KR20120001602A

KR20120001602A - 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기 및 이를 이용한 인체 스캔방법

Info

Publication number: KR20120001602A
Application number: KR1020110051515A
Authority: KR
Inventors: 전재연; 최상의
Original assignee: 주식회사 세라젬
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-01-04
Also published as: EP2586415B1; RS60791B1; US9220442B2; CN102652010A; EP2586415A4; EP2586415A2; KR101209004B1; WO2012002658A2; LT2586415T; HRP20201299T1; PL2586415T3; CN102652010B; WO2012002658A3; ES2810205T3; HUE050571T2; US20130110007A1

Abstract

본 실시예는 사용자의 척추 길이 방향으로 이동하는 온열도자부와, 상기 온열도자부를 이동시키는 이송모터부와, 상기 이송모터부의 부하 변화량을 측정하는 모터변화량 생성모듈과, 상기 모터변화량 생성모듈의 데이터를 이용하여 사용자의 척추 형상에 대한 정보를 생성하는 척추정보 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기를 제공한다.

Description

인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기 및 이를 이용한 인체 스캔방법{HYPERTHERMO-THERAPEUTIC DEVICE HAVING FUNCTION OF SCANNING HUMAN BODY AND SCANNING METHOD USING THE SAME}

본 실시예는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기 및 이를 이용한 인체 스캔방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 온열치료기를 본격적으로 사용하기 전에 사용자의 척추 형상을 미리 스캔하여 그 사용자의 척추형상에 관하여 필요한 정보를 얻는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기 및 이를 이용한 인체 스캔방법에 관한 것이다.

오늘날 일반적으로 사용되고 있는 온열치료기는 사용자의 척추부위를 온열 및 원적외선 방사에 의한 치료효과를 극대화하기 위하여 침대형 온열치료기로 발전되었다.

침대형 온열치료기는 사용자의 척추부위에 대하여 온열 및 원적외선 등을 방사하는 온열도자와, 상기의 온열도자를 왕복 이동시키는 이송모터와, 상기의 온열도자가 왕복 운동하는 동안에 신체의 굴곡부위에 따라 약간씩 상하운동을 할 수 있도록 하기 위한 만곡레일과, 이러한 구성요소들을 전기적으로 제어하기 위한 제어수단을 포함하고 있다.

종래의 온열치료기는 정형적인 만곡레일을 채택함으로써 각자의 사용자들에게 적합한 온열치료기로서의 기능을 실현할 수 없다는 문제가 있었다. 침대형 온열치료기에 장착된 만곡레일은 일정한 형상 및 만곡도를 가지고 있는 반면에, 온열치료기를 사용하는 사용자는 상이한 신체조건을 가지고 있기 때문이다.

또한, 상이한 신체조건을 갖는 사용자의 척추부위에 대한 개별적인 신체정보가 온열치료기에 반영되지 않으므로 온열치료기의 활용도가 떨어진다는 문제도 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 신체조건이 상이한 사용자가 효과적으로 온열치료기를 사용할 수 있도록 다양한 연구가 진행되었다. 다만, 사용자의 신체조건을 측정하기 위하여 별도의 장치들을 사용해야 한다. 그리고 그 경우에도 온열치료기의 위에 누워있는 사용자의 척추만곡도를 정확하게 측정하기 곤란하며, 별도의 장치들을 보존하고 관리해야 하는 문제가 여전히 있었다.

본 실시예는 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온열치료기에 하드웨어적인 구성요소들을 부가적으로 설치하지 않으면서도 종래의 구성요소들에 의해 측정된 데이터를 활용하여 사용자의 척추 길이를 산출할 수 있는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기를 제공하는 것이다.

또한, 산출된 척추 길이의 데이터 값을 처리하여, 그 사용자에게 적합한 온열치료효과의 기초 토대를 제공할 수 있는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기 이를 이용한 인체 스캔방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 실시예는 상기의 목적을 달성하기 위하여, 사용자의 척추 길이 방향으로 이동하는 온열도자부와, 상기 온열도자부를 이동시키는 이송모터부와, 상기 이송모터부의 부하 변화량을 측정하는 모터변화량 생성모듈과, 상기 모터변화량 생성모듈의 데이터를 이용하여 사용자의 척추 형상에 대한 정보를 생성하는 척추정보 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기를 제공한다.

이송모터의 회전수를 체크하는 엔코더부와, 상기 엔코더부의 데이터를 이용해서 상기 온열도자부의 이동 거리를 측정하는 엔코더변화량 생성모듈이 더 포함될 수 있다.

상기 척추정보 생성모듈은 상기 모터변화량 생성모듈과 상기 엔코더변화량 생성모듈로부터 데이터를 전달받아서 사용자의 척추길이, 척추 마디 길이를 포함하는 사용자 척추 관련 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송모터부의 부하 변화량 측정은 이송모터의 전압 변화량, 전류 변화량 및 전력 변화량 중 적어도 어느 하나의 변화량을 이용하여 측정하는 것이 바람직하다.

상기 모터변화량 생성모듈은 이송모터의 전류 변화량을 통해 상기 이송모터부의 부하 변화량을 측정하는 모터데이터 측정부이고, 상기 모터변화량 생성모듈에는 이송모터의 전류 변화량을 전압 변화량으로 변환하는 저항부와, 상기 전압 변화량을 디지털화된 데이터로 변환하는 제1 A/D변환부가 더 포함될 수 있다.

상기 척추정보 생성모듈은 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 척추정보 산출부이며, 상기 척추정보 산출부는 온열도자부가 이동하는 과정에서 산출되는 사용자의 척추에 관한 1차 정보와 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터를 이용해서 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 1차 정보는 사용자의 머리로부터 사용자의 척추상의 상호 이격된 2개 이상의 지점까지의 길이인 것을 특징으로 한다.

상기 지점이 2개인 경우, 제1 지점은 흉추 3번이고, 제2 지점은 요추 5번인 것이 바람직하다.

상기 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터는 흉추 3번의 길이에 대한 각각의 척추 마디의 길이인 것을 특징으로 한다.

상기 척추정보 생성모듈에는 상기 모터변화량 산출부와 상기 엔코더변화량 산출부로부터 데이터를 전달받는 데이터 연산부와, 상기 데이터 연산부에서 전달받은 데이터로부터 정보를 검색하고, 검색된 정보를 상기 척추정보 산출부에 전달하는 데이터 검색부가 더 포함되는 것이 바람직하다.

상기 데이터 연산부는 상기 엔코더의 변화량에 대한 상기 이송모터에 인가되는 부하의 변화량을 그래프화하여 상기 데이터 검색부에 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 검색부는 상기 그래프의 변곡점을 통해 검색된 정보를 상기 척추정보 산출부에 전달할 수 있다.

또한, 본 실시예는 사용자에 대한 정보를 입력하고 준비하는 준비단계와, 온열도자부를 왕복이동시키면서 이송모터의 변화량과 엔코더의 변화량을 측정하는 데이터 측정단계와, 측정된 변화량을 전달받아서 데이터로 전환하는 데이터 변환단계와, 변환된 데이터를 전달받아서 사용자의 척추정보를 생성하는 척추정보 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법을 제공한다.

상기 척추정보 생성단계에서는 전달된 데이터로부터 사용자의 척추에 관한 1차 정보를 산출하고, 산출된 1차 정보와 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터를 이용해서 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 의한 온열치료기는 종래의 구성부품들을 그대로 사용하고 별도의 하드웨어적인 구성부품들을 사용하지 않으면서도, 사용자가 누워있는 상태에서 온열치료기를 작동시킴으로써, 그 사용자의 척추에 관한 기본적인 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에 의한 온열치료기는 1차적으로 얻어진 사용자의 척추에 관한 정보를 기초로 하여, 미리 입력된 표준척추정보를 활용할 경우, 그 사용자의 척추정보를 보다 정확하게 얻을 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에 의한 온열치료기는 초기에 일단 1회 내지 수회 동안에 걸쳐 사용자의 신체부위에 대한 스캔 작업을 실시하고, 그 이후에 사용자의 신체정보에 근거하여 온열치료를 행할 수 있으므로, 보다 효과적으로 온열찜질, 온열마사지, 온열지압 등을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에 의한 온열치료기는 초기에 얻어진 사용자의 척추에 관한 정보를 기초로 하여, 그 사용자에게 적합한 신체정보를 산출할 수 있는 부가적인 서비스를 제공할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 실시예에 의한 온열치료기는 사용자마다 각각 그 사용자의 척추의 형상을 예측할 수 있으므로, 사용자가 설혹 각각 다르다고 할지라도, 하나의 온열치료기를 이용하되, 각각 다른 사용자들에게 각각 가장 적합한 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공할 수 있으므로, 마치 맞춤형 온열치료기를 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의한 온열치료기는 각 국가들마다 가장 적합한 표준 척추정보를 프로그램화하여 적용할 수 있고, 이 경우, 국내의 사용자들 뿐만 아니라, 각 국가들의 다른 사용자들에게도 마치 맞춤형 온열치료기를 사용하는 것과 동일한 효과를 제공할 수 있다.

도 1a는 침대형 온열치료기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 1b는 침대형 온열치료기를 옆에서 바라본 개략적인 측면도이며,
도 2는 본 실시예에 의한 온열치료기의 개략적인 구성요소들을 나타낸 블록도이고,
도 3a는 본 실시예에 의한 온열치료기의 주요부를 나타낸 개략적인 블록도이고, 도 3b는 본 실시예에 의한 온열치료기의 주요부를 더욱 상세하게 나타낸 구체화 블록도이며,
도 4는 본 실시예에 의한 온열치료기의 사용 방법을 개략적으로 소개한 블록도이고,
도 5a 내지 도 5e는 침대형 온열치료기의 사용시 이송모터의 전압 변화상태를 측정한 각각의 그래프이며,
도 6은 인체의 척추모형에 관한 개략도이다.

이하, 본 실시예의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 실시예의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 실시예의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다. 본 실시예는 바람직한 실시예로서 침대형 온열치료기를 예시적으로 고려하였음을 밝힌다.

본 실시예는 온열치료기에 하드웨어적인 구성요소들을 부가적으로 새롭게 설치하지 않고 기존의 구성요소들을 활용함으로써 온열치료기의 사용방법을 더욱 효과적으로 향상시킨 것이다. 따라서, 본 실시예는 통상적으로 사용되고 있는 온열치료기의 구성요소들을 토대로 하여 설명할 수 있다.

도 1a는 침대형 온열치료기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 1b는 침대형 온열치료기를 옆에서 바라본 개략적인 측면도이며,

도 2는 본 실시예에 의한 온열치료기의 개략적인 구성요소들을 나타낸 블록도이고,

도 3a는 본 실시예에 의한 온열치료기의 주요부를 나타낸 개략적인 블록도이고, 도 3b는 본 실시예에 의한 온열치료기의 주요부를 더욱 상세하게 나타낸 구체화 블록도이다.

온열치료기(100)는 기본적으로 사용자의 상체 및 그의 척추부위를 대상으로 하여 사용되는 주매트(101)와 사용자의 하체 부위를 대상으로 하여 사용되는 보조매트(102)를 포함한다. 또한, 필요에 따라 상기의 주매트와 보조매트를 올려놓고 지지하는 탑재부(103)를 포함할 수 있다.

주매트(101)는 사용자의 상체를 받쳐주는 몸체부(104)를 포함한다. 상기의 몸체부(104)는 그 중앙에 장홈이 형성된 판 형상으로 제작된다.

온열치료기(100)에는 사용자의 척추 방향으로 이동하여 사용자의 신체부위(특히, 사용자의 등 부위)에 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공하기 위해 온열도자부(110)가 구비된다. 온열도자부(110)는 상기한 장홈의 내부에 장착된다. 또한, 온열도자부(110)에는 전원부(140)에서 공급된 전기에너지를 이용하여 고온의 열과 원적외선을 발생시키는 온구기가 구비된다. 온열도자부(110)는 온구기에서 발생된 고온의 열 및 원적외선 등을 이용하여 사용자에게 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공한다. 상기의 온열도자부(110)는 형태에 따라 캡형 온구기와 롤러형 온구기를 모두 포함한다. 온구기의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상과 구조가 가능하다. 이러한 온구기로는 전기 에너지를 이용하여 발열하는 발열부와, 발열부에 의해 가열 되는 가열부를 구비한다. 본 실시예에서는 상기 발열부로 램프 또는 전기 히터 등을 사용하고, 가열부로는 옥등의 원적외선 방사체를 사용한다. 하지만, 이러한 발열부와 가열부를 이에 한정되지 않고 다양한 발열체 또는 열에 의한 가열이 가능한 다양한 재질과 물질이 사용될 수 있다.

온열치료기(100)에는 상기의 온열도자부(110)가 몸체부(104)의 내부에서 왕복이동 가능하도록 이송모터부(120)가 구비된다. 이송모터부(120)에는 전기에너지를 공급받아 회전하는 이송모터(122)와, 상기의 이송모터(122)에 연결되어 있고 그의 회전에 따라 그 회전력을 전달하는 이송수단(126)이 구비된다. 이송수단(126)은 온열도자부(110)에 결합되고, 이송모터(122)의 정회전 또는 역회전에 따라 온열도자부(110)를 전후 방향(즉, 한쪽 방향 또는 반대쪽 방향)으로 이송시키는데 사용된다. 상기의 이송수단(126)은 이송벨트와 이송체인과 이송로프 중에서 선택적으로 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 모터의 구동력을 이용해서 물체를 이송시키는 다양한 수단이 사용될 수 있다.

온열치료기(100)는 상기 이송모터(122)의 동작 및 온열도자부(110)가 이동하는 거리를 측정하고 이를 제어하기 위한 엔코더부(130)를 포함한다. 상기의 엔코더부(130)는 이송모터(122)의 회전수를 정확하게 체크함으로써 온열도자부(110)의 이동거리를 정밀하게 측정할 수 있다. 엔코더부(130)는 엔코더(132)와, 감지 센서 및 센서 감지 통공을 포함한다. 상기 엔코더(132)에 연결되어있고, 상기 온열도자부(110)의 이송거리를 산출하기 위하여 다수의 센서감지부가 형성된 회전판(134)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기의 센서감지부는 감지센서로부터 회전판(134)의 회전하는 정도를 감지할 수 있는 센서감지 통공으로 형성되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 다양한 형태의 모터 엔코더들이 사용될 수 있다.

온열치료기(100)는 치료기의 동작을 제어하는 제어부(150)와, 사용자의 조작 신호를 입력 받아 이를 제어부(150)에 제공하는 리모트 콘트롤러(162)를 포함한다. 제어부(150)는 온열치료기의 각종 부품들이 작동하는 시기와 범위 및 시간 등을 통제하고, 미리 프로그램되어 입력된 정보에 따라 각종 부품들을 작동시키거나 작동을 멈추게 한다. 본 실시예에서 제어부(150)는 단일 또는 다수의 PCB 상에 장착된 단일 또는 다수의 제어 칩 또는 제어 소자일 수 있다.

리모트 콘트롤러(162)는 사용자가 손으로 파지하여 필요한 정보를 입력할 수 있다. 여기서 리모트 콘트롤러(162)는 유, 무선의 다양한 구조가 가능하다.

온열치료기(100)는 상기의 온열도자부(110)가 상기 몸체부(104)의 내부에서 왕복이동하면서 그 끝단에 이르렀을 경우 자동적으로 그 방향을 전환하여 이동할 수 있도록 하는 리미트 스위치(164)를 포함할 수 있다. 상기의 리미트 스위치(164)는 일종의 절환스위치로서 상기 이송모터(110)의 회전방향을 바꾸어줄 수 있도록 상단스위치와 하단스위치로 나누어 설치(도 1a 참조)된다. 또한, 침대형 온열치료기는 상기의 온열도자부(110) 이외에, 별도의 외부 온열도자부(166)를 포함할 수 있다. 외부 온열도자부(166)로서는 3구 온열도자, 6구 온열도자, 9구 온열도자, 그리고 12구 온열도자 등이 존재하고 있다. 또한, 침대형 온열치료기는 상기의 몸체부(104)를 전체적으로 감싸고 있으면서 상기의 온열도자부(110)가 사용자의 신체부위에 직접 접촉하는 것을 방지하도록 해주는 직물외피부(도시되지 않음)를 포함하고 있다.

본 실시예의 온열치료기(100)는 앞서 언급한 바와 같이 온열도자부(110)의 이동에 따른 이송모터(122) 부하를 이용하여 사용자의 척추 형상을 스캔할 수 있다.

이를 위해 본 실시예에 의한 온열치료기(100)는 상기 이송모터부(120)의 작동시 이송모터(122)의 변화량을 측정하여 상기 제어부(150)의 제어신호에 의해 처리하는 모터변화량 생성모듈(220)과, 상기 엔코더부(130)의 작동시 엔코더(132)의 변화량을 측정하고 상기 제어부(150)의 제어신호에 의해 처리하는 엔코더변화량 생성모듈(230)과, 상기의 모터변화량 생성모듈(220)에서 제공한 데이터값과 상기의 엔코더변화량 생성모듈(230)에서 제공한 데이터값을 근거로 하여, 상기 제어부(150)의 제어신호에 따라, 온열치료기의 기능상 필요로 하는 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성해내는 척추정보 생성모듈(240)을 포함하고 있다.

상술한 각 모듈은 별도의 기구 구성으로 제작되거나, 별도의 칩에 임베디드된 프로그램 형태로 제공될 수 있다. 물론 각부의 기능이 분리되어 일부는 별도의 기구로 일부는 프로그램된 형태로 제공될 수도 있다. 이에 관해서는 후술되는 내용을 통해 상세히 설명한다.

본 실시예에 있어서, 상기의 모터변화량 생성모듈(220)은 상기 이송모터부(120)가 작동하는 동안에 그의 부하 변화량을 측정하고, 측정된 부하 변화량을 토대로 하여 실시간으로 부하 변화량을 산출하게 된다. 모터변화량 생성모듈(220)에는 모터데이터 측정부(222), 제1 A/D변환부(224), 모터변화량 산출부(226)가 구비된다.

모터데이터 측정부(222)는 상기 이송모터(122)에 인가되는 부하의 변화량을 측정한다. 상기 이송모터(122)의 부하 변화량은 이송모터(122)의 회전수, 이송모터(122)에 공급되는 전류량, 이송모터(122)에 공급되는 전압값 중 적어도 어느 하나의 데이터를 통해 측정할 수 있다.

모터데이터 측정부(222)에는 별도의 저항부(124)가 구비될 수 있다. 즉, 이송모터(122)에 고정 전압이 인가된 상태에서 이송모터(122)의 부하가 변화되는 경우 이송모터(122)의 전류량이 변화한다. 이때, 본 실시예에서는 이러한 이송모터(122)의 전류량 변화를 측정하기 위해 별도의 저항부(124)를 통해 전류의 변화량을 전압값으로 변환하고, 이 변환된 데이터를 이송모터(122)의 부하량 변화 데이터로 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고, 부하에 따른 이송모터(122)의 전압 변화를 측정하여 이를 이송모터(122)의 부하량 변화 데이터로 사용할 수도 있다.

제1 A/D 변환기(224)는 모터데이터 측정부(222)에 의해 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시킨다. 상기의 제어부(150)는 상기 모터데이터 측정부(222)에서 측정된 모터 부하의 아날로그 데이터를 상기의 제1 A/D 변환기(224)로 보낸다. 상기 제1 A/D 변환기(224)는 입력된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시킨다.

모터변화량 산출부(226)는 디지털화된 이송모터(122)의 부하 데이터를 실시간의 데이터값으로 변환시킨다. 상기의 제어부(150)는 상기 제1 A/D 변환기(224)에서 공급된 디지털 데이터를 상기의 모터변화량 산출부(226)로 입력시킨다. 상기 모터변화량 산출부(226)는 입력된 디지털 데이터를 기반으로 하여, 미리 설정된 단위시간당의 데이터로 변환시킨다. 미리 설정된 단위시간은 1/수십초 내지 수초의 단위로 설정될 수 있다. 설정단위가 작을수록 보다 정밀한 데이터를 얻을 수 있는 장점이 있다. 상기의 제어부(150)는 상기 모터변화량 산출부(226)에서 얻어진 단위시간당의 산출데이터를 척추정보 생성모듈(240)로 공급한다. 보다 구체적으로는 데이터 연산부(242)에 입력시킨다. 상기 단위시간당의 산출데이터는 제1 메모리(228)에 먼저 저장되고, 다음에 상기의 데이터 연산부(242)로 입력되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서, 상기의 엔코더변화량 생성모듈(230)은 상기 엔코더부(130)가 작동하는 동안에 그의 변화량을 측정하고, 그 측정된 변화량을 토대로 하여 실시간으로 그 변화량을 산출하게 된다.

상기의 엔코더변화량 생성모듈(230)은 엔코더데이터 측정부(232)와, 제2 A/D변환부(234)와, 엔코더변화량 산출부(236)를 포함한다.

엔코더데이터 측정부(232)는 엔코더(132)의 변화량을 측정한다. 상기 엔코더(132)의 변화량은 엔코더(132)에 구비된 회전판(134)의 회전수를 통해 측정할 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 회전판(134)의 회전에 따라 변화되는 통공의 클릭수를 체크하는 것이다. 이는 상기의 회전판(134)에 형성된 감지센서 통공의 클릭수를 측정할 경우, 상기 온열도자부(110)의 이동거리를 쉽게 알 수 있기 때문이다.

제2 A/D 변환기(234)는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 전환시킨다. 상기의 제어부(150)는 엔코더 데이터 측정부(232)에서 측정된 아날로그 데이터를 상기의 제2 A/D 변환기(234)로 보낸다. 상기 제2 A/D 변환기(234)는 입력된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시킨다.

엔코더변화량 산출부(236)는 디지털화된 엔코더(132)의 데이터를 실시간의 데이터값으로 전환시킨다. 상기의 제어부(150)는 상기 제2 A/D 변환기(234)에서 공급된 디지털 데이터를 상기의 엔코더변화량 산출부(236)로 입력시킨다. 상기 엔코더변화량 산출부(236)는 입력된 디지털 데이터를 기반으로 하여, 미리 설정된 단위시간당의 데이터로 변환시킨다. 미리 설정된 단위시간은 1/수십초 내지 수초의 단위로 설정될 수 있다. 설정단위가 작을수록 보다 정밀한 데이터를 얻을 수 있는 장점이 있다. 상기의 제어부(150)는 상기 엔코더변화량 산출부(236)에서 얻어진 단위시간당의 산출데이터를 척추정보 생성모듈(240)로 공급하게 되고, 보다 구체적으로는 데이터 연산부(242)에 입력시킨다. 상기 단위시간당의 산출데이터는 제2 메모리(238)에 먼저 저장되고, 다음에 상기의 데이터 연산부(242)로 입력되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서, 상기의 척추정보 생성모듈(240)은 상기의 모터변화량 생성모듈(220)에서 제공한 데이터값과 상기의 엔코더변화량 생성모듈(230)에서 제공한 데이터값을 근거로 하여, 온열치료기의 기능상 필요로 하는 사용자의 척추에 관한 데이터값을 산출한다. 상기의 척추정보 생성모듈(240)은 이송모터(122)의 부하 변화량을 이용하여 척추 형상의 스캔이 가능하다. 또한, 척추정보 생성모듈(240)은 상기 엔코더(132)의 변화량을 기반으로 하므로, 상기의 온열도자부(110)가 온열치료기(100)의 내부에서 이동하는 거리에 대한 사용자의 척추정보를 생성한다. 사용자의 척추정보는 그 사용자의 척추의 예상되는 길이, 그 사용자의 척추의 각 마디 마디에 관한 길이, 그 사용자의 척추의 만곡도, 그 사용자의 척추의 상대적인 위치, 그 사용자의 척추의 각 마디들의 상대적인 위치, 및 사용자의 척추를 근거로 하여 산출된 신장 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함한다.

상기의 척추정보 생성모듈(240)에는 데이터 연산부(242)와, 데이터 검색부(244)와, 척추정보 산출부(246)가 구비된다.

데이터 연산부(242)는 모터변화량 산출부(226)에서 공급된 모터 관련 데이터와 상기의 엔코더변화량 산출부(236)에서 공급된 엔코더 관련 데이터를 제공받는다. 이후, 상기의 모터 관련 데이터와 상기의 엔코더 관련 데이터를 서로 조합시키고 연산한다. 상기의 데이터 연산부(242)는 엔코더(132)의 변화량에 대한 이송모터(122)에 인가되는 부하의 변화량을 그래프화한다. 물론, 이에 한정되지 않고 이송모터(122)의 부하 변화량에 대한 데이터를 그래프화할 수 있다.

상기의 제어부(150)는 상기 데이터 연산부(242)에서 그래프화된 데이터를 다음 단계인 데이터 검색부(244)로 입력시킨다.

데이터 검색부(244)는 상기의 데이터 연산부(242)에서 입력된 데이터를 근거로 하여 필요한 정보를 검색한다. 상기의 데이터 검색부(244)는 상기의 데이터 연산부(242)에서 실시간으로 입력된 데이터를 근거로 하되, 상기 제어부(150)에 미리 설정된 프로그램정보에 의해, 미리 설정된 시간 동안 실시간으로 필요한 정보를 검색한다. 상기의 설정 프로그램정보는 다양하게 입력될 수 있다. 예컨대, 상기의 데이터 검색부(244)에서 미리 설정된 시간 동안 데이터의 최대 변화량을 검색하고자 할 경우, 상기의 설정 프로그램정보는 단위시간당 최대 변화량을 감지하여 검색하도록 하거나, 미리 설정된 시간당 최대 변화량을 감지하여 검색하도록 할 수 있다. 또한, 상기의 데이터 검색부(244)에서 미리 설정된 시간 동안 데이터 변화량의 변곡점을 검색하고자 할 경우, 상기의 설정 프로그램정보는 단위시간당 변화량의 변곡점을 감지하여 검색하도록 하거나, 미리 설정된 시간당 변화량의 변곡점을 감지하여 검색하도록 할 수 있다. 상기의 데이터 검색부(244)에서 미리 설정된 시간 동안 특정한 설정 값을 검색하고자 할 경우, 그 특정 값은 미리 입력하여 검색하도록 할 수 있다. 이때, 상기의 단위 시간은 1초를 기준으로 할 수 있고, 상기의 미리 설정된 시간은 1 클릭의 변화시간, 상기의 온열도자부(110)가 온열치료기의 내부에서 1회 이동하는 시간, 상기 온열도자부(110)가 온열치료기의 내부에서 1회 왕복이동하는 시간, 그리고 상기 온열도자부(110)가 온열치료기의 내부에서 2회 내지 4회 왕복이동하는 시간 중에서 선택된 어느 하나를 기준으로 할 수 있다. 사용자가 온열치료기를 이용하여 자신의 신체에 구체적으로 온열찜질 및 온열마사지를 행하기 이전에, 그의 신체 정보, 특히 그의 척추정보에 관한 사항을 미리 얻고, 그 척추정보를 근거로 하여 온열찜질 등을 행하고자 할 경우에는, 사용자가 누워있는 상태에서 상기의 온열도자부(110)를 머리 쪽에서 엉덩이 쪽으로 최소한 1회 정도 이동시키면서 자신의 척추에 관한 정보를 얻는 것이 좋다. 상기의 데이터 검색부(244)는 미리 설정된 프로그램 또는 미리 설정된 조건에 따라 서로 다른 데이터 값을 생성하게 된다. 바람직한 실시예로서는 상기의 온열도자부(110)가 온열치료기의 내부에서 한쪽 방향으로 이동하거나, 1회 또는 수회 왕복이동하는 과정에서, 그 최대변화량의 변곡점을 이용하여 그 사용자의 척추에 관한 흉추 3번 데이터와 요추 5번 데이터를 얻는 것을 예시할 수 있다. 상기의 제어부(150)는 상기 데이터 검색부(244)에서 생성된 데이터를 다음 단계인 척추정보 산출부(246)로 입력시킨다.

상기의 척추정보 생성모듈(240)의 척추정보 산출부(246)은 상기의 데이터 검색부(244)에서 입력된 데이터를 근거로 하여 사용자의 척추정보를 추론하여 생성한다. 상기 척추정보 산출부(246)는 사용자가 누워있는 상태에서, 상기의 온열도자부(110)를 온열치료기의 내부에서 한쪽 방향으로 이동시키거나 그 내부에서 왕복이동시키는 과정에서, 상기의 모터관련 데이터와 상기의 엔코더관련 데이터를 활용하여, 그 사용자의 척추에 관한 정보(1차 정보)를 산출하는 기능을 수행한다. 상기의 척추정보 산출부(246)는 상기의 데이터 검색부(244)에서 입력된 데이터를 기반으로 하되, 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터와 서로 대비하여 사용자의 척추정보(2차 정보)를 추론하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

상기의 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터는 특정한 모집단을 설정하고, 그 모집단을 구성하는 모든 구성원들의 척추정보를 측정하여 만들 수도 있고, 국가 또는 공공단체에서 미리 만들어 사용하고 있는 정보를 활용할 수도 있다. 상기의 표준척추정보는 지역별로 구분하거나, 연령대별로 구분하거나, 남녀별로 구분할 수 있다. 지역별 구분에 있어서는, 각 국가별로 구분하거나, 각 대륙별로 구분할 수 있다. 상기의 표준척추정보를 어떻게 수득하여 활용하느냐의 여부에 따라 최종적인 산출값이 달라지게 되므로, 그 정보의 입수 및 활용은 매우 중요한 가치를 지니게 된다.

상기의 1차 정보는 사용자의 머리로부터 사용자의 척추상의 상호 이격된 2개 이상의 지점까지의 길이인 것을 특징으로 한다. 즉, 상기한 지점은 사용자의 척추상에 위치하는 임의의 지점이 될 수 있으며, 상기한 1차 정보는 사용자의 머리로부터 각 지점까지의 각각의 거리가 될 수 있다.

상기한 지점이 2개인 경우 제1 지점은 흉추 3번이고, 제2 지점은 요추 5번인 것이 바람직하다.

상기의 척추정보 산출부(246)에서 상기의 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터를 활용하여 사용자의 척추정보를 얻는 방식을 예시적으로 소개하면 다음과 같다. 상기의 척추정보 산출부(246)에서 사용자의 흉추 3번 데이터와 요추 5번 데이터를 얻었을 경우를 살펴본다. 상기의 표준척추정보가 대한민국 성인의 표준척추 데이터에 관한 것일 경우, 상기의 척추정보 산출부(246)는 상기 흉추 3번 데이터와 상기 요추 5번 데이터를 대한민국 성인의 표준척추 데이터와 대비하여, 대한민국 평균인의 척추를 근거로 하여 사용자의 척추에 대한 상대적인 정보를 얻게 된다. 만약, 상기의 표준척추정보가 대한민국 대한민국 30대 남자의 표준척추 데이터에 관한 것일 경우, 상기의 척추정보 산출부(246)는 상기 흉추 3번 데이터와 상기 요추 5번 데이터를 대한민국 30대 남자의 표준척추 데이터와 대비하여, 대한민국 30대 남자의 표준척추 데이터와 대비하여, 그 사용자의 척추에 대한 상대적인 정보를 더욱 정확하게 얻을 수 있다. 만약, 상기의 표준척추정보가 대한민국 50대 여자의 표준척추 데이터에 관한 것일 경우, 상기의 척추정보 산출부(246)는 상기 흉추 3번 데이터와 상기 요추 5번 데이터를 대한민국 50대 여성의 표준척추 데이터와 대비하여, 대한민국 50대 여자의 표준척추를 근거로 하여 그 사용자의 척추에 대한 상대적인 정보를 더욱 정확하게 얻을 수 있는 것이다. 따라서, 사용자는 상기의 리모트 콘트롤러(162)에 자신의 연령대와 출신지, 또는 출신국 등의 사용자 정보를 입력하면, 상기의 제어부(150)는 그에 대응되는 표준척추 정보를 선택하게 되고, 상기의 척추정보 산출부(246)는 그 사용자의 척추정보를 자동적으로 추론하여 생성하게 된다. 사용자의 척추정보는 제3 메모리(248)에 먼저 저장되어지고, 다음 단계로 이행되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 의한 온열치료기(100)는 위에서 설명한 바와 같은 일련의 과정을 거쳐서 그 사용자의 척추정보를 얻게 되면, 그 척추정보를 기반으로 하여, 온열치료기를 보다 다양한 모습으로 활용할 수 있다. 예컨대, 사용자의 척추정보를 실시간으로 디스플레이부(252)에 표시하여 시각적으로 나타낼 수도 있고, 사용자의 척추정보를 음향부(254)를 통하여 청각적으로 들려줄 수도 있다. 또한, 사용자의 척추정보를 활용하여 그 사용자의 척추모형을 산출해 내고, 그 산출된 모형을 따라 만곡레일의 형태를 결정한 다음, 그 만곡레일을 따라 상기의 온열도자부(110)가 왕복이동하도록 할 수도 있다. 또한, 사용자는 자신의 척추에 대하여 더욱 집중적으로 온열치료를 받고자 하는 부위를 특정하고, 그 부위에 대하여 상기의 온열도자부(110)를 이용하여 온열찜질 및 온열마사지를 행할 수 있는 것이다.

또한, 본 실시예는 상기한 인체 스캔장치를 이용한 인체 스캔방법을 제공한다.

본 실시예는 다음과 같은 일련의 단계를 거쳐서 사용자의 척추정보를 산출하고, 그 척추정보를 활용하여 다양한 형태로 온열치료기를 사용할 수 있는 토대를 마련한다.

도 4는 본 실시예에 의한 온열치료기(100)의 사용 방법을 개략적으로 소개한 블록도이다.

1). 사용자의 준비단계(S 210):

본 실시예는 사용자가 온열치료기에 누워있는 상태에서 리모트 콘트롤러(162)를 포함한 별도의 입력 수단을 정보를 입력하고 준비하는 사용자의 준비단계(S 210)를 포함하고 있다.

본 실시예는 사용자가 온열치료기(100)에 누워있는 상태에서 리모트 콘트롤러(162)를 이용하여 자신에 관한 소정의 정보를 미리 입력시킬 수도 있다. 상기의 온열치료기가 침대형 온열치료기 또는 매트형 온열치료기일 경우에는 누워있는 것이 바람직하지만, 좌식형 온열치료기일 경우에는 등받이부(도시되지 않음)에 편안히 기대어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상술한 사용자에 관한 소정의 정보라 함은 그 사용자의 국적, 그 사용자의 남녀 구분, 그 사용자의 연령대 등을 포함한다. 필요한 경우, 그 사용자의 신장이나 그 사용자의 몸무게 등을 추가할 수 있다. 상기의 리모트 콘트롤러(162)를 이용하여 소정의 정보를 입력시키는 이유는 그 정보를 활용하여 온열치료기의 내부에 저장되어 있는 정보들과 관련하여 필요한 연산 내지 처리를 행하기 위함이다. 사용자가 필요한 정보를 입력시키고, 상기의 리모트 콘트롤러(162)를 통하여 온열치료기(100)를 작동시키면, 상기의 온열도자부(110)는 보조매트(102)의 반대쪽에서 보조매트(102)를 향하여, 주매트(101)의 한쪽 끝단에서 출발하여, 서서히 이동하기 시작한다.

물론 필요에 따라 상기 사용자 정보를 입력하지 않을 수도 있다. 즉, 사용자가 자동 모드를 선택하는 경우 사용자 정보 입력 없이도 스캔 및 치료 작업을 수행할 수 있다.

본 실시예는 사용자가 입력한 정보에 따라, 그 정보에 적합한 최적의 정보를 선택하게 된다. 사용자가 자신의 국적 정보, 나이, 남여 구분 등에 관한 정보를 온열치료기(100)에 입력하면, 본 실시예는 입력된 정보에 따라 그에 가장 적합한 표준척추정보를 선택하여 특정하게 된다. 예컨대, 사용자가 대한민국 남자 43세를 입력하게 되면, 본 실시예는 대한민국 남자의 40대 표준척추정보를 선택하여 특정하게 되고, 상기 대한민국 남자의 40대 표준척추정보는 아래의 데이터 연산단계에서 유용하게 활용될 수 있다.

2). 데이터 측정단계(S 220):

본 실시예는 사용자가 온열치료기에 누워있는 상태에서 온열도자부(110)를 1회 편도 이동시키거나 1회 내지 수회 왕복이동시키는 과정에서, 이송모터(122)의 변화량과 엔코더 회전판(134)의 클릭수의 변화량을 측정하는 데이터 측정단계(S 220)를 포함하고 있다.

본 실시예는 사용자가 온열치료기(100)에 누워있는 상태에서, 상기의 리모트 콘트롤러(162)를 이용하여 상기의 온열도자부(110)를 가동시킨다. 제어부(150)는 상기의 이송모터(122)를 정회전시키고, 그에 따라 상기의 온열도자부(110)는 상단리미트 스위치(163)를 떠나 중앙 방향으로 서서히 움직이기 시작한다. 이와 동시에, 상기의 엔코더(132)는 작동하기 시작하고, 상기의 회전판(134)은 서서히 회전하기 시작한다.

이때, 사용자의 하중에 의해서 상기 온열도자부(110)를 이동시키는 이송모터(122)의 부하값이 변화될 수 있다.

사용자의 신체 하중이 무거울 경우엔, 상기 온열도자부(110)에 가해지는 압력이 커지므로, 상기의 온열도자부(110)가 받는 힘도 커지게 된다. 그리고 그에 대한 부하값도 커지게 된다. 반면에 사용자의 신체 하중이 상대적으로 가벼울 경우엔, 상기 온열도자부(110)에 가해지는 상대적으로 압력이 작아지므로, 상기의 온열도자부(110)가 받는 힘도 적어지게 된다. 그에 대한 부하값도 적어지는 경향을 갖는다. 그러나, 사용자의 신체 하중은 상기 온열도자부(110)의 이동방향에 대해 수직으로 작용하므로, 상기 온열도자부(110)의 이동에 큰 영향을 미치지 않는다.

또한, 이송모터(122)의 부하값은 사용자의 척추 형상에 따라 달라질 수 있다.

상기의 온열도자부(110)는 사용자의 척추의 형상에 의해 그 진행방향에서 상당한 정도의 영향을 받게 된다. 이는 사용자들의 척추형상이 일직선상으로 곧게 펴져 있는 것이 아니고, 약간 S자 형상으로 굽혀져 있기 때문이다. 상기의 온열도자부(110)가 온열치료기의 내부에서 이동할 때, 상기 온열도자부(110)가 사용자의 척추 형상에 따라 심하게 저항(부하)을 받는 부분과 저항을 덜 받는 부분들이 존재하고, 이러한 저항의 변화는 상기 이송모터(122)에 인가되는 부하량의 변화로 나타나게 된다.

따라서 상기 이송모터(122)의 회전수, 이송보터(122)에 공급되는 전류량, 이송모터(122)에 공급되는 전압값을 측정하고, 그 측정된 값들의 변화량을 산출하게 되면, 사용자의 척추의 형상을 유추해 볼 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 본 실시예는 상기의 모터데이터 측정부(222)를 이용해서 상기 이송모터(122)에 인가되는 부하의 변화량을 측정한다. 앞서 언급한 바와 같이 이송모터(122)에 일정한 전압을 인가하여 온열도자부(110)를 이동시킬 경우, 척추 형상에 따라 이송모터(122)의 전류량이 변화하게 된다. 이때, 이 전류량의 변화가 바로 부하값이 된다. 여기서, 상기 전류량의 변화를 감지하기 위해 별도의 저항부(124)를 구비하여 전류량의 변화를 전압 변화로 감지하고, 이 전압 변화를 디지털화된 데이터로 제어부 및 척추정보 생성 모듈에 제공한다.

한편, 본 실시예는 상기 온열도자부(110)의 이동거리를 상기 엔코더(132)에 구비된 회전판(134)의 회전수를 통해 측정한다. 상기 회전판(134)에는 다수의 감지센서 통공(도시되지 않음)이 형성되어 있고, 상기의 엔코더데이터 측정부(232)는 상기 감지센서 통공의 클릭수를 체크하여 상기 온열도자부(110)의 이동거리를 측정하게 된다.

3). 데이터 변환단계(S 230):

본 실시예는 사용자가 온열치료기에 누워있는 상태에서 온열도자부(110)의 이동 중에 측정된 데이터를 전달받아, 이것을 근거로 하여 실시간 데이터로 전환시키는 데이터 변환단계(S 230)를 포함하고 있다.

본 실시예는 상기의 모터데이터 측정부(222)에서 상기 이송모터(122)의 저항(124)의 변화량을 측정하고, 그 변화량을 상기의 제1 A/D변환기(224)에서 디지털 데이터로 변환시킨다. 변환된 디지털 데이터는 상기의 모터변화량 산출부(226)에서 실시간의 변화량 데이터로 산출된다.

또한, 본 실시예는 상기의 엔코더데이터 측정부(232)에서 상기 회전판(134)의 클릭수의 변화량을 측정하고, 그 변화량을 상기의 제2 A/D변환기(234)에서 디지털 데이터로 변환시킨다. 변환된 디지털 데이터는 상기의 엔코더변화량 산출부(236)에서 실시간의 변화량 데이터로 산출된다.

본 실시예는 상기의 엔코더변화량 산출부(236)의 변화량과 상기의 모터변화량 산출부(226)의 변화량을 토대로 하고, 다음 단계에서 이들을 서로 조합시켜 온열치료기의 기능상 필요로 하는 사용자의 척추에 관한 데이터값을 산출하게 된다.

4). 사용자의 척추정보 생성단계(S 240):

본 실시예에서는 상기의 실시간 모터변화량 데이터와 상기의 실시간 엔코더변화량 데이터를 서로 조합시켜 사용자의 1차 척추정보를 얻고, 상기의 1차 척추정보를 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터와 대비하여 사용자의 2차 척추정보를 추론하여 생성하는 사용자의 척추정보 생성단계(S 240)를 포함하고 있다.

본 실시예는 상기의 데이터 연산부(242)가 상기의 실시간 엔코더 변화량과 상기의 실시간 모터 변화량을 각각 공급받게 되고, 이들을 토대로 하여 이들을 서로 조합시켜서 연산을 행하게 된다. 상기의 데이터 연산부(242)는 엔코더(132)의 변화량에 대한 이송모터(122)에 인가되는 부하의 변화량을 그래프화한다. 상기의 제어부(150)는 상기 데이터 연산부(242)에서 그래프화된 데이터를 다음 단계인 데이터 검색부(244)로 입력시킨다.

본 실시예는 상기의 데이터 검색부(244)가 상기의 데이터 연산부(242)에서 산출된 실시간의 데이터를 이용하여 필요한 정보를 검색한다. 상기의 데이터 검색부(244)는 실시간 모터 변화량으로서 모터의 전압변화량을 기준으로 하고, 그 전압변화량이 변곡점을 이루는 지점을 검색하는 것이 바람직하다. 이 단계에서 검색된 지점들을 상기의 제3 메모리(248)에 저장한다.

본 실시예는 상기의 척추정보 산출부(246)가 상기의 데이터 검색부(244)에서 입력한 검색정보를 기준으로 하여, 사용자의 1차적인 척추정보를 산출한다. 사용자의 1차적인 척추정보로서는 상기 모터의 전압변화량이 첫번째 최상단 피크를 형성하는 거리상의 위치를 사용자의 흉추 3번의 위치로 산정한다. 상기 모터의 전압변화량의 두번째 최상단 피크의 위치를 사용자의 요추 5번의 위치로 산정한다. 상기 흉추 3번 위치와 상기 요추 5번 위치의 사이에서는 하향 곡선을 이루게 되고, 그 최하단의 피크를 형성한 다음, 다시 상승하는 곡선을 이루게 된다. 본 실시예에 있어서, 상기 전압 변화량의 첫번째 최상단 피크의 위치를 사용자의 흉추 3번 위치로 산정하는 이유와, 상기 전압 변화량의 두번째 최상단 피크의 위치를 사용자의 요추 5번의 위치로 산정하는 이유는, 아래의 실험자료들을 통하여 밝혀질 것이다.

본 실시예에서는 사용자의 흉추 3번의 위치와 요추 5번의 위치가 확정되면, 상기의 척추정보 산출부(246)가 상기 흉추 3번의 위치와 요추 5번의 위치를 근거로 하여 그 사용자의 척추정보를 추론하여 얻게 된다. 사용자의 척추정보에 관한 추론의 방식은 사용자의 1차적인 척추정보(흉추 3번의 위치와 요추 5번의 위치)를 근거로 한다. 다만, 상기 1차적인 척추정보를 미리 입력된 표준척추정보와 서로 대비하여 사용자의 2차적인 척추정보를 생성하는 방식으로 수행될 수도 있다.

이하, 상기의 온열치료기(100)를 사용하여 가장 바람직한 실시예로서, 사용자의 인체를 스캔하는 방법을 살펴보기로 한다.

도 5a 내지 도 5e는 온열치료기의 사용시 이송모터(122)의 전압 변화상태를 측정한 각각의 그래프이며,

도 6은 인체의 척추모형에 관한 개략도이다.

이때, 사용자의 인체 스캔 방법은 침대형 온열치료기(100)를 사용하였고, 상기 이송모터(122)의 변화량은 온열도자부(110)의 이동 중에 발생되는 이송모터(122)의 전압값의 변화량을 기준으로 하였으며, 그와 동시에 상기 엔코더(132)의 클릭수 변화량을 기준으로 하였음을 미리 밝혀둔다.

《사용자의 척추형상과 이송모터의 전압 변화의 상관관계》

본 실시예에 있어서, 사용자의 척추의 형상과 상기 이송모터(122)의 전압의 변화량 사이의 상관관계는 아래와 같은 실험 및 그 실험결과에 의해 객관적으로 뒷받침되고 있다.

< (1). 실험참여자들의 신체 조건과 이송모터의 전압 변화의 상관관계 >

서로 다른 신장 및 서로 다른 몸무게를 가지고 있는 다수의 실험참여자들을 임의로 선정하고, 이들이 침대형 온열치료기(100)를 사용할 경우, 이송모터부(120)에 걸리는 전압의 차이를 측정하였다.

본 실시예의 실험에 참여한 자들은 전체 18명이었으나, 최종적으로 확정된 참여자들의 명단과 그들의 신체의 길이 및 신체의 몸무게는 표 1과 같았으며, 사용된 침대형 온열치료기는 발명자들이 소속되어 있는 회사의 제품(모델명: CERAGEM-3500)을 사용하였다. 실험참여자들은 아래의 표 1에서 확인되는 바와 같이 각각 다른 신장 및 몸무게를 가지고 있었다.

< (2). 실험 방식 >

실험은 다음과 같은 방식으로 진행되었다. 각각의 실험참여자들로 하여금 상기 침대형 온열치료기(100) 위에 눕도록 하되, 실험참여자들의 머리부분이 주매트(101)의 내부에 있는 상단리미트 스위치(163)의 설치방향으로 향하고, 실험참여자들의 엉덩이부분이 주매트(101)의 내부에 있는 하단리미트 스위치(164)의 설치방향으로 향하도록 하였다. 그 상태에서, 리모트 콘트롤러(162)를 이용하여 주매트(101)의 내부에 장착된 온열도자부(110)를 상단리미트에서 하단리미트까지 이동시키고, 그 이동과정에서 이송모터(122)의 전압 변화를 실시간으로 측정하였다. 또한, 이때 상기 엔코더(132)의 변화량을 상기 엔코더데이터 측정부(232)에 의해 각 클릭수를 기반으로 하여 측정하였다.

< (3). 실험의 결과 >

상기의 이송모터(122)의 전압변화량과 상기 엔코더(132)의 변화량을 근거로 하여 상호간의 관계를 살펴보기로 하였다. 이를 위하여, 상기 엔코더(132)의 변화량을 X축으로 하고, 상기 이송모터(122)의 변화량을 Y축으로 하여 이들의 상관관계를 파악하기로 하였다. 상기의 상관관계는 일본의 Hioki 회사의 계측장비(제품명칭: MEMORY HiCORDER)를 이용하여 객관적으로 살펴보았다.

도 5a 내지 도 5e는 각 실험참여자들을 대상으로 하였을 경우, 상기의 이송모터(122)에 걸리는 전압의 변화량과 상기 엔코더(132)를 통하여 측정된 거리(경과시간)에 따른 상관관계를 나타낸 그래프들이다.

실험 결과, 실험참여자들의 신장 및/또는 몸무게에 따라 각각 서로 다른 전압 차이를 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 이러한 차이는 공통적으로 나타나는 현상으로, 정량적인 차이만 존재할 뿐, 정성적인 차이로 볼 수는 없다.

반면에, 모든 실험자료들로부터 공통적으로 존재하는 하나의 사실을 발견하게 되었는데, 그것은 한결같이 상기의 온열도자부(110)가 이동되는 초기에 서서히 전압이 상승하기 시작하여 최초의 피크를 형성한 다음, 서서히 전압이 강하하여 진행되어지고, 다시 마지막 부분에서 전압이 상승하여 또 하나의 최종적인 피크를 형성하고 있는 점이었다. 이러한 현상은 실험참여자의 신장이 153cm 에서 182cm 까지 공통적으로 발생되었고, 또한 체중이 41.5 Kg에서 90.1 Kg 까지 공통적으로 나타나고 있었다. 이는 일반적인 사용자들이 상기의 신체 조건을 가지고 있는 점을 고려할 때, 거의 모든 사용자들을 그 적용 대상으로 할 수 있음을 의미하는 것으로 받아들여졌다.

< (4). 실험의 결과: 공통적인 피크의 상관관계>

한편, 상기의 실험결과 수득된 도 5a 내지 도 5e의 도면들에 의하면, 사용자들의 신체 조건에 관계없이, 공통적으로 상기의 온열도자부(110)가 이동하기 시작하면서 어느 정도 이동한 다음에 최초의 피크를 형성하게 되고, 그 이후 소강상태를 이루다가, 다시 두번째 피크를 형성하고 있음을 알 수 있다. 이는 상기의 온열도자부(110)와 사용자의 등뼈 부분 사이의 상관관계로 인하여 나타나는 현상이므로, 이를 살펴보기로 한다.

본 실시예에 있어서, 상기의 실험방식에 의하면, 상기 온열도자부(110)에서 실험참여자의 등뼈부위에 맞닿은 부분은 실험참여자들의 등뼈 줄기의 중앙에서 좌우방향으로 약 5cm 내지 15cm 정도 벌어진 2개의 지점들이고, 상기 2개의 지점을 따라서 땅콩형 온구기들이 회전하면서 이동하게 된다. 그 이동과정에서, 상기의 온열도자부(110)는 사용자의 등뼈의 굴곡상태에 따라 이동하는 것이고, 상기의 이송모터(122)는 그의 전압값을 변화시키게 된다. 이때, 상기의 온열도자부(110)가 실험참여자들의 목 부위에서 움직이기 시작할 경우, 이송모터(122)에 서서히 부하가 걸리게 되고, 상기의 온열도자부(110)가 실험참여자들의 견갑골 부위를 맞이할 경우 그 부하가 가장 많이 걸리게 되고, 그 부위를 지나면서 부하량이 감소되어지며, 상기의 온열도자부(110)가 실험참여자들의 엉덩이뼈를 맞이하면서 다시 한번 더 큰 부하를 맞이하게 된다. 이는 인체의 척추 부위의 골격구조에 정확하게 일치하고 있다.

도 6은 인체의 척추부위를 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기의 도 6에 의해 알 수 있는 바와 같이, 인체의 척추 부위는 경추 부위와, 흉추 부위 및 요추 부위로 구분될 수 있고, 이들이 위치하는 곳은 인체의 견갑골과 인체의 엉덩이뼈에 대응되고 있다. 이와 같은 인체의 골격상의 구조를 고려해 볼 때, 상기의 최초의 피크 부위는 흉추 3번 부위에 대응되어지고, 상기 최종적인 피크 부위는 요추 5번 부위에 대응되어지는 것이다.

따라서, 본 실시예는 상기의 데이터 측정단계(S 210)에서 실시간으로 측정된 전압을 상호 대비하여, 전압의 첫번째 최상단 피크의 위치를 사용자의 흉추 3번의 위치로 산정하는 것이 바람직하고, 또한 전압 변화량의 두번째 최상단 피크의 위치를 사용자의 요추 5번의 위치로 산정하는 것이 바람직하다.

《표준척추정보의 활용가능성의 상호관계 》

< (1). 사용자의 척추 데이터의 측정 >

본 실시예자들은 서로 다른 신장을 가지고 있는 다수의 실험참여자들을 임의로 선정하고, 이들을 대상으로 하여 각자의 척추 형상을 측정하기 위하여, X-ray 촬영을 실시하였다. 각 실험대상자들은 상기의 표 1에서 제시된 건강한 14인의 사람들로서, 신장 153cm 에서 182cm 까지, 그리고 체중 41.5 Kg에서 90.1 Kg 까지의 남녀를 임의로 선정하였으며, X-ray 촬영은 충청남도 천안시 신부동에 위치한 00 영상의학과 의원에서 수행하였다. 측정방식은 인화된 X-ray 사진을 자로 일일이 재어서 기록하는 형식으로 수행하였다.

본 실시예자들이 실험참여자 14인을 대상으로 하여, 그들의 X-ray 사진에 근거하여 획득한 척추 데이터는 아래의 표 2와 같았다.

이때, 상기의 표 1에서, 「경 1」은 경추 1번 척추마디를 말하고, 「경 2」는 경추 2번 척추마디를 말하며, 「흉 1」은 흉추 1번 척추마디를 말하고, 「흉 2」는 흉추 2번 척추마디를 말하며, 「요 1」은 요추 1번 척추마디를, 그리고 「요 2」는 요추 2번 척추마디를 각각 말한다.

< (2). 사용자의 평균적인 척추 형상의 모형화 >

본 실시예자들은 상기 표 2의 데이터를 근거로 하여, 경추 1번에서 요추 5번에 이르는 각 척추마디의 평균길이를 산출하였다. 산출된 평균길이는 사용자들의 평균적인 척추길이로 간주될 수 있다. 또한, 각 척추마디들의 상대적인 길이를 산출해 보았는 바, 이는 흉추 3번 척추마디의 길이를 1.00으로 기준하였을 경우 각 척추마디들의 상대적인 길이를 산출한 것이다. 각 척추마디들을 상대적인 길이로 환산하였을 경우, 타깃이 되는 척추길이 내지 척추마디의 길이와 그 위치를 파악하는데 유용하게 사용될 수 있다. 상기의 표 2를 근거로 할 때, 평균적인 척추의 마디 길이 및 각 척추마디의 상대적인 길이는 아래의 표 3과 같다.

< (3). 표준척추정보의 활용가능성 >

상기의 표 3은 상기의 표 2에 의한 실측자료를 근거로 하여 척추의 상대적인 마디 길이를 산출한 것이다. 상기의 표 3은 모집단을 실험참여자 14인을 기준으로 한 것이며, 남 녀간의 구분이나, 지역적인 구분, 또는 연령대의 구분을 행한 것이 아니다. 만약, 더 많은 참여자들을 모집단으로 형성할 경우, 더욱 정밀한 추정값을 산출할 수 있을 것이다. 이 점에서, 상기의 표준척추정보는 본 실시예의 상기 실험에서와 같이 소규모의 모집단을 근거로 행할 수도 있지만, 보다 정밀한 데이터를 얻기 위하여 국가 또는 공공단체에서 미리 만들어 사용하고 있는 정보를 활용할 수도 있다. 상기의 표준척추정보는 지역별로 구분하거나, 각 국가별로 구분하거나, 각 대륙별로 구분하거나, 연령대별로 구분하거나, 남녀별로 구분할 수 있다.

본 실시예는 상기의 표준척추정보에 근거하여, 사용자들의 평균적인 척추길이를 추정할 수 있고, 각 척추 마디의 길이를 산출할 수 있으므로, 이것을 온열치료기에 구체적으로 적용시켜 사용할 수 있게 된다.

예컨대, 사용자가 주매트(101)의 위에 누워서 상기의 온열도자부(110)를 이동시켜 자신의 등 부위를 한 번 지나도록 하여 스캔하면, 자신의 흉추 3번 위치와 요추 5번 위치를 자동적으로 알 수 있게 되고, 이를 근거로 하여 사용자의 척추의 전체 길이와, 각 마디의 길이 및 각 마디의 위치 등을 자동적으로 알 수 있게 된다.

본 실시예는 이러한 상태에서, 사용자로 하여금 자신의 척추 형상에 적합한 형태의 굴곡레일을 선택하여 적용시키도록 할 수 있고, 제어부에 내장된 프로그램에 따라 특정한 위치에서 상기의 온열도자부(110)로 하여금 상승하거나 하강하도록 사용 조건을 설정할 수도 있고, 그에 적합한 온열치료기의 사용조건을 입력시켜 사용할 수 있는 것이다.

이상에서 본 실시예에 의한 온열치료기 및 그 작동방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 실시예의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 실시예의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 실시예의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

100 : 온열치료기
110 : 온열도자부
120 : 이송모터부
130 : 엔코더부
140 : 전원부
150 : 제어부
220 : 모터변화량 생성모듈
230 : 엔코더변화량 생성모듈
240 : 척추정보 생성모듈

Claims

사용자의 척추 길이 방향으로 이동하는 온열도자부(110);
상기 온열도자부(110)를 이동시키는 이송모터부(120);
상기 이송모터부(120)의 부하 변화량을 측정하는 모터변화량 생성모듈(220);
상기 모터변화량 생성모듈(220)의 데이터를 이용하여 사용자의 척추 형상에 대한 정보를 생성하는 척추정보 생성모듈(240);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제1항에 있어서,
이송모터(122)의 회전수를 체크하는 엔코더부(130)와,
상기 엔코더부(130)의 데이터를 이용해서 상기 온열도자부(110)의 이동 거리를 측정하는 엔코더변화량 생성모듈(230)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제2항에 있어서,
상기 척추정보 생성모듈(240)은 상기 모터변화량 생성모듈(220)과 상기 엔코더변화량 생성모듈(230)로부터 데이터를 전달받아서 사용자의 척추길이, 척추 마디 길이를 포함하는 사용자 척추 관련 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제1항에 있어서,
상기 이송모터부(120)의 부하 변화량 측정은 이송모터(122)의 전압 변화량, 전류 변화량 및 전력 변화량 중 적어도 어느 하나의 변화량을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제1항에 있어서,
상기 모터변화량 생성모듈(220)은 이송모터(122)의 전류 변화량을 통해 상기 이송모터부(120)의 부하 변화량을 측정하는 모터데이터 측정부(222)이고,
상기 모터변화량 생성모듈(220)에는 이송모터(122)의 전류 변화량을 전압 변화량으로 변환하는 저항부(124)와,
상기 전압 변화량을 디지털화된 데이터로 변환하는 제1 A/D변환부(224)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제1항에 있어서,
상기 척추정보 생성모듈(240)은 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 척추정보 산출부(246)이며,
상기 척추정보 산출부(246)는 온열도자부(110)가 이동하는 과정에서 산출되는 사용자의 척추에 관한 1차 정보와 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터를 이용해서 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제6항에 있어서,
상기 1차 정보는 사용자의 머리로부터 사용자의 척추상의 상호 이격된 2개 이상의 지점까지의 길이인 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제7항에 있어서,
상기 지점이 2개인 경우,
제1 지점은 흉추 3번이고, 제2 지점은 요추 5번인 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제6항에 있어서,
상기 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터는 흉추 3번의 길이에 대한 각각의 척추 마디의 길이인 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제6항에 있어서,
상기 척추정보 생성모듈(240)에는 상기 모터변화량 산출부(220)와 상기 엔코더변화량 산출부(230)로부터 데이터를 전달받는 데이터 연산부(242)와,
상기 데이터 연산부(242)에서 전달받은 데이터로부터 정보를 검색하고, 검색된 정보를 상기 척추정보 산출부(246)에 전달하는 데이터 검색부(244)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제10항에 있어서,
상기 데이터 연산부(242)는 상기 엔코더(132)의 변화량에 대한 상기 이송모터(122)에 인가되는 부하의 변화량을 그래프화하여 상기 데이터 검색부(242)에 전달하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
제11항에 있어서,
상기 데이터 검색부(244)는 상기 그래프의 변곡점을 통해 검색된 정보를 상기 척추정보 산출부(246)에 전달하는 것을 특징으로 하는 인체 스캔 기능을 갖는 온열치료기.
사용자에 대한 정보를 입력하고 준비하는 준비단계(S 210);
온열도자부(110)를 왕복이동시키면서 이송모터(122)의 변화량과 엔코더(132)의 변화량을 측정하는 데이터 측정단계(S 220);
측정된 변화량을 전달받아서 데이터로 전환하는 데이터 변환단계(S 230);
변환된 데이터를 전달받아서 사용자의 척추정보를 생성하는 척추정보 생성단계(S 240);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법.
제13항에 있어서,
상기 척추정보 생성단계(S 240)에서는 전달된 데이터로부터 사용자의 척추에 관한 1차 정보를 산출하고, 산출된 1차 정보와 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터를 이용해서 사용자의 척추부위에 관한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법.
제14항에 있어서,
상기 1차 정보는 사용자의 머리로부터 사용자의 척추상의 상호 이격된 2개 이상의 지점까지의 길이인 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법.
제15항에 있어서,
상기 지점이 2개인 경우,
제1 지점은 흉추 3번이고, 제2 지점은 요추 5번인 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법.
제16항에 있어서,
상기 표준척추정보 데이터베이스에 입력된 데이터는 흉추 3번의 길이에 대한 각각의 척추 마디의 길이인 것을 특징으로 하는 온열치료기용 인체 스캔방법.