KR20140001050A - Apparatus and method for measuring movement of part of body - Google Patents

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Abstract

Disclosed is an apparatus for measuring the range of movement of a part of a body. The apparatus for measuring the movement of a part of a body includes at least one tilt sensor measuring the tilt of the target part of the body, a control part calculating the range of movement of the target part of the body by using the measure tilt, and a display part displaying the calculated range of movement. [Reference numerals] (110) Tilt sensor; (121) Signal conversion part; (122) Calculation part; (130) Display part; (140) User interface part; (150) Storage part; (160) Communication part

Description

신체 부위 운동 범위 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING MOVEMENT OF PART OF BODY}Apparatus and method for measuring range of motion of body part {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING MOVEMENT OF PART OF BODY}

본 발명은 신체 부위 운동 범위 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기울기 센서를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 측정하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a body part motion range, and more particularly, to an apparatus and method for measuring a body part motion range by measuring a motion range of a body part to be measured using a tilt sensor.

환자의 진단, 평가 및 장애 등급을 정하기 위해서는 신체 부위 운동 범위의 측정이 필요하다. In order to diagnose, assess, and grade the disability of a patient, a measurement of the range of motion of the body part is required.

종래에는 이러한 신체 부위 운동 범위를 측정하기 위하여 각도계(goniometer)를 이용하여 측정된 각도를 눈으로 확인하여 수동으로 신체 부위 운동 범위를 측정하였다.Conventionally, in order to measure the range of motion of the body part, the range of body part motion was manually measured by visually confirming the measured angle using a goniometer.

그러나 기존 측정 방법은 수동적인 방식이기 때문에, 신체 부위 운동 범위가 자동으로 측정되지 않아 불편할 뿐만 아니라, 측정 시간이 많이 소요되었다. 또한 사람의 눈에 의한 측정이기 때문에, 정확한 측정이 불가능하였다.However, since the conventional measurement method is a passive method, the range of motion of the body part is not automatically measured, and it is inconvenient, and the measurement time is very long. In addition, because the measurement by the human eye, accurate measurement was not possible.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기울기 센서를 이용하여 자동으로 신체 부위 운동 범위를 측정함으로써, 편리하고, 정확하게 신체 부위 운동 범위를 제공할 수 있는 신체 부위 운동 범위 측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to measure the body part movement range automatically by using a tilt sensor, body part movement that can provide a convenient and accurate body part range of motion The present invention provides a range measuring apparatus and method.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 장치는, 측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정하는 적어도 하나의 기울기 센서, 상기 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 제어부 및 상기 산출된 운동 범위를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, an apparatus for measuring a body region motion range includes at least one tilt sensor for measuring a tilt of a body part to be measured, and the body part to be measured using the measured tilt. And a control unit for calculating an exercise range of the display unit and a display unit for displaying the calculated exercise range.

그리고 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환하는 신호 변환부 및 상기 디지털 기울기 값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 산출부를 포함할 수 있다.The controller may include a signal converter converting an analog tilt value, which is an output of the at least one tilt sensor, to a digital tilt value, and a calculator configured to calculate a range of motion of the body part to be measured using the digital tilt value. Can be.

또한, 상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부에 부착되며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부 및 근위부에 각각 부착될 수 있다.Further, when the tilt sensor is one, the tilt sensor is attached to the distal portion of the body part to be measured, and when the tilt sensor is two or more, the tilt sensor is attached to the distal and proximal parts of the body part to be measured, respectively. Can be.

그리고, 상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 제어부는 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 원위부에 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 근위부 및 상기 원위부에 각각 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.And, when the inclination sensor is one, the control unit uses the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal portion of the body portion of the measurement object in the most extended state and the most bent state of the body portion of the measurement object Calculating a range of motion, and when the inclination sensor is two or more, the controller measures the inclination measured by the inclination sensors attached to the proximal part and the distal part, respectively, in a state where the body to be measured is fully extended and bent as much as possible. The range of motion of the measurement target body part may be calculated using.

또한, 상기 제어부는, 상기 기울기 센서가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 및 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출할 수 있다.The controller may calculate a range of motion of the body part to be measured by using the minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a predetermined time when the inclination sensor is one. When there are two or more inclination sensors, the body of the measurement object is measured by using the minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion and the inclination difference measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a preset time. The range of motion can be calculated.

또한, 상기 제어부는, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행할 수 있다.The controller may perform re-measurement of the range of motion of the body part to be measured when the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion exceeds a preset inclination when the inclination sensor is two or more. .

그리고, 상기 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a storage configured to store the change in the tilt of the body part to be measured at a predetermined time interval.

또한, 상기 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a communication unit configured to transmit the calculated exercise range to an external device.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 방법은, 적어도 하나의 기울기 센서를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정하는 단계, 상기 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 단계 및 상기 산출된 운동 범위를 표시하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method for measuring a body part motion range according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, measuring the inclination of the body part to be measured using at least one inclination sensor, using the measured inclination Calculating a range of motion of the body part to be measured and displaying the calculated range of motion.

그리고, 상기 산출하는 단계는, 상기 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환하는 단계 및 상기 디지털 기울기 값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating may include converting an analog tilt value, which is an output of the at least one tilt sensor, to a digital tilt value, and calculating a range of motion of the body part to be measured using the digital tilt value. can do.

또한, 상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부에 부착되며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부 및 근위부에 각각 부착될 수 있다.Further, when the tilt sensor is one, the tilt sensor is attached to the distal portion of the body part to be measured, and when the tilt sensor is two or more, the tilt sensor is attached to the distal and proximal parts of the body part to be measured, respectively. Can be.

그리고, 상기 산출하는 단계는, 상기 기울기 센서가 하나인 경우, 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 원위부에 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 근위부 및 상기 원위부에 각각 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.And, in the calculating step, when the inclination sensor is one, the measurement target body using the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal part in the state in which the measurement target body part is in the most extended and bent state, respectively Calculates the range of motion of the part, and when there are two or more inclination sensors, the inclination measured by the inclination sensors attached to the proximal part and the distal part, respectively, in the state where the body to be measured is in the most extended state and the most bent state, respectively The range of motion of the body part to be measured may be calculated by using the same.

또한, 상기 산출하는 단계는, 상기 기울기 센서가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 및 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출할 수 있다.The calculating may include calculating a range of motion of the body part to be measured by using the minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a predetermined time when the inclination sensor is one. And, when there are two or more inclination sensors, using the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion and the minimum and maximum values of the inclination difference measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a preset time. The range of motion of the quartile can be calculated.

그리고, 상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.If the inclination sensor is two or more, when the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion exceeds a preset inclination, the method may further include performing re-measurement of a range of motion of the body part to be measured. have.

또한, 상기 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include storing a change in inclination of the measurement target body part at a predetermined time interval.

그리고, 상기 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include transmitting the calculated exercise range to an external device.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 기울기 센서를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 자동으로 측정함으로써, 편리하고, 정확하게 신체 부위 운동 범위를 제공할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by automatically measuring the range of motion of the body part to be measured using the tilt sensor, it is possible to conveniently and accurately provide the range of motion of the body part.

또한 복수의 신체 부위의 운동 범위를 한 번에 측정함으로써 검사시간을 단축할 수 있다.In addition, the test time can be shortened by measuring the range of motion of a plurality of body parts at once.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 장치를 나타내는 블록도,
도2 내지 9는 기울기 센서를 이용한 신체 부위 운동 범위 측정 방법에 대해 설명한 도면,
도 10 내지 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UI를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절 회전 각도 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram showing an apparatus for measuring a body part motion range according to an embodiment of the present invention;
2 to 9 are views illustrating a method for measuring a body part motion range using a tilt sensor;
10 to 11 are views showing a UI according to an embodiment of the present invention;
12 is a flowchart illustrating a method of measuring joint rotation angle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 장치를 나타내는 블록도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)는 기울기 센서(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 사용자 인터페이스부(140), 저장부(150), 통신부(160)의 일부 또는 전부를 포함한다. 여기서 제어부(120)는 신호 변환부(121), 산출부(122)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for measuring a range of motion of a body part according to an exemplary embodiment. The body part movement range measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include a tilt sensor 110, a controller 120, a display 130, a user interface 140, a storage 150, and a communication unit ( Some or all of 160). The controller 120 may include a signal converter 121 and a calculator 122.

운동 범위를 측정하기 위한 신체 부위는 신체의 다양한 부위가 될 수 있다. 예를 들어, 신체 부위는 슬 관절, 팔꿈치 관절 등과 같은 다양한 관절 부위일 수 있고, 이 경우 신체 부위 운동 범위 측정 장치는 관절 운동 범위를 측정할 수 있다. The body part for measuring the range of motion may be various parts of the body. For example, the body part may be various joint parts such as the knee joint, the elbow joint, and the like, and in this case, the body part motion range measuring device may measure the joint motion range.

또한 경우에 따라서는 신체 부위 운동 범위 측정 장치는 운동 범위의 측정 대상이 되는 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울었는지를 측정할 수 있다.Also, in some cases, the body region movement range measuring device may measure how much the body of the person who is the measurement target of the movement range is inclined based on the vertical direction.

기울기 센서(110)는 측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정한다. 여기서 기울기 센서(110)는 적어도 한 개 이상 포함될 수 있다. 또한, 기울기 센서(110)가 부착되는 위치는 측정하는 운동 범위가 무엇인지에 따라 달라질 수 있다. The tilt sensor 110 measures the tilt of the body part to be measured. Here, at least one tilt sensor 110 may be included. In addition, the position where the tilt sensor 110 is attached may vary depending on what is the range of motion to measure.

구체적으로 측정하는 운동 범위가 관절의 운동 범위인 경우, 기울기 센서(110)가 하나이면, 기울기 센서(110)는 측정 대상 관절을 기준으로 비 고정 영역에 부착될 수 있다. 또한 기울기 센서(110)가 두 개 이상이면, 기울기 센서(110)는 측정 대상 관절을 기준으로 비 고정 영역 및 고정 영역에 각각 부착될 수 있다.In detail, when the range of motion to be measured is the range of motion of the joint, when the tilt sensor 110 is one, the tilt sensor 110 may be attached to the non-fixed area based on the joint to be measured. In addition, when there are two or more tilt sensors 110, the tilt sensors 110 may be attached to the non-fixed area and the fixed area based on the joint to be measured, respectively.

예를 들어, 기울기 센서(110)가 하나이면, 기울기 센서(110)는 측정 대상 관절의 원위부에 부착될 수 있다. 또한 기울기 센서(110)가 두 개 이상이면, 기울기 센서(110)는 측정 대상 관절의 원위부 및 근위부에 각각 부착될 수 있다.For example, if there is only one tilt sensor 110, the tilt sensor 110 may be attached to the distal portion of the joint to be measured. In addition, when there are two or more tilt sensors 110, the tilt sensors 110 may be attached to the distal and proximal portions of the joint to be measured, respectively.

여기서 측정 대상 관절의 원위부는 측정 대상 관절을 기준으로 심장에서 먼 쪽을 의미한다. 예를 들어, 측정 대상 관절이 슬 관절인 경우, 원위부는 슬 관절을 기준으로 심장에서 먼 쪽인 정강이를 의미한다.Here, the distal portion of the joint to be measured refers to the side away from the heart with respect to the joint to be measured. For example, when the joint to be measured is the knee joint, the distal portion refers to the shin, which is far from the heart with respect to the knee joint.

측정 대상 관절의 근위부는 측정 대상 관절을 기준으로 심장에서 가까운 쪽을 의미한다. 예를 들어, 측정 대상 관절이 슬 관절인 경우, 근위부는 슬 관절을 기준으로 심장에서 가까운 쪽인 대퇴부를 의미한다.The proximal portion of the joint under measurement refers to the side closer to the heart with respect to the joint under measurement. For example, when the joint to be measured is the knee joint, the proximal portion refers to the femur, which is the side closer to the heart with respect to the knee joint.

다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 측정 대상 관절이 척추 관절인 경우, 기울기 센서(110)가 하나이면, 기울기 센서(110)는 비 고정 영역인 상부 척추에 부착될 수 있다. 또한 기울기 센서(110)가 두 개 이상이면, 기울기 센서(110)는 비 고정 영역인 상부 척추 및 고정 영역인 하부 척추에 각각 부착될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and when the joint to be measured is a vertebral joint, when the tilt sensor 110 is one, the tilt sensor 110 may be attached to the upper vertebra which is a non-fixed region. In addition, when there are two or more inclination sensors 110, the inclination sensor 110 may be attached to the upper spine which is the non-fixed region and the lower spine which is the fixed region, respectively.

이하, 설명의 편의를 위하여 측정 대상 관절을 기준으로 비 고정 영역을 원위부, 고정 영역을 근위부로 정의하여 설명하기로 한다. 다만 여기서 비 고정 영역 및 고정 영역은 측정 대상 신체 부위의 운동 범위 측정 방법에 따라 달라질 수 있다. Hereinafter, for convenience of description, the non-fixed region is defined as the distal portion and the fixed region as the proximal portion based on the joint to be measured. However, the non-fixed region and the fixed region may vary depending on the method of measuring the movement range of the body part to be measured.

또한 측정하는 운동 범위가 운동 범위의 측정 대상이 되는 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울었는지 인 경우, 기울기 센서(110)는 골반, 체간 또는 두부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 뇌졸증이 있는 환자는 지면으로부터 수직이 되도록 서지 않고 한쪽으로 기울어져 서게 된다. 또한 어떤 환자는 보행을 할 때, 체간이 한쪽으로 기울어지기도 한다. 이 경우 기울기 센서(110)를 골반, 체간 또는 두부에 부착하면, 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울어졌는지 측정할 수 있다. 이 경우, 골반, 체간 또는 두부에 부착되는 기울기 센서(110)는 하나만 필요할 수 있다.In addition, when the movement range to be measured is how much the body of the person who is the measurement target of the movement range in the vertical direction, the tilt sensor 110 may be attached to the pelvis, trunk or head. For example, a patient with a stroke will be tilted to one side without standing vertically from the ground. In some cases, the trunk is tilted to one side when walking. In this case, when the tilt sensor 110 is attached to the pelvis, trunk or head, it is possible to measure how much the person's body is tilted based on the vertical direction. In this case, only one inclination sensor 110 attached to the pelvis, trunk or head may be needed.

상술한 바에 따라 특정 위치에 부착된 기울기 센서(110)는 부착된 위치의 기울기에 대응하는 전압 값을 출력할 수 있다. 예를 들어, 기울기 센서(110)가 부착된 위치의 기울기가 0도 내지 360도에서 변함에 따라, 기울기 센서(110)는 각 기울기에 대응하는 전압 값을 출력할 수 있다.As described above, the tilt sensor 110 attached to a specific position may output a voltage value corresponding to the tilt of the attached position. For example, as the inclination of the position where the inclination sensor 110 is attached changes from 0 degrees to 360 degrees, the inclination sensor 110 may output a voltage value corresponding to each inclination.

제어부(120) 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출한다. 즉 제어부(120)는 적어도 하나의 기울기 센서(110)에서 출력된 기울기에 대응하는 전압 값을 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.The controller 120 calculates an exercise range of the body part to be measured using the measured slope. That is, the controller 120 may calculate a range of motion of the body part to be measured by using a voltage value corresponding to the slope output from the at least one tilt sensor 110.

예를 들어, 측정하는 운동 범위가 관절의 운동 범위인 경우, 기울기 센서(110)가 하나이면, 제어부(120)는 측정 대상 관절이 최대한 펴진 상태에서 원위부에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 원위부에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 즉 측정하는 운동 범위가 슬 관절인 경우, 제어부(120)는 슬 관절이 최대한 펴진 상태에서 정강이에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 정강이에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 슬 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. For example, when the range of motion to be measured is the range of motion of the joint, if the tilt sensor 110 is one, the controller 120 measures through the tilt sensor 110 attached to the distal portion in the state where the measurement target joint is fully extended. The range of motion of the joint to be measured may be calculated using the inclination measured and the inclination measured by the inclination sensor 110 attached to the distal portion at the maximum bent state. That is, when the range of motion to be measured is the knee joint, the controller 120 measures the tilt measured by the tilt sensor 110 attached to the shank in the state where the knee joint is fully extended and the tilt sensor attached to the shin in the bent state as much as possible ( The range of motion of the knee joint may be calculated using the slope measured through 110).

다만, 기울기 센서(110)가 하나인 경우, 측정 중에 근위부가 움직이지 않아야 정확한 운동 범위를 산출할 수 있다. 예를 들어, 측정하는 운동 범위가 슬 관절인 경우, 슬 관절이 최대한 펴진 상태 또는 최대한 구부려진 상태에서 대퇴부의 기울기가 변하면, 정강이에서 측정된 기울기를 이용한 운동 범위는 정확하지 않을 수 있다. 따라서 하나의 기울기 센서(110)를 이용하여 정확한 운동 범위를 산출하기 위해서는 측정 중에 근위부가 움직이지 않는 것이 바람직하다.However, when there is only one inclination sensor 110, the proximal part may not be moved during the measurement to calculate the accurate range of motion. For example, when the range of motion to be measured is the knee joint, if the slope of the thigh is changed in the state where the knee joint is fully extended or bent as far as possible, the range of motion using the measured slope at the shin may not be accurate. Therefore, in order to calculate an accurate range of motion using one tilt sensor 110, it is preferable that the proximal portion does not move during the measurement.

또한 기울기 센서(110)가 두 개 이상인 경우, 제어부(120)는 측정 대상 관절이 최대한 펴진 상태에서 근위부 및 원위부에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 근위부 및 원위부에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 예를 들어, 측정하는 운동 범위가 슬 관절인 경우, 제어부(120)는 슬 관절이 최대한 펴진 상태에서 대퇴부 및 정강이에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 대퇴부 및 정강이에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 슬 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 이 경우에는 기울기 센서(110)가 하나인 경우보다 더욱 정확하게 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정하는 운동 범위가 슬 관절인 경우, 슬 관절이 최대한 펴진 상태 또는 최대한 구부려진 상태에서 대퇴부의 기울기가 변하면, 제어부(120)는 대퇴부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기를 이용하여 슬 관절의 운동 범위를 보정할 수 있다. 따라서 제어부(120)는 기울기 센서(110)가 하나인 경우보다 더욱 정확하게 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 측정할 수 있다.In addition, when there are two or more inclination sensors 110, the control unit 120 measures the inclination measured in the proximal and distal portions of the proximal portion and the distal portion in the state where the measurement target joint is fully extended, and the proximal portion and the maximum bending state. The range of motion of the joint to be measured may be calculated using the inclination measured by the inclination sensors 110 attached to the distal portions. For example, when the range of motion to be measured is the knee joint, the control unit 120 is measured in the tilted angle and the maximum bent state measured by the tilt sensor 110 attached to the thigh and the shin in the state where the knee joint is fully extended. And a range of motion of the knee joint using the inclination measured by the inclination sensor 110 attached to the shin respectively. In this case, the range of motion of the body to be measured may be measured more accurately than when the tilt sensor 110 is one. For example, when the range of motion to be measured is the knee joint, when the slope of the thigh is changed in the state where the knee joint is fully extended or bent as much as possible, the controller 120 measures the slope measured by the tilt sensor 110 attached to the thigh. You can correct the range of motion of the knee joint using. Therefore, the controller 120 may measure the movement range of the body part to be measured more accurately than when the tilt sensor 110 is one.

또한 제어부(120)는 기울기 센서(110)가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 원위부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.In addition, when there is one tilt sensor 110, the controller 120 calculates a range of motion of the body part to be measured by using the minimum and maximum values of the tilt measured by the tilt sensor 110 attached to the distal portion for a preset time. can do.

또한 제어부(120)는 기울기 센서(110)가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 근위부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기 및 원위부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출할 수 있다. In addition, when the inclination sensor 110 has two or more, the controller 120 may determine a difference between the inclination measured by the inclination sensor 110 attached to the proximal portion and the inclination difference measured by the inclination sensor 110 attached to the distal portion for a preset time. The minimum and maximum values may be used to calculate a range of motion of the body of the object to be measured.

즉 제어부(120)는 기 설정된 시간 동안 측정된 최소값 및 최대값을 이용하여 자동으로 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출함으로써, 더욱 편리하게 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.That is, the controller 120 may automatically calculate the range of motion of the body part to be measured by automatically calculating the range of motion of the body part to be measured using the minimum and maximum values measured for a predetermined time.

또한 제어부(120)는 기울기 센서(110)가 두 개 이상인 경우, 근위부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행할 수 있다.In addition, when the tilt sensor 110 has two or more tilt sensors 110, when the tilt measured by the tilt sensor 110 attached to the proximal portion exceeds a preset slope, the controller 120 re-measures the range of motion of the body to be measured. can do.

즉 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 정확한 산출을 위해서는 측정 중에 근위부가 움직이지 않아야 한다. 따라서, 기울기 센서(110)가 두 개 이상인 경우, 근위부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행할 수 있다. 이 경우 제어부(120)는 재측정을 수행하는 것을 사용자에게 알리기 위한 표시를 제공하도록 디스플레이부(110)를 제어할 수 있다.In other words, in order to accurately calculate the range of motion of the body part to be measured, the proximal part should not move during the measurement. Therefore, when the inclination sensor 110 is two or more, when the inclination measured by the inclination sensor 110 attached to the proximal portion exceeds a preset inclination, it is possible to re-measure the range of motion of the body part to be measured. In this case, the controller 120 may control the display 110 to provide an indication for notifying the user of performing the remeasurement.

또한 제어부(120)는 측정하는 운동 범위가 운동 범위의 측정 대상이 되는 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울었는지 인 경우, 골반, 체간 또는 두부에 부착된 기울기 센서(110)에서 측정된 기울기를 이용하여 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울어졌는지 산출할 수 있다. In addition, the control unit 120 is measured by the inclination sensor 110 attached to the pelvis, trunk or head when the movement range to be measured is how much the body of the person to be measured in the movement range based on the vertical direction The slope can be used to calculate how much a person's body is tilted in the vertical direction.

여기서 제어부(120) 신호 변환부(121), 산출부(122)를 포함할 수 있다.The control unit 120 may include a signal converter 121 and a calculator 122.

신호 변환부(121)는 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환할 수 있다. 즉 신호 변환부(121)는 신체 부위에 부착된 적어도 하나의 기울기 센서(110)에서 출력된 기울기에 대응하는 전압 값을 이용하여 부착된 신체 부위의 기울기를 나타내는 디지털 기울기 값으로 변환할 수 있다. 여기서 신호 변환부(121)는 쵸핑회로, 증폭회로, 필터, 및 A/D 컨버터(A/D converter) 등을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 이에 따라, 지자기 센서(110)에서 출력된 아날로그 전압 값을 쵸핑, 증폭, 필터링한 후, 디지털 전압 값으로 변환하여 출력하게 된다.The signal converter 121 may convert an analog slope value, which is an output of at least one tilt sensor, into a digital slope value. That is, the signal converting unit 121 may convert the digital conversion value representing the inclination of the attached body part by using a voltage value corresponding to the inclination output from the at least one inclination sensor 110 attached to the body part. The signal converter 121 may be implemented in a form including a chopping circuit, an amplifier circuit, a filter, and an A / D converter. Accordingly, after chopping, amplifying, and filtering the analog voltage value output from the geomagnetic sensor 110, the digital voltage value is converted and output.

산출부(122)는 디지털 기울기 값을 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다. 예를 들어, 측정하는 운동 범위가 관절의 운동 범위인 경우, 산출부(122)는 측정 대상 관절이 최대한 펴진 상태에서 원위부에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 원위부에 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. The calculator 122 may calculate a range of motion of the body part to be measured using the digital tilt value. For example, when the range of motion to be measured is the range of motion of the joint, the calculator 122 measures the tilt and the maximum bending state measured by the tilt sensor 110 attached to the distal part in the state where the joint to be measured is fully extended. The range of motion of the joint to be measured may be calculated using the tilt measured through the tilt sensor 110 attached to the distal portion.

또한 기울기 센서(110)가 두 개 이상이면, 산출부(122)는 측정 대상 관절이 최대한 펴진 상태에서 근위부 및 원위부에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기 및 최대한 구부려진 상태에서 근위부 및 원위부에 각각 부착된 기울기 센서(110)를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다.In addition, when there are two or more inclination sensors 110, the calculator 122 measures the inclination measured in the proximal and distal portions of the proximal portion and the distal portion, respectively, in the state where the measurement target joint is fully extended, and the proximal portion in the most bent state. And a range of motion of the joint to be measured using the inclination measured by the inclination sensor 110 attached to the distal portion.

여기서 제어부(120)는 CPU, 제어프로그램이 저장된 롬, 입력데이터를 기억하거나 작업관련 기억영역으로 사용되는 램을 포함할 수 있다. 여기서 CPU, 롬, 램은 내부 버스를 통해 상호 연결될 수 있다.The controller 120 may include a CPU, a ROM in which a control program is stored, and a RAM that stores input data or is used as a work related storage area. Here, the CPU, ROM, and RAM can be interconnected via an internal bus.

디스플레이부(130)는 산출된 운동 범위를 표시한다. The display unit 130 displays the calculated exercise range.

측정하는 운동 범위가 관절의 운동 범위인 경우, 산출된 운동 범위는 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태에서의 각도 및 최대한 구부려진 상태에서의 각도의 차를 의미한다. 이 경우, 디스플레이부(130)는 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태에서의 각도 및 최대한 구부려진 상태에서의 각도를 산출된 운동 범위와 함께 표시할 수 있다.When the range of motion to be measured is the range of motion of the joint, the calculated range of motion refers to the difference between the angle in the state where the body to be measured is fully extended and the angle in the state of the maximum bending. In this case, the display 130 may display the angle in the state where the body to be measured is stretched as much as possible and the angle in the state which is bent as much as possible along with the calculated exercise range.

측정하는 운동 범위가 운동 범위의 측정 대상이 되는 사람의 몸이 수직 방향을 기준으로 얼마만큼 기울었는지인 경우, 디스플레이부(130)는 수직 방향을 기준으로 측정 대상이 되는 사람의 몸이 얼마나 기울어졌는지를 표시할 수 있다.When the movement range to be measured is how much the body of the person to be measured in the exercise range is inclined based on the vertical direction, the display 130 may determine how much the body of the person to be measured is inclined based on the vertical direction. Can be displayed.

여기서, 디스플레이부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명 디스플레이 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. The display unit 130 may include a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, and a three-dimensional display. The display may be implemented as at least one of a 3D display and a transparent display.

사용자 인터페이스부(140)는 신체 운동 범위 측정 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있도록 하는 기능을 한다. 특히 사용자 인터페이스부(140)를 통하여 측정 대상 신체 부위 및 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 측정 여부를 입력받을 수 있다. The user interface unit 140 functions to allow a user to set or select various functions supported by the physical exercise range measuring apparatus 100. In particular, the user interface unit 140 may receive input of whether to measure the measurement target body part and the movement range of the measurement target body part.

여기서, 사용자 인터페이스부(140)는 터치패드와 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수도 있고, 마우스, 키보드 등과 같은 입력 장치 및 CRT모니터, LCD모니터, LED등과 같은 디스플레이부(110)를 결합하여 구현될 수도 있다.Here, the user interface unit 140 may be implemented as a device that simultaneously implements input and output, such as a touch pad, and may include an input device such as a mouse and a keyboard, and a display unit 110 such as a CRT monitor, an LCD monitor, and an LED. It may be implemented in combination.

저장부(150)는 신체 운동 범위 측정 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 프로그램 및 데이터를 저장하는 기능을 한다. 특히 저장부(150)는 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장할 수 있다. The storage unit 150 stores various programs and data necessary for the operation of the physical exercise range measuring apparatus 100. In particular, the storage unit 150 may store the change in the inclination of the body part to be measured at predetermined time intervals.

여기서, 저장부(150)는 구체적으로는, RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드 등과 같은 내장된 형태의 저장소자는 물론, USB 메모리 등과 같은 착탈가능한 형태의 저장소자로 구현될 수도 있다.The storage unit 150 may include, for example, a random access memory (RAM), a flash memory, a read only memory (ROM), an erasable programmable ROM (EPROM), an electronically erasable and programmable ROM (EPROM), a register, a hard disk, It may be implemented as a built-in storage such as a removable disk, a memory card, or the like, as well as a removable storage such as a USB memory.

통신부(160)는 신체 운동 범위 측정 장치(100)를 외부 기기와 연결하는 기능을 한다. 특히 통신부(160)는 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송할 수 있다. The communication unit 160 functions to connect the physical exercise range measuring apparatus 100 to an external device. In particular, the communicator 160 may transmit the calculated exercise range to the external device.

외부 기기는 신체 운동 범위 측정 장치(100)와 무선 또는 유선으로 연결된 휴대폰, 스마트 폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 디지털 tv, 데스크탑 컴퓨터등 다양한 장치일 수 있다. The external device is a mobile phone, smart phone, notebook computer, digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, digital TV, desktop computer connected to the physical exercise range measuring apparatus 100 by wireless or wired. And the like.

여기서 통신부(160)는 근거리 통신망(LAN : Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 무선 또는 유선방식으로 접속되는 형태, USB(Universal Serial Bus)포트를 통하여 접속되는 형태, 3G, 4G와 같은 이동 통신망을 통해 접속되는 형태, NFC(Near Field Communication, RFID(Radio Frequency Identification), 블루투스, RFID(Radio Frequency Identification)등과 같은 근거리 무선 통신방식을 통해 접속되는 형태가 가능하다. The communication unit 160 is a wireless or wired method through a local area network (LAN) and an internet network, a type connected via a universal serial bus (USB) port, and a mobile communication network such as 3G or 4G. It is possible to be connected through a short-range wireless communication method such as a form connected through, Near Field Communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID), Bluetooth, and Radio Frequency Identification (RFID).

다만, 도 1을 설명함에 있어서, 기울기 센서만을 이용한 운동 범위 측정 장치에 대해서 설명하였으나, 경우에 따라서는 운동 범위 측정 장치는 기울기 센서 및 지자기 센서를 결합하여 사용할 수 있다. However, in the description of FIG. 1, the motion range measuring device using only the tilt sensor has been described. In some cases, the motion range measuring device may be used by combining the tilt sensor and the geomagnetic sensor.

여기서 지자기 센서는 지구 자기장의 방향 성분을 감지하는 센서로 지구 자기장의 수평 성분을 감지하는 X축 센서, Y축 센서를 포함하는 2축 지자기 센서, 또는 지구 자기장의 수평 성분을 감지하는 X축 센서, Y축 센서, 지구 자기장의 수직 성분을 감지하는 Z축 센서를 더 포함하는 3축 지자기 센서일 수 있다. Here, the geomagnetic sensor is a sensor for detecting the direction component of the earth's magnetic field, an X-axis sensor for detecting the horizontal component of the earth's magnetic field, a two-axis geomagnetic sensor including the Y-axis sensor, or an X-axis sensor for detecting the horizontal component of the earth's magnetic field, It may be a three-axis geomagnetic sensor further comprises a Y-axis sensor, a Z-axis sensor for sensing the vertical component of the earth's magnetic field.

상술한 바와 같이, 기울기 센서 및 지자기 센서를 결합하여 사용하는 경우 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이 환자가 선 상태에서 목 관절의 운동 범위를 측정하는 경우, 환자가 목을 앞으로 구부리거나 뒤로 젖히게 되면, 목 관절의 앞 뒤 운동이 일어나면서 왼쪽 또는 오른쪽으로의 회전도 같이 일어날 수 있다. 이 경우 기울기 센서는 목 관절의 앞 뒤 운동 범위만을 측정할 수 있다. 다만, 지자기 센서를 이용하는 경우 목 관절의 왼쪽 또는 오른쪽으로의 회전을 측정할 수 있다. 따라서 기울기 센서 및 지자기 센서를 함께 이용하는 경우 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. As described above, when the tilt sensor and the geomagnetic sensor are used in combination, the movement range of the body part to be measured may be measured more accurately. For example, as shown in FIG. 7, when the patient measures the range of motion of the neck joint while standing, when the patient bends or tilts the neck forward, the front and rear movements of the neck joint occur and rotate left or right. It can happen as well. In this case, the tilt sensor can measure only the range of motion of the front and back of the neck joint. However, using a geomagnetic sensor can measure the rotation of the neck joint to the left or right. Therefore, when the tilt sensor and the geomagnetic sensor are used together, the movement range of the body part to be measured can be measured more accurately.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)는 복수의 신체 부위의 운동 범위를 한 번에 측정할 수 있다. 예를 들어, 중수골(metacarpal bone), 근위부 손가락뼈(proximal phalanx), 가운데 부위 손가락뼈(middle phalanx), 원위 손가락뼈(distal phalanx)에 기울기 센서를 각각 부착하고 손가락을 최대한 굴곡하고 펴면 중수근위지절 관절(metacarpophalangeal joint) 운동 범위, 근위지절 관절(proximal interphalangeal joint)운동 범위, 원위지절 관절(distal interphalangeal joint)운동 범위를 한 번에 측정할 수 있다.In addition, the body part motion range measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may measure the motion range of a plurality of body parts at once. For example, a tilt sensor can be attached to the metacarpal bone, the proximal phalanx, the middle phalanx, and the distal phalanx, and the flexion and extension of the finger as much as possible. The range of metacarpophalangeal joint movement, the range of proximal interphalangeal joint movement, and the range of distal interphalangeal joint movement can be measured at one time.

이하 도2 내지 9를 참조하여, 기울기 센서를 이용한 신체 부위 운동 범위 측정 방법에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of measuring a body part motion range using a tilt sensor will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

도 2는 기울기 센서를 이용하여 팔꿈치 관절의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2(a),(b)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 한 개의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1)은 비 고정 영역인 원위부에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 2(a)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 팔꿈치 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 2(b)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 팔꿈치 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.2 is a view for explaining a method of measuring the range of motion of the elbow joint using a tilt sensor. As shown in FIGS. 2A and 2B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes one tilt sensor 110-1, the tilt sensor 110-1 is located at a distal portion which is a non-fixed region. Can be attached. In this case, the tilt in the state where the elbow joint is fully extended can be measured using the tilt sensor 110-1 as shown in FIG. 2 (a). As shown in FIG. 2B, the inclination sensor 110-1 may measure the inclination of the elbow joint as much as possible.

이 경우 신호 변환부(121)는 도 2(a), (b) 단계에서 기울기 센서(110-1)에서 출력한 아날로그 기울기 값(예를 들어, 전압 값)을 디지털 기울기 값으로 변환할 수 있다. 산출부(122)는 팔꿈치 관절이 최대한 펴진 상태에서의 운동 범위를 나타내는 디지털 기울기 값 및 팔꿈치 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 운동 범위를 나타내는 디지털 기울기 값을 이용하여 팔꿈치 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 예를 들어, (a) 단계에서는 디지털 기울기 값에 대응하는 기울기가 x,y,z 공간을 기준으로 180도이고, (b) 단계에서는 디지털 기울기 값에 대응하는 기울기가 x,y,z 공간을 기준으로 30도인 경우, 산출부(122)는 팔꿈치 관절의 운동 범위가 150도 라고 산출할 수 있다.In this case, the signal converter 121 may convert an analog slope value (for example, a voltage value) output from the tilt sensor 110-1 to the digital slope value in steps 2a and 2b. . The calculator 122 may calculate a range of motion of the elbow joint using a digital tilt value indicating a range of motion in the state where the elbow joint is fully extended and a digital slope value indicating a range of motion in the state where the elbow joint is bent as much as possible. have. For example, in step (a), the slope corresponding to the digital slope value is 180 degrees based on the x, y, z space, and in step (b), the slope corresponding to the digital slope value is determined in the x, y, z space. When the reference is 30 degrees, the calculator 122 may calculate that the range of motion of the elbow joint is 150 degrees.

이 경우 디스플레이부(130)는 산출된 운동 범위를 표시할 수 있다.In this case, the display 130 may display the calculated exercise range.

도 2(c),(d)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 원위부 및 고정 영역인 근위부에 각각 부착될 수 있다. 이 경우, 도 2(c)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 팔꿈치 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 2(d)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 팔꿈치 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.As shown in FIGS. 2C and 2D, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more inclination sensors 110-1, the inclination sensors 110-1 and 110-2 are non-fixed regions. It may be attached to the distal portion and the proximal portion, which is a fixed region, respectively. In this case, the inclination in the state where the elbow joint is fully extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2 as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (d), the inclination in the state where the elbow joint is bent as much as possible can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2.

이 경우 신호 변환부(121)는 도 2(c), (d) 단계에서 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력한 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환할 수 있다. 산출부(122)는 팔꿈치 관절이 최대한 펴진 상태에서의 운동 범위를 나타내는 디지털 기울기 값 및 팔꿈치 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 운동 범위를 나타내는 디지털 기울기 값을 이용하여 팔꿈치 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기울기 센서(110-1,110-2)가 두 개 이상인 경우, 기울기 센서가 하나인 경우보다 더욱 정확하게 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 측정할 수 있다. 즉 팔꿈치 관절의 경우, 팔꿈치 관절이 최대한 펴진 상태 또는 최대한 구부려진 상태에서 근위부의 기울기가 변하면, 산출부(122)는 근위부에 부착된 기울기 센서(110-2)에서 측정된 기울기를 이용하여 팔꿈치 관절의 운동 범위를 보정할 수 있다. 따라서 산출부(122)는 기울기 센서가 하나인 경우보다 더욱 정확하게 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 측정할 수 있다.In this case, the signal converter 121 may convert the analog slope values output from the tilt sensors 110-1 and 110-2 into digital slope values in steps 2C and 2D. The calculator 122 may calculate a range of motion of the elbow joint using a digital tilt value indicating a range of motion in the state where the elbow joint is fully extended and a digital slope value indicating a range of motion in the state where the elbow joint is bent as much as possible. have. As described above, when there are two or more tilt sensors 110-1 and 110-2, the movement range of the body part to be measured may be measured more accurately than when the tilt sensor is one. That is, in the case of the elbow joint, when the inclination of the proximal part is changed in the state in which the elbow joint is fully extended or bent as much as possible, the calculation unit 122 uses the inclination measured by the tilt sensor 110-2 attached to the proximal part. Can correct the range of motion. Therefore, the calculator 122 may measure the movement range of the body part to be measured more accurately than when the tilt sensor is one.

이 경우 디스플레이부(130)는 산출된 운동 범위를 표시할 수 있다.In this case, the display 130 may display the calculated exercise range.

또한 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1,110-2)를 포함하는 경우, 측정 대상 신체 부위가 최대한 구부려진 상태에서의 기울기를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다. 이 경우, 도 2(c)의 단계는 불필요할 수 있다. 예를 들어, 도 2(d)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 팔꿈치 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.In addition, when the body part movement range measuring device 100 includes two or more inclination sensors 110-1 and 110-2, the range of motion of the body part to be measured is measured by using a tilt in a state where the body part to be measured is bent as much as possible. Can be calculated. In this case, the step of FIG. 2C may be unnecessary. For example, as shown in FIG. 2 (d), the tilt in the state where the elbow joint is bent as much as possible may be measured using the tilt sensors 110-1 and 110-2.

이 경우 신호 변환부(121)는 도 2(d) 단계에서 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력한 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환할 수 있다. 산출부(122)는 기울기 센서(110-1) 및 기울기 센서(110-2)의 출력에 대응되는 디지털 기울기 값을 이용하여 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. 예를 들어, 기울기 센서(110-1)의 출력에 대응되는 디지털 값이 x,y,z 공간을 기준으로 30도이고, 기울기 센서(110-2)의 출력에 대응되는 디지털 값이 x,y,z 공간을 기준으로 180도인 경우, 산출부(122)는 팔꿈치 관절의 회전 각도가 150도 라고 산출할 수 있다. 상술한 바에 따르면, 기울기 센서를 두 개 이상 구비함으로써, 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태에서 별도로 운동 범위를 측정할 필요가 없는 바, 환자 및 의사의 사용 편의성을 도모할 수 있다.In this case, the signal converter 121 may convert the analog gradient values output from the tilt sensors 110-1 and 110-2 into digital gradient values in step (d) of FIG. 2. The calculator 122 may calculate a range of motion of the joint using the digital tilt value corresponding to the output of the tilt sensor 110-1 and the tilt sensor 110-2. For example, the digital value corresponding to the output of the tilt sensor 110-1 is 30 degrees based on the x, y, z space, and the digital value corresponding to the output of the tilt sensor 110-2 is x, y. In the case of 180 degrees with respect to the z space, the calculator 122 may calculate that the rotation angle of the elbow joint is 150 degrees. According to the above, by providing two or more inclination sensors, it is not necessary to measure the range of motion separately in the state where the body to be measured is stretched as much as possible, thereby making it easier to use for the patient and the doctor.

도 3은 기울기 센서를 이용하여 척추 관절의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3(a),(b), (c)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 상부 척추 및 고정 영역인 하부 척추에 각각 부착될 수 있다. 이 경우, 도 3(a)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 척추 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 3(b)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 척추 관절이 최대한 젖혀진 상태에서의 기울기를 측정한다. 또한 도 3(c)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 척추 관절이 최대한 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.3 is a view for explaining a method of measuring the range of motion of the spinal joint using the tilt sensor. 3 (a), (b) and (c), when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more inclination sensors 110-1, the inclination sensors 110-1 and 110-2. May be attached to the upper spine, which is a non-fixed region, and the lower spine, which is a fixed region, respectively. In this case, the inclination in the state where the vertebral joint is fully extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2 as shown in FIG. 3 (a). And using the inclination sensors (110-1, 110-2) as shown in Fig. 3 (b) to measure the tilt in the state where the vertebral joints maximally folded. In addition, as shown in FIG. 3 (c), the tilt in the state where the spinal joint is bent as much as possible using the tilt sensors 110-1 and 110-2 can be measured.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 최대한 젖혀진 상태 또는 최대한 구부려진 상태에서의 척추 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the controller 120 may calculate a range of motion of the spinal joint in the maximum tilted state or the maximum bent state by using the tilt values output from the tilt sensors 110-1 and 110-2.

도 4는 기울기 센서를 이용하여 척추 관절의 옆으로의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4(a),(b)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 상부 척추 및 고정 영역인 하부 척추에 각각 부착될 수 있다. 이 경우, 도 4(a)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 척추 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 4(b)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 척추 관절이 최대한 옆으로 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.4 is a view for explaining a method of measuring the movement range of the vertebral joint to the side using the tilt sensor. As shown in FIGS. 4A and 4B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more tilt sensors 110-1, the tilt sensors 110-1 and 110-2 are non-fixed regions. The upper spine and the lower spine, which is a fixed region, respectively. In this case, the inclination in the state where the vertebral joint is fully extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2 as shown in FIG. 4 (a). And, as shown in Figure 4 (b) using the inclination sensors (110-1, 110-2) can be measured the slope in a state where the spinal joint is bent to the side as much as possible.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 옆으로 최대한 구부려진 상태에서의 척추 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the control unit 120 may calculate the range of motion of the spinal joint in the state bent to the maximum by using the inclination values output from the inclination sensors 110-1 and 110-2.

도 5는 기울기 센서를 이용하여 흉부의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4(a),(b)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1,110-2)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 상부 척추 및 고정 영역인 하부 척추에 각각 부착될 수 있다. 이 경우, 도 5(a)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 흉부가 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 5(b)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 흉부가 최대한 왼쪽으로 회전한 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.5 is a view for explaining a method of measuring the movement range of the chest using the tilt sensor. As shown in FIGS. 4A and 4B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more inclination sensors 110-1 and 110-2, the inclination sensors 110-1 and 110-2 are non-integrated. It may be attached to the upper spine, which is a fixed region, and the lower spine, which is a fixed region, respectively. In this case, as illustrated in FIG. 5A, the inclination in the state where the chest is extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2. 5 (b), the tilt in the state where the chest is rotated to the left as much as possible using the tilt sensors 110-1 and 110-2 can be measured.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 흉부가 최대한 왼쪽으로 회전한 상태에서의 흉부의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the controller 120 may calculate a range of motion of the chest in a state in which the chest is rotated to the left as much as possible using the tilt values output from the tilt sensors 110-1 and 110-2.

도 6은 기울기 센서를 이용하여 흉부의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6(a),(b)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 한 개의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1)는 비 고정 영역인 상부 흉부에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 6(a)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 흉부가 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 6(b)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 흉부가 최대한 오른쪽으로 회전한 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.6 is a view for explaining a method of measuring the movement range of the chest using a tilt sensor. As shown in FIGS. 6A and 6B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes one tilt sensor 110-1, the tilt sensor 110-1 is an upper chest that is a non-fixed region. It can be attached to. In this case, the inclination in the state where the chest is fully extended can be measured using the inclination sensor 110-1 as shown in FIG. 6 (a). 6 (b), the tilt in the state where the chest is rotated to the right by using the tilt sensor 110-1 may be measured.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 흉부가 최대한 오른쪽으로 회전한 상태에서의 흉부의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the controller 120 may calculate a range of motion of the chest in a state where the chest is rotated to the right as much as possible by using the tilt value output from the tilt sensor 110-1.

도 7은 기울기 센서를 이용하여 목 관절의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7(a),(b)(c)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1,110-2)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 두부 및 고정 영역인 목 관절 밑에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 7(a)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 7(b)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 앞으로 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 또한 도 7(c)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 뒤로 젖혀진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.7 is a view for explaining a method of measuring the range of motion of the neck joint using a tilt sensor. As shown in FIGS. 7A and 7B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more tilt sensors 110-1 and 110-2, the tilt sensors 110-1 and 110-2 are measured. ) May be attached under the head which is the non-fixed area and under the neck joint which is the fixed area. In this case, the inclination in the state where the neck joint is fully extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2 as shown in FIG. 7 (a). And as shown in FIG. 7 (b) using the inclination sensors (110-1, 110-2) can be measured in the inclination in the neck joint bent forward forward. In addition, as shown in FIG. 7C, the inclination sensors 110-1 and 110-2 may be used to measure the inclination in the state where the neck joint is folded backward as much as possible.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 목 관절이 최대한 앞으로 구부려진 상태 또는 목 관절이 최대한 뒤로 젖혀진 상태에서의 목 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the controller 120 calculates the range of motion of the neck joint in the state where the neck joint is bent forward or the neck joint is folded backward as much as possible using the inclination values output from the tilt sensors 110-1 and 110-2. can do.

도 8은 기울기 센서를 이용하여 목 관절의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8(a),(b)(c)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 두 개 이상의 기울기 센서(110-1,110-2)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 두부 및 고정 영역인 목 관절 밑에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 8(a)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 8(b)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 왼쪽으로 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 또한 도 8(c)와 같이 기울기 센서(110-1,110-2)를 이용하여 목 관절이 최대한 오른쪽으로 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다.8 is a view for explaining a method of measuring the range of motion of the neck joint using a tilt sensor. As shown in FIGS. 8A and 8B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes two or more tilt sensors 110-1 and 110-2, the tilt sensors 110-1 and 110-2 are measured. ) May be attached under the head which is the non-fixed area and under the neck joint which is the fixed area. In this case, the inclination in the state where the neck joint is fully extended can be measured using the inclination sensors 110-1 and 110-2 as shown in FIG. 8 (a). In addition, as shown in FIG. 8 (b), the inclination in the state where the neck joint is bent to the left as much as possible using the inclination sensors 110-1 and 110-2 may be measured. In addition, as shown in FIG. 8C, the tilt in the state where the neck joint is bent to the right as much as possible using the tilt sensors 110-1 and 110-2 can be measured.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1,110-2)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 목 관절이 최대한 왼쪽으로 구부려진 상태 또는 목 관절이 최대한 오른쪽으로 구부려진 상태에서의 목 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the control unit 120 uses the inclination values output from the inclination sensors 110-1 and 110-2 to the movement range of the neck joint in the state where the neck joint is bent to the left as much as possible or the neck joint is bent to the right as much as possible. Can be calculated.

도 9는 기울기 센서를 이용하여 목 관절의 운동 범위 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9(a),(b)와 같이, 신체 부위 운동 범위 측정 장치(100)가 한 개의 기울기 센서(110-1)를 포함하는 경우, 기울기 센서(110-1,110-2)는 비 고정 영역인 두부에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 9(a)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 목 관절이 최대한 펴진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 그리고 도 9(b)와 같이 기울기 센서(110-1)를 이용하여 목 관절이 최대한 오른쪽으로 구부려진 상태에서의 기울기를 측정할 수 있다. 9 is a view for explaining a method of measuring the range of motion of the neck joint using a tilt sensor. As shown in FIGS. 9A and 9B, when the body part motion range measuring apparatus 100 includes one tilt sensor 110-1, the tilt sensors 110-1 and 110-2 are non-fixed regions. It can be attached to the head. In this case, the inclination in the state where the neck joint is fully extended can be measured using the inclination sensor 110-1 as shown in FIG. 9 (a). In addition, as shown in FIG. 9B, the inclination sensor 110-1 may be used to measure inclination in a state where the neck joint is bent to the right as much as possible.

이 경우 제어부(120)는 기울기 센서(110-1)에서 출력된 기울기 값을 이용하여 목 관절이 최대한 오른쪽으로 구부려진 상태에서의 목 관절의 운동 범위를 산출할 수 있다. In this case, the controller 120 may calculate a range of motion of the neck joint in a state where the neck joint is bent to the right as much as possible using the inclination value output from the tilt sensor 110-1.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UI를 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)를 참조하면 사용자 인터페이스부(140)는 측정 대상 신체 부위를 선택받기 위한 UI창을 제공할 수 있다. 여기서 측정 대상 신체 부위는 무릎 관절, 엉덩이 관절, 팔꿈치 관절, 손가락 관절, 척추 관절, 손목 관절 등 다양한 관절을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 측정 대상 신체 부위가 관절인 경우를 예로 설명하기로 한다.10 is a diagram illustrating a UI according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10A, the UI unit 140 may provide a UI window for selecting a body part to be measured. Herein, the measurement target body part may include various joints such as a knee joint, a hip joint, an elbow joint, a finger joint, a spinal joint, a wrist joint, and the like. Hereinafter, for convenience of description, the case where the measurement target body part is a joint will be described as an example.

사용자로부터 측정 부위에 대한 선택이 이루어지면, 도 10의 (b)와 같이 운동 범위의 측정 여부를 선택받기 위한 UI창을 제공할 수 있다. When the selection of the measurement site is made by the user, as shown in FIG. 10B, a UI window for receiving selection of whether to measure the exercise range may be provided.

그리고, 도 10의 (c)와 같은 관절을 편 후 측정 버튼을 누르라는 UI 창을 제공할 수 있다. 그리고 관절을 편 후 기울기가 측정되면 그 후 도 10(d)와 같은 관절을 구부린 후 측정 버튼을 누르라는 UI 창을 제공할 수 있다. 이렇게 함으로써, 사용자는 관절의 운동 범위를 측정할 수 있다.In addition, a UI window for pressing a measurement button after opening the joint as shown in FIG. 10C may be provided. If the tilt is measured after the joint is opened, a UI window for pressing the measurement button after bending the joint as shown in FIG. 10 (d) may be provided. By doing so, the user can measure the range of motion of the joint.

다만, 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 도 10의 (c), (d)와 같은 UI창은 제공되지 않을 수 있다. 즉 기울기 센서가 두 개 이상인 경우 관절이 펴진 상태에서 별도로 관절 각도를 측정할 필요가 없는 경우가 있으므로, 이 경우에는 도 10의 (b)와 같은 UI 창에서 YES가 선택되면 바로 관절의 운동 범위를 측정할 수 있다.However, when there are two or more inclination sensors, the UI windows as shown in (c) and (d) of FIG. 10 may not be provided. That is, when there are two or more tilt sensors, it may not be necessary to separately measure the joint angle in the unfolded state. In this case, when YES is selected in the UI window as shown in FIG. It can be measured.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UI를 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면 디스플레이부(130)는 측정 대상 신체 부위, 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 표시할 수 있다. 11 is a diagram illustrating a UI according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, the display 130 may display a measurement target body part and a range of motion of the measurement target body part.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절 회전 각도 측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 12를 참조하면 먼저 적어도 하나의 기울기 센서를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정한다(S1201). 12 is a flowchart illustrating a method of measuring joint rotation angle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, first, a tilt of a measurement target body part is measured using at least one tilt sensor (S1201).

그리고 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출한다(S1202). 여기서 산출하는 단계는 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환하는 단계 및 디지털 기울기 값을 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.And using the measured slope to calculate the movement range of the body part to be measured (S1202). The calculating may include converting an analog tilt value, which is an output of at least one tilt sensor, into a digital tilt value, and calculating a range of motion of the body part to be measured using the digital tilt value.

또한 여기서 기울기 센서가 하나인 경우, 기울기 센서는 측정 대상 신체 부위의 원위부에 부착되며, 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기울기 센서는 측정 대상 신체 부위의 원위부 및 근위부에 각각 부착될 수 있다.In addition, when there is only one tilt sensor, the tilt sensor is attached to the distal portion of the body portion to be measured, and when there are two or more tilt sensors, the tilt sensor may be attached to the distal portion and the proximal portion of the body portion to be measured, respectively.

산출하는 단계는, 기울기 센서가 하나인 경우,측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 원위부에 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.In the calculating step, when there is only one tilt sensor, the range of motion of the measurement target body part is calculated by using the slope measured by the tilt sensor attached to the distal part in the state where the measurement target body part is in the most extended state and the maximum bending state. can do.

또한 산출하는 단계는, 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 근위부 및 원위부에 각각 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.In the calculating step, when there are two or more inclination sensors, the body parts to be measured are measured by using the inclinations measured by the inclination sensors attached to the proximal and distal portions, respectively, in the state where the body to be measured is in the most extended state and in the most bent state. Can calculate the range of motion.

또한 산출하는 단계는, 기울기 센서가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출할 수 있다.In the calculating step, when there is one tilt sensor, the range of motion of the body to be measured may be calculated using the minimum and maximum values of the tilt measured by the tilt sensor attached to the distal portion for a preset time.

또한 산출하는 단계는, 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 및 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출할 수 있다.In the calculating step, when there are two or more inclination sensors, the measurement object is measured using the minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion and the inclination difference measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a preset time. The range of motion of the body quartile can be calculated.

한편 산출단계 S1202 후에, 산출된 운동 범위를 표시한다(S1203). On the other hand, after the calculation step S1202, the calculated movement range is displayed (S1203).

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 방법은 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, in the method of measuring a body part motion range according to an embodiment of the present invention, when the inclination sensor is two or more, when the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal part exceeds a preset inclination, the range of motion of the body part to be measured is measured. The method may further include performing a remeasurement.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 방법은 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method for measuring a body part motion range according to an embodiment of the present invention may further include storing a change in inclination of the body part to be measured at a predetermined time interval.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 신체 부위 운동 범위 측정 방법은 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method for measuring a body part motion range according to an embodiment of the present invention may further include transmitting the calculated exercise range to an external device.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 관절 회전 각도 측정 장치 110 : 기울기 센서
120 : 제어부 121 : 신호 변환부
122 : 산출부 130 : 디스플레이부
140 : 사용자 인터페이스부 150 : 저장부
160 : 통신부
100: joint rotation angle measuring device 110: tilt sensor
120: control unit 121: signal conversion unit
122: calculating unit 130: display unit
140: user interface unit 150: storage unit
160:

Claims (16)

신체 부위 운동 범위 측정 장치에 있어서,
측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정하는 적어도 하나의 기울기 센서;
상기 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 제어부; 및
상기 산출된 운동 범위를 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.In the body region range measurement device,
At least one tilt sensor measuring a tilt of a body part to be measured;
A controller configured to calculate a range of motion of the body part to be measured using the measured slope; And
And a display unit configured to display the calculated exercise range. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환하는 신호 변환부; 및
상기 디지털 기울기 값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 1,
The control unit,
A signal converter converting an analog slope value, which is an output of the at least one tilt sensor, into a digital slope value; And
And a calculator configured to calculate a range of motion of the body part to be measured using the digital slope value. 제1항에 있어서,
상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부에 부착되며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부 및 근위부에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 1,
When the tilt sensor is one, the tilt sensor is attached to the distal portion of the body part to be measured,
When the inclination sensor is two or more, the inclination sensor is attached to the distal portion and the proximal portion of the body part to be measured, respectively, characterized in that the body movement range measuring device. 제3항에 있어서,
상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 제어부는 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 원위부에 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 근위부 및 상기 원위부에 각각 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 3,
When the inclination sensor is one, the control unit uses the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal part in the state where the body part to be measured is fully extended and bent as much as possible, respectively, to the range of motion of the body part to be measured. Yields,
When there are two or more inclination sensors, the controller uses the inclination measured by the inclination sensors attached to the proximal part and the distal part, respectively, in the state where the body part to be measured is in the most extended state and the most bent state. An apparatus for measuring a range of motion of a body part, comprising calculating a range of motion of a body part. 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기울기 센서가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 및 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 3,
The control unit,
When there is one tilt sensor, the range of motion of the body part to be measured is calculated using the minimum and maximum values of the tilt measured by the tilt sensor attached to the distal portion for a preset time period.
When there are two or more inclination sensors, the body to be measured is measured using minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion and the inclination difference measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a preset time. An apparatus for measuring a range of motion of a body part, comprising calculating a range of motion of the body part. 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 3,
The control unit,
When there are two or more inclination sensors, when the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion exceeds a preset inclination, the body part movement range is performed by re-measuring the range of motion of the body part to be measured. Measuring device. 제1항에 있어서,
상기 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 1,
And a storage unit configured to store the change in the slope of the body part to be measured at predetermined time intervals. 제1항에 있어서,
상기 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 장치.The method of claim 1,
And a communicator configured to transmit the calculated exercise range to an external device. 신체 부위 운동 범위 측정 방법에 있어서,
적어도 하나의 기울기 센서를 이용하여 측정 대상 신체 부위의 기울기를 측정하는 단계;
상기 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 운동 범위를 표시하는 단계;를 포함하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.In the method of measuring the body part movement range,
Measuring the inclination of the body part to be measured using at least one inclination sensor;
Calculating a range of motion of the body part to be measured using the measured slope; And
And displaying the calculated exercise range. 제9항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 적어도 하나의 기울기 센서의 출력인 아날로그 기울기 값을 디지털 기울기 값으로 변환하는 단계; 및
상기 디지털 기울기 값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the calculating step comprises:
Converting an analog slope value, which is an output of the at least one tilt sensor, to a digital slope value; And
Calculating a range of motion of the body part to be measured using the digital slope value. 제9항에 있어서,
상기 기울기 센서가 하나인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부에 부착되며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 기울기 센서는 상기 측정 대상 신체 부위의 원위부 및 근위부에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.10. The method of claim 9,
When the tilt sensor is one, the tilt sensor is attached to the distal portion of the body part to be measured,
When the inclination sensor is two or more, the inclination sensor is attached to the distal portion and the proximal portion of the body portion to be measured, characterized in that the movement range of the body part. 제11항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 기울기 센서가 하나인 경우, 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 원위부에 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 측정 대상 신체 부위가 최대한 펴진 상태 및 최대한 구부려진 상태 각각에서 상기 근위부 및 상기 원위부에 각각 부착된 기울기 센서를 통해 측정된 기울기를 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the calculating step comprises:
When the inclination sensor is one, the range of motion of the body part to be measured is calculated using the inclination measured by the inclination sensor attached to the distal part in the state where the body part to be measured is in the most extended state and the most bent state.
When there are two or more inclination sensors, the measured body part is measured using the inclination measured by the inclination sensors attached to the proximal part and the distal part, respectively, in a state where the body part to be measured is fully extended and bent as much as possible. A method for measuring a range of motion of a body part, comprising calculating a range of motion. 제11항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 기울기 센서가 한 개인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위를 산출하며,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 및 상기 원위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기 차이의 최소값 및 최대값을 이용하여 상기 측정 대상 신체 분위의 운동 범위를 산출하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the calculating step comprises:
When there is one tilt sensor, the range of motion of the body part to be measured is calculated using the minimum and maximum values of the tilt measured by the tilt sensor attached to the distal portion for a preset time period.
When there are two or more inclination sensors, the body to be measured is measured using minimum and maximum values of the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion and the inclination difference measured by the inclination sensor attached to the distal portion for a preset time. Method for measuring the exercise range of the body part, characterized in that for calculating the exercise range. 제11항에 있어서,
상기 기울기 센서가 두 개 이상인 경우, 상기 근위부에 부착된 기울기 센서에서 측정된 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하면, 상기 측정 대상 신체 부위의 운동 범위의 재측정을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.12. The method of claim 11,
If the inclination sensor is two or more, when the inclination measured by the inclination sensor attached to the proximal portion exceeds a preset inclination, re-measuring the range of motion of the body part to be measured; Method of measuring the body part movement range. 제9항에 있어서,
상기 측정 대상 신체 부위의 기울기 변화를 기 설정된 시간 간격으로 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.10. The method of claim 9,
And storing the gradient change of the body part to be measured at a predetermined time interval. 제9항에 있어서,
상기 산출된 운동 범위를 외부 기기에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 부위 운동 범위 측정 방법.

10. The method of claim 9,
And transmitting the calculated exercise range to an external device.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048592A (en) * 2020-10-13 2022-04-20 (주)세이 Wearable health care apparatus and system for managing body balance using the same
KR20220146290A (en) * 2021-04-23 2022-11-01 삼육대학교산학협력단 System and method for providing intelligent posture correction function based on three-dimensional array measurement sensor and computer-readable recording medium including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050052555A (en) * 2003-11-28 2005-06-03 양기혁 Apparatus and method for motion capture using gyroscope and accelerometer sensor
KR100673607B1 (en) * 2005-05-07 2007-01-24 주식회사 헬스피아 A biosignal measuring apparatus capable of analysing activity
KR100989694B1 (en) * 2008-06-25 2010-10-26 재단법인 첨단산업개발원 measurement device of living body-signal and place of wearer and health regulations system.
KR101064379B1 (en) * 2010-03-03 2011-09-16 한용섭 Knee Motion Measurement Method and System

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048592A (en) * 2020-10-13 2022-04-20 (주)세이 Wearable health care apparatus and system for managing body balance using the same
KR20220146290A (en) * 2021-04-23 2022-11-01 삼육대학교산학협력단 System and method for providing intelligent posture correction function based on three-dimensional array measurement sensor and computer-readable recording medium including the same

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