KR102550820B1 - Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same - Google Patents

Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same Download PDF

Info

Publication number
KR102550820B1
KR102550820B1 KR1020210045112A KR20210045112A KR102550820B1 KR 102550820 B1 KR102550820 B1 KR 102550820B1 KR 1020210045112 A KR1020210045112 A KR 1020210045112A KR 20210045112 A KR20210045112 A KR 20210045112A KR 102550820 B1 KR102550820 B1 KR 102550820B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shoulder joint
user
information
arm
data
Prior art date
Application number
KR1020210045112A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220139485A (en
Inventor
이성민
이용걸
이찬구
김정환
노규철
김정연
김명서
Original Assignee
이성민
이용걸
이찬구
김정환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이성민, 이용걸, 이찬구, 김정환 filed Critical 이성민
Priority to KR1020210045112A priority Critical patent/KR102550820B1/en
Publication of KR20220139485A publication Critical patent/KR20220139485A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102550820B1 publication Critical patent/KR102550820B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116Determining posture transitions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4576Evaluating the shoulder
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4836Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/486Bio-feedback
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/746Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/60ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Abstract

본 발명의 일 면에 따른 전자 장치는 디스플레이부와 사용자의 팔의 움직임에 대한 가속도 정보를 센싱하는 가속도 센서와 상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보를 센싱하는 자이로 센서 및 서버로부터 수신한 상기 사용자의 견 관절에 대한 진단 데이터를 기초로 생성된 상기 사용자가 팔을 움직이도록 가이드하는 가이드 이미지를 상기 디스플레이부 상에 표시하고, 상기 가속도 정보 및 상기 각속도 정보를 기초로 상기 팔의 움직임에 따른 견 관절 가동 정보를 산출하고, 상기 견 관절 가동 정보를 이용하여 상기 가이드 이미지 상에 표시되는 모션 이미지를 생성하고, 상기 가이드 이미지 및 상기 모션 이미지를 출력하고, 상기 견 관절 가동 정보를 상기 서버에 송신하고, 상기 서버로부터 상기 진단 데이터 및 상기 견 관절 가동 정보에 대응되는 견 관절 회복 솔루션을 수신하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제어부를 포함한다.An electronic device according to an aspect of the present invention includes a display unit, an acceleration sensor for sensing acceleration information on the movement of a user's arm, a gyro sensor for sensing angular velocity information on the movement of the user's arm, and the user's opinion received from a server. A guide image for guiding the user to move the arm, which is generated based on diagnostic data on the joint, is displayed on the display unit, and shoulder joint movement information according to the movement of the arm based on the acceleration information and the angular velocity information. Calculate , generate a motion image displayed on the guide image using the shoulder joint motion information, output the guide image and the motion image, transmit the shoulder joint motion information to the server, and and a control unit that receives a shoulder joint recovery solution corresponding to the diagnostic data and the shoulder joint motion information from and outputs it to the display unit.

Description

견 관절 회복 솔루션을 제공하는 전자 장치 및 프로그램{ELECTRONIC DEVICE PROVIDING SHOULDER JOINT IMPROVEMENT SOLUTIONS AND PROGRAM OF THE SAME}Electronic devices and programs that provide shoulder joint recovery solutions {ELECTRONIC DEVICE PROVIDING SHOULDER JOINT IMPROVEMENT SOLUTIONS AND PROGRAM OF THE SAME}

본 발명은 견 관절 회복 솔루션을 제공하는 전자 장치 및 이를 구현하는 프로그램에 관한 것으로 보다 상세하게는 전자 장치에 포함된 센서를 이용하여 사용자의 팔 움직임을 획득하는 전자 장치에 관련된 것이다.The present invention relates to an electronic device that provides a shoulder joint recovery solution and a program implementing the same, and more particularly, to an electronic device that acquires a user's arm movement using a sensor included in the electronic device.

최근 고령인구의 빠른 증가, 스마트폰의 과도한 사용, 골프, 테니스 및 코로나 시대로 인하여 홈트레이닝을 즐기는 인구가 늘어나면서 어깨 관절 질환자의 수는 매년 빠르게 증가하고 있다. Recently, as the number of people enjoying home training due to the rapid increase in the elderly population, excessive use of smartphones, golf, tennis, and corona era increases, the number of people with shoulder joint disease is increasing rapidly every year.

하지만, 퇴행성 질환이 많은 질병 특성상, 참을 수 없는 고통이 동반하기 전까지 환자들은 스스로 병원을 찾지 않고 있다. 그 가장 큰 이유는, 일반인들에게 의료 정보 접근이 매우 어려워 본인의 현재 상태를 파악하기가 힘들기 때문이다.However, due to the nature of many degenerative diseases, patients do not visit the hospital on their own until they are accompanied by unbearable pain. The biggest reason is that access to medical information is very difficult for the general public, making it difficult to determine one's current condition.

특히 어깨가 점차 굳어져가는 동결견(오십견)의 경우, 조기에 예방 및 치료를 효과가 지만, 본인의 어깨 관절 범위가 현저히 떨어져야만 질환으로 인식을 하고 병원을 찾기 때문에 그 치료 과정이 더 힘들어지고 있다. In particular, in the case of frozen shoulder (frozen shoulder), in which the shoulder gradually hardens, early prevention and treatment are effective. .

또한, 어깨에 수술을 받은 대부분의 환자는 수술 후 정상적인 관절 가동 범위를 회복하기 위하여 꾸준한 재활치료가 필요하다. In addition, most patients who have undergone shoulder surgery require steady rehabilitation treatment to restore the normal range of motion of the joint after surgery.

하지만, 다른 환자와 비교해보았을 때 본인의 상태가 어떤지에 대한 정보가 없어 지속적인 재활치료에 많은 어려움을 느끼고 있는 실정이다. However, compared to other patients, there is no information on how the patient's condition is, so it is difficult to continue rehabilitation treatment.

공개특허공보 제 KR 10-2017-0132509호, 2017.12.04Patent Publication No. KR 10-2017-0132509, 2017.12.04

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 견 관절 환자에게 지속적이고 효율적인 헬스 케어 솔루션 제공을 위하여 자이로 센서를 통해 견 관절 환자의 팔 가동 범위를 센싱하는 전자 장치를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide an electronic device that senses a movable range of an arm of a shoulder joint patient through a gyro sensor in order to provide a continuous and efficient health care solution to the shoulder joint patient.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 전자 장치는 디스플레이부와 사용자의 팔의 움직임에 대한 가속도 정보를 센싱하는 가속도 센서와 An electronic device according to an aspect of the present invention for solving the above problems includes a display unit and an acceleration sensor for sensing acceleration information about the movement of a user's arm

상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보를 센싱하는 자이로 센서 및 서버로부터 수신한 상기 사용자의 견 관절에 대한 진단 데이터를 기초로 생성된 상기 사용자가 팔을 움직이도록 가이드하는 가이드 이미지를 상기 디스플레이부 상에 표시하고, 상기 가속도 정보 및 상기 각속도 정보를 기초로 상기 팔의 움직임에 따른 견 관절 가동 정보를 산출하고, 상기 견 관절 가동 정보를 이용하여 상기 가이드 이미지 상에 표시되는 모션 이미지를 생성하고, 상기 가이드 이미지 및 상기 모션 이미지를 출력하고, 상기 견 관절 가동 정보를 상기 서버에 송신하고, 상기 서버로부터 상기 진단 데이터 및 상기 견 관절 가동 정보에 대응되는 견 관절 회복 솔루션을 수신하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제어부를 포함하고,A guide image for guiding the user to move the arm, generated based on the diagnostic data on the user's shoulder joint received from the gyro sensor and the server for sensing the angular velocity information of the movement of the arm, is displayed on the display unit. and calculating shoulder joint motion information according to the movement of the arm based on the acceleration information and the angular velocity information, generating a motion image displayed on the guide image using the shoulder joint motion information, and generating the guide image and a control unit that outputs the motion image, transmits the shoulder joint motion information to the server, receives the diagnosis data and a shoulder joint recovery solution corresponding to the shoulder joint motion information from the server, and outputs the result to the display unit. include,

상기 견 관절 개선 솔루션은, 상기 서버에 저장된 견 관절 회복 가이드 라인 데이터에 상기 진단 데이터 및 상기 견 관절 가동 정보를 대응시켜, 상기 사용자의 견 관절 주변의 미리 결정된 영역의 근육이 수축 또는 이완되도록 상기 사용자의 팔 움직임을 가이드하는 컨텐츠를 포함한다.The shoulder joint improvement solution maps the diagnostic data and the shoulder joint motion information to the shoulder joint recovery guideline data stored in the server so that muscles in a predetermined area around the user's shoulder joint contract or relax. It includes content that guides the movement of the arm.

또한 상기 제어부는, 상기 가속도 정보를 이용하여 상기 각속도 정보의 오차를 개선하는 미리 결정된 연산을 수행하고, 오차가 개선된 상기 각속도 정보 및 상기 가속도 정보를 기초로 상기 견 관절의 가동 범위 정보를 결정할 수 있다.In addition, the control unit may perform a predetermined operation for improving an error of the angular velocity information using the acceleration information, and determine movable range information of the shoulder joint based on the angular velocity information with an improved error and the acceleration information. there is.

또한 상기 제어부는, 상기 가속도 정보에 미리 결정된 로우 패스 필터를 적용하여 산출된 저주파 가속도 정보와 상기 각속도 정보에 미리 결정된 하이 패스 필터를 적용하여 산출된 고주파 각속도 정보를 병합하여 상기 견 관절의 가동 정보를 결정하고, 상기 로우 패스 필터와 상기 하이 패스 필터의 경계 주파수는 같은 주파수로 결정될 수 있다.In addition, the control unit merges low-frequency acceleration information calculated by applying a predetermined low-pass filter to the acceleration information and high-frequency angular velocity information calculated by applying a predetermined high-pass filter to the angular velocity information to obtain movement information of the shoulder joint and the boundary frequency of the low pass filter and the high pass filter may be determined to be the same frequency.

또한 상기 제어부는, 상기 가이드 이미지와 상기 모션 이미지 상호간의 유사도를 결정하고, 상기 유사도에 기초하여 상기 디스플레이부에 피드백 메시지를 출력할 수 있다.Also, the controller may determine a similarity between the guide image and the motion image, and output a feedback message to the display unit based on the similarity.

또한 상기 제어부는, 상기 서버로부터 복수의 다른 사용자의 회복 히스토리로 구성된 평균 회복 데이터를 수신하여, 상기 평균 회복 데이터와 상기 견 관절의 가동 범위 정보 및 상기 진단 데이터를 비교하여 상기 디스플레이부에 피드백 메시지를 출력할 수 있다.In addition, the control unit receives average recovery data composed of recovery histories of a plurality of other users from the server, compares the average recovery data with information about the range of motion of the shoulder joint and the diagnosis data, and sends a feedback message to the display unit. can be printed out.

또한 상기 제어부는, 상기 평균 회복 데이터에 포함된 회복 결과 데이터를 정답 데이터로 이용하고, 상기 평균 회복 데이터에 포함된 재활 히스토리 데이터 입력 데이터로 이용하여 감독 학습을 수행하여 형성된 학습 데이터를 미리 결정된 주기 마다 수신하고, 상기 학습 데이터, 상기 사용자에 대응되는 상기 진단 데이터 및 견 관절 가동 정보를 기초로 상기 사용자에게 최적화된 상기 가이드 이미지를 상기 디스플레이부에 표시하고,In addition, the control unit performs supervised learning by using recovery result data included in the average recovery data as correct answer data and rehabilitation history data included in the average recovery data as input data, and learning data formed by performing supervised learning at predetermined intervals. receiving and displaying the guide image optimized for the user on the display unit based on the learning data, the diagnosis data corresponding to the user, and shoulder joint motion information;

상기 학습 데이터는, 상기 견 관절 가동 정보를 기초로 결정된 적어도 하나의 가중치를 상기 감독 학습을 수행하는 복수개의 레이어에 중 적어도 하나의 레이어에 적용시켜 형성될 수 있다.The learning data may be formed by applying at least one weight determined based on the shoulder joint motion information to at least one layer among a plurality of layers performing the supervised learning.

또한 상기 제어부는, 상기 진단 데이터를 기초로 결정된 시점에 상기 사용자의 견관절 움직임을 유도하는 알림 메시지를 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다.Also, the control unit may output a notification message for inducing movement of the user's shoulder joint to the display unit at a time point determined based on the diagnosis data.

또한 상기 제어부는, 상기 진단 데이터와 상기 견 관절 가동 정보를 이용하여 결정된 상기 사용자의 회복도를 상기 서버로부터 수신하고, 상기 회복도에 대응되는 상태 이미지를 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다.Also, the control unit may receive a degree of recovery of the user determined using the diagnosis data and the shoulder joint motion information from the server, and output a state image corresponding to the degree of recovery to the display unit.

이때, 상기 가속도 센서 및 각속도 센서는, 상기 팔을 미리 결정된 각도로 고정할 수 있도록 마련된 기구로 고정된 상기 사용자의 팔로부터 상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보 및 가속도 정보를 센싱하고,At this time, the acceleration sensor and the angular velocity sensor sense angular velocity information and acceleration information about the movement of the arm from the user's arm fixed with a mechanism provided to fix the arm at a predetermined angle,

또한 상기 제어부는, 상기 미리 결정된 각도를 기초로 상기 견 관절의 가동 정보를 결정할 수 있다.Also, the control unit may determine movement information of the shoulder joint based on the predetermined angle.

또한 일 실시예에 따른 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되고, 상기 전자 장치의 동작을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.In addition, the program according to an embodiment may be combined with a computer that is hardware and stored in a computer readable recording medium to execute the operation of the electronic device.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

일 실시예에 따른 전자 장치는 견 관절 환자의 팔 가동 범위를 센싱하여 견 관절 환자에게 지속적이고 효율적인 헬스 케어 솔루션을 제공할 수 있다.An electronic device according to an embodiment may provide a continuous and efficient health care solution to a shoulder joint patient by sensing a range of motion of the arm of the shoulder joint patient.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예예 따른 전자 장치와 서버의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도3는 일 실시예에 따른 견 관절 솔루션이 수행되기 위하여 전자 장치가 사용자에 팔의 일부에 부착된 것을 나타낸 도면이다.
도4는 일 실시예에 따른 견 관절 솔루션을 통하여 사용자의 신체 근육이 수축 또는 이완되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 일 실시예에 따른 사용자가 견 관절 솔루션을 수행하는 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 가이드 이미지와 모션 이미지를 나타낸 도면이고 도 6b는 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 높은 경우 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이고, 도 6c는 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 낮은 경우 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이고, 도 6d은 일 실시예예 따른 다른 형태의 가이드 이미지와 모션 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이다.
도7은 일 실시예예 따른 사용자의 상태 이미지를 출력한 것을 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 피드백 이미지가 전자 장치에 출력된 형태를 나타낸 도면이다.
도 9은 일 실시예에 따른 알림 메시지가 전자 장치에 출력된 형태를 나타낸 도면이다.
도10a, 도10b 및 도10c는 일 실시예에 따른 전자 장치가 자이로 센서와 가속도 센서가 센싱한 데이터를 이용하여 견관절 가동 정보를 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도11은 일 실시예에 따른 감독 학습을 통하여 사용자에게 최적의 견 관절 개선 솔루션을 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도12은 일 실시예에 따른 본 발명의 동작을 나타낸 순서도이다.
1 is a control block diagram of an electronic device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating a signal flow between an electronic device and a server according to an exemplary embodiment.
3 is a diagram illustrating that an electronic device is attached to a part of a user's arm in order to perform a shoulder joint solution according to an embodiment.
4 is a diagram for explaining an operation of contracting or relaxing muscles of a user's body through a shoulder joint solution according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating an embodiment in which a user performs a shoulder joint solution according to an embodiment.
6A is a diagram showing a guide image and a motion image according to an embodiment, FIG. 6B is a diagram showing an output form of an image when the similarity between the guide image and the motion image is high, and FIG. 6C is a diagram showing the similarity between the guide image and the motion image. 6D is a diagram showing an output form of a guide image and a motion image of another form according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating output of a state image of a user according to an exemplary embodiment.
8A and 8B are diagrams illustrating a form in which a feedback image is output to an electronic device according to an exemplary embodiment.
9 is a diagram illustrating a form in which a notification message is output to an electronic device according to an embodiment.
10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining an operation in which an electronic device derives shoulder joint motion information using data sensed by a gyro sensor and an acceleration sensor, according to an exemplary embodiment.
11 is a diagram for explaining an operation of deriving an optimal shoulder joint improvement solution for a user through supervised learning according to an embodiment.
12 is a flow chart illustrating the operation of the present invention according to one embodiment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 제어 블록도이고, 도 2는 일 실시예예 따른 전자 장치와 서버의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.1 is a control block diagram of an electronic device according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating a signal flow between an electronic device and a server according to an embodiment.

도1 및 도2를 참고하면, 전자 장치는 통신부, 디스플레이부, 센서부 및 제어부를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the electronic device may include a communication unit, a display unit, a sensor unit, and a control unit.

본 발명에서 전자 장치(10)는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.In the present invention, the electronic device 10 may be implemented as a computer or a portable terminal. Here, the computer includes, for example, a laptop, a desktop, a laptop, a tablet PC, a slate PC, etc. equipped with a web browser, and a portable terminal, for example, has portability and mobility. As a guaranteed wireless communication device, PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication) -2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, smart phone (Smart Phone) based on all types of handhelds It may include a wireless communication device and a wearable device such as a watch, ring, bracelet, anklet, necklace, glasses, contact lens, or head-mounted-device (HMD).

또한 전자 장치(10)는 자이로 센서와 가속도 센서등을 포함하는 별도의 모듈로 마련될 수 있다.Also, the electronic device 10 may be provided as a separate module including a gyro sensor and an acceleration sensor.

이 경우 전자 장치(10)는 사용자의 팔에 부착되어 사용자 팔의 움직임을 검출할 수 있다.In this case, the electronic device 10 may be attached to the user's arm and detect the movement of the user's arm.

또한 전자 장치(10)는 카메라를 더 포함할 수 있다. 즉, 전자 장치(100)는 카메라가 획득한 팔의 이미지를 통하여 팔의 움직임, 즉 관절의 이동 범위를 산출할 수 있는 모듈로 마련될 수 있다.Also, the electronic device 10 may further include a camera. That is, the electronic device 100 may be provided with a module capable of calculating the movement of the arm, that is, the movement range of the joint, through the image of the arm acquired by the camera.

통신부(120)는 전자 장치(10)와 서버(20) 사이 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. The communication unit 120 may include one or more modules enabling wireless communication between the electronic device 10 and the server 20 .

또한, 통신부(120)는, 전자 장치(10)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.Also, the communication unit 120 may include one or more modules that connect the electronic device 10 to one or more networks.

이러한 통신부(120)는, 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The communication unit 120 may include at least one of a broadcast receiving module, a mobile communication module, a wireless Internet module, a short-distance communication module, and a location information module.

디스플레이부(130)는 단말기에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부는 단말기에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.The display unit 130 displays (outputs) information processed by the terminal. For example, the display unit may display execution screen information of an application program driven in the terminal, or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to such execution screen information.

디스플레이부(130)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 단말기와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The display unit 130 may implement a touch screen by forming a mutual layer structure or integrally with the touch sensor. Such a touch screen may function as a user input unit providing an input interface between the terminal and the user and provide an output interface between the terminal 100 and the user.

센서부(140)는 단말기 내 정보, 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.The sensor unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information within the terminal, surrounding environment information surrounding the terminal, and user information.

본 발명에서 센서부(140)는 자이로 센서(142)와 가속도 센서(141)를 포함할 수 있다.In the present invention, the sensor unit 140 may include a gyro sensor 142 and an acceleration sensor 141 .

가속도 센서(141)는 사용자의 팔의 움직임에 대한 가속도 정보를 센싱할 수 있다.The acceleration sensor 141 may sense acceleration information about the movement of the user's arm.

가속도 센서(141)는 3축 센서로 구현될 수 있다. 가속도 센서는 사용자의 팔이 3차원에서 움직일 때 x축, y축, z축 방향의 가속도의 정보를 획득할 수 있도록 구현될 수 있다.The acceleration sensor 141 may be implemented as a 3-axis sensor. The acceleration sensor may be implemented to obtain acceleration information in x-axis, y-axis, and z-axis directions when the user's arm moves in three dimensions.

자이로 센서(142)는 팔의 움직임에 대한 각속도 정보를 센싱할 수 있다.The gyro sensor 142 may sense angular velocity information about arm movement.

자이로 센서(142)는 이로 센서는 가속도를 측정하는 가속도 센서와 달리 각속도를 센싱한다. 구체적으로 자이로 센서(142)는 처음에 설정한 방향을 유지하는 성질을 이용하여 물체의 각속도를 측정할 수 있는 센서로 마련될 수 있다.The gyro sensor 142 senses an angular velocity, unlike an acceleration sensor that measures acceleration. Specifically, the gyro sensor 142 may be provided as a sensor capable of measuring an angular velocity of an object by using a property of maintaining an initially set direction.

제어부(110)는 서버(20)로부터 수신한 상기 사용자의 견 관절에 대한 진단 데이터(D203)를 기초로 사용자가 팔을 움직이도록 가이드하는 가이드 이미지(D103)를 수신하여 디스플레이부(130) 상에 표시할 수 있다.The controller 110 receives a guide image D103 for guiding the user to move the arm based on the diagnosis data D203 for the user's shoulder joint received from the server 20, and displays the guide image D103 on the display unit 130. can be displayed

구체적으로 서버는 사용자의 견 관절 상태를 진단하여 미리 형성된 진단 데이터(D203)를 전자 장치에 전달할 수 있고, 제어부는 진단 데이터(D203)를 이용하여 사용자에게 가장 적합한 견 관절 운동을 가이드 할 수 있는 가이드 이미지(D203)를 산출 및 송신할 수 있다.Specifically, the server diagnoses the user's shoulder joint condition and transmits pre-formed diagnostic data (D203) to the electronic device, and the control unit uses the diagnostic data (D203) to guide the most suitable shoulder joint movement for the user. An image D203 can be calculated and transmitted.

서버는 사용자의 견 관절 상태를 진단한 진단 데이터(D203)를 저장할 수 있다.The server may store diagnostic data D203 for diagnosing the condition of the user's shoulder joint.

서버(20)는 전자 장치와 통신을 수행하기 위한 통신 모듈, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서로 구성될 수 있다.The server 20 may include a communication module for communicating with an electronic device, a memory, and at least one processor.

가이드 이미지(D103)는 사용자의 팔의 움직임을 가이드하여 견 관절 주변의 근육을 자극할 수 있는 이미지로 그 형태의 제한은 없다.The guide image D103 is an image capable of guiding the movement of the user's arm to stimulate muscles around the shoulder joint, and the shape is not limited.

제어부(110)는 가속도 정보 및 각속도 정보를 기초로 팔의 움직임에 따른 견 관절 가동 정보를 산출할 수 있다.The controller 110 may calculate shoulder joint movement information according to the movement of the arm based on the acceleration information and the angular velocity information.

견 관절 가동 정보는 사용자 팔의 가속도 정보와 각속도 정보를 기초로 도출된 사용자의 팔의 움직임을 기초로 어깨의 움직임을 예측하여 산출될 수 있다.The shoulder joint motion information may be calculated by predicting the movement of the shoulder based on the movement of the user's arm derived based on the acceleration information and the angular velocity information of the user's arm.

한편 제어부(110)는 견 관절 가동 정보를 이용하여 가이드 이미지 상에 표시되는 모션 이미지(D104)를 생성할 수 있다.Meanwhile, the controller 110 may generate a motion image D104 displayed on the guide image by using the shoulder joint motion information.

모션 이미지는 사용자의 팔 움직임에 대응되어 생성되지만 사용자의 어깨 움직임을 반영하여 형성될 수 있다.The motion image is generated corresponding to the user's arm movement, but may be formed by reflecting the user's shoulder movement.

제어부(110)는 견 관절 가동 정보를 서버에 송신할 수 있다.The controller 110 may transmit shoulder joint motion information to the server.

구체적으로 제어부(110)는 통신부(120)를 통하여 서버에 견 관절 가동 정보를 송신할 수 있고 서버는 이를 수신하여 사용자의 상태에 대한 진단을 수행할 수 있다.In detail, the control unit 110 may transmit shoulder joint motion information to the server through the communication unit 120, and the server may receive it and diagnose the user's condition.

한편 제어부(110)는 서버로부터 진단 데이터(D203) 및 상기 견 관절 가동 정보에 대응되는 견 관절 회복 솔루션(D202)을 수신하여 디스플레이부에 출력할 수 있다.Meanwhile, the controller 110 may receive the diagnosis data D203 and the shoulder joint recovery solution D202 corresponding to the shoulder joint motion information from the server and output the received diagnosis data D203 to the display unit.

견 관절 회복 솔루션(D202)은 사용자의 견 관절 운동을 개선시킬 수 있는 컨텐츠를 모두 포함할 수 있다.The shoulder joint recovery solution D202 may include all contents capable of improving the user's shoulder joint motion.

즉, 견 관절 회복 솔루션(D202)은, 서버에 저장된 견 관절 회복 가이드 라인 데이터(D204)에 진단 데이터(D203) 및 견 관절 가동 정보를 대응시켜, 사용자의 견 관절 주변의 미리 결정된 영역의 근육이 수축 또는 이완되도록 상기 사용자의 팔 움직임을 가이드하는 컨텐츠를 포함 할 수 있다. 이러한 컨텐츠에는 상술한 가이드 이미지 등이 포함될 수 있다. That is, the shoulder joint recovery solution (D202) matches the diagnostic data (D203) and shoulder joint motion information to the shoulder joint recovery guideline data (D204) stored in the server, so that the muscles of a predetermined area around the user's shoulder joint are restored. It may include content that guides the user's arm movement to contract or relax. These contents may include the aforementioned guide images and the like.

견 관절 회복 가이드라인 데이터(D204)는 서버가 다수의 사용자의 견 관절 개선을 히스토리를 축척한 데이터를 의미할 수 있다.The shoulder joint recovery guideline data D204 may refer to data in which the server has accumulated a history of shoulder joint improvement of a number of users.

제어부(110)는 가속도 정보를 이용하여 각속도 정보의 오차를 개선하는 미리 결정된 연산을 수행할 수 있다.The controller 110 may perform a predetermined operation to improve an error of angular velocity information using acceleration information.

또한 제어부(110)는 오차가 개선된 상기 각속도 정보 및 상기 가속도 정보를 기초로 상기 견 관절의 가동 범위 정보를 결정할 수 있다.In addition, the control unit 110 may determine the movable range information of the shoulder joint based on the angular velocity information and the acceleration information with improved error.

제어부(110)가 수행하는 미리 결정된 연산은 각속도 정보에 미리 결정된 로우 패스 필터를 적용하여 산출된 고주파 각속도 정보와 가속도 정보에 미리 결정된 하이 패스 필터를 적용하여 산출된 저주파 각속도 정보를 병합하는 견 관절의 가동 정보를 결정하는 연산을 포함할 수 있다.The predetermined operation performed by the control unit 110 is a combination of high-frequency angular velocity information calculated by applying a predetermined low-pass filter to angular velocity information and low-frequency angular velocity information calculated by applying a predetermined high-pass filter to acceleration information. It may include an operation to determine operation information.

한편 여기서 제어부(110)가 이용하는 로우 패스 필터와 하이 패스 필터의 경계 주파수는 같은 주파수로 결정될 수 있다. 제어부(110)가 수행하는 미리 결정된 연산에 대한 상세한 설명은 후술한다.Meanwhile, the boundary frequency of the low pass filter and the high pass filter used by the controller 110 may be determined to be the same frequency. A detailed description of a predetermined operation performed by the control unit 110 will be described later.

제어부(110)는 가이드 이미지와 모션 이미지 상호간의 유사도를 결정하고, 유사도에 기초하여 디스플레이부에 피드백 메시지(D101)를 출력할 수 있다. The controller 110 may determine a similarity between the guide image and the motion image, and output a feedback message D101 to the display unit based on the similarity.

제어부(110)는 서버로부터 복수의 다른 사용자의 회복 히스토리로 구성된 평균 회복 데이터(D201)를 수신할 수 있다.The controller 110 may receive average recovery data D201 composed of recovery histories of a plurality of other users from the server.

평균 회복 데이터(D201)는 사용자뿐만 아닌 다른 사용자의 견 관절 회복 데이터를 누적하고 평균적인 개선 상황을 포함한 데이터를 의미할 수 있다.The average recovery data D201 may refer to data including an average state of improvement by accumulating recovery data of the shoulder joint of not only the user but also other users.

한편 제어부(110)는 평균 회복 데이터와 견 관절의 가동 범위 정보 및 진단 데이터(D203)를 비교하여 디스플레이부에 피드백 메시지를 출력할 수 있다.Meanwhile, the controller 110 may output a feedback message to the display unit by comparing the average recovery data with information on the range of motion of the shoulder joint and diagnosis data D203.

구체적으로 제어부(110)는 사용자의 견 관절 움직임의 개선 상태가 평균 보다 양호한지 여부를 기초로 피드백 메시지를 형성하여 출력할 수 있다.In detail, the controller 110 may form and output a feedback message based on whether the user's shoulder joint motion is better than the average.

제어부(110)는 평균 회복 데이터(D201)에 포함된 회복 결과 데이터를 정답 데이터로 이용하고, 평균 회복 데이터(D201)에 포함된 재활 히스토리 데이터 입력 데이터로 이용하여 감독 학습을 수행하여 형성된 학습 데이터를 미리 결정된 주기 마다 수신할 수 있다.The control unit 110 uses the recovery result data included in the average recovery data D201 as correct answer data, and performs supervised learning using the rehabilitation history data included in the average recovery data D201 as input data to obtain learning data formed. It can be received at every predetermined period.

감독 학습(Supervised Learning)은 훈련 데이터(Training Data)로부터 하나의 함수를 유추해내기 위한 기계 학습(Machine Learning)의 한 방법이다. 감독 학습에 대한 상세한 설명은 후술한다.Supervised learning is a method of machine learning for inferring a function from training data. A detailed description of supervised learning will be described later.

한편 학습 데이터는, 견 관절 가동 정보를 기초로 결정된 적어도 하나의 가중치를 감독 학습을 수행하는 복수개의 레이어에 중 적어도 하나의 레이어에 적용시켜 형성될 수 있다.Meanwhile, the learning data may be formed by applying at least one weight determined based on shoulder joint motion information to at least one layer among a plurality of layers performing supervised learning.

제어부(110)가 이러한 동작을 수행하는 동작에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.An operation in which the control unit 110 performs this operation will be described in detail below.

제어부(110)는 학습 데이터를 이용하여 가이드 이미지를 형성할 수 있다.The controller 110 may form a guide image using the learning data.

또한 제어부(110)는 진단 데이터를 기초로 결정된 시점에 상기 사용자의 견관절 움직임을 유도하는 알림 메시지를 디스플레이부에 출력할 수 있다.In addition, the controller 110 may output a notification message for inducing movement of the user's shoulder joint to the display unit at a time point determined based on the diagnosis data.

제어부(110)는, 진단 데이터(D203)와 견 관절 가동 정보를 이용하여 상기 사용자의 회복도를 결정 결정할 수 있다.The controller 110 may determine the degree of recovery of the user by using the diagnosis data D203 and the shoulder joint motion information.

회복도는 견 관절 가동 정보, 진단 데이터를 평균 회복 데이터와 비교하여 도출될 수 있다.The degree of recovery can be derived by comparing shoulder motion information and diagnostic data with average recovery data.

구체적으로 서버는 사용자가 일반 다른 사용자보다 회복의 속도가 빠르면 사용자의 회복도가 높은 것으로 결정할 수 있다.In detail, the server may determine that the recovery rate of the user is high if the recovery speed of the user is faster than that of other general users.

제어부(110)는 회복도에 대응되는 상태 이미지를 디스플레이부에 출력할 수 있다.The controller 110 may output a state image corresponding to the degree of recovery to the display unit.

가속도 센서(141) 및 자이로 센서(142)는, 팔을 미리 결정된 각도로 고정할 수 있도록 마련된 기구로 고정된 상기 사용자의 팔로부터 상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보 및 가속도 정보를 센싱할 수 있다.The acceleration sensor 141 and the gyro sensor 142 are mechanisms provided to fix the arm at a predetermined angle, and can sense angular velocity information and acceleration information about the motion of the user's arm, which is fixed to the user's arm.

팔을 고정하는 기구는 아래에서 상세하게 설명한다.The mechanism for fixing the arm will be described in detail below.

제어부(110)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The controller 110 generally controls overall operations of the electronic device in addition to operations related to the application program. The control unit may provide or process appropriate information or functions to a user by processing signals, data, information, etc. input or output through the components described above or by driving an application program stored in a memory.

제어부(110)는 전자 장치내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.The control unit 110 includes a memory (not shown) for storing data for an algorithm or a program for reproducing the algorithm for controlling the operation of components in the electronic device, and a processor for performing the above-described operation using the data stored in the memory. (not shown) may be implemented. In this case, the memory and the processor may be implemented as separate chips. Alternatively, the memory and the processor may be implemented as a single chip.

도 1 및 도2에 도시된 전자 장치의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.At least one component may be added or deleted corresponding to the performance of the components of the electronic device shown in FIGS. 1 and 2 . In addition, it will be easily understood by those skilled in the art that the mutual positions of the components may be changed corresponding to the performance or structure of the system.

한편, 도 1 및 도2에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.Meanwhile, each component shown in FIGS. 1 and 2 means software and/or hardware components such as a Field Programmable Gate Array (FPGA) and Application Specific Integrated Circuit (ASIC).

도3는 일 실시예에 따른 견 관절 솔루션이 수행되기 위하여 전자 장치(10)가 사용자에 팔의 일부에 부착된 것을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing that the electronic device 10 is attached to a part of the user's arm in order to perform a shoulder joint solution according to an embodiment.

도3을 참고하면 사용자의 팔에 전자 장치(10)가 부착된 것을 나타내고 있다.Referring to FIG. 3 , it is shown that the electronic device 10 is attached to the user's arm.

상술한 바와 같이 전자 장치에는 가속도 센서와 자이로 센서가 마련될 수 있고 이를 기초로 전자 장치(10)는 사용자의 팔의 움직임을 센싱할 수 있다.As described above, an acceleration sensor and a gyro sensor may be provided in the electronic device, and based on these, the electronic device 10 may sense the movement of the user's arm.

한편 전자 장치가 사용자 팔의 움직임을 센싱하는데 있어서 팔을 미리 결정된 각도로 고정할 수 있도록 마련된 기구(K3)로 팔을 고정할 수 있다.Meanwhile, when the electronic device senses the motion of the user's arm, the arm may be fixed using a mechanism K3 provided to fix the arm at a predetermined angle.

사용자는 상술한 가이드 이미지를 기초로 팔 위쪽으로 올리기, 팔 바깥쪽으로 돌리기, 안쪽으로 돌리기 등의 동작을 수행할 수 있다. The user may perform operations such as raising the arm upward, turning the arm outward, and turning the arm inward based on the above-described guide image.

전자 장치(10)가 사용자의 팔의 각도를 잴 때, 팔 바깥쪽으로 돌리기, 안쪽으로 돌리기는 팔꿈치를 90도까지 굽혀야 정확하게 측정이 될 수 있다.When the electronic device 10 measures the angle of the user's arm, the outward rotation and inward rotation of the arm can be accurately measured only when the elbow is bent to 90 degrees.

다만 통상적으로 정확하게 팔꿈치를 굽힌 상태에서 팔의 움직임이 측정되는 경우가 적기 때문에 본 발명에서는 사용자의 팔의 각도를 고정시키는 기구(K3)를 이용하여 사용자의 팔을 고정시킨 상태에서 사용자의 팔의 움직임을 센싱할 수 있다.However, since the movement of the arm is rarely measured in a state in which the elbow is bent accurately, in the present invention, the movement of the user's arm while the user's arm is fixed using the mechanism (K3) for fixing the angle of the user's arm can sense.

이러한 기구(K3)는 팔꿈치를 굽히는 경우 90도까지만 굽혀지도록 하여 사용자가 팔 바깥쪽으로 돌리기, 안쪽으로 돌리기를 수행할 때 각도를 측정할수 있도록 구성될 수 있다.This mechanism (K3) can be configured to measure the angle when the user performs an outward rotation and an inward rotation of the arm by allowing the elbow to be bent only up to 90 degrees when the elbow is bent.

상술한 기구(K3)를 착용한 상태에서 사용자는 전자 장치(10)를 기구(K3)에 부착할 수 있고 전자 장치(10)에 포함된 자이로 센서 및 가속도 센서는 사용자의 팔의 움직임을 센싱할 수 있다.While wearing the device K3 described above, the user can attach the electronic device 10 to the device K3, and the gyro sensor and acceleration sensor included in the electronic device 10 can sense the movement of the user's arm. can

이렇게 센싱한 사용자 팔의 각속도 및 가속도는 견 관절 가동 정보를 결정하는데 이용될 수 있다.The sensed angular velocity and acceleration of the user's arm may be used to determine shoulder joint motion information.

이에 대한 상세한 설명은 후술한다.A detailed description of this will be given later.

도4는 일 실시예에 따른 견 관절 솔루션을 통하여 사용자의 신체 근육이 수축 또는 이완되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an operation of contracting or relaxing muscles of a user's body through a shoulder joint solution according to an embodiment.

한편 본 발명의 통하여 견 관절 개선 솔루션이 제공되면 사용자는 견 관절 주변의 근육의 수축 또는 이완을 수행할 수 있다.On the other hand, if the shoulder joint improvement solution is provided through the present invention, the user can perform contraction or relaxation of muscles around the shoulder joint.

견관절은 빗장뼈와 어깨뼈, 그리고 위팔뼈의 세 개의 뼈로 이루어져 있으며, 그와 관련된 근육, 인대, 힘줄로 이루어져 있다. 좁은 의미로서 견 관절은 빗장뼈와 어깨뼈가 위팔뼈와 만나서 이루는 관절을 의미하나 넓은 의미로는 이 세 개의 뼈가 만나서 이루는 모든 관절을 의미할 수 있다.The shoulder joint is composed of three bones, the collarbone, the shoulder blade, and the upper arm bone, and is composed of muscles, ligaments, and tendons related to them. In a narrow sense, the shoulder joint refers to a joint formed by the meeting of the collarbone and shoulder blade with the upper arm bone, but in a broad sense, it may refer to all joints formed by the meeting of these three bones.

도4에서는 견 관절 주변의 근육의 예시로 견갑거근(M41), 극상근(M42), 견갑근(M43) 및 극하근(M44)이 제시되어 있다. In FIG. 4, levator scapula muscle (M41), supraspinatus muscle (M42), scapula muscle (M43), and infraspinatus muscle (M44) are presented as examples of muscles around the shoulder joint.

그 외 또한 도4에 명시적으로 언급되지 않았으나, 본 발명에 제공하는 견 관절 솔루션을 통하여 극하근, 견갑하근, 소원근 등 다양한 근육으로 관절 운동을 수행할 수 있다.In addition, although not explicitly mentioned in FIG. 4, joint exercises can be performed with various muscles such as the infraspinatus, subscapularis, and teres minor muscles through the shoulder joint solution provided in the present invention.

사용자는 상술한 동작을 기초로 견 관절 주변의 상기와 같은 근육들의 수축 또는 이완을 수행하여 견 관절의 운동성을 향상시킬 수 있다.The user can improve the mobility of the shoulder joint by contracting or relaxing the muscles around the shoulder joint based on the above-described operation.

한편 상술 또는 후술하는 동작에 기초하여 사용자가 견 관절 개선 솔루션에 대응하여 팔을 움직이면 견 관절 주변의 근육을 수축 또는 이완하여 견 관절의 운동 능력을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, when the user moves the arm in response to the shoulder joint improvement solution based on the above-mentioned or later-described operation, the movement ability of the shoulder joint can be improved by contracting or relaxing the muscles around the shoulder joint.

도5는 일 실시예에 따른 사용자가 견 관절 솔루션을 수행하는 일 실시예를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an embodiment in which a user performs a shoulder joint solution according to an embodiment.

도5와 도4를 함께 참고하면, 사용자는 전자 장치에 출력된 가이드 이미지를 기초로 몸통을 기준으로 한 팔의 각도를 변경할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 4 together, the user can change the angle of the arm relative to the torso based on the guide image output on the electronic device.

구체적으로 사용자는 후술하는 동작에 따라 출력된 가이드 이미지와 팔의 모션 이미지가 대응되도록 팔을 움직일 수 있다. 도5에서는 사용자의 팔이 사용자의 몸통을 기준으로 120도 위로 올라간 것을 나타내고 있다(A5).Specifically, the user may move the arm so that the output guide image and the motion image of the arm correspond to each other according to an operation described later. 5 shows that the user's arm is raised 120 degrees above the user's torso (A5).

예를 들어 전자 장치는 T5지점까지 사용자가 팔을 올리는 운동을 수행할 수 있는 가이드 이미지츨 출력할 수 있다.For example, the electronic device may output a guide image for the user to perform an arm raising exercise up to the point T5.

이렇게 사용자의 팔이 사용자의 몸통을 기초로 올라가면 사용자의 팔에 부착된 전자 장치는 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 사용자의 팔의 움직임을 획득할 수 있고 이를 이용하여 견 관절 경로 정보를 도출할 수 있다.When the user's arm is raised based on the user's torso, the electronic device attached to the user's arm can obtain the movement of the user's arm using the gyro sensor and the acceleration sensor, and derive shoulder joint path information using this. there is.

이러한 동작을 기초로 사용자는 도4에 표시된 견 관절 주변의 근육을 수축 또는 이완하여 견 관절 운동 능력을 향상시킬 수 있다.Based on this motion, the user can contract or relax the muscles around the shoulder joint shown in FIG. 4 to improve the shoulder joint movement ability.

본 발명의 일 실시에에 따르면 사용자는 전자 장치가 제공하는 견 관절 솔루션을 통하여 팔을 위로 올리는 동작을 통하여 견갑거근(M41), 극상근(M42), 견갑근(M43) 및 극하근(M44)의 수축 또는 이완을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the user contracts or contracts the levator scapula muscle (M41), supraspinatus muscle (M42), scapula muscle (M43), and infraspinatus muscle (M44) through the motion of raising the arm through the shoulder joint solution provided by the electronic device. relaxation can be performed.

이외에도 사용자는 견 관절 솔루션을 통하여 극하근, 견갑하근, 소원근 등 다양한 근육으로 관절 운동을 수행할 수 있다.In addition, the user can perform joint exercises with various muscles such as the subscapularis, subscapularis, and teres minor muscles through the shoulder joint solution.

이러한 극상근의 운동은 견 관절의 운동을 향상시킬 수 있다. These supraspinatus exercises can improve the movement of the shoulder joint.

한편 도 4및 도5에서 설명한 내용은 본 발명의 동작을 통하여 수축 또는 이완이 이루어지는 견 관절 근육을 설명하기 위한 도면이며, 본 발명의 동작을 통하여 운동 능력이 개선되는 견관절 주변의 근육에는 제한이 없다. On the other hand, the contents described in FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the shoulder joint muscles contracted or relaxed through the operation of the present invention, and there is no limit to the muscles around the shoulder joint whose motor ability is improved through the operation of the present invention. .

도6a는 일 실시예에 따른 가이드 이미지와 모션 이미지를 나타낸 도면이고 도 6b는 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 높은 경우 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이고, 도6c는 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 낮은 경우 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이고, 도6d은 일 실시예예 따른 다른 형태의 가이드 이미지와 모션 이미지의 출력 형태를 나타낸 도면이다.6A is a diagram showing a guide image and a motion image according to an embodiment, FIG. 6B is a diagram showing an output form of an image when the similarity between the guide image and the motion image is high, and FIG. 6C is a diagram showing the similarity between the guide image and the motion image. 6D is a diagram showing an output form of a guide image and a motion image of another form according to an embodiment.

도6a를 참고하면 시간에 따른 팔의 각도에 대한 그래프를 나타내고 있다.Referring to Figure 6a shows a graph of the angle of the arm over time.

전자 장치는 상술한 바와 같이 서버로부터 수신한 사용자의 견 관절에 대한 진단 데이터를 기초로 사용자가 팔을 움직이도록 가이드하는 가이드 이미지(G6a) 도출할 수 있다.As described above, the electronic device may derive a guide image G6a for guiding the user to move the arm based on the diagnosis data on the user's shoulder joint received from the server.

가이드 이미지(G6a)는 현재 사용자의 상태를 기초로 사용자에게 견 관절 운동 능력을 개선시킬 수 있는 팔의 각도에 대한 정보와 대응될 수 있다. 따라서 사용자는 가이드 이미지를 인지하고 사용자의 팔이 가이드 이미지와 대응되도록 팔을 움직일 수 있다.The guide image G6a may correspond to information about the angle of the arm that can improve the user's shoulder movement ability based on the user's current condition. Therefore, the user can recognize the guide image and move the user's arm to correspond with the guide image.

전자 장치는 팔의 움직임을 이용하여 가속도 정보 및 각속도 정보를 획득할 수 있고 팔의 움직임에 대응되는 모션 이미지(M6a)를 도출할 수 있다.The electronic device may obtain acceleration information and angular velocity information using the motion of the arm and derive a motion image M6a corresponding to the motion of the arm.

전자 장치가 도출한 모션 이미지(M6a)는 도6a와 같이 가이드 이미지(G6a)와 함께 사용자 단말에 출력될 수 있다.The motion image M6a derived by the electronic device may be output to the user terminal together with the guide image G6a as shown in FIG. 6a.

도6b를 참고하면 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 높은 경우의 출력 형태를 나타내고 있고, 도6c 참고하면 가이드 이미지와 모션 이미지의 유사도가 낮은 경우의 출력 형태를 나타내고 있다.Referring to FIG. 6B, an output form when the similarity between the guide image and the motion image is high is shown, and referring to FIG. 6C, the output form when the similarity between the guide image and the motion image is low is shown.

전자 장치는 가이드 이미지와 모션 이미지 상호간의 유사도를 결정하고, 유사도에 기초하여 디스플레이부에 피드백 메시지를 출력할 수 있다.The electronic device may determine a similarity between the guide image and the motion image, and output a feedback message to the display unit based on the similarity.

도6b와 같이 가이드 이미지(G6b)와 모션 이미지(M6b)가 유사한 경우에는 사용자가 가이드 이미지에 대응되는 팔 움직임을 수행한 것이므로 전자 장치는 "GOOD!!!"과 같은 피드백 이미지(F6b)를 출력할 수 있다.As shown in FIG. 6B, when the guide image G6b and the motion image M6b are similar, since the user performed an arm movement corresponding to the guide image, the electronic device outputs a feedback image F6b such as "GOOD!!!" can do.

반면 도6c와 같이 가이드 이미지(G6c)와 모션 이미지(M6c)가 상이한 경우에는 사용자가 가이드 이미지에 대응되는 팔 움직임을 적절하게 수행하지 못한 것으로 전자 장치는 "조금만 더!"과 같은 피드백 이미지(F6c)를 출력할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 6c, when the guide image G6c and the motion image M6c are different, the user did not properly perform the arm movement corresponding to the guide image, and the electronic device displays a feedback image (F6c) such as "Just a little more!" ) can be output.

한편 사용자는 도6b 및 도6c에서 출력된 피드백 이미지를 인지하고 기존의 팔 운동 상태를 유지하거나 모션 이미지가 가이드 이미지와 더욱 일치되도록 팔의 운동을 수행할 수 있다. 한편 이렇게 출력되는 가이드 이미지와 사용자의 팔 움직임에 대응되는 모션 이미지의 형태에는 제한이 없다.Meanwhile, the user can recognize the feedback images output in FIGS. 6B and 6C and maintain the existing arm movement state or perform arm movement so that the motion image is more consistent with the guide image. Meanwhile, there is no limitation on the shape of the output guide image and the motion image corresponding to the user's arm movement.

도6d를 참고하면 전자 장치는 가이드 이미지(G6d)를 통해 "팔 위로 올리기", "팔 바깥쪽으로 돌리기" 및 "팔 안쪽으로 돌리기"에 대한 움직임 가이드를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6D , the electronic device may provide motion guides for “raising the arm”, “rotating the arm outside”, and “rotating the arm inside” through a guide image G6d.

또한 가이드 이미지(G6d)가 도6d와 같이 2차원 삼각형 형태로 출력되고 각 꼭지점에 유도하는 메시지가 출력된 경우 사용자의 팔의 움직임에 대응되는 모션 이미지(M6d)는 삼각형에 포함되는 삼각형의 형태로 출력될 수 있다. In addition, when the guide image (G6d) is output in the form of a two-dimensional triangle as shown in FIG. can be output.

도 6d에서는 사용자가 "팔 바깥쪽으로 돌리기" 및 "팔 안쪽으로 돌리기"를 많이 수행하고 "팔 위로 올리기"는 적게 수행한 것을 나타내고 있다.FIG. 6D shows that the user performed "rotate the arm outward" and "turn the arm inward" a lot, and "raise the arm upward" a little.

각각의 동작을 한눈에 확인할 수 있도록 출력하므로서 사용자는 전자 장치가 가이드하는 동작을 스스로 얼마나 수행했는지 판단할 수 있다.Each motion is output so that it can be confirmed at a glance, so that the user can determine how much he or she has performed the motion guided by the electronic device.

한편 도6a, 도6b, 도6c, 및 도6d에 표시된 가이드 이미지, 모션 이미지 및 피드백 이미지는 본 발명의 일 실시예에 불과하며 사용자의 팔 움직임을 유도하여 사용자의 견 관절 운동을 개선할 수 있는 이미지의 형태라면 그 실시의 형태에는 제한이 없다. Meanwhile, the guide image, motion image, and feedback image shown in FIGS. 6a, 6b, 6c, and 6d are only one embodiment of the present invention, and can induce the user's arm movement to improve the user's shoulder joint movement. As long as it is in the form of an image, the embodiment is not limited.

도7은 일 실시예예 따른 사용자의 상태 이미지(S7)를 출력한 것을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating output of a user state image S7 according to an exemplary embodiment.

도7은 3월 한달간 사용자의 상태를 운동 레벨로 나타낸 도면이다.Fig. 7 is a diagram showing the user's condition in terms of exercise level during the month of March.

전자 장치와 통신을 수행하는 서버는 진단 데이터와 견 관절 가동 정보를 이용하여 결정된 사용자의 회복도를 도출할 수 있다.A server that communicates with the electronic device may derive the determined degree of recovery of the user using the diagnosis data and shoulder motion information.

진단 데이터는 사용자의 견 관절 치료 경과등에 대한 정보로, 진단 데이터와 견 관절 가동 정보를 비교한다면 사용자의 특정 시점의 회복 정도를 도출할 수 있다.Diagnosis data is information about the user's shoulder joint treatment progress, etc., and if the diagnosis data and shoulder joint motion information are compared, the degree of recovery of the user at a specific point in time can be derived.

이를 기초로 사용자의 운동 레벨은 1주차에 6, 2주차에 4, 3주차에 5, 4주차에 8로 결정될 수 있고 전자 장치는 이에 대응되는 상태 이미지(S7)를 도7과 같이 출력할 수 있다.Based on this, the user's exercise level can be determined as 6 in the 1st week, 4 in the 2nd week, 5 in the 3rd week, and 8 in the 4th week, and the electronic device can output the corresponding state image S7 as shown in FIG. 7. there is.

이렇게 사용자의 상태 이미지를 출력하므로서 사용자는 견 관절 운동 상태를 스스로 진단할 수 있다.By outputting the user's state image in this way, the user can self-diagnose the movement state of the shoulder joint.

도7에 나타난 상태 메시지에 대한 본 발명의 실시 형태에는 그 제한이 없다.The embodiment of the present invention for the status message shown in FIG. 7 is not limited thereto.

도8a 및 도8b는 일 실시예에 따른 피드백 이미지가 전자 장치에 출력된 형태를 나타낸 도면이다.8A and 8B are diagrams illustrating a form in which a feedback image is output to an electronic device according to an exemplary embodiment.

도8a를 참고하면 전자 장치는 서버로부터 수신한 평균 회복 데이터(S8a)와 피드백 이미지(F8a)를 함께 출력하고 있다.Referring to FIG. 8A , the electronic device outputs the average recovery data S8a and the feedback image F8a received from the server.

구체적으로 전자 장치는 서버로부터 복수의 다른 사용자의 회복 히스토리로 구성된 평균 회복 데이터를 수신할 수 있다.Specifically, the electronic device may receive average recovery data composed of recovery histories of a plurality of other users from the server.

도8a에서는 각 주마다 다른 사용자들의 평균적인 운동 레벨(R8a)을 표시하고 있다. 제어부는 서버로부터 수신한 다른 사용자의 평균 회복 데이터와 사용자에 대응되는 운동 레벨(S8a)을 비교할 수 있다.8a shows the average exercise level (R8a) of other users for each week. The controller may compare the average recovery data of other users received from the server with the exercise level S8a corresponding to the user.

도8a에서는 사용자의 운동 레벨(S8a)이 평균 회복 데이터를 초과하므로 사용자의 회복이 다른 사용자에 비하여 빠른 것으로 판단할 수 있다.In FIG. 8a , since the user's exercise level S8a exceeds the average recovery data, it can be determined that the user's recovery is faster than other users.

이 경우 전자 장치는 서버로부터 수신한 평균 회복 데이터와 견 관절의 가동 범위 정보 및 진단 데이터를 비교하여 디스플레이부에 피드백 메시지(F8a)를 출력할 수 있다.In this case, the electronic device may output a feedback message F8a to the display unit by comparing the average recovery data received from the server with information about the range of motion of the shoulder joint and diagnosis data.

도 8a에서는 사용자가 견 관절 운동을 성실하게 수행한 경우로 보여지므로 "아주 잘하셨습니다"와 같은 피드백 메시지(F8a)를 출력할 수 있다.In FIG. 8A , since it is shown that the user faithfully performed the shoulder joint exercise, a feedback message (F8a) such as “You did very well” can be output.

한편 도8b는 다른 형태의 피드백 메시지(F8b)를 출력한 것을 나타내고 있다.Meanwhile, FIG. 8B shows outputting a feedback message (F8b) in a different form.

구체적으로 도8b는 사용자가 견 관절 운동을 적극적으로 수행하지 않은 상황의 피드백 메시지(F8b)를 나타내고 있다. 전자 장치(10)는 "이번주는 많이 바쁘셨군요. 스트레칭이 더 필요합니다"와 같은 피드백 메시지(F8b)를 출력할 수 있다.Specifically, FIG. 8B shows a feedback message F8b in a situation in which the user does not actively perform the shoulder joint exercise. The electronic device 10 may output a feedback message F8b such as "You have been very busy this week. You need more stretching."

한편 전자 장치(10)가 출력하는 피드백 메시지(F8b)에는 제한이 없다.Meanwhile, the feedback message F8b output by the electronic device 10 is not limited.

도9은 일 실시예에 따른 알림 메시지가 전자 장치에 출력된 형태를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a form in which a notification message is output to an electronic device according to an exemplary embodiment.

전자 장치(10)는 진단 데이터를 기초로 결정된 시점에 사용자의 견관절 움직임을 유도하는 알림 메시지(A9)를 디스플레이부에 출력할 수 있다.The electronic device 10 may output a notification message A9 for inducing movement of the user's shoulder joint to the display unit at a time point determined based on the diagnosis data.

도9에서는 사용자가 오전에 견 관절 스트레칭을 수행할 수 있도록 하는 알림 메시지(A9)가 출력된 것을 나타내고 있다.9 shows that a notification message (A9) for allowing the user to perform shoulder joint stretching in the morning is output.

구체적으로 도9에서는 "오전 스트레칭을 시작할 시간입니다"와 같은 알림 메시지(A9)를 출력하고 있다. Specifically, in FIG. 9 , a notification message (A9) such as “It is time to start stretching in the morning” is output.

전자 장치(10)의 제어부는 사용자의 진단 데이터를 기초로 사용자가 견 관절 스트레칭의 효과를 최적화할 수 있는 알림 주기를 결정할 수 있고 해당 주기마다 알림 메시지(A9)를 출력할 수 있다. 도9와 같은 경우 매일 아침 8시 30분에 알림 메시지(A9)가 출력되어 사용자에게 알리고 사용자는 알림 메시지를 보면 견관절 운동을 수행할 수 있다The control unit of the electronic device 10 may determine a notification period in which the user can optimize the effect of shoulder joint stretching based on the user's diagnosis data, and output a notification message A9 for each corresponding period. In the case of FIG. 9, a notification message (A9) is output every morning at 8:30 to inform the user, and the user can perform the shoulder joint exercise when viewing the notification message.

한편 알림 메시지의 형태에는 제한이 없으며 알림 메시지의 출력 주기에도 그 제한은 없다.Meanwhile, there is no limitation on the form of the notification message, and there is no limitation on the output period of the notification message.

도10a 및 도 10b는 일 실시예에 따른 전자 장치가 자이로 센서와 가속도 센서가 센싱한 데이터를 이용하여 견관절 가동 정보를 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.10A and 10B are diagrams for explaining an operation of deriving shoulder joint motion information by using data sensed by a gyro sensor and an acceleration sensor by an electronic device according to an embodiment.

제어부는, 가속도 센서가 획득한 가속도 정보를 이용하여 자이로 센서가 획득한 각속도 정보의 오차를 개선하는 미리 결정된 연산을 수행할 수 있다.The controller may perform a predetermined operation for improving an error of angular velocity information obtained by the gyro sensor using acceleration information obtained by the acceleration sensor.

미리 결정된 연산은 후술하는 상보 필터를 의미할 수 있다. The predetermined operation may refer to a complementary filter to be described later.

구체적으로 제어부는 각속도 정보에 미리 결정된 하이 패스 필터를 적용하여 고주파 각속도 정보를 산출할 수 있다.Specifically, the controller may calculate high-frequency angular velocity information by applying a predetermined high pass filter to the angular velocity information.

또한 제어부는 가속도 정보에 미리 결정된 로우 패스 필터를 적용하여 저주파 속도를 산출할 수 있다.In addition, the controller may calculate the low frequency speed by applying a predetermined low pass filter to the acceleration information.

도10a에서는 각속도 정보에 적용되는 하이패스 필터(L101)와 가속도 정보에 정용되는 로우 패스 필터(L102)를 나타내었다.10A shows a high-pass filter L101 applied to angular velocity information and a low-pass filter L102 applied to acceleration information.

가속도 센서는 노이즈가 크다는 단점이 있고, 자이로 센서는 비교적 정확하나 적분오차가 누적된다는 단점이 있다. Acceleration sensors have a disadvantage of high noise, and gyro sensors are relatively accurate, but have a disadvantage of accumulating integration errors.

따라서 제어부는 각속도 센서에는 하이 패스 필터(L101)를 사용하고 자이로 센서에는 로우 패스 필터(L102)를 적용시키고 이를 통합하는 상보필터를 이용할 수 있다.Accordingly, the controller may use a high pass filter L101 for the angular velocity sensor and a low pass filter L102 for the gyro sensor, and use a complementary filter integrating them.

이와 같은 상보 필터는 아래의 수학식1을 기초로 도출될 수 있다.Such a complementary filter may be derived based on Equation 1 below.

Figure 112021040643958-pat00001
Figure 112021040643958-pat00001

수학식1을 참고하면 θf는 제어부가 수행하는 상보 필터를 의미하고, θa는 가속도 센서가 획득한 가속도 정보를 의미하고, θg는 자이로 센서가 획득한 각속도 정보를 의미한다. t는 상보 필터의 시정수를 의미하고 s는 주파수 변수를 의미할 수 있다. Referring to Equation 1, θ f denotes a complementary filter performed by the controller, θ a denotes acceleration information acquired by the acceleration sensor, and θ g denotes angular velocity information obtained by the gyro sensor. t denotes a time constant of the complementary filter and s may denote a frequency variable.

한편 시정수는 각속도에 적용되는 하이패스 필터(L101)와 가속도에 적용되는 로우 패스 필터(L102)의 교점의 주파수(f10a)를 기초로 결정될 수 있다.Meanwhile, the time constant may be determined based on the frequency f10a of the intersection of the high pass filter L101 applied to the angular velocity and the low pass filter L102 applied to the acceleration.

도10a에서는 각속도에 적용되는 하이 패스 필터와 가속도에 적용되는 로우 패스 필터가 f10a에서 교점을 형성하는 것을 나타내고 있다.10A shows that a high-pass filter applied to angular velocity and a low-pass filter applied to acceleration form an intersection at f10a.

상보 필터를 형성하는데 있어서 중간에 정보의 왜곡을 막기 위해서 차단 주파수의 기준이 되는 시정수의 값을 로우 패스 필터와 고역 통과 필터 모두 동일하게 결정이 되어야한다.In forming the complementary filter, in order to prevent distortion of information in the middle, the value of the time constant serving as the criterion for the cut-off frequency must be determined equally for both the low-pass filter and the high-pass filter.

따라서 상보 필터에 대응되는 시정수는 하이 패스 필터와 로우 패스 필터의 보데 선도의 교점으로 결정될 수 있다. 따라서 도10a에서는 f10a가 상보 필터의 차단 주파수로 결정될 수 있다.Accordingly, the time constant corresponding to the complementary filter may be determined as an intersection of the Bode diagrams of the high pass filter and the low pass filter. Therefore, in FIG. 10A, f10a can be determined as the cut-off frequency of the complementary filter.

한편 제어부는 도10a에 제시된 상보 필터를 통하여 산출된 고주파 각속도와 저주파 가속도를 병합하여 최종적으로 견 관절의 가동 정보를 결정할 수 있다.Meanwhile, the control unit may finally determine movement information of the shoulder joint by merging the high-frequency angular velocity and the low-frequency acceleration calculated through the complementary filter shown in FIG. 10A.

한편 추가적으로 제어부는 도10a의 상보 필터에서 추가적으로 대역 통과 필터를 이용할 수 있다.Meanwhile, the control unit may additionally use a band pass filter in the complementary filter of FIG. 10A.

도10b를 참고하면 제어부는 상보 필터를 이용하므로 센싱한 데이터가 f10b를 기준으로 저지되므로 데이터의 왜곡이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 10B, since the control unit uses a complementary filter, the sensed data is blocked based on f10b, and thus data distortion may occur.

따라서 제어부는 해당 주파수 대역의 데이터를 증폭할 수 있는 대역 통과 필터(T10b)를 추가적으로 마련할 수 있다.Accordingly, the control unit may additionally provide a band pass filter T10b capable of amplifying data of a corresponding frequency band.

도10b에서는 f10b 주파수 주변의 센싱 데이터에 적용되는 대역 통과 필터(T10b)가 마련된 것을 나타내고 있다. 10B shows that a band pass filter T10b applied to sensing data around a f10b frequency is provided.

한편 대역 통과 필터(T10b)는 f10b주변의 데이터를 증폭하여 전체 데이터의 노말라이징(normalizing)를 수행할 수 있다.Meanwhile, the band pass filter T10b may normalize the entire data by amplifying data around f10b.

한편 도10c에서는 이러한 동작의 최종 순서를 나타내고 있다.Meanwhile, FIG. 10C shows the final sequence of these operations.

도10c를 참고하면 제어부는 상술한 가속도 센서와 자이로 센서를 통하여 팔의 가속도 및 각속도 정보를 획득할 수 있다(S1001).Referring to FIG. 10C , the controller may obtain information on the acceleration and angular velocity of the arm through the aforementioned acceleration sensor and gyro sensor (S1001).

또한 제어부는 상술한 상보 필터를 이용하여 저주파 성분의 가속도 정보와 고주파 성분의 각속도 정보를 산출할 수 있다(S1002).In addition, the control unit may calculate acceleration information of low-frequency components and angular velocity information of high-frequency components using the above-described complementary filter (S1002).

이어서 제어부는 상보 필터를 통하여 산출된 저주파 가속도 정보와 고주파 각속도 정보에 최종적으로 대역 통과 필터를 적용하여 사용자의 견 견절 가동 정보를 산출할 수 있다(S1003).Next, the control unit may finally apply a band-pass filter to the low-frequency acceleration information and the high-frequency angular velocity information calculated through the complementary filter to calculate shoulder movement information of the user (S1003).

한편 도10a, 도10b 및 도10c에서 설명한 본 발명의 상보 필터와 관련된 동작은 본 발명의 상보 필터 동작의 일 예시에 불과하며 가속도 센서 및 자이로 센서를 통하여 센싱한 데이터의 정확도를 향상시키는 본 발명의 동작에는 제한이 없다.Meanwhile, the operation related to the complementary filter of the present invention described in FIGS. 10A, 10B, and 10C is only an example of the complementary filter operation of the present invention, and the operation of the present invention for improving the accuracy of data sensed through the acceleration sensor and the gyro sensor. There are no restrictions on motion.

도11은 일 실시예에 따른 감독 학습을 통하여 사용자에게 최적의 견 관절 개선 솔루션을 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining an operation of deriving an optimal shoulder joint improvement solution for a user through supervised learning according to an embodiment.

감독 학습(SUPERVISED LEARNING)은 입력 데이터(ID11) 즉, 훈련 데이터(TRAINING DATA)로부터 하나의 함수를 유추해내기 위한 기계 학습(MACHINE LEARNING)의 한 방법을 이미한다.Supervised learning (SUPERVISED LEARNING) is already a method of machine learning (MACHINE LEARNING) for inferring a function from input data (ID11), that is, training data (TRAINING DATA).

훈련 데이터는 일반적으로 입력 객체에 대한 속성을 벡터 형태로 포함하고 있으며 각각의 벡터에 대해 원하는 결과가 무엇인지 포함될 수 있다.Training data generally includes attributes of input objects in the form of vectors, and may include desired results for each vector.

한편 이러한 감독 학습에는 정답 데이터(RD11)가 요구된다.Meanwhile, this supervised learning requires correct answer data RD11.

정답 데이터(RD11)는 기계 학습에서 데이터의 방향성을 제시하는 궁극적 목표 데이터를 의미할 수 있다.The answer data RD11 may mean ultimate target data that presents a direction of data in machine learning.

서버는 사용자의 견관절 회복을 위해서는 회복의 가이드가 되는 학습 데이터를 산출해야하기 때문에 서버에 포함된 평균 회복 데이터에 포함된 회복 결과 데이터를 정답 데이터(RD11)로 이용할 수 있다. Since the server needs to calculate learning data that serves as a guide for recovery for the user's shoulder joint recovery, recovery result data included in the average recovery data included in the server can be used as the correct answer data RD11.

즉, 학습 모델을 구성하는 레이어(L11)는 평균 회복 데이터에 포함된 회복 결과 데이터가 정답 데이터(RD11)로 입력될 수 있다.That is, the recovery result data included in the average recovery data may be input as correct answer data RD11 to the layer L11 constituting the learning model.

회복 결과 데이터는 평균 회복 데이터에서 사용자들이 회복된 경우의 데이터의 집합을 의미할 수 있다.The recovery result data may refer to a set of data when users are recovered from the average recovery data.

감독 학습을 수행하는 학습 모델에서 입력 레이어(IL11)에는 재활 히스토리 데이터(ID11)가 입력 데이터로 입력될 수 있다.In a learning model that performs supervised learning, rehabilitation history data ID11 may be input as input data to the input layer IL11.

서버는 평균 회복 데이터에 포함된 재활 히스토리 데이터를 입력 데이터로 이용하여 감독 학습을 수행하여 학습 데이터(OD11)를 형성할 수 있다.The server may form learning data OD11 by performing supervised learning using rehabilitation history data included in the average recovery data as input data.

한편 전자 장치는 이러한 학습 데이터(OD11)를 미리 결정된 주기 마다 수신할 수 있다. Meanwhile, the electronic device may receive the learning data OD11 at predetermined intervals.

한편 사용자 단말은 학습 데이터, 사용자에 대응되는 진단 데이터 및 견 관절 가동 정보를 기초로 사용자에게 최적화된 가이드 이미지를 생성하고 해당 가이드 이미지를 디스플레이부에 표시할 수 있다.Meanwhile, the user terminal may generate a guide image optimized for the user based on learning data, diagnostic data corresponding to the user, and shoulder joint motion information, and display the guide image on the display unit.

한편 서버가 산출한 학습 데이터(OD11)는, 견 관절 가동 정보를 기초로 결정된 적어도 하나의 가중치(W11)를 상기 감독 학습을 수행하는 복수개의 레이어(L11)에 중 적어도 하나의 레이어에 적용시켜 형성될 수 있다.Meanwhile, the learning data OD11 calculated by the server is formed by applying at least one weight W11 determined based on the shoulder joint motion information to at least one layer among the plurality of layers L11 performing the supervised learning. It can be.

서버가 감독 학습을 수행하는 경우 도10b와 같이 복수의 레이어(L11)가 포함된 학습 모델이 형성될 수 있다.When the server performs supervised learning, a learning model including a plurality of layers L11 may be formed as shown in FIG. 10B.

한편 각 레이어(L11)에는 전달받는 데이터에 적용되는 가중치(W11)가 적용될 수 있으며, 해당 가중치(W11)는 전자 장치를 통하여 수신한 적어도 하나의 견 관절 가동 정보를 이용하여 결정될 수 있다.Meanwhile, a weight W11 applied to received data may be applied to each layer L11, and the weight W11 may be determined using at least one piece of shoulder joint motion information received through an electronic device.

한편 도11에서 설명한 서버가 수행하는 감독 학습의 동작은 본 발명의 일 실시예에 불과하며 서버가 여러 데이터를 이용하여 학습을 수행하고 전자 장치가 학습된 데이터를 이용하여 가이드 이미지를 출력하는 동작에는 제한이 없다.Meanwhile, the supervised learning operation performed by the server described in FIG. 11 is only one embodiment of the present invention, and the operation in which the server performs learning using various data and the electronic device outputs a guide image using the learned data no limits.

도12은 일 실시예에 따른 본 발명의 동작을 나타낸 순서도이다.12 is a flow chart illustrating the operation of the present invention according to one embodiment.

도12를 참고하면 전자 장치는 팔의 가속도 정보 및 각속도 정보를 센싱할 수 있다(S1210).Referring to FIG. 12 , the electronic device may sense the arm's acceleration information and angular velocity information (S1210).

한편 전자 장치는 획득한 가속도 정보와 각속도 정보를 이용하고, 상보 필터를 이용하여 견 관절 가동 정보를 도출할 수 있다(S1220).Meanwhile, the electronic device may derive shoulder joint motion information using the obtained acceleration information and angular velocity information and a complementary filter (S1220).

전자 장치는 이렇게 도출된 견 관절 가동 정보를 서버에 송신할 수 있다(S1230).The electronic device may transmit the derived shoulder joint motion information to the server (S1230).

한편 서버는 이러한 견 관절 가동 정보를 이용하여 사용자의 견 관절을 개선시킬 수 있는 견 관절 개선 솔루션을 생성할 수 있으며, 전자 장치는 견 관절 솔루션을 수신할 수 있다(S1240). Meanwhile, the server may generate a shoulder joint improvement solution capable of improving the user's shoulder joint using the shoulder joint motion information, and the electronic device may receive the shoulder joint solution (S1240).

이어서 전자 장치는 견 관절 솔루션에 포함된 가이드 이미지를 전자 장치에 출력할 수 있다(S1250).Subsequently, the electronic device may output the guide image included in the shoulder joint solution to the electronic device (S1250).

이후 사용자가 가이드 이미지에 대응하여 팔을 움직이면 다시 전자 장치는 사용자의 팔 움직임을 획득하여 상술한 동작을 계속 수행할 수 있다.Then, when the user moves the arm in response to the guide image, the electronic device may acquire the user's arm movement again and continue to perform the above-described operation.

개시된 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.The disclosed embodiments may be implemented as a S/W program including instructions stored in computer-readable storage media.

컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 초음파 진단 장치를 포함할 수 있다.A computer is a device capable of calling instructions stored in a storage medium and performing operations according to the disclosed embodiments according to the called instructions, and may include an ultrasound diagnosis apparatus according to the disclosed embodiments.

컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. The computer-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-temporary' only means that the storage medium does not contain a signal and is tangible, but does not distinguish whether data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.

또한, 개시된 실시예들에 따른 초음파 진단 장치 또는 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.Also, the ultrasound diagnosis apparatus or method according to the disclosed embodiments may be included in a computer program product and provided. Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.

컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 초음파 진단 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.A computer program product may include a S/W program and a computer-readable storage medium in which the S/W program is stored. For example, the computer program product may include a product (eg, downloadable app) in the form of a S/W program electronically distributed through a manufacturer of an ultrasound diagnosis device or an electronic market (eg, Google Play Store, App Store). can For electronic distribution, at least a part of the S/W program may be stored in a storage medium or temporarily generated. In this case, the storage medium may be a storage medium of a manufacturer's server, an electronic market server, or a relay server temporarily storing SW programs.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.Steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented in a software module executed by hardware, or implemented by a combination thereof. A software module may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any form of computer readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10 : 전자 장치
110 : 제어부
120 : 통신부
141 : 가속도 센서
142 : 자이로 센서
10: electronic devices
110: control unit
120: communication department
141: acceleration sensor
142: gyro sensor

Claims (10)

디스플레이부;
사용자의 팔의 움직임에 대한 가속도 정보를 센싱하는 가속도 센서;
상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보를 센싱하는 자이로 센서;
상기 팔을 미리 결정된 각도로 고정할 수 있도록 마련된 기구;
서버로부터 수신한 상기 사용자의 견 관절에 대한 진단 데이터를 기초로 생성된 상기 사용자가 팔을 움직이도록 가이드하는 가이드 이미지를 상기 디스플레이부 상에 표시하고,
상기 가속도 정보 및 상기 각속도 정보를 기초로 상기 팔의 움직임에 따른 견 관절 가동 정보를 산출하고,
상기 견 관절 가동 정보를 이용하여 상기 가이드 이미지 상에 표시되는 모션 이미지를 생성하고,
상기 가이드 이미지 및 상기 모션 이미지를 출력하되, 시간에 따른 팔의 각도에 대한 그래프 형태로 표시하고,
상기 견 관절 가동 정보를 상기 서버에 송신하고,
상기 서버로부터 상기 진단 데이터 및 상기 견 관절 가동 정보에 대응되는 견 관절 회복 솔루션을 수신하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제어부;를 포함하고,
상기 견 관절 회복 솔루션은,
상기 서버에 저장된 견 관절 회복 가이드 라인 데이터에 상기 진단 데이터 및 상기 견 관절 가동 정보를 대응시켜,
상기 사용자의 견 관절 주변의 미리 결정된 영역의 근육이 수축 또는 이완되도록 상기 사용자의 팔 움직임을 가이드하는 컨텐츠를 포함하고,
상기 가속도 센서 및 상기 자이로 센서는, 상기 기구로 미리 결정된 각도로 고정된 상기 사용자의 팔로부터 상기 팔의 움직임에 대한 각속도 정보 및 가속도 정보를 센싱하고,
상기 기구는, 상기 사용자가 팔꿈치를 굽히는 경우 미리 결정된 각도로 굽혀지도록 하여 상기 사용자가 팔 바깥쪽으로 돌리기, 안쪽으로 돌리기를 수행할 때 각도를 측정할 수 있도록 구성되고,
상기 제어부는,
상기 미리 결정된 각도를 기초로 상기 견 관절 가동 정보를 결정하고,
상기 가이드 이미지와 상기 모션 이미지 상호간의 유사도를 결정하고, 상기 유사도를 기초로 상기 사용자가 상기 가이드 이미지에 대응되는 팔 움직임을 수행하였는지 여부를 파악하여 상기 디스플레이부에 기존의 팔 운동 상태를 유지하거나, 또는 상기 모션 이미지가 상기 가이드 이미지와 일치되도록 팔 운동을 수행할 수 있도록 하는 피드백 메시지를 출력하며,
상기 서버로부터 복수의 다른 사용자의 회복 히스토리로 구성된 평균 회복 데이터를 수신하고, 상기 평균 회복 데이터와 견 관절의 가동 범위 정보 및 상기 진단 데이터를 비교하여 상기 사용자의 견 관절 움직임의 개선 상태가 평균 보다 양호한지 여부를 기초로 형성된 피드백 메시지를 상기 디스플레이부에 출력하는 전자 장치.
display unit;
an acceleration sensor for sensing acceleration information about the movement of a user's arm;
a gyro sensor for sensing angular velocity information about the movement of the arm;
a mechanism provided to fix the arm at a predetermined angle;
displaying a guide image for guiding the user to move the arm, which is generated based on diagnostic data on the user's shoulder joint received from the server, on the display;
Based on the acceleration information and the angular velocity information, shoulder joint motion information according to the movement of the arm is calculated;
generating a motion image displayed on the guide image using the shoulder joint motion information;
Outputting the guide image and the motion image, displaying them in the form of a graph for the angle of the arm over time;
Transmitting the shoulder joint motion information to the server;
A control unit for receiving the diagnostic data and the shoulder joint recovery solution corresponding to the shoulder joint motion information from the server and outputting the received solution to the display unit;
The shoulder joint recovery solution,
Corresponding the diagnosis data and the shoulder joint motion information to the shoulder joint recovery guideline data stored in the server,
Includes content that guides the user's arm movement so that muscles in a predetermined area around the user's shoulder joint contract or relax;
The acceleration sensor and the gyro sensor sense angular velocity information and acceleration information about movement of the user's arm fixed at a predetermined angle by the device,
The mechanism is configured so that when the user bends the elbow, the elbow is bent at a predetermined angle so that the angle can be measured when the user performs outward rotation and inward rotation of the arm,
The control unit,
determining the shoulder joint motion information based on the predetermined angle;
The similarity between the guide image and the motion image is determined, and based on the similarity, whether or not the user performed an arm movement corresponding to the guide image is determined to maintain an existing state of arm movement on the display unit, or outputting a feedback message allowing the arm exercise to be matched with the guide image,
Average recovery data consisting of recovery histories of a plurality of other users is received from the server, and the average recovery data is compared with information about the range of movement of the shoulder joint and the diagnosis data, so that the improvement state of the user's shoulder joint movement is better than the average. An electronic device that outputs a feedback message formed based on whether or not the
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가속도 정보를 이용하여 상기 각속도 정보의 오차를 개선하는 미리 결정된 연산을 수행하고,
오차가 개선된 상기 각속도 정보 및 상기 가속도 정보를 기초로 상기 견 관절의 가동 범위 정보를 결정하는 전자 장치.
According to claim 1,
The control unit,
Performing a predetermined operation to improve an error of the angular velocity information using the acceleration information;
An electronic device that determines motion range information of the shoulder joint based on the angular velocity information and the acceleration information with improved errors.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가속도 정보에 미리 결정된 로우 패스 필터를 적용하여 산출된 저주파 가속도 정보와 상기 각속도 정보에 미리 결정된 하이 패스 필터를 적용하여 산출된 고주파 각속도 정보를 병합하여 상기 견 관절의 가동 정보를 결정하고,
상기 로우 패스 필터와 상기 하이 패스 필터의 경계 주파수는 같은 주파수로 결정되는 전자 장치.
According to claim 2,
The control unit,
Determining movement information of the shoulder joint by merging low-frequency acceleration information calculated by applying a predetermined low-pass filter to the acceleration information and high-frequency angular velocity information calculated by applying a predetermined high-pass filter to the angular velocity information;
The electronic device of claim 1 , wherein a boundary frequency of the low pass filter and the high pass filter is determined to be the same frequency.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 평균 회복 데이터에 포함된 회복 결과 데이터를 정답 데이터로 이용하고, 상기 평균 회복 데이터에 포함된 재활 히스토리 데이터 입력 데이터로 이용하여 감독 학습을 수행하여 형성된 학습 데이터를 미리 결정된 주기 마다 수신하고,
상기 학습 데이터, 상기 사용자에 대응되는 상기 진단 데이터 및 견 관절 가동 정보를 기초로 상기 사용자에게 상기 가이드 이미지를 상기 디스플레이부에 표시하고,
상기 학습 데이터는,
상기 견 관절 가동 정보를 기초로 결정된 적어도 하나의 가중치를 상기 감독 학습을 수행하는 복수개의 레이어에 중 적어도 하나의 레이어에 적용시켜 형성되는 전자 장치.
According to claim 1,
The control unit,
Receiving learning data formed by performing supervised learning by using recovery result data included in the average recovery data as correct answer data and using rehabilitation history data included in the average recovery data as input data at predetermined intervals;
displaying the guide image to the user on the display unit based on the learning data, the diagnosis data corresponding to the user, and shoulder joint motion information;
The learning data,
An electronic device formed by applying at least one weight determined based on the shoulder joint motion information to at least one layer among a plurality of layers performing the supervised learning.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 진단 데이터를 기초로 결정된 시점에 상기 사용자의 견관절 움직임을 유도하는 알림 메시지를 상기 디스플레이부에 출력하는 전자 장치.
According to claim 1,
The control unit,
An electronic device that outputs a notification message for inducing movement of the user's shoulder joint to the display unit at a point in time determined based on the diagnostic data.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 진단 데이터와 상기 견 관절 가동 정보를 이용하여 결정된 상기 사용자의 회복도를 상기 서버로부터 수신하고,
상기 회복도에 대응되는 상태 이미지를 상기 디스플레이부에 출력하는 전자 장치.
According to claim 1,
The control unit,
Receiving a degree of recovery of the user determined using the diagnosis data and the shoulder joint motion information from the server;
An electronic device that outputs a state image corresponding to the degree of recovery to the display unit.
삭제delete 하드웨어인 컴퓨터와 결합되고, 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 상기 전자 장치의 동작을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된, 프로그램.
A program that is combined with a computer that is hardware and stored in a computer-readable recording medium to execute the operation of the electronic device according to any one of claims 1 to 3 and 6 to 8.
KR1020210045112A 2021-04-07 2021-04-07 Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same KR102550820B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210045112A KR102550820B1 (en) 2021-04-07 2021-04-07 Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210045112A KR102550820B1 (en) 2021-04-07 2021-04-07 Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220139485A KR20220139485A (en) 2022-10-17
KR102550820B1 true KR102550820B1 (en) 2023-07-04

Family

ID=83809778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210045112A KR102550820B1 (en) 2021-04-07 2021-04-07 Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102550820B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161315A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Toshiba Tec Corp Rehabilitation management device, rehabilitation management system, and control program

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140082449A (en) * 2012-12-24 2014-07-02 디게이트 주식회사 Health and rehabilitation apparatus based on natural interaction
KR101700217B1 (en) * 2014-10-02 2017-01-26 (주)직토 Biometricmethod using wearable device and portalbe device
KR20170132509A (en) 2016-05-24 2017-12-04 순천향대학교 산학협력단 Smart rehabilitation exercising system for frozen shoulder patient
KR101948115B1 (en) * 2017-03-28 2019-02-14 주식회사 엑소시스템즈 Wearable device and rehabilitation system including the same
KR102108180B1 (en) * 2017-10-27 2020-05-08 김현우 Method and wearable device for providing feedback on exercise
KR20190102473A (en) * 2018-02-26 2019-09-04 황의재 Method for providing motion guide and feedback of user using sensor and system thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161315A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Toshiba Tec Corp Rehabilitation management device, rehabilitation management system, and control program

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220139485A (en) 2022-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10496168B2 (en) Calibration techniques for handstate representation modeling using neuromuscular signals
JP6952713B2 (en) Augmented reality systems and methods that utilize reflection
US20180330810A1 (en) Physical therapy monitoring algorithms
JP2021184297A (en) Methods for on-body gestural interfaces and projection display
Woodworth et al. Preference learning in assistive robotics: Observational repeated inverse reinforcement learning
CN112005198A (en) Hand state reconstruction based on multiple inputs
US20210004957A1 (en) Systems and methods of measuring the body based on image analysis
Hanson et al. Improving walking in place methods with individualization and deep networks
Bleser et al. Personalized physical activity monitoring using wearable sensors
Kontadakis et al. Gamified platform for rehabilitation after total knee replacement surgery employing low cost and portable inertial measurement sensor node
JP2022525383A (en) Methods and devices for low latency physical condition prediction based on neuromuscular data
US11776687B2 (en) Medical examination of human body using haptics
Cohen et al. Hand rehabilitation via gesture recognition using leap motion controller
Rahman Multimedia environment toward analyzing and visualizing live kinematic data for children with hemiplegia
Wei et al. Real-time limb motion tracking with a single imu sensor for physical therapy exercises
Bleser et al. Development of an inertial motion capture system for clinical application: Potentials and challenges from the technology and application perspectives
Maskeliūnas et al. BiomacVR: A virtual reality-based system for precise human posture and motion analysis in rehabilitation exercises using depth sensors
KR20230166319A (en) Device, method and program recording medium for identifying human 3d whole-body pose/motion
Romeo et al. Video based mobility monitoring of elderly people using deep learning models
KR102550820B1 (en) Electronic device providing shoulder joint improvement solutions and program of the same
Alemayoh et al. LocoESIS: Deep-Learning-Based Leg-Joint Angle Estimation from a Single Pelvis Inertial Sensor
García-de-Villa et al. Inertial sensors for human motion analysis: A comprehensive review
US11911147B1 (en) Body sway measurement system
US20240041353A1 (en) Monitoring and correction of physical exercises involving pelvic floor muscle contraction and/or lengthening
Lin Automated rehabilitation exercise motion tracking

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant