KR20100089539A - Orthopedic posture correcting device using human body sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인체 센서를 이용한 정형외과적 자세 교정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an orthopedic posture correcting apparatus using a human body sensor.
인체의 각 관절은 주변 근육의 작용에 의해 움직이고 또 안정된 상태를 유지한다. 그러나 장시간 한가지 자세를 취하고 있거나 잘못된 생활 습관 또는 작업환경 등으로 인해 근육의 기능이 감소하고 관절 주변의 연부 조직이 굳게 되면 관절의 균형 상태가 깨지고 자세 변화가 발생한다. 이러한 자세 변화는 생체 스트레스로 인한 근골격계 통증을 유발하게 된다.Each joint of the human body moves and remains stable by the action of surrounding muscles. However, if you take one posture for a long time or if the muscle function decreases due to a wrong lifestyle or working environment, and the soft tissues around the joint become firm, the balance of the joint is broken and the posture change occurs. This postural change causes musculoskeletal pain due to living body stress.
특히 현대인들이 목, 허리, 무릎 관련 질환을 앓는 주된 이유는 앉을 때의 자세, 운동할 때의 자세 등이 바르지 못하기 때문이다. 환자는 질환이 생기고 나서야 자신의 관절 사용법이 잘못되었다는 것을 깨닫는다. 만약 질환이 생길 가능성이 있는 사람이 관절에 무리를 주는 자세를 취할 때 즉석에서 경고를 받고, 자신의 목 관절, 허리 또는 무릎 관절 사용에 대한 자료를 토대로 정기적으로 관절 사용 경향 에 대한 점검을 받는다면, 환자는 관절 및 디스크 질환을 예방할 수 있다.In particular, the main reason people suffer from neck, waist, and knee-related diseases is that their sitting position and exercise position are incorrect. The patient realizes that his or her joint usage is wrong only after the disease develops. If a person who is likely to develop a disease is immediately alerted when he or she is trying to stress the joints and regularly checks for joint usage trends based on data on his / her neck, waist or knee joint use, Patients can prevent joint and disc disease.
본 발명은 사용자의 관절(목, 무릎, 허리 등)의 굽힘 정도, 비틀림 정도에 대한 데이터를 수집하고, 이 데이터를 토대로 사용자가 관절에 무리를 주는 자세를 취할 경우 이를 알림으로써 적절한 조치를 취할 수 있게 하는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention collects data on the degree of bending and twisting of the user's joints (neck, knee, waist, etc.), and based on this data, the user can take appropriate measures by informing them when the user takes a stance on the joint. It is an object of the present invention to provide a device for making the device.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention, which are not mentioned above, can be understood by the following description, and more clearly by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자세 교정 장치에 있어서, 신체 부위에 착탈할 수 있는 착용부, 착용부에 배치되며, 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 측정하는 센서부 및 센서부에 의해 측정된 굽힘 정도 정보를 획득하는 데이터 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a posture correcting apparatus, wherein the wearable part detachable to a body part is disposed on the wearing part, and the sensor part and the bending part measured by the sensor part measure the bending degree information of the body part. It characterized in that it comprises a data management unit for obtaining the degree information.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 사용자의 관절(목, 무릎, 허리 등)의 굽힘 정도, 비틀림 정도에 대한 데이터를 수집하고, 이 데이터를 토대로 사용자가 관절에 무리를 주는 자세를 취할 경우 이를 알림으로써 적절한 조치를 취할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, the data on the degree of bending, twisting degree of the user's joints (neck, knee, waist, etc.) is collected, and based on this data notified when the user takes a posture to give a joint This has the advantage of taking appropriate action.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
현대인들이 목, 허리, 무릎 관련 질환을 앓는 주된 이유는 앉을 때의 자세, 운동할 때의 자세 등이 바르지 못하기 때문이다. 환자는 질환이 생기고 나서야 자신의 관절 사용법이 잘못되었다는 것을 깨닫는다. 만약 질환이 생길 가능성이 있는 사람이 관절에 무리를 주는 자세를 취할 때 즉석에서 경고를 받고, 자신의 목 관절, 허리 또는 무릎 관절 사용에 대한 자료를 토대로 정기적으로 관절 사용 경향에 대한 점검을 받는다면, 환자는 관절 및 디스크 질환을 예방할 수 있다.The main reason people suffer from neck, waist, and knee-related diseases is that their sitting position and exercise position are incorrect. The patient realizes that his or her joint usage is wrong only after the disease develops. If a person who is likely to develop a disease is immediately alerted when he or she is straining the joint, and regularly checked for joint usage trends based on data on his neck, waist, or knee joint use, Patients can prevent joint and disc disease.
본 발명은 이러한 점에 착안한 것으로, 센서를 이용하여 인체 관절(목, 무릎, 허리 등)의 굽힘 정도, 비틀림 정도를 측정하고, 이 정보를 이용하여 사용자에게 경고를 하거나, 진단을 위한 기초 데이터로 활용할 수 있게 해 주는 정형외과적 자세 교정 장치에 관한 것이다.The present invention has been made in view of the above, by using a sensor to measure the degree of bending and torsion of the human joint (neck, knee, waist, etc.), using this information to warn the user, or basic data for diagnosis Orthopedic posture correction device that can be used as a.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of the posture correction device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치는 착용부(102), 센서부(104), 경보부(106), 데이터 관리부(108) 및 데이터 전송부(110)를 포함한다. 착용부(102)에는 센서부(104) 및 경보부(106)가 배치되어 있으며, 데이터 관리부(108)와 데이터 전송부(110)는 착용부(102)의 외부에 위치하고 있다. 하지만 본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 관리부(108) 또는 데이터 전송부(110)는 센서부(104) 또는 경보부(106)와 같이 착용부(102)에 배치될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the posture correcting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a wearing
착용부(102)는 본 발명의 자세 교정 장치를 신체 부위에 착탈할 수 있게 하기 위한 것으로, 다양한 형태와 재질로 구성될 수 있으며 사용자의 뒷목, 몸통 또는 무릎에 밀착할 수 있는 구조로 되어 있다. 예를 들어 착용부(102)는 천이나 끈 형태로 만들어져 허리나 무릎 등에 감기도록 할 수도 있으며, 의복의 형태로 만들어져 사용자가 직접 착용하여 등이나 허리의 굽힘 정도를 측정하는 데 사용될 수도 있다.The wearing
센서부(104)는 착용부(102)에 배치되며, 자세 교정 장치가 착용된 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 측정하는 역할을 한다. 이러한 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 측정하기 위해서, 센서부(104)는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. The
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 센서부의 구성 및 굽힘 정도 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the configuration of the sensor unit and the bending degree measurement principle according to an embodiment of the present invention.
도 2에서, 센서부는 하나 이상의 중력 센서(202, 204)와 하나 이상의 기울기 센서(206)로 이루어진다. 중력 센서(202, 204)는 각 지점에서의 중력 방향을 측정하게 된다. 그리고 기울기 센서(206)는 중력 센서(202)와 중력 센서(204)를 두 점으로 할 때 이 두 점을 잇는 직선 방향을 측정하고, 이 직선 방향과 중력 방향이 이루는 각도(θ1, θ2)를 계산하게 된다. 센서부는 이렇게 측정된 θ1, θ2를 이용하여 해당 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 측정하게 된다. In FIG. 2, the sensor portion consists of one or
예를 들어, 자세 교정 장치가 허리에 부착된 상태에서 센서부가 도 2와 같은 형태를 하고 있다면, θ1의 경우에는 그 각도가 θ2에 비해 훨씬 크므로 해당 부위의 굽힘 정도가 크다는 것을 알 수 있다. 반면, θ2는 거의 0도에 가까운 상태이다. 즉, 해당 부위는 중력 방향과 거의 일직선이 되도록 유지되고 있으므로 이 경우에는 굽힘 정도가 크지 않다는 것을 알 수 있다. 이렇게 측정된 굽힘 정도 정보는 데이터 관리부에 의해 획득된다. For example, a posture correction device can be seen that there is the same form as in the state attached to the lower back and the sensor unit 2, in the case of θ 1 is that the angle is larger the bending amount of the areas with much larger than θ 2 have. On the other hand, θ 2 is near 0 degrees. That is, since this part is maintained so that it may become substantially in line with the gravity direction, it turns out that bending degree is not large in this case. The bending degree information thus measured is obtained by the data management unit.
도 2에서 센서부는 하나 이상의 중력 센서(202, 204)와 하나 이상의 기울기 센서(206)로 이루어져 있으나, 센서부가 반드시 이러한 구조를 가져야만 하는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에서, 센서부는 하나 이상의 자이로 센서나 기타 해당 지점에서의 각도를 측정할 수 있는 하나 이상의 각도 센서로 구성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 센서부는 하나 이상의 기울기 센서와, 한 개의 중력 센서만으로도 구성될 수도 있다.In FIG. 2, the sensor portion is composed of one or
다시 도 1을 참조하면, 센서부(104)에 의해 측정된 굽힘 정도 정보는 데이터 관리부(108)에 의해 획득된다. 데이터 관리부(108)는 센서부(104)에 의해 측정된 굽힘 정도 정보를 측정된 시간 등의 부가 데이터와 함께 관리하는 역할을 한다. 데이터 관리부(108)는 획득된 데이터에 대한 통계를 제공할 수도 있으며, 기 설정된 기준 값에 따라 해당 신체 부위가 정상 범위를 벗어났는지 여부를 판단하고 이러한 판단 결과를 경보부(106)나 데이터 전송부(110)에 제공할 수도 있다.Referring back to FIG. 1, the bending degree information measured by the
데이터 전송부(110)는 데이터 관리부(108)로부터 제공된 굽힘 정도 정보 및 기타 데이터들을 외부로 전송한다. 전송 방식은 유, 무선 어떠한 방식도 사용 가능하므로, 데이터 전송부(110)는 그에 따른 다양한 인터페이스를 가질 수 있다. 데이터 전송부(110)는 해당 데이터들을 외부 장치, 예를 들면 서버나 개인 단말 등에 전송할 수 있고, 전송된 데이터는 사용자의 건강 진단 또는 치료 등의 목적으로 활용될 수 있다. The
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치의 실제 착용 모습 및 동 작 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the actual wearing and operation process of the posture correction device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치를 착용한 사용자의 뒷모습을 나타내고 있다. 도 3에서, 착용부(302)는 의복 형태를 갖고 있어 사용자는 옷을 입듯이 착용부(302)를 신체에 착용하게 된다. 한편, 착용부(302)에는 센서부(304, 306)가 2열로 배치되어 있다. 센서부(304, 306)가 2열로 배치된 것은 사용자의 신체 부위(등, 허리)의 굽힘 정도 정보를 보다 정확하게 측정하고자 함이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 만약 상기 자세 교정 장치가 무릎에 착용되는 경우라면, 센서부는 무릎 뒤 쪽에 1열로 배치될 수도 있으나, 보다 정확한 측정을 위해 무릎 양 옆쪽에 각각 1열씩 총 2열로 배치될 수도 있을 것이다.Figure 3 shows the back of the user wearing a posture correction device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the wearing
착용부(302)의 아래쪽에는 데이터 관리부, 데이터 전송부 및 경보부가 포함된 제어 모듈(308)이 장착되어 있다. 제어 모듈(308)에 포함된 데이터 관리부는 센서부(304, 306)로부터 측정된 해당 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 실시간 또는 적당한 시간 간격으로 획득한다. 이 때 해당 데이터를 획득한 시간 또한 함께 기록되는 것이 바람직하다. Under the
제어 모듈(308)의 경보부는 데이터 관리부가 획득한 굽힘 정도 정보가 미리 설정된 기준치를 넘어서는 경우 사용자에게 자세 이상을 일린다. 자세 이상을 알리는 데에는 여러가지 방법이 쓰일 수 있다. 예를 들면 간단한 비프(beef)음이나 안내 음성 등을 출력하거나, 진동 소자에 의한 진동을 이용할 수 있을 것이다. The alarm unit of the
제어 모듈(308)의 데이터 전송부는 데이터 관리부에 의해 관리되는 굽힘 정도 정보를 포함한 각종 데이터를 외부 장치로 전송한다. 이러한 과정을 통해 사용 자는 다양한 서비스를 제공받을 수 있다. 예를 들면, 데이터 전송부에 의해 의료기관의 서버에 저장된 데이터는 나중에 사용자가 해당 의료기관을 찾아갔을 때 평소 생활 패턴이나 관절 상태 등을 체크하는 데 이용될 수 있다. 또는 웹 서버에 데이터가 전송된 후, 사용자의 컴퓨터에 설치된 자가 진단 프로그램을 이용하거나, 이동통신 단말기로 제공되어 필요할 때 언제든지 자신의 건강 상태를 체크할 수 있다. The data transmission unit of the
도 3을 통해 설명한 본 발명의 일실시예에서는 제어 모듈(308)에 포함된 데이터 관리부, 데이터 전송부 및 경보부가 모두 착용부(302)에 배치되었으나, 반드시 그러할 필요는 없으며 각각 다양한 형태로서 착용부(302) 및 센서부(304, 306)와 연결될 수 있다.In the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 3, the data management unit, the data transmission unit, and the alarm unit included in the
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치의 구성을 나타내는 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of the posture correction device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 센서부의 구성 및 굽힘 정도 측정 원리를 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the configuration of the sensor unit and the bending degree measurement principle according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 자세 교정 장치의 실제 착용 모습 및 동작 과정을 설명하기 위한 도면.Figure 3 is a view for explaining the actual wearing appearance and operation process of the posture correction device according to an embodiment of the present invention.
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2009
- 2009-02-04 KR KR1020090008841A patent/KR20100089539A/en not_active Application Discontinuation
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