KR101523846B1 - 바이오 피드백 전자 복대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복대 사용자의 복부근 수축 정도를 측정하여 근육이 이완되었을 경우 사용자에게 피드백을 제공함으로써 사용자의 자발적 수축을 유도하는 생체 되먹임 전자 복대에 관한 것으로서, 양측으로 장홈을 형성하는 제1 및 제2 결속구가 각각 구비된 복대 버클;과, 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 복대띠;와, 상기 복대 버클에 설치되고, 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 결속된 상기 복대띠가 상기 복대 버클에 가하는 인장력 또는 압축력을 감지하는 로드 셀;과, 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 스피커;와, 상기 복대띠에 설치된 바이브레이터;와, 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 초기화 버튼; 및 상기 로드 셀, 스피커, 바이브레이터 및 초기화 버튼과 전기적으로 연결되어 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치되고, 상기 초기화 버튼의 접점이 연결되었을 때에 상기 로드 셀에 감지된 인장력 또는 압축력을 기준으로 하여 상기 인장력 또는 압축력이 사전에 설정된 값 이상인 경우에만 상기 스피커와 바이브레이터 중 적어도 어느 하나를 구동시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

바이오 피드백 전자 복대{Biofeedback stabilizer}

본 발명은 복대 사용자의 복부근 수축 정도를 측정하여 근육이 이완되었을 경우 사용자에게 피드백을 제공함으로써 사용자의 자발적 수축을 유도하는 바이오 피드백 전자 복대에 관한 것이다.

21세기 초에 등장한 웰빙(well-being)에 대한 관심은 단기적인 유행에 그치지 않고 모든 산업 분야에 걸쳐 지속적인 트렌드로 유지되어 점차 우리 사회 전반으로 확산되고 있다. 이러한 웰빙에 대한 관심은 정신적, 육체적인 건강과 행복을 추구하여 삶 전체의 질을 높이기 위한 개인적 노력, 사회적 배려 등으로 이어지고 있으며, 특히 날로 증가해가는 노령인구의 삶에 큰 영향을 미치는 건강에 대한 관심이 크게 부각되고 있다.

여기서, 노령인구뿐만 아니라 20∼30대 젊은 연령층에까지 폭 넓게 나타나고 있는 요통(back pain)은 흔하게 일어나는 만큼 삶의 질을 떨어뜨리는 중요 원인으로 여겨지고 있다.

요통은 노령화는 물론 임신 또는 감염 등의 각종 원인에 의해 근 골격의 이상으로 유발되는 통증으로서, 흉추 10번 이하의 허리부위에 통증이 3일 이상 지속되는 경우를 말한다. 전 세계인구의 약 80% 이상이 일생에 한번 이상 경험하게 되는 매우 흔한 근골격계 질환 중의 하나이며, 일상생활 능력의 저하로 이어져서 사회 전체에 미치는 영향 또한 무척 크다. 특히 컴퓨터 작업 등과 같은 앉은 자세에서의 업무 증가와 운동량 부족 등 경제 및 사회 구조의 변화는 요통의 유병률을 지속적으로 증가시키고 있다.

이런 이유로 최근 척추 전문병원이 급격하게 늘어나고 이에 비례하여 척추 수술 비율이 증가하는 추세지만, 이러한 수술을 통한 치료는 요통의 근본적인 원인 해결에 한계를 보이고 있을 뿐 아니라 국민 의료비를 증가시키는 결과를 가져온다. 요통환자 가운데 실제로 수술을 통해 치료해야 할 필요가 있는 경우는 약 10% 정도로 알려져 있으며 나머지는 적절한 운동요법을 통하여 치료가 가능하다.

일반적으로 요통을 예방하고 치료하기 위해서는 체간의 안정성을 제공하는 심부 복부근인 가로배근(transverse abdominis)의 수축이 매우 중요한 것으로 보고되고 있다. 그래서 요통 완화 및 요추의 안정성 제공을 목적으로 복대가 널리 사용되고 있으며 재활 병원이나 가정에 많이 보급되어 있다. 하지만 복대는 착용 당시에는 체간의 안정성에 즉각적으로 기여를 하지만, 장기간 착용할 경우에는 오히려 허리 부위의 체간을 지지하는 근육들의 작용을 억제해서 결국 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

즉, 이제까지의 복대들은 사용자의 자발적 수축(voluntary contraction)을 유도하지 못하고 체간의 수동적 지지만을 제공하기 때문에 지속적으로 사용할 경우 요추 안정성을 담당하는 심부 복부근의 약화를 일으킬 수 있어서 운동 효과를 얻기에는 한계가 있다. 또한, 일반적인 재활치료와는 달리 복대는 착용하고 있으면서 일상생활을 지속하기 때문에 근육운동에 집중할 수가 없어서 사용자가 복대를 착용하고 있는 내내 자발적으로 근육을 수축하는 운동을 하기가 어렵다.

이런 이유로 근육이 이완되었을 때 자발적으로 심부복근 수축을 유도하기 위한 피드백의 제공은 매우 중요하며 많은 연구는 바이오피드백(biofeedback)이 자발적인 근육 수축 유도에 도움이 된다는 것을 보여준다. 예를 들어, Madhavan & Shields(Sangeetha Madhavan, Richard K. Shields, Movement Accuracy Changes Muscle-Activation Strategies in Female Subjects During a Novel Single-Leg Weight-Bearing Task, American Academy of Physical Medicine and Rehabilitation, vol.1, 2009, pp.319∼328)는 여성들의 한발 쪼그려 앉기 자세에서 시각적 바이오피드백이 근육 활동에 미치는 영향을 평가하기 위한 실험에서 시각적 피드백이 있을 경우 전후 압력중심점(center of pressure)의 이동이 줄어들어 움직임의 정확성을 높일 뿐 아니라 그로 인해 선택적인 근육활성도가 증가한다 하였다.

이와 같이, 바이오피드백이 자발적인 근육 수축 유도에 도움이 된다는 것이 여러 측면에서 실증되었지만, 아직까지는 요통의 예방과 치료에 기여하는 심부 복부근인 가로배근의 자발적인 수축을 유도하는 기능을 복대에 구현시킨 바는 거의 없었다.

이에 본 발명자는 초기 선행연구를 수행하여 그 결과로서 한국특허출원 제2012-0001320호의 "바이오 피드백 전자 복대"를 출원한 바 있으며, 그 구성이 도 1에 도시되어 있다.

상기 선행 특허출원은 복부가 이완된 것을 알려줄 수 있는 바이오 피드백 전자 복대(1)에 관한 것으로서, 사람의 허리에 찰 수 있도록 형성된 복대 몸체(10)에 장력 센서(30)를 설치하고, 장력 센서(30)의 양측에서 연장된 검출부(32)가 제1 및 제2 신축부(21,22)를 통과하여 좌측 및 우측 복대부(12,13)에 끝단이 고정되도록 설치됨으로써 제1 및 제2신축부(21,22)가 신장되면 각각의 검출부(32)에 장력이 걸리게 된다.

따라서, 복대를 착용한 사용자의 복근이 이완되면 제1 및 제2신축부(21,22)가 신장되어 검출부(32)에 장력이 증가되었음이 검출되고, 센서 몸체(31)는 검출부(32)에 일정 크기 이상의 장력이 걸리게 되면 알람부(40)가 알림 신호, 즉 바이오 피드백 신호를 출력함으로써 사용자가 자발적으로 복근을 수축시키도록 유도할 수 있는 것이다.

그러나, 상기 선행 특허출원은 기본적인 아이디어에 있어서는 획기적인 발명이라 할 수 있지만, 실용화를 추진하는 후속 연구과정에서는 구조적인 부분의 개선이 필요함을 알게 되었다.

개선이 필요한 첫 번째 부분은 장력 센서의 양측에서 연장된 검출부가 제1 및 제2 신축부를 통과하여 좌측 및 우측 복대부에 끝단이 고정되는 구조이다. 즉, 장력 센서에서 연장된 검출부는 신축부의 신축길이에 맞춰 반복해서 좌우로 움직이거나 신축되어야 하기 때문에 내구성에 문제가 생길 수 있으며, 신축부도 마찬가지의 문제를 가지기 때문에 헬스 케어 제품으로서의 가치가 떨어진다. 또한, 요추의 안정성을 확보하기 위해서는 신축부의 탄력을 너무 크게 할 수 없고, 이에 따라 검출부의 변위가 제한되기 때문에 복근의 이완 정도를 정확하게 판정하는 것이 곤란하다는 문제도 있다.

그리고, 상기 선행 특허출원은 장력 센서(30)의 센서 몸체(31)가 알림 신호를 발생시키는 기준 장력의 크기를 돌려서 조절할 수 있는 장력 조절부(50)를 복대 몸체(10)의 중앙 복대부(11)에 설치하고 있는데, 비전문가인 사용자가 적당 수준의 기준 장력을 설정하는 것이 쉬운 일은 아니며, 만일 재활 병원처럼 여러 사람이 복대를 공용하는 경우라면 상당히 번거로운 작업이 되기 때문에 상품성이 떨어진다는 문제점도 노출되었다.

한국특허출원 제2012-0001320호

본 발명은 복대 사용자의 심부 복부근 수축 정도를 측정하여 기준 이상으로 근육이 이완되었을 경우 소리와 진동으로 사용자에게 피드백을 제공함으로써 사용자의 자발적 수축을 유도하고 궁극적으로 요통의 치료 및 체간의 안정성을 향상시킬 수 있는 바이오 피드백 전자 복대를 제공하는 것이 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 비전문가인 일반 사용자 혼자서도 편리하게 사용할 수 있는 바이오 피드백 전자 복대를 제공하는 것에도 또 하나의 목적이 있다.

본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대는, 양측으로 장홈을 형성하는 제1 및 제2 결속구가 각각 구비된 복대 버클;과, 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 복대띠;와, 상기 복대 버클에 설치되고, 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 결속된 상기 복대띠가 상기 복대 버클에 가하는 인장력 또는 압축력을 감지하는 로드 셀;과, 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 스피커;와, 상기 복대띠에 설치된 바이브레이터;와, 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 초기화 버튼; 및 상기 로드 셀, 스피커, 바이브레이터 및 초기화 버튼과 전기적으로 연결되어 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치되고, 상기 초기화 버튼의 접점이 연결되었을 때에 상기 로드 셀에 감지된 인장력 또는 압축력을 기준으로 하여 상기 인장력 또는 압축력이 사전에 설정된 값 이상인 경우에만 상기 스피커와 바이브레이터 중 적어도 어느 하나를 구동시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 로드 셀은 인장형 로드 셀이고, 상기 제1 및 제2 결속구는 상기 복대 버클에 대해 유동이 가능하도록 상기 인장형 로드 셀의 양단과 각각 연결된다.

여기서, 상기 복대띠의 일단은 상기 제1 및 제2 결속구 중 어느 하나의 결속구에 고정적으로 연결되고, 타단은 다른 하나의 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 로드 셀은 압축형 로드 셀로서 상기 복대 버클의 전면 방향으로 가해지는 압축력을 감지하도록 설치되고, 상기 복대띠는 상기 복대 버클의 전면에 접촉하면서 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속된다.

여기서, 상기 복대띠의 일단은 상기 복대 버클의 전면에 접촉하도록 상기 제1 및 제2 결속구를 순차로 통과하고, 타단은 상기 일단에 구비된 제3 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속될 수 있다.

그리고, 상기 실시예들에서 상기 복대띠의 타단은 벨크로 파스너에 의해 고정될 수 있다.

한편, 본 발명의 바이오 피드백 전자 복대는 상기 바이브레이터가 2개가 구비될 수 있으며, 이때 각 바이브레이터는 복대띠를 착용한 사용자의 허리 뒤쪽에 해당하는 부분에 위치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 피드백 전자 복대는 전자 복대를 착용한 사용자의 복근이 과도하게 이완되는 것을 감지하여 사용자에게 피드백시켜줌으로써 사용자는 효율적으로 자기의 복근을 강화할 수 있으며, 일상 생활을 영위하면서 어떤 자세로도 복근 운동이 가능하다는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 바이오 피드백 전자 복대는 초기화 버튼을 누르는 간단한 조작만으로 자신에게 적합한 초기 상태를 설정할 수 있기 때문에 비전문가가 가정에서 혼자 사용하거나 또는 재활 병원에서 다수의 사람이 공용하는 모든 경우에서 쉽고 간편하며 효율적으로 사용하는 것이 가능하다는 장점을 가진다.

도 1은 한국특허출원 제2012-0001320호에 따른 바이오 피드백 전자 복대의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대에서 복근의 이완을 측정하는 2가지 방식을 도시한 도면.
도 3은 인장형 로드 셀로 복근의 이완을 측정하는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 피드백 전자 복대를 도시한 도면.
도 4는 압축형 로드 셀로 복근의 이완을 측정하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 피드백 전자 복대를 도시한 도면.
도 5는 도 3의 "A-A" 절개선을 따르는 복대띠의 단면 구조를 도시한 도면.

이하, 본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대(10)의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

먼저, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대(10)에서 복근의 이완을 측정하는 2가지 방식에 대해 설명한다.

본 발명의 바이오 피드백 전자 복대(10)는 복근이 이완되면 복부(abdomen)가 팽창한다는 사실에 근거하여 복부의 팽창량을 측정함으로써 복근의 이완·수축 정도를 간접적으로 정량화한다는 것을 기본 원리로 한다.

여기서, 복부의 팽창량을 측정하는 2가지 방식을 도출할 수 있는데, 하나는 도 2의 좌측 도면에 나타난 것과 같이 복부를 둥글게 감고 있는 복대의 원주방향 신장에 따른 인장력을 측정하는 것이고, 또 다른 하나는 도 2의 우측 도면에서와 같이 복대의 반경방향으로 작용하는 압축력을 측정하는 것이다.

특히, 본 발명은 복대에 작용하는 인장력 또는 압축력을 측정하는 힘 센서로서 로드 셀(300)(load cell)을 이용한다는 점에 특징이 있다. 로드 셀은 셀에 가해지는 힘에 직접적으로 비례하는 전기적 신호를 출력하는 장치이며, 전기적 계량장치에 광범위하게 사용된다. 이것은 힘이 탄성체에 가해지면 탄성체에 변형이 생기고, 그 변형은 탄성체에 부착된 스트레인 게이지의 길이변화로 이어진다. 다시 이것은 저항값의 변화와 출력전압의 변화를 통하여 힘의 크기로 환산되는 것이다.

위와 같은 원리로 작동되는 로드 셀은 미세하게 스트레인 게이지의 길이가 변화하더라도 상당히 정확하게 힘을 측정할 수 있다. 따라서, 본 발명은 요추의 안정성을 확보한다는 측면에서 복대의 탄력을 크게 하지 않으면서도 복부의 팽창량에 비례하는 복근의 이완·수축 정도를 정확하게 판정하는 것이 가능해진다.

도 3 및 도 4는 각각 인장형 로드 셀(310)과 압축형 로드 셀(320)로 복근의 이완을 측정하는 본 발명의 각 실시예를 도시한 도면인데, 각 실시예의 바이오 피드백 전자 복대(10)에 공통적으로 구비된 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대(10)는 복대 버클(100), 복대띠(200), 로드 셀(300), 스피커(400), 바이브레이터(410), 초기화 버튼(420) 및 제어부(500)를 포함하여 구성된다.

복대 버클(100)은 양측으로 장홈을 형성하는 제1 및 제2 결속구(110,120)가 각각 구비되어 마치 혁대의 버클처럼 복대띠(200)가 제1 및 제2 결속구(110,120)에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 구성이다.

또한, 복근의 이완·수축에 따른 복부의 움직임에 의해 복대띠(200)에 가해지는 힘은 혁대 버클에 전달되는데, 이 힘을 감지하기 위한 로드 셀(300)이 복대 버클(100)에 장착된다. 특히, 본 발명은 복대띠(200)가 복대 버클(100)에 결합되는 방식을 2가지로 설정하고, 이 연결 방식에 따라 복대 버클(100)에 전달되는 힘이 인장력이나 압축력의 형태로 나타나도록 하고 있으며(도 2 참조), 이 힘의 작용방향에 상응하는 타입의 로드 셀(310,320)을 적용하고 있다. 이에 대해서는 뒤에서 좀더 상세히 기술하기로 한다.

스피커(400)는 복대띠(200)에, 바이브레이터(410)는 복대 버클(100) 또는 복대띠(200)에 설치되는데(도 3 및 도 4에는 바이브레이터가 복대띠에 설치된 일례를 보여줌), 스피커(400)는 바이오 피드백 신호를 소리(청각)의 형태로서, 그리고 바이브레이터(410)는 진동(촉각)의 형태로서 사용자에게 알려주는 수단이다. 즉, 전술한 바와 같이, 복근의 이완 정도가 기준치를 넘어갔을 때 이러한 생체 신호를 감지한 후 피드백으로 돌려줌으로써 복대를 착용한 사용자가 자발적으로 복근을 수축하도록 유도하기 위한 수단인 것이다.

스피커(400)와 바이브레이터(410)는 필요에 따라 어느 하나만 또는 두 가지 다 작동하도록 선택할 수 있게 하는 것도 가능하다. 특히 본 발명은 2개의 바이브레이터(410)를 구비할 수 있는데, 이때 각 바이브레이터(410)가 복대띠(200)를 착용한 사용자의 허리 뒤쪽에 해당하는 부분에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 이는 촉각을 통한 진동 피드백이 피하지방이 복부에 비해 상대적으로 적은 허리 뒤쪽에 작용하는 것이 사용자가 진동을 느끼기 쉽다는 것과, 복근의 자발적 수축 운동시 진동이 복부에 작용하게 되면 복근의 수축을 느끼기 어려울 수 있다는 사실을 고려한 것이다.

초기화 버튼(420)은 사용자가 본 발명의 전자 복대(10)를 완전히 착용한 상태에서 로드 셀(300)에 감지되는 인장력 또는 압축력을 복근 이완·수축 판단의 기준점으로 설정하기 위한 구성이다. 즉, 종래의 장력 센서를 적용한 전자 복대는 기준 장력의 크기를 사용자 스스로 물리적인 장력을 조절하도록 함으로써 부정확하고 번잡스러웠지만, 본 발명은 전자 복대(10)를 착용한 처음 시점에서 단순히 초기화 버튼(420)을 누르는 동작만으로 힘의 기준점을 설정할 수 있도록 함으로써 사용상의 편리성은 물론 바이오 피드백 신호를 정확하게 제공할 수 있도록 하였다는 장점을 가지게 된다.

제어부(500)는 본 발명의 바이오 피드백 전자 복대(10)의 구동을 제어하는 구성으로서 상기 로드 셀(300), 스피커(400), 바이브레이터(410) 및 초기화 버튼(420)과 전기적으로 연결되게 상기 복대 버클(100) 또는 복대띠(200)에 설치된다(다만, 도면의 명확성을 위하여 제어부와의 전기적 연결선은 도시되지 않고 생략되어 있다).

즉, 제어부(500)는 초기화 버튼(420)의 접점이 연결되었을 시점에 로드 셀(300)에 감지된 인장력 또는 압축력을 기준으로 삼고, 그 이후의 작동에서는 로드 셀(300)에 걸리는 인장력 또는 압축력이 의학적 연구과정을 통해 적절히 설정된 값, 즉 복근의 이완이 어떤 값 이상인 경우에만, 다시 말하면 복근의 수축이 일어나서 로드 셀(300)에 걸리는 인장력 또는 압축력이 일정 수준 아래로 떨어지면 신호 발생을 정지시키는 방식으로 스피커(400)와 바이브레이터(410) 중 적어도 어느 하나를 구동시키도록 제어하는 역할을 하는 것이다.

이에 따라 사용자는 소리 및/또는 진동의 형태로 되돌아오는 바이오 피드백 신호에 맞춰 복근을 자발적으로 수축하게 되며, 이러한 복근 운동은 일상 생활을 영위하면서 언제라도 할 수 있기 때문에 종래의 일반적인 복대가 장기간 착용할 경우에는 오히려 허리 부위의 체간을 지지하는 근육들을 약화시킨다는 문제점을 해결하게 되는 것이다.

도 3은 인장형 로드 셀(310)이 적용된 경우의 바이오 피드백 전자 복대(10)의 구성을 도시한 것인데, 인장형 로드 셀(310)을 위한 복대 버클(100)과 복대띠(200)의 연결 구조, 로드 셀(300)의 설치구조를 제외하고는 제어부(500)의 작동을 포함한 모든 구성이 도 4의 압축형 로드 셀(320)의 적용예와 모두 동일하므로, 여기서는 차이가 있는 부분을 중심으로 설명한다.

도 3을 참조하며, 인장형 로드 셀(310)이 적용된 바이오 피드백 전자 복대(10)는 복대 버클(100)에 구비된 제1 및 제2 결속구(110,120)는 복대 버클(100)에 대해 이탈은 되지 않으면서 약간의 유동이 가능하도록 인장형 로드 셀(310)의 양단과 각각 연결된다.

여기서, 복대띠(200)의 일단은 제1 및 제2 결속구(110,120) 중 어느 하나(도면에서는 제2 결속구로 도시됨)의 결속구에 고정적으로 연결되고, 타단은 다른 하나의 결속구(제1 결속구)에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속된다. 그리고, 제1 결속구(110)를 통과한 복대띠(200)의 타단은 적당히 당겨진 상태에서 벨크로 파스너(220)에 의해 고정되는 방식으로서 복대의 착용이 마무리되도록 구성된다.

한편, 도 4에 도시된 압축형 로드 셀(320)의 적용예에서는, 압축형 로드 셀(320)이 복대 버클(100)의 전면 방향으로 약간 돌출 형성되고, 복대띠(200)는 복대 버클(100)의 전면에 접촉하면서 제1 및 제2 결속구(110,120)에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속된다. 따라서, 압축형 로드 셀(320)이 압축력을 감지하는 전면이 복대띠(200)로 눌리는 구조를 가지기 때문에 압축력을 측정할 수 있는 것이다.

그리고, 도 4의 실시예에서는 복대띠(200)의 일단은 복대 버클(100)의 전면에 접촉하도록 제1 및 제2 결속구(110,120)를 지그재그로 차례차례 통과하고, 타단은 제1 결속구(110)를 통과한 복대띠(200)의 일단에 구비된 제3 결속구(210)에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속될 수 있다. 제3 결속구(210)를 통과한 복대띠(200)의 타단이 벨크로 파스너(220)에 의해 고정되어 착용이 마무리되는 것은 동일하다.

한편, 도 5는 도 3의 A-A 절개선을 따른 단면도로서, 복대띠(200)의 단면 구조를 보여주는 것이다.

복대띠(200)의 외면 소재로는 스피커(400)나 바이브레이터(410) 등의 내부 부품들의 안정성을 확보하는 동시에 착용하기에 적절한 유연성을 제공하기 위하여 폴리우레탄(PU, polyurethane) 코팅 처리된 옥스퍼드 원단이 적용되었으며, 끝단은 바이어스 처리로 튼튼하게 마무리 되었다. PU코팅은 액체상태의 우레탄 수지를 원단에 코팅하여 응고시킨 것으로서 엠보싱과 같은 다양한 표면질감을 표현할 수 있으며, 부드러우면서 일정 이상의 표면 강도를 요지할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 바이브레이터(410)가 위치한 허리 뒷부분의 복대 안쪽에는 EVA(ethylene-vinyl acetate)를 형태에 맞게 절단하여 얇은 코튼 밴드에 부착하였는데, 이것은 복대를 착용할 때 벨트의 모든 면이 허리에 밀착되기보다는 부분적으로 여유 공간을 확보함으로써 착용감을 높이고 내부에 장착될 부품들의 조립성을 향상시키기 위한 것이다. EVA는 유연성이 뛰어나고 내부충격에 강하며 충격 방지 및 흡수에 뛰어난 성질을 가지고 있고, 또한 발포수지 플라스틱으로 가벼우면서 내구성과 활동성이 모두 좋고 환경 친화적이기 때문에 본 발명의 전자복대에 사용하기에 매우 적합한 소재이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바이오 피드백 전자 복대(10)에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 바이오 피드백 전자 복대 100: 복대 버클
110: 제1 결속구 120: 제2 결속구
200: 복대띠 210: 제3 결속구
220: 벨크로 파스너 300: 로드 셀
310: 인장형 로드 셀 320: 압축형 로드 셀
400: 스피커 410: 바이브레이터
420: 초기화 버튼 500: 제어부

Claims (7)

1. 양측으로 장홈을 형성하는 제1 및 제2 결속구가 각각 구비된 복대 버클;
   상기 제1 및 제2 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 복대띠;
   상기 복대 버클에 설치되고, 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 결속된 상기 복대띠가 상기 복대 버클에 가하는 인장력 또는 압축력을 감지하는 로드 셀;
   상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 스피커;
   상기 복대띠에 설치된 바이브레이터;
   상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치된 초기화 버튼; 및
   상기 로드 셀, 스피커, 바이브레이터 및 초기화 버튼과 전기적으로 연결되어 상기 복대 버클 또는 복대띠에 설치되고, 상기 초기화 버튼의 접점이 연결되었을 때에 상기 로드 셀에 감지된 인장력 또는 압축력을 기준으로 하여 상기 인장력 또는 압축력이 사전에 설정된 값 이상인 경우에만 상기 스피커와 바이브레이터 중 적어도 어느 하나를 구동시키도록 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 로드 셀은 인장형 로드 셀이고, 상기 제1 및 제2 결속구는 상기 복대 버클에 대해 유동이 가능하도록 상기 인장형 로드 셀의 양단과 각각 연결된 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 복대띠의 일단은 상기 제1 및 제2 결속구 중 어느 하나의 결속구에 고정적으로 연결되고, 타단은 다른 하나의 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
4. 제1항에 있어서,
   상기 로드 셀은 압축형 로드 셀로서 상기 복대 버클의 전면 방향으로 가해지는 압축력을 감지하도록 설치되고, 상기 복대띠는 상기 복대 버클의 전면에 접촉하면서 상기 제1 및 제2 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
5. 제4항에 있어서,
   상기 복대띠의 일단은 상기 복대 버클의 전면에 접촉하도록 상기 제1 및 제2 결속구를 순차로 통과하고, 타단은 상기 일단에 구비된 제3 결속구에 대해 길이 조절이 가능하도록 결속되는 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
6. 제3항 또는 제5항에 있어서,
   상기 복대띠의 타단은 벨크로 파스너에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
7. 제1항에 있어서,
   상기 바이브레이터는 2개가 구비되고, 각 바이브레이터는 복대띠를 착용한 사용자의 허리 뒤쪽에 해당하는 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 바이오 피드백 전자 복대.
   

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