KR20210004728A - 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템은

Description

센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템{Injury management system based on sports stocking with sensor}
본 발명은 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 단순한 스포츠 스타킹 기능만을 수행하는 것이 아니라 스포츠 스타킹이 착용된 신체부위의 운동정보를 검출하는 센서를 구비하여 사용자의 운동동작 특성이나 부상 발생원인이 분석될 수 있도록 하는 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 운동 분석평가 시스템은 운동과정을 계측 평가하여 운동 소화상태와 건강상태를 파악할 수 있도록 한 것이다. 이와 같은 운동 분석평가 시스템은 지면반력 측정시스템과, 근전도 측정시스템 및 영상촬영 측정시스템 등이 개발되어 사용되고 있다.
지면발력 측정시스템은 지면반력기를 이용하여 보행을 분석하여서 X, Y, Z 축 상의 힘 성분을 측정 분석하여 모멘텀 값을 포함한 총 6개의 데이터를 생성하여 이루어지는 시스템이고, 근전도 측정시스템은 전극과 증폭기 및 기록기로 구성된 근전도계를 기반으로 근육의 전기 활동을 기록하여 근육의 수축 및 피로도를 측정하는 시스템이며, 영상촬영 측정시스템은 인식마커를 운동자의 몸에 부착하고 카메라로 이를 촬영하여 인식마커를 위치를 분석하는 시스템이다.
그러나 상기와 같은 운동 분석평가 시스템은 구성이 복잡한 한계가 있었으며, 운동과정에서 부상 발생여부를 판단하여 부상이 발생되는 상황에 대한 분석을 수행할 수 있는 기술의 개발은 현재까지 이루어지지 않고 있는 실정이었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1221784호 "카메라를 이용한 운동 분석평가 시스템 및 그 제어방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 사용자의 무릎 상측 부위까지 착용되는 스타킹 본체에 복수의 기울기 감지센서가 장착되어 사용자 신체부위의 운동정보가 검출/분석되는 단순 구성을 통해서도 사용자의 운동동작 특성이나 부상 발생원인이 분석될 수 있도록 하는 새로운 형태의 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 사용자의 무릎 상측 부위까지 착용되는 스타킹 본체(100); 스타킹 본체(100)의 설정지점에 각각 장착되어 해당 지점의 운동정보를 센싱하게 되는 신체부위 운동정보 검출센서(200); 신체부위 운동정보 검출센서(200)로부터 스타킹 본체(100)가 착용된 사용자 신체부위의 운동정보를 전달받아 분석하게 되는 분석장치(400);를 포함하는 구성으로 이루어지고,
상기 스타킹 본체(100)는, 발바닥 일부분과 발등 일부분을 감싸는 하부 밴드(110);와 발목 부위로부터 무릎 상측 부위까지 다리부위를 감싸는 본체 밴드(120);를 포함하는 구성으로 이루어지되, 상기 하부 밴드(110)와 본체 밴드(120)는 밀폐된 내부공간(140)을 형성하는 이중 시트 구조로 이루어져 외부로부터의 에어공급을 통해 팽창하여 다리 부위가 보호될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에서 상기 신체부위 운동정보 검출센서(200)는, 센싱위치 기울기정보를 검출하는 복수의 기울기 감지센서(210)를 포함하는 구성으로 이루어지되, 복수의 기울기 감지센서(210)는 사용자의 무릎 상측 부위, 발목 부위, 발등 부위를 포함하는 부위에 각각 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에서 상기 분석장치(400)는, 복수의 기울기 감지센서(210)로부터 센싱위치 기울기정보를 전달받아 다리움직임 각도정보를 누적적으로 산출하는 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410); 정상 다리움직임 각도정보가 데이터베이스화되어 있는 움직임 판단 기준정보 DB(420); 상기 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410)으로부터 전달되는 다리움직임 각도정보의 시계열 변동을 상기 움직임 판단 기준정보 DB(420)로부터 전달되는 정상 다리움직임 각도정보를 기준으로 분석하여 신체균형 흐트림 정보, 착지 불안정 정보를 포함하는 비정상 움직임 분석정보를 산출하게 되는 사용자 움직임 특성정보 검출유닛(430);을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에 의하면, 단순한 스포츠 스타킹 기능만을 수행하는 것이 아니라 스포츠 스타킹이 착용된 신체부위의 운동정보를 검출하는 센서를 구비하여 사용자의 운동동작 특성이나 부상 발생원인이 분석되므로, 스포츠 스타킹의 기능성이 향상되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템에 의하면, 사용자의 무릎 상측 부위까지 착용되는 스타킹 본체에 복수의 기울기 감지센서가 장착되어 사용자 신체부위의 운동정보가 검출/분석되는 단순 구성을 통해서도 사용자의 운동동작 특성이나 부상 발생원인이 분석되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템의 기본 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스타킹 본체가 사용자의 다리 부위에 착용된 상태를 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스타킹 본체를 이루는 본체 밴드의 내부공간으로 에어공급이 수행되는 구조를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템의 제어구성 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 스포츠 스타킹, 운동정보 검출센서, 기울기 감지센서, 에어공급장치, 운동분석 알고리즘 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템(1)은 도 1에서와 같이 스타킹 본체(100), 신체부위 운동정보 검출센서(200), 분석장치(400)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
스타킹 본체(100)는 도 2에서와 같이 사용자의 무릎 상측부위까지 착용되는 것으로, 일반적인 스포츠 스타킹 소재가 사용될 수 있다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 스타킹 본체(100)는 발바닥 일부분과 발등 일부분을 감싸는 하부 밴드(110), 발목 부위로부터 무릎 상측 부위까지 다리부위를 감싸는 본체 밴드(120)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
특히 하부 밴드(110)와 본체 밴드(120)는 도 3에서와 같이 밀폐된 내부공간(140)을 형성하는 이중 시트 구조로 이루어져 에어공급장치(500)로부터 에어를 공급받아 팽창하면서 다리 부위가 보호될 수 있도록 한다. 이를 위하여 스타킹 본체(100)에는 도 2와 도 3에서와 같은 특정 지점에 에어공급용 개폐구(130)가 형성된다. 에어공급용 개폐구(130)에 에어공급장치(500)의 에어공급호스(510)가 장착되면서 내부공간(140)으로 에어가 유입된다. 에어공급장치(500)로는 에어펌프 등이 사용될 수 있다.
신체부위 운동정보 검출센서(200)는 스타킹 본체(100)의 설정지점에 각각 장착되어 해당 지점의 운동정보를 센싱하게 되는 센서이다. 이를 위한 신체부위 운동정보 검출센서로는 기울기 감지센서(210), 가속도 센서, 각속도 센서, 자이로 센서 등이 사용될 수 있고, 신체부위 운동정보 검출센서(200)는 기울기 감지센서(210), 가속도 센서, 각속도 센서, 자이로 센서 등의 조합으로 이루어질 수 있다.
특히 본 발명의 실시예에 따른 신체부위 운동정보 검출센서(200)는 센싱위치 기울기정보를 검출하는 복수의 기울기 감지센서(210)를 포함하는 구성으로 이루어지는데, 복수의 기울기 감지센서(210)는 도 2에서와 같이 사용자의 무릎 상측 부위, 발목 부위, 발등 부위를 포함하는 부위에 각각 배치될 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 스타킹 본체(100)에는 도 4에서와 같이 기울기 감지센서(210)와 연결되는 컨트롤러(300)가 구비되는데, 컨트롤러(300)는 메모리(310)와 통신모듈(320)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
메모리(310)는 복수의 기울기 감지센서(210)로부터 센싱위치 기울기정보를 전달받아 저장하는 것이고, 통신모듈(320)은 메모리(310)로부터 센싱위치 기울기정보를 전달받아 분석장치(400)로 전송하는 것이다. 통신모듈(320)은 사용자의 운동 완료 후, 컨트롤러(300)와 분석장치(400)가 서로 연결된 상태에서 센싱위치 기울기정보를 분석장치(400)로 전송할 수도 있고, 사용자의 운동 중 실시간으로 센싱위치 기울기정보를 분석장치(400)로 전송할 수도 있다.
분석장치(400)는 신체부위 운동정보 검출센서(200)로부터 스타킹 본체(100)가 착용된 사용자 신체부위의 운동정보를 전달받아 분석하게 되는 것으로, 스포츠 수행시 예기치 못한 균형 흐트림 상황, 불안정한 점프로부터의 착지 상황, 부상 상황에 대한 분석정보를 산출하게 된다.
이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 분석장치(400)는 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410), 움직임 판단 기준정보 DB(420), 사용자 움직임 특성정보 검출유닛(430)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410)은 복수의 기울기 감지센서(210)로부터 센싱위치 기울기정보를 전달받아 다리움직임 각도정보를 누적적으로 산출하는 유닛이다.
움직임 판단 기준정보 DB(420)는 정상 다리움직임 각도정보가 데이터베이스화되어 있는 유닛이다.
사용자 움직임 특성정보 검출유닛(430)은 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410)으로부터 전달되는 다리움직임 각도정보의 시계열 변동을 움직임 판단 기준정보 DB(420)로부터 전달되는 정상 다리움직임 각도정보를 기준으로 분석하여 신체균형 흐트림 정보, 착지 불안정 정보를 포함하는 비정상 움직임 분석정보를 산출하게 되는 유닛이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템(1)은 사용자의 무릎 상측 부위까지 착용되는 스타킹 본체(100)에 복수의 기울기 감지센서(210)가 장착되어 사용자 신체부위의 운동정보가 검출/분석되는 단순 구성을 통해서도 사용자의 운동동작 특성이나 부상 발생원인이 분석될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템
100 : 스타킹 본체
110 : 하부 밴드
120 : 본체 밴드
130 : 에어공급용 개폐구
140 : 내부공간
200 : 신체부위 운동정보 검출센서
210 : 기울기 감지센서
300 : 컨트롤러
310 : 메모리
320 : 통신모듈
400 : 분석장치
410 : 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛
420 : 움직임 판단 기준정보 DB
430 : 사용자 움직임 특성정보 검출유닛
500 : 에어공급장치
510 : 에어공급호스

Claims (3)

  1. 사용자의 무릎 상측 부위까지 착용되는 스타킹 본체(100);
    스타킹 본체(100)의 설정지점에 각각 장착되어 해당 지점의 운동정보를 센싱하게 되는 신체부위 운동정보 검출센서(200);
    신체부위 운동정보 검출센서(200)로부터 스타킹 본체(100)가 착용된 사용자 신체부위의 운동정보를 전달받아 분석하게 되는 분석장치(400);를 포함하는 구성으로 이루어지고,
    상기 스타킹 본체(100)는,
    발바닥 일부분과 발등 일부분을 감싸는 하부 밴드(110);와 발목 부위로부터 무릎 상측 부위까지 다리부위를 감싸는 본체 밴드(120);를 포함하는 구성으로 이루어지되, 상기 하부 밴드(110)와 본체 밴드(120)는 밀폐된 내부공간(140)을 형성하는 이중 시트 구조로 이루어져 외부로부터의 에어공급을 통해 팽창하여 다리 부위가 보호될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신체부위 운동정보 검출센서(200)는,
    센싱위치 기울기정보를 검출하는 복수의 기울기 감지센서(210)를 포함하는 구성으로 이루어지되,
    복수의 기울기 감지센서(210)는 사용자의 무릎 상측 부위, 발목 부위, 발등 부위를 포함하는 부위에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분석장치(400)는,
    복수의 기울기 감지센서(210)로부터 센싱위치 기울기정보를 전달받아 다리움직임 각도정보를 누적적으로 산출하는 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410);
    정상 다리움직임 각도정보가 데이터베이스화되어 있는 움직임 판단 기준정보 DB(420);
    상기 다리움직임 각도 누적정보 산출유닛(410)으로부터 전달되는 다리움직임 각도정보의 시계열 변동을 상기 움직임 판단 기준정보 DB(420)로부터 전달되는 정상 다리움직임 각도정보를 기준으로 분석하여 신체균형 흐트림 정보, 착지 불안정 정보를 포함하는 비정상 움직임 분석정보를 산출하게 되는 사용자 움직임 특성정보 검출유닛(430);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서 장착형 스포츠 스타킹 기반 부상관리시스템.
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