KR102000397B1 - 설골상근 운동 시스템 - Google Patents

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박동휘
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Abstract

본 발명은 설골상근 운동 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 설골상근 운동 시스템은 상기 설골상근 운동 시스템은 사용자의 머리에 착용되는 운동 보조 장치를 포함하고, 상기 운동 보조 장치는, 사용자의 아래턱뼈 부분을 둘러싸도록 착용되어, 적어도 일부 영역이 턱과 목 사이에서 설골상근이 위치된 영역과 접하도록 제공되어, 설골상근의 신장성 수축 운동을 보조하는 운동 보조부; 및 상기 운동 보조부에 위치되어, 설골상근의 운동 정도를 감지할 수 있는 센서를 포함한다.

Description

설골상근 운동 시스템{Suprahyoid muscles exercising system}
본 발명은 설골상근 운동 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게 설골상근을 효과적으로 신장성 수축시키면서 운동을 수행할 수 있는 설골상근 운동 시스템에 관한 것이다.
삼킴 곤란(Dysphagia, 삼킴 장애)은 음식물이 구강에서 식도로 넘어가는 과정에 문제가 생겨 음식을 원활히 섭취 할 수 없는 증상을 의미한다. 삼킴 동작에는 설골상근이 관여한다. 설골상근은 두개골에서 일어나, 설골(hyoid bone)에 붙는 근이다. 설골은 하악골과 흉골의 사이에 있는 U자형을 나타내는 작은 뼈이다. 설골상근은 삼킴 과정에서 설골이 올라오도록 하여, 음식이 기도로 들어가는 흡인(aspiration) 증상을 막아 준다. 따라서, 삼킴 동작에서 설골상근이 원할 하게 움직이지 않으면, 불충분한 설골의 상승으로 인해 음식이나 물이 기도로 흡인되는 현상이 발생된다. 따라서, 설골상근의 운동성 저하로 인해 흡인 현상이 발생되는 사람들은 설골상근의 강화를 위한 운동이 필요하다.
본 발명은 설골상근을 효과적으로 운동할 수 있는 설골상근 운동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 신장성 수축의 형태로 설골상근 운동을 수행할 수 있는 설골상근 운동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 설골상근의 운동 상태를 효과적으로 측정할 수 있는 설골상근 운동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 설골상근의 운동을 효과적으로 관리할 수 있는 설골상근 운동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 설골상근의 운동을 보조하는 설골상근 운동 시스템에 있어서, 상기 설골상근 운동 시스템은 사용자의 머리에 착용되는 운동 보조 장치를 포함하고, 상기 운동 보조 장치는, 사용자의 아래턱뼈 부분을 둘러싸도록 착용되어, 적어도 일부 영역이 턱과 목 사이에서 설골상근이 위치된 영역과 접하도록 제공되어, 설골상근의 신장성 수축 운동을 보조하는 운동 보조부; 및 상기 운동 보조부에 위치되어, 설골상근의 운동 정도를 감지할 수 있는 센서를 포함하는 설골상근 운동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 센서는 압력 센서로 제공될 수 있다.
또한, 상기 운동 보조 장치는, 헤드셋 형태로 제공되어, 사용자의 머리에 씌워 질 수 있는 착용부를 더 포함하고, 상기 운동 보조부의 양측 단부는 상기 착용부에 고정될 수 있다.
또한, 상기 설골상근 운동 시스템은 상기 센서와 연결되어, 상기 센서가 제공하는 신호 중 설골상근이 이완될 때 수신되는 이완 신호 값과, 설골상근이 신장성 수축될 때 수신되는 수축 신호 값의 차이를 통해 운동 강도 값을 산출하는 관리 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 관리 장치는, 상기 센서에서 수신된 신호를 처리하여 상기 운동 강도 값을 산출하는 처리부; 및 상기 운동 강도 값을 운동 이력 데이터로 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 관리 장치는 상기 센서에서 새로 수신되는 신호를 통해 산출된 운동 강도 값이 상기 운동 이력 데이터의 운동 강도 값의 최대값보다 한계 오차 값을 초과하여 크거나, 상기 운동 이력 데이터의 운동 강도 값의 최소값보다 한계 오차 값을 초과하여 작으면 상기 운동 보조 장치가 잘못 착용된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 관리 장치는, 상기 센서에서 수신된 신호를 처리하여 상기 운동 강도 값을 산출하는 처리부; 및 상기 운동 보조 장치가 올바르게 착용된 상태인지 여부를 판단하는 기준이 되는 오착용 감지 값을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 관리 장치는 상기 센서에서 수신된 신호를 통해 산출된 운동 강도 값이 상기 오착용 감지 값을 벗어나면 상기 운동 보조 장치가 잘못 착용된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 센서는 상기 운동 보조 장치가 올바르게 착용되면 턱과 목을 연결하는 영역을 기준으로 양측으로 대칭되는 영역에 위치되게 제공되고, 상기 관리 장치는 각각의 센서에서 수신된 신호의 차이가 설정 값을 초과하면 상기 운동 보조 장치가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 설골상근을 효과적으로 운동할 수 있는 설골상근 운동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 신장성 수축의 형태로 설골상근 운동을 수행할 수 있는 설골상근 운동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 설골상근의 운동 상태를 효과적으로 측정할 수 있는 설골상근 운동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 설골상근의 운동을 효과적으로 관리할 수 있는 설골상근 운동 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설골상근 운동 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 운동 보조 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 운동 보조 장치가 사용자의 머리에 착용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 센서의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 설골상근이 운동 되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 설골상근이 운동 될 때, 센서에서 감지된 신호를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 관리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 출력부의 출력 화면을 나타내는 도면이다.
도 10은 센서에서 수신된 신호가 관리되는 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설골상근 운동 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 설골상근 운동 시스템(1)은 운동 보조 장치(10) 및 관리 장치(20)를 포함할 수 있다.
설골상근 운동 시스템(1)은 사용자가 설골상근(Suprahyoid muscles)을 운동하는 것을 보조한다. 삼킴 동작은 사람이 음식을 입에 넣은 후, 음식을 식도로 넘기는 과정에서 발생된다. 삼킴 동작에는 설골상근이 관여한다. 설골상근은 두개골에서 일어나, 설골(hyoid bone)에 붙는 근이다. 설골은 하악골과 흉골의 사이에 있는 U자형을 나타내는 작은 뼈이다. 설골상근은 삼킴 과정에서 설골이 올라오도록 하여, 음식이 기도로 들어가는 흡인(aspiration) 증상을 막아 준다. 뇌졸중 환자나 신경근육병 환자 등과 같이 삼킴 동작에 장애가 있는 사람들은 설골상근의 위약으로 인해 삼킴 과정에서 불충분한 설골의 상승으로 인해 음식이나 물이 기도로 흡인되는 경우가 많다. 따라서, 삼킴 과정에서 흡인 증상이 있는 사람들은 설골상근의 강화를 위한 운동이 필요하다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 운동 보조 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 운동 보조 장치가 사용자의 머리에 착용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 운동 보조 장치(10)는 착용부(110), 운동 보조부(130) 및 센서(140)를 포함할 수 있다.
운동 보조 장치(10)는 사용자의 머리에 착용되어, 사용자가 효과적으로 설골상근의 운동을 수행하는 것을 보조 한다.
착용부(110)는 운동 보조 장치(10)가 사용자의 머리에 고정되게 할 수 있다. 일 예로, 착용부(110)는 헤드셋 형태로 제공되어, 사용자의 머리 부분에 씌워 지는 형태로 착용 가능하게 제공될 수 있다.
착용부(110)는 설정 폭 및 설정 길이를 가지고, 일 측면이 사람의 머리의 외측 둘레에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로, 착용부(110)는 사람의 정수리 부분에서 아래쪽을 향하는 부분에 대응되는 형상으로 제공되어, 사용자의 머리에 위쪽에서 아래쪽으로 씌워지는 형태로 착용 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 착용부(110)는 사람의 정수리에서 아래쪽을 향하는 부분에 대해 상부가 앞쪽 또는 뒤쪽으로 설정 각도 기울어진 부분에 대응되는 형상으로 제공되어, 사용자의 머리에 비스듬히 기울어지게 씌워지는 형태로 착용 가능하게 제공될 수 도 있다. 착용부(110)는 합성 수지 등으로 제공되어 탄성 변형 가능하게 제공될 수 있다. 착용부(110)는, 사용자의 머리에 씌워지면, 양측 단부가 사용자의 머리의 측부에 밀착되게 제공될 수 있다.
착용부(110)의 일측에는 보조 착용부(120)가 연결될 수 있다. 보조 착용부(120)는 사용자의 머리에 착용되어, 운동 보조 장치(10)가 사용자의 머리에서 설정 위치에 정렬되도록 할 수 있다. 보조 착용부(120)는 설정 폭 및 설정 길이를 가지고, 일 측면이 사람의 머리의 외측 둘레에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 보조 착용부(120)는 일측 단부 또는 양측 단부가 착용부(110)에 연결되고, 보조 착용부(120)의 길이 방향은 착용부(110)의 길이 방향에 대해 설정 각도 경사지게 제공될 수 있다. 일 예로, 운동 보조 장치(10)가 사용자에게 착용되면, 보조 착용부(120)는 사용자의 이마 부분을 지나게 제공될 수 있다. 보조 착용부(120)의 단부는 착용부(110)의 단부에 연결될 수 있다.
운동 보조부(130)는 사용자의 아래턱뼈 부분을 둘러싸도록 착용되어, 적어도 일부 영역이 턱과 목 사이에서 설골상근이 위치된 영역과 접하도록 제공될 수 있다. 운동 부조부(130)의 양측 단부는 착용부(110)에 고정될 수 있다.
운동 보조부(130)는 지지부(131) 및 고정부(132)를 포함할 수 있다.
지지부(131)는 운동 보조부(130)의 중앙 영역에 위치될 수 있다. 운동 보조 장치(10)가 사용자의 머리에 착용되면, 지지부(131)는 적어도 일부 영역이 설골상근이 위치된 영역과 접하도록 제공될 수 있다. 지지부(131)는 설골상근이 위치된 영역에 대응되는 길이를 갖도록 제공될 수 있다. 일 예로, 지지부(131)는 설골상근이 위치된 영역을 중심으로 양측의 턱선 사이의 거리에 대응되는 길이를 갖도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 운동 보조부(130)가 사용자의 얼굴에 착용되면, 양측 턱선 사이에서 설골상근이 위치된 영역은 지지부(131)와 접하는 상태가 될 수 있다.
고정부(132)는 지지부(131)의 양측 단부에서 설정 길이를 가지고 연장되게 제공될 수 있다. 고정부(132)는 그 길이 방향이 지지부(131)의 길이 방향을 향하게 제공될 수 있다. 또한, 고정부(132)는 그 길이 방향이 지지부(131)의 길이 방향과 설정 각도 경사지게 제공될 수 도 있다. 고정부(132)의 양단은 착용부(110)에 연결될 수 있다. 일 예로, 고정부(132)의 양단은 착용부(110)의 단부에 연결될 수 있다.
운동 보조부(130)는 탄성을 가지고 길이가 가변 되게 제공될 수 있다. 일 예로, 지지부(131)는 탄성을 가지고 길이가 가변 가능하게 제공될 수 있다. 예를 들어, 지지부(131)는 직물 섬유, 합성 섬유, 실리콘, 라텍스 등의 소재의 밴드로 제공되어, 탄성을 가지고 길이가 가변 되게 제공될 수 있다. 또한, 지지부(131)는 영역별로 상이한 소재로 제공될 수 있다. 예를 들어, 지지부(131)는 사용자의 피부와 접는 면(내측면)과 내측면의 반대면(외측면)이 각각 상이한 소재로 제공되고, 내측면 부분과 외측면 부분이 서로 부착되는 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 지지부(131)는 탄성을 가지고 변형 가능하게 제공되면서, 사용 횟수 증가에 따른 변형이 방지되고 내구성이 향상되도록 제공될 수 있다.
다른 예로, 고정부(132)는 탄성을 가지고 길이가 가변 가능하게 제공될 수 있다. 예를 들어, 고정부(132)는 직물 섬유, 합성 섬유, 실리콘, 라텍스 등의 소재의 밴드로 제공되어, 탄성을 가지고 길이가 가변 되게 제공될 수 있다. 또한, 고정부(132)는 영역별로 상이한 소재로 제공될 수 있다. 예를 들어, 고정부(132)는 사용자의 피부와 접는 면(내측면)과 내측면의 반대면(외측면)이 각각 상이한 소재로 제공되고, 내측면와 외측면이 서로 부착되는 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 고정부(132)는 탄성을 가지고 변형 가능 하게 제공되면서, 사용 횟수 증가에 따른 변형이 방지되고 내구성이 향상되도록 제공될 수 있다.
또한, 지지부(131) 및 고정부(132)는 탄성을 가지고 길이가 가변 가능하게 제공될 수 있다. 이 때, 지지부(131)와 고정부(132)의 재질은 동일하거나 상이할 수 있다.
운동 보조부(130)에는 적어도 하나 이상의 센서(140)가 위치될 수 있다. 도 3에는 운동 보조부(130)에 2개의 센서(140)가 위치되는 경우가 예시적으로 도시되었다. 그러나, 이는 예시 적인 것이며, 센서(140)는 운동 보조부(130)에 1개 제공되거나, 3개 이상 제공될 수 도 있다.
센서(140)는 사용자가 운동 보조 장치(10)를 이용하여, 설골상근의 운동을 수행하는 동안, 설골상근의 운동 정도를 감지할 수 있다. 일 예로, 센서(140)는 압력 센서(140)로 제공될 수 있다. 이에 따라서, 사용자가 운동 보조 장치(10)를 이용하여 설골상근의 운동을 수행하는 과정에서 운동 보조부(130)에 힘이 가해지면, 센서(140)는 이를 감지할 수 있다. 센서(140)는 관리 장치(20)에 연결되어, 감지된 신호를 관리 장치(20)로 제공할 수 있다.
도 4는 센서의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서(140)는 가변 저항을 포함하도록 제공될 수 있다. 가변 저항은 분배 저항(141)과 직렬 연결되도록 제공될 수 있다. 분배 저항(141)은 그라운드에 연결될 수 있다. 전원부(142)는 가변 저항과 분배 저항(141)의 양단에 연결되어, 가변 저항과 분재 저항에 전압을 인가할 수 있다.
전원부(142)는 배터리 형태로 제공되어, 운동 보조 장치(10)의 일측에 수용되는 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 배터리 형태로 제공되는 전원부(142)는 착용부(110)의 일측에 수용되는 형태로 제공될 수 있다. 배터리는 교체 타입, 충전 타입 또는 교체 및 충전이 가능한 타입으로 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 전원은 운동 보조 장치(10)의 외측에 위치되고, 전원부(142)는 운동 보조 장치(10)의 일측에 위치되어 전원과 센서(140)를 연결하는 도선으로 제공될 수 있다.
센서(140)와 분배 저항(141)이 연결되는 노드는 출력 단자로 제공되어, 관리 장치(20)와 연결될 수 있다. 센서(140)의 출력 단자에는 증폭기(143)가 제공될 수 있다. 증폭기(143)는 센서(140)에서 출력되는 신호를 증폭한 후 관리 장치(20)로 제공할 수 있다. 일 예로, 증폭기(143)는 네거티브 피드백을 갖도록 구성될 수 있다.
센서(140)에 압력이 작용하면, 센서(140)의 저항 값은 변화한다. 이에 따라, 센서(140)와 분배 저항(141)의 합에 대한 분배 저항(141)의 비가 변화되어, 분배 저항(141)의 양단에 인가되는 전압의 크기가 변화된다. 그리고, 분배 저항(141)에 인가되는 전압의 크기를 통해, 센서(140)에 작용하는 압력을 도출할 수 있다. 일 예로, 센서(140)는 압력이 작용하면 저항 값이 작아지도록 제공될 수 있다. 또한, 센서(140)는 작용하는 압력이 증가되면 저항 값이 직선 또는 곡선 형태로 작아지도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 분배 저항(141)의 양단에 인가되는 전압이 커지는 정도를 통해, 센서(140)에 작용하는 압력을 감지할 수 있다.
또 다른 예로, 센서(140)는 압력이 작용하면 저항 값이 증가되도록 제공될 수 도 있다. 이에 따라, 분재 저항의 양단에 인가되는 전압이 작아지는 정도를 통해, 센서(140)에 작용하는 압력을 감지할 수 있다.
도 5 및 도 6은 설골상근이 운동 되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 설골상근이 운동 될 때, 센서에서 감지된 신호를 나타내는 도면이다.
도 5은 사용자가 설골상근을 가만히 둔 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 사용자가 설골상근을 수축시킨 상태를 나태는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 사용자는 운동 보조 장치(10)를 착용한 상태에서 운동을 수행할 수 있다.
사용자가 운동 보조 장치(10)를 착용하면, 운동 보조 장치(10)는 착용부(110)에 의해 사용자의 머리에 고정되고, 운동 보조부(130)는 사용자의 머리 아래쪽을 감싸면서 턱과 목 사이에서 설골상근이 위치되는 부분과 접하도록 제공된다. 이 때, 운동 보조부(130)는 탄성을 가지고 길이가 가변 가능하게 제공됨에 따라, 사용자는 운동 보조부(130)가 설골상근이 위치된 부분을 가볍게 밀어주는 것을 느낄 수 있다.
사용자는 운동 보조 장치(10)를 착용한 상태에서 설골상근의 수축과 이완을 적어도 1회 이상 수행하면서, 설골상근의 운동을 수행할 수 있다. 이때, 사용자는 설골상근이 신장성 수축(eccentric contraction)을 하면서 운동이 이루어 지도록 할 수 있다. 신장성 수축은 근의 길이가 길어지며 늘어나는 상태에서의 수축이다. 신장성 수축은 신장성 수축을 할 때 가능 큰 근수축이 발생될 수 있다. 이에 따라, 신장성 수축의 형태로 설골상근 운동을 수행하면, 운동 효과가 향상될 수 있다. 이를 위해, 사용자는 입이 벌어진 정도가 변하지 않도록 한 상태에서, 턱과 목 사이 부분을 아래쪽으로 볼록하게 부풀려, 설골상근이 신장성 수축이 되게 할 수 있다. 일 예로, 사용자는 입을 다문 상태를 유지하면서, 설골상근을 신장성 수축시킬 수 있다. 이후, 설골상근에서 힘을 빼면 설골상근은 이완이 될 수 있다. 사용자는 이와 같은 동작을 반복하면서 설골상근의 운동을 수행할 수 있다.
설골상근 운동이 이루어 지는 동안, 운동 보조부(130)는 설골상근이 위치된 부분과 접촉된 상태를 유지한다. 이에 따라, 사용자는 운동 보조부(130)가 접한 부분을 인지하면서 의식적으로 설골상근의 운동을 수행하게 되어, 운동의 효율성이 향상될 수 있다. 또한, 운동이 이루어 지는 동안 운동 보조부(130)는 설골상근에 힘을 가하게 되어, 사용자가 설골상근을 신장성 수축시키는데 필요한 힘이 증가되어 운동 효율이 향상될 수 있다.
센서(140)는 운동이 이루어 지는 동안, 설골상근의 운동 상태를 감지할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 센서(140)가 압력 센서(140)로 제공되면, 센서(140)는 설골상근의 운동 상태를 직접적으로 감지할 수 있다. 구체적으로, 설골상근이 신장성 수축을 하면서 운동이 이루어 지면, 사용자의 턱과 목 사이 부분은 아래쪽으로 내려오는 상태와 위쪽으로 올라가는 상태를 오가게 된다. 이에 따라, 설골상근이 신장성 수축될 때는 운동 보조부(130)에 가해지는 힘이 증가되고, 설골상근이 이완될 때는 운동 보조부(130)에 가해지는 힘이 감소된다. 이에 따라, 센서(140)는 설골상근의 수축 및 이완의 상태를 직접적으로 감지할 수 있다.
다른 대안으로, 센서(140)는 근전도 센서일 수 있다. 근전도 센서(140)는 근과 연결되는 신경에서 발생되는 신호를 감지할 수 있다. 근전도 센서(140)에 의해 감지되는 신호는 설골상근의 운동 상태가 아닌, 설골상근을 움직이기 위한 신경 신호를 감지한다. 그러나, 동일한 크기의 신경 신호에 대응하여 근육이 반응하는 정도는 사람에 따라 편차가 있다. 또한, 근전도 센서(140)와 실제 신경이 지나는 부분과의 상대적 위치에 따라, 실제 신경에서 발생된 신호의 크기가 동일하여도 근전도 센서(140)에서 감지되는 신호의 크기는 달라질 수 있다. 이에 따라, 근전도 센서(140)의 경우 설골상근의 운동 상태를 효과적으로 감지할 수 없고, 센서(140)를 숙련 정도에 따라 적절한 장소에 위치되게 하는지 여부에 따라 측정 결과가 달라는 한계가 있다.
도 8은 도 1의 관리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 관리 장치(20)는 처리부(210), 메모리(220), 출력부(230) 및 입력부(240)를 포함할 수 있다.
관리 장치(20)는 운동 보조 장치(10)에서 수신되는 신호를 기초로 사용자가 효과적인 설골상근 운동을 수행하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 관리 장치(20)는 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop)등과 같은 컴퓨터일 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 스마트폰 등과 같은 휴대용 단말기로 제공되고, 휴대용 단말기은 관리 장치(20)로 동작되기 위한 설정 프로그램이 설치된 상태일 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 설골상근 운동 시스템(1)을 구성하는 전용 단말기 형태로 제공될 수 도 있다. 관리 장치(20)는 운동 보조 장치(10)와 유선 연결 또는 무선 연결의 방식으로 연결될 수 있다. 관리 장치(20)는 센서(140)로부터 설골상근의 운동 상태에 대한 신호가 수신되면, 운동 보조 장치(10)가 올바르게 착용되었는지 여부를 판단할 수 있는 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 센서(140)로부터 수신된 신호를 저장하고, 설골상근의 개선 상태에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
처리부(210), 메모리(220), 출력부(230) 및 입력부(240)는 물리적으로 각각이 분리되어 구현되거나 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있다. 여기서, 처리부(210)는 메모리(220), 출력부(230) 및 입력부(240)를 제어할 수 있고, 센서(140)에서 입력되는 신호를 처리할 수 있고 소정의 프로그램에 따라 메모리(220)에 저장된 데이터를 읽어와 처리할 수 있는 프로세서로 이해될 수 있다.
처리부(210)는 메모리(220)에 저장된 프로그램을 실행시키고, 저장된 데이터, 센서(140)에서 수신된 신호를 프로그램에 적용시킬 수 있다. 처리부(210)는 센서(140)에서 수신된 신호가 설정 형태로 출력부(230)에 표시되거나, 메모리(220)에 저장되게 할 수 있다. 또한, 처리부(210)는 센서(140)에서 수신된 신호를 운동 이력 데이터로 처리한 후 메모리(220)에 저장되거나 출력부(230)에 출력되게 할 수 있다. 또한, 처리부(210)는 센서(140)에서 수신된 신호를 이용하여, 운동 보조 장치(10)가 올바르게 착용되었는지 여부를 판단할 수 있다.
메모리(220)에는 센서(140)에서 수신된 신호, 처리부(210)가 처리한 데이터, 센서(140)에서 수신된 신호를 처리 및 관리하기 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 또한, 메모리(220)에는 오착용 감지 값이 저장될 수 있다. 여기에서, 메모리(220)는 전원이 공급 되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치를 통칭하는 것일 수 있다.
출력부(230)는 처리부(210)가 처리한 데이터가 사람이 인식 가능한 형태로 표시되게 할 수 있다. 일 예로, 출력부(230)는 데이터를 시각적으로 인식 가능한 형태로 출력하는 디스플레이 일 수 있다. 또한, 출력부(230)는 사용자에게 설정 메시지를 청각적으로 인식 가능한 형태로 출력하는 스피커 등일 수 있다.
입력부(240)는 사용자가 관리 장치(20) 조작을 위한 데이터를 입력 가능하게 할 수 있다. 일 예로, 입력부(240)는 터치 스크린, 키보드 등의 형태로 제공될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 출력부의 출력 화면을 나타내는 도면이고, 도 10은 센서에서 수신된 신호가 관리되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 관리 장치(20)는 센서(140)에서 수신된 신호를 사용자가 인식 가능하게 표시할 수 있다. 일 예로, 관리 장치(20)는 센서(140)에서 수신된 신호를 그래프 형식으로 제공할 수 있다. 그래프의 가로축은 시간이고 세로축은 신호의 강도일 수 있다. 그래프에서 세로축 값이 아래쪽에 위치된 구간은 설골상근이 이완된 상태에서의 센서(140)의 신호 값(이하, 이완 신호 값) 이고, 위쪽에 위치된 구간은 설골상근이 신장성 수축된 상태에서의 센서(140)의 신호 값(이하, 수축 신호 값)이다. 이에 따라, 사용자는 이완 신호 값과 수축 신호 값 사이의 차이(이하, 운동 강도 값)를 통해 시각적으로 어느 정도의 강도로 설골상근이 신장성 수축되고 있는지 인지할 수 있다.
이완 신호 값은 센서(140)에 작용하는 압력이 0이 아닌 것을 나타낼 수 있다. 이는, 설골상근이 이완된 상태에서도 운동 보조부(130)가 사용자의 얼굴과 접하도록 제공되는데 기인할 수 있다. 또한, 이완 신호 값은 동일한 사용자가 착용할 때 마다, 또는 사용자가 달라 짐에 따라 달라 질 수 있다. 이는, 운동 보조 장치(10)를 착용할 때 사용자의 얼굴과 운동 보조 장치(10)의 정렬관계가 완전히 동일하지 않은 점, 사용자 마다 얼굴의 형상에 차이가 있는 점 등으로 인해 설골상근이 이완된 상태에서 운동 보조부(130)에 가해는 압력이 상이한 점 등에 기인할 수 있다. 이에 따라, 관리 장치(20)는 이완 신호 값이 그래프의 세로 축 상에서 설정 위치에 오도록 바이어싱(biasing)을 하여 표시할 수 있다. 일 예로, 관리 장치(20)는 이완 신호 값이 세로 축 상의 0에 위치되도록 바이어싱을 하여, 센서(140)에서 수신된 신호를 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 관리 장치(20)는 센서(140)에서 수신되는 신호를 처리하여, 운동 강도 값이 직접 숫자, 그래프 등의 형태로 표현되게 할 수 있다.
또한, 관리 장치(20)는 매회 센서(140)에서 수신되는 신호를 처리하여 운동 이력 데이터의 형태로 관리할 수 있다. 일 예로, 운동 이력 데이터는 센서(140)로부터 신호가 수신된 시간에 대한 정보(예를 들어, 운동이 이루어진 날짜), 운동이 이루어 지는 동안 운동 강도 값의 최대 값, 운동 강도 값의 최소 값, 운동 지속 시간 등을 포함할 수 있다. 그리고, 관리 장치(20)는 운동 이력 데이터의 전부 또는 일부를 출력부(230)에 표시할 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 사용자의 조작에 의해 운동 이력 데이터의 항목 중 선택된 항목이 출력부(230)에 표시되게 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 운동이 이루어진 날짜, 운동 지속 시간 등의 이력을 통해 자신이 운동을 지속적으로 수행하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 운동 강도 값의 변화를 통해 운동의 효과가 어떻게 나타나고 있는 지 확인할 수 있다.
또한, 관리 장치(20)는 2명 이상의 사용자에 대한 운동 이력 데이터를 별개로 관리할 수 있다. 예를 들어, 관리 장치(20)는 사용자가 운동 이력 데이터를 관리할 계정을 만들고, 운동 보조 장치(10)를 사용할 때 센서(140)가 제공하는 신호가 운동 이력 데이터로 저장될 계정을 선택 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 2명 이상의 사용자는 각각 자신의 운동 이력 데이터를 관리하는 계정을 개별적으로 생성할 수 있다. 이후, 사용자는 2개 이상의 계정 중에 자신의 계정을 선택하여 센서(140)에서 송신되는 신호가 운동 이력 데이터로 저장되게 할 수 있다.
또한, 관리 장치(20)는 센서(140)에서 수신되는 신호를 이용하여 운동 보조 장치(10)의 착용 상태를 감지할 수 있다. 일 예로, 운동 보조 장치(10)는 사람의 머리에 올바르게 착용된 상태에서 사용되면, 센서(140)를 통해 감지되는 운동 강도 값이 설정 범위 내에서 측정 되도록 설계될 수 있다. 그리고, 관리 장치(20)에는 오착용 감지 값이 제공될 수 있다. 오착용 감지 값은 운동 보조 장치(10)의 설계에 대응하여 설정 될 수 있다. 일 예로, 오착용 감지 값은 운동 보조 장치(10)가 올바르게 착용된 상태로 사용될 때 감지되는 운동 강도 값에 대응될 수 있다. 오착용 감지 값은 설정 상한 값으로 설정될 수 있다. 그리고, 운동 보조 장치(10)가 사용될 때, 센서(140)에서 수신된 신호에 의한 운동 강도 값이 오착용 감지 값 초과 또는 이상 인 경우, 관리 장치(20)는 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 오착용 감지 값은 설정 하한 값으로 설정될 수 있다. 그리고, 운동 보조 장치(10)가 사용될 때, 센서(140)에서 수신된 신호에 의한 운동 강도 값이 오착용 감지 값 이하 또는 미만인 경우, 관리 장치(20)는 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 오착용 감지 값은 상한 값 및 하한 값을 갖는 설정 범위로 설정될 수 있다. 그리고, 운동 보조 장치(10)가 사용될 때, 센서(140)에서 수신된 신호에 의한 운동 강도 값이 오착용 감지 값을 벗어나는 경우, 관리 장치(20)는 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단되면, 관리 장치(20)는 출력부(230)에 오착용 상태임을 알리는 메시지가 출력되게 할 수 있다. 이와 같은 오착용 상태는 운동 보조부(130)가 착용이 예정된 위치에서 턱 쪽 또는 목 쪽을 향해 벗어난 상태, 운동 보조부(130)가 꼬여 있거나 접혀 있는 상태 등일 수 있다.
또 다른 예로, 관리 장치(20)는 운동 이력 데이터를 이용하여 운동 보조 장치(10)의 착용 상태를 감지할 수 있다. 일 예로, 동일 사용자가 2회차 이상 운동 보조 장치(10)를 사용하면, 관리 장치(20)는 센서(140)에서 수신되는 신호를 운동 이력 데이터와 비교할 수 있다. 그리고, 관리 장치(20)는 운동 강도 값이 운동 이력 데이터 상의 운동 강도 값의 최대값보다 한계 오차 값을 초과하여 크면, 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 한계 오차 값은 0보다 크게 설정 될 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 운동 강도 값이 운동 이력 데이터 상의 운동 강도 값의 최소값보다 한계 오차 값을 초과하여 작으면, 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 한계 오차 값은 0이거나 또는 0보다 크게 설정 될 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 운동 강도 값이 운동 이력 데이터 상의 운동 강도 값의 최대값 및 최소값 사이를 한계 오차 값을 초과하여 벗어나면, 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 때, 최대값에 대한 한계 오차 값과 최소값에 대한 한계 오차 값은 동일하거나 상이하게 설정될 수 있다. 운동 이력 데이터 상에 운동이 이루어진 날짜가 2회 이상 있을 때, 관리 장치(20)가 운동 보조 장치(10)의 착용 상태 감지를 위해 사용하는 최소값, 최대값 또는 최소값과 최대값은 가장 앞선 날짜의 것, 가장 최근 날짜의 것, 또는 가장 앞선 날짜와 가장 최근 날짜 사이의 것이 사용될 수 있다. 또한, 최소값과 최대값은 동일한 날짜 또는 다른 날짜의 것일 수 있다.
또 다른 예로, 센서(140)가 복수 제공될 때, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신되는 신호를 이용하여 운동 보조 장치(10)의 착용 상태를 감지할 수 있다.
센서(140)가 복수 제공될 때, 각각의 센서(140)는 운동 보조 장치(10)가 올바르게 착용되면 턱과 목을 연결하는 영역을 기준으로 양측으로 대칭되는 영역에 위치되게 제공될 수 있다. 그리고, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신된 신호의 차이가 설정 값을 초과하면 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신된 신호에서 이완 신호 값 사이의 차이가 설정 값을 초과하면 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신된 신호에서 수축 신호 값 사이의 차이가 설정 값을 초과하면 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신된 신호에서 운동 강도 값이 사이의 차이가 설정 값을 초과하면 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 관리 장치(20)는 각각의 센서(140)에서 수신된 신호에서, 이완 신호 값, 수축 신호 값, 운동 강도 값 중 2개 이상을 고려하고, 각각의 센서(140)에서 수신된 신호의 이완 신호 값 사이의 차이, 수축 신호 값 사이의 차이, 운동 강도 값 사이의 차이 중 적어도 하나 이상이 설정 값을 초과하면 운동 보조 장치(10)가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 운동 보조 장치 20: 관리 장치
110: 착용부 120: 보조 착용부
130: 운동 보조부 140: 센서
210: 처리부 220: 메모리
230: 출력부 240: 입력부

Claims (7)

  1. 설골상근의 운동을 보조하는 설골상근 운동 시스템에 있어서,
    상기 설골상근 운동 시스템은 사용자의 머리에 착용되는 운동 보조 장치를 포함하고,
    상기 운동 보조 장치는,
    사용자의 아래턱뼈 부분을 둘러싸도록 착용되어, 적어도 일부 영역이 턱과 목 사이에서 설골상근이 위치된 영역과 접하도록 제공되어, 설골상근의 신장성 수축 운동을 보조하는 운동 보조부; 및
    상기 운동 보조부에 위치되어, 설골상근의 운동 정도를 감지할 수 있는 센서를 포함하되,
    상기 센서와 연결되어, 상기 센서가 제공하는 신호 중 설골상근이 이완될 때 수신되는 이완 신호 값과, 설골상근이 신장성 수축될 때 수신되는 수축 신호 값의 차이를 통해 운동 강도 값을 산출하는 관리 장치를 더 포함하고,
    상기 관리 장치는,
    상기 센서에서 수신된 신호를 처리하여 상기 운동 강도 값을 산출하는 처리부; 및
    상기 운동 강도 값을 운동 이력 데이터로 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 관리 장치는 상기 센서에서 새로 수신되는 신호를 통해 산출된 운동 강도 값이 상기 운동 이력 데이터의 운동 강도 값의 최대값보다 한계 오차 값을 초과하여 크거나, 상기 운동 이력 데이터의 운동 강도 값의 최소값보다 한계 오차 값을 초과하여 작으면 상기 운동 보조 장치가 잘못 착용된 상태인 것으로 판단하는 설골상근 운동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 압력 센서로 제공되는 설골상근 운동 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운동 보조 장치는,
    헤드셋 형태로 제공되어, 사용자의 머리에 씌워 질 수 있는 착용부를 더 포함하고,
    상기 운동 보조부의 양측 단부는 상기 착용부에 고정되는 설골상근 운동 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 운동 보조 장치가 올바르게 착용되면 턱과 목을 연결하는 영역을 기준으로 양측으로 대칭되는 영역에 위치되게 제공되고,
    상기 관리 장치는 각각의 센서에서 수신된 신호의 차이가 설정 값을 초과하면 상기 운동 보조 장치가 잘못 착용된 상태일 수 있는 것으로 판단하는 설골상근 운동 시스템.
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