KR101778170B1 - 허리 근력 측정 및 운동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 허리 근력 측정 및 운동장치에 관한 것으로서, 사용자의 허리를 받쳐주며, 바닥에 지지되는 허리 받침부; 상기 허리 받침부에 마련되어, 사용자가 누운 상태에서 허리로 상기 허리 받침부를 가하는 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서에서 측정된 압력 데이터에 의거하여, 허리 근력을 산출하며 운동 데이터를 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

허리 근력 측정 및 운동장치{APPARATUS FOR MEASURING POWER OF LOW BACK MUSCLE ＆ STRENGTHENING OF LOW BACK MUSCLE}
본 발명은 허리 근력 측정 및 운동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 누운 상태에서 허리로 바닥을 누르는 힘을 가하여 허리 주위 근육의 근력을 측정하고 강화할 수 있는 허리 근력 측정 및 운동장치에 관한 것이다.
허리 통증의 경우, 대부분 허리 주위 근육의 약화가 원인이 되어 동반되는 경우가 많다.
일반적으로 허리 근육의 약화 시, 척추에 관련된 질병을 유발하게 되며, 특히 척추 주위 근육이 약화되면 척추의 불안정성으로 인해 척추뼈 및 추간판(椎間板)의 퇴행성 변화들이 빠르게 진행되고, 이로 인해 척추관 협착증 및 추간판 탈출증 등의 여러 질병이 발생하여 허리 통증이 발생하게 된다.
따라서, 허리 주위 근육의 근력 강화 운동이 허리 통증 치료에 중요하다.
허리 주위 근육의 강화 운동을 하기 전에 허리 주위 근육의 근력을 수치화 하고 근력 강화 운동을 하면서 근력 수치 변화를 측정하는 것은 임상적으로 의미있다. 허리 근력을 수치화하여 평가하고 운동의 효과를 객관적으로 평가 할 수 있으며 환자에게 적절한 피드백을 줄 수 있기 때문이다.
현재 임상에서 쉽고 빠르게 허리 근력을 측정하고 객관적으로 평가 할 수 있는 도구가 없는 실정이다. 또한, 허리 근력 강화를 목적으로 할 수 있는 자가 운동 프로그램은 많이 있으나 운동 효과를 수치화 하여 운동하는 사람에게 피드백을 주는 도구도 많지 않다.
허리 근력을 강화하는 여러 운동 종류 중에 쉽고 안전하게 할 수 있는 운동으로 pelvic tilting exercise 가 있다. 이는 천장을 바라보면서 바닥에 누워서 허리를 바닥 쪽으로 누르는 동작을 반복 하는 운동으로 임상적으로 많이 쓰이고 있는 자가 운동 프로그램이다. 하지만 이 운동을 할 때 허리를 바닥으로 누르는 힘이 얼마나 강한지 혹은 허리를 바닥으로 누르는 시간을 얼마나 유지 해야 하는지 운동하는 사람이 직관적으로 알기 힘들다.
골반 경사 운동(pelvic tilting exercise)을 통하여 쉽게 허리 근력을 측정하고 적절한 피드백을 줄 수 있는 기구를 개발하고자 한다.
국내등록특허공보 제10-1348317호(발명의 명칭: 웨이브 방식의 허리 근력 보강운동용 트레이닝기구, 공고일: 2014.01.06.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이동이 간편하고, 좁은 장소에서도 허리 근력을 효과적으로 측정하고 운동하는 사람에게 적절한 피드백을 줌으로 효과적으로 운동할 수 있는 허리 근력 측정 및 운동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 사용자가 운동 전후 자신의 운동 이력을 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 체계적으로 관리할 수 있고, 운동 성취도도 향상시킬 수 있는 피드백을 줄 수 있는 허리 근력 측정 및 운동장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 사용자에게 맞춤형 운동 서비스를 제공할 수 있는 허리 근력 측정 및 운동장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 사용자의 허리를 받쳐주며, 바닥에 지지되는 허리 받침부; 상기 허리 받침부에 마련되어, 사용자가 누운 상태에서 허리로 상기 허리 받침부를 가하는 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서에서 측정된 압력 데이터에 의거하여, 허리 근력을 산출하며 운동 데이터를 저장하는 제어부를 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 허리 받침부에 마련되어, 상기 허리 받침부에 진동을 발생하는 바이브레이터를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부에 저장된 운동 데이터를 외부기기에 송수신하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 허리 받침부의 일측에 마련되어, 사용자의 골반을 받쳐주는 골반 받침부; 및 상기 골반 받침부에 마련되어, 사용자의 골반 위치를 감지하는 골반 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 골반 감지부는 압력 센서, 조도 센서, 이미지 센서 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제어부의 상기 운동 데이터를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 압력센서에 의해 측정된 압력 데이터에 의거하여 사용자의 당일의 운동 목표, 운동량, 남은 운동 횟수 및 달성도를 연산하여, 상기 표시부에 전달할 수 있다.
상기 제어부는 기 저장된 성별, 연령별, 체중별 기준 운동 데이터를 상기 표시부에 전달할 수 있다.
상기 압력센서의 영점을 보정하는 영점보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서에서 측정된 압력 데이터를 소리로 출력하는 스피커; 및 상기 스피커에서 출력되는 소리를 조절하는 소리 조절버튼을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동이 간편하고, 좁은 장소에서도 쉽고 빠르게 허리 근력을 측정할 수 있다. 또한, 사용자가 운동 전후 자신의 운동 이력을 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 체계적으로 관리할 수 있고, 운동 성취도도 향상시킬 수 있다. 또한 진동을 통하여 허리 통증이 있는 사람의 경우 마사지 효과에 의한 통증 조절도 가능하며 그로 인해 운동 효과를 높일 수 있다. 그리고, 사용자에게 맞춤형 운동 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치의 제어 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치의 사용상태도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하며, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치가 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)는 허리 받침부(11)와, 압력센서(15)와, 제어부(21)를 포함한다.
허리 받침부(11)는 일정 길이를 가지며, 부분적으로 원호가 형성된 단면을 갖는 기둥형상을 가진다. 허리 받침부(11)는 사용자의 허리를 받쳐주며, 바닥에 지지된다. 이러한 허리 받침부(11)는 신축성 있는 재질로 이루어진다.
허리 받침부(11)는 사용자의 허리가 지지되는 허리 지지대(13)를 더 포함한다. 허리 지지대(13)는 허리 받침부(11)의 상단부에 일정 길이와 폭으로 마련되어 있다. 허리 지지대(13)의 하부 일측에는 압력센서(15)를 향해 돌출되어, 압력센서(15)에 접촉하면서 압력을 가한다. 허리 지지대(13)는 허리 받침부(11)보다 경도가 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 압력센서(15)로 가해지는 압력을 정확하게 측정할 수 있게 된다.
압력센서(15)는 허리 받침부(11)에 내장되어, 사용자가 누운 상태에서 허리로 허리 받침부(11)를 가하는 압력을 측정한다. 압력센서(15)는 제어부(21)와 전기적으로 연결되어, 압력센서(15)에서 측정된 압력 데이터를 제어부(21)로 실시간으로 전송한다.
제어부(21)는 압력센서(15)에서 측정된 압력 데이터에 의거하여, 허리 근력을 산출하며 운동 데이터를 저장하여 데이터 베이스화한다. 또한, 제어부(21)는 압력센서(15)에 의해 측정된 압력 데이터에 의거하여 사용자의 당일의 운동 목표, 운동량, 남은 운동 횟수 및 달성도를 연산하여 저장하며, 연산 데이터를 후술할 표시부(53)에 전달한다. 그리고, 제어부(21)는 성별, 연령별, 체중별 기준 운동 데이터를 저장하며, 저장된 기준 운동 데이터를 표시부(53)에 전달한다. 또한, 제어부(21)는 저장된 운동 데이터에 의거하여 기간별 운동 그래프의 정보를 표시부(53)에 전달한다.
이러한 제어부(21)는 허리 받침부(11)의 일측에 내장되거나, 또는 허리 받침부(11)와 독립적으로 배치되는 조작 패널(51)에 마련될 수도 있다. 본 실시예에서의 제어부(21)는 허리 받침부(11)와 독립적으로 배치된 조작 패널(51)에 마련되어 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)는 허리 받침부(11)에 진동을 발생하는 바이브레이터(25)를 더 포함한다. 바이브레이터(25)는 허리 받침부(11)에 내장되어, 허리 받침부(11)에 받쳐진 허리에 진동을 준다. 이로써, 사용자가 허리 근력 운동 중에 통증이 약화됨과 동시에, 피로감을 덜 느끼면서 더 강하게 장시간 허리 근력 운동을 할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)는 제어부(21)에 저장된 운동 데이터를 외부기기(71)에 송수신하는 통신모듈(31)을 더 포함한다. 통신모듈(31)은 허리 받침부(11) 또는 조작 패널(51)에 마련되어, 외부기기(71)와 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 운동장치(1)가 데이터 통신이 가능하도록 동기화된다. 본 실시예에서의 통신모듈(31)은 조작 패널(51)에 마련되어 있다.
이러한 통신모듈(31)은 압력센서(15)에서 측정된 압력 데이터를 제어부(21)로부터 실시간으로 전송받아 외부기기(71)인 서버, 단말기 등에 제공하게 된다. 이에, 외부기기(71)를 통해서 사용자의 운동 상태 등을 실시간으로 용이하게 모니터링 및 관리할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)는 압력센서(15)의 영점을 보정하는 영점보정부(35)를 더 포함한다. 영점보정부(35)는 제어부(21)와 전기적으로 연결되어 있다. 허리 근력 운동을 하기 전에, 영점보정부(35)를 통해 압력센서(15)를 영점보정함으로써, 정확한 압력 데이터를 얻을 수 있게 된다. 영점보정부(35)는 조작 패널(51)에 마련된 영점보정 조작버튼(37)에 의해 작동한다.
또한, 압력센서(15)에서 측정된 압력 데이터를 소리로 출력하는 스피커(41)와, 스피커(41)에서 출력되는 소리를 조절하는 소리 조절버튼(43)을 더 포함한다. 이로써, 사용자가 허리로 허리 받침부(11)에 가하는 힘의 정도를 인식하면서 허리 근력 운동을 하게 되어, 운동 목표 달성을 위한 성취도를 향상시키며 운동을 할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)는 허리 근력 운동장치(1)를 조작하기 위한 조작 패널(51)을 포함한다.
조작 패널(51)은 허리 받침부(11)의 일측 단부에 독립적으로 마련되어 있다. 조작 패널(51)에는 제어부(21)가 내장되고, 제어부(21)의 운동 데이터를 표시하는 디스플레이 형태의 표시부(53)가 마련되어 있다.
표시부(53)는 제어부(21)와 전기적으로 연결되어, 압력센서(15)에 의해 측정된 압력 데이터를 제어부(21)를 통해 실시간으로 표시한다. 또한, 표시부(53)는, 압력센서(15)에 의해 측정된 압력 데이터에 의거하여 사용자의 당일의 운동 목표, 운동량, 남은 운동 횟수 및 달성도를 연산한 연산 데이터를 제어부(21)로부터 전달받아, 외부로 표시한다. 또한, 표시부(53)는, 제어부(21)에 기 저장된 성별, 연령별, 체중별 기준 운동 데이터를 제어부(21)로부터 전달받아, 표시부(53)에 전달한다.
또한, 조작 패널(51)에는 허리 받침부(11)의 각 구성요소에 전원을 공급을 제어하는 전원버튼(55)과, 표시부(53)의 각 데이터를 선택적으로 표시하기 위한 선택버튼(57)과, 바이브레이터(25)의 작동을 제어하기 위한 작동버튼(59)과, 영점보정 조작버튼(37)과, 스피커(41)와, 소리 조절버튼(43)과, 통신모듈(31)이 마련되어 있다. 여기서, 도시되어 있지 않지만, 전원버튼(55)과, 선택버튼(57)과, 작동버튼(59)과, 영점보정 조작버튼(37)과, 소리 조절버튼(43)은 터치 패널에 구비되어, 사용자의 터치 동작에 따라 작동할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1)를 이용하여 운동하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 영점보정 조작버튼(37)의 조작에 의해 압력센서(15)의 영점을 보정한다. 여기서, 영점보정 조작버튼(37)을 통한 영점보정은 사용자의 허리에 허리 받침부(11)가 받쳐진 후, 사용자가 허리에 힘을 가하지 않은 상태에서 행해질 수도 있다.
다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 바닥에 허리 받침부(11)를 지지하고, 허리 받침부(11)에 사용자의 허리가 받쳐지도록 눕는다.
이어서, 사용자의 골반을 바닥에 지지하며 누운 상태에서 사용자가 허리에 서서히 힘을 주어, 허리 받침부(11)에 힘을 가한다.
이와 같이, 사용자의 허리를 허리 받침부(11)에 받침과 동시에, 사용자의 둔부를 바닥에 지지한 상태에서 반복적으로 허리에 서서히 힘을 주어, 허리로 바닥을 누르는 힘을 가하여, 사용자의 허리 근력 및 복근을 강화할 수 있게 된다.
한편, 허리 받침부(11)에 힘이 가해지면, 압력센서(15)는 허리 받침부(11)에 가해진 압력을 측정한 압력 데이터를 실시간으로 제어부(21)로 보낸다.
제어부(21)는 압력센서(15)로부터 전송받은 압력 데이터를 저장하여 데이터 베이스화함과 동시에, 압력 데이터에 의거하여 허리 근력을 산출하며 운동 데이터를 저장하며 데이터 베이스화한다.
이와 같이, 제어부(21)에 저장된 압력 데이터와 사용자의 운동량에 대한 운동 데이터는 표시부(53)를 통해 표시되며, 사용자는 자신이 수행하고 있는 운동 정보를 정확하게 인식할 수 있게 된다.
또한, 제어부(21)에 저장된 운동 데이터는 통신모듈(31)을 통해 실시간으로 외부기기(71)로 송신되어, 외부기기(71)를 통해 사용자의 운동 상태 등을 실시간으로 용이하게 모니터링 및 관리할 수 있게 된다.
한편, 제어부(21)는 사용자의 선택버튼(57)의 조작에 따라 저장된 운동 데이터에 의거하여 기간별 운동 그래프의 정보를 표시부(53)에 전달하여 표시하거나, 측정된 압력 데이터에 의거하여 사용자의 당일의 운동 목표, 운동량, 남은 운동 횟수 및 달성도에 대한 연산 데이터를 표시부(53)에 전달하여 표시하거나, 성별, 연령별, 체중별 기준 운동 데이터를 표시부(53)에 전달한다. 이로써, 사용자가 운동 전후 자신의 운동 이력을 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 체계적으로 관리할 수 있고, 운동 성취도도 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 사용자에게 맞춤형 운동 서비스를 제공할 수 있게 된다.
도 3에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치가 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 허리 근력 측정 및 운동장치(1′)는 전술한 일 실시예와는 달리, 골반 받침부(61)와 골반 감지부(65)를 더 포함한다.
골반 받침부(61)는 허리 받침부(11)의 일측에 마련되어 예컨대, 허리 받침부(11)의 일측에 허리 받침부(11)의 길이방향에 대해 가로방향으로 마련되어 있다. 골반 받침부(61)는 편평한 시트 형상을 가지며, 사용자의 골반을 받쳐준다.
골반 감지부(65)는 골반 받침부(61)에 마련되어, 사용자의 골반 위치를 감지한다. 여기서, 골반 감지부(65)는 압력 센서, 조도 센서, 이미지 센서 중 어느 하나일 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 사용자의 허리를 허리 받침부(11)에 받침과 동시에, 사용자의 둔부를 골반 받침부(61)에 받친 상태에서 허리에 서서히 힘을 주어, 허리 받침부(11)에 힘을 가하며 허리 근력 운동을 할 때, 골반 감지부(65)에 의해 사용자의 골반이 골반 받침부(61)로 이격하면, 골반 감지부(65)는 제어부(21)로 신호를 보내고, 제어부(21)는 스피커(41)를 통해 경고를 발생한다. 이로써, 사용자가 정상적으로 운동을 실시하고 있지 않음을 사용자에게 인식시킨다.
이와 같이, 골반 받침부(61)와 골반 감지부(65)를 더 포함함으로써, 허리 근력 운동중에 사용자의 둔부가 바닥으로부터 이탈하여 정상적으로 운동하지 못하는 것을 미연에 방지하며, 압력센서(15)에서 측정되는 압력 데이터가 불안정하고 부정확해지는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 이동이 간편하고, 좁은 장소에서도 바닥에 누워서 편리하게 운동할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 운동 전후 자신의 운동 이력을 쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 체계적으로 관리할 수 있고, 운동 성취도도 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 사용자에게 맞춤형 운동 서비스를 제공할 수 있게 된다.
1,1′: 허리 근력 측정 및 운동장치 11 : 허리 받침부
15 : 압력센서 21 : 제어부
25 : 바이브레이터 31 : 통신모듈
35 : 영점보정부 41 : 스피커
45 : 소리 조절버튼 51 : 조작 패널
53 : 표시부 61 : 골반 받침부
65 : 골반 감지부 71 : 외부기기

Claims (10)

  1. 사용자의 허리를 받쳐주며, 바닥에 지지되는 허리 받침부;
    상기 허리받침부의 상단부에 일정한 길이와 폭으로 형성된 허리지지대;
    상기 허리 받침부 내에 마련되어, 사용자가 누운 상태에서 허리로 상기 허리 받침부를 가하는 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 압력센서에서 측정된 압력 데이터에 의거하여, 허리 근력을 산출하며 운동 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하고,
    상기 허리 지지대는,
    상기 허리 받침부보다 경도가 높은 재질로 형성되며,
    하부 일측에 상기 압력센서를 향해 돌출되어, 사용자가 누운 상태에서 상기 허리 지지대에 허리로 압력을 가하는 경우에 상기 압력센서에 접촉하면서 압력을 가하는 돌출부를 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 허리 받침부에 마련되어, 상기 허리 받침부에 진동을 발생하는 바이브레이터를 더 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부에 저장된 운동 데이터를 외부기기에 송수신하는 통신모듈을 더 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 허리 받침부의 일측에 마련되어, 사용자의 골반을 받쳐주는 골반 받침부; 및
    상기 골반 받침부에 마련되어, 사용자의 골반 위치를 감지하는 골반 감지부를 더 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 골반 감지부는 압력 센서, 조도 센서, 이미지 센서 중 어느 하나인, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 상기 운동 데이터를 표시하는 표시부를 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압력센서에 의해 측정된 압력 데이터에 의거하여 사용자의 당일의 운동 목표, 운동량, 남은 운동 횟수 및 달성도를 연산하여, 상기 표시부에 전달하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 기 저장된 성별, 연령별, 체중별 기준 운동 데이터를 상기 표시부에 전달하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압력센서의 영점을 보정하는 영점보정부를 더 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 압력센서에서 측정된 압력 데이터를 소리로 출력하는 스피커; 및
    상기 스피커에서 출력되는 소리를 조절하는 소리 조절버튼을 더 포함하는, 허리 근력 측정 및 운동장치.
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