KR20210014232A

KR20210014232A - 족압 분석을 통한 재활치료 방법

Info

Publication number: KR20210014232A
Application number: KR1020190091429A
Authority: KR
Inventors: 송봉근
Original assignee: (주)아이유웰
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-09
Also published as: KR102284779B1

Abstract

본 발명은 족압 분석을 통한 재활치료 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 족압 분석을 통한 재활치료 방법은, 족압 측정 장치에서 측정된 사용자의 족압에 대해 분석하는 단계; 상기 사용자의 족압에 대한 분석에 따라 상기 사용자의 보행을 교정하기 위한 보행 프로그램이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 사용자가 사용하는 이동 단말기로 전송하는 단계; 상기 사용자의 보행 상태가 모니터링된 결과를 분석하는 단계; 및 상기 모니터링된 결과의 분석에 따라 상기 이동 단말기로 보행 방안이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 이동 단말기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 사용자의 정적 족압 및 동적 족압의 상태를 측정하여 사용자의 신체 상태를 확인하고, 또한, 실시간으로 사용자의 보행 상태를 모니터링하여, 사용자에게 맞는 보행 방법을 제공할 수 있어, 사용자의 보행 습관을 교정할 수 있는 효과가 있다.

Description

족압 분석을 통한 재활치료 방법{REHABILITATING METHOD USING FOOD PRESSURE ANALYSIS}

본 발명은 족압 분석을 통한 재활치료 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체의 하중에 의해 발생하는 족압을 분석하여 사용자에게 맞춤형 재활치료를 제공하는 족압 분석을 통한 재활치료 방법에 관한 것이다.

직립보행은, 두 다리로 체중을 지지하고 걷는 운동으로 인간만 할 수 있는 발달된 운동이며, 인간으로서 생활을 유지하는 기본적인 동작 및 기능이다. 그런데, 사람의 자세에 따라 두 다리에 가해지는 하중이 달라질 수 있고, 그에 따라 신체의 밸런스가 균형을 이루지 못할 수 있다.

신체의 안정된 밸런스는 생활 및 운동 시 신체의 특정 동작으로 인해 발생하라 수 있는 위험으로부터 신체를 보호하는 가장 기본이 된다. 이러한 신체의 밸런스가 저하되면 체중을 지탱하는 두 다리에 체중이 고르게 분배되지 않고 일 측으로 쏠리는 현상이 발생할 수 있다.

두 다리에 체중이 고르게 분배되지 않으면, 사용자는 정상적으로 보행하는 것이 어렵고, 이렇게 잘못된 보행이 지속되는 경우, 척추 전만증, 척추관 협착증, 무릎연골 손상, 발목염좌 및 족저근막염 등과 같은 질환이 발생할 위험이 높다.

따라서 사용자의 보행 습관을 교정하기 위해서는 전문 의료기관을 방문하여 진단 및 처방을 받아야 하지만, 전문 의료기관에서 처방을 받더라도 오랜 습관으로 굳어진 보행 습관의 교정에 오랜 시간이 소요될 뿐만 아니라 수시로 보행 습관을 모니터링하고 지속적으로 관리하는 것이 쉽지 않은 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1870759호 (2018.06.19.) 대한민국 등록특허 제10-0546447호 (2006.01.19.) 대한민국 공개특허 제10-2014-0009875호 (2014.01.23.) 대한민국 공개특허 제10-2015-0111436호 (2015.10.06.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자의 신체 밸런스와 보행 상태를 교정하기 위해 사용자의 신체 상태를 측정하고, 실시간으로 모니터링하여 사용자가 지속적으로 신체 밸런스 및 보행 상태를 교정할 수 있는 족압 분석을 통한 재활치료 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 족압 분석을 통한 재활치료 방법은, 족압 측정 장치에서 측정된 사용자의 족압에 대해 분석하는 단계; 상기 사용자의 족압에 대한 분석에 따라 상기 사용자의 보행을 교정하기 위한 보행 프로그램이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 사용자가 사용하는 이동 단말기로 전송하는 단계; 상기 사용자의 보행 상태가 모니터링된 결과를 분석하는 단계; 및 상기 모니터링된 결과의 분석에 따라 상기 이동 단말기로 보행 방안이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 이동 단말기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 족압 측정 장치에서 측정하는 사용자의 족압은, 상기 사용자가 정지된 상태에서 측정된 정적 족압 및 상기 사용자가 보행하는 상태에서 측정된 동적 족압일 수 있다.

상기 동적 족압에 대한 측정 결과는, 상기 사용자의 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 상기 사용자의 동적 족압에 대한 분포가 나타나도록 한 걸음 시간에 따른 다수의 이미지로 변환되어 출력될 수 있다.

상기 동적 족압에 대한 측정 결과는, 상기 사용자의 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 족압 측정 결과가 하나의 이미지로 합쳐져 한 걸음 별 총압력 이미지로 출력되거나 상기 사용자의 보행 중 생성되는 다수의 총압력 이미지가 조합되어 출력될 수 있다.

상기 사용자의 보행 상태에 대한 모니터링은, 상기 사용자가 착용하는 신발에 삽입되는 인솔 또는 상기 신발에 설치된 측정부에서 측정된 족압에 대한 데이터를 통해 모니터링될 수 있다.

상기 사용자의 보행 상태에 대한 모니터링 결과, 상기 족압을 분석한 결과와 비교하여 상기 사용자의 보행 상태가 호전되거나 악화된 경우, 상기 보행 방안은 상기 보행 프로그램과 다른 방안으로 안내될 수 있다.

상기 보행 프로그램은 상기 사용자가 보행의 교정을 위해 수행하는 운동에 대한 프로그램일 수 있다.

상기 이동 단말기에서 촬영된 상기 사용자의 신체에 대한 체형 영상에 대해 분석하는 단계를 더 포함하고, 상기 보행 프로그램은 상기 사용자의 족압에 대한 분석 및 상기 체형 영상에 대한 분석에 따라 상기 사용자의 보행을 교정하기 위한 보행 프로그램일 수 있다.

본 발명에 의하면, 사용자의 정적 족압 및 동적 족압의 상태를 측정하여 사용자의 신체 상태를 확인하고, 또한, 실시간으로 사용자의 보행 상태를 모니터링하여, 사용자에게 맞는 보행 방법을 제공할 수 있어, 사용자의 보행 습관을 교정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 족압 측정 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 정적 족압에 대해 분석된 화면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 동적 족압에 대해 분석된 화면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 체형 분석된 화면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 교정 보행 프로그램을 안내하는 화면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 인솔 장치를 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 인솔 장치를 도시한 개략도이다.
도 10은 사용자의 보행 중 한걸음에 해당하는 족압을 구분하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 재활치료 시스템에서 재활 치료 정보를 제공하는 이동 단말기의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 족압 분석을 통한 재활치료 방법에 대해 설명한다. 본 실시예에서, 족압 분석은 사용자의 하중에 의해 두 다리를 통해 발바닥에 가해지는 압력을 분석한다. 이러한 족압 분석을 통해 사용자의 신체에 대한 상태를 측정하는데, 사용자가 선 자세에서 신체의 무게중심, 신체의 밸런스, 발바닥의 압력 분포 및 발바닥에 가해진 압력의 최고점 등에 대한 분석을 수행할 수 있다.

이를 위해 본 실시예에서, 사용자의 정적 족압을 측정한다(S101).

정적 족압의 측정은 사용자가 바로 선 상태에서, 신체의 하중이 발바닥에 고르게 분포하는지를 분석하기 위해 측정한다. 정적 족압의 측정 결과는, 사용자 발바닥에 가해진 압력의 분포가 나타난 이미지의 형태로 나올 수 있다.

그리고 사용자의 동적 족압을 측정한다(S103).

동적 족압의 측정은 사용자가 보행할 때, 발바닥에 가해지는 압력의 분포가 시간에 따라 변화하는 패턴을 확인하기 위해 측정한다. 동적 족압의 측정 결과는, 사용자가 보행하면서 사용자 발바닥에 가해지는 압력의 변화를 확인하기 위해 시간에 따른 다수의 이미지 형태로 생성되거나 또는 동영상의 형태로 생성될 수 있다.

이때, 동적 족압에 대한 측정 결과는, 시간에 따른 다수의 이미지가 하나의 이미지로 변환된 보행 총압력 이미지의 형태도 함께 생성될 수 있다. 이때, 동적 족압에 대한 결과 중 보행 총압력 이미지는 사용자가 보행할 때 시간에 따라 발바닥의 특정 부분에 가해지는 압력들을 합친 이미지이므로, 정지 족압의 결과로 생성된 이미지와 다른 이미지일 수 있다.

상기와 같이, 정적 족압 측정 및 동적 족압 측정이 각각 완료되면, 측정된 정적 족압 및 동적 족압의 결과에 대한 족압 분석이 수행된다(S105).

정적 족압의 분석은, 정적 족압의 측정 결과에 따라 발바닥에 가해진 압력의 최고점이 어디에 위치하는지에 따라 발의 형상 및 신체의 밸런스에 대한 분석이 이루어질 수 있다.

그리고 측정된 동적 족압에 대한 분석은, 사용자가 보행할 때, 시간에 따라 발바닥에 가해진 압력이 변하는 것에 대한 분석이 수행된다. 따라서 동적 족압에 대한 분석을 통해 사용자가 어떻게 보행하는지에 대한 분석이 이루어질 수 있다. 또한, 동적 족압을 측정하여 보행 총압력 이미지를 생성하여, 사용자가 보행 시 발바닥의 어느 부분이 다른 부분보다 큰 압력을 가지며 보행하는지를 확인하는 분석이 이루어질 수 있다.

본 실시예에서 생성한 사용자의 정적 족압 이미지로부터 사용자의 정적 족압 이미지가 속하는 기준 패턴을 판단하고 생성한 사용자의 동적 족압 이미지로부터 사용자의 동적 족압 이미지가 속하는 기준 패턴을 판단하며, 정적 족압 이미지가 속하는 기준 패턴과 동적 족압 이미지가 속하는 기준 패턴의 조합으로부터 사용자의 보행 상태를 분석할 수 있다.

예를 들어, 정적 족압의 기준 패턴으로 정상, 평발, 요족, 골반 좌측 틀어짐, 골발 우측 틀어짐, 골반 전방 경사 및 골반 후방 경사 등이 기설정될 수 있고, 동적 족압의 기준 패턴으로 정상, 팔자걸음, 안짱걸음, 노인성 걸음, 종종 걸음, 성큼성큼 걸음, 실룩 걸음, 오리걸음, 까치걸음 등이 기설정될 수 있다.

따라서 상기와 같이 설정된 정적 족압 및 동적 족압에 대한 기준 패턴의 이미지나 영상을 측정된 사용자의 정적 족압 이미지 및 동적 족압 이미지와 비교하여 사용자의 정적 족압 및 동적 족압이 어떤 패턴에 속하는지 확인함으로써, 족압 분석이 이루어질 수 있다.

상기와 같이, 정적 족압 및 동적 족압에 대한 분석이 각각 이루어지면, 체형 형상 분석이 수행된다(S107).

체형 형상 분석은 사용자의 신체를 정면 및 측면을 촬영하여 촬영된 영상을 기초로 사용자의 자세에 대한 분석을 수행할 수 있다. 이러한 체형 형상 분석을 통해 사용자의 자세가 틀어져 있는지 등에 대한 분석이 이루어질 수 있다.

이렇게 족압 분석 및 체형 형상의 분석이 모두 완료되면, 사용자의 족압 및 체형 형상에 맞는 교정을 위한 보행 프로그램이 결정되어 사용자에 안내된다(S109).

교정을 위한 보행 프로그램은, 사용자가 보행을 어떻게 교정할 수 있는지에 대해 안내한다. 이때, 본 단계에서 안내되는 프로그램은 보행을 교정하기 위한 운동이나 스트레칭 방법 등에 대한 안내가 이루어질 수 있으며, 하루, 일주일 또는 한 달 단위로 사용자가 수행해야 하는 운동이나 스트레칭 프로그램 등에 대한 안내가 이루어질 수 있다.

이때, 교정을 위한 보행 프로그램은, 사용자마다 다르게 제공될 수 있다. 예컨대, 사용자의 종적 족압에 대한 분석 결과가 평발이고, 동적 족압에 대한 분석 결과가 안짱걸음으로 보행하는 경우와 사용자의 족적 족압에 대한 분석 결과가 오족이며, 동적 족압에 대한 분석 결과가 종종 걸음인 경우에 서로 다른 보행 프로그램이 제공될 수 있다.

상기와 같이, 사용자가 안내된 프로그램을 따라 지속적으로 수행할 수 있지만, 경우에 따라 프로그램의 수행을 게을리하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 사용자가 안내된 프로그램을 지속적으로 수행하더라도 수행 결과가 어떻게 나타나는지에 대해 지속적으로 모니터링할 필요가 있다.

그에 따라 사용자는 단계 S101로 회귀하여 정적 족압을 측정하는 단계부터 다시 상기의 절차를 수행할 수 있다. 앞선 단계들을 반복적으로 수행하는 것이 보행을 교정하는 재활치료의 방법으로 최상의 방법이지만, 매번 앞선 단계들을 반복하는 것이 쉽지 않다.

그에 따라 본 실시예에서, 신발이나 신발에 삽입되는 인솔 장치 등을 이용하여 사용자의 보행 상태를 모니터링한다(S111).

사용자의 보행 상태를 모니터링하기 위해 본 단계에서는 신발에 삽입되는 인솔 장치가 이용된 것에 대해 설명한다. 인솔 장치는, 신발에 삽입되는 인솔 장치에 사용자의 족압을 측정할 수 있는 인솔 족압 측정부가 설치되는데, 인솔 족압 측정부는 다수의 압력 센서를 포함할 수 있다. 따라서 사용자가 보행할 때, 사용자의 족압을 실시간으로 측정하여 사용자의 족압을 모니터링한다.

이렇게 사용자의 족압을 실시간으로 모니터링한 결과에 따라 사용자의 교정을 위한 보행 방안을 안내한다(S113).

본 단계에서 안내하는 교정을 위한 보행 방안은 단계 S109에서 안내된 교정 보행 프로그램과 동일할 수 있고, 필요에 따라 다른 보행 프로그램일 수도 있다.

즉, 모니터링 결과, 사용자의 보행 상태가 단계 S109에 대한 교정 보행 프로그램을 수행하기 전과 크게 달라지지 않은 경우, 단계 S109에서와 동일한 교정 보행 프로그램을 수행하도록 안내가 이루어질 수 있다. 하지만, 모니터링 결과, 사용자의 보행 상태가 단계 S109에서의 교정 보행 프로그램이 수행되기 전과 달라진 경우(보행 상태가 호전되거나 또는 악화된 경우), 단계 S109와 다른 교정 보행 프로그램이 안내될 수 있다.

또는, 본 단계는, 인솔 장치를 이용하여 사용자의 족압을 모니터링하여, 사용자에게 사용자의 보행 상태를 실시간으로 안내하는 것일 수 있다. 또는, 본 단계는 이동 단말기에서 사용자에게 사용자의 보행 상태를 알리기 위해 알람을 발생시킬 수도 있다.

인솔 장치에서 측정된 사용자의 족압에 대한 정보는 이동 단말기로 실시간 전송될 수 있으며, 그에 따라 이동 단말기에 사용자의 보행 상태에 대해 사용자가 확인할 수 있게 안내가 표시될 수 있다.

예컨대, 단계 S105에서 사용자의 보행이 팔자걸음인 것으로 분석된 상태에서, 이동 단말기는 단계 S111에서 인솔 장치로부터 수신된 모니터링 결과, 사용자의 보행 상태가 계속하여 팔자걸음으로 보행하는 것으로 판단하면, 사용자에게 현재 팔자걸음으로 보행하고 있음을 안내할 수 있다. 또한, 이동 단말기는, 사용자에게 발바닥의 어느 위치에 무게를 실어 걸으면 팔자걸음이 교정될 수 있음에 대한 정보를 함께 안내할 수 있다.

단계 S111 및 단계 S113은 반복적으로 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템을 도시한 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에서 재활치료 시스템은, 족압 측정 장치(100), 인솔 장치(200), 이동 단말기(300) 및 서버(400)를 포함하고, 각 구성들이 상기에서 설명한 재활치료 방법을 수행한다.

족압 측정 장치(100)는, 사용자의 정적 족압 및 동적 족압을 측정한다. 사용자의 정적 족압 측정은, 사용자는 족압 측정 장치(100)에서 가만히 선 자세를 취하고, 신체의 무게중심을 평소와 같이 취한 상태에서 측정이 이루어진다. 그에 따라 족압 측정 장치(100)는, 사용자의 정적 족압의 측정 결과로, 사용자의 정적 족압에 대한 분포가 나타나는 이미지가 출력될 수 있다.

그리고 사용자의 동적 족압 측정은, 사용자가 족압 측정 장치(100)에서 몇 걸음의 보행을 하고, 이렇게 사용자가 보행하여 측정이 이루어진다. 그에 따라 족압 측정 장치(100)는, 사용자의 동적 족압 측정 결과로, 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 사용자의 동적 족압에 대한 분포가 나타나도록 한 걸음 시간에 따른 다수의 이미지가 생성될 수 있다. 또는 사용자의 동적 족압에 대한 분포가 동영상으로 생성될 수 있다.

또한, 사용자의 동적 족압 측정 결과로, 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 족압 측정 결과가 하나의 이미지로 합쳐져 한 걸음 별 총압력 이미지로 생성되거나 보행 중 생성되는 다수의 총압력 이미지를 조합하여 생성될 수 있다.

이렇게 족압 측정 장치(100)에서 측정된 정적 족압 및 동적 족압에 대한 데이터는 사용자가 사용하는 이동 단말기(300)나 서버(400)로 전송될 수 있다.

인솔 장치(200)는, 사용자가 사용하는 신발에 삽입될 수 있다. 사용자는 인솔 장치(200)가 장착된 신발을 착용한 상태에서 보행하면, 인솔 장치(200)에서 사용자가 보행할 때의 족압을 측정할 수 있다. 이렇게 인솔 장치(200)에서 측정된 사용자의 보행 시의 족압에 대한 데이터는 이동 단말기(300) 또는 서버(400)로 전송될 수 있다.

이동 단말기(300)는, 사용자가 휴대하고, 족압 측정 장치(100)로부터 족압 측정 장치(100)에서 측정된 족압 측정 결과 및 인솔 장치(200)로부터 인솔 장치(200)에서 측정된 족압 측정 결과를 수신한다. 그리고 교정을 위한 보행 프로그램과 교정을 위한 보행 방안이 표시될 수 있다.

이러한 이동 단말기(300)는 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 노트북 등과 같이, 족압 측정 장치(100), 인솔 장치(200) 및 서버(400)와 통신을 수행할 수 있는 단말기일 수 있다. 물론, 이동 단말기(300)는 이에 한정되는 것은 아니며, 통신 기능을 포함하고 프로그램이나 어플리케이션이 설치될 수 있는 단말기이면 어떤 종류의 단말기일 수 있다.

서버(400)는 족압 측정 장치(100)에서 측정된 족압 측정 결과 및 인솔 장치(200)에서 측정된 족압 측정 결과를 수신하는데, 각각 이동 단말기(300)로부터 수신할 수 있다. 따라서 서버(400)는 수신된 족압 측정 결과에 대해 각각 분석이 이루어질 수 있다. 족압 측정 장치(100)에서 측정된 정적 족압 측정 결과를 이용하여 분석을 통해 사용자의 발이 평발인지 요족인지 판단하고, 신체가 틀어지거나 경사져 있는지에 대해 분석한다. 또한, 족압 측정 장치(100)에서 측정된 동적 족압 측정 결과를 이용하여 분석을 통해 사용자가 정상적으로 보행하는지, 팔자 보행을 하는 지 등에 대해 분석한다.

또한, 서버(400)는 이동 단말기(300)에서 촬영된 사용자의 신체에 대한 영상을 수신하여 사용자의 자세에 대한 분석을 수행한다. 그에 따라 서버(400)는, 영상을 분석하여 사용자의 신체가 기울어져 있는지 등에 대한 분석이 이루어진다.

따라서 서버(400)는 상기와 같이 분석된 결과를 사용자가 확인할 수 있도록 이동 단말기(300)로 전송한다. 또한, 서버(400)는, 상기와 같이, 분석된 결과를 기초로 사용자가 수행할 교정 보행 프로그램 및 교정 보행 방안에 대한 안내를 이동 단말기(300)로 전송한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 족압 측정 장치를 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 족압 측정 장치(100)에 대해 설명한다. 족압 측정 장치(100)는, 족압 측정부(110), 표시부(120), 저장부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.

족압 측정부(110)는 사용자가 올라설 수 있게 소정의 넓이를 가지는 판의 형상을 갖고, 사용자의 하중에 의해 발바닥에 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 족압 측정부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 너비를 가지며, 소정의 길이를 가지도록 형성되며, 길이가 너비보다 크게 형성된다. 즉, 족압 측정부(110)는 사용자가 족압 측정부(110)에 올라서서 정지한 상태에서의 족압을 측정할 수 있고, 또한, 사용자가 족압 측정부(110)에서 몇 걸음을 걸을 수 있는 길이로 형성되어 보행할 때의 족압을 측정할 수 있다. 본 실시예에서, 족압 측정부(110)의 길이는 약 2 내지 5m일 수 있다.

이를 위해 족압 측정부(110)의 상면 하부에는 다수의 센서가 배치되어, 상면에 가해진 압력을 전기신호로 변환하여 출력한다. 이때, 족압 측정부(110)는 상면에 가해진 압력을 측정하기 위해 다수의 픽셀 단위로 센서가 분포될 수 있으며, 각 픽셀에서 측정된 압력을 각각 전기신호로 변환하여 출력할 수 있다. 이러한 다수의 픽셀은 행과 열을 따라 균일하게 배열될 수 있으며, 예컨대, 36행과 48열로 배치되어 총 1728개의 픽셀로 구성될 수 있다.

따라서 상기와 같은 다수의 픽셀 단위로 배열된 센서들에서 측정된 압력은 면 단위의 값으로 환산될 수 있으며, 이렇게 환산된 압력은 이미지화되어 표시부(120)를 통해 표시될 수 있다.

표시부(120)는 족압 측정부(110)에서 측정된 압력을 시각화하여 표시한다. 이때, 표시부(120)에 표시되는 압력은 족압 측정부(110)에서 측정된 압력이 실시간으로 표시될 수 있다.

저장부(130)는 족압 측정부(110)에서 측정된 전기 신호를 저장할 수 있으며, 또한, 표시부(120)에 시각화된 정보가 저장될 수 있다.

제어부(140)는, 족압 측정부(110), 표시부(120) 및 저장부(130)를 제어하고, 족압 측정부(110)에서 측정된 압력을 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 변환하여 표시부(120)에 표시되도록 제어한다.

이때, 제어부(140)는, 족압 측정부(110)에서 소정의 시간 동안 균일한 압력이 감지되는 경우, 정적 족압에 대한 측정인 것으로 판단하고, 족압 측정부(110)에서 측정된 압력을 시각화하여 표시부(120)에 표시되도록 제어한다. 이때, 균일한 압력은 각 픽셀에 배치된 센서에서 압력이 측정될 때 측정된 압력이 소정의 범위 내에 있을 때, 제어부(140)가 균일한 압력인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 족압 측정부(110)에서 압력이 측정되는 위치가 시간에 따라 변하도록 압력이 감지되는 경우, 동적 족압에 대한 측정인 것으로 판단하며, 족압 측정부(110)에서 측정된 압력을 시각화하여 표시부(120)에 표시되도록 제어한다.

물론, 상기와 같이, 정적 족압 및 동적 족압에 대한 측정을 구분하지 않고, 제어부(140)는 족압 측정부(110)에서 압력이 감지되는 경우, 감지된 압력에 대한 신호를 실시간으로 시각화하여 표시부(120)에 표시되도록 제어할 수 있다.

제어부(140)는 표시부(120)에 시간에 따른 다수의 이미지를 이용하여 사용자의 한 걸음을 표시할 때, 왼발의 한 걸음과 오른발의 한 걸음에 대응되는 이미지를 서로 매핑하여 표시할 수 있다. 예컨대, 왼발의 한 걸음에 소요되는 시간(t1)과 오른발의 한 걸음에 소요되는 시간(t2)은 서로 같을 수 있지만, 왼발의 한 걸음에 소요되는 시간(t1)과 오른발의 한 걸음에 소요되는 시간(t2)이 서로 상이할 수 있다. 따라서 제어부(140)는 표시부(120)에 왼발 및 오른발의 한걸음에 해당하는 이미지를 매핑할 때, 왼발 또는 오른발의 한걸음에 소요되는 시간과 무관하게 왼발의 한걸음시 측정되는 족압과 오른발의 한걸음시 측정되는 족압을 동일한 개수의 이미지로 각각 생성한 다음, 시간에 따라 순차적으로 매핑할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 왼발 한 걸음에 소요되는 시간(t1) 동안 측정되는 족압으로부터 n개의 이미지를 생성하고 오른발의 한 걸음에 소요되는 시간(t2) 동안 측정되는 족압으로부터 n개의 이미지를 생성하며, 생성한 왼발과 오른발의 다수의 이미지를 서로 매핑하는데, 예를 들어 왼발의 7번째 이미지와 오른발의 7번째 이미지를 매핑하여 표시부(120)에 표시할 수 있다.

또한, 족압 측정부에서 사용자의 동적 족압을 측정하는 경우 사용자의 왼쪽 발과 오른발은 동시에 족압 측정부의 상면에 접촉할 수 있는데, 제어부(140)는 족압 측정부(110)에서 왼발 또는 오른발의 족압이 감지되는 시점과 감지되는 영역에 기초하여 보행 중 사용자의 한 걸음에 해당하는 족압 이미지를 구분하여 생성할 수 있다.

한편, 제어부(140)는 족압 측정 장치에서 한걸음에 해당하는 동적 족압을 판단하는데, 보행시 사용자의 오른발과 왼발은 순차적으로 족압 측정부를 가압하며 보행 중 오른발과 왼발이 족압 측정부를 동시에 가압하기도 한다. 예를 들어 사용자의 오른발 앞꿈치가 족압 측정부를 가압하고 있는 상태에서 동시에 사용자의 왼발 뒤꿈치가 족압 측정부를 가압하기 시작한다.

따라서 오른발 또는 왼발의 한걸음에 해당하는 족압을 서로 구분하여야 하는데, 제어부(140)는 가압 위치의 변화와 가압 시점을 통해 오른발 또는 왼발의 한걸음에 해당하는 족압을 서로 구분할 수 있다.

도 10을 참고로 보행 중 한걸음에 해당하는 족압을 구분하는 일 예를 살펴보면, 제어부(140)는 족압 측정부(110)에서 최초 가압되는 지점을 기준으로 일정 면적을 가지는 탐색 영역을 설정하고 탐색 영역에서 측정되는 족압을 오른발 또는 왼발의 한걸음에 해당하는 족압으로 구분한다.

즉, 제어부(140)는 족압 측정부(110)에 최초 가압되는 지점을 기준으로 일정한 면적을 가지는 탐색 영역(A)을 설정하고 탐색 영역(A)에서 측정되는 족압을 오른발 또는 왼발 한걸음에 해당하는 족압으로 구분하며, 탐색 영역(A)를 벗어난 다른 지점에서 최초 가압되는 지점을 기준으로 일정한 면적을 가지는 탐색 영역(B)을 설정하고 탐색 영역(B)에서 측정되는 족압을 오른발 또는 왼발 한걸음에 해당하는 족압으로 구분하게 된다.

바람직하게, 족압 측정부(110)에 가상의 기준선(L)을 설정하여 기준선(L) 좌측에서 감지되는 가압은 왼발 한걸음에 해당하는 족압으로 구분하며, 기준선(L) 우측에서 감지되는 가압은 오른쪽 한걸음에 해당하는 족압으로 구분할 수 있다.

따라서 기준선 우측에서 최초 가압되는 지점을 기준으로 설정된 탐색 영역(A)에서 시간 흐름에 따라 연속 측정되는 족압을 오른쪽 한걸음에 해당하는 족압으로 구분하여 오른발 한걸음의 족압 이미지를 생성하고, 기준선 좌측에서 최초 가압되는 지점을 기준으로 설정된 탐색 영역(B)에서 시간 흐름에 따라 연속 측정되는 족압을 왼발 한걸음에 해당하는 족압으로 구분하여 왼발 한걸음의 족압 이미지를 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 정적 족압에 대해 분석된 화면을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하여, 서버(400)에서 분석되어 이동 단말기(300)로 전송된 정적 족압에 대한 분석 결과의 일례에 대해 설명한다. 정적 족압에 대한 분석은 도시된 바와 같이, 발바닥의 족압이 분포된 이미지로 제공될 수 있다. 그리고 분석 결과 사용자의 족압이 정상적인지, 아니면 평발이거나 요족인지에 대한 판단 결과가 표시될 수 있다. 또한, 필요에 따라 신체의 골반이 틀어지거나 기울어진 경우에 대한 결과도 표시될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 사용자가 정적 족압을 측정한 이력이 하부에 표시될 수 있으며, 또한, 필요에 따라 분석된 결과에 따른 전문가와의 상담 내역이 표시될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 동적 족압에 대해 분석된 화면을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하여, 서버(400)에서 분석되어 이동 단말기(300)로 전송된 동적 족압에 대한 분석 결과의 일례에 대해 설명한다. 동적 족압에 대하나 분석은 도시된 바와 같이, 사용자가 보행할 때, 족압 측정 장치(100)에서 측정되는 족압에 대한 변화를 시간에 따라 나타낸 다수의 이미지를 이용하여 분석될 수 있다. 또는 다수의 이미지가 합쳐진 총압력 이미지를 이용하여 분석될 수 있다. 따라서 독적 족압에 대해 분석된 화면에, 족압에 대한 변화를 시간에 따라 나타낸 다수의 이미지와 총압력 이미지가 함께 표시될 수 있다.

이렇게 동적 족압이 측정된 결과에 따라 사용자가 어떤 방식으로 보행하는지를 분석할 수 있다. 도시된 도면에는 보행 상태가 정상적인 것에 대해 도시되어 있지만, 예컨대, 하이힐과 같이 굽이 높은 구두를 주로 신는 여성의 경우, 대체로 발의 앞꿈치 부분만을 이용하여 보행하는 경우가 많다. 따라서 이렇게 하이힐 등의 구두를 주로 신는 사용자의 보행 총압력 이미지는 앞꿈치 부분이 가장 높은 압력이 나타나는 것으로 표시될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 체형 분석된 화면을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하여, 이동 단말기(300)에서 촬영된 사용자의 체형에 대해 서버(400)에서 분석된 다음 다시 이동 단말기(300)로 전송된 분석 결과의 일례에 대해 설명한다. 서버(400)는 이동 단말기(300)에서 촬영된 이미지에 대해 영상 분석을 통해 사용자의 자세가 올바른지 아니면 어느 한쪽으로 치우쳐 있는지 등의 체형을 분석할 수 있다.

예컨대, 서버(400)는 이동 단말기(300)에서 촬영된 영상에 나타난 사용자의 어께 선이 수평을 이루는지, 사용자의 좌우 골반이 수평을 이루는지, 또는 사용자의 중심을 지나는 수직선을 기준으로 양쪽이 대칭되는지 등에 대한 영상 분석을 통해 사용자의 자세에 대한 분석을 수행한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 방법의 교정 보행 프로그램을 안내하는 화면을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하여, 서버(400)에서 족압 측정 장치(100)에서 측정된 정적 족압 및 동적 족압에 대한 분석과 체형 영상에 대한 분석 결과, 사용자가 수행할 교정을 위한 보행 프로그램에 대해 사용자에게 안내하는 것에 대해 설명한다. 이러한 보행 프로그램은 서버(400)에서 이동 단말기(300)로 전송되며, 이동 단말기(300)에서 사용자가 확인할 수 있도록 표시된 것이다.

일례로, 사용자가 팔자걸음으로 보행하는 경우, 이를 교정하기 수행해야하는 운동들이 표시될 수 있다. 이때, 각 운동들의 수행횟수나 반복하는 시점은 운동에 따라 다를 수 있다.

교정 보행 프로그램은, 사용자마다 교정하고자 하는 보행이 다르므로, 보행자마다 다른 프로그램이 안내될 수 있다. 이러한 교정 프로그램은, 사용자에게 하루에 5개 내지 8개의 운동 종목을 15분 내지 30분정도 진행할 수 있도록 제공될 수 있다. 운동 종목은, 스트레칭, 맨몸 운동, 소도구 운동, 기구 운동 등일 수 있으며, 운동 종목에 따른 운동 자세 등을 알려주는 영상이 함께 제공될 수 있다.

또한, 동일한 문제가 있는 사용자라할지라도 사용자마다 체형이 다르고, 또한 족압 측정 장치(100)에서 측정된 정적 족압이나 동적 족압의 측정 결과가 다르므로, 사용자마다 다른 프로그램이 안내될 수 있다. 즉, 일례로, 서로 다른 사용자가 동일하게 파자걸음 교정운동에 대한 안내가 이루어진 경우에, 한 사용자는 도 7에 도시된 바와 같이, 목 주무르기, 가슴 펴기, 손목 비틀기, 허리 비틀기, 전신 펴기 및 몸통 늘리기의 운동을 수행하도록 안내되지만, 다른 사용자는 가슴 펴기나 손목 비틀기 등의 운동은 필요하지 않아 이를 제외한 다른 운동만 수행하도록 안내될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 인솔 장치를 도시한 블록도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활치료 시스템의 인솔 장치를 도시한 개략도이다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 인솔 장치(200)에 대해 설명한다. 인솔 장치(200)는, 인솔부, 인솔 족압 측정부(210), 인솔 저장부(230), 인솔 통신부(220) 및 인솔 제어부(240)를 포함한다.

인솔부는 신발의 내부에 삽입되어 사용자가 신발을 착용할 때, 사용자의 발바닥과 밀착된다.

인솔 족압 측정부(210)는 다수의 압력 센서를 포함한다. 따라서 인솔 족압 측정부(210)는 다수의 압력 센서에서 측정된 압력에 따라 사용자가 보행할 때의 족압을 측정한다. 이때, 다수의 압력 센서는 인솔부 전체에 걸쳐 고르게 분포되어 배치될 수 있다.

이렇게 다수의 압력 센서가 인솔부 전체에 걸쳐 분포되더라도 인솔 족압 측정부(210)에서 측정되는 족압 데이터보다 족압 측정 장치(100)에서 측정되는 족압 데이터가 더 좋을 수 있다. 따라서 보다 정확한 족압을 측정하는 것은 족압 측정 장치(100)를 이용하는 것이 바람직하지만, 인솔 족압 측정부(210)를 이용하는 것은, 평소에 사용자가 보행하는 것을 모니터링하기 위함이다.

인솔 통신부(220)는 인솔 족압 측정부(210)에서 측정된 족압에 대한 데이터를 이동 단말기(300) 측으로 전송한다. 이때, 인솔 통신부(220)는 이동 단말기(300)와 근거리 통신망을 통해 통신할 수 있고, 필요에 따라 이동통신망이나 wifi 통신망을 통해 통신이 이루어질 수도 있다.

인솔 저장부(230)는 인솔 족압 측정부(210)에서 측정된 족압 데이터를 저장한다.

인솔 제어부(240)는 인솔 족압 측정부(210)에서 족압 데이터를 측정하도록 제어하고, 측정된 족압 데이터가 이동 단말기(300) 측으로 전송되도록 인솔 통신부(220)를 제어한다. 또한, 인솔 제어부(240)는 측정된 족압 데이터가 저장되도록 인솔 저장부(230)를 제어한다.

상기와 같이, 측정된 족압 데이터는 이동 단말기(300)를 거처 서버(400)로 전송된다. 따라서 서버(400)는 인솔 장치(200)에서 수신된 족압 데이터를 이용하여 사용자의 평소 보행에 대해 분석을 수행할 수 있다. 그리고 서버(400)는 인솔 장치(200)에서 측정된 족압 데이터를 이용하여 교정 보행 프로그램을 수정한 교정 보행 방안을 사용자가 확인할 수 있도록 이동 단말기(300)로 안내할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 재활치료 시스템에서 재활 치료 정보를 제공하는 이동 단말기의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.

도 11을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(330)는 단말기 통신부(310)를 통해 서버로부터 재활 치료 컨텐츠를 수신하고 수신한 재활 치료 컨텐츠를 저장부(350)에 등록 저장한다. 제어부(330)는 사용자 인터페이스부(370)를 통해 입력되는 사용자 명령에 따라 저장부(350)에 등록된 재활 치료 컨텐츠를 재생하여 디스플레이부(390)를 통해 출력하여 사용자에 제공할 수 있다. 사용자는 디스플레이부(390)를 통해 제공되는 재활 치료 컨텐츠를 통해 사용자의 신체 상태나 보행 상태를 치료하기 위한 재활 치료를 수행할 수 있다.

한편, 제어부(330)는 단말기 통신부(310)를 통해 인솔 장치로부터 사용자의 보행 중 족압 정보를 실시간 또는 주기적으로 수신하는데, 제어부(330)는 사용자 인터페이스부(370)를 통해 입력되는 모드 선택 명령에 따라 사용자의 보행 중 족압 정보를 모니터링하는 모니터링 모드를 수행하거나 사용자의 보행을 통해 재활 치료하는 치료 모드를 수행할 수 있다.

제어부(330)는 모니터링 모드가 선택되는 경우, 인솔 장치로부터 수신되는 족압 정보를 저장부(350)에 저장하며, 사용자 인터페이스부(370)를 통해 모니터링 조회 명령이 입력되는 경우 저장부(350)에 저장된 족압 정보에 기초하여 사용자의 보행 시간과 보행 횟수에 대한 정보를 제공하며 재활 치료 컨텐츠에서 제공하는 기준 족압과 사용자의 실제 족압을 비교하여 전체 보행 시간 중 기준 족압으로 보행한 정상 보행 시간 비율을 계산하여 사용자에 제공하거나 전체 보행 횟수 중 기준 족압으로 보행한 정상 보행 횟수 비율을 계산하여 디스플레이부(390)를 통해 사용자에 제공할 수 있다. 바람직하게, 제어부(330)는 1일, 1주일, 1달 등과 같이 단위 시간별로 정상 보행 시간 비율 또는 정상 보행 횟수 비율에 대한 정보를 제공할 수 있는데, 사용자 또는 건강 관리자는 단위 시간별 정상 보행 시간 비율 또는 정상 보행 횟수 비율을 통해 사용자의 치료 진행 상태를 판단할 수 있다.

한편, 제어부(330)는 치료 모드가 선택되는 경우, 인솔 장치로부터 실시간으로 수신한 족압 정보와 재활 치료 컨텐츠에서 제공하는 기준 족압을 실시간으로 비교하여 비교 결과를 디스플레이부(390)를 통해 사용자에 제공할 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스부(370)를 통해 치료 모드를 수행하는 시간, 예를 들어 10분, 30분, 1시간 등과 같이 치료 시간을 선택하며, 정상 알람 또는 비정상 알람 중 어느 1개의 알람 모드를 선택할 수 있는데, 정상 알람 모드로 선택되는 경우 선택된 치료 시간 동안 인솔 장치로부터 수신되는 족압 정보와 기준 족압을 실시간으로 비교하여 보행시마다 수신되는 족압 정보가 기준 족압과 일치하는 경우 사용자에 알람을 제공하여 사용자가 재활 치료 컨텐츠에 따라 보행하고 있음을 실시간으로 사용자에 알릴 수 있다. 한편, 비정상 모드로 선택되는 경우 선택된 치료 시간 동안 인솔 장치로부터 수신되는 족압 정보와 기준 족압을 실시간으로 비교하여 보행시마다 수신되는 족압 정보와 기준 족압이 서로 일치하지 않는 경우 사용자에 알람을 제공하여 사용자가 재활 치료 컨텐츠에 따른 보행과 상이하게 보행하고 있음을 실시간으로 사용자에 알릴 수 있다.

이와 같이 치료 모드를 통해 사용자가 선택한 치료 시간 동안 재활 치료 컨텐츠에 따라 집중적으로 보행 치료를 수행할 수 있는데, 더욱 바람직하게 알람 모드를 선택하여 치료 시간 동안 사용자의 실제 보행이 정상적인지 또는 비정상인지 실시간으로 확인하며 치료를 수행할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

100: 족압 측정 장치
110: 족압 측정부
120: 표시부
130: 저장부
140: 제어부
200: 인솔 장치
205: 인솔부
210: 인솔 족압 측정부
220: 인솔 통신부
230: 인솔 저장부
240: 인솔 제어부
300: 이동 단말기
400: 서버

Claims

족압 측정 장치에서 측정된 사용자의 족압에 대해 분석하는 단계;
상기 사용자의 족압에 대한 분석에 따라 상기 사용자의 보행을 교정하기 위한 보행 프로그램이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 사용자가 사용하는 이동 단말기로 전송하는 단계;
상기 사용자의 보행 상태가 모니터링된 결과를 분석하는 단계; 및
상기 모니터링된 결과의 분석에 따라 상기 이동 단말기로 보행 방안이 상기 사용자에게 안내되도록 상기 이동 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 재활치료 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 족압 측정 장치에서 측정하는 사용자의 족압은, 상기 사용자가 정지된 상태에서 측정된 정적 족압 및 상기 사용자가 보행하는 상태에서 측정된 동적 족압인 재활치료 방법.
청구항 2에 에 있어서,
상기 동적 족압에 대한 측정 결과는, 상기 사용자의 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 상기 사용자의 동적 족압에 대한 분포가 나타나도록 한 걸음 시간에 따른 다수의 이미지로 변환되어 출력되는 재활치료 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 동적 족압에 대한 측정 결과는, 상기 사용자의 한 걸음의 보행에 따라 변화하는 족압 측정 결과가 하나의 이미지로 합쳐져 한 걸음 별 총압력 이미지로 출력되거나 상기 사용자의 보행 중 생성되는 다수의 총압력 이미지가 조합되어 출력되는 재활치료 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 사용자의 보행 상태에 대한 모니터링은, 상기 사용자가 착용하는 신발에 삽입되는 인솔 또는 상기 신발에 설치된 측정부에서 측정된 족압에 대한 데이터를 통해 모니터링되는 재활치료 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 사용자의 보행 상태에 대한 모니터링 결과, 상기 족압을 분석한 결과와 비교하여 상기 사용자의 보행 상태가 호전되거나 악화된 경우, 상기 보행 방안은 상기 보행 프로그램과 다른 방안으로 안내되는 재활치료 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 보행 프로그램은 상기 사용자가 보행의 교정을 위해 수행하는 운동에 대한 프로그램인 재활치료 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 이동 단말기에서 촬영된 상기 사용자의 신체에 대한 체형 영상에 대해 분석하는 단계를 더 포함하고,
상기 보행 프로그램은 상기 사용자의 족압에 대한 분석 및 상기 체형 영상에 대한 분석에 따라 상기 사용자의 보행을 교정하기 위한 보행 프로그램인 재활치료 방법.