KR20140076331A - 보행 자세 교정장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

보행 자세 교정장치가 개시된다. 이 보행 자세 교정장치는 사람의 얼굴에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부; 및 상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발등에서 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부에 상기 송신부에서 방출된 신호가 일정한 시간동안 수신되지 않으면 경고를 출력한다.

Description

보행 자세 교정장치 및 이의 제어방법{Apparatus for walking posture correcting and controlling method of the same of}

본 발명은 교정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행 자세 교정장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

사람이 그릇된 보행 자세를 가지는 경우 근골격계에 불균형한 부하가 걸려 고통을 호소하게 된다.

일반적으로 사람이 앞으로 기울인 상태로 걷는 것이 근골격계에 걸리는 부하의 불균형을 최소화시키는 것으로 알려져 있다. 즉, 허리를 앞 쪽으로 기울인 상태로 보행하는 것이 근골격계에 걸리는 부하가 균형상태가 되도록 하는 것으로 알려져 있다.

한국등록특허 제10-0744453호에는 직립자세에서 신체의 그릇된 자세 또는 하중을 측정하는 측정장치가 개시되어 있다.

그러나 한국등록특허 제10-0744453호에 개시된 측정장치는 직립자세인 상태에서 그릇된 자세 또는 하중을 측정할 수 있으나, 그릇된 보행 자세를 올바른 보행 자세를 교정하지 못하는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-1101003호에는 자이로센서 및 가속도센서를 이용하여 보행 자세를 측정하는 센서노드를 이용한 신체의 움직임 및 균형 감지 시스템이 개시되어 있다.

그러나 한국등록특허 제10-1101003호에 개시된 센서노드를 이용한 신체의 움직임 및 균형 감지 시스템은 사람의 부적절한 팔다리 움직임 패턴을 교정할 수 있으나, 허리 자세 즉, 허리가 앞으로 기울어진 상태를 측정하는 구성이 개시되어 있지 않아, 그릇된 보행 자세를 올바른 보행 자세로 교정하지 못하는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 허리가 앞으로 기울어진 상태로 걷는 올바른 보행 자세로 교정할 수 있는 보행 자세 교정장치 및 이의 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 사람의 얼굴에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부; 및 상기 송신부에서 방출된 신호를 수신하는 사람의 발등에서 수신부를 포함하고, 상기 수신부에 상기 송신부에서 방출된 신호가 일정한 시간동안 수신되지 않으면 경고를 출력하는 보행 자세 교정장치를 제공한다.

본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 사람의 허리에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부; 및 상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발 뒤꿈치에서 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부에 상기 송신부에서 방출된 신호가 일정한 시간동안 수신되지 않으면 경고를 출력하는 보행 자세 교정장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 사람의 얼굴에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부가 신호를 송신하도록 하는 단계; 및 일정시간동안 상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발등에서 수신하는 수신부에 상기 송신부에서 송신된 신호가 수신되지 않으면 경고를 출력하는 단계를 포함하는 보행 자세 교정장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 사람의 허리에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부가 신호를 송신하도록 하는 단계; 및 일정시간동안 상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발 뒤꿈치에서 수신하는 수신부에 상기 송신부에서 송신된 신호가 수신되지 않으면 경고를 출력하는 단계를 포함하는 보행 자세 교정장치의 제어방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해, 사람의 허리가 앞으로 기울어진 상태로 걷는 올바른 보행 자세로 교정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 수신부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부와 수신부가 사람에게 착용된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 자세 교정장치를 나타낸 블록도이다.
도 7을 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 수신부를 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부와 수신부가 사람에게 착용된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일실시에에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 사람의 얼굴에 착용되는 송신부(10), 사람의 발에 착용되는 수신부(20), 수신부(20)에서 수신되는 신호를 이용하여 사람의 허리 기울기가 일정한 범위를 이탈하는 경우 경고를 출력하는 제어부(30) 및 제어부(30)에 의해 제어되어 경고를 음향 형태로 출력하는 경고부(40)를 포함한다. 여기서, 경고는 경고음일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부를 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 송신부(10)는 사람의 양쪽 귀에 걸려지는 좌우귀걸이(11, 12), 좌우귀걸이(11, 12)를 연결하는 프레임(13), 사람의 코의 양쪽면에 착용되어 프레임(13)의 중간 부분를 지지하는 좌우중간지지부(14, 15) 및 프레임(13)에 부착되어 하방으로 신호를 방출하는 방출부(16)를 포함한다.

방출부(16)는 착용자의 얼굴 형태에 따른 위치 변화가 최소화되도록 좌우중간지지부(14, 15)의 상측에 부착된다. 즉, 대부분 사람들의 미간 위치는 대체로 동일한 위치에 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 방출부(16)는 미간 부분에 위치하도록 프레임(13)의 중간부분에 부착되어 착용자의 얼굴 형태에 따른 위치 변화가 최소화된다.

방출부(16)는 하방 일정한 영역으로 적외선을 방출하는 적외선 방출장치 또는 하방 일정한 영역으로 엘이디 광을 방출하는 엘이디로 구현될 수 있다.

좌우중간지지부(14, 15)는 서로의 사이 거리(d)가 조절될 수 있도록 프레임(13)에 회동 가능하게 결합된다. 이에 따라, 좌우중간지지부(14, 15)의 사이 거리(d)가 좁아지면 프레임(13)은 상측으로 이동되고, 좌우중간지지부(14, 15)의 사이 거리(d)가 넓어지면 프레임(13)이 하측으로 이동됨으로써, 방출부(16)의 위치 또는 지향방향이 미세 조절될 수 있게 된다.

한편, 방출부(16)의 일측에는 레이저 포인터 등으로 구현되어 사용자의 보폭을 유도하는 보폭유도부(17)가 더 형성된다. 여기서, 보폭유도부(17)는 레이저 포인터로 구현되는 것이 제안되었으나, 이에 한정되지 않고 사용자가 눈으로 확인할 수 있는 지점을 알려주는 LED 등으로도 구현될 수 있다. 이러한 보폭유도부(17)는 사용자로부터 일정한 거리만큼 떨어진 지면으로 빔(S2)(도 4 참조)을 방출한다. 이에 따라, 사용자는 빔(S2)이 지시하는 곳으로 발을 내딛는 적당한 보폭으로 보행할 수 있게 되어, 사용자의 보행 자세 교정효과는 더욱더 향상될 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 수신부를 나타낸 개략도이다.

도 3을 참조하면, 수신부(20)는 신발(21) 및 신발(21)의 앞부분에 부착되는 수신센서(22)를 포함한다.

수신센서(22)는 일정한 방향 및 일정한 영역으로부터 입사되는 신호만을 수신한다. 이러한 수신센서(22)는 방출부(16)에서 방출되는 신호를 수신하고, 이에 대응한 신호를 제어부(30)로 전송한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부와 수신부가 사람에게 착용된 상태를 나타낸 개략도이다.

도 4를 참조하면, 송신부(10)과 수신부(20)는, 이들이 사람에게 착된 상태에서 허리가 일정하게 앞으로 기울어 지고 발이 일정한 거리만큼 내딛져진 경우에만, 송신부(10)에서 방출된 신호(S1)가 수신부(20)로 입사되도록 설계된다. 여기서, 사람의 허리가 일정하게 앞으로 기울어진 각도(θ1)는 5~15도이며, 정확하게는 7.5도가 바람직하다.

이러한 송신부(10)와 수신부(20)의 구성에 의해 제어부(30)는 송신부(10)에 신호(S1)가 입사되는지 여부에 따라 사람의 허리가 일정하게 앞으로 기울어졌는지를 판단할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법에 대해 도면과 함께 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 우선, 제어부(30)는 송신부(10)를 제어하여 송신부(10)가 신호를 송신하도록 한다(501).

그 다음, 제어부(30)는 일정시간동안 수신부(20)에 송신부(10)에서 송신된 신호가 수신되는지를 판단한다(502).

이때, 수신부(20)에서 신호가 수신되면 종료한다.

반면, 수신부(20)에서 일정시간동안 신호가 수신되지 않으면 제어부(30)는 경고부(40)를 제어하여 경고부(40)가 경고음을 출력하도록 하면서(503) 종료한다.

이로써, 송신부(10)와 수신부(20)을 착용한 사용자는 허리를 앞으로 일정하게 기울인 상태로 걸을 수 있도록 유도된다.

이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보행 자세 교정장치에 대해 설명하되, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치와 비교되는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 자세 교정장치를 나타낸 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보행 자세 교정장치는 송신부(50)에 부착되어 송신부(50)가 수평인지를 감지하는 수평센서(60)를 더 포함한다. 이러한 수평센서(60)에 의해 제어부(30)는 수평센서(60)로부터 입력되는 신호를 이용하여 송신부(50)가 수평상태인지를 판단하여 경고를 출력한다. 이 경고에 의해 사용자는 송신부(50)를 정위치에 착용할 수 있게 된다.

도 7을 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부를 나타낸 개략도이다.

도 7을 참조하면, 송신부(50)는 벨트(51), 벨트(51)에 부착되는 방출부(52)를 포함한다.

방출부(52)는 벨트(51)가 사람에게 착용되는 경우 사람의 엉덩이 부분에 위치되는 벨트(51)의 중간부분에 부착되어 하방 일정한 영역으로 적외선을 방출하는 적외선 방출장치 또는 하방 일정한 영역으로 엘이디 광을 방출하는 엘이디로 구현될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 수신부를 나타낸 개략도이다.

도 8을 참조하면, 수신부(70)는 신발(71) 및 신발(71)의 뒤꿈치 부분에 부착되는 수신센서(72)를 포함한다.

수신센서(72)는 일정한 방향 및 일정한 영역으로부터 입사되는 신호만을 수신하도록 설계된다. 이러한 수신센서(72)는 방출부(52)에서 방출되는 신호를 수신하여 이에 대응한 신호를 제어부(30)로 전송한다.

도9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 송신부와 수신부가 사람에게 착용된 상태를 나타낸 개략도이다.

도 9를 참조하면, 송신부(50)와 수신부(70)는, 이들이 사람에게 착용된 상태에서 허리가 일정하게 앞으로 기울어 지고 발이 일정거리만큼 뒤에 있을 경우에만, 송신부(50)에서 방출된 신호(S1)가 수신부(70)로 입사되도록 설계된다. 여기서, 허리가 일정하게 앞으로 기울어진 각도(θ2)는 5~15도이며, 정확하게는 7.5도가 바람직하다.

이러한 송신부(50)와 수신부(70)에 의해 제어부(30)는 송신부(50)에 신호(S2)가 입사되는지 여부에 따라 사람의 허리가 일정하게 앞으로 기울어졌는지를 판단할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법에 대해 도면과 함께 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 다른 일실시에에 따른 보행 자세 교정장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 우선, 제어부(30)는 수평센서(60)로부터 수평이탈 신호가 입력되는지를 판단하여 수평인가를 판단한다(1001).

이때, 수평이탈 신호가 입력되면 제어부(30)는 경고부(40)에서 오착용 경고가 출력되도록 제어하면서(1002) 종료한다. 이로써, 사용자는 송신부(50)을 정확하게 착용할 수 있게 된다.

반면, 수평이탈 신호가 입력되지 않으면 제어부(30)는 송신부(50)를 제어하여 송신부(50)가 신호를 송신하도록 한다(1003).

그 다음, 제어부(30)는 일정시간동안 수신부(70)에서 송신부(50)에서 송신된 신호가 수신되는지를 판단한다(1004).

이때, 제어부(30)는 수신부(70)에서 송신부(50)에서 송신된 신호가 수신되면 종료하고, 수신부(70)에서 송신부(50)에서 송신된 신호가 수신되지 않으면 경고부(40)를 제어하여 경고부(40)가 경고음을 출력하도록 하면서(1005) 종료한다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10, 50: 송신부 17: 보폭유도부
20, 70: 수신부 30: 제어부
40: 경고부 60: 수평센서

Claims (12)

1. 사람의 얼굴에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부; 및
   상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발등에서 수신하는 수신부를 포함하고,
   상기 수신부에 상기 송신부에서 방출된 신호가 일정한 시간동안 수신되지 않으면 경고를 출력하는 보행 자세 교정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송신부를 착용한 착용자가 직립자세를 기준으로 앞으로 5~15도 기울인 경우 상기 송신부에서 송신된 신호가 상기 수신부에 수신되는 보행 자세 교정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 송신부를 착용한 착용자가 직립자세를 기준으로 앞으로 6~8도 기울인 경우 상기 송신부에서 송신된 신호가 상기 수신부에 수신되는 보행 자세 교정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 송신부를 착용한 착용자가 직립자세를 기준으로 앞으로 7.5도 기울인 경우 상기 송신부에서 송신된 신호가 상기 수신부에 수신되는 보행 자세 교정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 송신부는 사람의 미간부분에 위치하는 방출부를 포함하는 보행 자세 교정장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 송신부는 적외선 또는 엘이디 광을 방출하는 보행 자세 교정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 송신부는 사람의 양쪽 귀에 걸려지는 좌우귀걸이, 상기 좌우귀걸이를 연결하는 프레임 및 상기 사람의 코 양면에 각각 접촉하며 상기 프레임에 회동가능하게 결합되는 좌우중간지지부를 포함하고,
   상기 좌우중간지지부의 사이 거리는 조절될 수 있는 보행 자세 교정장치.
8. 사람의 허리에 착용되어 일정한 방향과 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부; 및
   상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발 뒤꿈치에서 수신하는 수신부를 포함하고,
   상기 수신부에 상기 송신부에서 방출된 신호가 일정한 시간동안 수신되지 않으면 경고를 출력하는 보행 자세 교정장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 송신부의 수평을 감지하는 수평센서를 더 포함하는 보행 자세 교정장치.
10. 사람의 얼굴에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부가 신호를 송신하도록 하는 단계; 및
    일정시간 동안 상기 송신부에서 방출된 신호를 사람의 발등에서 수신하는 수신부에 상기 송신부에서 송신된 신호가 수신되지 않으면 경고를 출력하는 단계를 포함하는 보행 자세 교정장치의 제어방법.
11. 사람의 허리에 착용되어 하방 일정한 영역으로 신호를 방출하는 송신부가 신호를 송신하도록 하는 단계; 및
    일정시간 동안 상기 송신부에서 방출된 신호를 수신하는 사람의 발 뒤꿈치에서 수신부에 상기 송신부에서 송신된 신호가 수신되지 않으면 경고를 출력하는 단계를 포함하는 보행 자세 교정장치의 제어방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 송신부가 수평인가를 판단하여 수평이 아니면 오착용 경고를 출력하는 단계를 포함하는 보행 자세 교정장치의 제어방법.

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