KR20150061831A - 재활 보조 시스템 - Google Patents

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KR20150061831A
KR20150061831A KR1020130146051A KR20130146051A KR20150061831A KR 20150061831 A KR20150061831 A KR 20150061831A KR 1020130146051 A KR1020130146051 A KR 1020130146051A KR 20130146051 A KR20130146051 A KR 20130146051A KR 20150061831 A KR20150061831 A KR 20150061831A
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이상선
이동건
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

재활 보조 시스템이 개시된다. 재활 보조 장치는 신체 일 부위에 장착되며, 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서; 및 상기 센서를 통해 입력된 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 계산하는 계산부를 포함한다.

Description

재활 보조 시스템{Remedial exercise aid system}
본 발명은 복수의 센서에 기반한 신체 일부위의 움직임을 정확하게 측정할 수 있는 재활 보조 시스템에 관한 것이다.
과학 기술의 비약적인 발전에 힘입어 의료 기술 또한 하루가 다르게 발전하고 있으며, 이로 인해 인간의 기대 수명 또한 증가되고 있다. 인간의 기대 수명 증가로 인해 헬스케어와 관련한 다양한 제품들이 개발되고 있다.
인간의 기대 수명 증가에 따라 U-헬스케어에 관련된 니즈가 점점 증가하고 있으며, 그에 따른 시장 규모 또한 급속하게 증가되고 있다.
그러나, 종래의 헬스케어 제품들은 대부분 인간의 혈압, 맥박, 혈당 등을 단순히 체크하는 수준이거나, 사용자의 휴대 단말과 연동되어 이를 원격지의 병원으로 전송하여 진단에 이용하는데 집중되어 있는 실정이다.
본 발명은 복수의 센서에 기반한 재활 보조 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 복수의 센서를 이용하여 신체 부위에 대한 정확한 운동 각도, 속도, 횟수 및 시간을 계산하여 운동에 따른 정확도 및 운동 효과를 높일 수 있는 재활 보조 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 센서에 기반한 재활 보조 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신체 일 부위에 장착되며, 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서; 및 상기 센서를 통해 입력된 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 계산하는 계산부를 포함하는 재활 보조 장치가 제공될 수 있다.
상기 센서는 3축 가속도 센서일 수 있다.
상기 계산부는, 상기 센서를 통해 입력된 계측 데이터를 칼만 필터를 적용하여 X축, Y축 및 Z축에 대한 노이즈를 제거하고, 로테이션 매트릭스를 이용하여 3차원 위치 데이터로 변환한 후 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산할 수 있다.
상기 계산부는, 상기 신체 일부위에 상응하여 기설정된 운동 각도 범위에 상기 계산된 각도가 포함되는 경우 상기 움직임에 따른 횟수를 계산할 수 있다.
상기 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 사용자 단말로 전송하기 위한 통신부를 더 포함하되, 상기 사용자 단말은 상기 신체 일 부위의 운동에 대한 가이드 정보와 함께 상기 각도 및 속도 중 적어도 하나를 시각 정보 형태로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신체 일 부위에 장착되며, 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서를 포함하고, 상기 센서를 통해 입력된 상기 계측 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 전송하는 재활 보조 장치; 및 상기 재활 보조 장치를 통해 수신한 계측 데이터를 이용하여 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산하여 출력하는 사용자 단말을 포함하는 재활 보조 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 시스템을 제공함으로써, 복수의 센서를 이용하여 신체 부위에 대한 정확한 운동 각도, 속도 및 시간을 측정하여 운동에 따른 정확도를 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장착에 따른 움직임에 따른 각도를 추정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계측 데이터를 전송하기 위한 데이터 프로토콜을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 일 부위의 재활 운동을 보조하는 방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 시각 정보의 형태로 운동 가이드와 함께 표출한 일 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신체 일 부위의 재활 운동을 보조하는 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
본 발명은 신체 일부위에 복수의 센서를 부착하고, 센서를 통해 계측된 센서 데이터를 이용하여 운동에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간을 정확하게 측정하여 운동 효과를 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 시스템은 재활 보조 장치(110) 및 사용자 단말(120)을 포함하여 구성된다.
재활 보조 장치(110)는 복수의 센서를 구비하며, 각각의 센서는 신체 일 부위에 부착되어 신체 일부위의 움직임(또는 운동)에 따른 각 축의 계측 데이터를 출력하거나 이를 이용하여 신체 일 부위의 움직임에 따른 움직임(운동) 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산하기 위한 수단이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 재활 보조 장치(110)는 복수의 센서를 통해 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 재활 보조 장치(110)는 복수의 센서를 통해 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 이용하여 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산한 후 이를 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다. 이에 대해서는 도 2 및 도 6를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
사용자 단말(120)은 근거리 무선 통신을 통해 재활 보조 장치(110)로부터 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터 또는 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 수신받은 후 운동 가이드 정보와 함께 시각 정보의 형태로 이를 출력하기 위한 수단이다. 이에 대해서는 하기에서 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장착에 따른 움직임에 따른 각도를 추정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계측 데이터를 전송하기 위한 데이터 프로토콜을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 장치(110)는 복수의 센서(210), 계산부(215), 통신부(220), 메모리(225) 및 제어부(230)를 포함하여 구성된다.
복수의 센서(210)는 각각 신체 일부위에 장착되며, 신체 일 부위의 움직임에 따른 가속도를 계측하여 출력하기 위한 수단이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 센서(210)는 3축 가속도 센서일 수 있다.
이에 따라, 복수의 센서(210)는 신체 일 부위의 움직임을 측정하여 각 축에 대한 계측 데이터를 계산부(215)로 출력할 수 있다. 3축 가속도 센서(210)의 동작 원리는 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 센서(210)가 신체 일 부위에 장착되는 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 예를 들어, 재활 보조 장치(110)가 팔 운동을 보조한다고 가정하자. 이때, 복수의 센서(210)는 팔 부위에 장착된다. 즉, 제1 센서(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 팔꿈치 부위에 장착되어 어깨 운동에 따른 각도 계산에 이용되며, 제2 센서(210)는 팔목 부위에 장착되어 팔꿈치 이하 손의 운동 또는 움직임에 대한 각도 계산에 이용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 센서(210)는 어깨 축을 기준으로 X축, Y축 및 Z축의 계측 데이터를 출력할 수 있다. 이에 따라, 계산부(215)는 제1 센서(210)를 통해 출력된 3축의 계측 데이터를 이용하여 어깨 축을 기준으로 한 각도를 계산할 수 있다.
또한, 팔꿈치 운동을 보조하기 위해, 제2 센서(210)는 팔꿈치 축을 기준으로 X축, Y축 및 Z축의 계측 데이터를 계산부(215)로 출력할 수 있다. 이에 따라, 계산부(215)는 제2 센서(210)를 통해 출력된 3축의 계측 데이터를 이용하여 팔꿈치 운동에 대한 각도를 계산할 수 있다.
도 3 및 도 4은 팔 운동을 보조하는 것을 가정하여 두개의 센서(210)를 신체 일 부위에 장착하는 것으로 도시되어 있으나, 신체 부위에 따라 장착되는 센서의 개수는 상이해질 수 있음은 당연하다. 예를 들어, 양팔 운동이라고 가정하자. 센서(210)는 각각의 팔에 적어도 2개씩 부착되어 전체 적어도 4개의 센서가 양팔에 장착될 수도 있다.
계산부(215)는 복수의 센서(210)를 통해 주기적 또는 비주기적으로 3축 계측 데이터를 입력받고, 입력된 3축 계측 데이터를 이용하여 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도 및 속도 중 적어도 하나를 계산하기 위한 수단이다. 물론, 계산부(215)는 복수의 센서(210)를 통해 입력받은 3축 계측 데이터를 이용하여 신체 일 부위 운동에 따른 횟수 및 시간을 더 계산할 수도 있다.
복수의 센서(210)를 통해 입력된 3축 계측 데이터는 오차를 포함한다. 이에 따라, 계산부(215)는 복수의 센서(210)를 통해 입력받은 3축 계측 데이터를 칼만 필터에 적용하여 노이즈 성분을 제거할 수 있다. 칼만 필터는 당업자에게는 자명한 사항이므로 칼만 필터에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 계산부(215)는 칼만 필터를 적용한 3축 계측 데이터를 이용하여 로테이션 매트릭스(rotation matrix)를 이용하여 3차원 위치 데이터로 변환할 수 있다. 여기서, 로테이션 매트릭스 자체는 이미 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.
계산부(215)는 3축 계측 데이터를 이용하여 피치각(pitch angle) 및 롤각(roll angle)을 각각 계산하여 신체 일부위의 운동 또는 움직임에 대한 각도를 계산할 수 있다.
예를 들어, 도 3와 같이 팔 부위에 센서(210)가 부착된 경우 X축의 계측 데이터를 이용하여 피치 각을 계산하고, Y축의 계측 데이터를 이용하여 롤각을 계산할 수 있다.
즉, 계산부(215)는 수 1을 이용하여 피치 각을 계산하고, 수 2를 이용하여 롤각을 계산할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
통신부(220)는 계산부(215)를 통해 계산된 신체 일 부위에 대한 운동 또는 움직임에 대한 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 다른 장치(미도시)로 전송하기 위한 수단이다. 예를 들어, 통신부(220)는 블루투스, 지그비 등과 같은 근거리 통신 모듈일 수 있다.
메모리(225)는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 장치(110)를 운용하기 위해 필요한 다양한 알고리즘, 계측 데이터, 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 저장한다.
제어부(230)는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 보조 장치(110)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 센서(210), 계산부(215), 통신부(220), 메모리(225) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
또한, 도 2에는 별도로 도시되어 있지 않으나, 재활 보조 장치(110)는 사용자로부터 운동 시간 등과 같은 사용자 설정 정보를 입력받기 위한 입력부(미도시)를 더 구비할 수도 있다. 이와 같이 입력부가 구비된 경우, 입력부를 통해 사용자로부터 운동 시간 등과 같은 기타 설정 정보를 입력받을 수 있다. 제어부(230)는 설정 정보에 따라 운동 시간을 설정하여 운동 시간 내에 사용자가 신체 일부위에 대한 횟수, 속도 등을 파악하도록 제어할 수 있다.
또한, 도 2에는 재활 보조 장치(110)에서 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 대한 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산하여 사용자 단말(120)로 전송하는 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 재활 보조 장치(110)는 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 센서를 통해 계측된 계측 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말(120)로 전송하고, 사용자 단말(120)에서 계측 데이터를 이용하여 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산할 수도 있다.
이와 같이, 재활 보조 장치(110)에서 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 3축 계측 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 전송하는 경우, 복수의 센서에 의해 계측된 계측 데이터는 도 5와 같은 프로토콜을 통해 사용자 단말(120)로 전송될 수 있다.
도 5에는 신체 일부위에 4개의 센서가 부착된 경우를 가정한 것으로, 이와 같은 경우, 동일 시간에 4개의 센서에 의해 계측된 계측 데이터를 하나의 프레임으로 구성하여 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.
각 데이터 프레임의 시작은 예를 들어, STX 또는 지정된 시작 식별자(예를 들어, "ABCD"등으로 설정하고, 데이터 프레임의 끝은 ETX 또는 지정된 종료 식별자(예를 들어, "EFGH")로 설정하고, 각 센서에 의해 계측된 각 축의 계측 데이터를 각각 2바이트로 표현할 수 있다. 이에 4개 센서로 구성되는 경우, 데이터 프레임은 각 센서의 각 축에 따른 계측 데이터를 24바이트로 구성하고, 시작 식별자 및 종료 식별자를 각각 2바이트로 구성하여 전체 28바이트로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 일 부위의 재활 운동을 보조하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 시각 정보의 형태로 운동 가이드와 함께 표출한 일 예를 나타낸 도면이다. 이하에서 운동 또는 움직임을 측정하기 위한 신체 일 부위에 복수의 센서가 부착된 것을 가정하여 그 이후의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
단계 610에서 재활 보조 장치(110)는 복수의 센서(210)로부터 신체 일 부위의 움직임 또는 운동에 따른 각축(예를 들어, X축, Y축 및 Z축) 계측 데이터를 입력받는다. 예를 들어, 여기서, 각 축의 계측 데이터는 각 축의 가속도값일 수 있다.
단계 615에서 재활 보조 장치(110)는 계측된 각 축 데이터를 칼만 필터를 적용하여 노이즈를 제거하고, 로테이션 매트릭스를 적용하여 3차원 위치 데이터로 변환한다.
이어, 단계 620에서 재활 보조 장치(110)는 변환된 3차원 위치 데이터를 이용하여 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산한다.
단계 625에서 재활 보조 장치(110)는 계산된 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말(120)로 전송한다.
단계 630에서 사용자 단말(120)은 수신된 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 이용하여 운동 가이드 정보와 함께 시각 데이터의 형태로 표시한다.
도 7에는 사용자 단말(120)가 운동 가이드 정보와 함께 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 시각 정보의 형태로 표시한 일 예가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 운동 가이드 정보는 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 안내 정보로, 팔 운동의 경우 정확한 팔 운동을 위한 운동 각도를 시각 정보의 형태로 표시하는 정보일 수 있다. 이와 함께, 사용자의 팔 부위의 운동 또는 움직임에 따른 각도 및 속도 중 적어도 하나를 함께 시각 정보의 형태로 표시하여 재활 운동의 정확성을 높일 수 있고, 재활 운동 효과도 높일 수 있는 이점이 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신체 일 부위의 재활 운동을 보조하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서 운동 또는 움직임을 측정하기 위한 신체 일 부위에 복수의 센서가 부착된 것을 가정하여 그 이후의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
단계 810에서 재활 보조 장치(110)는 복수의 센서(210)로부터 신체 일 부위의 움직임 또는 운동에 따른 각축(예를 들어, X축, Y축 및 Z축) 계측 데이터를 입력받는다.
단계 815에서 재활 보조 장치(110)는 동일 시간에 복수의 센서에 의해 계측된 계측 데이터를 하나의 데이터 프레임으로 구성하여 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말(120)로 전송한다.
단계 820에서 사용자 단말(120)은 수신된 계측 데이터를 칼만 필터를 적용하여 노이즈를 제거하고, 로테이션 매트릭스를 적용하여 3차원 위치 데이터로 변환한다.
단계 825에서 사용자 단말(120)은 변환된 3차원 위치 데이터를 이용하여 신체 일 부위의 운동 또는 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산한다.
단계 830에서 사용자 단말(120)은 수신된 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 이용하여 운동 가이드 정보와 함께 시각 데이터의 형태로 표시한다. 이는 도 6을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 신체 일 부위에 부착된 복수의 센서를 이용하여 운동에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 측정하여 재활 운동을 보조할 수 있는 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
210: 센서
215: 계산부
220: 통신부
225: 메모리
230: 제어부

Claims (6)

  1. 신체 일 부위에 장착되며, 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서; 및
    상기 센서를 통해 입력된 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 계산하는 계산부를 포함하는 재활 보조 장치.

  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서는 3축 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 재활 보조 장치.

  3. 제1 항에 있어서,
    상기 계산부는,
    상기 센서를 통해 입력된 계측 데이터를 칼만 필터를 적용하여 X축, Y축 및 Z축에 대한 노이즈를 제거하고, 로테이션 매트릭스를 이용하여 3차원 위치 데이터로 변환한 후 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산하는 것을 특징으로 하는 재활 보조 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 계산부는,
    상기 신체 일부위에 상응하여 기설정된 운동 각도 범위에 상기 계산된 각도가 포함되는 경우 상기 움직임에 따른 횟수를 계산하는 것을 특징으로 하는 재활 보조 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 각도, 횟수, 속도 및 시간 중 적어도 하나를 사용자 단말로 전송하기 위한 통신부를 더 포함하되,
    상기 사용자 단말은 상기 신체 일 부위의 운동에 대한 가이드 정보와 함께 상기 각도 및 속도 중 적어도 하나를 시각 정보 형태로 출력하는 것을 특징으로 하는 재활 보조 장치.
  6. 신체 일 부위에 장착되며, 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서를 포함하고, 상기 센서를 통해 입력된 상기 계측 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 전송하는 재활 보조 장치; 및
    상기 재활 보조 장치를 통해 수신한 계측 데이터를 이용하여 상기 신체 일 부위의 움직임에 따른 각도, 속도, 횟수 및 시간 중 적어도 하나를 계산하여 출력하는 사용자 단말을 포함하는 재활 보조 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200099937A (ko) * 2019-02-15 2020-08-25 동서대학교 산학협력단 근전도 및 가속도 센서를 이용한 재활운동 모니터링 시스템

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