KR20120072634A - 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법 - Google Patents

게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 체중의 변환 및 관절 각도의 변화를 측정하여 게임에 적용하도록 변환하여 재활훈련중 측정치를 게임 캐릭터의 움직임에 적용하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법을 제공한다. 이를 위한 본 발명은 사용자의 발목에 착용되며 하체의 기울기를 측정하는 틸트 센서; 사용자가 위치하는 발판부에 내장되며 하체의 하중을 측정하는 하중 측정부; 게임 정보를 디스플레이하고 사용자의 선택이 입력되는 터치 스크린; 상기 하중 측정부 및 상기 틸트 센서로부터 측정된 측정치를 상기 게임에 적용하도록 변환하는 측정치 변환부; 및 상기 변환치를 이용하여 상기 게임의 캐릭터 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 사용자의 흥미를 지속적으로 유발하는 동시에 사용자가 레벨-업하고자 하는 목표의식을 갖고 집중적으로 훈련할 수 있어 하체 편미비에 대한 재활훈련을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법{Apparatus and method for rehabilitation training using game}
본 발명은 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 체중의 변환 및 관절 각도의 변화를 측정하여 게임에 적용하도록 변환하여 재활훈련중 측정치를 게임 캐릭터의 움직임에 적용하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 편마비는 한측이 필요한 근력을 내지 못하는 상태로서, 뇌졸중, 외상성 뇌손상 또는 뇌성 마비 등으로 발생한다. 이러한 편마비 환자를 치료하기 위하여 근력 강화 훈련, 근육조절 훈련, 스트레칭, 균형 훈련 등 여러 가지 방법이 사용될 수 있다.
한편, 편마비 환자는 의도적으로 정상적인 하체를 의지하여 움직이려는 경향이 강하기 때문에 편마비 하체를 사용하지 않음으로써 더욱 근력을 잃게 된다. 따라서 편마비에 대한 재활방법은 편마비 하체를 의도적 또는 강제적으로 사용하여 근력을 강화시키도록 하는 방법이 가장 효율적이라 할 수 있다.
종래의 하체 재활훈련을 위한 다양한 방법 및 장치가 제안되고 있는데, 환자의 자세에 따른 하중 및 무릎 관절 기울기를 측정하는 것에 불과하여 실질적으로 근력 향상을 위한 구체적인 수단이나 방법이 제공되지 못하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 사용자의 선택과 의지에 의해 능동적으로 재활훈련을 유도할 수 있는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 사용자의 발목에 착용되며 하체의 기울기를 측정하는 틸트 센서; 사용자가 위치하는 발판부에 내장되며 하체의 하중을 측정하는 하중 측정부; 게임 정보를 디스플레이하고 사용자의 선택이 입력되는 터치 스크린; 상기 하중 측정부 및 상기 틸트 센서로부터 측정된 측정치를 상기 게임에 적용하도록 변환하는 측정치 변환부; 및 상기 변환치를 이용하여 상기 게임의 캐릭터 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 게임 정보를 음성으로 출력하는 음성 출력부를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 게임 정보 및 상기 게임의 레벨이 저장되는 저장부를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어부는 사용자의 선택에 따른 상기 하중 측정치 및 상기 기울기 측정치를 기준점으로 설정하여 상기 저장부에 저장할 수 있다.
바람직하게는 상기 측정치 변환부는 상기 기준점을 기초로 상기 측정치를 상기 게임의 캐릭터에 대한 이동거리로 변환할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어부는 상기 게임이 레벨-업 될수록 상기 게임의 캐릭터의 크기 및 이동거리를 작게 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는 상기 게임은 커서를 이동시켜 목표물을 획득할 수 있다.
바람직하게는 상기 캐릭터는 상기 커서일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 방법은 사용자의 하체 하중 및 하체 기울기를 측정하여 기준점으로 설정하는 설정 단계; 상기 기준점을 기초로 사용자의 현재 하체 하중 및 하체 기울기의 측정치를 게임에 적용하도록 변환하는 변환 단계; 및 상기 변환치를 이용하여 상기 게임의 캐릭터의 동작을 제어하는 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 변환 단계는 상기 측정치를 상기 게임의 커서에 대한 이동거리로 변환할 수 있다.
바람직하게는 상기 캐릭터는 커서일 수 있다.
본 발명은 상기 제어 단계 이후에 상기 게임의 커서를 이동시켜 목표물을 획득하는 획득 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 게임의 레벨을 증가시키는 레벨 조정 단계를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 레벨 조정 단계는 레벨-업 할수록 상기 게임의 커서의 크기 및 이동거리가 작아질 수 있다.
본 발명에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치 및 그 방법은 체중의 변환 및 관절 각도의 변화를 측정하여 게임에 적용하도록 변환하고 재활훈련중 측정치를 게임 캐릭터의 움직임에 적용하여 사용자의 선택과 의지에 의해 능동적으로 재활훈련을 유도함으로써, 하체 편마비에 대한 재활훈련을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 재활훈련중 하체 하중 및 하체 기울기의 측정치를 게임 캐릭터의 이동거리로 변환함으로써, 사용자의 흥미를 지속적으로 유발하는 동시에 사용자가 레벨-업하고자 하는 목표의식을 갖고 집중적으로 훈련할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치의 블록도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 예를 나타내는 도면이고,
도 4는 도 3의 게임에 활용되는 커서를 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 방법의 순서도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하체 재활훈련 장치의 사시도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치의 사시도이다.
게임을 통한 하체 재활훈련 장치(10)는 사용자 인터페이스를 제공하는 본체(100), 본체(100)를 지지하는 지지대(200), 지지대(200)가 수직 연결되는 발판부(300), 발판부(300)로부터 수직 형성되는 안전 가이드(400) 및 안전 가이드(400)에 연결 고정되고 사용자가 착용하는 안전 벨트(500)를 포함한다.
본체(100)는 지지대(200)에 설치되며, 사용자의 발목에 착용되는 틸트 센서(120) 및 발판부(300)에 내장되는 하중 측정부(130)에서 측정된 하중 측정, 기울기 정보 및 훈련 정보를 디스플레이하여 사용자에게 제공한다. 여기서, 하중은 사용자의 체중에 대응하며 기울기는 무릎의 기울기로서 관절의 각도에 대응한다. 이러한 본체(100)는 "ㄴ"자 형상의 케이스를 포함하며, 그 중앙부에 터치 스크린(110)이 배치되고, 지지대(200)와 수직하게 배치되는 밑판은 사용자가 훈련시 또는 터치 스크린(110) 입력시 지지할 수 있도록 넓은 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 전원 스위치 등의 입력 스위치가 배치될 수 있다.
지지대(200)는 발판부(300)의 일측 중앙으로부터 수직으로 연장 형성되며, 본체(100)를 지지한다. 지지대(200)의 높이는 사용자의 허리와 가슴 정도에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
발판부(300)는 사각형상의 판 형상을 이루며, 중앙 상면에 사용자의 자세를 교정하는 교정부(310)가 형성되고, 교정부(310)에 연동하여 사용자의 하체 하중을 측정하는 하중 측정부(130)가 내장된다. 교정부(310)는 발 형상의 음각으로 형성되며, 사용자가 측정시 또는 훈련시 올바른 자세로 수행할 수 있도록 하는데, 예를 들면, 사용자가 하체중 어느 쪽이 불편한 편마비의 경우, 발의 자세가 똑바로 서지 못하고 어느 한쪽 발의 각도가 벌어짐을 교정하도록 하는 기능을 갖는다. 이러한 교정부(310)는 발바닥이 어느 정도 안착될 수 있도록 일정 깊이로 형성된다.
본 실시예에서는 교정부(310)가 발판부(300)에 음각형태로 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 이동 가능한 가이드 또는 샌들 형태의 신발 일 수 있다.
안전 가이드(400)는 상단에 형성되는 고정부(410), 고정부(410)에 수직 연장 형성되는 연장부(420) 및 발판부(300)의 양측에 형성되는 안전봉(430)을 포함한다.
고정부(410)는 발판부(300)와 수평을 이루도록 연장부(420)에서 수직하게 연장 형성되며. 하측 다수의 개소에 안전 벨트(500)가 고정되는 연결 고리(412)가 형성된다. 여기서 연결 고리(412)는 안전 벨트(500)의 형성에 따라 형성 개수가 결정되며, 바람직하게는 4개소에 형성되는 것이 바람직하다.
연장부(420)는 고정부(410)와 발판부(300) 사이를 수직 연장하며, 지지대(200)의 양측에 형성된다.
안전봉(430)은 연장부(420)의 외곽부에 형성되며, 발판부(300)의 일측 및 타측에서 수직 형성되고, 일정 높이에서 서로 수평하게 연장 형성된다. 안전봉(430)의 수평 연장부는 사용자가 훈련시 지지하는 기능을 가지며, 사용자의 허리 정도의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
안전 벨트(500)는 하체 재활훈련시 사용자가 허리에 착용하여 쓰러지지 않도록 하는 기능을 가지며, 고정부(410)에 연결된다. 이러한 안전 벨트(500)는 사용자의 허리에 착용되는 벨트(510), 벨트(510)를 고정부(410)에 연결하는 안전띠(520) 및 벨트(510)와 안전띠(520)를 연결하고 안전띠(520)와 고정부(410)를 연결하는 연결 클립(530)을 포함한다. 벨트(510)는 사용자의 허리에 착용하여 조절 가능하게 형성되며, 구체적인 모양에 한정되지는 않으나, 일정 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 상측의 다수 개소에 연결 클립(530)이 연결되는 연결부(512)가 형성된다. 이러한 연결부(512)는 벨트(510) 후방 중앙 및 전방 양측의 3개소에 형성되는 것이 바람직하다. 안전띠(520)는 길이 조정이 가능하며, 안정성을 위하여 일정 폭으로 형성된다. 연결 클립(530)은 안전띠(520)의 일측 및 타측에 삽입되며 고정부(410)의 연결 고리(412) 및 벨트(510)의 연결부(512)에 연결된다. 이러한 연결 클립(530)은 연결 고리(412), 안전띠(520) 및 연결부(512)에 탈착 가능한 형태이면 그 모양에 제한되지 않는다.
이하, 도 2를 참조하여 게임을 통한 하체 재활훈련 장치의 동작을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 예를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 게임에 활용되는 커서를 설명하기 위한 도면이다.
게임을 통한 하체 재활훈련 장치(10)는 각종 정보를 디스플레이하고 사용자의 선택이 입력되는 터치 스크린(110), 사용자의 하체 기울기를 측정하는 틸트 센서(120), 사용자의 하중을 측정하는 하중 측정부(130), 측정치를 이용하여 게임의 캐릭터 동작을 제어하는 제어부(140), 각종 정보를 음성으로 안내하는 음성 출력부(150) 및 측정 정보가 저장되는 저장부(160), 및 측정치를 게임에 적용하도록 변환하는 측정치 변환부(170)를 포함한다.
상술한 바와 같이, 터치 스크린(110)은 디스플레이 기능 및 사용자 선택 입력 기능이 동시에 구비되며, 본체(100)의 중앙부에 설치된다. 틸트 센서(120)는 사용자의 발목에 착용되어 무릎 관절 각도에 대응하는 하체 기울기를 측정하는데, 사용자의 발목 바깥측에 착용되는 것이 바람직하다. 하중 측정부(130)는 발판부(300)의 교정부(310)에 대응하여 발판부(300)에 내장되며, 하체 하중을 측정한다.
제어부(140)는 하중 측정부(130) 및 틸트 센서(120)로부터 측정된 정보를 기초로 하중 데이터 및 하중 밸런스 데이터를 산출하여 터치 스크린(110)을 통하여 디스플레이한다.
보다 상세하게 설명하면, 사용자가 게임을 통한 하체 재활훈련 장치(10)를 이용한 재활훈련을 시작하는 경우, 사용자가 기준점을 설정하는데, 이때, 제어부(140)는 사용자의 선택에 따른 하체 하중의 측정치 및 하체 기울기의 측정치를 기준점으로 설정하여 저장부(160)에 저장한다. 예를 들면, 제어부(140)는 터치 스크린(110)을 통하여 양측 발모양(미도시)을 디스플레이한 상태에서 사용자가 하중 측정을 위한 자세를 설정한 후 측정을 선택하면 하중 측정부(130)에서 측정된 양측 하체에 대한 하중 측정치를 좌측 측정치와 우측 측정치로 구분하여 디스플레이하고, 좌우측 하중 측정치를 합산하여 전체 하중을 연산하고 연산된 전체 하중을 디스플레이한다.
또한 제어부(140)는 후술하는 바와 같은 측정치 변환부(170)의 변환치를 이용하여 게임의 캐릭터 동작을 제어한다. 여기서 제공되는 게임은 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 목표물(4)을 커서(3)를 통하여 획득하는 하는 게임이다. 이러한 게임에서 캐릭터는 커서(3)일 수 있다.
본 실시예에서는 커서(3)로 목표물(4)을 획득하는 간단한 게임을 예로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 게임의 캐릭터가 특정한 임무를 수행하거나, 도형을 이용한 다양한 게임에 제공될 수 있다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 커서(3)는 손 모양의 간단한 모형일 수 있으며, 커서(3)의 수평 이동은 하체의 하중에 따라 제어되는데, 커서(3)를 좌측으로 이동하고자 하는 경우 사용자는 좌측의 힘을 우측보다 크게 하고, 커서(3)를 우측으로 이동하고자 하는 경우 사용자는 우측의 힘을 좌측보다 크게 한다. 또한, 커서(3) 수직 이동은 하체의 기울기에 따라 제어되는데, 커서(3)를 하측으로 이동하고자 하는 경우 사용자는 무릎을 굽히고, 커서(3)를 상측으로 이동하고자 하는 경우 사용자는 무릎을 편다.
또한 제어부(140)는 게임이 레벨-업 될수록 커서(3) 및 목표물(4)의 크기와 커서(3)의 이동거리가 작게 되도록 제어한다. 즉, 게임이 레벨-업 될수록 목표물(4)을 획득하기 위한 커서(3)의 이동거리가 더 커져 이전 단계보다 많은 운동량이 요구되며 결과적으로 재활훈련의 강도가 증가함으로써 게임을 통하여 사용자가 재활훈련에 흥미를 가질 수 있다.
음성 출력부(150)는 틸트 센서(120) 및 하중 측정부(130)에서 측정된 측정 정보, 제어부(140)에서 연산된 데이터, 훈련 관련 정보, 게임 정보 등 터치 스크린(110)에 디스플레이되는 정보를 음성으로 출력하며, 예를 들면, 본체(100)의 하부에 내장되는 스피커 일 수 있다.
저장부(160)는 측정 정보를 기초로 제어부(140)에서 산출된 각종 데이터, 게임 정보, 및 게임의 레벨이 저장되며, 본체(100)에 내장된다.
측정치 변환부(170)는 틸트 센서(120) 및 하중 측정부(130)의 측정치를 기준점을 기초로 게임의 커서에 대한 이동거리로 변환한다. 상술한 바와 같이 커서(3)의 이동은 사용자의 좌우측 하중의 차이 또는 무릎의 각도에 따라 이루어지는데, 편마비 사용자의 경우 보편적으로 한쪽 하체가 불편하기 때문에 정상인 하체와 동일한 조건으로 적용하면 커서(3)를 한쪽 방향으로만 이동시키기 때문에 좌우측 하중의 차이를 산출하는 경우 단순히 좌우측 하중에 대한 측정치를 이용하지 않고 기준점과 측정치의 비교를 통하여 좌우측 하중의 크기의 차이를 판단한다. 즉 현재의 측정치가 기준점보다 큰지 작은지에 따라 좌우측 하중의 크기를 판단하여 커서(3)의 이동거리로 변환한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 장치(10)의 동작을 설명한다.
먼저, 사용자가 발목에 발판부(300)의 교정부(310)에 발을 위치시키고 틸트 센서(120)를 발목에 착용한다. 이때, 틸트 센서(120)는 사용자의 좌우 하체중 재활훈련이 요구되는 하체에 착용한다. 다음으로 사용자의 허리에 안전 벨트(500)를 착용하고, 안전띠(520)를 연결 클립(530)을 통하여 고정부(410)의 연결 고리(412)에 연결한다.
이와 같이 재활훈련이 준비된 상태에서, 전원이 온되면, 제어부(140)는 터치 스크린(110)에 틸트 센서(120)를 부착한 위치를 선택하도록 양발 모양을 디스플레이하고, 사용자가 어느 하나를 선택하면, 제어부(140)는 선택된 발이 훈련이 요구되는 것으로 인식한다.
사용자가 올바른 자세로 선 상태에서 측정을 선택하면, 좌우측 하체에 대한 하중이 측정되어 디스플레이되며, 이때 제어부(140)는 하중 측정부(130)에서 측정한 좌우측 하중을 합산하여 전체 하중을 산출하여 좌우측 하중과 함께 디스플레이한다. 이때, 제어부(140)는 틸트 센서(120) 및 하중 측정부(130)에서 측정된 하체 하중 및 하체 기울기를 기준점으로 설정하여 저장부(160)에 저장한다.
이와 같은 상태에서 설정된 레벨에 따라 게임을 수행하는데, 사용자는 무릎 각도에 따른 하체 기울기 및 하체 하중을 조절하여 커서(3)를 이동하면서 목표물을 획득하는 게임을 수행한다. 이때, 측정치 변환부(170)는 사용자의 하체 하중 및 하체 기울기의 측정치를 게임에 적용하도록 변환하고, 제어부(140)는 변환치를 이용하여 게임의 커서(3)의 동작을 제어함으로써 커서(3)를 이동시킨다. 여기서, 측정치 변환부(170)는 측정치를 기준점과 비교하여 게임의 커서(3)에 대한 이동거리로 변환하며 제어부(140)는 변환치에 따라 터치 패드(110)에 디스플레이되는 게임 캐릭터인 커서(3)를 이동시킨다.
이와 같은 구성 및 동작에 의해 게임을 통한 하체 재활훈련 장치(10)는 사용자의 흥미를 지속적으로 유발하는 동시에 사용자가 레벨-업하고자 하는 목표의식을 갖고 집중적으로 훈련할 수 있어 하체 편미비에 대한 재활훈련을 효율적으로 수행할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 방법의 순서도이다.
본 발명의 실시에 따른 게임을 통한 하체 재활훈련 방법은 사용자의 하체 하중 및 하체 기울기를 측정하여 기준점으로 설정하는 설정 단계(단계 S501), 게임 레벨을 설정하는 레벨설정 단계(단계 S502), 훈련에 따른 측정치에 의해 게임 캐릭터의 동작을 제어하는 단계(단계 S503), 캐릭터에 의해 목표물을 획득하는 단계(단계 S504), 및 레벨-업 인지를 판단하는 단계(단계 S505 내지 S507)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 사용자가 재활훈련 시작시 하체 하중 및 하체 기울기를 측정하여 기준점을 설정한다(단계 S701). 보다 상세하게는, 틸트 센서(120) 및 하중 측정부(130)가 사용자 하체의 하중과 무릎의 기울기를 측정하는데, 제어부(140)는 측정된 하체 하중을 좌우측으로 구분하여 각각 디스플레이하고 전체 하중을 연산하여 함께 디스플레이한다. 이때, 제어부(140)는 틸트 센서(120) 및 하중 측정부(130)에서 측정된 하체 하중 및 하체 기울기를 기준점으로 설정하여 저장부(160)에 저장한다.
사용자가 수행하고자 하는 게임의 레벨을 설정한다(단계 S502). 여기서 제공되는 게임은 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 목표물(4)을 커서(3)를 통하여 획득하는 하는 게임이다. 본 실시예에서는 커서(3)로 목표물(4)을 획득하는 간단한 게임을 예로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 게임의 캐릭터가 특정한 임무를 수행하거나, 도형을 이용한 다양한 게임에 제공될 수 있다.
설정된 레벨에 따라 게임을 수행하는데, 사용자는 무릎 각도에 따른 하체 기울기 및 하체 하중을 조절하여 커서(3)를 이동하면서 목표물을 획득한다. 즉 측정치 변환부(170)는 사용자의 하체 하중 및 하체 기울기의 측정치를 게임에 적용하도록 변환하고, 제어부(140)는 변환치를 이용하여 게임의 커서(3)의 동작을 제어함으로써 커서(3)를 이동시킨다(단계 S503). 여기서, 측정치 변환부(170)는 측정치를 기준점과 비교하여 게임의 커서(3)에 대한 이동거리로 변환하며, 제어부(140)는 변환치에 따라 터치 패드(110)에 디스플레이되는 게임 캐릭터인 커서(3)를 이동시킨다.
사용자는 이와 같은 방법으로 커서(3)를 이동시켜 목표물(4)을 획득한다(단계 S504). 즉, 터치 패드(110)의 디스플레이되는 커서(3)를 목표물(4)로 이동하기 위하여 사용자가 자신의 무릎 각도 및 하중을 변경하는데 이러한 동작을 통하여 재활훈련을 수행한다.
목표물(4) 획득이 종료되면 다음 단계로 레벨-업 될지를 판단하여(단계 S505), 레벨-업된다고 판단한 경우에는 게임을 다음 단계로 레벨-업시키는데, 이때 커서(3) 및 목표물(4)의 크기와 커서(3)의 이동거리가 작아지게 된다(단계 S506). 즉, 게임이 레벨-업 될수록 목표물(4)을 획득하기 위한 커서(3)의 이동거리가 더 커져 이전 단계보다 많은 운동량이 요구되며 결과적으로 재활훈련의 강도가 증가함으로써 게임을 통하여 사용자가 재활훈련에 흥미를 가질 수 있다.
단계 S505의 판단 결과, 레벨-업되지 않는다고 판단한 경우 또는 레벨-업에 따라 커서(3) 및 목표물(4)의 조정이 이루어진 경우에는 게임을 종료할지를 판단하여(단계 S507), 사용자가 게임을 종료한다고 선택한 경우에는 게임을 종료하고 게임을 종료하지 않는다고 선택한 경우에는 단계 S503으로 복귀하여 현재 레벨 또는 상위 레벨에 대한 게임을 수행한다. 즉, 단계 S503 및 S504를 반복하면서 게임을 수행한다.
이와 같은 방법에 의해 사용자의 흥미를 지속적으로 유발하는 동시에 사용자가 레벨-업하고자 하는 목표의식을 갖고 집중적으로 훈련할 수 있어 하체 편미비에 대한 재활훈련을 효율적으로 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하체 재활훈련 장치의 사시도이다.
하체 재활훈련 장치(80)는 본체(101), 지지대(201) 및 발판부(300)에 수직 형성되는 안전 가이드(800)를 제외한 구성이 도 1의 실시예와 동일하므로 여기서는 그 구체적인 설명은 생략한다.
하체 재활훈련 장치(80)는 연장부(820)의 상단에 형성되는 고정부(810), 발판부(300)에 수직 연장 형성되는 연장부(820) 및 연장부(820)의 중앙부에 형성되는 안전봉(830)을 포함한다.
고정부(810)는 발판부(300)의 일측 전면에 형성되는 연장부(820)의 상측과 발판부(300)의 타 후면에 형성되는 연장부(820)의 상측을 각각 연장하도록 형성되며, 하측 다수의 개소에 안전 벨트(500)가 고정되는 연결 고리(512)가 형성된다. 여기서 연결 고리(812)는 안전 벨트(500)의 형성에 따라 형성 개수가 결정되며, 바람직하게는 양측에 2개소씩 총 4개소에 형성되는 것이 바람직하다.
연장부(820)는 발판부(300)의 일측 전면에서 지지대(200)의 양측 및 발판부(300)의 타측 후면의 양측에서 수직으로 연장 형성되는데, 도 8에 도시된 바와 같이 대략적으로 발판부(300)의 네모서리에 형성된다.
안전봉(830)은 발판부(300) 일측 전면의 연장부(820)의 중앙부와 발판부(300) 타측 후면의 연장부(820)의 중앙부를 각각 연장하도록 형성된다. 여기서, 안정봉(830)은 사용자가 훈련시 지지하는 기능을 가지며, 사용자의 허리 정도의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
본체(101)는 사각형상의 케이스를 포함하며, 그 중앙부에 터치 스크린(110)이 배치되고, 사용자의 시야각을 고려하여 앞쪽으로 약간 기울어지게 형성되는 것이 바람직하다.
지지대(201)는 발판부(300)의 일측 중앙으로부터 수직으로 연장 형성되며, 본체(101)를 지지한다. 이러한 지지대(201)는 본체(101) 중앙이 사용자의 눈 정도에 위치하도록 하는 높이로 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의해 하체 재활훈련 장치(80)는 사용자가 직립 상태를 유지하면서 시야를 하측으로 옮기지 않고도 재활훈련 정보를 확인할 수 있어 재활훈련을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 하체 재활훈련 장치 100 : 본체
110 : 터치 스크린 120 : 틸트 센서
130 : 하중 측정부 140 : 제어부
150 : 음성 출력부 160 : 저장부
170 : 측정치 변환부 200 : 지지대
300 : 발판부 310 : 교정부
400 : 안전 가이드 410 : 고정부
412 : 연결 고리 420 : 연장부
430 : 안전봉 500 : 안전 벨트
510 : 벨트 512 : 연결부
520 : 안전띠 530 : 연결 클립

Claims (14)

  1. 사용자의 발목에 착용되며 하체의 기울기를 측정하는 틸트 센서;
    사용자가 위치하는 발판부에 내장되며 하체의 하중을 측정하는 하중 측정부;
    게임 정보를 디스플레이하고 사용자의 선택이 입력되는 터치 스크린;
    상기 하중 측정부 및 상기 틸트 센서로부터 측정된 측정치를 상기 게임에 적용하도록 변환하는 측정치 변환부; 및
    상기 변환치를 이용하여 상기 게임의 캐릭터 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게임 정보를 음성으로 출력하는 음성 출력부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게임 정보 및 상기 게임의 레벨이 저장되는 저장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자의 선택에 따른 상기 하중 측정치 및 상기 기울기 측정치를 기준점으로 설정하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정치 변환부는 상기 기준점을 기초로 상기 측정치를 상기 게임의 캐릭터에 대한 이동거리로 변환하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 게임이 레벨-업 될수록 상기 게임의 캐릭터의 크기 및 이동거리를 작게 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 게임은 커서를 이동시켜 목표물을 획득하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐릭터는 상기 커서인 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 장치.
  9. 사용자의 하체 하중 및 하체 기울기를 측정하여 기준점으로 설정하는 설정 단계;
    상기 기준점을 기초로 사용자의 현재 하체 하중 및 하체 기울기의 측정치를 게임에 적용하도록 변환하는 변환 단계; 및
    상기 변환치를 이용하여 상기 게임의 캐릭터의 동작을 제어하는 제어 단계;를 포함하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변환 단계는 상기 측정치를 상기 게임의 커서에 대한 이동거리로 변환하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐릭터는 커서인 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 단계 이후에 상기 게임의 커서를 이동시켜 목표물을 획득하는 획득 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 게임의 레벨을 증가시키는 레벨 조정 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 레벨 조정 단계는 레벨-업 할수록 상기 게임의 커서의 크기 및 이동거리가 작아지는 것을 특징으로 하는 게임을 통한 하체 재활훈련 방법.
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