒間表示した後、前記初期値を２０秒間表示することを繰り返してディスプレイ装置１４０に表示することができる。即ち、基準値制御部１２０は、前記基準値をｔ１からｔ２区間とｔ３からｔ４区間に表示し、前記初期値をｔ２からｔ３区間に表示することができる。

このような最大値を利用して基準値が決定されれば、実際にユーザが感知部１１０を腹部に取り付けてコア安定化運動を開始するようになるが、ユーザが腹筋を収縮または弛緩する程度によって、図５に示されるように、測定値制御部１３０でディスプレイ装置１４０に測定値を表示することとなる。即ち、ｔ１時点から腹筋が収縮してｔ２時点まで前記腹筋が収縮状態を維持するようになるが、ユーザは、前記測定値がディスプレイ装置１４０にリアルタイムで表示されることを見ながら腹筋に力をさらに入れるべきか、または力を抜くべきかが分かる。このように、ユーザが現在の時点で腹筋を収縮すべきか、または弛緩すべきかが容易に分かるようにするために、測定値制御部１３０は、前記測定値を前記基準値と前記初期値が表示された部分に対応するようにディスプレイ装置１４０に表示することができる。例えば、図５のように、前記基準値と前記測定値がオーバーラップするように表示することもでき、オーバーラップしない状態で区間を一致させて一つの画面に表示することができる。また、測定値制御部１３０は、前記測定値と前記基準値が対応する時点でしきい値以上の差が出る場合、報知を提供することができる。

図６は、図１の感知部１１０の一実施例に対する斜視図であり、図７は、図６の感知部１１０の断面図である。図８は、図６の感知部１１０が支持部８１０を含む場合を示した断面図であり、図９は、図１の感知部の他の一実施例に係る感知部１１０’の断面図であり、図１０は、図６の感知部１１０に力を加えた場合を説明するための感知部１１０の断面図である。

図１乃至図１０を参照すると、感知部１１０は、カバー６１０、圧力センサ６２０および非圧縮性流体６３０を備えることができる。

カバー６１０は、弾性材質の面で密閉されており、前記密閉された空間の内部で非圧縮性流体６３０が満たされていてよい。圧力センサ６２０は、前記非圧縮性流体が満たされているカバー６１０の内部に結合され、カバー６１０の外部から力が加えられる場合、非圧縮性流体６３０を通して伝達される圧力を感知することができる。図６乃至図１０には示されていないが、圧力センサ６２０で測定された値は、電気的信号として有線または無線通信を通して基準値制御部１２０または測定値制御部１３０に伝達され得る。

感知部１１０は、支持部８１０をさらに備えることができる。支持部８１０は、非弾性材質からなり、カバー６１０の一面に結合されてカバー６１０の一面を支持することができる。支持部８１０は、図８の実施例のように形成されるが、本発明の支持部８１０は、必ずしも図８のような形状を有するものではなく、他の様々な形状を有することができる。また、支持部８１０がない場合にも、カバー６１０のうち力が加えられる面の反対面を床に置くか、または壁に当てて力を加える場合は、外部から加えられる力が全て非圧縮性流体６３０を通して圧力センサ６２０に伝達されるので、支持部８１０を備えなくても感知部１１０を利用して外部から加えられる力の大きさを精密に測定することができる。

圧力センサ６２０は、外部から力が加えられる場合、非圧縮性流体６３０を通して伝達される圧力を感知し、外部から加えられる力の大きさを精密に感知することができる。例えば、前記カバーの内部に空気のような圧縮性流体が満たされている場合は、外部から力が加えられれば、前記カバーの弾性材質の面が変形されて流体が圧縮されるので、外部から加えられる力を前記圧力センサで正確に測定することができない。しかし、本発明のように、弾性材質のカバー６１０の内部に非圧縮性流体６３０が満たされている場合は、外部から加えられる力によって弾性材質のカバー６１０に若干の変形が生じても、外部から加えられる力が非圧縮性流体６３０を通して圧力センサ６２０にそのまま伝達されるので、圧力センサ６２０は、外力に対する圧力の発生を敏感に測定することができる。

圧力センサ６２０は、カバー６１０の内部に結合されるようになるが、カバー６１０の内部のうち弾性材質の面に結合されるか、または非圧縮性流体６３０がある空間に位置し得る。例えば、図６乃至図８の実施例のように、圧力センサ６２０がカバー６１０の下部面に結合され得、この場合、外部から力が加えられる方向は、上部から下部方向、下部から上部方向または斜め方向など、どの方向から力が加えられても、圧力センサ６２０によって測定が可能である。他の例として、図９の実施例のように、圧力センサ６２０は、非圧縮性流体６３０がある空間に位置することができる。ただし、本発明の圧力センサ６２０の位置が中央にあるべきではなく、カバー６１０に結合されていない状態で非圧縮性流体６３０のある空間のうちどこにも位置し得る。この場合も同様に、外部からどの方向に力が加えられても、圧力センサ６２０は、伝達される力を正確に測定することができる。即ち、圧力センサ６２０は、非圧縮性流体６３０を通して外部から加えられる力の伝達を受けることができれば、カバー６１０の内部のどこにも位置し得る。

図１０のように、上部から下部方向に外部から力が加えられる場合、カバー６１０の内部の非圧縮性流体６３０の圧力の変化を圧力センサ６２０で検出し、外部から加えられた力の大きさを検出することができる。従来の場合は、力が垂直方向に加えられる場合にのみ正確な測定が可能であり、斜めに作用する力に対しては正確な測定が不可能であった。しかし、本発明においては、カバー６１０の内部の密閉された空間を非圧縮性流体６３０で満たし、非圧縮性流体６３０の圧力変化を圧力センサ６２０で感知することとなるので、外部から加えられる力の方向に関係なく力の大きさを正確に測定することができる。そして、カバー６１０の面を弾性材質にすることで、身体と接触をして力を測定しても、身体に痛みが生じされないか、または痛みを最小化することができる。例えば、腹部に力を入れて腹筋が収縮する程度による力の強度を測定しようとする場合、腹帯やベルトなどに腹部方向に感知部１１０を結合した後、腹部に力を入れて腹筋が収縮すれば、カバー６１０の弾性材質の面も共に変形されることで、腹部に痛みが生じされないか、または痛みを最小化することができる。

図１１は、図１の感知部の他の一実施例に係る感知部１１０’’の断面図である。

図１乃至図１１を参照すると、図１１の実施例に係る感知部１１０’’のカバー１１１０は、力が加えられる方向の面が弾性材質１１１３からなり、前記力が加えられる方向の面以外の面の少なくとも一つの面が非弾性材質１１１５からなり得る。そして、カバー１１１０の内部には、非圧縮性流体６３０が満たされた状態で密閉されていてよい。圧力センサ６２０は、カバー１１１０の内部に結合され、カバー１１１０の外部から力が加えられる場合、非圧縮性流体６３０を通して伝達される圧力を感知することができる。図１１の実施例は、図８のカバー６１０と支持部８１０が一体に一つのカバー１１１０に生成される場合の実施例である。カバー１１１０の構成を除く残りの構成は、図６乃至図１０において説明したものと類似しているので、残りの構成についての説明は、図６乃至図１０についての説明に代替する。

本発明の感知部１１０は、図５乃至図１１の形状に限定されるものではなく、以上において説明したように、外部から加えられる力を精密に測定することができれば、他の様々な形状を有することができる。

以上のように、図面と明細書において最適な実施例が開示された。ここで、特定の用語が用いられているが、これは、単に本発明を説明するための目的で用いられたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために用いられたものではない。それゆえ、本技術の分野における通常の知識を有する者であれば、これより様々な変形および均等な他の実施例が可能であるという点を理解するだろう。従って、本発明の正しい技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。

Claims (8)

1. 腹筋が収縮して圧力センサを押し出す力を感知する少なくとも一つの感知部と、
   前記腹筋が最大に収縮した場合、前記感知部で測定された最大値を受信して前記最大値の１／ｎ（ｎは、実数）である基準値を算出し、前記基準値を対応する区間ごとにディスプレイ装置に表示する基準値制御部と、
   前記腹筋の収縮と弛緩によって前記感知部で感知された測定値を受信して前記基準値が表示される前記ディスプレイ装置に前記測定値を表示する測定値制御部と、を備えることを特徴とする、コア安定化運動管理システム。
2. 前記基準値制御部は、前記基準値と、前記腹筋が収縮していない状態で前記感知部が測定した初期値とを交互に前記ディスプレイ装置に表示し、
   前記測定値制御部は、前記腹筋の収縮と弛緩によって前記感知部で感知された測定値を前記基準値と初期値が表示された部分に対応するように前記ディスプレイ装置に表示することを特徴とする、請求項１に記載のコア安定化運動管理システム。
3. 前記感知部は、弾性材質の面で密閉された内部に非圧縮性流体が満たされているカバーと、前記非圧縮性流体が満たされている前記カバーの内部に結合され、前記カバーの外部から力が加えられる場合、前記非圧縮性流体を通して伝達される圧力を感知する圧力センサとを備えることを特徴とする、請求項１に記載のコア安定化運動管理システム。
4. 前記圧力センサは、前記カバーの内部のうち弾性材質の面に結合されるか、または前記非圧縮性流体がある空間に位置し、前記感知された値を有線または無線で基準値制御部または測定値制御部に伝達することを特徴とする、請求項３に記載のコア安定化運動管理システム。
5. 前記感知部は、前記カバーの一面に結合され、前記カバーの一面を支持する非弾性材質の支持部をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載のコア安定化運動管理システム。
6. 前記カバーは、外部から力が加えられる方向の面が弾性材質であり、前記力が加えられる方向の面以外の少なくとも一つの面が非弾性材質であることを特徴とする、請求項３に記載のコア安定化運動管理システム。
7. 前記コア安定化運動管理システムは、前記測定値と前記基準値の差がしきい値以上である場合、報知を提供する報知制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のコア安定化運動管理システム。
8. 前記少なくとも一つの感知部は、前記腹筋に密着するようにベルトに結合されることを特徴とする、請求項１に記載のコア安定化運動管理システム。