KR101965275B1 - Rehabilitation program recommendation server providing rehabilitation program with user electronic device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 재활 프로그램 추천 서버는, 웨어러블 장치에서 측정된 재활 운동 정보를 상기 웨어러블 장치를 사용하는 사용자의 개인 정보와 연동시켜 저장하는 사용자 데이터 베이스; 상기 웨어러블 장치 또는 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 복수의 재활 프로그램을 저장하는 프로그램 데이터 베이스; 상기 재활 운동 정보를 참조하여 재활 달성도를 분석하는 분석부; 상기 재활 운동 정보 및 상기 재활 달성도를 참조하여, 상기 복수의 재활 프로그램 중 적어도 하나의 재활 프로그램을 추천하는 추천부; 및 상기 재활 달성도 및 상기 적어도 하나의 재활 프로그램을 상기 사용자 전자 장치로 출력하거나, 상기 사용자 전자 장치로부터 상기 재활 운동 정보를 수신하는 통신부를 포함할 수 있다.The rehabilitation program recommendation server according to an embodiment of the present invention includes a user database for storing rehabilitation activity information measured by a wearable device in association with personal information of a user using the wearable device, A program data base for storing a plurality of rehabilitation programs to be executed in the wearable device or the user electronic device; An analysis unit for analyzing rehabilitation achievement with reference to the rehabilitation exercise information; A recommendation unit for recommending at least one rehabilitation program among the plurality of rehabilitation programs with reference to the rehabilitation exercise information and the rehabilitation achievement degree; And a communication unit for outputting the rehabilitation achievement and the at least one rehabilitation program to the user electronic device or receiving the rehabilitation activity information from the user electronic device.

Description

재활 프로그램을 사용자 전자 장치로 제공하는 재활 프로그램 추천 서버{REHABILITATION PROGRAM RECOMMENDATION SERVER PROVIDING REHABILITATION PROGRAM WITH USER ELECTRONIC DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rehabilitation program recommendation server that provides a rehabilitation program as a user electronic device.

본 발명은 재활 시스템에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 재활 프로그램을 사용자 전자 장치로 제공하는 재활 프로그램 추천 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a rehabilitation system, and more particularly, to a rehabilitation program recommendation server that provides a rehabilitation program to a user electronic device.

불의의 사고나 노화 등으로 인해 관절 또는 관절 주변의 근육에 손상이 발생할 수 있다. 다리의 가동범위(ROM: range of motion)를 회복하기 위해 수술 후 재활 운동을 수행하거나 또는 수술 없이 재활 운동을 수행할 수도 있다. 그러나, 기존의 재활 운동은 반복적이므로 지루할 수 있고 고통스러울 수 있다. 따라서, 기존의 반복적인 재활 운동은 재활 기간이 늘어나거나 재활 효과가 감소하는 문제점이 있다.Damage to the muscles around the joints or joints may occur due to accident or aging. Post-operative rehabilitation exercises may be performed to restore the range of motion of the legs, or rehabilitation exercises may be performed without surgery. However, existing rehabilitation exercises are repetitive and can be tedious and painful. Therefore, the existing repetitive rehabilitation exercise has a problem that the rehabilitation period is increased or the rehabilitation effect is decreased.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 재활 로봇을 이용하는 게임과 연동된 재활 운동 방법 그리고 3차원 모션 카메라를 이용하는 게임과 연동된 재활 운동 방법이 제안되었다. 그러나 재활 로봇을 이용하는 재활 운동 방법은 가격이 비싸고 3차원 모션 카메라를 이용하는 재활 운동 방법은 환자의 움직임을 정확하게 측정하지 못하는 단점이 있다. 그리고 상술한 재활 운동 방법들은 공간상의 제약이 존재하므로, 환자가 집에서 재활 운동을 수행하지 못하고 병원과 같은 특정한 장소를 방문해야 하는 문제점이 있다.In order to solve the above problems, a rehabilitation exercise method linked to a game using a rehabilitation robot and a rehabilitation exercise method interlocked with a game using a three-dimensional motion camera have been proposed. However, the rehabilitation method using the rehabilitation robot is expensive and the rehabilitation method using the three - dimensional motion camera can not accurately measure the movement of the patient. In addition, the above-described rehabilitation exercise methods have a limitation in space, so that the patient can not perform a rehabilitation exercise at home and has to visit a specific place such as a hospital.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 재활 프로그램을 사용자 전자 장치로 제공하는 재활 프로그램 추천 서버를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and it is an object of the present invention to provide a rehabilitation program recommendation server that provides a rehabilitation program to a user electronic device.

본 발명의 실시 예에 따른 재활 프로그램 추천 서버는, 웨어러블 장치에서 측정된 재활 운동 정보를 상기 웨어러블 장치를 사용하는 사용자의 개인 정보와 연동시켜 저장하는 사용자 데이터 베이스; 상기 웨어러블 장치 또는 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 복수의 재활 프로그램을 저장하는 프로그램 데이터 베이스; 상기 재활 운동 정보를 참조하여 재활 달성도를 분석하는 분석부; 상기 재활 운동 정보 및 상기 재활 달성도를 참조하여, 상기 복수의 재활 프로그램 중 적어도 하나의 재활 프로그램을 추천하는 추천부; 및 상기 재활 달성도 및 상기 적어도 하나의 재활 프로그램을 상기 사용자 전자 장치로 출력하거나, 상기 사용자 전자 장치로부터 상기 재활 운동 정보를 수신하는 통신부를 포함할 수 있다.The rehabilitation program recommendation server according to an embodiment of the present invention includes a user database for storing rehabilitation activity information measured by a wearable device in association with personal information of a user using the wearable device, A program data base for storing a plurality of rehabilitation programs to be executed in the wearable device or the user electronic device; An analysis unit for analyzing rehabilitation achievement with reference to the rehabilitation exercise information; A recommendation unit for recommending at least one rehabilitation program among the plurality of rehabilitation programs with reference to the rehabilitation exercise information and the rehabilitation achievement degree; And a communication unit for outputting the rehabilitation achievement and the at least one rehabilitation program to the user electronic device or receiving the rehabilitation activity information from the user electronic device.

상기 웨어러블 장치는, 상기 사용자의 신체 부위에 밀착되어 상기 신체 부위를 지지하는 지지부; 상기 신체 부위에 신경지배근 전기 자극(NMES)을 주거나 자극에 대한 근전도(EMG) 반응을 감지하기 위한 위치를 가변적으로 선택하는 전극부; 상기 전극부로부터 감지된 근전도(EMG) 신호를 처리하고, 신경지배근 전기 자극(NMES)를 인가하기 위한 신호를 생성하고, 상기 신체 부위에 인가되는 자극의 위치를 변경해 가면서 상기 사용자에 맞는 자극의 위치를 찾고, 목표로 설정된 관절각이나 근육 활성도에 대한 기능적 반응에 도달하는 파라미터 값을 설정하고, 상기 목표로 설정된 기능적 반응에 도달하지 못한 경우에 상기 신체 부위에 전기 자극 신호를 인가하고, PWM(pulse width modulation)에 기초하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 의해 상기 신체 부위의 회동 범위를 제어하기 위한 제동력 및 진동을 발생시키는 제동부를 포함할 수 있다.The wearable device includes: a support member which is in contact with a body part of the user and supports the body part; An electrode unit for variably selecting a position for giving a neural dominant muscle electrical stimulation (NMES) to the body part or for detecting an electromyographic (EMG) response to stimulation; (EMG) signal from the electrode unit, generating a signal for applying a neural dominant muscle electrical stimulation (NMES), and changing a position of a stimulus applied to the body part, And sets a parameter value to reach a functional response to the joint angle or muscle activity set as a target. When the functional response set to the target is not reached, an electrical stimulation signal is applied to the body part, and PWM a pulse width modulation (PWM); And a braking unit for generating braking force and vibration for controlling the turning range of the body part by the control signal.

실시 예로서, 상기 재활 운동 정보는 상기 사용자가 상기 웨어러블 장치를 착용한 부위에 대응하는 관절의 가동범위, 회동 속도 및 회동 가속도, 회동 방향, 회동 토크(torque), 표면 근전도, 근력, 재활 시간, 또는 재활 반복 횟수를 포함할 수 있다. 상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 상태 측정 프로그램을 저장하고, 상기 분석부는 상기 상태 측정 프로그램에 따라 상기 웨어러블 장치에서 측정된 상태 정보를 참조하여, 상기 사용자에 대한 재활 목표 및 재활 일정을 모델링하고, 상기 추천부는 상기 상태 정보를 참조하여, 상기 복수의 재활 프로그램 중 상기 사용자에 적어도 하나의 재활 프로그램을 추천할 수 있다.In an embodiment, the rehabilitation exercise information may include at least one of a movement range, a rotation speed and a rotation acceleration, a rotation direction, a rotation torque, a surface electromyogram, a muscle strength, a rehabilitation time, Or the number of times the rehabilitation is repeated. Wherein the program database stores a status measurement program to be executed in the user electronic device, and the analyzing unit refers to the status information measured in the wearable device according to the status measurement program, And the recommendation unit may refer to the state information to recommend at least one rehabilitation program to the user among the plurality of rehabilitation programs.

실시 예로서, 상기 분석부는 상기 재활 운동 정보, 상기 재활 목표, 및 상기 재활 일정을 참조하여, 상기 사용자의 다음 재활에 따른 예상 재활 달성도를 분석할 수 있다. 상기 분석부는 상기 상태 정보 및 상기 재활 운동 정보를 참조하여, 상기 재활 목표 및 상기 재활 일정을 조정할 수 있다. 상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 웨어러블 장치의 사용 정보를 저장하고, 상기 통신부는 상기 사용 정보를 상기 사용자 전자 장치로 제공할 수 있다. 상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 아바타 트레이닝 프로그램을 저장하고, 상기 통신부는 상기 아바타 트레이닝 프로그램을 상기 사용자 전자 장치로 제공할 수 있다.As an embodiment, the analyzing unit may analyze the estimated rehabilitation achievement degree according to the user's next rehabilitation by referring to the rehabilitation exercise information, the rehabilitation goal, and the rehabilitation schedule. The analyzer may refer to the state information and the rehabilitation exercise information to adjust the rehabilitation goal and the rehabilitation schedule. The program database may store usage information of the wearable device, and the communication unit may provide the usage information to the user electronic device. The program database may store an avatar training program to be executed in the user electronic device, and the communication unit may provide the avatar training program to the user electronic device.

본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치는 사용자의 신체를 지지할 수 있고, 사용자가 관절 운동을 수행할 때 제동력, 진동, 또는 구동력을 제공하여 재활 운동 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 신경지배근의 전기자극을 통해 재활 운동의 효과를 높이고 보행 개선 효과까지 기대할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 재활 프로그램 추천 서버는 웨어러블 장치 및 사용자 전자 장치를 이용하여, 사용자에게 적합한 재활 프로그램을 제공하여 재활 운동 효과를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템은 웨어러블 장치를 통해 사용자의 재활 운동 과정을 정확하게 트랙킹(tracking)할 수 있고, 트랙킹한 재활 운동 과정에 따라 적합한 재활 프로그램을 제공할 수 있다.The wearable device according to the embodiment of the present invention can support the body of the user and improve the effect of rehabilitation motion by providing the braking force, vibration, or driving force when the user performs the joint motion. In addition, the effect of rehabilitation exercise can be improved through the electric stimulation of the nerve root muscles and the improvement effect of the walking can be expected. The rehabilitation program recommendation server according to the embodiment of the present invention can improve a rehabilitation exercise effect by providing a rehabilitation program suitable for a user by using a wearable device and a user electronic device. The rehabilitation system according to the embodiment of the present invention can accurately track the rehabilitation exercise process of the user through the wearable device and can provide a suitable rehabilitation program according to the tracked rehabilitation exercise process.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2a는 도 1에서 웨어러블 장치를 사용자가 착용한 모습을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2b는 도 1에서 도시된 웨어러블 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 웨어러블 장치의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 3b는 도 2b에 도시된 전극부의 접착 패드를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3c는 도 2b에 도시된 전극부의 사용 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2b에서 도시된 제어부의 제어 신호의 파형을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5a는 도 1에서 도시된 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 저장부에 아바타 트레이닝 프로그램을 추가로 포함하는 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 1에서 도시된 재활 프로그램 추천 서버를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 통해 사용자가 재활 운동을 수행하는 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 통해 사용자가 재활 운동을 수행하고, 이에 대한 결과를 확인할 수 있는 인터페이스를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 웨어러블 장치를 이용하여 무릎 가동범위(ROM)를 측정하는 방법을 예시적으로 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 웨어러블 장치를 이용하여 근전도(EMG)를 측정하는 방법을 예시적으로 보여준다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 사용자 전자 장치를 이용하여 재활 운동을 하는 방법을 예시적으로 보여준다.
1 is a block diagram illustrating an exemplary rehabilitation system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is an exemplary view showing a wearable apparatus worn by a user in FIG.
FIG. 2B is a block diagram exemplarily showing the wearable device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3A is a view showing another embodiment of the wearable apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3B is an exemplary view showing the bonding pad of the electrode portion shown in FIG. 2B.
FIG. 3C is a view illustrating an exemplary method of using the electrode unit shown in FIG. 2B.
FIG. 4 is a view showing an exemplary waveform of a control signal of the control unit shown in FIG. 2B.
Figure 5A is a block diagram illustrating an exemplary user electronics device shown in Figure 1;
FIG. 5B is a block diagram illustrating an exemplary user electronics device that additionally includes an avatar training program in the storage shown in FIG. 5A.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an exemplary rehabilitation program recommendation server shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a user performing a rehabilitation exercise through a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 8 is an exemplary view showing an interface through which a user can perform a rehabilitation exercise through a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention, and confirm the result of the rehabilitation exercise.
9 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 illustrates a method of measuring a knee motion range (ROM) using a wearable device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 exemplarily shows a method of measuring an EMG using a wearable device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.
14 and 15 illustrate a method of performing a rehabilitation exercise using a user electronic device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.In the following, embodiments of the present invention will be described in detail and in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 재활 시스템(10)은 웨어러블 장치(100), 사용자 전자 장치(200), 및 재활 프로그램 추천 서버(300)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram illustrating an exemplary rehabilitation system in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the rehabilitation system 10 may include a wearable device 100, a user electronic device 200, and a rehabilitation program recommendation server 300.

웨어러블 장치(100)는 사용자의 신체에 밀착되거나 착용될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자의 재활 운동에 부하를 가하거나 또는 사용자의 재활 운동을 보조할 수 있다. 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 반드시 사용자의 재활 운동에만 사용되는 것으로 제한되지 않고, 근육을 강화하기 위한 모든 운동에서도 사용될 수도 있다. The wearable device 100 may be adhered to or worn by the wearer's body. The wearable apparatus 100 may load the rehabilitation exercise of the user or assist the rehabilitation exercise of the user. The wearable device 100 of the present invention is not limited to being used only for the user's rehabilitation exercise, and may be used for all the exercises for strengthening the muscles.

도 1을 참조하면, 사용자는 웨어러블 장치(100)를 무릎 부위에 부착하였으나, 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(10) 및 웨어러블 장치(100)는 도시된 무릎에 제한되지 않고, 사용자의 다른 관절 부근에 부착될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 무릎과 손목, 손가락, 팔꿈치, 어깨, 목, 허리, 엉덩이, 발목, 발가락 등과 같은 관절이 있는 모든 부위에 밀착될 수 있다.1, the user attaches the wearable apparatus 100 to the knee region. However, the rehabilitation system 10 and the wearable apparatus 100 according to the embodiment of the present invention are not limited to the knee shown, May be attached near the joint. For example, the wearable device 100 may be in close contact with all parts of the wearer's knees and wrists, fingers, elbows, shoulders, neck, waist, hips, ankles, toes and the like.

웨어러블 장치(100)는 사용자의 재활 운동 정보를 측정하고, 재활 운동 정보를 사용자 전자 장치(200)에 전송할 수 있다. 여기서, 재활 운동 정보는 사용자의 관절 가동범위, 관절 회동 방향, 관절 회동 속도 및 가속도, 관절에 가해지는 토크, 표면 근전도(surface electromyogram), 재활 운동 시간, 또는 사용자의 재활 반복 횟수 등을 포함할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 재활 운동 정보를 사용자 전자 장치(200)에 전송하기 위해, 유선 또는 무선의 방식으로 사용자 전자 장치(200)와 연결될 수 있다.The wearable device 100 may measure the user's rehabilitation exercise information and transmit the rehabilitation exercise information to the user electronic device 200. [ Here, the rehabilitation exercise information may include a range of motion of the user's joint, a rotation direction of the joint, a rotation speed and acceleration of the joint, a torque applied to the joint, a surface electromyogram, a rehabilitation exercise time, have. The wearable device 100 may be coupled with the user electronic device 200 in a wired or wireless manner to transmit rehabilitation activity information to the user electronic device 200. [

사용자 전자 장치(200)는 웨어러블 장치(100)로부터 재활 운동 정보를 그리고 재활 프로그램 추천 서버(300)로부터 재활 프로그램을 수신할 수 있다. 여기서, 재활 프로그램은 사용자의 재활 운동을 돕기 위해 게임화된 재활 프로그램일 수 있다. 사용자 전자 장치(200)는 사용자가 재활 운동 결과를 게임 결과로 인식할 수 있도록, 실시간으로 수신된 재활 운동 정보를 수치화하고 재활 프로그램의 인터페이스에 나타낼 수 있다. The user electronic device 200 can receive the rehabilitation exercise information from the wearable device 100 and receive the rehabilitation program from the rehabilitation program recommendation server 300. [ Here, the rehabilitation program may be a gaming rehabilitation program to assist the user in rehabilitation. The user electronic device 200 can quantify the rehabilitation exercise information received in real time and display it in the interface of the rehabilitation program so that the user can recognize the rehabilitation exercise result as a game result.

실시 예에 있어서, 사용자 전자 장치(200)는 재활 운동 정보를 참조하여 사용자가 재활 운동을 얼마나 수행했는지를 수치화하여 나타낼 수 있다. 그리고 사용자 전자 장치(200)는 네트워크(400)를 통해 재활 운동 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 네트워크(400)는 인터넷(Internet)일 수 있다.In an embodiment, the user electronic device 200 can refer to the rehabilitation exercise information and quantify how much the user has performed the rehabilitation exercise. Then, the user electronic device 200 may transmit the rehabilitation exercise information to the rehabilitation program recommendation server 300 through the network 400. In an embodiment, the network 400 may be the Internet.

사용자 전자 장치(200)는 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet), TV, PC(personal computer) 등일 수 있다. 사용자 전자 장치(200)는 상술한 바에 한정되지 않고, 재활 프로그램을 구동할 수 있고 사용자에게 재활 프로그램의 인터페이스를 디스플레이 상에서 제공할 수 있는 모든 형태의 전자 장치일 수 있다.User electronic device 200 may be a mobile phone, a smart phone, a tablet, a TV, a personal computer (PC), and the like. The user electronic device 200 is not limited to those described above, but may be any type of electronic device capable of driving a rehabilitation program and providing the user with an interface of the rehabilitation program on the display.

재활 프로그램 추천 서버(300)는 네트워크(400)를 통해 사용자 전자 장치(200)와 연결될 수 있다. 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자 전자 장치(200)로부터 웨어러블 장치(100)에서 측정된 재활 운동 정보를 수신할 수 있다. 재활 프로그램 추천 서버(300)는 수신된 재활 운동 정보를 참조하여 사전에 저장된 복수의 재활 프로그램 중 사용자에 적합한 재활 프로그램을 추천할 수 있다. 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자에 적합한 재활 프로그램을 네트워크(400)를 통해 사용자 전자 장치(200)로 전송할 수 있다.The rehabilitation program recommendation server 300 may be connected to the user electronic device 200 via the network 400. [ The rehabilitation program recommendation server 300 may receive the rehabilitation exercise information measured by the wearable device 100 from the user electronic device 200. [ The rehabilitation program recommendation server 300 can recommend a rehabilitation program suitable for the user among a plurality of rehabilitation programs stored in advance by referring to the received rehabilitation exercise information. The rehabilitation program recommendation server 300 may transmit the rehabilitation program suitable for the user to the user electronic device 200 via the network 400. [

실시 예에 있어서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 적어도 하나 이상의 디스플레이 장치들로부터 재활 운동 정보를 수신할 수 있다. 도 1에서 단지 한 명의 사용자가 도시되어 있으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 재활 프로그램 추천 서버(300)는 복수의 사용자 각각에 부착된 복수의 웨어러블 장치에서 전송된 재활 운동 정보를 각각 수신할 수 있다. 이하, 웨어러블 장치(100), 디스플레이 장치(200), 및 재활 프로그램 추천 서버(300) 각각의 상세한 구조에 대해 설명한다.In an embodiment, the rehabilitation program recommendation server 300 may receive rehabilitation information from at least one or more display devices. Although only one user is shown in FIG. 1, the scope of the present invention is not limited thereto. The rehabilitation program recommendation server 300 can receive rehabilitation exercise information transmitted from a plurality of wearable devices attached to each of a plurality of users. Hereinafter, the detailed structure of each of the wearable device 100, the display device 200, and the rehabilitation program recommendation server 300 will be described.

도 2a는 도 1에 도시된 웨어러블 장치를 사용자가 착용한 모습을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2a를 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 제 1 지지대(110), 제 2 지지대(120), 및 힌지(hinge, 130)를 포함할 수 있다. FIG. 2A is a view illustrating an exemplary wearable wearable device shown in FIG. 1 by a user. Referring to FIG. 2A, the wearable apparatus 100 may include a first support 110, a second support 120, and a hinge 130.

제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)는 사용자의 관절을 감싸는 근육과 이어지는 신체 부위를 지지할 수 있다. 실시 예에 있어서, 도시된 바와 같이, 제 1 지지대(110)는 사용자의 허벅지에 밀착되고, 허벅지를 지지할 수 있다. 유사하게, 제 2 지지대(120)는 사용자의 종아리에 밀착되고, 종아리를 지지할 수 있다. 이 때, 제 2 지지대(120)는 제 1 지지대(110)의 일단에 힌지(130)에 의해 결합되어 사용자의 재활 운동에 맞추어 회동 가능할 수 있다.The first and second supports 110 and 120 may support the muscles surrounding the user's joints and subsequent body parts. In the embodiment, as shown, the first support 110 is in close contact with the user's thighs and can support the thighs. Similarly, the second support 120 may be in contact with the calf of the user and may support the calf. At this time, the second support platform 120 is coupled to one end of the first support platform 110 by the hinge 130, and can be rotated in accordance with the rehabilitation movement of the user.

제 1 지지대(110)는 제 1 밴드(111)를 통해 사용자의 신체(허벅지)에 밀착될 수 있다. 유사하게, 제 2 지지대(120)는 제 2 밴드(121)를 통해 사용자의 신체(종아리)에 밀착될 수 있다. 예를 들면, 제 1 밴드(111)의 일단은 제 1 지지대(110)에 고정될 수 있고, 제 1 밴드(111)의 타단은 사용자가 자신의 신체를 감쌀 수 있게 제 1 지지대(110)와 연결될 수 있는 연결 고리(미도시)를 포함할 수 있다. 제 2 밴드(121)는 제 1 밴드(111)와 동일한 방식으로 제작될 수 있다. The first support 110 may be attached to the user's body (thigh) through the first band 111. Similarly, the second support 120 may be attached to the user's body (calf) through the second band 121. For example, one end of the first band 111 may be fixed to the first support 110, and the other end of the first band 111 may be fixed to the first support 110 (Not shown) that can be connected. The second band 121 may be fabricated in the same manner as the first band 111.

제 1 밴드(111) 및 제 2 밴드(121)는 탄력이 있는 소재로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 1 밴드(111) 및 제 2 밴드(121)는 벨크로(velcro) 타입의 밴드일 수 있다. 따라서, 신체의 두께에 관계없이, 사용자는 제 1 밴드(111) 또는 제 2 밴드(121)를 통해 원하는 신체 부위에 웨어러블 장치(100)를 밀착시킬 수 있다.The first band 111 and the second band 121 may be made of a material having elasticity. For example, the first band 111 and the second band 121 may be velcro-type bands. Therefore, regardless of the thickness of the body, the user can bring the wearable device 100 into close contact with a desired body part through the first band 111 or the second band 121. [

제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)는 사용자의 신체를 지지할 수 있으므로, 사용자가 올바른 관절의 회동 방향으로 재활 운동을 수행하도록 할 수 있다. 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)는 일종의 부목 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)는 사용자의 관절(예를 들면, 무릎)이 사용자가 의도하지 않은 방향으로 꺾이는 것을 방지할 수 있다. The first support 110 and the second support 120 can support the body of the user so that the user can perform the rehabilitation movement in the direction of rotation of the correct joint. The first support 110 and the second support 120 may serve as a kind of splint. That is, the first support 110 and the second support 120 can prevent the user's joint (e.g., knee) from being bent in a direction that the user does not intend.

실시 예에 있어서, 도시된 바와 달리, 제 1 밴드(111)는 제 1 지지대(110)가 외관상 보이지 않도록, 제 1 지지대(110)를 감쌀 수 있다. 유사하게, 제 2 밴드(121)는 제 2 지지대(120)가 외관상 보이지 않도록, 제 2 지지대(120)를 감쌀 수 있다. 또한, 제 1 밴드(111) 및 제 2 밴드(121)는 힌지(130)도 감쌀 수 있다.In an embodiment, unlike what is shown, the first band 111 may wrap the first support 110 so that the first support 110 is not visible. Similarly, the second band 121 may wrap around the second support 120 so that the second support 120 is not visible. In addition, the first band 111 and the second band 121 may cover the hinge 130 as well.

힌지(130)는 제 1 지지대(110)의 일단과 제 2 지지대(120)의 일단을 서로 맞물리도록 결합시킬 수 있다. 이를 통해, 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)는 서로 회동이 가능하게 결합될 수 있다. 힌지(130)는 사용자의 관절 부분에 위치할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 힌지축은 사용자의 관절 회동 축과 일치될 수 있다.The hinge 130 can couple one end of the first support 110 and one end of the second support 120 to each other. Accordingly, the first support 110 and the second support 120 can be pivotally coupled to each other. The hinge 130 may be located at the joint portion of the user. More specifically, the hinge axis can coincide with the joint rotation axis of the user.

도 2b는 도 2a에 도시된 웨어러블 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2b를 참조하면, 제 1 지지대(110)는 제 1 전극부(115)를 포함할 수 있고, 제 2 지지대(120)는 제 2 전극부(125)를 포함할 수 있다.FIG. 2B is a block diagram illustrating the wearable device shown in FIG. 2A by way of example. Referring to FIG. 2B, the first support 110 may include a first electrode portion 115, and the second support 120 may include a second electrode portion 125.

제 1 전극부(115) 및 제 2 전극부(125) 각각은 전기 근육 자극(EMS:electrical muscle stimulation) 또는 신경지배근 전기 자극(NMES:neuromuscular electrical stimulation)을 위한 신호(이하, 근자극 신호라 함)를 사용자의 근육에 전달할 수 있다. 제 1 전극부(115) 및 제 2 전극부(125) 각각은 근자극 신호를 생성하거나, 제어부(135)의 제어에 따라 근자극 신호를 사용자의 근육에 전달할 수 있다. Each of the first electrode unit 115 and the second electrode unit 125 includes a signal for electrical muscle stimulation (EMS) or neuromuscular electrical stimulation (NMES) ) To the user's muscles. Each of the first electrode unit 115 and the second electrode unit 125 may generate a near stimulus signal or may transmit a near stimulus signal to the user's muscles under the control of the controller 135.

상술한 근자극 신호는 신체의 안정성을 위해 에너지 크기가 제한된 저주파 신호일 수 있다. 근자극 신호는 사용자의 근육을 자극하여 진통이나 근위축을 방지할 수 있다. 또한, 근자극 신호의 세기, 주파수, 전류 또는 파형은 사용자의 재활 정도에 맞추어 제어부(135)에 의해 조정될 수 있다. 실시 예에 있어서, 제 1 전극부(115) 및 제 2 전극부(125) 각각은 표면 근전도를 측정할 수 있다.The above-mentioned muscle stimulation signal may be a low-frequency signal whose energy level is limited for the stability of the body. The muscle stimulation signal can stimulate the user's muscles to prevent pain or muscle atrophy. In addition, the intensity, frequency, current, or waveform of the near stimulation signal can be adjusted by the control unit 135 in accordance with the degree of rehabilitation of the user. In the embodiment, each of the first electrode unit 115 and the second electrode unit 125 can measure the surface electromyogram.

도 2b를 참조하면, 제 1 전극부(115) 및 제 2 전극부(125)는 근자극 신호를 출력할 수 있도록 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 임의의 위치에 각각 배치될 수 있다. 그리고 제1 전극부(115) 및 제 2 전극부(125)는 도 2a에서 전술한 제 1 밴드(111) 및 제 2 밴드(121)의 임의의 위치에 각각 배치될 수도 있다. 또한, 다른 실시 예에 있어서, 힌지(130)도 전극부(미도시)를 포함할 수 있다.2B, the first electrode unit 115 and the second electrode unit 125 are disposed at arbitrary positions of the first support 110 and the second support 120 so as to output a near-field stimulation signal, respectively . The first electrode unit 115 and the second electrode unit 125 may be disposed at arbitrary positions of the first band 111 and the second band 121 described above with reference to FIG. 2A. Also, in other embodiments, the hinge 130 may also include an electrode portion (not shown).

계속해서 도 2b를 참조하면, 힌지(130)는 제동부(131), 구동부(132), 측정부(133), 통신부(134), 및 제어부(135)를 포함할 수 있다. 제동부(131)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동을 방해할 수 있다. 이를 위해, 제동부(131)는 제어부(135)로부터 전력(power) 및 제어 신호를 제공받고, 전력을 이용해 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동을 제동하는 제동력을 힌지(130)에 제공할 수 있다. 2B, the hinge 130 may include a braking unit 131, a driving unit 132, a measuring unit 133, a communication unit 134, and a control unit 135. The bending portion 131 may interfere with the rotation of the first support 110 and the second support 120. [ The braking unit 131 receives a power and a control signal from the control unit 135 and generates a braking force for braking the rotation of the first and second supports 110 and 120 using electric power, 130).

좀 더 구체적으로, 제동부(131)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동의 반대 반향으로 동작하는 모터(미도시)를 포함하거나, 힌지(130)에 밀착될 수 있는 디스크 브레이크(이 경우, 제동력은 마찰력일 수 있다.)를 포함할 수 있다. 제동부(131)는 제어부(135)의 제어에 따라, 제동 정도를 조정할 수 있다.More specifically, the braking section 131 includes a motor (not shown) that operates in opposition to the rotation of the first and second supports 110 and 120, The disc brake (in this case, the braking force may be a frictional force). The braking section (131) can adjust the braking degree under the control of the control section (135).

실시 예에 있어서, 제동부(131)는 제 1 지지대(110), 제 2 지지대(120), 또는 힌지(130)에 진동을 일으킬 수 있다. 즉, 사용자는 재활 운동 수행 중에 제동부(131)에 의한 진동을 느낄 수 있다. 제동부(131)가 제동력을 생성하거나 진동을 일으키는 상세한 동작은 도 4에서 후술한다.In the embodiment, the bending portion 131 may cause the first support 110, the second support 120, or the hinge 130 to vibrate. That is, the user can feel the vibration of the braking unit 131 during the rehabilitation motion. The detailed operation in which the braking section 131 generates the braking force or causes the vibration will be described later in Fig.

실시 예에 있어서, 제동부(131)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동 범위를 제한할 수도 있다. 이를 위해, 제동부(131)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동 범위가 특정 수치에 도달하면 회동을 제한하는 고정핀을 포함할 수 있다.In the embodiment, the braking unit 131 may limit the rotation range of the first support 110 and the second support 120. [ To this end, the braking unit 131 may include a fixing pin for restricting the rotation when the rotation range of the first support 110 and the second support 120 reaches a specific value.

실시 예에 있어서, 제동부(131)는 EM 브레이크(electromagnetic brake, 미도시)를 포함할 수 있다. EM 브레이크는 힌지(130)에 위치한 브레이크용 마찰판 및 브레이크용 플레이트를 포함할 수 있다. 제어부(135)의 제어 신호에 따라, EM 브레이크는 브레이크용 마찰판과 브레이크용 플레이트를 접촉시키거나 비접촉시킬 수 있다.In an embodiment, the braking section 131 may include an electromagnetic brake (not shown). The EM brake may include a friction plate for brakes and a plate for brakes located in the hinge 130. In accordance with the control signal of the control unit 135, the EM brake can bring the brake friction plate and the brake plate into contact or non-contact.

구동부(132)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동을 보조할 수 있다. 이를 위해, 구동부(132)는 제어부(135)로부터 전력 및 제어 신호를 제공받고, 전력을 이용해 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동 방향으로 구동력을 힌지(130)에 제공할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 구동부(132)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동 방향으로 동작하는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 구동부(132)와 제동부(131)는 각각 모터를 포함할 수 있다. 구동부(132)는 제어부(135)의 제어 신호에 따라, 구동 정도를 조정할 수 있다.The driving unit 132 may assist in rotating the first and second supports 110 and 120. The driving unit 132 receives the power and control signals from the control unit 135 and provides the driving force to the hinge 130 in the rotating direction of the first and second supports 110 and 120 . More specifically, the driving unit 132 may include a motor (not shown) that operates in a rotating direction of the first and second supports 110 and 120. In the embodiment, the driving unit 132 and the braking unit 131 may each include a motor. The driving unit 132 can adjust the driving degree in accordance with the control signal of the control unit 135. [

측정부(133)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동 각도, 회동 속도, 회동 방향, 및 회동 토크(torque)와 같은 재활 운동 정보를 측정할 수 있다. 또한, 측정부(133)는 사용자가 재활 장치(100)를 착용하였는지 여부를 판단할 수 있다. 측정부(133)는 사용자의 재활 운동에 따라, 힌지(130)에 가해지는 힘, 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)에 가해지는 힘을 더 측정할 수 있다. 도시된 바에 의하면, 측정부(133)는 힌지(130)에 배치될 수 있으나, 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)에도 더 배치될 수 있다. 측정부(133)에 의해 측정된 회동 방향은 전술한 제동부(131) 및 구동부(132)의 동작을 조정하는데 사용될 수 있다.The measuring unit 133 can measure rehabilitation motion information such as a rotation angle, a rotation speed, a rotation direction, and a rotation torque of the first support 110 and the second support 120. In addition, the measuring unit 133 can determine whether or not the user wears the rehabilitation apparatus 100. [ The measuring unit 133 can further measure the force applied to the hinge 130 and the force applied to the first support member 110 and the second support member 120 according to the user's rehabilitation motion. The measurement unit 133 may be disposed on the hinge 130 but may be further disposed on the first support 110 and the second support 120. [ The rotational direction measured by the measuring unit 133 can be used to adjust the operation of the above-described braking unit 131 and the driving unit 132. [

실시 예에 있어서, 측정부(133)는 엔코더(encoder), 굽힘 센서(bend sensor), 토크 센서(torque sensor), 압력 센서(pressure sensor), 모션 센서(motion sensor), 위치 센서(position sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 또는 중력 가속도 센서(gravitational acceleration sensor) 등을 포함할 수 있다.In an embodiment, the measuring unit 133 may include an encoder, a bend sensor, a torque sensor, a pressure sensor, a motion sensor, a position sensor, An acceleration sensor, a gyro sensor, or a gravitational acceleration sensor, or the like.

측정부(133)는 사용자의 표면 근전도, 사용자의 재활 시간, 또는 사용자의 재활 반복 횟수 등을 더 측정할 수 있다. 도시된 바와 달리, 측정부(133)는 사용자의 표면 근전도를 측정하기 위해 제 1 밴드 및 제 2 밴드(도 2a 참조, 111, 121)에 배치될 수도 있다. 측정부(133)는 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)가 연속해서 회동하는 시간(즉, 사용자의 재활 운동 시간)을 측정할 수 있다. 실시 예에 있어서, 도시되진 않았지만, 웨어러블 장치(100)는 측정부(133)의 측정 결과를 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있다.The measuring unit 133 may further measure the surface electromyogram of the user, the rehabilitation time of the user, or the number of times of rehabilitation of the user. Unlike what is shown, the measuring unit 133 may be disposed in the first band and the second band (see FIG. 2A, 111, 121) to measure the surface EMG of the user. The measuring unit 133 can measure the time (i.e., the rehabilitation time of the user) during which the first and second supports 110 and 120 continuously rotate. In the embodiment, although not shown, the wearable device 100 may further include a storage unit for storing measurement results of the measurement unit 133. [

통신부(134)는 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)와 통신할 수 있다. 통신부(134)는 측정부(133)에 의한 측정 정보(즉, 재활 운동 정보)를 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)로 출력할 수 있다. 또한, 통신부(134)는 출력한 측정 정보에 대한 피드백 정보를 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)로부터 수신할 수 있다. The communication unit 134 may communicate with a user electronic device (see FIG. 1) 200. The communication unit 134 can output measurement information (i.e., rehabilitation exercise information) by the measuring unit 133 to the user electronic device (see FIG. Also, the communication unit 134 can receive feedback information on the output measurement information from the user electronic device (see FIG. 1).

실시 예에 있어서, 통신부(134)는 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communication), WCDMA(Wideband CDMA), CDMA-2000, TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), Wimax(Worldwide Interoperability for Microwave Access), WLAN(Wireless LAN), UWB(Ultra Wide Band), 블루투스(Bluetooth), WI-DI(Wireless Display) 등과 같은 무선 통신 및 유선 통신을 지원할 수 있다.In the embodiment, the communication unit 134 may be a CDMA (Code Division Multiple Access), a GSM, a WCDMA, a CDMA-2000, a Time Division Multiple Access (TDMA) ), Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access), WLAN (Wireless LAN), UWB (Ultra Wide Band), Bluetooth, and WI-DI (Wireless Display).

제어부(135)는 제 1 전극부 및 제 2 전극부(115, 125), 제동부(131), 구동부(132), 측정부(133), 및 통신부(134)를 제어할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제어부(135)는 제 1 전극부 및 제 2 전극부(115, 125), 제동부(131), 구동부(132), 측정부(133), 및 통신부(134)에 전력을 제공할 수 있고, 상술한 구성 요소들의 동작 여부를 결정할 수 있다. The control unit 135 may control the first and second electrode units 115 and 125, the braking unit 131, the driving unit 132, the measuring unit 133, and the communication unit 134. More specifically, the control unit 135 supplies power to the first and second electrode units 115 and 125, the braking unit 131, the driving unit 132, the measuring unit 133, and the communication unit 134 And determine whether to operate the above-described components.

실시 예에 있어서, 제어부(135)는 측정부(133)에 의해 측정된 측정 정보 또는 통신부(134)에 수신된 피드백 정보를 참조하여, 제동부(131)의 제동력 또는 진동, 구동부(132)의 구동력, 및 제 1 전극부 및 제 2 전극부(115, 125)의 자극 세기를 조정할 수 있다. 추가로, 제어부(135)는 제동부(131)가 동작하면 구동부(132)의 동작을 중지시키거나, 구동부(132)가 동작하면 제동부(131)의 동작을 중지시킬 수 있다.The control unit 135 refers to the measurement information measured by the measuring unit 133 or the feedback information received by the communication unit 134 to control the braking force or vibration of the braking unit 131, The driving force, and the intensity of the magnetic fields of the first and second electrode units 115 and 125 can be adjusted. In addition, the control unit 135 may stop the operation of the driving unit 132 when the braking unit 131 operates, or may stop the operation of the braking unit 131 when the driving unit 132 operates.

실시 예에 있어서, 제어부(135)는 CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit), AP(Application processor) 등을 포함할 수 있고, (system on chip) 또는 ASIC(application-specific integrated circuit) 형태로 제공될 수 있다.The control unit 135 may include a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), an application processor (AP), or the like, and may be a system on chip or an application- And the like.

실시 예에 있어서, 도시된 바와 달리, 제동부(131), 구동부(132), 측정부(133), 통신부(134), 및 제어부(135)는 힌지(130)에 위치하지 않고 제 1 지지대(110) 또는 제 2 지지대(120)에 위치할 수도 있다. 좀 더 구체적으로, 제동부(131)는 힌지(130)에 연결된 와이어(미도시)의 장력을 조정하여 제동력을 생성하거나 진동을 일으킬 수 있다.The bending part 131, the driving part 132, the measuring part 133, the communication part 134 and the control part 135 are not located at the hinge 130 but are connected to the first supporting part 110 or the second support 120. [ More specifically, the braking unit 131 may generate a braking force or cause vibration by adjusting the tension of a wire (not shown) connected to the hinge 130.

도 3a는 도 1에 도시된 웨어러블 장치의 다른 실시 예를 보여준다. 도 3a를 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 무릎 보호대 형태로, 사용자가 재활 운동을 할 때 무릎 주변 부위를 안정적으로 지지할 수 있다.Fig. 3A shows another embodiment of the wearable device shown in Fig. Referring to FIG. 3A, the wearable apparatus 100 is a knee protector, and can support the knee periphery region stably when a user performs a rehabilitation exercise.

도 3a의 웨어러블 장치(100)는 2단 벨크로 스트랩 방식으로, 허벅지와 종아리 부위에서의 고정력을 유지하고, 동시에 센서를 사용자의 피부에 밀착시켜 장치의 오작동을 방지할 수 있다. 도 3a의 웨어러블 장치(100)는 지지대를 삽입함으로, 무릎 부위가 좌우로 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 도 3a의 웨어러블 장치(100)는 기능성 전기 자극(FES)을 효과적으로 가할 수 있도록 위치 가변 전극부를 가질 수 있다. 또, 도 3a의 웨어러블 장치는 배터리 상태를 표시하기 위한 배터리 표시부를 포함할 수 있다.The wearable device 100 shown in FIG. 3A is a two-step velcro strap system, which can maintain the fixation force in the thigh and calf region, and at the same time, the sensor can be brought into close contact with the user's skin to prevent malfunction of the device. 3A, the wearable device 100 can prevent the knee portion from shaking to the left and right by inserting the support. The wearable device 100 of FIG. 3A may have a position variable electrode portion to effectively apply a functional electrical stimulus (FES). In addition, the wearable apparatus of Fig. 3A may include a battery indicator for indicating battery status.

도 3a의 웨어러블 장치(100)는 자극을 주기 위한 전극과 자극에 대한 반응을 감지하기 위한 전극이 전극 어레이(array) 형태로 배열될 수 있다. 제어부는 이 어레이 형태의 전극을 통해 근전도 신호를 측정하거나 근자극 신호를 전달하는 위치를 선택하여 명령을 내릴 수 있다. 도 3a의 웨어러블 장치(100)는 IMU 센서와 EMG 센서, 그리고 FES 자극기를 포함할 수 있다. In the wearable device 100 of FIG. 3A, the electrodes for stimulating the electrodes and the electrodes for sensing the response to the stimulation may be arranged in the form of an electrode array. The controller can measure the EMG signal through the electrodes of the array type or select a position to transmit the EMG signal and issue a command. The wearable device 100 of FIG. 3A may include an IMU sensor, an EMG sensor, and an FES stimulator.

IMU 센서는 기울어짐을 감지하기 위한 센서로, Roll, Pitch, Yaw로 이루어진 Euler 각을 알고, 정교한 각도의 자세 데이터를 제공할 수 있다. IMU 센서는 적절한 시점에 기능성 전기 자극을 주기 위해, 사용자의 다리 움직임을 측정할 수 있다. EMG 센서는 사용자의 근전도 신호를 측정하기 위한 센서이다. EMG 센서를 통해, 사용자의 근육 신호 주파수 및 근육 피로도 등을 분석할 수 있다. The IMU sensor is a sensor for detecting tilting, and knows the Euler angle composed of Roll, Pitch, Yaw, and can provide precise angle attitude data. The IMU sensor can measure the user's leg motion to give a functional electrical stimulus at the appropriate time. The EMG sensor is a sensor for measuring a user's EMG signal. Through the EMG sensor, the user's muscle signal frequency and muscle fatigue can be analyzed.

FES 센서는 전류세기(Amplitude), 주파수(Pulse per Seconds), 동작폭(Pulse Interval), 램프(Ramp), 전체 작동 시간(Total time) 등의 자극을 범위를 정해서 인가할 수 있다. 예를 들면, 전류세기는 0~70mA (조절단위: 1/5/10mA) 범위로, 주파수는 20~999Hz (조절단위: 1/10/100Hz) 범위로, 동작폭은 0.1~6.5s (조절단위: 1/5/10s) 범위로, 램프는 1~10000ms (조절단위: 1/10/100ms) 범위로, 그리고 전체 작동 시간은 1~59m (조절단위: 1/5/10m) 범위로 하여, 기능성 전기 자극을 인가할 수 있다.The FES sensor can apply a stimulus such as Amplitude, Pulse per Seconds, Pulse Interval, Ramp, Total Time, etc. to the range. For example, the current intensity ranges from 0 to 70 mA (control unit: 1/5/10 mA), the frequency ranges from 20 to 999 Hz (control unit: 1/10/100 Hz) (1/10 / 100s), and the total operating time is in the range of 1 ~ 59m (control unit: 1/5 / 10s) , Functional electrical stimulation can be applied.

도 3b는 도 1에 도시된 웨어러블 장치의 또 다른 실시 예로서, 웨어러블 장치의 전극부가 접착 패드로 구성된 예를 보여주는 도면이다. 웨어러블 장치(100)의 전극부는 사용자의 피부에 안정적으로 부착되고 유지되는 건식 전극 패드를 포함할 수 있다. 전극부는 건식 고점착성 소재를 이용하여 동일한 방식으로 제작될 수 있다. Fig. 3B is a view showing an example in which the electrode portion of the wearable device is constituted by an adhesive pad, as another embodiment of the wearable device shown in Fig. 1. Fig. The electrode portion of the wearable device 100 may include a dry electrode pad that is stably attached and held on the user's skin. The electrode portion can be manufactured in the same manner using a dry high-adhesive material.

전극부는 사용자의 생체 신호(예를 들면, 근전도 신호)를 수집하거나, 사용자의 근육에 전기 근육 자극(EMS)이나 신경지배근 전기 자극(NMES)을 위한 근자극 신호를 전달할 수 있다. 전극부의 접착 패드는 사용자의 생체 신호나 근자극 신호를 효과적으로 얻거나 전달하기 위해 건식 고점착성 소재를 사용하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 전극부는 비금속 소재(탄소나노소재)를 이용하여, 전도성 건식 점착 전극 패드 형태로 제작될 수 있다.The electrode portion may collect a user's biomedical signal (e. G., An EMG signal) or deliver a muscle stimulation signal for electrical muscle stimulation (EMS) or neural dominant muscle electrical stimulation (NMES) to the user's muscles. The adhesive pad of the electrode part can be manufactured using a dry high-adhesion material to effectively obtain or transmit a user's biosignal or near-stimulus signal. For example, the electrode portion can be manufactured in the form of a conductive dry adhesive electrode pad using a non-metallic material (carbon nanomaterial).

도 3b에서는 전극부가 사각형으로 되어 있으나, 이에 국한되지 않고 원형이나 타원형 등 다른 모양으로 제작될 수 있다. 또한, 전극부의 접착 패드는 도 3b에서 보는 바와 같이, 얇은 시트 형태에 버섯 모양의 미세한 섬모 구조를 가짐으로, 사용자의 다양한 피부 상태 및 환경(땀이나 물로 인해 습윤 또는 굴곡이 있는 피부 형태)에 크게 영향을 받지 않고 안정적으로 피부에 접착할 수 있다. In FIG. 3B, although the electrode portion is formed in a rectangular shape, the electrode portion may be formed in a different shape such as a circular shape or an elliptical shape without being limited thereto. Further, as shown in FIG. 3B, the adhesive pad of the electrode part has a thin sheet shape and a mushroom-shaped fine cilia structure, and thus the adhesive pad of the electrode part is largely affected by various skin conditions and environment (skin type with sweat or water, It can be stuck to the skin stably without being affected.

전극부의 접착 패드는 유연한 전도성 구조물로 물리적인 변형이나 습윤한 환경에서도 접착력 및 전기적 특성을 유지할 수 있기 때문에, 운동을 하거나 물 속에서도 안정적으로 생체 신호를 측정할 수 있다.Since the adhesive pad of the electrode portion is a flexible conductive structure, it can maintain the adhesive force and the electric characteristic even in a physical deformation or wet environment, so that the living body signal can be measured stably even in the water or in the water.

도 3c는 도 1에 도시된 웨어러블 장치의 또 다른 실시 예로서, 전극부가 릴 형태로 구성된 예를 도면이다. 릴형 전극부는 피부에 부착하는 전극의 위치를 변경할 수 있도록 해준다. 사용자는 릴형 전극부를 통해 근전도 신호를 측정하거나 근자극 신호를 전달하는 피부 접착 부위를 자유롭게 변경할 수 있다. FIG. 3C is an example of the wearable device shown in FIG. 1, in which the electrode portion is formed in a reel shape. The reel-type electrode unit allows the position of the electrode attached to the skin to be changed. The user can freely change the skin adhesion site that measures the EMG signal through the reel-type electrode unit or transmits the muscle stimulation signal.

도 3c를 참조하면, 평상 시에 릴형 전극부는 지지대(도 2a 참조, 110, 120) 또는 밴드(111, 121)의 슬롯에 수납될 수 있다. 그리고 사용 시에 릴형 전극부는 슬롯에서 나와, 릴이 늘어날 수 있는 최대 범위 내에서 원하는 피부 접착 부위에 부착될 수 있다. 릴형 전극부의 릴에는 전선이 감겨 있고, 전선을 통해 생체 신호나 근자극 신호가 전달될 수 있다. 도 3c에 도시된 릴형 전극부는 슬롯에 보관되고 릴 방식으로 전선을 정리함으로, 보관이 용이하고 편리하게 사용할 수 있다. Referring to FIG. 3C, the reel-like electrode unit can be accommodated in the slots of the bands 111 and 121 or the supports (see FIG. 2A, 110 and 120). And in use the reel-type electrode portion can be attached to the desired skin adhesion site within the maximum extent that the reel can extend from the slot. A reel of the reel-type electrode unit is wound with a wire, and a biosignal or a near-stimulus signal can be transmitted through the electric wire. The reel-type electrode unit shown in FIG. 3C is stored in the slot and the electric wires are arranged in a reel-like manner, so that it can be easily stored and used conveniently.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(10)은 하드웨어 측면에서, 다양한 형태로 구현되는 웨어러블 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(100)의 전극부도 힌지를 포함한 지지대형 전극부, 어레이형 전극부, 접착 패드형 전극부, 그리고 릴형 전극부 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.As described above, the rehabilitation system 10 according to the embodiment of the present invention may include a wearable device 100 implemented in various forms in terms of hardware. In addition, the electrode portion of the wearable device 100 may be realized in various ways such as a large-sized support electrode portion including a hinge, an array electrode portion, an adhesive pad electrode portion, and a reel-type electrode portion.

본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(10)은 웨어러블 장치(100)의 전극부를 어레이형 또는 릴형으로 구현함으로, 사용자 맞춤형 자극 패턴(또는 파형)과 최적의 자극 위치를 찾을 수 있다. 재활 시스템(10)은 사용자 맞춤형 프로세스를 수행할 수 있는 프로그램 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다.The rehabilitation system 10 according to the embodiment of the present invention realizes an electrode part of the wearable device 100 in an array or a reel shape so that a user-customized stimulation pattern (or waveform) and an optimum stimulation position can be found. Rehabilitation system 10 may include a program or software capable of performing a customized process.

본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(10)은 사용자에 맞는 자극 위치를 찾고, 최적의 기능적 반응이 나오는 파라미터를 설정하고, 이를 통해 사용자 맞춤형 추천 재활 프로그램을 제공할 수 있다. 본 발명의 재활 시스템(10)은 다음과 같은 단계로 수행될 수 있다. The rehabilitation system 10 according to the embodiment of the present invention can find a stimulus position suitable for a user, set a parameter in which an optimal functional reaction occurs, and provide a user-customized recommended rehabilitation program. The rehabilitation system 10 of the present invention can be performed in the following steps.

첫째로, 재활 시스템(10)은 목표로 설정된 기능적 반응(예를 들면, 관절각 또는 근육활성도)이 획득될 때까지 자극 위치를 바꿈으로, 사용자 개개인마다 최적화된 자극의 위치를 찾을 수 있다. 둘째로, 재활 시스템(10)은 전류세기(Amplitude), 주파수(Pulse per Seconds), 동작폭(Pulse Interval), 램프(Ramp), 전체 작동 시간(Total time) 등의 파라미터를 변경해가면서 최적의 기능적 반응(예를 들면, 관절각 또는 근육활성도)이 나오는 파라미터를 설정할 수 있다. 셋째로, 재활 시스템(10)은 최적화된 전극 위치와 파라미터를 기초로, 사용자 맞춤형 재활 운동을 수행할 수 있다.First, the rehabilitation system 10 can find the location of the optimized stimulus for each user by changing the stimulus position until a set functional response (e.g., joint angle or muscle activity) is obtained. Secondly, the rehabilitation system 10 may change parameters such as Amplitude, Pulse per Seconds, Pulse Interval, Ramp, and Total Time, And a parameter in which a reaction (for example, joint angle or muscle activity) is generated can be set. Third, the rehabilitation system 10 may perform a customized rehabilitation exercise based on the optimized electrode position and parameters.

예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(10)은 다리의 가동범위(ROM)를 측정함으로, 관절각 회복 운동을 수행할 수 있다. 본 발명의 재활 시스템(10)은 다리의 가동범위가 기준 미달 시에 전기 자극을 인가하거나, 사용자 맞춤형 재활 운동 프로그램을 제공함으로, 효과적으로 관절각 회복 운동을 할 수 있도록 한다. By way of example, the rehabilitation system 10 according to an embodiment of the present invention can perform the joint angle recovery motion by measuring the ROM of the leg. The rehabilitation system 10 according to the present invention effectively applies the electric stimulation when the leg range is below the reference range or provides the user-customized rehabilitation exercise program, so that the joint angular recovery exercise can be performed effectively.

또한, 본 발명의 재활 시스템(10)은 근전도(EMG)를 측정을 통한 등척성 운동(isometric exercise)을 수행할 수 있다. 재활 시스템(10)은 사용자가 다리 근육에 힘을 주는 일정 시간 동안 근육활성도를 측정할 수 있다. 재활 시스템(10)은 등척성 운동의 근육활성도가 기준 미달 시에 전기 자극을 인가하거나 사용자 맞춤형 재활 운동 프로그램을 제공할 수 있다.In addition, the rehabilitation system 10 of the present invention can perform isometric exercises by measuring EMG. The rehabilitation system 10 can measure muscle activity for a certain period of time that allows the user to apply force to the leg muscles. The rehabilitation system 10 may provide an electrical stimulus or provide a customized rehabilitation exercise program when the muscle activity of the isometric exercise is below baseline.

도 4는 도 2b에서 도시된 제어부의 제어 신호의 파형을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4는 도 2b를 참조하여 설명될 것이다. 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 제어 신호의 세기(전압 단위)를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 제어 신호는 제 1 구간(t0~t1), 제 2 구간(t1~t2), 제 3 구간(t2~t3), 제 4 구간(t3~t4), 및 제 5 구간(t4~t5)으로 나누어질 수 있다. 제어부(135)는 제어 신호를 생성할 수 있고, 제동부(131)는 제어 신호에 기초하여 제동력을 제공하거나 진동을 일으킬 수 있다.FIG. 4 is a view showing an exemplary waveform of a control signal of the control unit shown in FIG. 2B. Figure 4 will be described with reference to Figure 2b. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents the intensity (voltage unit) of the control signal. Referring to FIG. 4, the control signal includes a first period t0 to t1, a second period t1 to t2, a third period t2 to t3, a fourth period t3 to t4, t4 to t5). The control unit 135 can generate the control signal, and the braking unit 131 can provide the braking force or cause the vibration based on the control signal.

제 1 내지 제 3 구간(t0~t3)에서, 제어부(135)는 제어 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 100%로 설정할 수 있다. 제어 신호의 듀티 사이클이 100%이면, 제동부(131)는 제어 신호에 응답하여 제 1 지지대(110) 및 제 2 지지대(120)의 회동을 제동하는 제동력을 생성할 수 있다. 이 때, 제어 신호의 세기와 제동력의 세기는 비례할 수 있다. In the first to third sections t0 to t3, the control section 135 can set the duty cycle of the control signal to 100%. If the duty cycle of the control signal is 100%, the braking unit 131 may generate braking force for braking the rotation of the first support 110 and the second support 120 in response to the control signal. At this time, the strength of the control signal and the braking force may be proportional.

예시적으로, 제 1 구간(t0~t1)에서 사용자가 받는 제동력은 제 3 구간(t2~t3)에서 사용자가 받는 제동력보다 작을 수 있다. 즉, 제어부(135)는 제동부(131)가 제동력을 생성하도록 제어 신호의 듀티 사이클을 100%로 조정할 수 있다. 또한, 제어부(135)는 제동력의 세기를 조정하기 위해 제어 신호의 세기를 조정할 수 있다.Illustratively, the braking force received by the user during the first period t0 to t1 may be smaller than the braking force received by the user during the third period t2 to t3. That is, the control unit 135 may adjust the duty cycle of the control signal to 100% so that the braking unit 131 generates the braking force. Also, the control unit 135 may adjust the intensity of the control signal to adjust the intensity of the braking force.

제 4 내지 제 5 구간(t3~t5)에서, 제어부(135)는 제어 신호의 듀티 사이클을 50%로 설정할 수 있다. 다만, 상술한 50%는 예시적인 것에 불과하고, 제어부(135)는 제어 신호의 듀티 사이클을 100%가 아닌 임의의 값으로 설정할 수도 있다. 제어 신호의 듀티 사이클이 100% 미만이면, 제동부(131)는 제어 신호에 응답하여 사용자가 느낄 수 있는 진동을 일으킬 수 있다. 이 때, 제어 신호의 주파수와 제동력의 세기는 비례할 수 있다. In the fourth to fifth intervals t3 to t5, the control unit 135 can set the duty cycle of the control signal to 50%. However, the above-described 50% is merely an example, and the control unit 135 may set the duty cycle of the control signal to any value other than 100%. If the duty cycle of the control signal is less than 100%, the braking unit 131 may cause a vibration that the user can feel in response to the control signal. At this time, the frequency of the control signal and the intensity of the braking force may be proportional.

예시적으로, 제 4 구간(t3~t4)에서 사용자가 받는 진동의 세기는 제 5 구간(t4~t5)에서 사용자가 받는 진동의 세기보다 작을 수 있다. 또한, 제어 신호의 진폭과 제동력의 세기도 비례할 수 있다. 즉, 제어부(135)는 제동부(131)가 진동을 일으키도록 제어 신호의 듀티 사이클을 100% 미만의 값으로 조정할 수 있다. 또한, 제어부(135)는 진동의 세기를 조정하기 위해 제어 신호의 세기 및 주파수를 조정할 수 있다. Illustratively, the intensity of the vibration received by the user during the fourth period t3 to t4 may be less than the intensity of the vibration received by the user during the fifth period t4 to t5. Also, the amplitude of the control signal and the intensity of the braking force may be proportional. That is, the control unit 135 may adjust the duty cycle of the control signal to a value less than 100% such that the braking unit 131 vibrates. In addition, the controller 135 may adjust the intensity and the frequency of the control signal to adjust the intensity of the vibration.

웨어러블 장치(100)는 지지부, 전극부, 제동부, 그리고 제어부를 포함할 수 있다. 지지부는 사용자의 신체 부위에 밀착되어 신체 부위를 지지할 수 있다. 전극부는 신체 부위에 자극을 주거나 자극에 대한 반응을 감지하기 위한 복수의 센서를 포함한다. 전극부는 전기 근육 자극(EMS) 또는 신경지배근 전기 자극(NMES)을 위한 근자극 신호를 신체 부위에 인가할 수 있다. 제동부는 전극부로부터 입력된 근자극 신호를 기초로 제어 신호를 생성하고, 제어 신호의 듀티 사이클(duty cycle)에 따라 지지부의 회동에 제동력을 제공하거나 지지부에 진동을 일으킬 수 있다. The wearable apparatus 100 may include a support portion, an electrode portion, a braking portion, and a control portion. The support may be in close contact with the body part of the user to support the body part. The electrode section includes a plurality of sensors for stimulating the body part or for sensing the response to the stimulation. The electrode portion may apply a muscle stimulation signal to the body region for electrical muscle stimulation (EMS) or neural dominant muscle electrical stimulation (NMES). The braking unit generates a control signal based on the near-magnetic-field signal input from the electrode unit, and provides the braking force to the rotation of the support unit or the vibration of the support unit according to the duty cycle of the control signal.

제동부가 제동력을 제공할지 또는 진동을 일으킬지를 결정하기 위해, PWM(pulse width modulation)에 기초하여 제어 신호의 듀티 사이클을 조정하는 제어부를 포함할 수 있다. 정리하면, 제어부(135)는 PWM(pulse width modulation)을 수행하여 제어 신호를 조정할 수 있다. 조정된 제어 신호에 따라, 제동부(131)는 제동력을 생성하거나 진동을 일으킬 수 있다.And may include a control for adjusting the duty cycle of the control signal based on pulse width modulation (PWM) to determine whether the braking force will provide braking force or cause vibration. In summary, the control unit 135 can adjust the control signal by performing pulse width modulation (PWM). In accordance with the adjusted control signal, the braking unit 131 can generate braking force or cause vibration.

도 5a는 도 1에서 도시된 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 5a를 참조하면, 사용자 전자 장치(200)는 통신부(210), 저장부(220), 디스플레이(230), 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.Figure 5A is a block diagram illustrating an exemplary user electronics device shown in Figure 1; Referring to FIG. 5A, the user electronic device 200 may include a communication unit 210, a storage unit 220, a display 230, and a control unit 240.

통신부(210)는 웨어러블 장치의 통신부(도 2b 참조, 134)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 통신부(210)는 웨어러블 장치의 통신부(도 2b 참조, 134)로부터 재활 운동 정보 및 프로그램 추천 서버(도 1 참조, 300)로부터 적합한 재활 프로그램을 수신할 수 있다. 추가로, 통신부(210)는 수신된 재활 운동 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다.The communication unit 210 can perform the same function as the communication unit of the wearable device (see FIG. 2B, 134). The communication unit 210 can receive the rehabilitation exercise information and the appropriate rehabilitation program from the program recommendation server (see FIG. 1) 300 from the communication unit (see FIG. 2B, 134) of the wearable device. In addition, the communication unit 210 may transmit the received rehabilitation exercise information to the rehabilitation program recommendation server 300. [

저장부(220)는 재활 프로그램 또는 상태 측정 프로그램(221), 웨어러블 장치 사용 방법(222), 재활 운동 정보 또는 재활 목표 또는 재활 일정(223) 등 재활과 관련된 정보가 저장될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 저장부(220)는 재활 프로그램 추천 서버(300)로부터 수신된 적어도 하나 이상의 재활 프로그램들, 상태 측정 프로그램, 그리고 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)의 사용 방법을 저장할 수 있다. 여기서, 상태 측정 프로그램은 최초로 재활 운동을 시작하는 사람의 상태를 파악하기 위한 프로그램을 의미한다. 다만, 상태 측정 프로그램은 기존에 재활 운동을 수행하던 환자가 자신의 상태를 파악하기 위해 사용될 수도 있다. The storage unit 220 may store information related to rehabilitation such as a rehabilitation program or state measurement program 221, a wearable device use method 222, rehabilitation exercise information or a rehabilitation goal or a rehabilitation schedule 223. More specifically, the storage unit 220 may store at least one or more rehabilitation programs, a status measurement program, and a usage method of the wearable device (see FIG. 1) received from the rehabilitation program recommendation server 300. Here, the state measurement program is a program for grasping the state of a person who first starts the rehabilitation exercise. However, the state measurement program may be used by the patient who has performed the rehabilitation exercise to grasp his or her condition.

그리고 웨어러블 장치에 따라 복수의 사용 방법이 저장부(220)에 저장될 수도 있다. 또한, 저장부(220)는 웨어러블 장치(100)로부터 전송된 재활 운동 정보를 저장할 수 있다. 저장부(220)는 제어부(240)의 제어에 따라 저장된 정보 또는 프로그램을 디스플레이(230) 또는 제어부(240)에 제공할 수 있다.A plurality of usage methods may be stored in the storage unit 220 according to the wearable device. In addition, the storage unit 220 may store the rehabilitation exercise information transmitted from the wearable device 100. The storage unit 220 may provide the stored information or program to the display 230 or the control unit 240 under the control of the control unit 240.

실시 예에 있어서, 저장부(220)는 사용자의 개인 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 개인 정보는 사용자의 주민등록번호, 생년월일, 성별, 이름, 암호, 지문 등의 개인을 식별할 수 있는 정보 및 키, 몸무게, 혈압, 지병, 나이 등의 건강 관련 정보를 포함할 수 있다. 반복적인 재활 운동에 따라, 사용자는 사용자 전자 장치(200)를 이용해 게임화된 재활 프로그램을 수행할 수 있다. In an embodiment, the storage unit 220 may store user's personal information. Here, the personal information may include information that can identify an individual such as a user's resident registration number, date of birth, sex, name, password, fingerprint, and health related information such as a key, a weight, blood pressure, In accordance with the repetitive rehabilitation exercise, the user can perform a gaming rehabilitation program using the user electronic device 200. [

이때, 사용자 전자 장치(200)는 현재 사용자가 기존의 재활 운동을 수행하던 사용자인지 아닌지를 기존에 저장된 개인 정보를 참조하여 판단할 수 있다. 만약, 새로운 사용자가 재활 운동을 수행하는 경우, 저장부(220)에는 새로운 사용자에 대한 개인 정보가 저장될 수 있다.At this time, the user electronic device 200 may determine whether the current user is a user who performed the existing rehabilitation exercise by referring to the stored personal information. If a new user performs a rehabilitation exercise, the storage unit 220 may store personal information on a new user.

실시 예에 있어서, 저장부(220)는 EPROM(erasable programmable read-only memory), EERROM(electrically erasable programmable read-only memory), 낸드 플래시 메모리(nand flash memory), 노어 플래시 메모리(nor flash memory), PRAM(phase-change memory), ReRAM(resistive random access memory), FeRAM(ferroelectric random access memory) 등과 같은 불휘발성 반도체 메모리 소자, 또는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 휘발성 반도체 메모리 소자를 포함할 수 있다In an embodiment, the storage unit 220 may be an erasable programmable read-only memory (EPROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EERROM), a nand flash memory, a nor flash memory, Volatile semiconductor memory devices such as phase-change memory (PRAM), resistive random access memory (ReRAM) and ferroelectric random access memory (FeRAM), or volatile memory devices such as dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM) May comprise a semiconductor memory element

디스플레이(230)는 제어부(240)의 제어에 따라, 재활 프로그램의 인터페이스, 상태 측정 프로그램의 인터페이스, 웨어러블 장치 사용방법, 사용자의 개인 정보를 입력 받기 위한 인터페이스 등을 표시할 수 있다. 이 때, 재활 프로그램의 인터페이스 상에서는 사용자에 의해 수행된 재활 운동 결과, 재활 목표, 재활 일정 등이 표시될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 자신이 얼만큼 재활 운동을 수행하였는지, 현재 자신이 회동할 수 있는 관절의 가동범위(ROM)가 얼마나 되는지, 자신의 재활 달성도는 얼마인지 등을 확인할 수 있다.The display 230 may display an interface of the rehabilitation program, an interface of the status measurement program, a method of using the wearable device, an interface for receiving the user's personal information, etc., under the control of the control unit 240. At this time, on the interface of the rehabilitation program, a result of rehabilitation exercise performed by the user, a rehabilitation goal, and a rehabilitation schedule can be displayed. Through this, the user can confirm how much he / she has performed the rehabilitation exercise, how much the ROM of the joint in which the user can rotate, and the degree of achievement of his / her rehabilitation.

실시 예에 있어서, 디스플레이(230)는 유기 발광 디스플레이 패널(organic light emitting display panel), 액정 디스플레이 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), 전기영동 디스플레이 패널(electrophoretic display panel), 또는 일렉트로웨팅 디스플레이 패널(electrowetting display panel) 등을 포함할 수 있다.In an embodiment, the display 230 may include an organic light emitting display panel, a liquid crystal display panel, a plasma display panel, an electrophoretic display panel, , Or an electrowetting display panel, and the like.

제어부(240)는 사용자 전자 장치(200)에 포함된 구성 요소들을 구동하거나, 재활 프로그램, 및 상태 측정 프로그램을 실행시킬 수 있다. 이를 위해, 제어부(240)는 사용자 전자 장치(200)에 포함된 구성 요소들을 제어하는 컨트롤러들, 인터페이스들, 그래픽 엔진 등을 포함할 수 있다. 제어부(240)는 SoC 또는 ASIC 형태로 제공될 수 있다.The control unit 240 may drive components included in the user electronic device 200, or may execute a rehabilitation program and a state measurement program. To this end, the control unit 240 may include controllers, interfaces, a graphics engine, and the like for controlling the components included in the user electronic device 200. The control unit 240 may be provided in the form of SoC or ASIC.

제어부(240)는 재활 프로그램을 구동시켜, 재활 프로그램의 인터페이스를 디스플레이(230)에 표시할 수 있다. 제어부(240)는 통신부(210)에서 수신된 재활 운동 정보를 실시간으로 재활 프로그램의 인터페이스 상에 수치화할 수 있다. 또한, 제어부(240)는 재활 프로그램 추천 서버(300)로부터 수신하여 저장부(220)에 저장된 재활 목표, 재활 일정 등을 재활 프로그램의 인터페이스 상에 같이 표시할 수 있다.The control unit 240 can drive the rehabilitation program and display the interface of the rehabilitation program on the display 230. [ The control unit 240 can quantify the rehabilitation exercise information received by the communication unit 210 on the interface of the rehabilitation program in real time. In addition, the control unit 240 may display rehabilitation goals, rehabilitation schedules, and the like, which are received from the rehabilitation program recommendation server 300 and stored in the storage unit 220, on the interface of the rehabilitation program.

제어부(240)는 상태 측정 프로그램을 구동시켜, 상태 측정 프로그램의 인터페이스를 디스플레이(230)에 표시할 수 있다. 제어부(240)는 실시간으로 통신부(210)에서 수신된 상태 측정 정보를 상태 측정 프로그램의 인터페이스 상에 수치화할 수 있다.The control unit 240 can drive the status measurement program and display the interface of the status measurement program on the display 230. [ The control unit 240 can quantify the status measurement information received from the communication unit 210 on the interface of the status measurement program in real time.

제어부(240)는 재활 프로그램 추천 서버(300)로부터 추천된 재활 프로그램에 따라 재활 운동 정보에 대한 피드백 정보를 전송하기 위해, 통신부(210)를 제어할 수 있다. 즉, 통신부(210)는 제어부(240)의 제어에 따라, 피드백 정보를 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)에 전송할 수 있다.The control unit 240 can control the communication unit 210 to transmit feedback information on the rehabilitation exercise information according to the rehabilitation program recommended by the rehabilitation program recommendation server 300. [ That is, the communication unit 210 can transmit the feedback information to the wearable apparatus (refer to FIG. 1) under the control of the control unit 240.

도 5b는 도 5a에 도시된 저장부에 아바타 트레이닝 프로그램을 추가로 포함하는 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 5b를 참조하면, 사용자 전자 장치(200)의 저장부(220)는 아바타 트레이닝 프로그램(224)을 포함할 수 있다. FIG. 5B is a block diagram illustrating an exemplary user electronics device that additionally includes an avatar training program in the storage shown in FIG. 5A. Referring to FIG. 5B, the storage 220 of user electronics 200 may include an avatar training program 224.

아바타 트레이닝 프로그램(224)은 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)를 통해 관절 가동범위, 관절 가동 속도, 관절 토크, 표면 근전도 정보 등과 같은 트레이닝 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 아바타 트레이닝 프로그램(224)은 표준화 데이터 평가부, 기능성 전기 자극을 사용자에게 제공하기 위한 전기 자극부, 그리고 기계 학습 알고리즘 등이 복합적으로 활용될 수 있다. The avatar training program 224 can collect training data such as joint motion range, joint motion speed, joint torque, surface EMG information and the like through a wearable device (see FIG. 1). In addition, the avatar training program 224 can be used in combination of a standardized data evaluation unit, an electric stimulation unit for providing functional electric stimulation to a user, and a machine learning algorithm.

예를 들면, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하면, 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)의 디스플레이(230)에 가상 트레이너와 사용자 아바타가 표시될 수 있다. 여기에서, 사용자 아바타는 실시간으로 사용자의 움직임 또는 운동을 디스플레이(230)에 반영할 수 있다. 가상 트레이너는 관절 가동 범위, 관절 가동 속도, 관절 토크, 표면 근전도 등과 같은 트레이닝 데이터를 이용하여 얻은 트레이닝 가이드를 사용자에게 제공할 수 있다. For example, when the user wears the wearable device 100, a virtual trainer and user avatar may be displayed on the display 230 of the user's electronic device (see FIG. 1, 200). Here, the user avatar can reflect the movement or movement of the user in real time on the display 230. [ The virtual trainer can provide training guides to the user using training data such as joint motion range, joint motion velocity, joint torque, surface EMG, and the like.

가상 트레이너는 사용자에게 현실(reality)에 3차원 가상 이미지를 겹쳐서 보여주거나(AR: Augmented Reality), 현실이 아닌 가상의 이미지를 보여주거나(VR: Virtual Reality), 이 둘을 결합하여 보여줄 수 있다(MR: Mixed Reality). 사용자는 디스플레이(230)를 통해 가상 트레이너와 사용자 아바타를 보며 재활 운동을 할 수 있다.The virtual trainer allows the user to show a three-dimensional virtual image (AR: Augmented Reality), a virtual image (VR: Virtual Reality), or a combination of both MR: Mixed Reality). The user can watch the virtual trainer and the user avatar through the display 230 and perform a rehabilitation exercise.

아바타 트레이닝 프로그램(224)은 트레이닝 데이터와 전문 의료인 혹은 의료 기관을 통해 직접 또는 간접적으로 제시된 표준화 데이터를 비교 또는 대조할 수 있다. 이를 통해 아바타 트레이닝 프로그램(224)은 사용자에게 최적화된 전류세기(Amplitude), 주파수(Pulse per Seconds), 동작폭(Pulse Interval), 램프(Ramp), 전체 작동 시간(Total time)을 도출하거나 설정하고, 웨어러블 장치(100)를 통해 사용자에게 전기 자극을 줄 수 있다. The avatar training program 224 may compare or contrast the training data with the standardized data presented directly or indirectly through a professional medical or medical institution. The avatar training program 224 may derive or set an optimal Amplitude, Pulse per Seconds, Pulse Interval, Ramp, and Total Time for the user , The wearable device 100 can give an electric stimulus to the user.

아바타 트레이닝 프로그램(224)은 최적의 전류강도, 주파수, 동작폭, 램프, 전체 작동 시간 등을 도출하는 과정에서 수집된 트레이닝 데이터와 전문 의료인 또는 의료 기관을 통해 얻은 표준화 데이터를 기계 학습 알고리즘을 통해 데이터 베이스화 할 수 있다. 예를 들면, 아바타 트레이닝 프로그램(224)은 전기 자극 값을 아바타 트레이닝 과정 전반에 걸쳐 실시간 혹은 주기적으로 측정함으로, 사용자에게 적합한 최적의 전기 자극 트레이닝 데이터를 얻을 수 있다. The avatar training program 224 collects the training data collected during the process of deriving the optimum current intensity, frequency, operating range, lamp, total operation time, and the standardized data obtained through the professional medical or medical institution through the machine learning algorithm Base. For example, the avatar training program 224 can measure the electrical stimulation value real-time or periodically throughout the avatar training process, thereby obtaining optimal electrical stimulation training data suitable for the user.

한편, 아바타 트레이닝 프로그램(224)은 설치된 재활 프로그램(221)에 포함되어 있을 수도 있다. 아바타 트레이닝 프로그램(224)은 사용자 전자 장치(200)에 이미 설치되어 있거나, 재활 프로그램 추천 서버(도 1 참조, 300)로부터 다운로드 받아 설치할 수 있다. 이 경우에, 설치된 재활 프로그램(211)은 사용자의 재활 운동에 특화된 게임화된 재활 프로그램과 재활 치료 및 교정에 적합한 아바타 트레이닝 프로그램을 모두 포함할 수 있다.Meanwhile, the avatar training program 224 may be included in the rehabilitation program 221 installed. The avatar training program 224 may be already installed in the user electronic device 200 or downloaded from the rehabilitation program recommendation server 300 (see FIG. 1). In this case, the installed rehabilitation program 211 may include both a gaming rehabilitation program specialized for rehabilitation of the user and an avatar training program suitable for rehabilitation and correction.

도 6은 도 1에서 도시된 재활 프로그램 추천 서버를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자 데이터 베이스(310), 프로그램 데이터 베이스(320), 분석부(330), 추천부(340), 및 통신부(350)를 포함할 수 있다.FIG. 6 is a block diagram illustrating an exemplary rehabilitation program recommendation server shown in FIG. 1. FIG. Referring to FIG. 6, the rehabilitation program recommendation server 300 may include a user database 310, a program database 320, an analysis unit 330, a recommendation unit 340, and a communication unit 350 .

사용자 데이터 베이스(310)는 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)에서 측정된 재활 운동 정보를 저장할 수 있다. 이 때, 재활 운동 정보는 사용자의 개인 정보와 연동되어 저장될 수 있다. 또한, 사용자 데이터 베이스(310)는 다른 웨어러블 장치에서 측정된 재활 운동 정보를 저장할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템(도 1 참조, 10)은 복수의 사용자가 이용할 수 있으므로, 재활 운동 정보는 사용자의 개인 정보와 연동되어 분류될 필요가 있다.The user database 310 may store the rehabilitation exercise information measured in the wearable device (see FIG. 1). At this time, the rehabilitation exercise information can be stored in association with the personal information of the user. In addition, the user database 310 may store rehabilitation exercise information measured by another wearable device. That is, since the rehabilitation system (refer to FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can be used by a plurality of users, the rehabilitation exercise information needs to be classified and linked with the personal information of the user.

사용자 데이터 베이스(310)에 저장되는 재활 운동 정보는 분석부(330)에 의해 분류될 수 있다. 실시 예에 있어서, 분석부(330)에 의해 개인별로 재활 운동 정보가 분류되어 사용자 데이터 베이스(310)에 저장될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 분석부(330)에 의해 사용자가 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)를 착용한 부위별로 재활 운동 정보가 분류되어 사용자 데이터 베이스(310)에 저장될 수 있다.The rehabilitation exercise information stored in the user database 310 may be classified by the analyzer 330. In the embodiment, the analysis unit 330 may classify rehabilitation exercise information for each individual and store the rehabilitation exercise information in the user database 310. In another embodiment, the analysis unit 330 may classify the rehabilitation exercise information for each user wearing the wearable apparatus (see FIG. 1) and store the rehabilitation exercise information in the user database 310.

프로그램 데이터 베이스(320)는 복수의 재활 프로그램, 복수의 상태 측정 프로그램, 및 웨어러블 장치의 사용 방법에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 프로그램 데이터 베이스(320)는 아바타 트레이닝 프로그램을 저장할 수 있다. 아바타 트레이닝 프로그램은 사용자가 쉽게 재활 프로그램을 수행할 수 있도록 트레이닝 가이드를 제공할 수 있다. The program database 320 may store information on a plurality of rehabilitation programs, a plurality of status measurement programs, and a usage method of the wearable device. In addition, the program database 320 may store an avatar training program. The avatar training program can provide a training guide so that the user can easily perform the rehabilitation program.

복수의 재활 프로그램은 사용자의 효과적인 재활을 위해 일종의 게임 프로그램일 수 있다. 사용자는 단순하게 힘든 재활 프로그램을 수행하는 대신에 프로그램 데이터 베이스(320)에 저장된 게임화된 재활 프로그램을 수행할 수 있다. The plurality of rehabilitation programs may be a kind of game program for effective rehabilitation of the user. The user can perform the gaming rehabilitation program stored in the program database 320 instead of merely performing the hard rehabilitation program.

실시 예에 있어서, 복수의 재활 프로그램 각각은 서로 난이도가 상이할 수 있다. 즉, 사용자들 각각의 재활 달성도가 상이하므로, 재활 달성도에 따라 난이도가 상이한 복수의 재활 프로그램이 프로그램 데이터 베이스(320)에 저장될 수 있다. 또한, 재활 부위마다 상이한 복수의 재활 프로그램이 프로그램 데이터 베이스(320)에 저장될 수 있다. 또한, 게임 콘텐츠(contents)에 따른 상이한 복수의 재활 프로그램이 프로그램 데이터 베이스(320)에 저장될 수 있다.In the embodiment, each of the plurality of rehabilitation programs may be different in difficulty from each other. That is, since the rehabilitation achievement degrees of the users are different, a plurality of rehabilitation programs having different difficulty levels according to the degree of rehabilitation can be stored in the program database 320. Further, a plurality of different rehabilitation programs may be stored in the program database 320 for each rehabilitation site. Further, a plurality of different rehabilitation programs according to game contents (contents) can be stored in the program database 320. [

복수의 상태 측정 프로그램은 사용자의 상태를 측정하기 위한 프로그램이다. 가령, 본 발명의 재활 시스템을 처음 이용하는 사용자에게 적합한 재활 프로그램을 추천하기 위해, 사용자의 상태를 측정하는 프로그램이 필요하다. 뿐만 아니라, 기존의 사용자가 자신의 재활이 어느 정도까지 진행되었는지 확인할 수 있도록, 사용자의 상태를 측정하는 프로그램이 필요하다. The plurality of status measurement programs are programs for measuring the status of the user. For example, in order to recommend a rehabilitation program suitable for a user who uses the rehabilitation system of the present invention for the first time, a program for measuring the state of the user is needed. In addition, there is a need for a program that measures the state of the user so that existing users can ascertain to what extent their rehabilitation has progressed.

따라서, 사용자는 재활 운동을 수행하기 전에, 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)에서 표시되는 상태 측정 프로그램의 인터페이스에 따라 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)를 움직일 수 있다. 상술한 움직임에 따라, 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)에서 측정된 상태 정보가 사용자 데이터 베이스(310)에 저장될 수 있다.Accordingly, the user may move the wearable device (see FIG. 1) according to the interface of the status measurement program displayed on the user's electronic device (see FIG. 1, 200) before performing the rehabilitation motion. According to the above-described movements, the state information measured in the wearable device (see FIG. 1) 100 can be stored in the user database 310. FIG.

프로그램 데이터 베이스(320)에는 다양한 웨어러블 장치의 사용 방법들이 사전에 저장될 수 있다. 이는 웨어러블 장치의 사용 방법은 웨어러블 장치가 부착될 수 있는 위치마다 상이하기 때문이다. 프로그램 데이터 베이스(320)에 저장된 웨어러블 장치의 사용 방법은 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)에 전송될 수 있다.The method of using various wearable devices may be stored in the program database 320 in advance. This is because the use method of the wearable device is different for each position where the wearable device can be attached. The method of using the wearable device stored in the program database 320 may be transmitted to the user's electronic device (see FIG. 1).

분석부(330)는 상태 측정 프로그램에 따라 웨어러블 장치에서 측정된 상태 정보를 참조하여, 사용자에 적합한 재활 목표 및 재활 일정을 모델링(modeling)할 수 있다. 분석부(330)는 사용자 데이터 베이스(310)에 저장된 재활 운동 정보를 참조하여 재활 달성도를 분석할 수 있다. 분석부(330)는 누적된 재활 운동 정보를 참조하여 사용자의 다음 재활 운동에 따른 예상 재활 달성도를 더 분석할 수도 있다. 분석부(330)는 상태 정보 및 재활 운동 정보를 참조하여 전에 모델링된 재활 목표 및 재활 일정을 재조정할 수 있다.The analysis unit 330 can refer to the state information measured in the wearable device according to the state measurement program, and model the rehabilitation target and the rehabilitation schedule suitable for the user. The analysis unit 330 can analyze the rehabilitation achievement degree by referring to the rehabilitation exercise information stored in the user database 310. [ The analyzer 330 may analyze the estimated rehabilitation achievement degree according to the user's next rehabilitation exercise by referring to the accumulated rehabilitation exercise information. The analyzer 330 may refer to the state information and the rehabilitation exercise information to readjust the previously modeled rehabilitation goal and the rehabilitation schedule.

실시 예에 있어서, 분석부(330)는 사용자 데이터 베이스에 저장된 재활 운동 정보를 비교할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 분석부(330)는 어떤 사용자의 무릎 관절 가동범위(ROM: range of motion)와 다른 사용자의 무릎 관절 가동범위를 비교할 수 있다. 분석부(330)의 비교 결과는 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)로 전송될 수 있다. 전송된 비교 결과는 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)에서 실행되는 게임화된 재활 프로그램의 인터페이스에서 사용자에게 제공될 수 있다. 따라서, 분석부(330)의 비교는 사용자의 재활 운동 의욕을 높이기 위해 사용될 수 있다.In an embodiment, the analyzer 330 may compare the rehabilitation exercise information stored in the user database. More specifically, the analysis unit 330 may compare the range of motion of the user's knee joint (ROM) with the range of motion of the other user's knee joint. The comparison result of the analysis unit 330 may be transmitted to the user electronic device (see FIG. 1) 200. The transmitted comparison result may be provided to the user at the interface of the gamingized rehabilitation program run on the user electronics device (see FIG. 1, 200). Therefore, the comparison of the analysis unit 330 can be used to increase the motivation of the user to rehabilitate.

실시 예에 있어서, 분석부(330)는 사용자 데이터 베이스(310)에 저장된 여러 사용자들의 재활 운동 정보를 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)의 착용 부위별로 분류할 수 있다. 분석부(330)는 분류된 재활 운동 정보를 참조하여 사용자들의 평균 재활 진행도, 평균 재활 달성도 등을 분석할 수 있다. 분석부(330)는 사용자들의 평균 재활 진행도, 평균 재활 달성도를 참조하여, 개인별 재활 일정 및 재활 목표를 수립할 수 있다.In an embodiment, the analysis unit 330 may classify the rehabilitation exercise information of the various users stored in the user database 310 according to the wear parts of the wearable device (see FIG. 1). The analyzer 330 may analyze the average rehabilitation progress, average rehabilitation achievement, etc. of the users by referring to the classified rehabilitation activity information. The analyzer 330 may establish individual rehabilitation schedules and rehabilitation goals by referring to the average rehabilitation progress of the users and the average rehabilitation achievement.

추천부(340)는 상태 측정 프로그램에 따라 웨어러블 장치에서 측정된 상태 정보를 참조하여, 복수의 재활 프로그램 중 사용자에 적합한 재활 프로그램을 추천할 수 있다. 또한, 추천부(340)는 분석부(330)의 분석 결과를 더 참조하여, 복수의 재활 프로그램 중 사용자에 적합한 재활 프로그램을 다시 추천할 수 있다. 이 때, 사용자의 재활 달성도에 따라, 기존에 추천된 재활 프로그램은 다른 재활 프로그램으로 변경될 수 있다.The recommendation unit 340 can refer to the state information measured by the wearable device in accordance with the state measurement program and recommend a rehabilitation program suitable for the user among the plurality of rehabilitation programs. The recommendation unit 340 may further recommend the rehabilitation program suitable for the user among the plurality of rehabilitation programs by further referring to the analysis result of the analysis unit 330. [ At this time, according to the degree of rehabilitation achieved by the user, the previously recommended rehabilitation program may be changed to another rehabilitation program.

실시 예에 있어서, 분석부(330)는 상술한 분석 결과들(재활 목표 및 재활 일정 모델링 또는 재조정, 비교 결과, 분류 결과, 평균 재활 진행도 분석, 평균 재활 달성도 분석, 등)을 도출하기 위해, 기계학습 알고리즘(machine learning algorithm)을 사용할 수 있다. 유사하게, 추천부(340)도 추천 동작(사용자에 적합한 적어도 하나의 재활 프로그램 도출)을 위해, 기계학습 알고리즘을 사용할 수 있다. 이를 위해, 분석부(330) 및 추천부(340) 각각은 CPU, AP 등을 포함할 수 있고, SoC 또는 ASIC 형태로 제공될 수 있다.In an embodiment, the analyzer 330 may be configured to analyze the results of the above-described analysis (rehabilitation goals and rehabilitation schedule modeling or rebalancing, comparison results, classification results, average rehabilitation progress analysis, average rehabilitation achievement analysis, A machine learning algorithm may be used. Likewise, recommender 340 may use a machine learning algorithm for recommendation operation (at least one rehabilitation program suitable for user). For this, each of the analyzing unit 330 and the recommending unit 340 may include a CPU, an AP, and the like, and may be provided in the form of SoC or ASIC.

통신부(350)는 네트워크(도 1 참조, 400)를 통해 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)와 통신할 수 있다. 통신부(350)는 전술한 다양한 방식의 유선 또는 무선의 통신을 지원할 수 있다. 통신부(350)는 웨어러블 장치(도 1 참조, 100)에서 측정된 재활 운동 정보를 수신하고, 분석부(330)의 분석 결과, 추천부(340)의 추천 결과, 또는 아바타 트레이닝 프로그램을 사용자 전자 장치(도 1 참조, 200)로 전송할 수 있다.The communication unit 350 can communicate with a user electronic device (see FIG. 1) 200 via a network (see FIG. 1, 400). The communication unit 350 can support wired or wireless communication of various types described above. The communication unit 350 receives the rehabilitation exercise information measured by the wearable device 100 (see FIG. 1), and transmits the result of the analysis by the analysis unit 330, the recommendation result of the recommendation unit 340, (See FIG. 1, 200).

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 통해 사용자가 재활 운동을 수행하는 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다. 실시 예에 있어서, 사용자의 재활 운동에 따라, 사용자 전자 장치(200)의 디스플레이(230) 상의 게임 캐릭터가 달리기를 수행할 수 있다. 다만, 게임화된 재활 프로그램의 콘텐츠는 도 7에서 도시된 것에 한정되지 않는다. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a user performing a rehabilitation exercise through a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. In an embodiment, depending on the rehabilitation movement of the user, a game character on the display 230 of the user electronic device 200 may perform running. However, the content of the rehabilitation program that is made into a game is not limited to that shown in Fig.

사용자 전자 장치(200)는 무릎 재활 운동 정보를 수신하고, 실행 중인 재활 프로그램에서, 게임 캐릭터의 달리기 속도를 조정할 수 있다. 즉, 무릎 관절의 가동범위(ROM)와 무릎 관절의 회동 속도에 따라, 게임 캐릭터의 달리기 속도가 변경될 수 있다. 사용자 전자 장치(200)는 웨어러블 장치(100)의 제동력 구동력, 진동의 세기, 또는 근자극 신호의 세기 등을 조정하기 위해, 무릎 재활 운동 정보를 참조하여 피드백 정보를 웨어러블 장치(100)로 전송할 수 있다. 피드백 정보에 따라, 사용자는 동적으로 웨어러블 장치(100)로부터 구동력, 제동력, 진동, 또는 근자극 신호를 받을 수 있다.The user electronic device 200 receives the knee rehabilitation exercise information and can adjust the running speed of the game character in the running rehabilitation program. That is, the running speed of the game character can be changed according to the ROM of the knee joint and the rotation speed of the knee joint. The user electronic device 200 can transmit the feedback information to the wearable device 100 by referring to the knee rehabilitation exercise information in order to adjust the braking force driving force of the wearable device 100, the intensity of the vibration, have. According to the feedback information, the user can dynamically receive driving force, braking force, vibration, or muscle stimulation signal from the wearable device 100.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템을 통해 사용자가 재활 운동을 수행하고, 이에 대한 결과를 확인할 수 있는 인터페이스를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 디스플레이(230)에 재활 운동 정보가 수치화되어 나타날 수 있다.FIG. 8 is an exemplary view showing an interface through which a user can perform a rehabilitation exercise through a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention, and confirm the result of the rehabilitation exercise. Referring to FIG. 8, rehabilitation motion information may be digitized and displayed on the display 230.

도 8을 참조하면, 재활 수행 시간(play time), 반복 횟수(reps), 반응 시간(reaction time), 성공률(success rate), 게임 스코어(game score), 총 재활 달성도(total achievement) 등이 디스플레이(230)에 표시될 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 수치들, 인터페이스 구성 및 항목 등은 예시적인 것에 불과하고, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Referring to FIG. 8, a replay execution time, a reps count, a reaction time, a success rate, a game score, a total achievement, (230). However, the numerical values, the interface configuration and the items shown in Fig. 8 are merely illustrative, and the present invention is not limited thereto.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 9는 어느 사용자가 본 발명의 재활 시스템을 처음으로 사용하는 경우에 관한 것이다. 도 9는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 9 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. Figure 9 relates to the case in which a user first uses the rehabilitation system of the present invention. Fig. 9 will be described with reference to Figs. 3 to 6. Fig.

S110 단계 내지 S160 단계는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하는 단계를 나타내고, S210 단계 내지 S240 단계는 사용자의 상태를 측정하는 단계를 나타낸다. 착용 단계와 상태 측정 단계는 합쳐서 사용자가 재활 운동을 수행하기 전에 필요한 준비 단계로 볼 수 있다. S310 단계 내지 S330 단계는 사용자의 재활 운동에 따라 재활 프로그램을 추천하는 단계를 나타낸다. 이하, 각 세부 단계를 상세하게 설명한다.Steps S110 to S160 show the step of wearing the wearable device 100 by the user, and steps S210 to S240 show the step of measuring the state of the user. The wearing phase and the state measuring step can be seen as a necessary preparation step before the user performs the rehabilitation exercise. Steps S310 to S330 represent a step of recommending the rehabilitation program according to the rehabilitation exercise of the user. Each detail step will be described in detail below.

S110 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 사용자의 정보를 수신할 수 있다. 사용자의 정보는 전술한 사용자의 개인 정보를 의미한다. S110 단계에서, 사용자의 개인 정보를 입력 받기 위한 인터페이스가 디스플레이(도 5 참조, 230)에 표시될 수 있다.In step S110, the user electronic device 200 may receive the information of the user. The user's information means the above-mentioned user's personal information. In step S110, an interface for receiving the user's personal information may be displayed on the display (see FIG. 5, 230).

S120 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 입력 받은 사용자 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 사용자 전자 장치(200)의 통신부(도 5 참조, 210)와 재활 프로그램 추천 서버(300)의 통신부(도 6 참조, 350)는 서로 통신할 수 있다.In step S120, the user electronic device 200 may transmit the received user information to the rehabilitation program recommendation server 300. [ To this end, the communication unit (see FIG. 5, 210) of the user electronic device 200 and the communication unit (see FIG. 6, 350) of the rehabilitation program recommendation server 300 can communicate with each other.

S130 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 수신된 사용자 정보를 저장할 수 있다. 사용자 정보는 향후 사용자의 재활 운동에 따른 재활 운동 정보와 연계될 수 있다.In step S130, the rehabilitation program recommendation server 300 may store the received user information. The user information may be associated with the rehabilitation exercise information according to the rehabilitation exercise of the future user.

S140 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 디스플레이(도 5 참조, 230)에 재활 장치 사용 정보를 표시할 수 있다. 재활 장치 사용 정보는 사전에 사용자 전자 장치(200)에 저장되어 있을 수 있다. 이 경우, S140 단계는 S130 단계 전에 수행될 수도 있다. 다른 예로서, 사용자 전자 장치(200)는 재활 프로그램 추천 서버(300)로부터 재활 장치 사용 정보를 수신할 수 있다.In step S140, the user electronic device 200 may display reuse device usage information on the display (see FIG. 5, 230). The rehabilitation device usage information may be stored in the user electronic device 200 in advance. In this case, step S140 may be performed before step S130. As another example, the user electronic device 200 may receive rehabilitation device usage information from the rehabilitation program recommendation server 300. [

S150 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 웨어러블 장치(100)로부터 착용 정보를 수신할 수 있다. 즉, 웨어러블 장치(100)의 측정부(도 3 참조, 133)는 착용 정보에 따라 사용자가 올바르게 웨어러블 장치(100)를 착용하였는지를 측정할 수 있다. 이후, 착용 정보는 사용자 전자 장치(200)로 전송될 수 있다.In step S150, the user electronic device 200 may receive wear information from the wearable device 100. [ That is, the measuring unit 133 of the wearable device 100 can measure whether the user wears the wearable device 100 correctly according to the wear information. The wear information may then be transmitted to the user electronic device 200.

S160 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 상태 측정 프로그램을 전송할 수 있다. 도 9를 참조하면, S160 단계는 S150 단계와 같이 실행되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, S160 단계는 S130 단계 이후부터 착용 단계가 종료되기 전까지 중 임의의 단계에서 수행될 수 있다.In step S160, the rehabilitation program recommendation server 300 may transmit a status measurement program. Referring to FIG. 9, step S160 is illustrated as being performed as in step S150, but it is not so limited, and step S160 may be performed at any of the steps from step S130 to the end of the wearing step.

S210 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 상태 측정 프로그램을 실행할 수 있다. 상태 측정 프로그램은 사용자가 재활하고자 하는 부위에 따라 재활 프로그램 추천 서버(300)에 의해 선택된 프로그램일 수 있다. In step S210, the user electronic device 200 may execute a status measurement program. The state measurement program may be a program selected by the rehabilitation program recommendation server 300 according to a part that the user wants to rehabilitate.

S220 단계에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 상태 측정 프로그램에서 나타나는 각종 동작들을 수행하면, 그에 관한 사용자의 상태 측정 정보를 측정할 수 있다. 상술한 측정은 웨어러블 장치(100)의 측정부(도 3 참조, 134)에 의해 수행될 수 있다. 상태 측정 프로그램은 재활 프로그램이 아니라 사용자의 상태를 측정하기 위한 프로그램이다. 사용자는 상태 측정 프로그램에 따라, 예를 들면, 무릎 가동범위(ROM: range of motion)나 근전도(EMG: eledromyogram) 등을 측정하기 위한 동작을 수행할 수 있다. In step S220, the wearable device 100 can measure the status information of the user about the wearable device 100 when the user performs various actions appearing in the status measurement program. The above-described measurement can be performed by the measurement unit (see FIG. 3, 134) of the wearable device 100. The status measurement program is a program for measuring the status of the user, not the rehabilitation program. The user can perform an operation for measuring, for example, a range of motion (ROM) or an electromyogram (EMG) according to the state measurement program.

S230 단계 및 S240 단계에서, 웨어러블 장치(100)는 측정된 상태 정보를 사용자 전자 장치(200)로 전송할 수 있다. 그리고 사용자 전자 장치(200)는 수신된 상태 정보를 다시 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 웨어러블 장치(100)는 측정된 상태 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 곧바로 전송할 수도 있다.In steps S230 and S240, the wearable device 100 may transmit the measured status information to the user electronic device 200. [ Then, the user electronic device 200 can transmit the received status information to the rehabilitation program recommendation server 300 again. In an embodiment, the wearable device 100 may send the measured status information directly to the rehabilitation program recommendation server 300. [

S310 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 수신된 상태 정보를 저장하고 분석할 수 있다. 이 때, 사용자 데이터 베이스(도 6 참조, 310)에는 수신된 상태 정보가 S130 단계에서 수신된 사용자 정보와 연계되어 저장될 수 있다. 분석부(도 6 참조, 330)는 사용자 데이터 베이스(도 6 참조, 310)에 저장된 사용자의 상태 정보를 참조하여, 현재 사용자의 상태를 분석할 수 있다. 특히, 현재 사용자의 상태를 분석하기 위해, 분석부(도 6 참조, 330)는 현재 사용자의 상태 정보뿐만 아니라, 사용자 데이터 베이스(도 6 참조, 310)에 저장된 다른 사용자의 상태 정보 또는 재활 운동 정보를 참조할 수 있다. In step S310, the rehabilitation program recommendation server 300 may store and analyze the received status information. At this time, the received state information may be stored in the user database (refer to FIG. 6, 310) in association with the user information received in step S130. The analysis unit 330 (see FIG. 6) may analyze the current user status by referring to the user status information stored in the user database 310 (see FIG. 6). In particular, in order to analyze the state of the current user, the analysis unit 330 (see FIG. 6) may not only determine the state information of the current user, but also state information of other users stored in the user database Can be referred to.

좀 더 구체적으로, 분석부(도 6 참조, 330)는 다른 사용자의 상태 정보 또는 재활 운동 정보와 현재 사용자의 상태 정보를 비교할 수 있다. 분석부(도 6 참조, 330)는 현재 사용자의 상태가 다른 재활 환자들의 평균 재활 수준에 근접한지 이에 미치지 못하는지 등을 분석할 수 있다.More specifically, the analysis unit 330 may compare state information of the other user or rehabilitation exercise information with the current user's state information. The analysis unit 330 (see FIG. 6) can analyze whether the current user's state is close to or not equal to the average rehabilitation level of other rehabilitation patients.

S320 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자에 적합한 재활 프로그램을 도출할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 추천부(도 6 참조, 340)는 분석부(도 6 참조, 330)의 분석 결과를 참조하여, 프로그램 데이터 베이스(도 6 참조, 320)에 저장된 복수의 재활 프로그램 중 적합한 재활 프로그램을 선택할 수 있다.In step S320, the rehabilitation program recommendation server 300 can derive a rehabilitation program suitable for the user. More specifically, referring to the analysis result of the analyzing unit (see FIG. 6, 330), the recommending unit 340 (see FIG. 6) selects appropriate rehabilitation programs among the plurality of rehabilitation programs stored in the program database The program can be selected.

S330 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자에 적합한 재활 프로그램을 사용자 전자 장치(200)로 전송할 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 10에는 도 9에서 설명된 S110 단계 내지 S330 단계가 수행된 후의 단계들이 도시되어 있다. In step S330, the rehabilitation program recommendation server 300 may transmit a rehabilitation program suitable for the user to the user electronic device 200. [ 10 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 shows steps after steps S110 to S330 described in FIG. 9 are performed.

S410 단계 내지 S460 단계는 사용자가 재활 운동을 수행하는 단계를 나타낸다. S510 단계 내지 S530 단계는 사용자의 재활 운동을 분석하고 적합한 재활 프로그램을 추천하는 단계를 나타낸다. 도 10은 도 3 내지 도 6 및 도 9를 참조하여 설명될 것이다.Steps S410 to S460 show a step in which the user performs a rehabilitation exercise. Steps S510 through S530 indicate a step of analyzing the rehabilitation movement of the user and recommending a suitable rehabilitation program. Fig. 10 will be described with reference to Figs. 3 to 6 and Fig.

S410 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 재활 프로그램을 실행할 수 있다. 여기서, 재활 프로그램은 재활 프로그램 추천 서버(300)에 의해 추천되고, S330 단계(도 9 참조)에서 전송된 프로그램이다.In step S410, the user electronic device 200 may execute a rehabilitation program. Here, the rehabilitation program is recommended by the rehabilitation program recommendation server 300, and is a program transmitted in step S330 (see FIG. 9).

S420 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 웨어러블 장치(100)를 설정할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 사용자 전자 장치(200)는 게임화된 재활 프로그램에서 실행되는 게임 과정에 따라 제동부(도 3 참조, 131)의 제동력 또는 진동의 세기, 구동부(도 3 참조, 132)의 구동력, 또는 제 1 전극부 및 제 2 전극부(115, 125)의 자극 세기를 조절하기 위한 설정 정보를 웨어러블 장치(420)로 전송할 수 있다. 사용자 전자 장치(200)는 사용자가 재활 운동을 수행하는 동안, 설정 정보를 웨어러블 장치(100)에 실시간으로 전송할 수 있다.In step S420, the user electronic device 200 can set the wearable device 100. [ More specifically, the user electronic device 200 controls the braking force or the vibration intensity of the braking unit (see FIG. 3) 131, the driving force of the driving unit (see FIG. 3) 132 according to the game process executed in the re- Or the setting information for adjusting the magnetic pole intensity of the first and second electrode units 115 and 125 to the wearable device 420. The user electronic device 200 can transmit the setting information to the wearable device 100 in real time while the user performs the rehabilitation motion.

S430 단계에서, 웨어러블 장치(100)는 재활 프로그램에 따라 수행되는 사용자의 재활 운동에 따라, 재활 운동 정보를 측정할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 재활 운동 정보는 측정부(도 1 참조, 133)에 의해 실시간으로 측정될 수 있다. In step S430, the wearable device 100 may measure the rehabilitation exercise information according to the rehabilitation exercise performed by the user in accordance with the rehabilitation program. More specifically, the rehabilitation exercise information can be measured in real time by the measuring unit (see FIG. 1).

S440 단계에서, 웨어러블 장치(100)는 재활 운동 정보를 사용자 전자 장치(200)에 전송할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 재활 운동을 수행하는 동안, 재활 운동 정보를 사용자 전자 장치(200)에 실시간으로 전송할 수 있다.In step S440, the wearable device 100 may transmit the rehabilitation exercise information to the user electronic device 200. [ The wearable device 100 may transmit the rehabilitation exercise information to the user electronic device 200 in real time while the user performs the rehabilitation exercise.

사용자 전자 장치(200)는 재활 운동 정보를 디스플레이(도 5 참조, 230)에 표시할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 재활 운동 정보는 수치화되어 디스플레이(도 5 참조, 230)에 표시될 수 있다. 특히, 재활 운동 정보가 실시간으로 웨어러블 장치(100)로부터 전송됨에 따라, 수치화된 재활 운동 정보가 계속해서 디스플레이(도 5 참조, 230)에 표시될 수 있다. 즉, 사용자는 지루할 수 있는 재활 운동을 마치 게임을 하는 것처럼 수행할 수 있다.The user electronic device 200 may display the rehabilitation exercise information on the display (see FIG. 5, 230). More specifically, the rehabilitation exercise information can be digitized and displayed on the display (see FIG. 5, 230). Particularly, as the rehabilitation exercise information is transmitted from the wearable device 100 in real time, the numerical rehabilitation exercise information can be continuously displayed on the display (refer to FIG. 5, 230). That is, the user can perform tedious rehabilitation exercises as if playing a game.

S460 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 사용자가 재활 운동을 수행함에 따라 발생된 모든 재활 운동 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 사용자가 재활 프로그램에 따라 특정한 게임을 수행한 후에 누적된 재활 운동 정보가 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 사용자 전자 장치(200)는 실시간으로 재활 운동 정보를 수신하면서, 동시에 수신된 재활 운동 정보를 실시간으로 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수도 있다.In step S460, the user electronic device 200 may transmit all the rehabilitation exercise information generated by the user performing the rehabilitation exercise to the rehabilitation program recommendation server 300. [ In the embodiment, accumulated rehabilitation exercise information may be transmitted to the rehabilitation program recommendation server 300 after the user performs a specific game according to the rehabilitation program. In another embodiment, the user electronic device 200 may transmit the received rehabilitation exercise information to the rehabilitation program recommendation server 300 in real time while receiving the rehabilitation exercise information in real time.

S510 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 수신된 재활 운동 정보를 저장하고 분석할 수 있다. 이 때, 사용자 데이터 베이스(도 6 참조, 310)에는 수신된 재활 운동 정보가 S130 단계(도 9 참조)에서 수신된 사용자 정보와 연계되어 저장될 수 있다. 전술한대로, 분석부(도 6 참조, 3330)는 재활 운동 정보를 참조하여, 사용자의 재활 운동 정보를 분석할 수 있다. In step S510, the rehabilitation program recommendation server 300 may store and analyze the received rehabilitation exercise information. At this time, the received rehabilitation exercise information may be stored in the user database (refer to FIG. 6, 310) in association with the user information received in step S130 (see FIG. 9). As described above, the analysis unit (see FIG. 6, 3330) can analyze the rehabilitation exercise information of the user by referring to the rehabilitation exercise information.

또한, 분석부(도 6 참조, 330)는 사용자 데이터 베이스(도 6 참조, 310)에 저장된 다른 사용자의 상태 정보 또는 재활 운동 정보를 참조하여, 현재 사용자의 재활 운동 정보를 분석할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 분석부(도 6 참조, 330)는 다른 사용자의 상태 정보 또는 재활 운동 정보와 현재 사용자의 재활 운동 정보를 비교할 수 있다. 분석부(도 6 참조, 330)는 현재 사용자의 재활 운동 결과가 다른 재활 환자들에 비해 뛰어난지 등을 판단할 수 있다.6) can analyze the current user's rehabilitation exercise information by referring to the status information or rehabilitation exercise information of another user stored in the user database (see FIG. 6, 310). More specifically, the analysis unit 330 can compare the state information of the other user or the rehabilitation exercise information with the rehabilitation exercise information of the current user. The analysis unit 330 (see FIG. 6) can determine whether the rehabilitation result of the current user is superior to other rehabilitation patients.

S520 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자에 적합한 재활 프로그램을 도출할 수 있다. 사용자가 재활 운동을 반복하여 수행하고 재활이 점진적으로 진행되므로, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자의 재활 달성도에 따라 적합한 재활 프로그램을 추천할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 추천부(도 6 참조, 340)는 분석부(도 6 참조, 330)의 분석 결과를 참조하여, 프로그램 데이터 베이스(도 6 참조, 320)에 저장된 복수의 재활 프로그램 중 적합한 재활 프로그램을 선택할 수 있다.In step S520, the rehabilitation program recommendation server 300 may derive a rehabilitation program suitable for the user. Since the user repeatedly performs the rehabilitation exercise and the rehabilitation progresses progressively, the rehabilitation program recommendation server 300 can recommend an appropriate rehabilitation program according to the degree of rehabilitation achieved by the user. More specifically, referring to the analysis result of the analyzing unit (see FIG. 6, 330), the recommending unit 340 (see FIG. 6) selects appropriate rehabilitation programs among the plurality of rehabilitation programs stored in the program database The program can be selected.

S530 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자에 적합한 재활 프로그램을 사용자 전자 장치(200)로 전송할 수 있다.In step S530, the rehabilitation program recommendation server 300 may transmit a rehabilitation program suitable for the user to the user electronic device 200. [

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 11은 재활 시스템을 이전에 사용하였던 기존 사용자가 다시 재활 시스템에 따라 재활 운동을 수행하는 경우에 관한 것이다. 11 is a flowchart illustrating an exemplary method of operating a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 relates to a case where an existing user who has previously used the rehabilitation system performs a rehabilitation exercise again according to the rehabilitation system.

S610 단계 내지 S650 단계는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하는 단계를 나타내고, S710 단계 내지 S760 단계는 사용자가 재활 운동을 수행하는 단계를 나타내고, S810 단계 내지 S830 단계는 사용자의 재활 운동에 따라 재활 프로그램 추천 서버(300)가 재활 프로그램을 추천하는 단계를 나타낸다.In steps S610 to S650, the user wears the wearable device 100. In steps S710 to S760, the user performs a rehabilitation exercise. In steps S810 to S830, And the program recommendation server 300 recommends the rehabilitation program.

S610 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 사용자 정보를 수신하고 사용자를 식별할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 사용자 전자 장치(200)는 기존 사용자에게 지문을 입력할 수 있는 인터페이스, 암호를 입력할 수 있는 인터페이스, 암호화된 패턴을 입력할 수 있는 인터페이스 등 사용자를 식별할 수 있는 다양한 인터페이스들을 실행할 수 있다.In step S610, the user electronic device 200 can receive the user information and identify the user. More specifically, the user electronic device 200 may include various interfaces for identifying the user, such as an interface capable of inputting a fingerprint to an existing user, an interface capable of inputting a password, and an interface capable of inputting an encrypted pattern Can be executed.

S620 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 사용자 정보를 재활 프로그램 추천 서버(300)로 전송할 수 있다. 이 때 전송되는 사용자 정보는 사용자의 개인 정보를 의미할 수 있다.In step S620, the user electronic device 200 may transmit the user information to the rehabilitation program recommendation server 300. [ The user information transmitted at this time may mean the personal information of the user.

S630 단계에서, 재활 프로그램 추천 서버(300)는 사용자 정보를 확인하고 해당 사용자의 이전 재활 운동 정보를 사용자 전자 장치(200)로 전송할 수 있다. 이 단계에서, 사용자 전자 장치(200)는 사용자가 이전에 수행하였던 재활 운동 결과, 다른 사용자와의 비교 결과 등을 디스플레이(도 5 참조, 230)에 표시할 수 있다.In step S630, the rehabilitation program recommendation server 300 can confirm the user information and transmit the previous rehabilitation exercise information of the user to the user electronic device 200. [ At this stage, the user electronic device 200 may display the result of the rehabilitation exercise performed previously by the user, the result of comparison with another user, etc. (refer to FIG. 5, 230).

이하, S640 단계 및 S650 단계 각각은 도 9의 S140 단계 및 S150 단계와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 S710 단계 내지 S760 단계 그리고 S810 단계 내지 S830 단계는 각각 도 10에서 설명된 S410 단계 내지 S460 단계 그리고 S510 단계 내지 S530 단계와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, steps S640 and S650 are the same as steps S140 and S150 in FIG. 9, respectively, so that duplicate descriptions are omitted. Steps S710 through S760 and steps S810 through S830 are the same as those of steps S410 through S460 and S510 through S530 described in FIG. 10, respectively, and thus a duplicated description will be omitted.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 웨어러블 장치를 이용하여 무릎 가동범위(ROM)를 측정하는 방법을 예시적으로 보여준다. 도 12는 수동 가동범위(passive ROM) 측정 방법과 능동 가동범위(active ROM) 측정 방법을 보여준다. 수동 가동범위 측정에서는, 의료진이나 주변인의 도움으로 재활하고자 하는 다리의 가동범위가 측정될 수 있다. 능동 가동범위 측정에서는, 주변인의 도움없이 사용자 스스로 재활하고자 하는 다리의 가동범위가 측정될 수 있다. FIG. 12 illustrates a method of measuring a knee motion range (ROM) using a wearable device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. Figure 12 shows a passive ROM measurement method and an active ROM measurement method. In the manual operating range measurement, the range of motion of the legs to be rehabilitated can be measured with the help of a medical staff or a neighbor. In the active range measurement, the range of motion of the legs to be rehabilitated by the user himself can be measured without the help of a nearby person.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 웨어러블 장치를 이용하여 근전도(EMG)를 측정하는 방법을 예시적으로 보여준다. 도 13을 참조하면, 사용자 보인 스스로 재활하고자 하는 다리를 가능한 최대 범위로 움직이는 동안 근육에서 발생하는 근육 전기 신호를 측정한다. 근전도는 무릎 굽힘 측정과 무릎 펴기 측정을 통해 구할 수 있다.FIG. 13 exemplarily shows a method of measuring an EMG using a wearable device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, the user measures the muscle electrical signals generated in the muscles while moving the legs to be rehabilitated to the maximum extent possible. EMG can be obtained by measuring knee flexion and measuring knee extension.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 재활 시스템의 사용자 전자 장치를 이용하여 재활 운동을 하는 방법을 예시적으로 보여준다. 본 발명의 재활 시스템(10)은 도 12 및 도 13에서 설명한 무릎 가동범위(ROM)와 근전도(EMG) 등을 측정한 다음에, 사용자 전자 장치(200)를 이용하여 재활 운동을 할 수 있다.14 and 15 illustrate a method of performing a rehabilitation exercise using a user electronic device of a rehabilitation system according to an embodiment of the present invention. The rehabilitation system 10 of the present invention can perform the rehabilitation exercise using the user electronic device 200 after measuring the ROM and the EMG described in Figs. 12 and 13.

사용자는 사용자 전자 장치(200)를 통해 재활 희망 부위에 대한 현재 상태, 누적 데이터, 기능 향상도를 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 재활 시스템(10)은 웨어러블 장치(100)를 착용한 사용자의 일반적인 재활 운동 시 근육의 움직임을 보조해주는 기능성 전기 자극(FES: functional electrical stimulation) 프로그램을 설정하거나 수행할 수 있다.The user can confirm the current state, cumulative data, and function improvement degree of the desired region to be rehabilitated through the user electronic device 200. In addition, the rehabilitation system 10 of the present invention can set or perform a functional electrical stimulation (FES) program for assisting the movement of the muscles during the general rehabilitation exercise of the wearer wearing the wearable apparatus 100.

도 14를 참조하면, 사용자 전자 장치(200)는 사용자 재활 목적 부위에 대한 가동범위(ROM), 근전도(EMG) 및 기능성 전기 자극(FES)과 관련된 정보를 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있다. 가동범위(ROM)와 근전도(EMG)의 수치는 도 12 및 도 13에서 측정한 초기 측정값을 기초로 표시될 수 있다.Referring to FIG. 14, the user electronics device 200 may provide information to the user in real time regarding the operating range (ROM), EMG and functional electrical stimulation (FES) for the user rehabilitation target site. The numerical values of the operating range (ROM) and the EMG (EMG) can be displayed based on the initial measured values measured in Figs. 12 and 13.

가동범위와 근전도 수치는 재활 운동 과정에서 지속적으로 측정되며, 재활 운동을 수행한 이후에 최신 정보로 자동으로 업데이트될 수 있다. 가동범위와 근전도를 선택적으로 측정하는 경우에는, 사용자 전자 장치(200)의 디스플레이(230)에 표시되는 '측정하기(measure)'을 통해 다시 측정하고 정보를 업데이트할 수 있다.The range of motion and EMG values are continuously measured during the rehabilitation exercise and can be automatically updated with the latest information after performing the rehabilitation exercise. In the case of selectively measuring the range of motion and electromyogram, the user can again measure and update the information through a 'measure' displayed on the display 230 of the user electronic device 200.

계속해서 도 14를 참조하면, 사용자 전자 장치(200)는 디스플레이(230)에 기능성 전기 자극(FES)을 수행하기 위한 버튼부를 포함할 수 있다. 도 14의 예에서, 사용자는 'Activate' 버튼을 통해 기능성 전기 자극을 활성화할 수 있다.14, user electronic device 200 may include a button portion for performing a functional electrical stimulation (FES) on display 230. [ In the example of FIG. 14, the user may activate the functional electrical stimulation via the 'Activate' button.

도 15는 도 14에 도시된 기능성 전기 자극 기능을 사용하는 방법을 예시적으로 보여준다. 도 15에서 보는 바와 같이, 사용자는 사용자 전자 장치(200)의 디스플레이(230)를 보면서, 전류강도(Amplitude), 주파수(Pulse), 동작폭(Pulse Interval), 램프(Ramp), 그리고 전체 작동 시간(Total Time)을 각각 증가 또는 감소하면서, 기능성 전기 자극을 수행할 수 있다.Fig. 15 illustrates an exemplary method of using the functional electrical stimulation function shown in Fig. 15, the user can view the display 230 of the user electronic device 200 and determine the current intensity, frequency, pulse interval, ramp, and total operating time The functional electrical stimulation can be performed while increasing or decreasing the total time.

도 15를 참조하면, 본 발명은 기능성 전기 자극(FES)을 활성화함과 동시에 사용자 전자 장치(200)를 통해 실시간으로 EMG 신호를 수신하여 모니터링할 수 있다. 사용자 전자 장치(200)의 디스플레이(230)에 EMG 그래프가 나타나고, EMG 그래프 위에 기능성 전기 자극(FES)의 시작(start)과 중지(stop)가 세로 구분선으로 표시될 수 있다.Referring to FIG. 15, the present invention activates a functional electrical stimulation (FES) and simultaneously receives and monitors an EMG signal through the user electronic device 200 in real time. An EMG graph is displayed on the display 230 of the user electronic device 200 and the start and stop of the functional electrical stimulation (FES) may be displayed on the EMG graph in vertical lines.

위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.The above description is a concrete example for carrying out the present invention. The present invention includes not only the above-described embodiments, but also embodiments that can be simply changed or easily changed. In addition, the present invention includes techniques that can be easily modified by using the above-described embodiments.

10: 재활 시스템
100: 웨어러블 장치
110, 120: 제 1 지지대, 제 2 지지대
130: 힌지
200: 사용자 전자 장치
210: 통신부
220: 저장부
230: 디스플레이
240: 제어부
300: 재활 프로그램 추천 서버
310: 사용자 데이터 베이스
320: 프로그램 데이터 베이스
330: 분석부
340: 추천부
350: 통신부
10: Rehabilitation system
100: Wearable device
110, 120: first support, second support
130: Hinge
200: User electronic device
210:
220:
230: Display
240:
300: rehabilitation program recommendation server
310: user database
320: Program database
330: Analytical Department
340: Recommendation
350:

Claims (7)

웨어러블 장치에서 측정된 재활 운동 정보를 상기 웨어러블 장치를 사용하는 사용자의 개인 정보와 연동시켜 저장하는 사용자 데이터 베이스;
상기 웨어러블 장치 또는 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 복수의 재활 프로그램을 저장하는 프로그램 데이터 베이스;
상기 재활 운동 정보를 참조하여 재활 달성도를 분석하는 분석부;
상기 재활 운동 정보 및 상기 재활 달성도를 참조하여, 상기 복수의 재활 프로그램 중 적어도 하나의 재활 프로그램을 추천하는 추천부; 및
상기 재활 달성도 및 상기 적어도 하나의 재활 프로그램을 상기 사용자 전자 장치로 출력하거나, 상기 사용자 전자 장치로부터 상기 재활 운동 정보를 수신하는 통신부를 포함하되,
상기 웨어러블 장치는,
상기 사용자의 신체 부위에 밀착되어 상기 신체 부위를 지지하는 지지부;
상기 신체 부위에 신경지배근 전기 자극(NMES)을 주거나 자극에 대한 근전도(EMG) 반응을 감지하기 위한 위치를 가변적으로 선택하는 전극부;
상기 전극부로부터 감지된 근전도(EMG) 신호를 처리하고, 신경지배근 전기 자극(NMES)를 인가하기 위한 신호를 생성하고, 상기 신체 부위에 인가되는 자극의 위치를 변경해 가면서 상기 사용자에 맞는 자극의 위치를 찾고, 목표로 설정된 관절각이나 근육 활성도에 대한 기능적 반응에 도달하는 파라미터 값을 설정하고, 상기 목표로 설정된 기능적 반응에 도달하지 못한 경우에 상기 신체 부위에 전기 자극 신호를 인가하고, PWM(pulse width modulation)에 기초하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
상기 제어 신호에 의해 상기 신체 부위의 회동 범위를 제어하기 위한 제동력 및 진동을 발생시키는 제동부를 포함하는 재활 프로그램 추천 서버.
A user data base for storing rehabilitation exercise information measured by the wearable device in association with personal information of a user using the wearable device;
A program data base for storing a plurality of rehabilitation programs to be executed in the wearable device or the user electronic device;
An analysis unit for analyzing rehabilitation achievement with reference to the rehabilitation exercise information;
A recommendation unit for recommending at least one rehabilitation program among the plurality of rehabilitation programs with reference to the rehabilitation exercise information and the rehabilitation achievement degree; And
And a communication unit for outputting the rehabilitation achievement degree and the at least one rehabilitation program to the user electronic device or receiving the rehabilitation activity information from the user electronic device,
The wearable device comprises:
A supporting part for supporting the body part in close contact with the body part of the user;
An electrode unit for variably selecting a position for giving a neural dominant muscle electrical stimulation (NMES) to the body part or for detecting an electromyographic (EMG) response to stimulation;
(EMG) signal from the electrode unit, generating a signal for applying a neural dominant muscle electrical stimulation (NMES), and changing a position of a stimulus applied to the body part, And sets a parameter value to reach a functional response to the joint angle or muscle activity set as a target. When the functional response set to the target is not reached, an electrical stimulation signal is applied to the body part, and PWM a pulse width modulation (PWM); And
And a damping unit for generating a braking force and a vibration for controlling the rotation range of the body part by the control signal.
제 1 항에 있어서,
상기 재활 운동 정보는 상기 사용자가 상기 웨어러블 장치를 착용한 부위에 대응하는 관절의 가동범위, 회동 속도 및 회동 가속도, 회동 방향, 회동 토크(torque), 표면 근전도, 근력, 재활 시간, 또는 재활 반복 횟수를 포함하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method according to claim 1,
The rehabilitation exercise information may include at least one of a movement range, a rotation speed and a rotation acceleration of a joint corresponding to a portion of the wearable wearer, a rotation direction, a rotation torque, a surface electromyogram, a muscle strength, A rehabilitation program recommendation server.
제 1 항에 있어서,
상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 상태 측정 프로그램을 더 저장하고,
상기 분석부는 상기 상태 측정 프로그램에 따라 상기 웨어러블 장치에서 측정된 상태 정보를 참조하여, 상기 사용자에 대한 재활 목표 및 재활 일정을 모델링하고,
상기 추천부는 상기 상태 정보를 참조하여, 상기 복수의 재활 프로그램 중 상기 사용자에 적어도 하나의 재활 프로그램을 추천하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method according to claim 1,
Wherein the program database further stores a status measurement program to be executed in the user electronic device,
The analysis unit refers to the state information measured in the wearable device according to the state measurement program to model a rehabilitation goal and a rehabilitation schedule for the user,
And the recommendation unit refers to the status information and recommends at least one rehabilitation program to the user among the plurality of rehabilitation programs.
제 3 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 재활 운동 정보, 상기 재활 목표, 및 상기 재활 일정을 참조하여, 상기 사용자의 다음 재활에 따른 예상 재활 달성도를 더 분석하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method of claim 3,
Wherein the analysis unit further analyzes the estimated rehabilitation achievement degree according to the user's next rehabilitation by referring to the rehabilitation exercise information, the rehabilitation goal, and the rehabilitation schedule.
제 3 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 상태 정보 및 상기 재활 운동 정보를 참조하여, 상기 재활 목표 및 상기 재활 일정을 조정하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method of claim 3,
Wherein the analyzer refers to the state information and the rehabilitation exercise information to adjust the rehabilitation goal and the rehabilitation schedule.
제 3 항에 있어서,
상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 웨어러블 장치의 사용 정보를 저장하고, 상기 통신부는 상기 사용 정보를 상기 사용자 전자 장치로 제공하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method of claim 3,
Wherein the program database stores usage information of the wearable device, and the communication unit provides the usage information to the user electronic device.
제 3 항에 있어서,
상기 프로그램 데이터 베이스는 상기 사용자 전자 장치에서 실행되기 위한 아바타 트레이닝 프로그램을 저장하고, 상기 통신부는 상기 아바타 트레이닝 프로그램을 상기 사용자 전자 장치로 제공하는 재활 프로그램 추천 서버.
The method of claim 3,
Wherein the program database stores an avatar training program to be executed in the user electronic device, and the communication unit provides the avatar training program to the user electronic device.
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