KR101367801B1 - 손가락 재활 운동 장치 및 재활 운동 보조 방법 - Google Patents

Abstract

재활 운동 장갑과 통신 단말을 포함하는 손가락 재활 운동 장치가 개시된다. 상기 재활 운동 장갑은, 무선 통신 모듈; 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화 중 적어도 하나에 따른 손 동작 정보를 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 사용자의 손 동작 정보가 상기 무선 통신 모듈을 통해 원격에 위치한 통신 단말로 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하며, 장갑 형태로 제작될 수 있다. 그리고 상기 재활 운동 장갑과 통신 연결되는 상기 통신 단말은, 통신 모듈; 상기 통신 모듈에 의해 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 손 동작 정보가 수신된 경우, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성하는 객체 생성부; 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 손 모양 객체를 디스플레이 화면을 통해 표시될 수 있도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

손가락 재활 운동 장치 및 재활 운동 보조 방법{FINGER EXERCISING APPARATUS AND METHOD FOR ASSISTING EXERCISE OF FINGER}

본 발명은 손가락 재활 운동에 관한 것으로서, 손가락 재활 운동을 위한 장치 및 재활 운동 보조 방법에 관한 것이다.

뇌졸중이나 파킨슨병 등의 경우, 병세에 따라 다양한 신체적 변화가 나타난다. 특히, 위와 같은 병의 경우, 손이 마비되고 손가락이 오그라드는 현상이 동반된다. 이러한 손의 마비와 손가락이 오그라드는 현상을 계속적으로 방치하면, 근육이나 관절이 점차 굳어져 움직일 때 통증을 느끼게 되고 신경이 회복되어도 정상적인 활동에 지장을 초래할 수 있다. 또한 위에서 설명한 특정 병에 의한 경우 이외에도, 불의의 사고에 의해 손가락의 움직임에 장애를 갖게 되는 경우도 많다.

따라서 이와 같은 경우에는, 그 마비가 오거나 장애를 갖게 된 손을 계속적으로 움직이게 재활 치료를 함으로써, 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동 능력을 최대한 유지하게 해주는 것이 매우 중요하다.

본 발명은 손가락 장애가 있는 환자 또는 손가락 재활 치료가 필요한 사람들의 손가락 재활 운동을 보조할 수 있는 재활 운동 장치 및 그 보조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 손가락 재활 운동을 위한 장치가 제공된다.

상기 손가락 재활 운동 장치는,

무선 통신 모듈; 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화 중 적어도 하나에 따른 손 동작 정보를 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 사용자의 손 동작 정보가 상기 무선 통신 모듈을 통해 원격에 위치한 통신 단말로 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하며, 장갑 형태로 제작되는 재활 운동 장갑과,

통신 모듈; 상기 통신 모듈에 의해 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 손 동작 정보가 수신된 경우, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성하는 객체 생성부; 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 손 모양 객체를 디스플레이 화면을 통해 표시될 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 통신 단말을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 통신 단말에는 재활 운동 프로그램이 설치된다.

이때, 상기 재활 운동 프로그램은,

상기 손가락 재활 운동의 순서를 정의하는 재활 운동 시퀀스에 관한 정보, 상기 손가락 재활 운동에 필요한 각각의 재활 동작에 관한 정보, 상기 재활 동작을 안내하기 위한 동작 안내 정보, 상기 손가락 재활 운동에 이용될 재활 도구에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 객체 생성부는, 상기 재활 동작에 상응하는 가상의 시범 손 모양 객체를 더 생성하고,

이때, 상기 제어부는, 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 시범 손 모양 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시할 수 있다.

일 실시에에서, 상기 재활 운동 프로그램에 따라 상기 손가락 재활 운동에 이용될 재활 도구가 정해지는 경우, 상기 객체 생성부는, 상기 재활 도구에 상응하는 가상의 재활 도구 객체를 생성하고,

이때, 상기 제어부는, 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 객체 생성부는, 상기 재활 운동 장갑으로부터 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다 상기 손 모양 객체를 계속적으로 갱신 생성하고,

이때, 상기 제어부는, 상기 손 모양 객체가 갱신될 때마다 갱신된 손 모양 객체에 관한 영상을 상기 디스플레이 화면을 통해 실시간 반영할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는,

상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역이 미리 지정된 비율 이상으로 중첩되고, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 기초하여, 상기 사용자의 손가락이 미리 지정된 각도 이상으로 구부러진 것으로 판단된 경우, 상기 사용자가 상기 가상의 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작을 취한 것으로 판단하고,

상기 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작이 취해진 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손의 위치에 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체의 위치 변화에 상응하여 위치 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는,

상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역에 중첩되는 부분이 존재하는 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손가락에 움직임 변화가 발생한 경우,

상기 손 모양 객체와 상기 재활 도구 객체가 중첩되는 정도에 상응하여, 상기 디스플레이화면에서 상기 재활 도구 객체의 형상을 변형시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 통신 단말은, 카메라 모듈을 더 포함하되,

상기 제어부는, 상기 카메라 모듈에 의해 획득되는 프리뷰 영상을 배경 영상으로 하여 상기 손 모양 객체 및 상기 재활 도구 객체를 표시함으로써, 상기 재활 운동에 관한 증강 현실 환경을 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 사용자의 손 동작 정보를 감지하는 감지 수단을 포함하는 재활 운동 장갑과 통신 연결되는 통신 단말을 이용한 손가락 재활 운동 보조 방법이 제공된다.

상기 손가락 재활 운동 보조 방법은,

(a) 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 사용자의 손 동작 정보를 수신하는 단계-여기서, 상기 손 동작 정보는, 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화 중 적어도 하나를 포함함-;

(b) 상기 수신된 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성하는 단계;

(c) 상기 생성된 가상의 손 모양 객체를 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계; 및

(d) 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다, 상기 단계 (b) 및 단계 (c)를 반복 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 손가락 재활 운동 보조 방법은,

상기 손가락 재활 운동에 이용될 가상의 재활 도구 객체를 생성하는 단계;

상기 생성된 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계;

상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역이 미리 지정된 비율 이상으로 중첩되고, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 기초하여, 상기 사용자의 손가락이 미리 지정된 각도 이상으로 구부러진 경우, 상기 사용자가 상기 가상의 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작을 취한 것으로 판단하는 단계; 및

상기 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작이 취해진 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손의 위치에 변화가 발생한 경우, 상기 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체의 위치 변화에 상응하여 위치 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 손가락 재활 운동 보조 방법은,

재활 운동 프로그램에 따라 정의된 재활 동작에 상응하는 가상의 시범 손 모양 객체를 생성하는 단계; 및

상기 생성된 상기 시범 손 모양 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계를 더 포함하되,

상기 시범 손 모양 객체는, 상기 디스플레이 화면 상에서 상기 사용자의 손 모양 객체와 중첩되지 않는 화면 영역에 표시되거나 또는 사용자의 손 모양 객체와 중첩되되 서로 구분 식별할 수 있는 상태로 표시될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 손가락 재활 운동 보조 방법 에 관한 프로그램이 기록되고 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 운동 장치 및 그 재활 운동 보조 방법에 의하면, 손가락 재활 치료자가 그 재활 운동을 보다 즐겁게 할 수 있도록 보조하고, 재활 운동에 동기가 부여될 수 있도록 시각적으로 자극함으로써, 재활 운동의 효과를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동 장치를 전반적으로 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장갑을 설명하기 위한 도면.
도 3은 재활 운동 장갑과 통신 연결되어 손가락 재활 운동 보조 방법을 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동 보조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 손가락 재활 운동 보조 방법의 적용 예를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서에서는, 재활 환자가 손가락 재활 운동(훈련)에 이용하는 경우를 중심으로 설명하지만, 본 발명에 따른 손가락 재활 운동 장치는, 재활 목적 이외에도, 손가락의 근력을 키우거나 세밀한 손 동작의 연습이 요구되는 사람이 특정 목적을 위해 사용할 수도 있음은 물론이다. 일 예로, 손가락의 근력/을 증대시켜야 할 특정 목적을 가진 자(예를 들어, 씨름 선수, 체조 선수 등과 같이 손의 악력을 크게 증대시킬 필요가 있는 자)에게도 본 발명의 손가락 재활 운동 장치는 유용하게 쓰일 수 있을 것임을 먼저 명확히 해둔다.

[도 1의 설명]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동 장치를 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동 장치는, 재활 운동 장갑(10)과 이와 통신 연결되는 통신 단말(100)을 포함할 수 있다.

재활 운동 장갑(10)은, 손가락 재활 환자의 재활 운동(훈련)을 보조하기 위해 손에 착용될 수 있는 장갑 형태로 제작될 수 있으며(도 2 참조), 도 1의 블록 구성도에서와 같이, 무선 통신 모듈(12), 감지부(14), 제어부(16)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1은 주요 구성요소 몇몇 만을 도시한 것에 불과하며, 이외에도 기본적인 기능을 수행하기 위한 구성(예를 들어, 도 2의 배터리 참조) 또는 다양한 기능의 추가에 따라 필요한 구성(예를 들어, 근전도 측정 기능 추가하는 경우 근전도 센서 등)이 더 포함될 수도 있음은 자명하다.

본 발명에서, 재활 운동 장갑(10)은 기본적으로 그 장갑을 착용한 사용자의 다양한 손 동작 정보(즉, 손가락 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화(이동) 등)를 무선 통신 방식에 의해 외부의 통신 단말(100)로 전송하는 역할을 수행한다. 이를 위한 상세한 구성 설명은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

통신 단말(100)은 재활 운동 장갑(10)으로부터 전송된 상기 손 동작 정보를 수신하고, 그 수신된 사용자의 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체(이하, 이를 '사용자 손 모양 객체'라 명명함)를 생성하여 이를 디스플레이 화면을 통해 표시하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 손가락 재활 환자는, 그 손가락 재활 운동 과정에서의 자신의 손 동작을 화면을 통해 시각적으로 즉시 확인할 수 있게 됨으로써, 그 재활 운동에 동기를 부여 받을 수 있어 재활 운동에 흥미를 가질 수 있게 된다. 이는 이하의 설명으로부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이며, 이를 위한 통신 단말(100)의 구체적 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.

[도 2의 설명]

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장갑을 설명하기 위한 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 재활 운동 장갑(10)은 무선 통신 모듈(12), 감지부(14), 제어부(16)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성요소에 대해 차례로 설명한다.

먼저, 감지부(14)는, 재활 운동 장갑(10)을 착용한 재활 환자의 다양한 손 동작 정보를 감지하는 역할을 수행한다. 여기서, 감지부(14)에 의해 감지될 수 있는 손 동작 정보로는, 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화(이동) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이를 위해, 감지부(14)는 다음과 같은 세부 구성요소들을 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자의 손가락 움직임에 관한 정보를 감지하는 경우, 감지부(14)는 도 2에서 지시하는 바와 같이 손가락 각도 센서를 구비할 수 있다. 이때, 손가락 각도 센서는, 사용자가 장갑을 착용하였을 때 각 손가락이 삽입될 위치에 대응되는 부분에 설치될 수 있다. 예를 들어, 손가락 각도 센서는, 손가락의 등면 또는 바닥면에 대응되는 장갑 부위에 그 손가락의 길이 방향으로 길게 연장 설치될 수 있다. 또는 손가락의 각 마디에 대응되는 부위 마다 손가락 각도 센서를 별도로 설치할 수도 있다. 즉, 손가락 각도 센서의 설치 부위 및 설치 개수 등은 필요 및 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있는 것이다.

이러한 손가락 각도 센서에 의하면, 재활 환자가 재활 운동 과정에서 손가락을 구부리거나 펴는 동작을 취함에 따른, 손가락의 구부림/펴짐 정도에 관한 데이터를 정량적으로 확인해낼 수 있게 된다.

또한, 감지부(14)는, 사용자의 손의 자세 변화 또는/및 손의 위치 변화도 감지하기 위한 센서(예를 들어, 자이로 센서, 중력 센서, 가속도 센서 등)를 더 구비할 수도 있다. 이와 같은 구성을 갖는 경우, 감지부(14)는, 손의 뒤집힘, 회전 등과 같은 자세 변화를 확인할 수 있고, 또한 손에 의한 2차원 또는 3차원 이동 궤적을 나타내는 손의 위치 변화를 확인할 수 있다.

이외에도 감지부(14)는, 필요한 경우, 압력 센서, 힘 센서 등을 더 구비함으로써, 재활 환자가 손가락 재활 운동 과정에서 들이는 힘(악력 등)을 감지할 수도 있을 것이다.

위와 같이 감지부(14)에 의해 손 동작 정보(즉, 손가락의 구부러짐/펴짐 정도에 따른 움직임 정보, 손의 자세 정보, 손의 위치 정보 등)가 감지되면, 제어부(16)는, 해당 정보가 무선 통신 모듈(12)을 통해서 원격에 위치하는 통신 단말(100)로 전송되도록 제어한다.

이 경우, 제어부(16)는, 상기 감지부(14)에 의해 감지된 손 동작 정보를 그대로 통신 단말(100)로 전송할 수도 있고, 각각의 센서로부터 출력된 센싱 데이터를 취합 또는/및 미리 지정된 형태로 가공한 후 통신 단말(100)로 전송할 수도 있다.

그리고 다른 실시예서, 재활 운동 장갑(10)과 통신 단말(100)이 유선 연결된 경우도 존재할 수 있다. 다만, 유선 연결된 경우는 재활 환자가 손가락 재활 운동을 할 때 그 손 동작에 불편함이 있을 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에서는, 재활 운동 장갑(10)에 무선 통신 모듈(12)이 탑재되어 있어, 무선 통신 방식을 통해 해당 손 동작 정보를 통신 단말(100)로 전송하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

이때, 사용자의 손 동작 정보가 통신 단말(100)로 전송되는 무선 통신 방식으로는, 도 2에 도시된 바와 같이 블루투스(Bluetooth) 통신 방식이 이용될 수 있다. 이와 같은 경우, 통신 단말(100)도 블루투스 통신 모듈을 포함함으로써, 재활 운동 장갑(10)과 피어-투-피어로 연결되어 손 동작 정보를 직접 수신할 수 있다. 그러나 본 발명에 있어서, 손 동작 정보의 전송 및 수신을 위한 통신 방식은 위와 같은 블루투스 방식에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 WIFI Direct 기술 등과 같은 다양한 근거리 무선 통신 방식이 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 재활 운동 장갑(10)과 통신 단말(100) 간 통신 방법으로는, 근거리 무선 통신 방식에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 통신 단말(100)은, AP(Access Point) 등과 같은 무선 중계 장치를 매개로 하여 재활 운동 장갑(10)으로부터 전송된 사용자의 손 동작 정보를 수신할 수도 있다.

이상에서는, 재활 운동 장갑(10)에 대하여 설명하였는 바, 이하에서는 도 3을 참조하여, 재활 환자의 손가락 재활 운동을 보조하기 위한 통신 단말(100)의 구성에 대해 살펴보기로 한다.

[도 3 내지 도 5의 설명]

도 3은 재활 운동 장갑과 통신 연결되어 손가락 재활 운동 보조 방법을 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말의 블록 구성도이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 통신 단말(100)은, 통신 모듈(110), 카메라 모듈(120), 사용자 입력부(130), 저장부(140), 영상 출력 장치(150), 오디오 출력 장치(155), 객체 생성부(160), 영상 처리부(170), 제어부(180), 전원부(190)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 3에 도시된 구성요소들은 통신 단말(100)의 일 예에 따라 구비된 구성요소들이어서, 이보다 적은 구성요소를 갖는 통신 단말 또는 이보다 많은 구성요소를 갖는 통신 단말로도 구현될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 재활 운동 장갑(10)과의 통신 연결에 따라 손가락 재활 운동을 보조하는 기능을 수행하는 통신 단말(100)은, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC(스마트 패드), 노트북 등과 같은 휴대성을 가진 단말(또는 이동 단말) 형태를 가질 수 있다. 다만 이는, 휴대 단말의 형태를 갖는 경우, 재활 환자가 특정 공간적 제한 없이 언제 어디에서라도 재활 운동을 할 수 있는 이점이 있기 때문일 뿐이며, 통신 단말(100)은 데스크탑 PC, 스마트 TV 등과 같은 고정 단말의 형태를 가져도 무방하다. 예를 들어, 재활 환자가 거동 자체에 불폄함이 있어, 그 재활 운동을 고정된 공간에서만 실행하는 경우에는, 반드시 휴대 단말의 형태를 가질 필요는 없기 때문이다. 즉, 본 발명에서, 통신 단말(100)은 재활 운동 장갑(10)으로부터의 손 동작 정보를 수신할 수 있는 통신 모듈(110)을 포함하고, 그 손 동작 정보를 가상의 객체화하여 화면 상에 표시할 수 있는 최소한의 구성을 가지기만 한다면, 단말 형태가 특별히 제한되지 않음은 물론이다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 통신 단말(100)이 그 재활 환자가 사용하는 휴대 단말인 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 그리고 도 3에서, 카메라 모듈(120), 사용자 입력부(130), 저장부(140), 영상 출력 장치(150), 오디오 출력 장치(155), 영상 처리부(170), 전원부(190) 등의 구성은 스마프폰 등 휴대 단말의 기본적 구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 손가락 재활 운동의 보조 방법과 관련된 핵심 구성으로서 객체 생성부(160) 및 제어부(180)를 중심으로 설명하되, 도 4 및 도 5를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동 보조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 손가락 재활 운동 보조 방법의 적용 예를 도시한 도면이다.

단계 S100, S102, S104의 설명

도 4의 단계 S100에서, 재활 운동 장갑(10)과 통신 단말(100) 간에 통신 연결이 이루어진다. 일 예로, 블루투스 통신 방식에 의하는 경우를 가정한다면, 통신 단말(100)이 전원이 턴 온(Turn on)되어 부팅되었을 때, 부트 로더에 의해 주변의 블루투스 통신 장치를 검색하도록 자동 설정됨으로써, 그 주변에 있는 재활 운동 장갑(10)을 식별하고 이와 통신 연결이 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 통신 단말(100)의 제어부(180)는, 재활 운동 장갑(10)과 통신 단말(100) 간에 통신 연결이 이루어짐에 따라, 통신 단말(100) 내에 설치된 재활 운동 프로그램(182)을 자동 실행시킬 수 있다[단계 S102 참조]. 이와 같이 재활 운동 프로그램(182)이 실행되는 경우, 디스플레이 화면에는 재활 운동 보조 화면(도 5 참조)이 표시될 수 있다[단계 S104 참조].

이때, 재활 운동 프로그램(182)이 실행됨에 따라 화면 상에 최초 디스플레이되는 재활 운동 보조 화면은, 미리 지정된 디폴트 화면일 수 있다. 이러한 디폴트 화면은 재활 운동 프로그램(182)의 구현 방식에 따라 다양한 화면 구성 방식을 가질 수 있음은 물론이다. 경우에 따라서, 디폴트 화면 내에는 후술할 가상의 사용자 손 모양 객체가 미리 지정된 위치 및 손가락 자세로 표시되도록 셋팅되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 이후 재활 운동 장갑(10)으로부터 사용자의 손 동작 정보가 수신됨에 따라 이에 상응하여 해당 위치 및 자세가 변화될 수 있다. 이와 유사한 취지에서, 후술할 가상의 시범 손 모양 객체 또는/및 가상의 재활 도구도 디폴트 화면 내에 미리 표시될 수도 있다.

다만, 상기 단계 S100, S102, S104를 통해 설명한 통신 연결 단계, 재활 프로그램 실행 단계 등은 도 4에서와 그 동작 순서를 달리할 수도 있음은 물론이다. 즉, 도 4에서는, 통신 단말(100)의 부팅 과정에서 통신 단말(100)이 근거리 통신 가능한 주변의 장치를 검색하는 방식으로 재활 운동 장갑(10)과 통신 연결되는 경우를 설명하였지만, 이와 다를 수도 있다. 즉, 재활 운동 장갑(10)과 통신 단말(100) 간의 통신 연결은, 도 4의 단계 S106 이후에 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 재활 운동 장갑(10)에서 사용자의 손 동작 정보가 감지된 경우에야 비로소, 도 4의 단계 S108(즉, 손 동작 정보의 통신 단말(100)로의 전송 단계)를 수행하기 이전에, 재활 운동 장갑(10) 측에서 주변의 통신 장치를 검색함으로써 해당 통신 단말(100)과 연결을 시도할 수도 있는 것이다.

또한, 도 4에서는, 재활 운동 프로그램의 실행 단계(S102)가 통신 연결 단계(S100) 이후에 이루어지는 경우를 예시하고 있지만, 그 순서는 뒤바뀔 수도 있다. 예를 들어, 재활 환자 본인 또는 타인(보호자, 치료사 등)이 통신 단말(100)에 설치된 재활 운동 프로그램(182)을 실행시킨 이후, 비로소 장치 간 통신 연결이 이루어질 수도 있는 것이다.

또한, 도 4에서는, 통신 연결이 되면 자동으로 재활 운동 프로그램(182)이 실행되도록 설정된 경우를 예시하였지만, 이와 달리, 도 4의 단계 S108에서 재활 운동 장갑(10)으로부터 손 동작 정보가 수신된 이후에, 재활 운동 프로그램(180)이 자동 실행되도록 설정되어 있을 수도 있다.

여기서, 재활 운동 프로그램(182)은, 소프트웨어 어플리케이션 형태로 제작되어 통신 단말(100)에 인스톨되거나, 외부의 어플리케이션 제공 서버 등으로부터 통신 단말(100)로 다운로드되어 설치될 수 있다.

그리고 이때, 재활 운동 프로그램(182)에는, 상기 손가락 재활 운동의 순서를 정의하는 재활 운동 시퀀스에 관한 정보, 상기 손가락 재활 운동에 필요한 각각의 재활 동작에 관한 정보, 상기 재활 동작을 안내하기 위한 동작 안내 정보, 상기 손가락 재활 운동에 이용될 재활 도구에 관한 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

여기서, 재활 동작을 안내하기 위한 동작 안내 정보는, 텍스트, 음성, 이미지, 동영상 중 어느 하나 또는 이 중 2개 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 손을 쥐었다 폈다 하는 재활 동작을 예로 들면, 이를 텍스트나 음성으로 재활 환자에게 안내하거나, 이러한 동작을 시범하는 이미지 또는 동영상 등이 여기의 동작 안내 정보에 해당할 수 있다.

그리고, 상기 재활 도구에 관한 정보는, 손가락 재활 운동에 이용될 수 있는 실제의 보조 기구, 물체들에 관한 정보로서, 이는 이후 객체 생성부(160)에 의해 가상 객체로 생성되어 화면을 통해 표시됨으로써, 재활 환자가 마치 실제 도구 또는 물체를 가지고 훈련하는 것과 같은 경험을 부여하게 해주기 위한 것이다. 예를 들어, 도 5의 원통 모양의 물체가 여기에 해당된다.

물론, 이외에도 손가락 재활 운동에 이용될 수 있는 다양한 정보들과 이에 대한 실행 알고리즘들이 더 포함될 수 있음은 자명하다. 그리고 재활 운동 프로그램(182)은, 실시간 또는 주기적으로 갱신될 수도 있다. 예를 들어, 그 재활 환자의 재활 훈련을 담당하고 있는 의사, 치료자 등에 의해 부여된 훈련 스케쥴, 훈련 지도 데이터 등을 해당 의료기관의 서버로부터 통신 단말(100)이 실시간 수신 또는 주기적으로 다운로드함으로써, 재활 운동 프로그램(182)은 계속적으로 업데이트될 수도 있다.

단계 S106, S108, S110, S112의 설명

도 4의 단계 S106에서 재활 운동 장갑(10)의 감지부(14)에 의해 사용자의 손 동작 정보가 감지되면, 단계 S108에 따라 재활 운동 장갑(10)에서 감지된 손 동작 정보는 통신 단말(100)로 전송된다. 이때, 손 동작 정보의 전송은 미리 지정된 시간 간격(예를 들어, 0.2초 등)에 의해 주기적으로 이루어질 수 있다. 또는, 손 동작 정보에 변화가 발생된 경우에만, 손 동작 정보를 전송하도록 구현될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 재활 운동 장갑(10)으로부터 사용자의 손 동작 정보가 수신되면, 단계 S110에서, 통신 단말(100)의 객체 생성부(160)는, 수신된 사용자의 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성한다. 이에 따라, 통신 단말(100)의 제어부(180)는, 단계 S112에서 그 생성된 사용자 손 모양 객체를 디스플레이 화면(즉, 재활 운동 보조 화면)에 표시한다.

이에 대한 예가 도 5에 도시되고 있다. 도 5를 참조하면, 사용자가 실제 취한 손 동작과 동일한 손 동작을 하고 있는 가상의 손 모양 객체가 재활 운동 보조 화면 상에 함께 표시되고 있음을 확인할 수 있다.

이상에서는, 도 4를 참조하여, 재활 운동 장갑(10)으로부터 어느 일 시점에 사용자의 손 동작 정보가 통신 단말(100)로 수신되었을 때, 해당 시점에 수신된 손 동작 정보에 상응하는 가상의 사용자 손 모양 객체를 생성하고, 이를 재활 운동 보조 화면에 표시하는 1회의 과정만을 설명하였다.

그러나, 위 단계 S110 및 S112의 과정은 재활 운동 장갑(10)으로부터 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다 계속적으로 반복될 수 있다. 즉, 객체 생성부(160)는, 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다 그 가상의 사용자 손 모양 객체를 계속적으로 갱신하고, 제어부(180)는, 상기 손 모양 객체가 갱신될 때마다 갱신된 손 모양 객체에 관한 영상을 재활 운동 보조 화면을 통해 실시간으로 반영시킬 수 있다.

그리고 도 5에서는, 재활 운동 보조 화면이 해당 통신 단말(100)의 디스플레이 장치를 통해 출력되는 경우를 예시하고 있지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 예를 들어, 통신 단말(100)은 자신이 생성한 재활 운동 보조 화면에 관한 영상을 대형 디스플레이 화면을 갖는 타 매체로 전송함으로써, 해당 화면이 타 매체의 화면을 통해 표시되도록 할 수도 있다. 예를 들어, 스마트폰 또는 스마트 패드의 경우, 그 단말에 구비된 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자를 통해서 해당 공간에 구비된 다른 대형 화면 매체(예를 들어, TV 등)와 케이블 연결함을 통해서, 재활 운동 보조 화면이 대형 화면 매체에서 표시될 수 있도록 할 수 있다. 물론 이러한 경우에도 케이블 등의 유선 연결 방식이 아닌 무선 통신 방식, 근거리 통신 방식을 통해서 해당 화면을 타 매체로 전송해줄 수도 있을 것이다.

[재활 운동 보조 화면의 구성 방식]

이상에서는, 본 발명의 실시예에 따른 손가락 재활 운동 장치 및 그 재활 운동 보조 방법에 대해 설명하였는 바, 이하에서는 이를 구현하는 다양한 방식들에 대해서 설명하기로 한다. 다만, 이하에 설명의 경우에도 그 다양한 구현 방식들에 예시들에 해당할 뿐, 이외의 다른 여러 가지 구현 방식들이 존재할 수 있음은 물론이다.

가상의 재활 도구 객체의 이용

앞서 설명한 바와 같이, 재활 운동 프로그램(182)에는 손가락 재활 운동에 이용될 수 있는 다양한 재활 도구에 대한 정보가 포함되어 있을 수 있다. 이에 따라, 재활 운동 프로그램(182)에 따라 특정 재활 동작에 상응하여 이를 훈련하는데 유용하게 쓰일 수 있는 재활 도구가 정해져 있는 경우, 객체 생성부(160)는, 사용자의 손 모양 객체 이외에도 해당 재활 도구에 관한 가상의 객체를 더 생성할 수 있다.

도 5의 경우에는, 가상의 재활 도구 객체로서 원통 모양의 가상 객체가 예시되어 있다. 따라서, 재활 환자는 이를 화면 상으로 보면서, 특정 재활 동작에 맞춰 자신의 손 동작을 변화시키는 방식으로 재활 운동을 할 수 있다. 그 예들을 아래에서 설명한다.

일 예로, 재활 동작이 도 5의 가상 원통을 특정 위치로 옮기는 것이라고 가정한다.

이 경우, 통신 단말(100)의 제어부(180)는, 화면에서 사용자 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역이 미리 지정된 비율 이상으로 중첩되고, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 기초하여, 상기 사용자의 손가락이 미리 지정된 각도 이상으로 구부러진 것으로 판단된 경우, 상기 사용자가 상기 가상의 재활 도구 객체를 손으로 쥐는(잡는) 가상의 동작을 취한 것으로 판단할 수 있다.

그리고 제어부(180)는, 상기 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작이 취해진 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손의 위치에 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 재활 도구 객체를 상기 손 모양 객체의 위치 변화에 상응하여 위치 이동시켜 화면에 표시할 수 있다.

다른 예로, 재활 동작이 손을 구부렸다 폈다 하는 동작이고, 가상의 재활 도구가 예를 들어 신축성을 가진 공의 형태를 갖는다고 가정한다.

이 경우, 통신 단말(100)의 제어부는, 화면에서 사용자의 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역에 중첩되는 부분이 존재하는 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손가락에 움직임 변화가 발생한 경우, 사용자의 손 모양 객체와 상기 재활 도구 객체가 중첩되는 정도 만큼, 화면 상에 표시되는 상기 재활 도구 객체의 형상을 변형시킬 수 있다.

이상에서 설명한 예시 이외에도 가상의 재활 도구 객체를 이용한 보다 다양한 재활 훈련 예가 존재할 수 있음은 물론이다.

시범 손 모양 객체의 이용

또한 다른 예에서, 재활 운동 보조 화면에는, 재활 환자가 수행할 재활 동작에 상응하는 시범 손 모양 객체가 더 표시될 수도 있다. 이를 위해, 객체 생성부(160)는 해당 재활 동작을 시범적으로 보여주기 위한 시범 손 모양 객체를 더 생성할 수 있다.

이때, 상기 시범 손 모양 객체는, 재활 운동 보조 화면 상에서 상기 사용자의 손 모양 객체와 중첩되지 않는 화면 영역에 표시될 수 있다. 예를 들어, 화면 하단에 작은 창의 형태로 표시될 수 있다. 다른 예로는, 해당 화면의 좌측에는 시범 손 모양 객체가 표시되고, 우측에는 사용자 손 모양 객체가 표시될 수 있다.

위와 다른 구현 방식으로, 상기 시범 손 모양 객체는, 사용자의 손 모양 객체와 중첩은 되되, 서로 구분 식별할 수 있는 상태로 표시될 수 있다. 예를 들어, 재활 동작을 시범적으로 보여주는 시범 손 모양 객체는 반투명 상태로 표시되고, 사용자의 손 모양 객체는 이와 오버레이(overlay)되는 위치에 최초 표시됨으로써, 사용자가 그 시범 손 모양 객체와 동일한 손 동작을 취할 때 그 양자의 손 동작 간의 일치 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 표시될 수 있을 것이다.

증강 현실을 적용한 재활 운동 보조 화면의 이용

그리고 상술한 재활 운동 보조 화면은, 그 배경 화면이 증강 현실 화면으로 구성될 수 있다. 즉, 통신 단말(100)은, 카메라 모듈(120)을 통해 획득된 프리뷰 영상(즉, 카메라 전방 영상)을 배경 화면으로 한 후, 앞서 설명한 손가락 모양 객체 및 상기 재활 도구 객체를 표시함으로써, 상기 재활 운동에 관한 증강 현실 환경을 구현할 수도 있다.

게임 진행 형식의 채용

그리고 재활 운동 보조 화면을 통해 이루어지는 재활 운동들은 일종의 게임 진행 형식으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 재활 운동 프로그램(182)에는 이를 위한 게임 진행 알고리즘 및 데이터들도 포함될 수 있다.

예를 들어, 재활 운동은, 재활 운동 프로그램(182)의 구현에 따라, 블록 쌓기, 풍선에 바람 넣기 등과 같은 게임 형식으로 구현될 수 있음이 바로 그것이다. 여기서, 블록 쌓기 게임 형식으로 진행되는 경우를 가정하면, 재활 환자는 가상의 재활 도구인 블록을 특정 위치에 쌓아 올리는 것과 같은 가상의 행위를 함으로써 실제 블록을 옮기는 것과 같은 가상의 경험을 얻을 수 있다.

그리고 풍선 바람 넣기 게임 형식으로 진행되는 경우를 가정하면, 재활 환자는 손을 쥐었다 폈다 하는 행위를 반복함으로써, 실제 공기 주입기를 반복해서 누르는 것과 같은 가상의 행위를 통해서 풍선에 바람을 넣는 것과 같은 가상의 경험을 할 수 있게 된다. 이 경우 재활 운동 보조 화면에는 가상의 재활 도구 객체로서 공기 주입기가 표시될 수도 있을 것이다.

이와 같이, 게임 진행 형식으로 구성하는 경우에는, 재활 운동을 하는 과정에서의 재활 환자가 느끼는 지루함을 줄이고, 재활 운동에 흥미 및 동기를 부여할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

10 : 재활 운동 장갑
12 : 무선 통신 모듈
14 : 감지부
16 : 제어부
100 : 통신 단말
110 : 통신 모듈
160 : 객체 생성부
180 : 제어부
182 : 재활 운동 프로그램

Claims (12)

1. 손가락 재활 운동을 위한 장치로서,
   무선 통신 모듈; 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화 중 적어도 하나에 따른 손 동작 정보를 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 사용자의 손 동작 정보가 상기 무선 통신 모듈을 통해 원격에 위치한 통신 단말로 전송되도록 제어하는 제어부;를 포함하며, 장갑 형태로 제작되는 재활 운동 장갑과,
   
   통신 모듈; 상기 통신 모듈에 의해 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 손 동작 정보가 수신된 경우, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성하고, 상기 재활 운동 장갑으로부터 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다 상기 손 모양 객체를 계속적으로 갱신 생성하는 객체 생성부; 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 손 모양 객체를 디스플레이 화면을 통해 표시될 수 있도록 제어하는 제어부;를 포함하는 통신 단말
   을 포함하되,
   
   상기 통신 단말에는,
   상기 손가락 재활 운동의 순서를 정의하는 재활 운동 시퀀스에 관한 정보, 상기 손가락 재활 운동에 필요한 각각의 재활 동작에 관한 정보, 상기 재활 동작을 안내하기 위한 동작 안내 정보, 상기 손가락 재활 운동에 이용될 재활 도구에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 재활 운동 프로그램이 설치되고,
   
   상기 객체 생성부는, 상기 재활 동작에 상응하는 가상의 시범 손 모양 객체와, 상기 재활 운동 프로그램에 따라 상기 손가락 재활 운동에 이용될 재활 도구가 정해지는 경우, 상기 재활 도구에 상응하는 가상의 재활 도구 객체를 더 생성하고,
   상기 제어부(통신단말의 제어부)는, 상기 객체 생성부에 의해 생성된 상기 재활 도구 객체와, 상기 시범 손 모양 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시하되,
   
   상기 제어부(통신단말의 제어부)는,
   상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역이 미리 지정된 비율 이상으로 중첩되고, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 기초하여, 상기 사용자의 손가락이 미리 지정된 각도 이상으로 구부러진 것으로 판단된 경우, 상기 사용자가 상기 가상의 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작을 취한 것으로 판단하고,
   상기 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작이 취해진 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손의 위치에 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체의 위치 변화에 상응하여 위치 이동시키고,
   상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역에 중첩되는 부분이 존재하는 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손가락에 움직임 변화가 발생한 경우,
   상기 손 모양 객체와 상기 재활 도구 객체가 중첩되는 정도에 상응하여, 상기 디스플레이 화면에서 상기 재활 도구 객체의 형상을 변형시키는
   것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 통신 단말은, 카메라 모듈을 더 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 카메라 모듈에 의해 획득되는 프리뷰 영상을 배경 영상으로 하여 상기 손 모양 객체 및 상기 재활 도구 객체를 표시함으로써, 상기 재활 운동에 관한 증강 현실 환경을 구현하는
   것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동 장치.
3. 제1항의 손가락 재활 운동 장치를 이용한, 손가락 재활 운동 보조 방법에 있어서,
   (a) 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 사용자의 손 동작 정보를 수신하는 단계-여기서, 상기 손 동작 정보는, 손가락의 움직임, 손의 자세 변화, 손의 위치 변화 중 적어도 하나를 포함함-;
   (b) 상기 수신된 손 동작 정보에 상응하는 가상의 손 모양 객체를 생성하는 단계;
   (c) 상기 생성된 가상의 손 모양 객체를 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계; 및
   (d) 상기 재활 운동 장갑으로부터 상기 사용자의 손 동작 정보가 수신될 때마다, 상기 단계 (b) 및 단계 (c)를 반복 수행하는 단계
   를 포함하는 손가락 재활 운동 보조 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 손가락 재활 운동에 이용될 가상의 재활 도구 객체를 생성하는 단계;
   상기 생성된 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계;
   상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체가 표시되는 영역과 상기 재활 도구 객체가 표시되는 영역이 미리 지정된 비율 이상으로 중첩되고, 상기 수신된 사용자의 손 동작 정보에 기초하여, 상기 사용자의 손가락이 미리 지정된 각도 이상으로 구부러진 경우, 상기 사용자가 상기 가상의 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작을 취한 것으로 판단하는 단계; 및
   상기 재활 도구 객체를 손으로 쥐는 가상의 동작이 취해진 상태에서, 연이어 수신되는 사용자의 손 동작 정보에 따라 상기 사용자의 손의 위치에 변화가 발생한 경우, 상기 재활 도구 객체를 상기 디스플레이 화면에서 상기 손 모양 객체의 위치 변화에 상응하여 위치 이동시키는 단계
   를 더 포함하는 손가락 재활 운동 보조 방법.
   
5. 제3항에 있어서,
   재활 운동 프로그램에 따라 정의된 재활 동작에 상응하는 가상의 시범 손 모양 객체를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 상기 시범 손 모양 객체를 상기 디스플레이 화면을 통해 표시하는 단계를 더 포함하되,
   상기 시범 손 모양 객체는, 상기 디스플레이 화면 상에서 상기 사용자의 손 모양 객체와 중첩되지 않는 화면 영역에 표시되거나 또는 사용자의 손 모양 객체와 중첩되되 서로 구분 식별할 수 있는 상태로 표시되는
   것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동 보조 방법.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images