KR102510277B1

KR102510277B1 - 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치

Info

Publication number: KR102510277B1
Application number: KR1020210014172A
Authority: KR
Inventors: 최효승; 송지웅
Original assignee: 동신대학교산학협력단
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2023-03-14
Also published as: KR20220111034A

Abstract

본 발명인 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치는 현대인들 또는 고령자 등 건강취약계층을 위한 밸런스 훈련 운동 콘텐츠를 제공하게 하고, 이로 인해 훈련 이력을 통한 데이터 분석 서비스 및 사용자 맞춤형 훈련 서비스를 제공할 수 있어 전체적으로 사용자로 하여금 사용상의 효율성을 극대화시킬 수 있으며, 측정되는 균형정보의 값에 대한 신뢰성 및 정확성을 더 높이고, 신체정보를 기반으로 맞추형으로 필요한 운동처방을 제시하여 주기적으로 균형정보를 포함한 신체정보가 개선되는 정도를 꾸준하게 제시하게 하는데 그 특징이 있다.

Description

신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치{Balancing stage apparatus for body balance training}

본 발명은 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현대인들 또는 고령자 등 건강취약계층을 위한 밸런스 훈련 운동 콘텐츠를 제공할 수 있도록 하고, 이로 인해 훈련 이력을 통한 데이터 분석 서비스 및 사용자 맞춤형 훈련 서비스를 제공할 수 있도록 하여 전체적으로 사용자로 하여금 사용상의 효율성을 극대화시킬 수 있도록 하는 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치에 관한 것이다.

지금의 현대인들은 장시간 책상에 앉아있거나 운전을 하는 등 같은 자세를 오랫동안 취하게 되고, 장시간 같은 자세를 취할 때 바르지 못한 자세가 오랫동안 지속되면 사람의 신체에는 치명적인 불균형이 나타나며, 그러한 신체 불균형은 현대인들의 일상생활에 좋지 않은 영향을 줄 수밖에 없다.

또한, 신체 불균형으로 인해 균형유지능력이 떨어지게 되면 낙상과 같은 위험이 발생하기도 하고, 사람의 신체는 상호 유기적으로 영향을 미치므로 어느 신체 부분이 비정상적으로 발달하거나 열악하면 다른 신체 부분에도 영향을 미칠 수 있으므로 정상적이고 안전한 생활을 유지하기 위하여 균형유지능력을 발달시키는 것이 필요하다.

이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1668428호를 통해, 사용자의 균형유지능력을 다양한 자세에서 측정하고 센서를 구비하여 보다 더 정확한 측정을 할 수 있는 다이나믹 밸런서가 개시되었는바, 종래 기술에 따른 상기 다이나믹 밸런서는, 압력센서와 발지지대로 이루어진 중심발판부와, 중심발판부의 전방에 가이드라인과 압력센서를 지닌 제1발판부와, 중심발판부의 후방에 가이드라인과 압력센서를 지닌 제2발판부 및 제3발판부와, 상기 제1 내지 제3 발판부를 전기적으로 연결하는 제어부로 구성되어 측정대상자가 상기 중심발판부상에 올라선 상태에서 어느 한 발을 이용하여 상기 제1발판부의 제1발판, 상기 제2발판부의 제2발판, 상기 제3발판부의 제4발판을 최대한 밀어내는 다양한 자세를 취하는 과정에서의 균형유지능력을 근거로 측정대상자의 신체균형 유지능력을 측정하게 되나, 상기 중심발판부의 좌,우 후방을 향하는 긴 바 형태의 상기 제1 내지 제3발판부의 제1 내지 제3가이드라인이, 단순히 상기 중심발판부의 좌,우측 후방을 향할 뿐 그 지향각도의 조절이 불가함으로 인해 한정된 자세에서만 신체 균형유지능력을 측정할 수밖에 없고, 또한 체형 및 체질별로 신체구조가 서로 다른 이들의 맞춤형 신체 균형유지능력의 측정이 어려워 측정데이터 분석의 정확성이 떨어지는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1668428호(등록일: 2016.10.17.) 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2020-0068245호(공개일 : 2020. 06. 15.)

본 발명은 현대인들 또는 고령자 등 건강취약계층을 위한 밸런스 훈련 운동 콘텐츠를 제공하게 하고, 이로 인해 훈련 이력을 통한 데이터 분석 서비스 및 사용자 맞춤형 훈련 서비스를 제공할 수 있어 전체적으로 사용자로 하여금 사용상의 효율성을 극대화시킬 수 있는 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 측정되는 균형정보의 값에 대한 신뢰성 및 정확성을 더 높이고, 신체정보를 기반으로 맞추형으로 필요한 운동처방을 제시하여 주기적으로 균형정보를 포함한 신체정보가 개선되는 정도를 꾸준하게 제시하게 하는 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치는 원형 또는 사각형 형태를 갖는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에 설치되어 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)와, 상기 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)를 통해 감지된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하도록 하는 A/D변환모듈과, 상기 A/D변환모듈을 통한 디지털 데이터를 외부로 전송하도록 하는 무선통신모듈과, 상기 각 구성부들에 전원을 공급하고 충전할 수 있는 전원충전모듈과, 상기 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)의 상부에 구비되고, 사용자가 올라가 위치할 수 있는 상부플레이트로 구비되어 이루어지는 것이다.

이에, 상기 베이스 플레이트에는 A/D변환모듈, 무선통신모듈 및 전원충전모듈이 안정적으로 내장할 수 있는 모듈내장케이스가 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 베이스 플레이트와 상부플레이트 사이에는 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있도록 하는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)가 4개 이상 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 무선통신모듈은 PLC통신의 내부 통신망을 이용하거나, RS-485, 와이파이 또는 블루투스 중 어느 하나를 선택한 외부 통신망을 이용하도록 이루어진다.

또한, 상기 무선통신모듈을 통해 전송된 데이터는 사용자가 확인할 수 있도록 디스플레이되는 디스플레이부가 더 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 무선통신모듈을 통해 전송된 데이터는 관리자의 서버에 전달되고, 상기 관리자의 서버를 통해 사용자의 단말기에 전달될 수 있도록 상기 사용자 단말기의 어플리케이션(Application)과 연동하여 이루어진다.

본 발명은 현대인들 또는 고령자 등 건강취약계층을 위한 밸런스 훈련 운동 콘텐츠를 제공할 수 있는 효과와, 이로 인해 훈련 이력을 통한 데이터 분석 서비스 및 사용자 맞춤형 훈련 서비스를 제공할 수 있어 전체적으로 사용자로 하여금 사용상의 효율성이 극대화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 측정되는 균형정보의 값에 대한 신뢰성 및 정확성이 더 높아지는 효과와, 신체정보를 기반으로 맞추형으로 필요한 운동처방을 제시할 수 있어 주기적으로 균형정보를 포함한 신체정보가 개선되는 정도를 꾸준하게 제시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원형 형태로 이루어진 밸런싱 스테이지 장치를 보여주는 구성 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사각형 형태로 이루어진 밸런싱 스테이지 장치를 보여주는 구성 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)의 원리를 보여주기 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따라 실시되는 6개 이상의 힘감지센서 쉬프터에 대해 감지된 신호 데이터를 전달하는 과정을 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따라 실시하기 위한 블럭 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따라 실시하도록 사용자가 밸런싱 스테이지 장치에 올라간 상태를 보여주기 위한 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하에서 기재의 "상단 (또는 하단)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

이에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치를 설명한다.

즉, 본 발명은 크게 베이스 플레이트(10), 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter, 20), 모듈내장케이스(30) 및 상부플레이트(40)로 구성되게 된다.

여기서, 첨부도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(10)는 원형 또는 사각형 형태로 이루어질 수가 있는 것으로, 이는 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 형태로 제작하기 위한 것이다.

상기 베이스 플레이트(10) 상에는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(20)가 구비되게 되는데, 이는 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter, 20)의 원리를 보여주기 예시도로서, 이해를 돕기 위해 2개의 힘감지센서 쉬프터만 나타낸 것으로 4개 이상 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 힘감지센서 쉬프터(20) 마다 1쌍의 8개 단자(①~⑧)가 구비되어 있고, 각각의 8개로 이루어진 단자들이 상호 다른 힘감지센서 쉬프터의 단자들에 연결되어 감지된 신호 데이터를 전달하게 되어 좀 더 정밀한 신체 균형 상태를 확인할 수가 있는 동시에 신체 균형 능력을 확인할 수가 있는 것이다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 따라 실시되는 6개 이상의 힘감지센서 쉬프터(20)에 대해 감지된 신호 데이터를 전달하는 과정을 보여주는 예시도로서, 각각 연결된 힘감지센서 쉬프터(20)가 감지된 신호 데이터를 전달하여 사용자가 확인할 수 있는 데이터로 변환하여 전달 할 수가 있는 것이다.

상기 베이스 플레이트(10)에는 모듈내장케이스(30)가 구비되어 있는데, 이는 A/D변환모듈(31), 무선통신모듈(32) 및 전원충전모듈(33)이 안정적으로 내장할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 상부플레이트(40)는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(20)의 상부에 구비되어 위치하게 되고, 사용자가 올라가 위치할 수가 있는 것이다.

이에, 상기 베이스 플레이트(10)와 상부플레이트(40) 사이에는 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있도록 하는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(20)가 4개 이상 구비될 수가 있는 것이다.

첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 A/D변환모듈(31)은 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(20)를 통해 감지된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하게 되는 것이다.

상기 무선통신모듈(32)은 A/D변환모듈(31)을 통한 디지털 데이터를 외부로 전송하게 되는데, 이때 외부는 사용자가 확인할 수 있는 디스플레이부(50)와 또는 관리자의 서버로 전송하게 되는 것이다.

여기서, 상기 무선통신모듈(32)은 PLC통신의 내부 통신망을 이용할 수가 있고, 또한 RS-485, 와이파이 또는 블루투스 중 어느 하나를 선택한 외부 통신망을 이용할 수가 있는 것이다.

상기 전원충전모듈(33)은 상기의 각 구성부들에 대해 원할히 작동이 이루어질 수 있도록 전원을 공급하거나 충전할 수가 있는 것이다.

상기 무선통신모듈(32)을 통해 전송된 데이터는 디스플레이부(50)에 의해 사용자가 용이하게 확인할 수가 있는 것이다.

또한, 상기 무선통신모듈(32)을 통해 전송된 데이터는 관리자의 서버(미도시)에 전달하게 되고, 상기에서 전달되는 데이터는 사용자의 단말기(미도시)를 통해 확인할 수 있도록 관리자의 서버에서 사용자의 단말기에 전달되는데, 이를 위해 사용자 단말기에는 어플리케이션(Application)과 연동할 수 있어 데이터 전달이 가능하게 되는 것이다.

첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 밸런싱 스테이지 장치(100)에 올라가 위치하게 되면 사용자에 대해서 신체 균형 상태인 데이터를 확인할 수가 있고, 이로 인해 신체 균형(Balancing) 훈련을 실시할 수가 있으며, 전체적으로 헬스 케어 서비스를 제공받을 수가 있는 것이다.

특히, 고령자 등 건강 취약계층을 위한 밸런스 훈련 운동 콘텐츠를 제공할 수가 있고, 훈련 이력을 통한 데이터 분석 서비스 및 사용자 맞춤형 훈련 서비스를 제공할 수가 있는 것이다.

이상, 본 발명의 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 베이스 플레이트
20 : 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터
30 : 모듈내장케이스
31 : A/D변환모듈
32 : 무선통신모듈
33 : 전원충전모듈
40 : 상부플레이트
50 : 디스플레이부
100 : 밸런싱 스테이지 장치

Claims

원형 또는 사각형 형태를 갖는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에 설치되어 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)와, 상기 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)를 통해 감지된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하도록 하는 A/D변환모듈과, 상기 A/D변환모듈을 통한 디지털 데이터를 외부로 전송하도록 하는 무선통신모듈과, 각 구성부들에 전원을 공급하고 충전할 수 있는 전원충전모듈과, 상기 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)의 상부에 구비되고, 사용자가 올라가 위치할 수 있는 상부플레이트로 구비되되,
상기 베이스 플레이트에는 A/D변환모듈, 무선통신모듈 및 전원충전모듈이 안정적으로 내장할 수 있는 모듈내장케이스가 구비되고,
상기 베이스 플레이트와 상부플레이트 사이에는 사용자 움직임에 대한 무게중심 이동을 인지할 수 있도록 하는 로드셀 또는 힘감지센서 쉬프터(FSR Shifter)가 4개 이상 구비되며,
상기 무선통신모듈을 통해 전송된 데이터는 관리자의 서버에 전달되고, 상기 관리자의 서버를 통해 사용자의 단말기에 전달될 수 있도록 상기 사용자 단말기의 어플리케이션(Application)과 연동하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신체 균형 훈련을 위한 밸런싱 스테이지 장치.
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