KR102129488B1 - 자세 교정이 가능한 헬스 케어 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세 교정이 가능한 헬스 케어 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨어러블밴드를 착용한 사용자의 움직임을 통해 운동 정보를 입력받아, 기저장된 교정데이터와의 비교를 통해, 웨어러블밴드를 착용한 사용자가 올바른 운동을 진행 가능하도록 하는 헬스 케어 기기에 관한 것이다.

Description

자세 교정이 가능한 헬스 케어 기기{Healthcare Devices with Posture correction}

본 발명은 자세 교정이 가능한 헬스 케어 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨어러블밴드를 착용한 사용자의 움직임을 통해 운동 정보를 입력받아, 기저장된 비교데이터와의 비교를 통해, 웨어러블밴드를 착용한 사용자가 올바른 운동을 진행 가능하도록 하는 헬스 케어 기기에 관한 것이다.

현대를 살아가는 사람들은 건강의 증진을 위해 운동을 하고 있으나, 사용자 개개인의 운동 능력 및 운동 방법에 따라 정확한 운동이 이루어지지 않는 경우가 있다. 개개인이 퍼스널트레이너(PT)의 도움을 받아 운동을 진행할 경우, 정확한 운동이 가능하지만, 이는 비용도 비싸며, 퍼스널트레이너의 스케쥴도 함께 고려하여야 하여 많은 불편함이 있다.

하지만, 현재, 각종 운동을 진행함에 있어, 운동시의 동작에 대한 모니터링은 주로 운동시의 동영상 정보를 기록하여 운동자에게 피드백하는 방법에 의해 이루어지고 있다.

이러한 영상 정보를 기록하기 위해서, 운동자는 영상 기록 장치를 별도로 구비하여야 하고, 이러한 장치를 조작하는 조력자도 함께 동행해야 한다.

또한, 이러한 영상 기록 장치는 운동자의 움직임 패턴을 기록할 수 없으며, 선수 또는 전문가와의 운동 비교가 불가하여 정밀한 분석이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 사용자가 혼자 운동시에도 직접 운동 패턴을 확인 가능하도록 하기 위한 것이다.

사용자가 혼자 운동시에도 정확한 모니터링을 통해 정확한 운동이 가능하도록 앱을 통해 운동정보를 제공하여, 정확한 운동법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

운동시 사용자의 움직임을 통해 운동 자세 교정을 진행하는 헬스 케어 기기에 있어서, 사용자의 인체에 착용되어 사용자의 움직임을 감지하고, 사용자의 생체신호를 측정하는 웨어러블밴드, 상기 웨어러블밴드에 구비된 센서부 및 상기 센서부에서 측정된 값을 저장하는 데이터베이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 웨어러블밴드는 사용자의 팔 다리 등에 착용가능 하도록 탄성재질의 밴드로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 웨어러블밴드는 길이조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 데이터베이스부는 입력받은 데이터의 오차범위를 설정하여 비교데이터로 저장하고, 상기 비교데이터는 어플리케이션에 교정데이터로 저장되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 헬스 케어 기기는 비교부를 더 구비하며, 상기 비교부는 측정 값과 교정데이터를 비교하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 사용자 혼자 운동 시에도, 움직임을 읽어 운동정보를 직접 확인 가능하며, 상기 운동정보 값과 기 저장된 비교데이터를 비교하여 정확한 운동을 진행 가능하다.

또한, 사용자의 신체에 직접 착용하는 밴드 형태로, 그 형태가 비교적 간단하고 크기가 작아 언제 어디서나 사용가능하며, 비용이 절감되는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 착용 모습을 나타낸 도면.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 운동 모습을 나타낸 도면.
도3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 운동 모습을 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블밴드를 나타낸 도면.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비교데이터 수집을 나타낸 도면.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동시 비교를 나타낸 도면.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 착용 모습을 나타낸 도면이며, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 운동 모습을 나타낸 도면이다. 도1 내지 도2를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 헬스 케어 기기는 운동시 사용자의 움직임을 통해 운동 자세 교정을 진행하기 위해, 사용자의 인체에 직접 착용된다.

즉, 사용자의 인체에 착용되어 사용자의 움직임을 감지하고, 사용자의 생체신호를 측정하는 웨어러블밴드의 형태로 사용자가 직접 착용 가능하도록 형성된다.

또한, 팔, 다리 등 다양한 곳에 착용하여 사용가능하다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이 스쿼트를 진행함에 있어, 팔 또는 다리에 착용하여, 팔의 높낮이를 확인 가능하고, 발의 움직임을 확인 가능하다.

또한, 다른 실시예에 따라, 상하, 좌우, 전후를 포함하는 머리측 3축 방향 가속도 센서를 포함하여 이루어질 수 있다. 사용자의 머리에 착용되는 머리측 센서, 상하, 좌우, 전후를 포함하는 허리측 3축 방향 가속도 센서 및 사용자의 위치를 측정하는 위치 측정 센서를 포함하여 이루어질 수도 있다.

도3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 운동 모습을 나타낸 도면이다. 도3을 참조하면, 상기 웨어러블밴드는 팔 다리에 각각 하나씩 착용하는 것이 아닌 한쪽 팔에 다수개의 웨어러블밴드를 착용하는 것 또한 가능하다.

또한, 다른 실시예에 따라, 상기 웨어러블밴드는, 운동 종류에 따라 다수의 밴드형 디바이스, 모션인식 디바이스 및 센서 디바이스의 조합으로 구성될 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블밴드를 나타낸 도면이다. 도4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헬스 케어 기기에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도4에 도시된 바와 같이, 상기 웨어러블밴드는 센서부 및 밴드로 형성되어 있다. 상기 센서부는 내부에 센서를 포함하기 위한 공간이 형성되어 있다.

즉, 상기 웨어러블밴드는 센서부가 구비되어 있으며, 상기 센서부는, 사용자의 운동에 필요한 센서를 다수개 포함할 수 있다. 예를 들어, 운동시 사용자의 각속도를 알고자 할 경우, 상기 센서부에 각속도를 측정가능한 센서를 포함할 수 있으며, 각속도와 가속도를 동시에 측정하고자 할 경우, 각속도측정센서 및 가속도측정센서를 모두 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서는 6축(가속도 및 자이로) 센서를 포함 할 수도 있으며, 상기 6축(가속도 및 자이로)센서가 사용자 신체의 높낮이와 방향 정보를 측정할 수 있다.

또한, 상기 센서부는, 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서, 근전도센서, 심박센서가 구성될 수 있으며, 통신 단말기와 무선통신이 가능한 블루투스 모듈을 포함할 수 있으며, 구동을 위한 배터리를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부에 구동을 위한 추가 부재가 수용되었을 경우, 예를 들면, 배터리가 수용되었을 경우, 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리의 충전잭과 배터리를 연결하기 위하여 관통홀이 더 형성 될 수 있다. 상기 관통홀은 상기 부재의 충전 등을 위해 구비된 것으로, 실시예에 따라 일측에만 형성될 수도 있다.

또한, 상기 센서가 센서부에 포함될 시, 별도의 고정부재(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 헬스 케어 기기는 상기 센서부에서 측정된 값을 저장하는 데이터베이스부를 더 포함하는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 웨어러블밴드는 사용자의 신체에 착용가능 하도록 탄성재질의 밴드로 형성된다. 사용자의 팔, 다리 등은 각자 모두 그 둘레가 다르므로, 어느 부위에나 사용 가능하도록 탄성 밴드로 형성될 수 있다. 또한, 상기 밴드는 금속 알러지 등이 있는 사람들도 착용 가능하도록 실리콘으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 웨어러블밴드는 길이조절이 가능한 것을 특징으로 한다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 밴드는 결합홈과 결합부재를 구비하고 있다. 상기 밴드를 착용한 뒤, 결합부재를 결합홈에 끼워 결합 가능하다. 상기 결합홈이 밴드에 다수개 형성되어, 상기 결합홈과 결합부재를 통해 끼움결합을 하므로 신체 어디에나 사용 가능하다.

또한, 상기 결합홈과 결합부재가 끼움결합을 함에 있어, 상기 밴드는 밴드결합부와 결합 될 수 있다. 즉, 상기 결합부재가 밴드결합부를 통과하여 결합홈과 결합함으로써, 상기 센서부와도 결합되게 된다.

상기 센서부는 상기 데이터베이스부와 블루투스로 통신하는 것을 특징으로 한다. 상기 센서부는 무선통신을 기본으로 하며, 사용자의 운동정보를 앱에 전송하게 된다. 또한, 상기 센서부 내의 각각의 센서가 각각 블루투스 통신을 통하여 무선 통신하는 것 또한 가능하다.

또한, 상기 데이터베이스부는, 상기 센서부로부터 입력받은 사용자의 운동 데이터의 오차범위를 설정하여 비교데이터로 저장한다.

상기 비교데이터는 추후, 사용자가 운동시 추후 운동 데이터와 비교하기 위한 기데이터로, 전문 운동선수 또는 숙련된 운동자의 운동 데이터이다. 상기 비교데이터를 미리 저장하여, 추후 운동데이터와 비교 가능하다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비교 데이터 수집 순서를 나타낸 도면이다. 도5를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

먼저, 상기 센서부에 구비된 센서들은 각각 운동정보를 수집한다. 이는 비교데이터를 구축하기 위한 데이터로, 수집된 데이터는 데이터베이스에 저장되게 된다.

이때, 상기 데이터베이스는, 상기 수집된 데이터의 오차 범위를 설정하게 된다. 오차 범위 설정이란, 각 운동 데이터를 다수번 측정하여, 각/각속도 등을 반복적으로 측정하게 된다. 다수번 측정된 데이터를 바탕으로 오차범위를 설정하게 된다.

오차 범위가 설정된 데이터는 교정 데이터의 형태로 어플리케이션(앱)내의 데이터베이스에 저장되게 되고, 이는 추후 운동 시 적용되게 된다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동시 비교를 나타낸 도면이다. 도6을 참조하면, 상기 오차 범위가 설정된 교정데이터는, 어플리케이션 내에 저장되어 있게 되고, 사용자가 운동을 위해 상기 웨어러블밴드를 착용 한 뒤, 상기 어플리케이션의 교정데이터를 선택하게 된다.

이때, 상기 어플리케이션 내의 교정데이터는 다수개의 교정데이터가 저장될 수 있으며, 필요에 따라 선택하여 사용 가능하다. 예를 들면, 하나의 어플리케이션 내에 스쿼트 교정데이터, 런지 교정데이터, 재활운동 교정데이터 등 다양한 교정데이터를 동시에 저장 가능하며, 사용자가 웨어러블밴드를 착용한뒤, 런지 운동을 진행하고자 할 경우, 런지 교정데이터를 선택하여 본인의 운동 자세와 저장된 교정데이터를 비교 가능하다.

이때, 사용자의 운동 자세와 교정데이터와의 비교를 위해, 상기 헬스 케어 기기는 비교부를 더 구비한다.

상기 비교부는 측정 값과 교정데이터를 비교하는 것을 특징으로 하며, 이는 앱 내에 형성 될 수 있다.

즉, 다시말하면, 상기 센서부의 센서를 통해 입력된 다수번의 운동 데이터는 블루투스 통신을 통해, 상기 앱으로 전송된다. 이때 전송된 값들은 오차범위를 설정하고, 이를 교정데이터로 저장하게 된다. 이후, 운동 또는 재활훈련을 진행할 때, 사전에 저장한 교정데이터를 선택하여 사용자의 운동 동작과 비교 가능하다.

이때, 상기 앱은, 사용자에게 비교된 값을 출력 할 수 있다. 상기 교정데이터에 의해 비교된 값을, 음향, 도해, 영상 등을 포함하는 사용자가 인식 가능한 정보로서 변환하여 출력한다. 예를 들어, 보폭을 줄여야 할 경우가 있을 경우, 상기 앱 상의 스피커 기능을 이용하여 "보폭을 줄이세요" 와 같은 음성이 출력되도록 하거나, 경고음을 울리게 하여, 사용자가 최적의 보폭이 아님을 인지하고 보폭 자세를 바꾸도록 유도할 수 있다.

상기 앱은 사용자의 스마트폰과 같은 기기에 설치되는 것이 일반적이나, 실시예에 따라, 다양한 기기에 설치 될 수 있다.

또한, 상기 앱은 사용자 맞춤형 건강관리 콘텐츠, 다양한 운동 영상 콘텐츠, 재활환자간의 정보를 교류할 수 있는 SNS서비스, 랭킹서비스, 건강통계서비스 등이 제공될 수 있다. 또한, 다른 사용자와 교정데이터를 공유하여 사용하는 것 또한 가능하다. 또한, 상기 앱은 사용자의 운동정보를 전송받아 저장하며, 저장된 운동정보를 의료기관 또는 트레이너에게 제공하는 것 또한 가능하며, 의료기관 및 트레이너로부터 운동결과를 진단받아 저장하고, 진단결과와 사용자의 운동데이터를 분석하여 사용자의 요구에 맞는 사용자 맞춤형 운동 컨텐츠를 사용자에게 제공하는 것 또한 가능하다.

또한, 본 발명의 경우, 센서를 통해 동작을 인식할 시, 센서의 오류로 인해 측정값의 오류가 발생하였을 경우(이하 '센서 오류 대응'이라 한다), 헬스 케어 기기가 이에 어떻게 대응하여 처리할 것인지도 중요하다. 아래는 이에 대해 후술하기로 한다.

상기 센서의 오류가 발생하는지 여부를 추정하기 위한 방법으로, 교정데이터와 측정데이터를 비교하여 그 차이값을 확인 할 수 있다. 새로 측정된 사용자의 데이터와 기저장된 교정데이터의 차이가, 사용자가 기지정한 임계값 보다 클 경우, 오류로 판단하여 그에 따른 경고를 제공할 수 있다.

또한, 해당 시간내의 각 시간을 지정하여, 측정 데이터의 차이값들의 변화값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 1초에서의 차이값이 0.1의 수치를 나타내며, 2초에서의 차이값이 0.4의 값을 나타내며, 3초에서의 차이값이 0.5를 나타낼 때, 1초에서 2초사이는 그 변화값이 0.3이며, 2초에서 3초 사이의 변화값은 0.1임을 확인할 수 있다. 상기 변화값이 사용자가 기지정한 임계값 보다 클 경우, 오류로 판단하여 그에 따른 경고를 제공할 수 있다.

또한, 해당 시간내의 각 시간을 지정하여, 측정 데이터의 차이값들을 계산한 후, 상기 차이값들의 합을 통해 오류 여부를 확인 할 수 있다. 상기 차이값들의 합이 사용자가 기지정한 임계값을 초과할 경우, 상기 센서의 오류로 판단하여 그에 따른 경고를 제공할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

A : 사용자
100, 100a, 100b, 100c : 웨어러블밴드
110 : 밴드
111 : 결합홀
112 : 결합부재
120 : 센서부
121 : 센서수용부
122 : 관통홀
123 : 밴드결합부
130 : 덮개

Claims (6)

1. 운동시 사용자의 움직임을 통해 운동 자세 교정을 진행하는 헬스 케어 기기에 있어서,
   사용자의 인체에 착용되어 사용자의 움직임을 감지하고, 사용자의 생체신호를 측정하는 웨어러블밴드;
   상기 웨어러블밴드에 구비되며, 각속도를 측정하는 각속도측정센서를 포함하는 센서부;
   상기 센서부에서 측정된 측정데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및
   상기 측정데이터와 교정데이터를 비교하는 비교부;를 포함하며,
   상기 데이터베이스부는
   상기 센서부로부터 수집된 각속도를 포함한 다수의 운동 데이터를 바탕으로 오차범위를 설정하여 비교데이터로 저장하고,
   상기 비교데이터는
   스쿼트 교정데이터, 런지 교정데이터, 재활운동 교정데이터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 교정데이터로 저장되며,
   상기 헬스 케어 기기는,
   상기 교정데이터와 측정데이터를 비교하여 그 차이값을 확인하고, 사용자의 측정데이터와 기저장된 교정데이터의 차이가, 사용자가 기지정한 임계값보다 클 경우, 센서 오류로 판단하여 경고를 제공하거나,
   해당 시간내의 각 시간을 지정하여, 측정 데이터의 차이값들을 계산한 후, 상기 차이값들의 합이 사용자가 기지정한 임계값을 초과할 경우, 상기 센서의 오류로 판단하여 그에 따른 경고를 제공하며,
   상기 웨어러블밴드는
   사용자의 팔 또는 다리에 착용 가능하도록 탄성재질의 실리콘 밴드로 형성되며,
   길이조절이 가능하며,
   상기 센서부는
   상기 데이터베이스부와 블루투스로 통신하는 것을 특징으로 하는 자세 교정이 가능한 헬스 케어 기기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images