KR20200001513U - 스마트 발목운동 보드 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 상면에 인체의 발바닥 중족골 부위 일부와 발가락 부위가 안착되는 압력 센싱부와 인체의 발꿈치 부위가 안착되는 단차 함입부가 각각 형성되는 메인 스텝 보드; 상기 메인 스텝 보드의 하면에 형성되는 받침 다리 및 상기 압력 센싱부로부터 측정된 압력 정보를 수신하여 운동정보를 생성하는 제어부를 포함하는 스마트 발목운동 보드에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 심플하고 콤팩트한 외형을 가지면서도, 편리하게 발목운동을 수행할 수 있는 구조를 가지며, 사용자가 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 받아 개인별 맞춤 발목운동을 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

스마트 발목운동 보드{Smart Board for Ankle Exercise}
본 고안은 스마트 발목운동 보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심플하고 콤팩트한 외형을 가지면서도, 편리하게 발목운동을 수행할 수 있는 구조를 가지며, 사용자가 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 받아 개인별 맞춤 발목운동을 가능하도록 하는 스마트 발목운동 보드에 관한 것이다.
최근 개인의 건강과 웰빙에 대한 관심이 높아지면서 다양한 스포츠나 레저 활동뿐만 아니라 각종 운동기구를 이용한 실내 및 실외운동에 대한 사회적 관심이 점차 증가하고 있다.
일반적으로 운동기구는 크게 유산소운동, 근력운동, 유연성 운동을 위한 기구로 분류될 수 있는데, 상체 및 하체를 구분하여 근력운동을 자신의 신체적인 조건에 맞게 체계적으로 트레이닝 할 수 있는 근력운동기구들이 다양하게 고안되어 사용되고 있다.
한편, 인체의 심장에서 나가는 동맥의 혈액과 심장으로 돌아오는 정맥의 혈액이 잘 균형이 이루어져야만 건강한 몸 상태를 유지할 수 있으며, 걷거나 달리는 등의 여러 운동은 혈액순환이 원활히 이루어지도록 하는 데 도움을 준다.
만일 혈액순환에 이상이 생기면 세포나 조직에 장애를 유발하게 되어 원활한 생명 활동이 영위할 수 없게 된다. 이러한 장애는 심장, 혈관, 림프관 등의 기능적, 기질적 변화와 혈액 및 림프액의 질적, 양적 변화에 의해 발생하는 한편 순환기능을 조절하는 내분비나 신경 이상에 의해서도 발생한다.
더구나, 장시간 의자에 앉아 업무를 보는 경우 하체 운동량이 줄어 상체에 비해 근육 발달이 떨어지고, 식생활의 발달로 인해 섭취하는 영양에 비해서 소비되는 열량이 상대적으로 적기 때문에 상체의 상대적 비대화가 가속되고 이를 지탱하는 하체에 스트레스가 과중되고 있다. 이로 인하여 무릎이나 발목 등에 이상이 발생하여 병원을 찾게 되는 경우가 늘어나고 있는 추세이다.
현대에 이르러, 혈액순환 장애를 예방하기 위한 운동기구나 운동법이 많이 개발되고는 있으나, 특히 신체의 발목부위는 심장에서 전신으로 퍼져 있는 동맥으로부터 흘러들어 온 혈액을 다시 되돌아가게 하는 정맥과 연결되는 중요한 부분이면서도 별도의 운동이 거의 이루어지지 않아 혈액순환이 원활하게 이루어지지 못하는 요인으로 작용하고 있다.
통상적으로 행해지고 있는 발목운동은 대개 편안한 자세로 다리를 뻗고 눕거나 앉아서 발목 부위를 자극한다든지 혹은 다리 근육을 수축 및 이완시키는 운동을 행함으로써 하체에 모여 있는 체액을 전신으로 순환시키기도 하고, 발목에 충격을 주어 혈관을 좁게 만들거나 다리를 떨리게 하여 혈류(血流)를 높여서 혈액순환을 보완하고 있는 실정이다.
한편, 발목운동에 대한 보조기구와 관련하여, 특허 제10-0859015호의 경우 2개의 모터를 이용함에 따라 제조원가를 상승시키게 되고, 또 디스크의 회전각도를 제한할 수 있도록 설치된 구조물이나 평기어의 작동에 따른 소음 및 진동이 발생됨은 물론 마모로 인한 장치의 내구성이 떨어지는 등의 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 예를 들어, 특허 제10-0878592호에서는 사용자의 발을 결속한 상태에서 단일 정역모터의 구동에 의해 좌우로 설치된 승강수단이 교호로 승강작동이 이루어질 수 있도록 하여 제조원가를 절감할 수 있는 동시에 평기어에 완충부재를 장착하여 진동 및 소음을 최소화시킬 수 있도록 한 발목 펌핑운동용 승강장치를 개시하고 있으나, 사용자가 발목을 일일이 결속 및 해제해야 하는 번거로움이 있으며, 발목을 결속함에 따른 혈액순환이 원활하게 이루어지지 않아 오히려 펌핑운동의 효과를 저하시키는 요인으로 지적되고 있다.
또한, 특허 제10-1245792호의 경우에는 발목을 결속치 않고 펌핑운동을 행할 수 있도록 구성하였으나, 펌핑운동을 행하는 과정에서 사용자의 발목이 원호운동을 하면서 승강한다는 점을 간과함에 따라 발목의 후측 통증을 유발하여 장시간 펌핑운동을 행할 수 없게 됨은 물론 장치의 무게와 부피가 커지고 기구물의 구성이 복잡하여 원가를 상승시키게 되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0878592호(등록일 2009.01.07.) 한국등록특허 제10-1245792호(등록일 2013.03.14.)
본 고안의 목적은 심플하고 콤팩트한 외형을 가지면서도, 편리하게 발목운동을 수행할 수 있는 구조를 가지며, 사용자가 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 받아 개인별 맞춤 발목운동을 가능하도록 하는 스마트 발목운동 보드를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 스마트 발목운동 보드는 상면에 인체의 발바닥 중족골 부위 일부와 발가락 부위가 안착되는 압력 센싱부와 인체의 발꿈치 부위가 안착되는 단차 함입부가 각각 형성되는 메인 스텝 보드; 상기 메인 스텝 보드의 하면에 형성되는 받침 다리 및 상기 압력 센싱부로부터 측정된 압력 정보를 수신하여 운동정보를 생성하는 제어부를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 단차 함입부는 고무를 포함하는 탄성소재로 이루어지거나, 상기 메인 스텝 보드를 상하방향으로 관통하는 관통구 형태로 이루어질 수 있다.
상기 받침 다리는 스프링, 고무 및 우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택된 탄성소재로 이루어질 수 있다.
상기 제어부는 사용자 단말기와 유선 또는 무선 통신을 통해 연동되어 상기 운동정보를 상기 사용자 단말기에 전송할 수 있다.
상기 메인 스텝 보드는 상기 운동정보를 표시하는 디스플레이부가 더 형성될 수 있다.
본 고안에 따른 스마트 발목운동 보드는 심플하고 콤팩트한 외형을 가지면서도, 편리하게 발목운동을 수행할 수 있는 구조를 가지며, 사용자가 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 받아 개인별 맞춤 발목운동을 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드의 전체적인 모습을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드가 사용자 단말과 무선통신에 의해 연동되는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드가 사용자 단말 및 또 다른 스마트 발목운동 보드와 무선통신에 의해 연동되는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드의 디스플레이부가 사용자의 발의 위치에 따른 압력중심점의 변화 모습을 나타낸 모식도이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 고안의 실시예들을 설명함에 있어 구체적인 수치는 실시예에 불과하다.
도 1에는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드의 전체적인 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드가 사용자 단말과 무선통신에 의해 연동되는 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드가 사용자 단말 및 또 다른 스마트 발목운동 보드와 무선통신에 의해 연동되는 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 4에는 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 발목운동 보드의 디스플레이부가 사용자의 발의 위치에 따른 압력중심점의 변화 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 고안에 따른 스마트 발목운동 보드는 상면에 인체의 발바닥 중족골 부위 일부와 발가락 부위가 안착되는 압력 센싱부(111)와 인체의 발꿈치 부위가 안착되는 단차 함입부(112)가 각각 형성되는 메인 스텝 보드(110), 상기 메인 스텝 보드(110)의 하면에 형성되는 받침 다리(120a, 120b) 및 상기 압력 센싱부(111)로부터 측정된 압력 정보를 수신하여 운동정보를 생성하는 제어부(130)를 포함하는 것으로 구성된다.
즉, 본 고안에 따른 스마트 발목운동 보드(100)는 인체의 발바닥 중족골 부위 일부와 발가락 부위가 안착되는 압력 센싱부(111)와 인체의 발꿈치 부위가 안착되는 단차 함입부(112)가 각각 형성되는 심플한 구조의 메인 스텝 보드(110)에 지표면으로부터 일정한 단차를 제공하여 상기 단차 함입부(112)에 안착되는 인체의 발꿈치 부위가 원활하게 상하방향으로 이동하며 발목운동 할 수 있도록 하는 받침 다리(120a, 120b)가 형성되고, 상기 압력 센싱부(111)로부터 측정된 압력 정보를 수신하여 운동정보를 생성하는 제어부(130)가 각각 형성됨으로써, 심플하고 콤팩트한 외형에 의해 휴대 및 보관이 편리하고, 사용자가 발목운동 보드(100)를 사용하여 편리하게 발목운동을 수행할 수 있으며, 사용자가 상기 제어부(130)를 통해 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 받아 용이한 개인별 맞춤 발목운동이 가능하도록 하는 장점이 있다.
상기 메인 스텝 보드(110) 기본 구조를 이루는 소재는 특별히 제한되지 않으며, 목재, 금속재, 가죽재, 섬유재로 이루어진 군에서 선택된 소재로 이루어질 수 있다.
상기 스마트 발목운동 보드(100)는 상기 압력 센싱부(111)에 전족부를 지지하고 발목 굴신운동(발목을 내려다 올렸다 하는 운동)을 반복하도록 구현되고 상기 단차 함입부(112)에 발의 뒷꿈치 부분부터 발이 전체적으로 통과될 수 있도록 구현됨으로써, 이를 반복하여 사용할 경우 발목의 정상 관절 가동범위 회복과 발과 발목의 근육 강화를 도모할 수 있다. 구체적으로, 상기 압력 센싱부(111)를 사용자의 발의 크기와 운동 목적에 따라 상기 메인 스텝 보드(110)에 부착하는 위치와 높이 등을 조절하여 사용자 발목의 정상 관절 가동범위 회복과 발과 발목의 근육 강화 효과를 높여줄 수 있다. 또한, 상기 메인 스텝 보드(110)에 형성되는 압력 센싱부(111)는 슬라이딩 형태로 사용자의 발의 크기 및 형태에 따라 높이를 조절하여 고정할 수 있도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 압력 센싱부(111)는 인체의 발바닥 중족골 부위와 발가락 부위 이외에 발전체를 안착시키거나, 또는 왼발이나 오른발 중 하나의 발, 또는 발의 특정한 일부분만을 안착시켜 압력의 변화를 측정하도록 형성될 수 있다.
상기 단차 함입부(112)는 인체의 발꿈치 부위가 원활하게 상하방향으로 이동할 수 있는 구조이면 특별히 그 구조가 제한되지 않으며, 예를 들어, 고무를 포함하는 탄성소재로 이루어지거나, 상기 메인 스텝 보드(110)를 상하방향으로 관통하는 관통구 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 단차 함입부(112)는 매트, 발포제, 우레탄, 스폰지, PE, 고무, 실리콘 등의 합성수지 및 하드스폰지 등으로 이루어진 시트나 판넬 구조의 탄성소재 단차 함입 블록(도시하지 않음) 형태로 형성되어 상기 메인 스텝 보드(110)에 장착되는 것으로 형성될 수도 있으며, 특별한 탄성소재의 블록 등을 사용하지 않고, 단지 관통구 형태의 빈공간으로 형성됨으로써, 발목운동 보드의 무게를 줄이고, 제조비용을 절감시키는 형태로 구현될 수 있다. 이때, 상기 단차 함입 블록은 상기 단차 함입부(112)에 탈착 가능한 구조로 구비됨으로써, 사용자의 기호와 선택에 따라 제거 또는 장착하여 사용할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 받침 다리(120a, 120b)는 상기 메인 스텝 보드(110)가 지표면으로부터 일정한 높이로 이격 되도록 단차를 제공하는 것이면 그 구조나 소재가 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 발포제, 스폰지, PE, 실리콘, 스프링, 고무 및 우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택된 탄성소재로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 받침 다리(120a, 120b)도 상기 메인 스텝 보드(110)의 하면에 탈착 가능한 형태로 결합되도록 구비됨으로써, 발목운동 보드(100)의 지속적인 사용에 의한 상기 받침 다리(120a, 120b)의 손상이나 변형 발생시 편리하게 교체될 수 있도록 형성될 수 있다. 이러한 받침 다리(120a, 120b)는 상기 메인 스텝 보드(110)의 에지(edge)부에 다리 설치용 관통구나 홈(116a, 116b)를 형성하여 탈착 가능한 구조로 형성할 수 있다.
또한, 이러한 받침다리(120a, 120b) 높이 조절이 가능한 형태로 상하 분리가능한 조립체 형태(도시하지 않음)로 형성됨으로써, 사용자가 발목운동의 높낮이를 개인의 기호나 운동수준에 맞춰 편리하게 조절할 수 있는 형태로 구현될 수 있다.
상기 제어부(130)는 사용자 단말기(200)와 유선 또는 무선 통신을 통해 연동되어 상기 운동정보를 상기 사용자 단말기에 전송하도록 구현됨으로써, 사용자가 본인의 운동시간, 운동량과 운동의 강도 등의 운동정보를 편리하게 파악하며 운동을 수행해 나가도록 할 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 사용자의 운동상태와 관련된 운동시간, 운동량과 운동의 강도 등 단순 정보 이외에 사용자의 운동에 따른 소비 칼로리, 하체 근력, 근지구력 등의 운동 효과의 측정과 분석에 대한 피드백을 사용자 단말기(200)에 더 제공하여 개인별 맞춤 발목운동이 가능하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(130)는 와이파이 통신, 블루투스 통신, 지그비(zigbee) 통신 및 RF(radio frequency) 통신 중 선택된 어느 하나의 송수신 모듈로 구성된 무선 통신부가 구비되어 상기 운동정보와 피드백 정보를 사용자 단말에 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 상기와 같은 무선통신부에 의해 사용자 단말기(200) 뿐만 아니라, 사용자의 설정에 따라서 또 다른 스마트 발목 운동보드(300)의 제어부(330)와도 상기 운동정보와 피드백 정보를 공유하거나 저장할 수 있도록 구성됨으로써, 사용자가 2대 이상의 스마트 발목운동 보드들(100, 300)을 사용하는 경우에도 자신의 최근의 운동상태와 피드백 정보를 전체적으로 편리하게 확인할 수 있도록 구현될 수 있다.
상기 제어부(130)는 프로세서(processor), 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체상에 저장될 수 있다. 여기서, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
상기 메인 스텝 보드(110)에는 상기 운동정보를 표시하는 디스플레이부(140)가 더 형성될 수 있다. 이러한 디스플레이부(140)는 상기 제어부(130)와 연동되어 사용자의 운동상태 정보를 동영상이나 그림, 그래프 등으로 표시하여 나타내도록 구현될 수 있다. 따라서 이러한 디스플레이부(140)를 통해 사용자가 편리하게 자신의 운동 정보나 운동 상태를 파악하며 발목운동을 수행함으로써, 운동의 효과를 더욱 극대화 할 수 있다.
한편, 상기 제어부(130)는 상기 압력 센싱부(111)에 의해 측정된 사용자의 운동시 발의 압력변화를 분석하여 상기 디스플레이부(140)를 통해 운동하는 동안의 전체 압력(100%)중 왼발과 오른발의 운동 비율을 산출하여 그래프를 통해 표시하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(130)는 왼발과 오른발 각각 압력중심점 및 왼발과 오른발 전체의 압력중심점 변화와 발바닥 부위별 압력중심이 가장 높은 곳과 낮은 곳의 위치를 상기 디스플레이부(140)를 통해 예를 들어, 평균 그래프 등의 형태로 표시하도록 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 고안에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 고안은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 고안의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 스마트 발목운동 보드
110: 메인 스텝 보드
120: 받침 다리
130: 제어부
140: 디스플레이부

Claims (5)

  1. 상면에 인체의 발바닥 중족골 부위 일부와 발가락 부위가 안착되는 압력 센싱부와 인체의 발꿈치 부위가 안착되는 단차 함입부가 각각 형성되는 메인 스텝 보드;
    상기 메인 스텝 보드의 하면에 형성되는 받침 다리 및
    상기 압력 센싱부로부터 측정된 압력 정보를 수신하여 운동정보를 생성하는 제어부;
    를 포함하는 스마트 발목운동 보드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단차 함입부는 고무를 포함하는 탄성소재로 이루어지거나, 상기 메인 스텝 보드를 상하방향으로 관통하는 관통구 형태로 이루어지는 스마트 발목운동 보드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 받침 다리는 스프링, 고무 및 우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택된 탄성소재로 이루어지는 스마트 발목운동 보드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자 단말기와 유선 또는 무선 통신을 통해 연동되어 상기 운동정보를 상기 사용자 단말기에 전송하는 스마트 발목운동 보드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 스텝 보드는 상기 운동정보를 표시하는 디스플레이부가 더 형성되는 스마트 발목운동 보드.
KR2020180006134U 2018-12-28 2018-12-28 스마트 발목운동 보드 KR200492353Y1 (ko)

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KR20220127432A (ko) 2021-03-10 2022-09-20 부산가톨릭대학교 산학협력단 발-발목 생체되먹임 장치

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