KR101837284B1 - Realization type rehabilitation system based on dynamic postural balance - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 베이스(111)와, 베이스(111)로부터 위로 연장되는 지지 기둥(112)과, 지지 기둥(112)에 수평으로 연장되는 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 롤모션 프레임(113)과, 롤모션 프레임(113)에 수평으로 연장되고 제1 회전축선과 직각을 이루는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 피치모션 프레임(114)과, 피치모션 프레임(114)으로부터 아래로 연장되어서 연결되는 연결 프레임(115)과, 연결 프레임(115)에 설치되는 발판부(116)를 구비하는 운동 기구부(110); According to the present invention, base 111, and a support extending upwardly from the base 111, columns 112, support columns roll motion that is rotatably coupled about the first axis of rotation extending in parallel to the (112) frame 113 and the roll motion frame 113 to extend in the horizontal first rotation axis line perpendicular to forming the second axis of rotation center rotatably pitch motion frame 114 and a pitch motion frame to be coupled to the 114 movement mechanism 110 is provided with a footrest 116 that is installed in the connection frame 115 and the connection frame 115 connected to be extended downward from the; 및 사용자에게 화면을 제공하는 디스플레이 패널을 구비하며 상기 운동 기구부와 상호 작용하는 본체부를 포함하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템이 제공된다. And comprising a display panel that provides the user with a screen, and the dynamic balance based on posture Tangible rehabilitation system including a body that interacts with the movement mechanism unit is provided.

Description

동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템 {REALIZATION TYPE REHABILITATION SYSTEM BASED ON DYNAMIC POSTURAL BALANCE} Based Tangible dynamic postural rehabilitation system {REALIZATION TYPE REHABILITATION SYSTEM BASED ON DYNAMIC POSTURAL BALANCE}

본 발명은 재활 운동 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동적자세균형 기반 재활 운동 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to the rehabilitation of the moving system, and more particularly, to a dynamic postural rehabilitation based system.

균형능력이란 모든 동작수행에 중요한 영향을 주며 신체를 평형상태로 유지시키는 능력 즉, 바른 자세로 그 기저면 위에서 중력중심을 유지하는 능력을 말한다. Balance gives Iran a significant impact on the ability to perform any operation that is to keep the body in balance, it refers to the ability to maintain the center of gravity above its basal posture.

이러한 균형능력은 크게 정적균형 능력과 동적균형 능력으로 나눌 수 있다. This balance capacity can be largely divided into static balance and dynamic balance skills skills. 정적균형 능력은 자세를 유지할 때 균형을 유지하는 능력을 말하는 것으로 지지 기저면 내에 중력 중심을 두어 신체가 움직이지 않게 자세를 유지하는 능력이고, 동적균형 능력은 신체가 움직일 때 균형을 유지하는 것으로 신체가 움직이는 동안 중력 중심을 지지 기저면 내에 두어 원하는 자세를 유지하는 능력이다. Static balance ability is the ability to maintain not not leave the body to move the center of gravity position in the supporting basal to say the ability to maintain a balance in maintaining posture, and dynamic balance ability is to keep the balance when the body moves, the body the ability to maintain the desired position for placing the center of gravity in the support base surface while moving.

균형에 영향을 주는 요인에는 크게 근골격계 요인과 신경학적 요인으로 나눌 수 있다. Factors affecting the balance has largely divided into musculoskeletal factors and neurological factors. 근골격계 요인은 균형에 필요한 자세 정렬이나 유연성에 근골겨계가 영향을 주는 모든 과정을 말한다. Musculoskeletal factor refers to any process that impacts the musculoskeletal boundaries offal required posture alignment and flexibility in the balance. 여기서 감각처리 과정이란 시각, 전정 및 고유수용계의 조절을 의미한다. Here, the sense of the process means the adjustment of the time, the vestibule and the specific receiving system. 그 외 근 긴장도, 청력 그리고 주의 집중, 두려움과 같은 생리학적 요인 및 신발바닥의 상태, 옷과 같은 환경적인 요인들도 균형조절에 영향을 준다. More muscle tone, hearing and attention, and gives physiological factors also affect the balancing environmental factors such as the state, the soles of clothing and fear.

거동이 불편한 노약자나 좌우 근육의 밸런스에 문제가 있는 편마비 환자들은 사용자에게 자세균형훈련을 인가하는 자세균형훈련 시스템을 통해 자세균형 및 재활운동을 행하고 있다. Patients with mobility issues in the elderly or in an uncomfortable balance between the left and right muscles are trained through the balancing system is applied to a user performs a postural training and postural rehabilitation.

자세훈련균형시스템은 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임으로부터 상측으로 연장형성되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 좌우로 회전하도록 제1 축에 의해 결합되는 롤모션 프레임과, 상기 롤모션 프레임에 전후로 회전하도록 제2 축에 의해 결합되는 피치모션 프레임과, 상기 피치모션 프레임으로부터 하층으로 연장되는 연결부재와, 상기 연결부재의 하단부에 구비되는 발파부를 포함하여 구성된다. Posture training balance system base frame, and a support frame extending upwardly from the base frame, and the roll motion frame is coupled by a first shaft to be rotated from side to side on top of the support frame, back and forth in the rolling motion frame and coupled by a second shaft for rotation pitch motion frame, a connection extending from the lower layer pitch motion frame member, is configured to include a blasting is provided in the lower end of the connecting member.

그러나, 종래의 자세훈련균형시스템은 단순히 물리적인 수행을 요구할 뿐, 사용자의 흥미를 유발하기에는 한계가 있었으며, 이에 훈련 효과가 높지 않다는 문제가 있었다. However, the conventional balanced posture training system is just as demand for physical performance, there was a limit to cause your interest, there is a problem that this is not high training effect.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1104977 "회전축 토크제어가 가능한 동적 자세균형훈련시스템" (2012.01.16.) Republic of Korea Patent Application Registration No. 10-1104977 "axis of rotation torque control is possible dynamic postural balance training system" (2012.01.16). 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0879052 "자세균형 훈련장치" (2009.01.15.) Republic of Korea Patent Application registration number 10-0879052 "postural training device" (1/15/2009)

본 발명의 목적은 사용자의 흥미를 유발하여 운동 효과를 높일 수 있는 동적자세균형 기반 재활 운동 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a dynamically balanced position based rehabilitation system that can enhance the kinetic effect caused by a user's interests.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, According to an aspect of the present invention, according to one aspect of the invention,

베이스(111)와, 베이스(111)로부터 위로 연장되는 지지 기둥(112)과, 지지 기둥(112)에 수평으로 연장되는 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 롤모션 프레임(113)과, 롤모션 프레임(113)에 수평으로 연장되고 제1 회전축선과 직각을 이루는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 피치모션 프레임(114)과, 피치모션 프레임(114)으로부터 아래로 연장되어서 연결되는 연결 프레임(115)과, 연결 프레임(115)에 설치되는 발판부(116)를 구비하는 운동 기구부(110); Base 111, and the support columns 112 which extend upwardly from base 111, support pillar 112, to the horizontal first roll motion that is rotatably coupled about the first axis of rotation frame 113 extending in the , from the roll motion frame to extend in the horizontal first rotation axis line perpendicular to forming the second axis of rotation center of the pitch motion frame 114 is rotatably coupled to the 113 and the pitch motion frame 114 be extended below the movement mechanism 110 is provided with a footrest 116 that is installed to connect the connecting frame 115 and the connection frame 115 which is; 및 사용자에게 화면을 제공하는 디스플레이 패널을 구비하며 상기 운동 기구부와 상호 작용하는 본체부를 포함하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템이 제공된다. And comprising a display panel that provides the user with a screen, and the dynamic balance based on posture Tangible rehabilitation system including a body that interacts with the movement mechanism unit is provided.

상기 피치모션 프레임은 사용자에 진동 자극을 가하는 진동 소자를 구비할 수 있다. The pitch motion frame can be equipped with a vibration device for applying a vibration stimulation to a user.

상기 발판부는 사용자의 족압을 감지하여 상기 본체부로 전송하는 압력 감지 센서를 구비할 수 있다. The footrest portion can detect the user's jokap be provided with a pressure sensor for transmitting the main body portion.

상기 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템은 사용자의 신체에 부착되어 사용자의 생체신호를 측정하고 이를 상기 본체부로 전송하는 생체신호 측정 센서를 더 포함할 수 있다. The dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system is attached to the body of the user may further comprise a bio-signal measuring sensor for measuring biological signals of a user and transmits them as part of the main body.

동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템은 사용자의 체간 움직임을 측정하고 이를 상기 본체부로 전송하는 관성 센서를 더 포함할 수 있다. Dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system may further include an inertia sensor that measures the user's trunk motion and transmits it to the main body portion.

상기 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템은 사용자의 체간 안전성을 제공하기 위하여 운동기구부와 결합되는 체간 의복을 더 포함할 수 있다. The dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system may further include a trunk garment is combined with a movement mechanism unit for providing a user's trunk stability.

상기 체간 의복은 운동의 효율 향상을 위하여 운동 시 사용되는 근육을 자극하기 위한 진동 소자를 더 포함할 수 있다. The trunk garment may further comprise a vibration device for stimulating muscles used during exercise to improve the efficiency of the exercise.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. One can achieve all the objects of the invention described before, according to the present invention. 구체적으로는, 모니터와 HMD를 이용하여 시각적 효과를 향상시켜 훈련에 흥미를 유발시킬 수 있고, IMU 센서와 무선 EMG를 이용하여, 훈련 효과의 향상 및 평가의 정확도를 높일 수 있으며, 진동자극 의류를 통해 사용자의 정확한 동작을 유도할 수 있게 된다. More specifically, to improve the visual effect by using the monitor and the HMD can cause an interest in training, using the IMU sensors and wireless EMG, which can increase the accuracy of the improvement and evaluation of training effectiveness, the vibration stimulus Clothing through it is possible to derive the correct operation of the user.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 본체부의 구성을 보여주는 블록도이다. Figure 2 is a block diagram showing a configuration of the main portion shown in Fig.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 3 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정 진단 훈련 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a posture correction diagnosis training system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자세교정 진단 훈련 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 5 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a posture correction diagnosis training system according to another embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다. With reference to the drawings will be described an embodiment of the construction and operation of the present invention;

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. Figure 1 shows the configuration of a dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system according to an embodiment of the present invention is schematically illustrated. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템(100)은 운동 기구부(110)와, 운동 기구부(110)와 상호작용하는 본체부(150)를 포함한다. 1, an exemplary dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system 100 in accordance with an embodiment of the present invention comprises a movement mechanism portion 110, a movement mechanism portion 110 and the cross-body portion 150 to act do.

운동 기구부(110)는 베이스(111)와, 베이스(111)로부터 위로 연장되는 지지 기둥(112)과, 지지 기둥(112)에 수평으로 연장되는 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 롤모션 프레임(113)과, 롤모션 프레임(113)에 수평으로 연장되고 제1 회전축선과 직각을 이루는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 피치모션 프레임(114)과, 피치모션 프레임(114)으로부터 아래로 연장되어서 연결되는 연결 프레임(115)과, 연결 프레임(115)에 설치되는 발판부(116)를 구비한다. Movement mechanism part 110 is a roll that is rotatably coupled about the first axis of rotation extending parallel to the support post 112, support columns 112 which extend upwardly from base 111 and base 111 motion frame 113 and the roll motion frame 113 to extend in the horizontal first rotation axis line perpendicular to the second axis of rotation pitch motion frame 114 is coupled to rotate about the wire forming the, pitch motion frame (114 ) it will be provided from the footrest portion 116, which is installed in the connection frame 115 and the connection frame 115 connected to be extended downwards.

롤모션 프레임(113)은 제1 회전축선을 사이에 두고 양쪽으로 연장되어서 형성되며, 롤모션 프레임(113)의 양 끝단에 피치모션 프레임(114)이 회전가능하게 결합된다. Roll motion frame 113 is first placed between the first axis of rotation being formed be extending in each side, is coupled to pitch motion frame 114 at both ends of the roll motion frame 113 is rotatable. 도시되지는 않았으나, 정밀제어가 가능한 스텝모터와 같은 구동 모터에 의해 롤모션 프레임(113)은 제1 회전축선을 중심으로 지지 기둥(112)에 대해 회전한다. Although not shown, the roll motion frame 113 by the drive motor such as a step motor that can precisely control the rotation about the support column 112 about the first axis of rotation.

피치모션 프레임(114)은 사용자(U)를 빙둘러 에워싸는 형태로서, 롤모션 프레임(113)의 양 끝단에 제1 회전축선과 직각을 이루고 수평으로 연장되는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합된다. Pitch motion frame 114 is first coupled to rotate about the second axis of rotation extending horizontally forms a first rotation axis line perpendicular to the form enclosed wraparound the user (U), both ends of the roll motion frame 113 do. 피치모션 프레임(114)은 사용자(U)의 골반 부위를 감싸도록 위치하며, 사용자(U)의 골반에 진동 자극을 가하는 진동 소자(1141)를 구비한다. Pitch motion frame 114 is positioned to surround the pelvis of a user (U), and provided with a vibration device 1141 for applying a vibration stimulation to the pelvic floor of the user (U). 진동 소자(1141)는 본체부(150)로부터 제어신호를 전송받아서 작동하며, 사용자(U)의 자세가 제시된 자세와 일치하지 않을 경우 진동 자극을 제공하게 된다. Vibration element 1141 is to provide a vibrating stimulus if the position does not match the indicated position of the operation and receive a control signal transmitted from the main body unit 150, a user (U).

연결 프레임(115)은 피치모션 프레임(114)으로부터 아래로 연장되어서 하단에서 발판부(116)를 고정시킨다. Connection frame 115 to secure the footrest portion 116 at the bottom be extended downward from the pitch motion frame 114. 연결 프레임(115)은 롤모션 프레임(113)과 일체로 형성된다. Connection frame 115 is formed integrally with the roll motion frame 113.

발판부(116)는 연결 프레임(115)의 하단에 고정되어서 설치된다. Scaffolding 116 is mounted are fixed to the bottom of the connection frame 115. 상세히 도시되지는 않았으나, 발판부(116)는 사용자(U)의 족압을 감지하는 압력 감지 센서와, 발판부(116)의 경사도를 조절하고 진동을 제공하기 위한 발판 구동 모터와, 본체부(150)와의 통신을 위한 발판 통신 모듈를 구비한다. Although specifically not shown, the footrest portion 116 and the pressure detecting sensor for detecting a jokap of the user (U), footrest driving motor for adjusting the inclination of the foot unit 116 and provides the vibration, the body portion (150 ) and a footrest for the communication with the communication modyulreul.

발판부(116)에는 사용자(U)의 양발이 위치하는 안착부분이 형성된다. Scaffold section 116 is formed with a mounting portion at which the feet of the user (U) position. 안착부분은 사용자(U)가 미끄러지지 않도록 고무 등 마찰력이 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. Seating part is preferably a user (U) made of a rubber having excellent friction material such as to prevent slipping. 안착부분에 압력 감지 센서가 형성됨으로써, 사용자(U)가 자신의 무게 중심이 어디에 있는지 쉽게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 신체 밸런스가 어느 방향으로 치우쳐 있는지를 용이하게 파악할 수 있다. Whereby the pressure sensor is formed on the receiving portion, if the user (U) is not only easy to see that his center of gravity where, the body balance is shifted in either direction can easily grasp.

압력 감지 센서는 사용자(U)의 족압을 측정하여 발판 통신 모듈을 통해 본체부(150)로 전송한다. Pressure detection sensor measures the jokap of the user (U) transmits to the body portion 150 through the foot communication module. 압력 감지 센서는 FSR(Force Sensing Resistor) 또는 로드셀(Load Cell) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Pressure sensors may include at least one of the FSR (Force Sensing Resistor) or load cells (Load Cell).

FSR 및/또는 로드셀로 이루어진 압력 감지 센서는 안착부분(115)에 복수개가 형성될 수 있다. FSR and / or the pressure sensitive sensor composed of a load cell may be formed of a plurality of the seating portion 115. The 예를 들어, FSR은 표면에 힘을 증가시킬 때 감소하는 저항이 발생하는 폴리머 필름(Polymer Film)으로 자체의 저항 값을 가지고 있는데, 이 저항 값은 활동 영역에 가해지는 힘의 크기에 따라 반비례하는 특성을 가지고 있으며 이를 이용하여 사용자(U)의 족압을 감지할 수 있다. For example, FSR is there has a resistance of its own into the polymer film (Polymer Film) a decrease in resistance occurs, which would increase the force on the surface, the resistance value is inversely proportional according to the magnitude of the applied force to the active part It has the property, and can detect jokap the user (U) by using this. 또한, 압력 감지 센서를 필름 형태의 로드셀로 구성할 수도 있다. It is also possible to configure a pressure sensor in the load cell of the film form. 이러한 FSR 및 또는 로드셀은 전후좌우 방향으로 대칭으로 설치되는 것이 사용자(U)의 중심이나 이동방향을 더욱 정확하게 파악하는데 도움이 될 수 있다. The FSR and or load cell can help to be installed symmetrically in the longitudinal left-right direction more accurately identify the center and direction of movement of the user (U). 그리고, 압력 감지 센서가 발판부(116)에 설치되어 사용자(U)가 가하는 압력을 측정할 수 있는 센서이면 다른 형태의 센서가 적용될 수도 있다. Then, the pressure detecting sensor is installed on a scaffold 116 user (U) is a sensor capable of measuring the pressure applied so that a different type of sensor may be applied.

발판 구동 모터는 본체부(150)로부터 제시되는 콘텐츠에 따라 발판부(116)의 경사 및 진동을 변화시킨다. Footrest driving motor changes the inclination and vibration of the footrest 116 according to the content to be presented from the body portion 150. 그에 따라, 울퉁불퉁한 지면, 오르막, 내리막 길 등의 지면 상태에 따른 가상 현실을 제공하여 운동의 재미를 향상시킬 수 있다. Thus, by providing the virtual reality of the ground conditions, such as bumpy ground, uphill, downhill, it can enhance the fun of sports.

발판 통신 모듈은 압력 감지 센서에 감지되는 족압 및 무게중심 등의 각종 정보를 본체부(150)로 전송하고, 본체부(150)로부터 전송되는 발판 구동 모터 제어신호를 전송받는다. Scaffolding communication module and it receives the footrest driving motor control signal transmitted from the transmitting various types of information such as jokap and the center of gravity detected in the pressure sensor in the body portion 150, and body portion 150. The 발판부(110)와 본체부(150)를 유선으로 연결할 수도 있으나, 사용의 편의성 및 디자인을 고려할 때, 발판부(110)와 본체부(150)의 통신은 무선통신 방식이 사용되는 것이 바람직하다. Communication of the foot unit 110 and but also be connected to body portion 150 by wire, in consideration of convenience and design in use, scaffolding portion 110 and body portion 150 is preferably a wireless communication method using . 발판 통신 모듈은 근거리 무선통신 또는 원거리 무선통신을 이용하여 본체부(150)와 통신할 수 있다. Scaffolding communication module may communicate with the body unit 150, by using a short-range wireless communication or a wireless communication distance. 여기서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication), 와이브리(Wibree) 중 하나일 수 있다. Here, may be one of a Bluetooth (Bluetooth), ZigBee (Zigbee), NFC (Near Field Communication), and this debris (Wibree). 예를 들어, 블루투스는 근거리 무선통신 규격의 하나로, 반경 10 내지 100m 안에서 각종 전자 및 정보통신 기기를 무선으로 연결 제어하며,2.45Ghz 주파수를 사용하고, 와이브리는 2.4Ghz 대역의 주파수를 사용하며, 10m 정도까지의 거리를 1Mbps의 통신 속도로 여러 기기를 무선으로 연결 제어한다. For example, Bluetooth is one of short-range wireless communication standard, and the radius 10 to connect wirelessly control the various electronic and telecommunications equipment within 100m, using 2.45Ghz frequency, and this debris uses the frequency of 2.4Ghz band, multiple devices connected to the control over the air a distance of 10m to about a transmission rate of 1Mbps. 물론, 상기 근거리 무선통신에만 제한되지 않으며, 다른 무선통신 방식을 채택할 수 있음을 당업자에게는 자명한 것이다. Of course, not restricted to the short-range wireless communication, will be apparent to those skilled in the art that it is possible to adopt a different radio communication scheme.

운동 기구부(110)는 생체신호 측정 센서(120)와 관성 센서(130)를 더 구비할 수 있다. Movement mechanism part 110 may further comprise a bio-signal measuring sensor 120 and inertial sensor 130.

생체신호 측정 센서(120)는 사용자(U)의 신체에 부착되어 사용자(U)의 근전도, 심전도, 피부 온도, 피부 저항 등의 생체신호를 측정하고 그 결과를 본체부(150)로 전송한다. Bio-signal measuring sensor 120 measures a bio-signal such as EMG, ECG, skin temperature, skin resistance is attached to the body of the user (U) the user (U), and sends the result to the main body portion 150. The 본 실시예에서는 생체신호 측정 센서(120)가 무선방식으로 본체부(150)와 통신하여 측정된 생체신호를 전송하는 것으로 설명한다. In this embodiment, it will be described by the bio-signal measuring sensor unit 120 transmits a bio signal measured in communication with the main body portion 150 in a wireless manner.

관성 센서(130)는 사용자(U)의 신체에 X 밴드 등을 통해 부착되어서, 사용자(U)의 체간의 움직임을 측정하고, 그 측정 데이터를 무선통신 방식으로 본체부(150)로 전송한다. Inertial sensors 130 are attached via the X-band, such as the body of the user (U), the trunk motion of the user (U) is measured, and transmits the measurement data to the body portion 150 in a wireless communication system. 관성 센서(130)는 가속도 및 각속도을 감지하여 본체부(150)로 전송하는데, 3축 가속도 감지와 3축 각속도 감지를 동시에 할 수 있는 6축 자이로 센서로 구성되는 것이 바람직하다. Inertial sensor 130 is preferably detected by the acceleration and gaksokdoeul for transmitting to the player unit 150, a 6-axis gyro sensor that can detect the three-axis acceleration and 3 axis angular velocity detected at the same time.

도 3에는 도 1에 도시된 본체부(150)의 블록도가 도시되어 있다. Figure 3 in which also is shown in the block body portion 150 shown in FIG. 도 3을 참조하면, 본체부(150)는 디스플레이 모듈(151)과, 동작 인식 센서(152)와, 본체 통신 모듈(153)과, 평가 모듈(154)과, 본체 제어 모듈(155)과, 본체 저장 모듈(156)을 구비한다. Referring to Figure 3, the main body section 150 includes a display module 151, a motion recognition sensor 152 and a main body communication module 153, a rating module 154, a body control module (155), It includes a main storage module 156.

디스플레이 모듈(151)은 디스플레이 패널을 통해 재활 운동에 관련된 컨텐츠를 디스플레이한다. Display module 151 displays the content related to the rehabilitation through the display panel. 사용자(U)의 흥미를 유발할 수 있도록 재활 운동에 관련된 컨텐츠는 사용자 조작 감성 맞춤형 GUI가 적용된 자세균형 게임이나 테스트가 가능한 컨텐츠 등일 수 있다. Content related to rehabilitation so may cause the interest of the user (U) may be a possible content postural game and test your custom GUI emotional manipulation applied.

동작 인식 센서(152)는 사용자(U)의 동작에 따른 자세변화를 인식한다. Motion recognition sensor 152 recognizes the posture change of an operation of the user (U). 즉, 사용자(U)가 운동 기구부(110)에서 운동을 실시하는 경우, 사용자(U)의 자세변화를 인식한다. That is, when the user (U) to perform the movement in the movement mechanism part 110, and recognizes the position change of the user (U). 이러한 동작 인식 센서(152)는 키네틱(kinetic) 센서 또는 카메라 등이 사용될 수 있다. The motion recognition sensor 152 may include kinetic (kinetic) sensor or camera may be used. 키네틱 센서는 깊이(depth) 데이터를 감지하여 사용자(U)의 움직임 등을 검출한다. Kinetic sensor to sense the depth (depth) data is detected, such as the movement of the user (U). 카메라의 경우, 카메라로 사용자(U)의 동작을 촬영하여 분석하게 된다. If the camera is analyzed by a camera shooting the operation of the user (U). 예를 들어, 카메라의 영상 데이터로부터 깊이 데이터를 추출하고, 사용자 인식 및 배경 필터링 등을 거쳐 사용자의 관절 위치 및 이동 방향 등을 검출할 수 있다. For example, it is possible to extract depth data from the image data of the camera, and the like via the user recognition and background detection filter or the like of the user joint position and movement direction.

본체 통신 모듈(153)은 발판부(110)의 발판 통신 모듈, 생체신호 측정 센서(120) 및 관성 센서(130)와 통신하여, 데이터를 주고받는다. Body communication module 153 communicates with the communication module scaffold, bio-signal measuring sensor 120 and inertial sensor 130 of the footrest 110, exchange data. 본체 통신 모듈(153)은 근거리 무선통신 또는 원거리 무선통신을 이용할 수 있다. Body communication module 153 may utilize a short-range wireless communication or a wireless communication distance. 또한, 본체 통신 모듈(153)을 통해 외부의 기기(예를 들면, 재활 운동 시스템(100)을 제어할 수 있는 외부의 컴퓨터, 휴대용 디바이스 등)와 통신할 수 있다. In addition, the external device via the main body communication module 153 may communicate with (e. G., A rehabilitation system 100 of the external computer, a portable device or the like that can be controlled). 구체적으로 이러한 외부 기기는 일반적인 이동통신 단말, 2G/3G/4G 와이브로 무선망 서비스가 가능한 단말, PDA, 스마트폰 등과 같은 다양한 통신 기기가 될 수 있으며, IEEE 802.11 무선 랜 네트워크 카드 등의 무선랜 접속을 위한 인터페이스가 구비된 기기일 수 있다. Specifically, a wireless LAN connection such as this external apparatus is a general mobile communication terminal, 2G / 3G / 4G WiMAX wireless network service is available terminal, PDA, can be a variety of communication devices such as smart phones, IEEE 802.11 wireless LAN network card, for it may be a device having an interface. 또한, 이동 통신 단말 이외에 무선랜 접속 인터페이스가 구비된 컴퓨터, 노트북 등의 정보 통신 기기이거나 이를 포함하는 장치일 수 있다. In addition, the mobile communication terminal in addition to the wireless LAN connection interfaces is provided with a computer, laptop, etc. of the information communication device or may be a device comprising the same.

평가 모듈(154)은 여러 획득된 데이터를 이용하여 사용자의 자세균형 능력을 평가할 수 있다. Evaluation module 154 may evaluate the user's posture Balance using various acquired data. 예를 들어, 평가 모듈(154)은 동작 인식 센서(152)에서 인식된 자세변화, 발판부(110)에서 전송된 족압 및 무게중심, 관성센서(130)로부터 전송된 체간 움직임을 기초로 사용자의 자세균형 능력을 평가할 수 있다. For example, the evaluation module 154 of the user to the motion recognition sensor 152, the posture change, footrest portion 110 of jokap and the center of gravity, based on the trunk motion transmission from the inertial sensor 130 is sent from the recognition in It can evaluate the balancing ability.

본체 제어 모듈(155)은 본체부(150)를 전체적으로 제어하다. Body control module 155 is the main control unit 150 as a whole. 예를 들어, 본체 제어 모듈(155)은 본체 통신 모듈(153)을 통해 전송받은 사용자(U) 관련 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 저장하고 평가 모듈(154)로 전송하며, 평가 모듈(154)에서 처리되어 출력되는 자세균형 능력 평가 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 저장할 수 있다. For example, the main control module 155 stores the transmitted user (U) related data via the main body communication module 153 to the main body storage module 156 and sends it to the evaluation module 154 and an evaluation module (154 ) it is treated in may store the posture balance evaluation data to be output to the main storage module 156. 이때, 본체 제어 모듈(155)은 각종 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 데이터베이스화하여 저장하도록 제어할 수 있다. At this time, the main control module 155 may control to store in a database of various kinds of data stored in the main module 156. The 또한, 본체 제어 모듈(155)은 동작 인식 센서(152)를 통해 전송받은 자세변화에 관련된 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 저장하며, 자세변화에 관련된 데이터를 평가 모듈(154)로 전송하고, 평가 모듈(154)에서 처리되어 출력되는 자세균형 평가 능력 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 저장할 수 있다. Further, the main body control module (155) stores data relating to the received posture change transmitted through the motion recognition sensor 152 to the main body storage module 156, and transmit the data relating to the posture change by rating module 154, is processed by the evaluation module 154 may store the posture balance assessment capability data that is output to the main storage module 156. 마찬가지로, 본체 제어 모듈(155)은 여러 데이터를 본체 저장 모듈(156)에 데이터베이스화하여 저장하도록 제어할 수있다. Similarly, the main control module 155 may control to store in a database the number of data in main storage module 156. 그리고, 본체 제어 모듈(155)은 본체 저장 모듈(156)에 저장되어 있는 사용자(U)의 흥미를 유발할 수 있는 자세균형 훈련에 관련된 컨텐츠 등을 디스플레이 모듈(151)을 통해 디스플레이하도록 제어할 수 있다. Then, the main control module 155 may control to display the contents associated with the contents of postural balance training, which can cause the interest of the user (U) stored in the main storage module 156 through the display module 151 .

본체 저장 모듈(156)은 본체 통신 모듈(153)을 통해 전송받은 각종 데이터와 자세균형 훈련에 관련된 컨텐츠 등을 저장한다. Main storage module 156 stores the content data and the like related to various postural balance training received through the communication module unit 153. 이때, 본체 저장 모듈(156)은 저장된 각종 정보 및 데이터의 검색, 관리 등을 용이하게 하기 위해 데이터 및 정보 등을 데이터베이스화하여 저장할 수 있다. At this time, the main storage module 156 may store in a database, such as the data and information to facilitate the search and management of various kinds of information and data is stored.

도 3에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재활 운동 시스템의 개략적인 구성이 도시되어 있다. Figure 3 shows the schematic configuration of a rehabilitation system according to another embodiment of the present invention is shown. 도 2를 참조하면, 동적자세균형 기반 재활 운동 시스템(200)은 도 1에 도시된 기반 재활 운동 시스템(100)에서 체간 의복(220)을 더 구비하는 것이다. Referring to Figure 2, but further including the trunk garment 220, in a dynamic postural rehabilitation based system 200 is based on a rehabilitation system 100 shown in FIG. 체간 의복(220)은 스스로 체간을 가누기 힘든 중증 환자를 위한 의복으로서, 체간 의복(220)은 탑승한 사용자(U)에 착용된 상태에서 운동 기구부(110)와 결합된다. Trunk garment 220 is a garment for patients with severe ganugi the trunk itself difficult, the trunk garment 220 are combined with a motion mechanism 110 in the wear on the board user (U) state. 체간 의복(220)에 의해 사용자(U)의 움직임이 제한되어서, 안전성이 향상된다. Be by the trunk garment 220 limits the movement of the user (U), an improvement in safety. 또한, 도시되지는 않았으나, 체간 의복(220)에는 진동 소자가 설치되어서 운동 시 사용되는 근육을 미세한 진동을 통해 자극하게 된다. Further, although not shown, the trunk garment 220, the vibration device will be installed through a fine vibrating stimulation to the muscle is used during exercise.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정 진단 훈련 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a posture correction diagnosis training system according to an embodiment of the present invention. 도 4를 참조하면, 자세교정 진단 훈련 시스템(300)은 트레드밀 장치(310)와, 사용자 안전장치(320)와, HMD(Head Mounted Display)(330)를 구비한다. And 4, the posture correction diagnosis training system 300 includes a treadmill apparatus 310, and a user security device 320 and a HMD (Head Mounted Display) (330). 트레드밀 장치(310)는 통상적으로 런니머신으로 불리는 장치로서, 속도, 전후 경사와 좌우 경사가 조절될 수 있도록 구성된다. Treadmill apparatus 310 is configured as a device typically referred to as reonni machine speed to be adjusted forward and backward, and right and left inclined slope. 사용자 안전장치(320)는 순간 균형 통제가 어려운 노령층을 고려한 것으로서, 지지대(미도시)과, 사용자(U)에 착용되는 하네스(332)와, 하네스(332)를 지지대(미도시)에 연결시키는 두 연결 로프(333)를 구비한다. As the user safety device 320 is considered the moment the balance control difficult elderly, and the harness 332 is worn on a support (not shown), a user (U), connecting the harness 332 to a support (not shown) and a rope connecting two 333. HMD(Head Mounted Display)(330)는 사용자(U)가 착용하여 사용할 수 있으며, HMD(330)를 통해 사용자(U)가 원하는 방향에 따라 실시간으로 전후좌우 시선을 제공함으로써, 운동의 몰입도를 향상시키게 된다. HMD (Head Mounted Display) (330) may be a user (U) is used to wear, by using the HMD (330) provides a front and rear left and right eyes in real time according to a user (U) is the desired direction, the engagement of the exercise thereby improved.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자세교정 진단 훈련 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다. 5 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a posture correction diagnosis training system according to another embodiment of the present invention. 도 5를 참조하면, 자세교정 진단 훈련 시스템(400)은 자전거 운동 기구(410)와, 사용자(U)가 착용하는 HMD(420)와, 자전거 운동 기구(410)와 상호작용하는 본체부(450)를 포함한다. 5, the posture correction diagnosis training system 400 includes a bicycle exercise device 410, a user body portion (450 a (U) interacts with a HMD (420), a bicycle exercise device 410 wearing ) a. 본체부(450)는 도 1에 도시된 본체부(150)와 대체로 동일한 구성으로서 자전거 운동 기구(410)와 상호 작용한다. Body portion 450 interacts with the bicycle exercise device 410 as substantially the same construction as the body portion 150 shown in FIG. 본체부(450)에는 인공 바람을 생성하는 선풍기(460)가 장착되어서, 콘텐츠 및 사용자(U)의 속도에 따라 본체부(450)에 의해 제어되어서 적절한 바람을 사용자(U)에게 전달하게 된다. Body portion 450 includes and delivers an appropriate wind be controlled by the main body portion 450 in accordance with the speed of the not be equipped with a fan 460 for generating an artificial wind, content and user (U) to the user (U).

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. But through the above embodiments describe the present invention, the invention is not limited to this. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다. The embodiments will be apparent that may be altered or modified without departing from the spirit and scope of the present invention, ordinary skill in the art pertaining to the present invention is also such modifications and changes.

100 : 동적자세기반 실감형 재활 운동 시스템 100: Dynamic posture-based Tangible rehabilitation system
110 : 운동 기구부 110: movement mechanism
150 : 본체부 150: body portion

Claims (7)

  1. 베이스와, 상기 베이스에서 상측으로 연장되는 지지 기둥과, 상기 지지 기둥의 종단의 제1 회전축선을 중심으로 좌우 회전운동하는 롤모션 프레임과, 상기 롤모션 프레임에 수평으로 연장되고 제1 회전축선과 직각을 이루는 제2 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되는 피치모션 프레임과, 상기 피치모션 프레임에서 하측으로 연장되는 연결 프레임과, 상기 연결 프레임에 설치되는 발판부를 구비하는 운동 기구부; The base and the support pillar and the supporting pillar terminating the roll motion to the right and left rotation about the first axis of rotation of frames and, extending horizontally on the rolling-motion frame, the first rotation axis line at right angles extending upwardly from the base forming the first and in the pitch motion frame is rotatably coupled around a second axis of rotation, the pitch motion frame connection extending in the lower housing, the movement mechanism comprising a footrest which is mounted to the connecting frame;
    상기 운동 기구부와 소정거리 이격 배치되어 사용자에게 화면을 제공하는 디스플레이 패널을 구비하고, 상기 운동 기구부와 무선통신하여 상기 운동 기구부와 상호 작용하는 본체부; The movement mechanism is arranged with a predetermined distance from and a display panel that provides the user with a screen, the main body portion to interact with the movement mechanism in wireless communication with the exercise mechanism; And
    상기 사용자의 신체에 부착되는 X 밴드에 장착되어 상기 사용자의 체간의 움직임을 측정하여 상기 본체부로 전송하는 관성 센서;를 포함하며, X is attached to the band attached to the user's body, the inertial sensor to transfer part of the main body to measure the movement of the trunk of the user; includes,
    상기 발판부는, The footrest portion,
    안착부분에 전후좌우 방향으로 대칭으로 설치되는 FSR(Force Sensing Resistor)를 통해서 사용자가 위치하여 자세균형 훈련을 실시할때, 사용자의 족압 및 무게중심을 감지하고, When through the FSR (Force Sensing Resistor) which is symmetrically installed in the back and forth direction on the receiving portion by the user and positioned to conduct the balancing training, it detects the user's jokap and the center of gravity, and
    상기 피치모션 프레임은, The pitch motion frame,
    사용자의 골반 부위를 감싸도록 위치하여, 사용자의 자세가 제시된 위치와 일치하지 않을 경우 사용자의 골반에 진동 자극을 제공하는 진동소자를 구비하고, Located so as to surround the pelvis of the user, and a vibration device that provides a vibration stimulation to a user's pelvis if they do not match and the user of the position indicated position,
    상기 본체부는, The main body portion,
    상기 사용자에게 자세균형 훈련관련 컨텐츠를 디스플레이 패널에 제공하는 디스플레이 모듈; Display module that provides postural training, relevant content to the user on the display panel; And
    상기 디스플레이 모듈을 통해 사용자의 동작에 따라 자세변화를 감지하는 카메라를 포함하며, Including a camera for detecting a posture change based on the user's operation through the display module,
    상기 카메라를 통해 촬영된 영상정보로부터 사용자 인식 및 배경 필터링을 거쳐 사용자의 관절 위치 및 이동방향을 검출하는 것을 특징으로 하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템. Dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system characterized in that via the user recognition and background filter detecting the joint of the user position and the moving direction information from the image photographed by the camera.
  2. 삭제 delete
  3. 삭제 delete
  4. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    사용자의 신체에 부착되어 사용자의 생체신호를 측정하고 이를 상기 본체부로 전송하는 생체신호 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템. Dynamic postural balance based Tangible rehabilitation system according to claim 1, further including a bio-signal measuring sensor which is attached to the body of the user measures the biological signal of the user and transmits them as part of the main body.
  5. 삭제 delete
  6. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    사용자의 체간 안전성을 제공하기 위하여 운동기구부와 결합되는 체간 의복을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템. Based Tangible dynamic postural rehabilitation system further comprises a trunk garment combined with exercise mechanism in order to provide users of trunk stability.
  7. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6,
    상기 체간 의복은 운동의 효율 향상을 위하여 운동 시 사용되는 근육을 자극하기 위한 진동 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적자세균형 기반 실감형 재활 운동 시스템. The trunk garment is dynamically balanced position based on Realistic rehabilitation system according to claim 1, further comprising a vibration device for stimulating muscles used during exercise to improve the efficiency of the exercise.
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