KR101412848B1 - Gait pattern analysis device and method and gait imbalance evaluation deviece - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보행 상태 분석 장치 및 방법, 그리고, 보행 불균형 평가 장치를 제공한다. 보행 상태 분석 장치는 사용자의 허리에 고정되어 레일과 연결된 제1 지지대; 및 상기 사용자의 허벅지에 고정되어 제1 지지대 및 레일과 연결된 제2 지지대를 포함하고, 상기 제2 지지대는 상기 사용자의 보행 상태에 대응하여 제1 지지대를 중심으로 레일에 따라 움직일 수 있다.The present invention provides a walking state analyzing apparatus and method, and a walking imbalance evaluating apparatus. The gait analysis device includes a first support secured to the waist of the user and connected to the rail; And a second support fixed to the thigh of the user and connected to the first support and the rail, the second support being movable along the rail about the first support in correspondence with the user's walking state.

Description

보행 상태 분석 장치 및 방법, 그리고, 보행 불균형 평가 장치{GAIT PATTERN ANALYSIS DEVICE AND METHOD AND GAIT IMBALANCE EVALUATION DEVIECE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a gait state analyzing apparatus, a gait state analyzing apparatus, a gait state analyzing apparatus, a gait state analyzing apparatus,

본 발명은 보행 상태 분석 장치 및 방법 그리고, 보행 불균형 평가 장치 에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 사용자의 허리 및 허벅지에 고정되는 보행 상태 분석 장치를 이용하여 사용자의 보행 상태를 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for analyzing a user's walking state using a walking state analyzing apparatus fixed to a user's waist and thighs will be.

종래에는 사용자의 보행 평가를 위하여 모션 캡처 기술을 사용했다. 모션 캡처 기술은 마커를 이용하여 사용자의 보행을 평가하는 기술이다. 즉, 모션 캡처 기술은 사용자가 보행 시 사용하는 주요 근육 부위에 부착된다. 그리고, 모션 캡처 기술은 마커를 인식하는 적외선 카메라를 통해, 사용자의 보행에 따른 평가를 하였다.Conventionally, motion capture technology is used for user's gait evaluation. Motion capture technology is a technique for evaluating user's walking using markers. That is, the motion capture technique is attached to the main muscle parts used by the user during walking. And, the motion capture technology was evaluated according to the user 's walking through the infrared camera recognizing the marker.

하지만, 모션 캡처 기술은 사용자의 보행을 평가하기 위한 알고리즘이 매우 복잡하다. 그리고, 모션 캡처 기술은 마커, 적외선 카메라 등에 사용자의 보행 평가를 위한 장치의 부피가 크기 때문에 장치를 수용할 수 있는 제한된 장소에서만 시행이 가능하다.However, motion capture techniques are very complex algorithms for evaluating the user's gait. In addition, the motion capture technique can be performed only at a limited place where the device can be accommodated because the device for the user's gait evaluation is large in the marker, the infrared camera, and the like.

그러므로, 장소의 제약을 받지 않고, 간단한 알고리즘을 통해 사용자의 보행 평가를 하는 적절한 장치가 요구된다.Therefore, there is a need for an appropriate apparatus for performing a user's gait evaluation through a simple algorithm without being restricted by a place.

본 발명은 사용자의 허리 및 허벅지에 고정되는 보행 상태 분석 장치를 이용함으로써, 장소에 구애 받지 않고, 사용자의 보행 상태를 보다 용이하게 분석할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for easily analyzing a user's walking state regardless of a place by using a walking state analyzing apparatus fixed to the user's waist and thighs.

본 발명은 보행 상태 분석 장치를 통해 사용자의 움직임에 따라 변화하는 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산함으로써, 사용자의 보행 불균형을 평가할 수 있는 장치를 제공한다.The present invention provides an apparatus for evaluating a walking imbalance of a user by calculating an angle related to a user's walking which changes according to a user's movement through a walking state analyzing apparatus.

본 발명의 일실시예에 따른 보행 상태 분석 장치는 사용자의 허리에 고정되어 레일과 연결된 제1 지지대; 및 상기 사용자의 허벅지에 고정되어 제1 지지대 및 레일과 연결된 제2 지지대를 포함하고, 상기 제2 지지대는, 상기 사용자의 보행 상태에 대응하여 제1 지지대를 중심으로 레일에 따라 움직일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a walking state analyzing apparatus comprising: a first supporting member fixed to a waist of a user and connected to a rail; And a second support fixed to the thigh of the user and connected to the first support and the rail, wherein the second support is movable along the rail around the first support in correspondence with the user's walking state.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 지지대는 광전식 위치 센서가 일정 간격으로 부착된 레일과 연결될 수 있다.A first support according to an embodiment of the present invention may be connected to a rail attached with a photoelectric position sensor at regular intervals.

본 발명의 일실시예에 따른 제2 지지대는 상기 레일에 따라 움직이면서, 상기 레일과 접촉되는 방향으로 빛을 쏠 수 있다.The second support according to an embodiment of the present invention can shoot light in a direction in contact with the rails while moving along the rails.

본 발명의 일실시예에 따른 광전식 위치 센서는 상기 제2 지지대에서 쏘는 빛을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.The photoelectric position sensor according to an embodiment of the present invention may include a receiver for receiving light emitted from the second support.

본 발명의 일실시예에 따른 수신부는 상기 제1 지지대를 기점으로 상기 수신한 빛의 입사점을 이용하여 각도를 계산할 수 있다.The receiving unit according to an embodiment of the present invention can calculate an angle using the incident point of the received light from the first support.

본 발명의 일실시예에 따른 수신부는 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대가 연결된 교차점을 기점으로 상기 제1 지지대에 상기 레일이 연결된 지점까지의 길이 및 상기 제2 지지대의 움직임에 따른 호의 길이를 이용하여 각도를 계산할 수 있다.The receiving unit according to an embodiment of the present invention may be configured such that the length from the intersection point where the first support and the second support are connected to the point where the rail is connected to the first support and the length of the arc according to the movement of the second support are Can be used to calculate the angle.

본 발명의 일실시예에 따르면 보행 상태 분석 방법은 제1 지지대를 중심으로 레일을 따라 움직이는 제2 지지대에서 쏘는 빛을 수신하는 단계; 및 상기 제1 지지대를 기점으로 상기 수신한 빛의 입사점을 이용하여 각도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of analyzing a gait comprising: receiving light striking a second support moving along a rail about a first support; And calculating an angle using the incident point of the received light from the first support.

본 발명의 일실시예에 따르면 빛을 수신하는 단계는 상기 레일에 일정 간격으로 부착된 광전식 위치 센서를 이용하여 상기 제2 지지대에서 쏘는 빛을 수신할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of receiving light may receive light emitted from the second support using a photoelectric position sensor attached at regular intervals to the rails.

본 발명의 일실시예에 따르면 각도를 계산하는 단계는 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대가 연결된 교차점을 기점으로 상기 제1 지지대에 상기 레일이 연결된 지점까지의 길이 및 상기 제2 지지대의 움직임에 따른 호의 길이를 이용하여 각도를 계산할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of calculating the angle includes calculating a length from the intersection point where the first support and the second support are connected to the point where the rail is connected to the first support and the movement of the second support, The angle can be calculated using the length of the arc in accordance with

본 발명의 일실시예에 따른 보행 불균형 평가 장치는 사용자의 보행 상태에 따라 광전식 위치 센서를 이용하여 계산된 하나 이상의 각도를 수신하는 각도 수신부; 및 상기 각도를 이용하여 상기 사용자의 보행 상태의 불균형을 평가하는 평가부를 포함할 수 있다.An apparatus for evaluating a walking imbalance according to an exemplary embodiment of the present invention includes: an angle receiving unit that receives at least one angle calculated using a photoelectric position sensor according to a user's walking state; And an evaluation unit for evaluating an unbalance of the user's walking state using the angle.

본 발명의 일실시예에 따른 각도 수신부는 사용자의 좌측에 연결된 광전식 위치 센서에서 계산된 각도를 수신하는 좌측 수신부; 및 사용자의 우측에 연결된 광전식 위치 센서에서 계산된 각도를 수신하는 우측 수신부를 포함할 수 있다.An angle receiver according to an embodiment of the present invention includes a left receiver receiving an angle calculated by a photoelectric position sensor connected to a left side of a user; And a right receiver receiving the calculated angle from the photoelectric position sensor connected to the right side of the user.

본 발명의 일실시예에 따른 평가부는 상기 각도의 크기를 이용하여 지면의 상태, 상기 사용자의 보폭의 너비에 따른, 보행 상태 및 보행의 불균형을 평가할 수 있다.The evaluating unit according to an embodiment of the present invention can evaluate the unbalance of the walking state and the walking according to the state of the ground, the width of the stride of the user by using the magnitude of the angle.

본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자의 허리 및 허벅지에 고정되는 보행 상태 분석 장치를 이용함으로써, 장소에 구애 받지 않고, 사용자의 보행 상태를 보다 용이하게 분석할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a walking state analyzing apparatus fixed to the user's waist and thigh can be used to more easily analyze the user's walking state regardless of the place.

본 발명의 일실시예에 따르면, 보행 상태 분석 장치를 통해 사용자의 움직임에 따라 변화하는 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산함으로써, 사용자의 보행 불균형을 평가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the walking imbalance of the user can be evaluated by calculating the angle related to the user's walking, which changes according to the movement of the user through the walking state analyzing apparatus.

도 1은 일실시예에 따른 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 사용자의 보행 동작에 따라 각도를 측정하는 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 사용자의 보행 동작에 따라 각도를 측정하는 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 보행 동작 분석 방법을 설명하기 위해 도시한 플로우차트이다.
도 5는 일실시예에 따른 보행 상태 분석 장치의 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 보행 불균형 평가 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a walking state analyzing apparatus according to an embodiment.
2 is a view for explaining a gait state analyzing apparatus for measuring an angle according to a user's gait operation according to an embodiment.
FIG. 3 is a view for explaining a gait state analyzing apparatus for measuring an angle according to a gait operation of a user according to the second embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method of analyzing a gait operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a walking state analyzing apparatus according to an embodiment.
6 is a view for explaining a walking imbalance evaluation apparatus according to an embodiment.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일실시예에 따른 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a walking state analyzing apparatus according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 보행 상태 분석 장치는 제1 지지대(101), 제2 지지대(102)로 구성될 수 있다. 그리고, 보행 상태 분석 장치는 도1에는 도시되어 있지 않지만, 레일을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the gait analysis apparatus may include a first support 101 and a second support 102. And, the gait analysis device is not shown in Fig. 1, but may include a rail.

제1 지지대(101)는 측면에서 보았을 때, 'T'자 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 제1 지지대(101)는 사용자의 허리에 고정될 수 있다. 구체적으로, 제1 지지대(101)는 허리에 고정되어, 지면 방향으로 향하여 고정될 수 있다. 일례로, 제1 지지대(101)는 사용자의 좌, 우 허벅지에 인접하여, 지면 방향으로 향하여 고정될 수 있다.The first support 101 may be formed in a 'T' shape when viewed from the side. The first support 101 may be fixed to the waist of the user. Specifically, the first support 101 is fixed to the waist and can be fixed toward the ground. In one example, the first support 101 may be fixed toward the ground, adjacent to the left and right thighs of the user.

제1 지지대(101)는 제2 지지대의 이동을 원활하게 하기 위한 레일을 포함할 수 있다. 레일은 레일의 일정 간격으로 광전식 위치 센서가 고정될 수 있다. 이 때, 광전식 위치 센서는 빛의 입사 위치점을 측정할 수 있다.The first support 101 may include a rail for facilitating movement of the second support. The rail can be fixed with a photoelectric position sensor at regular intervals of the rail. At this time, the photoelectric position sensor can measure the incident position of light.

제2 지지대(102)는 제1 지지대(101)의 안쪽 면으로 제2 지지대(102)의 일부가 고정될 수 있다. 그리고, 제2 지지대(102)는 제2 지지대(102)의 일부가 사용자의 허벅지와 연결될 수 있다. 또한, 제2 지지대(102)는 레일과 연결될 수 있다. 그래서, 제2 지지대(102)는 사용자의 보행 상태에 대응하여 제1 지지대(101)를 중심으로 레일에 따라 움직이며 빛을 쏠 수 있다. 그리고, 레일에 부착된 광전식 위치센서는 제2 지지대에서 쏘는 빛을 수신할 수 있다.A portion of the second support 102 may be fixed to the inner surface of the first support 101 by the second support 102. In addition, the second support member 102 can be connected to the user's thigh part of the second support member 102. Further, the second support member 102 can be connected to the rail. Accordingly, the second support 102 moves along the rail about the first support 101 in response to the user's walking state, and can shoot light. And, the photoelectric position sensor attached to the rail can receive the light striking the second support.

즉, 보행 상태 분석 장치는 사용자의 허리에 고정대가 고정되고, 사용자의 허벅지에 연결된 제2 지지대(102)의 움직임에 따라 쏘는 빛을 광전식 위치 센서에서 수신하여 제1 지지대(101)를 중심으로 중심으로 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산할 수 있다.That is, the walking state analyzing apparatus is configured such that the fixing table is fixed to the waist of the user, light emitted according to the movement of the second support 102 connected to the thigh of the user is received by the photoelectric position sensor, The angle related to the user's walking can be calculated with the center.

그리고, 보행 상태 분석 장치는 사용자의 보행 불균형을 평가하기 위한 보행 불균형 평가 장치와 연동될 수 있다. 보행 불균형 평가 장치는 계산된 각도를 이용하여 보행 시 사용자가 불균형하게 보행하는지 평가할 수 있다. 또한, 보행 불균형 평가 장치는 보행 각도를 이용하여 지면에 따른 보행의 상태를 확인할 수 있다.And the gait state analyzing apparatus can be interlocked with the gait unbalance evaluating apparatus for evaluating the gait unbalance of the user. The walking imbalance evaluating device can evaluate whether the user is walking unbalanced when walking using the calculated angle. Further, the walking imbalance evaluation apparatus can confirm the state of the walking according to the ground using the walking angle.

또한, 보행 상태 분석 장치는 사용자의 보행 상태에 변화하는 각도를 계산함으로써, 걸음걸이를 특징으로 증상이 표출되는 파킨슨 병 등의 질병을 조기에 파악할 수 있다.In addition, the gait state analyzing apparatus can calculate an angle changing to the user's gait state, thereby gauging the gait, thereby enabling early detection of diseases such as Parkinson's disease in which symptoms are expressed.

도 2는 일실시예에 따른 사용자의 보행 동작에 따라 각도를 측정하는 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 2 is a view for explaining a gait state analyzing apparatus for measuring an angle according to a user's gait operation according to an embodiment.

도 2를 참고하면, 제1 지지대(101)는 사용자의 허리에 고정될 수 있다. 그리고, 제1 지지대(201)는 사용자의 허리에 고정되어, 지면 방향으로 향하여 고정될 수 있다. 이 때, 제1 지지대(201)는 사용자의 보행과 관련된 각도를 측정하기 위한 중심 지점이 될 수 있다.Referring to FIG. 2, the first support 101 may be fixed to the waist of the user. The first support base 201 can be fixed to the waist of the user and fixed toward the ground. At this time, the first support 201 may be a center point for measuring the angle related to the user's walking.

다시 말해, 제1 지지대(201)는 ‘T’자 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 지면이 수평면으로 이뤄진 경우, 제1 지지대(201)는 지면과 직각으로 이뤄질 수 있다. 또한, 제1 지지대(201)는 제2 지지대(202)와 일부 연결되어, 일직선 상으로 겹쳐질 수 있다. 그러므로, 제1 지지대(201)는 사용자의 보행과 관련된 각도를 측정하기 위한 기준일 수 있다. 그리고, 제1 지지대(201)는 사용자의 좌, 우에 하나씩 존재할 수 있다.In other words, the first support 201 may be formed in a T shape. And, when the ground is made of a horizontal plane, the first support 201 can be made perpendicular to the ground. In addition, the first support 201 is partially connected to the second support 202 and can be superposed in a straight line. Therefore, the first support 201 may be a reference for measuring the angle related to the user's walking. The first support 201 may be present on the left and right sides of the user.

제1 지지대(201)는 레일(203)과 연결될 수 있다. 이때, 레일(203)은 제2 지지대(202)와 연결되어 사용자의 움직임에 따라 제2 지지대(202)를 이동시킬 수 있는 레일(203)일 수 있다. 또한, 레일(203)은 제2 지지대의 움직임을 원활하게 하기 위한 미리 설정된 레일 라인을 포함할 수 있다.The first support 201 may be connected to the rail 203. At this time, the rail 203 may be a rail 203 connected to the second support 202 and capable of moving the second support 202 according to the movement of the user. In addition, the rail 203 may include a predetermined rail line for smoothly moving the second support.

그리고, 레일(203)은 일정 간격으로 광전식 위치 센서가 부착될 수 있다. 광전식 위치 센서는 빛의 입사 위치를 구할 수 있다. 그리고, 광전식 위치 센서는 빛을 수신할 수 있는 수신부를 포함할 수 있다. 레일(203)은 하나 이상 존재할 수 있다.The rail 203 may be attached with a photoelectric position sensor at regular intervals. The photoelectric type position sensor can obtain the incident position of light. The photoelectric position sensor may include a receiver capable of receiving light. One or more rails 203 may be present.

제2 지지대(202)는 제1 지지대(201)의 안쪽 면에 일부가 고정될 수 있다. 그리고, 제2 지지대(202)는 사용자의 허벅지에 연결될 수 있다. 그래서, 제2 지지대(202)는 사용자의 보행 동작에 따라 레일(203)을 따라 움직일 수 있다. 일례로, 제2 지지대(202)은 도 5에 도시된 바와 제1 지지대(201)에 고정된 레일(203)에 따라 움직일 수 있다.The second support base 202 may be partially fixed to the inner surface of the first support base 201. The second support base 202 may be connected to the thigh of the user. Thus, the second support base 202 can move along the rail 203 in accordance with the user's walking motion. For example, the second support 202 may move along a rail 203 fixed to the first support 201 as shown in FIG.

그리고, 제2 지지대(202)는 사용자의 허벅지와 연결됨으로써, 사용자의 보행 동작에 따라 제2 지지대(202)의 일부가 움직일 수 있다. 그리고, 제2 지지대(202)는 레일(203)을 따라 움직이면서 빛을 쏠 수 있다. 이 때, 제2 지지대는 레일(203)과 접촉되는 방향으로 빛을 쏠 수 있다. 이 때, 발생되는 빛은 사용자의 보행과 관련된 각도를 측정하기 위해 발생시키는 빛일 수 있다. 그리고, 광전식 위치 센서는 빛을 수신하여 제1 지지대(201)를 기준으로 빛의 입사점 사이의 각도를 계산할 수 있다.The second support base 202 is connected to the thigh of the user, so that a part of the second support base 202 can move according to the user's walking motion. The second support base 202 can move along the rail 203 to shoot light. At this time, the second support base can shoot light in a direction in which it comes into contact with the rail 203. At this time, the generated light may be the light that is generated to measure the angle related to the user's walking. The photoelectric position sensor can calculate the angle between the incidence points of the light based on the first support 201 by receiving the light.

즉, 보행 상태 분석 장치는 사용자가 보행하기 위해 이동하는 다리가 제1 지지대(201)을 기준으로 어느 정도 벌려지느냐에 따라 제2 지지대(202)가 레일(203)을 따라 멀리 이동될 수 있다. 그리고, 보행 상태 분석 장치는 벌려지는 정도에 따라 직각, 예각, 둔각 등의 다양한 각도를 측정할 수 있다. 또한, 보행 상태 분석 장치는 사용자가 이동할 때마다 변화하는 각도를 측정할 수 있다.That is, the gait analyzing apparatus can move the second support table 202 along the rail 203 according to how much the legs that the user moves for walking are spread with respect to the first support table 201. The gait analyzer can measure various angles such as a right angle, an acute angle, an obtuse angle and the like depending on the degree of opening. Further, the gait analyzing apparatus can measure a changing angle every time the user moves.

도 3은 제2 실시예에 따른 사용자의 보행 동작에 따라 각도를 측정하는 보행 상태 분석 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining a gait state analyzing apparatus for measuring an angle according to a gait operation of a user according to the second embodiment.

도 3을 참고하면, 제1 지지대(301)는 사용자의 허리에 고정될 수 있다. 제1 지지대(301)는 사용자의 허리에 고정되어, 지면 방향으로 향하여 고정될 수 있다. 제2 지지대(302)는 제1 지지대(301)에 고정된 레일(303)과 일부분이 고정될 수 있다. 그리고, 제2 지지대(302)는 사용자의 허벅지와 연결될 수 있다.3, the first support 301 may be fixed to the waist of the user. The first support base 301 is fixed to the waist of the user and can be fixed toward the ground. The second support base 302 may be partially fixed to the rail 303 fixed to the first support base 301. The second support base 302 may be connected to the thigh of the user.

보행 상태 분석 장치는 제2 지지대(302)의 움직임에 따른 사용자의 보행과 관련된 각도를 측정할 수 있다. 제2 지지대(302)는 레일(303)을 따라 움직이면서, 빛을 쏠 수 있다. 그리고, 레일(303)에 일정 간격으로 부착된 광전식 위치 센서는 제2 지지대(302)로부터 쏘는 빛을 수신할 수 있다. 그리고, 광전식 위치 센서는 수신부를 포함할 수 있다. 수신부는 광전식 위치 센서에 포함되어, 제2 지지대(302)로부터 빛을 수신하여 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산할 수 있다.The gait state analyzing apparatus can measure the angle related to the user's walking according to the movement of the second support base 302. [ The second support base 302 can shoot light while moving along the rail 303. The photoelectric position sensor attached to the rail 303 at regular intervals can receive light emitted from the second support 302. The photoelectric position sensor may include a receiver. The receiver may be included in the photoelectric position sensor to receive light from the second support 302 and calculate an angle associated with the user's walking.

일례로, 수신부는 제2 지지대(302)로부터 일정한 크기의 빛을 수신함으로써, 빛을 수신한 위치에서의 각도를 계산할 수 있다. 다른 일례로, 수신부는 외부로부터 지속적으로 빛을 수신하고, 제2 지지대(302)가 움직이면서 수신부로 수신되는 빛을 차단함으로써, 제2 지지대(302)의 위치에 따른 각도를 계산할 수 있다.  For example, the receiving unit can calculate the angle at the position where the light is received by receiving light of a certain size from the second support 302. As another example, the receiving unit can continuously calculate the angle according to the position of the second support base 302 by continuously receiving light from the outside and blocking the light received by the receiving unit as the second support base 302 moves.

사용자는 현재 움직이는 다리를 지면에 착지한 후, 다른 다리를 이동시킬 수 있다. 이때, 지면과 착지한 다리는 일직선 상에 위치할 수 있다. 그리고, 지면과 착지한 다리가 일직선 상에 위치할 때, 제1 지지대(301)는 지면과 착지한 다리와 동일한 일직선 상에 위치할 수 있다. 그러므로, 제1 지지대(301)는 사용자의 움직임에 따른 중심이 될 수 있다. 이러한 점을 이용하여, 수신부는 제1 지지대(301)를 중심으로 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산할 수 있다. 이때, 제1 지지대(301)는 각도를 계산하기 위한 제1차 기준점이 될 수 있다.The user can move the currently moving leg to the ground and then move the other leg. At this time, the ground and the landed leg can be positioned in a straight line. And, when the ground and the landed leg are positioned in a straight line, the first support 301 can be positioned on the same straight line with the land and the landed leg. Therefore, the first support base 301 can be the center according to the movement of the user. Using this point, the receiving unit can calculate the angle related to the user's walking around the first support base 301. [ At this time, the first support base 301 may be the first reference point for calculating the angle.

다시 말해, 제1 지지대(301)는 제2 지지대(302)가 레일을 따라 이동 한 후, 정지한 상태가 되는 곳으로써, 각도를 계산하기 위한 시작 위치가 될 수 있다. 그리고, 수신부는 제2 지지대(302)의 움직임에 따라 수신한 빛의 입사점을 이용하여 사용자의 보행과 관련된 각도를 계산할 수 있다. 이때, 빛의 입사점은 각도를 계산하기 위한 제2차 기준점이 될 수 있다.In other words, the first support base 301 can be a start position for calculating the angle, since the second support base 302 moves to a stationary state after moving along the rail. The receiving unit can calculate the angle related to the user's walking by using the incident point of the received light according to the movement of the second support base 302. At this time, the incidence point of the light may become the second reference point for calculating the angle.

즉, 수신부는 제1차 기준점에서 제2차 기준점 사이의 각도를 측정할 수 있다. 일례로, 수신부는 타이머 기능, 거리 센서 기능 등을 포함하여, 제1차 기준점에서 제2차 기준점까지 이동한 거리 및 이동 시간을 이용하여 각도를 측정할 수 있다. 그리고, 수신부는 제1 지지대(301)와 제2 지지대(302)의 교차점을 기준으로 레일이 고정된 곳까지의 거리, 제1 지지대(301)와 제2 지지대(302)에 대한 호의 길이 등 각도를 측정할 수 있는 값을 이용하여 보행의 각도를 측정할 수 있다.That is, the receiving unit can measure the angle between the first reference point and the second reference point. For example, the receiver may measure the angle using the distance traveled from the first reference point to the second reference point and the travel time, including the timer function, the distance sensor function, and the like. The distance between the first support base 301 and the second support base 302 and the distance between the first support base 301 and the second support base 302, Can be used to measure the angle of walking.

이 때, 수신부는 수신부의 기본적인 동작으로 광전식 위치 센서의 역할을 수행할 수 있으면, 앞서 기재된 추가적인 알고리즘을 이용하여 각도를 측정할 수 있다.At this time, if the receiver can perform the role of the photoelectric position sensor as a basic operation of the receiver, the angle can be measured using the additional algorithm described above.

다른 일례로, 보행 상태 분석 장치는 자이로 센서를 이용하여 보행의 각도를 측정할 수 있다. 자이로 센서는 보행 상태 분석 장치의 각가속도를 측정하여, 이를 적분함으로써 보행 상태 분석 장치의 각도를 측정할 수 있다.As another example, the gait analyzer can measure the angle of walking using a gyro sensor. The gyro sensor can measure the angle of the gait analyzer by measuring the angular acceleration of the gait analyzer and integrating it.

또 다른 일례로, 보행 상태 분석 장치는 가속도 센서를 이용하여 보행의 각도를 측정할 수 있다. 가속도 센서는 레일을 따라 이동하는 제2 지지대(302)의 움직임의 가속도를 측정할 수 있다. 또한, 보행 상태 분석 장치는 자이로 센서와 가속도 센서를 조합하여 각도를 측정할 수 있다.As another example, the gait analyzer can measure the angle of walking using an acceleration sensor. The acceleration sensor can measure the acceleration of the movement of the second support 302 moving along the rail. Further, the gait state analyzing apparatus can measure the angle by combining the gyro sensor and the acceleration sensor.

이 때, 각도를 측정하는 방법은 기재된 측정 방법 및 알고리즘에 한정되지 않으며, 다양한 방법 및 알고리즘을 사용하여 측정이 가능하다.At this time, the method of measuring the angle is not limited to the measurement method and algorithm described, and measurement using various methods and algorithms is possible.

도 4는 일실시예에 따른 보행 동작 분석 방법을 설명하기 위해 도시한 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating a method of analyzing a gait operation according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 단계(401)에서 보행 상태 분석 장치는 사용자의 보행 상태에 따라 움직이는 제2 지지대로부터 빛을 수신할 수 있다. 그리고, 보행 상태 분석 장치는 사용자의 좌우에서 빛을 수신할 수 있다. 다시 말해, 보행 상태 분석 장치는 사용자의 좌측과 우측 다리에 각각 서로 다른 제2 지지대 및 광전식 위치 센서가 부착된 레일이 구성될 수 있다. 그리고, 서로 다른 광전식 위치 센서에 포함된 수신부는 좌측 수신부, 우측 수신부로 구분되어, 사용자의 보행 상태에 따라 서로 다른 빛을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 4, in step 401, the gait analysis apparatus can receive light from a second support moving according to a user's walking state. And, the gait analyzing apparatus can receive light from the left and right of the user. In other words, the gait analyzing apparatus can be constituted by a rail having a second support and a photoelectric position sensor attached to the left and right legs of the user, respectively, which are different from each other. The receiving unit included in the different photoelectric position sensors is divided into a left receiving unit and a right receiving unit, and can receive different light according to the user's walking state.

단계(402)에서 보행 상태 분석 장치는 제1 지지대를 기점으로 제2 지지대에 의해 수신된 빛이 입사점을 이용하여 각도를 계산할 수 있다.In step 402, the gait analysis apparatus can calculate the angle using the incident point of the light received by the second support from the first support.

도 6은 일실시예에 따른 보행 불균형 평가 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.6 is a view for explaining a walking imbalance evaluation apparatus according to an embodiment.

도 6을 참고하면, 보행 불균형 평가 장치(601)는 각도 수신부(602), 평가부(605)로 구성될 수 있다.6, the walking imbalance evaluation apparatus 601 may be constituted by an angle receiving unit 602 and an evaluation unit 605. [

각도 수신부(602)는 좌측 수신부(603)와 우측 수신부(604)로 구성될 수 있다. 좌측 수신부(603)는 보행 상태 분석 장치에 좌측에 부착된 수신부와 연동될 수 있다. 좌측 수신부(603)는 사용자의 좌측 다리와 관련하여 계산된 각도를 수신할 수 있다. 즉, 좌측 수신부(603)는 좌측에 부착된 수신부와 연동하여, 사용자의 움직임에 따라 변화되는 각도를 수신할 수 있다.The angle receiving unit 602 may include a left receiving unit 603 and a right receiving unit 604. [ The left receiving unit 603 may be interlocked with a receiving unit attached to the left side of the walking state analyzing apparatus. The left receiving portion 603 may receive the calculated angle with respect to the left leg of the user. That is, the left receiving unit 603 can receive an angle changed in accordance with the movement of the user in conjunction with the receiving unit attached to the left side.

그리고, 우측 수신부(604)는 보행 상태 분석 장치에 우측에 부착된 수신부와 연동될 수 있다. 우측 수신부(604)는 사용자의 우측 다리와 관련된 계산된 각도를 수신할 수 있다. 즉, 우측 수신부(604)는 우측에 부착된 수신부와 연동하여, 사용자의 움직임에 따라 변화되는 각도를 수신할 수 있다.The right receiving unit 604 may be interlocked with a receiving unit attached to the right side of the walking condition analyzing apparatus. The right receiver 604 may receive the calculated angle associated with the user's right leg. That is, the right reception unit 604 can receive the angles changed in accordance with the movement of the user in conjunction with the reception unit attached to the right side.

평가부(605)는 수신한 좌우 각도를 이용하여 사용자의 보행 불균형을 평가할 수 있다. 평가부(605)는 좌우 각도를 비교하여, 일정한 오차범위를 기준으로 유사한 각도인지를 평가할 수 있다. 그래서, 평가부(605)는 유사한 각도인지 여부에 따라 사용자의 보행 불균형을 평가할 수 있다.The evaluation unit 605 can evaluate the walking imbalance of the user by using the received left and right angles. The evaluating unit 605 can compare the left and right angles and evaluate whether the angles are similar based on a certain error range. Thus, the evaluating unit 605 can evaluate the walking imbalance of the user depending on whether or not it is a similar angle.

또한, 평가부(605)는 좌우 각도의 크기에 따라 사용자의 지면 상태 및 사용자의 보행 상태를 평가할 수 있다.The evaluation unit 605 can evaluate the ground state of the user and the user's walking state according to the magnitude of the left-right angle.

일례로, 좌우 각도의 크기가 작은 경우, 평가부(605)는 지면이 수평면으로 고른 상태, 장애물이 적게 분포되어 있는 상태 등을 판단할 수 있다. 다른 일례로, 좌우 각도의 크기가 큰 경우, 평가부(605)는 지면이 고르지 않은 상태, 계단 등의 경사면을 오르는 상태 등을 판단할 수 있다.For example, when the magnitude of the left and right angles is small, the evaluation unit 605 can determine a state in which the ground is horizontal, a state in which obstacles are less distributed, and the like. In another example, when the magnitude of the left and right angles is large, the evaluating unit 605 can judge a state in which the ground is uneven, a state in which a slope such as a step is climbed, and the like.

즉, 보행 불균형 평가 장치는 사용자의 보행 불균형을 평가하는 것뿐만 아니라, 보행에 따른 지면의 상태를 평가할 수 있다. 그리고, 보행 불균형 평가 장치는 지면에 따른 사용자의 보행 상태를 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 보행 불균형 평가 장치는 계단을 오르는 경우, 사용자는 25도 이상으로 보행 등의 다양한 상황에 맞는 사용자의 보행 상태를 평가할 수 있다.That is, the walking imbalance evaluation apparatus can evaluate not only the user's walking imbalance but also the state of the ground following the walk. The walking imbalance evaluation apparatus can analyze the user's walking state along the ground. More specifically, when the walking imbalance evaluating apparatus ascends the stairs, the user can evaluate the user's walking state corresponding to various situations such as walking at 25 degrees or more.

그리고, 보행 불균형 평가 장치는 사용자의 보행 상태로 질병이 나타나는 파킨슨 병 등을 조기에 발견함으로써 치료에 도움을 줄 수 있다. 다시 말해, 보행 불균형 평가 장치는 걸음걸이를 통해 조기 발견이 가능한 질병의 특징을 수치화하여 저장하고, 사용자의 보행 상태와 비교 함으로써, 질병을 조기에 발견할 수 있다. 일례로, 걸음걸이로 발견이 가능한 대표적인 파킨슨 병의 데이터는 뻣뻣하게 종종걸음으로 걷는 상태로 사용자의 보복 간격, 보행의 속도 등을 수치화 한 데이터일 수 있다.And, the walking imbalance evaluation apparatus can help the treatment by early detection of Parkinson's disease or the like in which the disease appears in the user's walking state. In other words, the gait imbalance evaluation apparatus can digitize the features of the disease that can be detected early by gait, store it, and compare it with the user's gait to detect the disease early. For example, typical Parkinson's disease data that can be detected by gait can be data obtained by digitizing the user's repetition interval, walking speed, etc., in a stiff and often walking manner.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

101: 제1 지지대
102: 제2 지지대101: first support
102: second support

Claims (4)

사용자의 보행 상태에 따라 광전식 위치 센서를 이용하여 계산된 각도를 수신하는 각도 수신부; 및
상기 각도를 이용하여 상기 사용자의 보행 상태의 불균형을 평가하는 평가부
를 포함하고,
상기 각도 수신부는,
사용자의 좌측에 연결된 광전식 위치 센서에서 계산된 각도를 수신하는 좌측 수신부; 및
사용자의 우측에 연결된 광전식 위치 센서에서 계산된 각도를 수신하는 우측 수신부
를 포함하고,
상기 평가부는,
상기 좌측 수신부에서 수신된 각도와 상기 우측 수신부에서 수신된 각도를 비교하여 일정 오차범위 이내로 유사한 각도인지 여부에 따라 상기 사용자의 보행 상태의 불균형을 평가하는 것
을 특징으로 하는 보행 불균형 평가 장치.An angle receiver for receiving an angle calculated using a photoelectric position sensor according to a user's walking state; And
And an evaluation unit for evaluating the unbalance of the user's gait using the angle,
Lt; / RTI >
Wherein the angle receiver comprises:
A left receiver receiving an angle calculated by a photoelectric position sensor connected to the left side of the user; And
A right receiver receiving the calculated angle from the photoelectric position sensor connected to the right side of the user
Lt; / RTI >
The evaluating unit,
And comparing the angle received by the left receiver and the angle received by the right receiver to evaluate the imbalance of the user's walking state according to whether the angle is within a certain error range or not
Wherein the walking imbalance evaluating apparatus comprises: 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 각도 수신부는,
보행 상태 분석 장치와 연동하여 상기 사용자의 움직임에 따라 변화되는 각도를 수신하며,
상기 보행 상태 분석 장치는,
상기 사용자의 허리에 고정되어 레일과 연결된 제1 지지대; 및
상기 사용자의 허벅지에 고정되어 제1 지지대 및 레일과 연결된 제2 지지대
를 포함하고,
상기 제2 지지대는,
상기 사용자의 보행 상태에 대응하여 제1 지지대를 중심으로 레일에 따라 움직이고,
상기 제1 지지대는,
상기 광전식 위치 센서가 일정 간격으로 부착된 레일과 연결되는 보행 불균형 평가 장치.The method according to claim 1,
Wherein the angle receiver comprises:
A walking angle analyzing device for receiving an angle changed in accordance with a movement of the user,
The walking state analyzing apparatus comprises:
A first support fixed to the waist of the user and connected to the rail; And
A second support fixed to the thigh of the user and connected to the first support and the rail,
Lt; / RTI >
The second support member
The first support member is moved along the rail about the first support member corresponding to the user's walking state,
Wherein the first support comprises:
Wherein the photoelectric position sensor is connected to a rail attached at regular intervals.
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