KR102424903B1

KR102424903B1 - 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템

Info

Publication number: KR102424903B1
Application number: KR1020190178119A
Authority: KR
Inventors: 김기련; 김광년; 이두석; 김정민
Original assignee: (주)피지오랩
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2022-07-26
Also published as: KR20210085258A

Abstract

본 발명은 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 근육재활운동 중 근전도를 측정하고 디스플레이부에 운동정보값을 표시하여 운동효과를 실시간으로 확인할 수 있도록 피드백하며, 복수의 운동모드를 생성하여 운동의 목표치를 설정하고 운동성과를 판단하여 효과적인 자가 근육재활운동을 유도하고 지속적인 운동관리 및 동기유발이 가능한 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템에 관한 것이다.

Description

근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템{Exercise Assist System using EMG Biofeedback}

근전도(Electromyogram, EMG)란 근육을 수축하기 위해 발생하는 전기 신호를 기록하는 것으로, 근육 수축 및 신경전달 등의 기능적 이상여부를 진단할 수 있어 유용하게 사용되고 있으며 의학연구, 재활의학, 스포츠과학, 인간공학 등의 분야에서 널리 사용되고 있다. 통상 근전도는 근육에 바늘 전극을 꽂아 근전도를 측정하는 방법과 인체 피부 표면에 전극을 부착하여 근전도를 측정하는 표면 근전도(Suface EMG) 등이 있으며, 본 발명에는 표면 근전도를 이용한다.

근전도 바이오피드백이란 근전도를 측정하고 이 측정된 정보를 소리나 빛이나 그래프의 형태로 환자에게 지각할 수 있는 형태로 Feedback 시켜 알려줌으로써, 환자가 자신의 근육을 수축 혹은 이완 조절하도록 훈련할 수 있도록 한 것으로, 재활환자의 근육운동 효과 분석, 로봇재활훈련을 위한 제어신호 발생, 신경반응 검사 등에 사용될 수 있다.

그러나, 통상 근전도 측정장치는 근전도 분석 및 진단에만 주로 사용되고 있으며, 재활치료에는 거의 사용되지 않고 있는 실정이며, 종래 근전도 바이오피드백 제품들은 근육 재활훈련에는 유효하나, 바이오피드백의 분야가 근전도 측정 및 분석에 국한되고, 사용자가 근육운동을 지속적으로 수행할 수 있는 동기유발 요인이 부족하다. 또한, 기존 근전도 바이오피드백 장비는 사용법이 복잡하여 전문가의 도움 없이 일반인이 혼자서 사용과 해석(분석)이 어려운 단점이 있다.

도 1은 종래의 근전도 바이오피드백을 이용한 근육 훈련 시스템의 도면이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 재활치료 환자가 모니터를 통해 근전도 신호를 보면서 재활운동을 실시할 수 있는 근육 훈련 시스템이 제공되었다. 종래의 근육 훈련 시스템은 표면 근전도를 활용하여 재활치료환자의 근전도를 측정하고, 측정된 근전도 신호를 이용하여 재활치료 환자 개인별 역치값 및 운동 시간을 설정하고 설정된 역치값을 모니터로 제공함으로써, 재활치료 환자가 모니터를 바라보며 재활치료 훈련을 할 수 있도록 한다.

그러나, 이러한 근육 훈련 시스템은 단순 근전도 측정 및 분석에 그 기능이 제한되어 사용자가 근육운동을 지속적으로 수행할 수 있는 동기유발이 불가능하며, 근전도 신호를 전문가가 해석하고 재활치료 환자에게 알려주며 진단하여야 하기 때문에 일반인은 혼자서 사용할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 재활환자의 근수축 운동시 근전도신호를 실시간 근수축 판단을 통해 신호처리하여 직관적으로 표시하고 근전도신호에 따른 운동이력을 추적 및 추이를 비교하여 운동의 효과를 판단하며, 근수축 기능을 회복 혹은 강화할 수 있도록 추가적인 운동모드를 제공할 수 있는 운동보조시스템이 필요한 실정이다.

한국등록특허공보 제10-1542543호(2015.08.06.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 적어도 하나 이상의 채널을 통해 근전도 신호를 수신하고 상기 근전도 신호를 기반으로 운동정보값을 산출하는 신호처리부와 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 환자의 운동을 보조하는 운동보조부 및 상기 운동정보값과 운동의 목표치가 표시되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 운동보조부는 운동의 목표치를 설정하는 목표설정부와, 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 운동판단부를 포함하여 운동효과를 실시간으로 확인할 수 있도록 피드백하며, 복수의 운동모드를 생성하여 운동의 목표치를 설정하고 운동성과를 판단하여 효과적인 자가 근육재활운동을 유도하고 지속적인 운동관리 및 동기유발을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 가상으로 저항을 발생시키는 가상저항 산정부를 더 포함하고, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정된 선택저항도를 기반으로 운동정보값을 보정하여 보정 운동정보값을 도출하여 환자가 실제 운동하는 것처럼 느낄 수 있도록 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정되는 가변의 선택저항도를 통해 수학식에 따라 운동정보값을 보정하여 사용자의 선택에 따라 근수축운동의 난이도를 조절할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호를 합한 값을 기반으로 하여 운동정보값을 산출하거나, 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출하고, 상기 운동판단부는 상기 복수의 운동정보값을 기반으로 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하여 복수의 채널을 통해 운동 시 운동의 난이도를 조절할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 운동보조부는 제1운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하고 목표 운동정보값을 상향하여 재설정하여 근수축 힘을 증진시킬 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 운동보조부는 제2운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값의 범위 내에 상기 유지시간동안 유지되면 성공이라고 판단하고, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공여부 판단 후 상기 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 재설정하여 근수축 조절 능력을 향상시킬 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 운동보조부는 제3운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값과 목표시간범위를 설정하며, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표시간범위 내에서 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하여 근수축 순발력을 향상시킬 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 각 채널별로 산출되는 상기 운동정보값을 처리하고 가공하여 상기 디스플레이부상에 표시하는 표시부와 상기 운동정보값을 기반으로 하여 소정의 기준에 따라 운동을 평가하는 평가부를 더 포함하여 재활환자가 직관적으로 운동추이를 관찰할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 표시부는 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값을 채널별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제1표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 제1운동정보값과 제2운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가함으로써 운동성과를 평가할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 표시부는 복수의 채널의 운동정보값을 운동정보값의 유형별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제2표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 채널별 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가함으로써 시간에 따른 근수축 능력의 변화를 직관적으로 파악할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 평가부는 적어도 하나 이상의 운동정보값의 변화를 기반으로 근피로도를 추정하고, 상기 운동정보값은 근수축별 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도인 것으로 하여 다양한 방법으로 근피로를 추정할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 채널을 통해 근전도 신호를 수신하고 상기 근전도 신호를 기반으로 운동정보값을 산출하는 신호처리부와 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 환자의 운동을 보조하는 운동보조부 및 상기 운동정보값과 운동의 목표치가 표시되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 운동보조부는 운동의 목표치를 설정하는 목표설정부와, 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 운동판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 가상으로 저항을 발생시키는 가상저항 산정부를 더 포함하고, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정된 선택저항도를 기반으로 운동정보값을 보정하여 보정 운동정보값을 도출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정된 선택저항도를 통해 운동정보값의 평균을 취하여 보정 운동정보값이 포물선을 그리도록 하여 현재 운동정보값에 도달하는 시간의 변화를 가지도록 수학식에 따라 운동정보값을 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 선택저항도는 이전 운동정보값과의 차이에 따라 값이 변하며, 수학식 2를 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호를 합한 값을 기반으로 하여 운동정보값을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출하고, 상기 운동판단부는 상기 복수의 운동정보값을 기반으로 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 운동보조부는 제1운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공이라고 판단한 경우 목표 운동정보값을 상향하여 재설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 운동보조부는 제2운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값의 범위 내에 상기 유지시간동안 유지되면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공여부 판단 후 상기 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 재설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 운동보조부는 제3운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값과 목표시간범위를 설정하며, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표시간범위 내에서 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 각 채널별로 산출되는 상기 운동정보값을 처리하고 가공하여 상기 디스플레이부상에 표시하는 표시부와 상기 운동정보값을 기반으로 하여 소정의 기준에 따라 운동을 평가하는 평가부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 표시부는 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값을 채널별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제1표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 제1운동정보값과 제2운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 표시부는 복수의 채널의 운동정보값을 운동정보값의 유형별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제2표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 채널별 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 평가부는 운동정보값을 기반으로 근피로도를 추정하고, 상기 운동정보값은 중앙주파수인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 평가부는 적어도 하나 이상의 운동정보값을 기반으로 근피로도를 추정하고, 상기 운동정보값은 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 적어도 하나 이상의 채널을 통해 근전도 신호를 수신하고 상기 근전도 신호를 기반으로 운동정보값을 산출하는 신호처리부와 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 환자의 운동을 보조하는 운동보조부 및 상기 운동정보값과 운동의 목표치가 표시되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 운동보조부는 운동의 목표치를 설정하는 목표설정부와, 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 운동판단부를 포함하여 운동효과를 실시간으로 확인할 수 있도록 피드백하며, 복수의 운동모드를 생성하여 운동의 목표치를 설정하고 운동성과를 판단하여 효과적인 자가 근육재활운동을 유도하고 지속적인 운동관리 및 동기유발을 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 가상으로 저항을 발생시키는 가상저항 산정부를 더 포함하고, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정된 선택저항도를 기반으로 운동정보값을 보정하여 보정 운동정보값을 도출하여 환자가 실제 운동하는 것처럼 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 가상저항 산정부는 입력받거나 설정되는 가변의 선택저항도를 통해 수학식에 따라 운동정보값을 보정하여 사용자의 선택에 따라 근수축운동의 난이도를 조절할 수 있는 효과를 수반한다.

본 발명은, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호를 합한 값을 기반으로 하여 운동정보값을 산출하거나, 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출하고, 상기 운동판단부는 상기 복수의 운동정보값을 기반으로 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하여 복수의 채널을 통해 운동 시 운동의 난이도를 조절할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명은, 운동보조부는 제1운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하고 목표 운동정보값을 상향하여 재설정하여 근수축 힘을 증진시킬 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은, 운동보조부는 제2운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값의 범위 내에 상기 유지시간동안 유지되면 성공이라고 판단하고, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공여부 판단 후 상기 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 재설정하여 근수축 조절 능력을 향상시킬 수 있는 효과를 도출한다.

본 발명은, 운동보조부는 제3운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값과 목표시간범위를 설정하며, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표시간범위 내에서 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하여 근수축 순발력을 향상시킨다.

본 발명은, 각 채널별로 산출되는 상기 운동정보값을 처리하고 가공하여 상기 디스플레이부상에 표시하는 표시부와 상기 운동정보값을 기반으로 하여 소정의 기준에 따라 운동을 평가하는 평가부를 더 포함하여 재활환자가 직관적으로 운동추이를 관찰할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 표시부는 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값을 채널별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제1표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 제1운동정보값과 제2운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가함으로써 운동성과를 평가할 수 있다.

본 발명은, 상기 표시부는 복수의 채널의 운동정보값을 운동정보값의 유형별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제2표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 채널별 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가함으로써 시간에 따른 근수축 능력의 변화를 직관적으로 파악하는 효과를 수반한다.

본 발명은, 다양한 방법으로 근피로를 추정할 수 있는 근전도 바이오피드백을 이용하여 운동 강도의 관리가 가능한 운동보조시스템을 제공하는 효과를 도출한다.

도 1은 종래의 근전도 바이오피드백을 이용한 근육 훈련 시스템의 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)의 블록도
도 3은 본 발명에 따른 신호처리부(10)의 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부(10)에서 근전도신호를 수신하고 운동정보값을 산출하는 과정을 도시한 순서도
도 5는 가상저항이 없을 때 RMS값의 변화추이를 나타낸 도면
도 6은 설정되거나 입력된 고정된 선택저항도(a) 값을 통해 보정 운동정보값을 산출한 것을 도시한 도면
도 7은 설정되거나 입력된 선택저항도 변수(aa)값을 통해 가변의 선택저항도(a)를 산출한 후 보정 운동정보값 Rn을 산출한 것을 도시한 도면
도 8은 상기 운동보조부(30)가 디스플레이부(70) 상에 운동모드를 생성하는 것을 도시한 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1운동모드(S31)의 순서도
도 10은 상기 제1운동모드(S31)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1운동모드(S31)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2운동모드(S33)의 순서도
도 13은 상기 제2운동모드(S33)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3운동모드(S35)의 순서도
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(50)를 도시한 블록도
도 16 및 도 17은 제1표시모듈(531)에 따라 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값이 디스플레이부에 표시된 것을 나타낸 도면
도 18은 본 발명의 제2표시모듈(533)에 따라 복수의 채널의 운동정보값이 운동정보값의 유형별로 디스플레이부에 표시된 도면

이하에서는 본 발명에 따른 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니고, 다른 구성요소 또한 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 명세서에 기재된 "~부","~모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)의 블록도이다. 도 2를 참고하면, 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)은 근육재활운동 중 근전도를 측정하고 디스플레이부에 운동정보값을 표시하여 운동효과를 실시간으로 확인할 수 있도록 피드백하며, 복수의 운동모드를 생성하여 운동의 목표치를 설정하고 운동성과를 판단하여 효과적인 자가 근육재활운동을 유도하고 지속적인 운동관리 및 동기유발이 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)은 신호처리부(10), 가상저항 산정부(20), 운동보조부(30)를 포함하고, 제어부(50)와 디스플레이부(70)를 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 신호처리부(10)의 블록도이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 신호처리부(10)는 적어도 하나 이상의 채널(Ch)을 통해 근전도 신호를 수신하고 상기 근전도 신호를 기반으로 운동정보값을 산출할 수 있다. 상기 채널(Ch)은 환자의 근육에 부착된 전극으로부터 측정되는 근전도( Electromyogram, EMG) 신호를 추출하게 되는데, 상기 추출된 근전도 신호는 채널(Ch) 및 단위센서(S)를 통해 디지털 신호로 상기 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)으로 전달될 수 있다. 도 2에서 보이는 채널(Ch)은 하나 이상 구비되어 환자의 여러 부위 근육의 근전도 신호를 수집하여 전송할 수 있다. 상기 신호처리부(10)는 근전도 수신모듈(11)과 전처리모듈(13)을 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 본발명의 신호처리부(10)에서 근전도신호를 수신하고 운동정보값을 산출하는 과정을 도시한 순서도이다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 전극과 채널(Ch)을 통해 수집된 아날로그 형식의 근전도 신호는 상기 단위센서(S)에서 디지털 신호로 변환되고 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템(1)으로 전송되는데, 바람직하게는 블루투스 혹은 무선랜 등의 무선 방식으로 전송된다. 상기 근전도 수신모듈(11)은 각 채널(Ch) 또는 단위센서(S)로부터 전송되는 근전도 신호를 수신하도록 구비된다(S11).

상기 전처리모듈(13)은 근전도 수신모듈(11)에서 수신한 근전도 신호를 기반으로 하여 운동정보값을 산출한다. 도 4를 참고하면, 전처리모듈(13)에서 운동정보값을 산출(S13)하기 전에 후술하는 제어부(50)로부터 역치 파라미터를 수신하여 역치값을 설정하거나 역치값을 수신할 수 있고(S12), 역치값에 따라 운동정보값을 산출하게 된다(S13). 상기 운동정보값은 RMS값(제곱평균제곱근 또는 이차평균), 중앙주파수(median frequency), RMS 최대값, RMS 평균값, 근수축 시간, RMS 면적값(이차평균의 적분값)을 포함한다. 이때, 근수축 시 근전도가 기저라인(Baseline)으로부터 SD(Standard deviations)에 대한 역치값과 근전도 역치값을 넘어 유지되는 역치시간이 존재하며 상기 역치값과 역치시간을 초과한 근수축에 대해서 RMS 최대값, RMS 평균값, RMS 면적값 등의 운동정보값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 전처리모듈(13)에서 운동정보값을 산출할 때, 운동정보값이 각 채널마다 산출될 수 있다. 이때 전처리모듈(13)은 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호를 합한 값을 기반으로 하여 운동정보값을 산출할 수도 있고, 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이 각 채널의 근전도 값을 더해서 운동정보값을 산출하여 디스플레이부(70) 상에 표현하여 원형으로 운동정보값을 나타낼 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 제1채널(Ch1)의 운동정보값을 x축 방향의 반지름으로, 제2채널(Ch2)의 운동정보값을 y축 방향의 반지름으로 디스플레이부(70)에 표시하여 타원형으로 운동정보값을 나타낼 수 있다. 이때, 복수의 운동정보값을 산출하는 경우 특정 채널로부터 산출된 운동정보값을 소정의 식 또는 비율로 보정하여 디스플레이부(70) 상에 표시할 수도 있다.

상기 가상저항 산정부(20)는 가상으로 저항을 발생시키도록 구비되는데, 입력받거나 설정된 선택저항도를 기반으로 운동정보값을 보정하여 보정 운동정보값을 도출할 수 있다. 이는 가상으로 저항을 발생시켜 RMS값을 보정하여 환자가 운동 시 무게가 존재하는 것처럼 하여 하중이 주어지는 실제 운동을 모의하여 재활운동을 실시할 수 있도록 한다. 근전도는 보통 10~500Hz 사이의 신호로, 최소 2배에서 4배 수준으로 샘플링된다. 신호의 크기는 수 마이크로볼트(㎶)에서 수십 미리볼트(㎷) 수준으로, 신호크기와 주파수의 범위가 매우 커서 근전도는 매우 민감한 신호가 된다. 본 발명에 따른 가상저항 산정부(20)는 민감한 근전도 값에 선택저항도를 조절함으로써 근수축의 민감에서 둔감, 근수축 시 운동의 가벼움에서 무거움의 변화를 줌으로써 환자가 실제 운동하는 것처럼 느낄 수 있도록 한다. 도 5는 가상저항이 없을 때 RMS값의 변화추이를 나타낸 도면이다. R0는 이전 단위시간동안 산출된 운동정보값, R1은 현재 단위시간동안 산출된 운동정보값에 해당하는데, 최초 R0=1이고 R1=100인 경우, 도 5에서와 같이 RMS값이 급격히 상승하는 것을 볼 수 있다.

가상저항 산정부(20)는 입력받거나 설정된 선택저항도를 통해 운동정보값을 보정하게 되는데, 여기서 보정되는 운동정보값은 바람직하게는 RMS값일 수 있다. 상기 가상저항 산정부(20)는 바람직하게는 선택저항도를 통해 보정 운동정보값을 산출하도록 구비되나, 간단하게는 선택저항도에 따라 운동정보값의 평균을 취하는 개수를 달리하여 운동정보값이 바뀌는 시간 변화를 줌으로써 보정 운동정보값을 도출하여 가상저항을 줄 수 있고, 이에 따라 보정 운동정보값은 시간에 따라 포물선 모양을 그리면서 상승할 수 있다. 상기 선택저항도는 후술하는 제어부에 의해 외부에서 입력되는 값이거나, 연산되는 가변적인 값일 수 있다. 가상저항 산정부는 하기의 수학식 1을 통해 보정 운동정보값 R_i'을 산출한다.

(수학식 1)

이때, R_i'은 보정 운동정보값, R_i _- ₁는 이전 단위시간동안 산출된 운동정보값, R_i은 현재 단위시간동안 산출된 운동정보값, a는 입력받거나 설정된 선택저항도임

또한, 상기 선택저항도(a)는 이전 운동정보값의 차이에 따라 값이 변하도록 설정될 수 있는데, 바람직하게는 가변의 선택저항도(a)는 하기의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.

(수학식 2)

이때, aa는 입력받거나 설정된 선택저항도 변수임

도 6은 설정되거나 입력된 고정된 선택저항도(a) 값에 대해 상기의 수학식 1을 통해 보정 운동정보값을 산출한 것을 도시한 도면이며, 도 7은 설정되거나 입력된 선택저항도 변수(aa)값에 대해 상기의 수학식 2에 따라 가변의 선택저항도(a)를 산출한 후 보정 운동정보값 R_i'을 산출한 것을 도시한 도면이다. 도 6 및 도 7을 참고하면, 선택저항도에 따라 산출된 보정 운동정보값 R_i'은 가상저항이 없을 때보다 값이 천천히 올라감으로써 사용자가 디스플레이부(70)에 표시거나 나타나는 보정 운동정보값을 통해 실제 운동하는 것과 같은 효과를 느낄 수 있다.

도 8은 상기 운동보조부(30)가 디스플레이부(70) 상에 운동모드를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 2 및 도 8을 참고하면, 상기 운동보조부(30)는 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 환자의 운동을 보조하도록 구비된다. 생성되는 운동모드의 유형에 따라 환자가 재활운동을 통해 상응하는 근수축 기능을 증진시킬 수 있다. 상기 운동보조부(30)는 목표설정부(31)와 운동판단부(33)를 포함한다.

상기 목표설정부(31)는 운동의 목표치를 설정하도록 구비된다. 운동모드에 따라 운동목표는 달라질 수 있는데, 단일의 목표 운동정보값을 설정하거나 목표 운동정보값의 범위를 설정할 수 있고, 유지시간이나 목표시간의 범위를 설정하여 여러 운동모드에서 환자가 목적에 맞는 근육훈련을 할 수 있도록 한다. 이때 운동정보값은 RMS값, RMS최대값, RMS평균값 등이 될 수 있다.

상기 운동판단부(33)는 운동의 목표치와 수신된 운동정보값 또는 보정 운동정보값을 비교하여 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하도록 구비될 수 있다. 이하 운동모드에서 설명하겠으나, 상기 목표설정부(31)에서 설정한 목표 운동정보값, 목표 운동정보값의 범위, 유지시간 등을 기준으로 운동의 성공여부를 판단하고 점수를 부여할 수 있다. 상기 운동판단부(33)는 복수의 채널을 통해 여러 근육을 움직일 때 복수의 운동정보값을 기반으로 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정할 수도 있다.

다시 도 8을 참고하면, 상기 운동보조부(30)는 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 디스플레이부(70) 상에 표시할 수 있다. 이하는 상기 운동보조부(30)로부터 생성되는 운동모드에 대해서 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1운동모드(S31)의 순서도이고, 도 10은 상기 제1운동모드(S31)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1운동모드(S31)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면이다. 도 9 내지 도 11을 참고하면, 제1운동모드(S31)는 운동정보값 또는 보정 운동정보값, 바람직하게는 RMS값, 최대 RMS값, 평균 RMS값 등이 목표 운동정보값에 도달 시 운동이 성공하였다고 판단하는 것으로, 바람직하게는 근수축력 향상을 목표로 운동모드가 설정될 수 있다.

도 9를 참고하면, 최초 근전도신호를 수신(S311)하여 근전도신호에서 산출된 운동정보값 또는 보정 운동정보값을 통해 목표설정부(31)가 목표 운동정보값을 설정하고 이를 디스플레이부(70)에 표시한다(S313). 이후 운동을 실시하게 되는데, 운동에 따른 근전도신호를 수신하고(S315), 운동판단부(33)에서는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값에 도달했는지 판단한다(S317). 도달한 경우 성공판단, 도달하지 못한 경우 실패 판단을 하며 이에 따른 점수를 부과할 수 있다. 운동 성공 시 목표설정부(31)가 목표 운동설정값을 상향하여 재설정한다(S319).

도 10을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 목표 운동정보값을 반지름으로 갖는 목표 원이 도시된다. 단일채널 또는 복수의 채널의 근전도신호가 합산되는 경우에는 근수축에 의해 생성되는 근수축 원이 원형을 이루게 되고, 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출하는 경우에는 도 11에서와 같이 제1채널(Ch1)의 운동정보값을 x축 방향의 반지름으로, 제2채널(Ch2)의 운동정보값을 y축 방향의 반지름으로 디스플레이부(70)에 표시하여 타원형으로 근수축 원이 도시될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2운동모드(S33)의 순서도이고, 도 13은 상기 제2운동모드(S33)가 디스플레이부(70) 상에 표시된 것을 나타낸 도면이다.도 12 및 도 13을 참고하면, 제2운동모드(S33)는 운동정보값 또는 보정 운동정보값, 바람직하게는 RMS값, 최대 RMS값, 평균 RMS값 등이 목표 운동정보값 범위에 유지시간동안 유지 시 운동이 성공하였다고 판단하는 것으로, 바람직하게는 근육 수축 조절 능력 향상을 목표로 운동모드가 설정될 수 있다.

도 12를 참고하면, 최초 근전도신호를 수신(S331)하여 근전도신호에서 산출된 운동정보값 또는 보정 운동정보값을 통해 목표설정부(31)가 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 설정하고 이를 디스플레이부(70)에 표시한다(S333). 이후 운동을 실시하게 되는데, 운동에 따른 근전도신호를 수신하고(S335), 운동판단부(33)에서는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 유지시간동안 목표 운동목표값의 범위 내에 있는 것으로 측정되었는지 판단하여 성공판단 및 실패판단을 판정한다(S337). 이에 따른 점수를 부과할 수 있으며, 목표설정부(31)가 목표 운동설정값 범위와 유지시간을 재설정한다(S339).

도 13을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 목표 운동정보값의 범위를 반지름으로 갖는 목표 영역이 디스플레이부(70)에 도시된다. 측정되는 운동정보값 또는 보정 운동정보값(RMS값, RMS 최대값, RMS 평균값 등)을 반지름으로 갖는 근수축 원이 도시되는데, 상기 근수축 원이 목표 영역 내에 유지시간동안 존재하는 경우 운동 성공판단을 내릴 수 있다. 본 발명에서는 디스플레이부(70)에 목표설정부(31)에 따른 목표값이 원형의 영역으로 표시되었으나, 근수축에 의한 운동정보값과 목표 운동정보값을 디스플레이부(70)에 표시하여 환자의 운동 동기를 자극하기에 충분하다면 그 형상의 변형도 가능하다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3운동모드(S35)의 순서도이다. 도 14를 참고하면, 제3운동모드(S35)는 운동정보값 또는 보정 운동정보값, 바람직하게는 RMS값, 최대 RMS값, 평균 RMS값 등이 목표 시간범위 내에서 목표 운동정보값에 도달하는 경우 운동이 성공하였다고 판단하는 것으로, 바람직하게는 근수축 순발력 향상을 목표로 운동모드가 설정될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 목표 시간에 맞게 디스플레이부(70)에서 물체가 떨어지거나 다가오는 것으로 화면이 설정될 수 있고, 적절한 타이밍, 즉 목표 시간범위 내에서 근수축을 실시하여 물체를 잡거나 피하는 것으로 운동모드가 도시될 수 있다.

상술한 운동모드들을 통하여 운동의 목표치를 설정하고, 운동성과를 판단하여 효과적인 자가 근육재활운동을 유도하고 지속적인 운동관리 및 동기유발이 가능하다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(50)를 도시한 블록도이다. 상기 제어부(50)는 상기 신호처리부(10), 가상저항 산정부(20), 운동보조부(30) 및 후술하는 디스플레이부(70)를 제어하며, 데이터를 연산하거나 가공하여 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템의 각 구성요소와 상호작용할 수 있도록 구비된다. 상기 제어부(50)는 입력부(51), 표시부(53) 및 평가부(55)를 포함할 수 있다.

상기 입력부(51)는 데이터 및 운동정보값의 연산 등을 위하여 여러 파라미터를 입력받을 수 있다. 입력받는 파라미터의 예로는 선택저항도, 근수축 판단시의 근전도 역치값(SD,standard deviations), 역치시간 등이 있으며 상기 파라미터들은 후술하는 표시부(53)를 통해 여러 형식으로 디스플레이부(70)에 표시될 수 있다.

상기 표시부(53)는 각 채널별로 산출되는 상기 운동정보값을 처리하고 가공하여 디스플레이부(70)상에 표시하도록 구비될 수 있다. 상기 표시부(53)가 여러 운동정보값을 표시함으로써 사용자는 운동 상황을 직관적으로 파악할 수 있으며 근수축의 미세한 변화도 용이하게 확인 가능하여 재활을 통한 근육발달을 확인할 수 있다. 상기 표시부(53)는 적어도 하나 이상의 표시모듈을 포함하여 운동정보값을 디스플레이부(70) 상에 여러 방식으로 표현할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 디스플레이부(70)에 표시되는 그래프의 변위 스케일, 즉 Y축을 고정하여 이전 기간과 비교함으로써 근수축의 크기 변화를 쉽게 확인할 수 있다.

도 16 및 도 17은 제1표시모듈(531)에 따라 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값이 디스플레이부에 표시된 것을 나타낸 도면이다. 도 16 및 도 17을 참고하면, 제1표시모듈(531)은 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값을 채널별로 가공하여 디스플레이부에 표시할 수 있으며, 제1운동정보값과 제2운동정보값이 동일한 그래프영역 내에 표시될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 제1운동정보값은 RMS최대값, 제2운동정보값은 RMS평균값일 수 있고, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 제3운동정보값이 더 표시될 수도 있고, 상기 제3운동정보값은 중앙주파수일 수 있다. 도 16에 나타난 바와 같이 각 채널별로 RMS최대값은 선그래프로, RMS평균값은 막대그래프로 도시될 수 있다. 이에 따라 운동이 어떻게 진행되었는지 상세하게 확인할 수 있으며, 사용자는 이를 보고 환자에게 진단을 내릴 수 있다. 예를 들어 RMS최대값과 평균값의 차이가 많은 경우 고른 근수축이 수행되지 않음을 확인할 수 있으며, 그래프의 분산도가 큰 경우에는 성실한 재활운동이 수행되지 않았다고 볼 수 있다. 또한, 근수축의 목표 강도가 높은 경우에는 운동 초반에 비해 후반으로 갈수록 그래프의 변위값이 떨어지는 경향을 보이므로, 사용자 또는 의사 등은 상기 표시모듈에 의한 그래프를 통해 재활의 경과를 확인하고 진단할 수 있다.

도 18은 본 발명의 제2표시모듈(533)에 따라 복수의 채널의 운동정보값이 운동정보값의 유형별로 디스플레이부에 표시된 도면이다. 도 18을 참고하면, 상기 제2표시모듈(533)은 복수의 채널의 운동정보값을 운동정보값의 유형별로 디스플레이부(70)에 표시하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 동일 그래프영역 내에 표시되는 운동정보값은 바람직하게는 RMS최대값과 RMS평균값일 수 있으나, 다른 운동정보값이 표시될 수도 있다. 도 18에 의하면 본 발명은 선택한 기간 내에서 근전도 신호처리 항목(RMS최대값, 평균값, 수축시간, 중앙주파수 등)의 변화를 채널별로 확인할 수 있으며, 근수축의 채널별 추이를 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 근수축이 정상적으로 일어나는 제2채널(Ch2)에 비하여 근기능의 회복이 필요한 제1채널(Ch1)이 부착된 근육은 선택된 기간동안 근수축이 발달한 것을 확인할 수 있으며, 정상적인 근육 대비 재활이 필요한 근육이 어느 정도의 근수축 기능을 발현하고 있는지 비교 가능하다.

다시 도 15를 참고하면, 상기 평가부(55)는 운동정보값을 기반으로 하여 소정의 기준에 따라 운동을 평가하도록 구비된다. 상기 평가부(55)는 각 채널이 부착된 근육의 부위를 제어부에 의해 입력받고, 각 채널 또는 근육에 따라 운동정보값을 기반으로 운동을 평가할 수 있다. 상기 평가부(55)는 채널의 여러 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 RMS최대값과 RMS평균값의 차이를 기반으로 하여 운동 시 근수축이 고르게 진행되었는지를 평가할 수 있다. RMS최대값과 RMS평균값의 차이가 입력받거나 설정된 값보다 큰 경우 근수축에 관련된 재활운동이 잘 실행되지 않았다고 판단할 수 있다. 또한, 상기 평가부(55)는 각 채널의 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가할 수도 있는데, 도 18에 도시된 바와 같이 제1채널(Ch1)과 제2채널(Ch2)의 RMS최대값 또는 RMS평균값의 차이에 따라 재활운동이 잘 이루어지고 있는지를 평가할 수 있다.

나아가, 상기 평가부(55)는 입력받은 적어도 하나 이상의 운동정보값을 기반으로 근피로도를 추정할 수 있다. 근피로도 추정에 사용되는 운동정보값은 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도일 수 있다. 근육운동 중에 일정한 하중이 재하되고 있으면 근육에 힘이 빠지게 되는데, 이때 중앙주파수가 낮아지게 되므로 중앙주파수를 파라미터로 하여 중앙주파수가 일정 값 이하로 떨어지면 근피로 판정을 할 수 있다. 또한, 근육의 피로도가 가중되면 RMS의 평균값이 낮아지고, 근수축의 속도가 낮아지기 때문에 운동정보값 중 RMS 평균값이나 근수축의 역치값으로부터 peak 지점까지의 기울기를 통해 근피로를 추정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 평가부(55)는 본 발명의 평가부(55)는 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도 중 적어도 하나 이상의 변화에 따라 근피로를 판단할 수 있다. 또한, 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도를 파라미터로 하여 각각의 개별 파라미터의 변화를 비교하거나, 각 파라미터들 중 적어도 하나 이상을 지수화하여 연산처리함으로써 근피로를 추정할 수 있다.

상기 디스플레이부(70)에는 운동정보값과 운동의 목표치를 비롯한 여러 구성이 표시될 수 있다. 도 10 내지 도 11, 도 16 내지 도 18을 참고하면, 상기 디스플레이부(70)에는 운동보조부(30)에 의해 생성된 운동모드, 표시부(53)의 표시모듈에 의해 생성된 그래프 등이 표시될 수 있고, 운동정보값과 입력된 선택저항도, 역치값 등의 파라미터가 표시될 수 있다. 디스플레이부(70)에 상기 정보들이 표시됨으로써 사용자는 각 근육의 근수축 추이를 용이하게 파악하고 진단할 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.

1: 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템
10: 신호처리부
11: 근전도 수신모듈 13: 전처리모듈
20: 가상저항 산정부
30: 운동보조부
31: 목표설정부 33: 운동판단부
50: 제어부 51: 입력부
53: 표시부 531: 제1표시모듈
533: 제2표시모듈 55: 평가부

Claims

적어도 하나 이상의 채널을 통해 근전도 신호를 수신하고 상기 근전도 신호를 기반으로 운동정보값을 산출하는 신호처리부, 적어도 하나 이상의 운동모드를 생성하여 환자의 운동을 보조하는 운동보조부, 상기 운동정보값과 운동의 목표치가 표시되는 디스플레이부 및 입력받거나 설정된 선택저항도를 기반으로 보정 운동정보값을 도출하여 가상으로 저항을 발생시키는 가상저항 산정부를 포함하고,
상기 운동보조부는 운동의 목표치를 설정하는 목표설정부와, 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 운동판단부를 포함하되,
상기 가상저항 산정부는 하기의 수학식 1을 통해 운동정보값을 보정하고, 상기 선택저항도는 이전 단위시간동안 산출된 운동정보값과 현재 단위시간동안 산출된 운동정보값의 차이에 따라 값이 변하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
(수학식 1)

이때, R_i'은 보정 운동정보값, R_i-1는 이전 단위시간동안 산출된 운동정보값, R_i은 현재 단위시간동안 산출된 운동정보값, a는 입력받거나 설정된 선택저항도임
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제1항에 있어서, 상기 선택저항도는 하기의 수학식 2를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
(수학식 2)

이때, aa는 입력받거나 설정된 선택저항도 변수임
제1항에 있어서, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호를 합한 값을 기반으로 하여 운동정보값을 산출하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호처리부는 복수의 채널로부터 수신되는 근전도 신호로부터 복수의 운동정보값을 산출하고, 상기 운동판단부는 상기 복수의 운동정보값을 기반으로 소정의 기준에 따라 운동의 성공여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 운동보조부는 제1운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제7항에 있어서, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공이라고 판단한 경우 목표 운동정보값을 상향하여 재설정하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 운동보조부는 제2운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 설정하여 디스플레이부에 표시하고, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표 운동정보값의 범위 내에 상기 유지시간동안 유지되면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제9항에 있어서, 상기 목표설정부는 상기 운동판단부가 성공여부 판단 후 상기 목표 운동정보값의 범위와 유지시간을 재설정하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 운동보조부는 제3운동모드를 생성하고, 목표설정부는 초기 측정된 운동정보값을 통해 목표 운동정보값과 목표시간범위를 설정하며, 운동판단부는 운동정보값 또는 보정 운동정보값이 목표시간범위 내에서 목표 운동정보값에 도달하면 성공이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제1항에 있어서, 각 채널별로 산출되는 상기 운동정보값을 처리하고 가공하여 상기 디스플레이부상에 표시하는 표시부와 상기 운동정보값을 기반으로 하여 소정의 기준에 따라 운동을 평가하는 평가부를 더 포함하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제12항에 있어서, 상기 표시부는 각 채널의 제1운동정보값과 제2운동정보값을 채널별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제1표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 제1운동정보값과 제2운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제12항에 있어서, 상기 표시부는 복수의 채널의 운동정보값을 운동정보값의 유형별로 상기 디스플레이부에 표시하는 제2표시모듈을 포함하고, 상기 평가부는 상기 채널별 운동정보값의 차이에 따라 운동을 평가하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.
제12항에 있어서, 상기 평가부는 적어도 하나 이상의 운동정보값을 기반으로 근피로도를 추정하되, 상기 운동정보값의 변화에 따라 근피로를 판단하고, 상기 운동정보값은 중앙주파수, RMS평균값, 근수축 가속도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 근전도 바이오피드백을 이용한 운동보조시스템.