KR20240045327A - 경골 충격 흡수 장치 및 방법 - Google Patents
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-
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Abstract
경골 충격 흡수 데이터 수집 및 처리에 관한 장치 및 방법은, 사용자의 경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집하기 위한 센서 유닛, 데이터 처리 및 저장 디바이스, 하우징 유닛, 및 경골과 같은 신체 일부분에 센서를 부착하기 위한 부착 수단을 포함한다. 수집되고 처리된 데이터는 부상 최소화, 골밀도 증가 및 체중 감소와 같은 목적을 위한 충격 최적화를 위해 근육 사용을 최적화하도록 사용자를 지도하기 위해 사용된다.
Description
본 발명은 보행 및 다른 체중 지탱 활동 동안에 충격 흡수를 모니터링하고 최적화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시 형태는 골관절염과 같은 근골격 부상 및/또는 통증의 치료, 관리 및 예방; 체중 감량; 걷고 달리는 하지 기능의 최적화에 적용될 수 있다.
걷기와 달리기는 기능적, 스포츠 또는 여가 목적을 가질 수 있는 일상 활동이다. 이러한 활동은 시간이 지남에 따라 인체의 마모와 인열(tear)에 기여하게 된다. 일상적인 보행 활동(걷기 또는 달리기) 중의 충격 흡수는 일반적으로 가능한 한 효율적이지 않다. 이러한 비효율성의 원인은 확실하게 밝혀지지 않았지만, 실제로 걸음걸이의 이러한 비효율성에 기여하는 충격 흡수를 제공하는 운동화의 출현으로 인해 기여 받을 수 있다. 이러한 외부 충격 흡수는 신체와 뇌 자체의 충격 흡수 능력을 감소시키고 운동화의 외부 충격 흡수에 의존할 수 있는 기회를 신체와 뇌에 잠재적으로 제공하는 것으로 생각된다.
다른 이론은, 진화가 근육의 충격 흡수 기능을 감소시킴으로써 에너지 소비 측면에서 보행 과정의 효율을 증가시켰다는 것을 시사한다. 이는 충격 흡수 기능을 증가시켜야 하는 경조직(즉, 뼈, 관절, 연골 등)의 희생으로 온다. 이로 인해, 부상 위험이 커지고 골관절염과 같은 퇴화 부상이 더 일찍 시작된다.
종래 기술과 관련된 하나 이상의 단점 또는 한계를 해결 또는 개선하거나, 적어도 유용한 대안을 제공하는 것이 요망된다.
본 발명에 따르면, 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는,
사용자의 경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집하기 위한 센서 유닛;
데이터 저장 디바이스;
배터리 또는 충전 유닛;
처리된 데이터를 사용자 디바이스에 전송하도록 구성된 통신 유닛; 및
센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 데이터 저장 디바이스, 배터리 또는 충전 유닛 및 통신 유닛을 수용하고, 센서 유닛이 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록 사용자의 신체에 고정 또는 부착되도록 구성되는 하우징 유닛; 및
센서 유닛에 연결되는 마이크로프로세서 유닛을 포함하며,
마이크로프로세서 유닛은,
충격 흡수 데이터를 처리하여 충격 흡수 성능 데이터를 생성하고;
충격 흡수 성능 데이터를 데이터 저장 디바이스에 저장하며; 그리고
통신 유닛을 통해 충격 흡수 성능 데이터를 사용자 디바이스에 전송하도록 구성되며,
충격 흡수 성능 데이터는, 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 개선하도록 피드백을 생성하고 사용자에게 제공하기 위해 피드백 모듈에 의해 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하는 장치를 사용하여 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법이 더 제공되고, 그 장치는 센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 데이터 저장 디바이스 및 통신 유닛을 포함하고, 본 방법은,
사용자가 장치를 착용한 상태에서 사용자의 경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 센서 유닛으로 수집하는 단계;
수집된 충격 흡수 데이터를 처리하여 충격 흡수 성능 데이터를 마이크로프로세서 유닛으로 생성하는 단계; 및
통신 유닛에 의해, 충격 흡수 성능 데이터를 사용자 디바이스에 전송하는 단계를 포함하며,
사용자 디바이스는, 사용자가 걷고 있거나 달리고 있을 때 사용자의 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 제공될 수 있는 피드백을 생성하기 위해 전송된 충격 흡수 성능 데이터를 수신하고 해석하는 피드백 모듈을 실행하도록 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법이 더 제공되며, 이 방법은,
사용자가 장치가,
사용자 디바이스에 전송된 충격 흡수 성능 데이터를 수신하고;
사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 최적화하기 위해 사용자에게 제공될 피드백을 생성하기 위해 - 피드백의 생성은 적어도 부분적으로 수신된 충격 흡수 데이터에 근거함 -;
피드백 모듈을 실행하는 단계; 및
사용자 디바이스의 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는,
경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집하기 위한 센서 유닛;
수집된 데이터를 처리하기 위해 센서 유닛과 결합되는 마이크로프로세서 유닛;
처리된 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 디바이스;
배터리 또는 충전 유닛;
처리된 데이터를 사용자 디바이스에 전송하도록 구성된 통신 유닛; 및
센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 데이터 저장 디바이스, 배터리 또는 충전 유닛 및 통신 유닛을 수용하고, 센서 유닛이 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록 사용자의 신체에 고정 또는 부착되도록 구성되는 하우징 유닛;
을 포함하고,
처리된 충격 흡수 데이터는, 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 개선하도록 피드백을 생성하고 제공하기 위해 피드백 모듈에 의해 사용될 수 있다.
센서 유닛은 가속도계, 자이로스코프, 자기계, 온도 센서 및 심박수 모니터 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 장치는 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있고, 마이크로프로세서는 그 디스플레이 디바이스에 추가로 연결된다.
데이터 저장 디바이스는 센서 유닛의 일부분일 수도 있고, 또는 스마트폰, 태블릿 또는 다른 컴퓨팅 디바이스와 같은 외부 구성 요소일 수도 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법이 더 제공되며, 이 방법은,
사용자가 위의 장치를 착용한 상태에서 그 장치에 의해 충격 흡수 성능 데이터를 생성하는 단계;
충격 흡수 성능 데이터에 근거하여, 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수 능력을 개선하기 위해 사용자에 의해 실행될 수 있는 피드백을 생성하는 단계; 및
사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 단계를 포함한다.
피드백은 일정 기간 동안 충격 흡수 성능을 개선하기 위한 운동을 포함할 수 있다. 피드백은 근골격계의 근육이나 관절을 강화하거나 완화하기 위한 권장 사항이나 중재룰 포함할 수 있다.
사용자에게 피드백을 제공하는 단계는, 사용자에게 시각적, 청각적 또는 촉각적 자극을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
본 방법은 사용자 인터페이스를 통해 사용자 데이터(신장, 체중, 신발, 충격 흡수 파라미터 또는 이전 성능 레벨, 표면, 위치 등을 포함)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 피드백의 생성은 사용자 데이터에 더 기반할 수 있다.
본 방법은 사용자가 부상을 자가 관리하거나 부상 예방 또는 수술 후 외과적 재활 프로토콜을 완료하기 위한 교육 및 재활 프로토콜을 추가로 제공할 수 있다.
특히, 실시 형태는 시스템을 제공하고, 이 시스템은,
무선 송수신기, 가속도계, 및 보행 시의 움직임 및 사용자의 발목/하지에 의한 충격 흡수를 검출하는 관성 측정 유닛(IMU)을 포함하고 사용자의 발목 내측에 부착하기 위한 착용 가능한 유닛; 및
착용 가능한 유닛과 통신하기 위한 모바일 디바이스를 포함하며,
모바일 디바이스는,
a. 사용자가 답변하기 위한 물리 평가 질문(physio assessment question)에 에 접근하고 표시하기;
b. 질문에 대한 답변을 처리하고, 스쿼트 및 종아리 들어올리기와 같은 사용자를 위한 일련의 객관적인 움직임 테스트를 표시하기;
c. 테스트에 응답하여 사용자에게 사용자 인터페이스 상에 통증 지점을 표시하고 그 통증의 점수를 매기도록 요청하는 사용자 인터페이스를 생성하기;
d. 사용자가 걷기 위한 지침을 생성하고 표시하고, 또한 충격 흡수, 무릎 데이터, 스텝 및 속도와 같은, 사용자가 걸을 때 어떻게 움직이는지에 관한 사용자 파라미터를 생성하기 위해 착용 가능한 유닛으로부터 데이터를 얻기;
e. 얻은 사용자 파라미터를 분석하고 사용자를 위한 추천을 생성하는 것;
f. 사용자 파라미터의 분석에 근거하여, 움직임에 대한 파라미터와 걷기에 대한 적절한 기술을 제공하기 위한 코칭 지침을 생성하고, 또한 예컨대 햅틱(haptic)에 의해 사용자를 안내하기 위한 명령을 생성하여 착용 가능한 유닛에 보내는 것; 및
g. 최적의 충격 흡수를 생성하여 근육 활동(원기 회복 및 수축)과 에너지 소비를 증가시키도록 사용자가 걷도록 안내하는 체중 감량 지침을 생성하기 중의 적어도 일부를 실행하는 어플리케이션의 코드를 포함한다.
본 발명의 실시 형태는 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예로서만 추가로 설명된다.
도 1은 장치의 확대도를 포함하는, 본 발명의 실시 형태에 따른 장치를 착용한 사용자의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 장치의 센서 유닛의 블럭도이다.
도 3은 본 장치에 의해 수행되는 프로세스의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시 형태에 따라 사용자 디바이스에 의해 수행되는 프로세스의 흐름도이다.
도 5는 컴퓨터인 사용자 디바이스의 개략도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 형태에 따른 피드백 전후에 본 장치에 의해 수집된 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 7 및 8은 본 장치의 하우징 유닛 및 센서 유닛의 실시 형태의 도이다.
도 9 및 10은 충전 디바이스를 갖는 센서 유닛의 도이다.
도 11 내지 도 13은 본 장치의 하우징 유닛 및 센서 유닛의 다른 실시 형태의 도이다.
도 1은 장치의 확대도를 포함하는, 본 발명의 실시 형태에 따른 장치를 착용한 사용자의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 장치의 센서 유닛의 블럭도이다.
도 3은 본 장치에 의해 수행되는 프로세스의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시 형태에 따라 사용자 디바이스에 의해 수행되는 프로세스의 흐름도이다.
도 5는 컴퓨터인 사용자 디바이스의 개략도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 형태에 따른 피드백 전후에 본 장치에 의해 수집된 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 7 및 8은 본 장치의 하우징 유닛 및 센서 유닛의 실시 형태의 도이다.
도 9 및 10은 충전 디바이스를 갖는 센서 유닛의 도이다.
도 11 내지 도 13은 본 장치의 하우징 유닛 및 센서 유닛의 다른 실시 형태의 도이다.
개요
현재 설명되는 장치 및 방법의 실시 형태는 보행 또는 달리기 동안에 사람의 하지를 통한 힘 전달 및 생체역학의 분석에 관한 것이며, 힘을 흡수하는 근육의 역할에 초점을 둔다.
사람은 많은 이유로 충격 흡수가 불량한 걷기, 달리기 또는 다른 체중 지탱 활동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 특정 방식으로 걷거나 뛰는 것을 사람이 인식하지 못하기 때문에, 불량한 충격 흡수가 일어날 수 있다. 불량한 충격 흡수는, 부상, 근육 약화, 불량한 근육 활성화, 감소된 유연성 또는 사람이 수술 후에 있음으로 인해 일어날 수도 있다. 사람이 불량한 충격 흡수로 걷기, 달리기 또는 다른 체중 지탱 활동을 수행하면, 그 사람의 근육(즉, 연조직)은 필요한 만큼 효과적으로 작동하지 않으며, 그 결과, 힘은 과부하를 받거나 또는 이 기능에 맞게 설계되어 있지 않은 뼈 또는 관절(즉, 경조직) 또는 대안적인 연조직을 통해 전달된다. 이로 인해, 다음과 같은 결과 중의 하나 이상이 나타날 수 있다.
(i) 사람의 부상 위험 증가,
(ii) 재활 시간이 길어지거나 부상 전 수준으로 재활할 수 없음,
(ⅲ) 경조직의 악화 가속화,
(iv) 뼈의 스트레스 또는 관절 기능 장애(운동 인구의 경우), 및
(v) 관절 표면/연골의 저하.
상이한 개인은 자신의 활동 수준, 생체 역학적 변화 및 참여하는 특정 스포츠에 따라 상이한 구조에 하중을 주게 된다.
그러한 충격 흡수 비효율성을 완화 또는 감소시키기 위해 피드백을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 충격 흡수 성능의 평가, 사용 가능한 피드백의 제공, 피드백을 효과적으로 이용하고 또한 걷기 및 달리기 동안에 충격 흡수를 최적화함으로써 통증/부상 또는 근골격 부상 또는 골관절염의 조기 발병을 완화 또는 예방하기 위한 전략 또는 개입의 제공을 허용할 수 있는 장치 및 방법이 여기서 설명된다.
근육은 사람이 걷거나 달릴 때 중요한 기능을 수행한다. 근육은 신체적인 움직임을 가능하게 하기 위해 뼈를 움직이는 그의 역할에 대해 잘 이해되고 있다. 그러나, 걷기 및 달리기 동안에, 근육은 이 근육의 제어된 또는 능동적인 신장을 통해 신체에 작용하는 수직 및 수평 힘을 흡수하는 다른 역할을 한다. 이 과정은 "편심 수축"으로 알려져 있으며, 그리하여 근육은 힘을 흡수함에 따라 늘어나는 인장 스프링의 역할을 하게 된다. 이 탄성 에너지는 근육의 편심 수축뿐만 아니라 힘줄과 연결 조직을 통해서도 흡수된다. 연조직(근육, 힘줄 및 연결 조직)의 이러한 에너지 흡수는 경조직(뼈, 관절) 또는 이 기능을 위해 설계되지 않은 대체 연조직을 통해 전달되는 힘의 양을 최소화한다.
걸음걸이 주기의 단계는 발 착지를 포함한다. 발 착지는 일반적으로 걸을 때 뒤꿈치 착지, 조깅이나 달리기시에 발 중간 부분 착지 내지 발 앞부분 착지의 형태로 나타난다. 사람의 속도가 빠를수록, 착지점은 일반적으로 발 위쪽(즉, 발가락 쪽)에 더 멀리 위치된다. 즉, 걷기에서는 발뒤꿈치 착지가 예상되고, 조깅과 단거리 달리기에서는 각각 발 중간 부분 착지와 발 앞부분 착지가 예상된다.
발 착지시 마다, 조합된 힘이 사람의 신체에 작용하게 된다. 시상면(sagittal plane)(사람의 머리에서 발까지 뻗어 있고 신체의 2개의 동일한 반쪽(좌측 및 우측)을 생성함)에서, 결과적인 힘 벡터는 수직 성분과 수평 성분을 분할될 수 있는데, 수평 성분은 (사람의 무게 중심에 대한 착지 위치에 따라) 제동력 또는 가속력으로 설명되고, 수직 성분은 지면 반력으로 설명된다. 이러한 두 힘은걸음걸이를 변경(즉, "최적화")하여 최소화될 수 있어, 사람의 하중 지탱 구조(즉, 경조직)에 가해지는 과도한 힘이 줄어들고 그리하여 부상의 위험이 줄어들 수 있다. 이는 또한 전방면 및 가로 면에 대해 수행될 수 있다.
걷기와 관련하여, 발뒤꿈치 착지로부터의 힘 전달은 골격계를 통해 다음과 같은 경로를 취한다:
(i) 종골부터 거골(다리 경로) 및 입방체(발 경로)까지;
(ii) 입방체(발 중간 부분 뼈)와 거골의 일부분(발 중간 부분 뼈)은 족근골에 힘을 분산시키고, 이는 발을 통해 힘을 퍼지게 하고 흡수한다;
(iii) 그런 다음에 거골은 발목 관절을 통해 위쪽으로 힘을 경골(힘의 80%)과 비골(힘의 20%)에 전달한다;
(iv) 그런 다음 경골은 이 힘을 무릎 관절을 통해 대퇴골에 전달하고, 그 대퇴골은 이 힘을 고관절을 통해 골반에 전달한다;
(v) 골반은 힘 분산기로서 작용하여 그 힘을 골반 뼈(좌골, 치골 및 장골) 주위에 전달하고 또한 이 감쇠된 힘을 천골을 통해 척추에 전달하게 된다;
(vi) 이때, 상체의 체중력은 척추 아래로, 천골을 통해 골반에 전달된다.
충격 흡수에 관여하는 근육과 생체역학은 능숙하다. 착지 또는 발 배치시에, 발/발목/종아리 복합체는 하지로 전달되는 힘의 60%를 흡수한다. 달리기는 걷기에 비해 충격 흡수를 위해 더 많은 힘을 생성하며, 그 힘은 각 스텝에서 달리는 사람의 체중의 최대 3배에 달할 수 있다(비효율적인 달리는 사람의 경우에는 훨씬 더 높음).
발목 관절의 충격 흡수는 에너지 흡수 과정을 살펴볼 수 있는 예이다. 달리는 사람이 발의 중간 부분이나 앞 부분으로 땅을 착지할 때, 발목과 발은 (달리는 사람의 속도와 기술에 따라) 거의 뾰족하거나 족저 굴곡 정도에 있게 된다. 달리는 사림이 착지하여 힘을 흡수함에 따라, 발목은 발목 족저 굴곡에서 발목 배측 굴곡으로 움직이고, 종아리 근육은 편심적으로 (늘어나면서) 수축하고 아킬레스건과 연결 조직은 신장된다. 이리하여, 스프링이 늘어나는 것과 유사하게, 힘을 흡수하면서 탄성적인 신장이 생성된다. 따라서, 근육계는 힘을 능동적으로 흡수하여, 결과적으로 경조직(예컨대, 뼈 및 관절)을 통해 운동 체인을 따라 위로 무릎, 엉덩이, 골반 및 척추까지 전달되는 하중을 줄인다.
근육계는 이러한 충격 흡수 기능을 수행할 수 있는 능력을 갖고 있으며, 더 긴 시간 간격에 걸쳐 충격 흡수가 일어날 수 있도록 관절에서 충분한 운동 범위를 갖는 골격계에 의존한다. 발목의 경우에, 사람이 발목 관절에서 충분한 배측 굴곡 운동 범위를 갖지 않으면, 근육이 충격을 흡수할 수 있도록 발목이 배측 굴곡될 때, 움직임이 차단되고 근육의 힘 흡수 능력이 중단되며, 따라서 충격 흡수 과정이 손상된다. 충격 흡수 과정의 손상은, 감소된 운동 범위를 야기하는 사지(발목과 동일한 측에 있는 사지)의 부상을 입은 사람 또는 재교육 또는 재활될 필요가 있는 불량한 기술로 걷거나 달리는 사람에게도 발생할 수 있다.
그리고, 신경계(뇌 및 신경)는 근육계와 함께 작동하여 근육 수축의 시기와 정도를 적절하게 조정하며, 이러한 신경계와 근육계는 신경근 단위로서 함께 작동한다.
본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법은 신경근 단위의 작동을 최적화하여 걷고 달리는 동안에 연조직의 충격 흡수를 개선하려고 한다.
위에서 언급한 바와 같이, 발 착지와 관련된 힘이 연조직에 흡수되지 않으면 그 힘은 경조직을 통해 전달된다. 경조직을 통한 전달은, "졸트(jolt)"로 설명될 수 있는 몸의 증가된 변위(일반적으로, 하지에서 더 두드러짐)로서 검출될 수 있다. 이 졸트(즉, 불량하거나 바람직하지 않은 충격 흡수)은 사용자의 신체(예컨대, 사용자의 경골, 비골, 엉덩이, 가슴, 척추 또는 머리 등)에 있는 센서에 의해 검출될 수 있으며, 이 검출에 근거한 피드백이 사용자에게 제공되어 힘을 흡수하는 그 사용자의 신경근계의 능력을 최적화한다. 피드백은 또한 적절한 의료 전문가에게의 의뢰 또는 자가 재활 프로그램을 통해 사용자에게 제공될 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 장치 및 방법에 따르면, 사용자의 신체에 센서를 배치함으로써, 그 사용자의 경조직에 의한 충격 흡수가 검출될 수 있다. 검출된 충격 흡수에 근거한 피드백이 생성되고 사용자에게 제공되어, 사용자의 하지 및 코어 근육의 충격 흡수 기능을 최적화할 수 있다. 이는,
1) 보행/걸음걸이 및 달리기 또는 활동(예컨대, 스포츠 활동, 트레이닝 훈련, 재활 운동 등)의 불량한 충격 흡수와 관련된 통증을 무효화하거나 예방할 수 있으며; 그리고/또는
2) 사용자의 성능을 실시간으로 향상시키기 위해 즉각적인 피드백을 제공하거나 추후 성능/성능 후의 개요를 제공할 소프트웨어 프로그램이 있거나 없이 기술 성능(활성화된 또는 주의하는 또는 "가벼운" 걷기 기술), 걸음걸이 및 충격 흡수 성능의 효율에 대한 피드백을 재공할 수 있다.
피드백은 적절한 걸음걸이 기술 및 관절의 목표된 가동성 또는 근육 강화에 대한 지침이나 조언을 포함할 수 있다. 이러한 지침이나 조언은 사용자에게 특정적일 수 있거나 또는 특정 부상, 기능적 요구 사항(예컨대, 체중 감량) 또는 환자 그룹에 일반화될 수도 있다.
추가로, 골다공증을 앓고 있는 개인은 관절에 부담을 주어 골밀도를 유지하거나 증가시키기를 원할 수 있다. 이는 뼈를 통과하는 설정된 양의 부하를 사용하여 하루에 적어도 특정 수의 걸음을 걷고 그리고/또는 걷는 동안 근육 활동을 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 이는 장기적인 뼈 건강에 영향을 미칠 수 있는 섭식 장애로 고통받는 젊은 인구 집단에게 유용할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법은 근육 동원의 척도로서 충격 흡수 성능을 평가하고, 사용 가능한 피드백의 제공, 걷기 또는 달리기 동안에 근육 동원을 줄이고 경조직을 통한 충격 흡수를 증가시켜 골밀도를 유지하거나 개선하기 위한 전략 또는 개입에 사용될 수 있다.
본 장치에 의해 수집된 충격 흡수 데이터는 연구 목적으로 수집되어, 사용자, 코치, 의료/건강 전문가 또는 과학자에게 피드백을 제공하고 기능을 개선하고 통증을 예방하며 또한 프로그램을 관리할 수 있다.
장치
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 장치(100)는 사용자(104)의 몸에 배치되는 센서 유닛(102)을 포함한다. 센서 유닛(102)은 사용자(104)의 경조직의 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집하기 위한 것이다. 나타나 있는 실시 형태에서, 센서 유닛은 사용자(104)의 정강이뼈(경골)에 배치된다. 다른 실시 형태에서, 센서 유닛(102)은 사용자(104)의 몸의 다른 위치, 예컨대 가슴, 팔, 목 또는 엉덩이에 배치될 수 있다. 센서 유닛(102)은 사용자(104)의 몸의 이 위치에서 신뢰할 수 있는 측정값을 얻을 수 있는 능력으로 인해 정강이뼈에 위치될 수 있다. 센서 유닛(102)은 하우징 유닛(106)에 의해 사용자(104)의 몸에서 제자리에 유지되며, 그래서 센서 유닛(102)은 경골 뼈 위에 있는 피부에 직접 고정된다. 이로써, 단단한 경조직에 의한 충격 흡수의 정확한 측정이 제공되는데, 예컨대 힘이 그 경조직을 통해 전달된다. 하우징 유닛(106)은 센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 배터리 또는 재충전 유닛 및 통신 유닛을 수용한다.
본 장치(100)는 마이크로프로세서 유닛(204), 데이터 저장 디바이스(206), 배터리(210) 또는 재충전 유닛, 및 통신 유닛(208)(도 1에는 나타나 있지 않음)을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 장치(100)는 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된 디스플레이 디바이스를 포함하고, 마이크로프로세서 유닛(204)은 그 디스플레이 디바이스에 더 결합된다.
마이크로프로세서 유닛(204)은 센서 유닛(102)으로부터 수집된 충격 흡수 데이터를 수신하고,
(a) 처리된 데이터가 데이터 저장 디바이스(206)에 저장될 수 있으며; 그리고/또는
(b) 통신 유닛(208)은 처리된 데이터를 사용자 디바이스(108)에 전송할 수 있도록, 그 수집된 데이터를 처리한다.
도 2에 나타나 있는 바와 같이, 센서 유닛(102)은 센서 디바이스(202)를 포함한다. 이 센서 디바이스(202)는 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 고도계, 스트레인 게이지, 압력 센서 또는 게이지, 글로벌 포지셔닝 시스템, 근접 센서 및 압전 센서를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
센서 유닛(102)은 또한 마이크로프로세서 유닛(204) 및/또는 데이터 저장 디바이스(206), 통신 유닛(208) 및 배터리(210)를 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서 이들 구성요소 중의 하나 이상은 센서 유닛(102)의 외부에 위치될 수 있다.
도 7에 나타나 있는 바와 같이, 하우징 유닛(106)은 케이싱(702) 및 밴드(704)를 포함할 수 있다.
케이싱(702)은 센서 유닛(102), 마이크로프로세서 유닛(204), 데이터 저장 디바이스(206), 배터리(210) 및 통신 유닛(208)을 둘러싼다. 케이싱(702)은 LED와 같은 광원(706)을 가질 수 있다. 광원(706)은 장치(100)의 전력 상태 및/또는 처리된 데이터에 근거한 피드백을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 광원(706)은, 장치(100)가 전력 공급을 받는 다는 것을 나타내기 위해 녹색(및 선택적으로 깜박임)일 수 있고, 광원(706)은 장치(100)가 충전 중임을 나타내기 위해 청색일 수 있으며, 그리고/또는 광원(706)은, 처리된 데이터에 근거하여, 사용자의 충격 흡수 성능이 미리 결정된 파라미터 내에 있지 않다는 것을 사용자(104)에게 알려주기 위해 빨간색(및 선택적으로 깜박임)일 수 있다. 케이싱(702)과 관련하여 설명되었지만, 광원(706)은 사용자(104)가 관찰할 수 있도록 장치(100)에, 예컨대 밴드(704)에 제공될 수 있다.
케이싱(702)은 경질 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다.
밴드(704)는 케이싱(702) 및 그에 따른 센서 유닛(102)이 사용자(104)의 몸에 고정될 수 있게 한다. 나타나 있는 바와 같이, 이는 훅크 및 루프 패스너와 같은 하나 이상의 패스너(708)를 포함하는 밴드(704)에 의해 달성될 수 있다. 밴드(704)는 사용자(104)의 몸, 예를 들어 사용자(104)의 팔다리 주위에 적응될 수 있도록 가요성 재료로 만들어진다. 예를 들어, 밴드(704)는 직물(예컨대, 엘라스틴을 포함하여), 실리콘 또는 고무로 만들어질 수 있다.
도 8에 나타나 있는 바와 같이, 케이싱(702)과 밴드(704)는, 케이싱(702)이 밴드(704)에 제거 가능하게 부착될 수 있도록 구성된다. 밴드(704)는 케이싱(702)이 안정적으로 부착될 수 있는 서라운드(804)에 의해 규정되는 구멍(802)을 포함한다. 사용자(104)는 예를 들어 배터리(210)를 충전하기 위해 밴드(704)로부터 케이싱(702)을 제거하기 위해 아래쪽 방향(806)으로 압력을 가할 수 있다.
도 11 내지 도 13에 나타나 있는 바와 같이, 다른 실시 형태에서 밴드(704)는 훅크 및 루프 패스너(1102)에 의해 케이싱(702)에 제거 가능하게 부착되도록 구성된다. 이로써, 장치(100)가 다양한 크기의 사용자의 몸의 상이한 부분(예컨대, 정강이, 가슴, 엉덩이, 팔)에 안정적으로 배치될 수 있도록 밴드가 조절 가능할 수 있다. 특히, 밴드(704)는 케이싱(702)이 힘줄, 즉 아킬레스 힘줄을 압박하지 않고 피부에 최소한의 압력을 가하면서 사용자의 뼈에 일차적으로 접촉하고 그와 같은 높이에 있도록 허용한다. 이리하여, 센서 유닛(102)은 사용자에 대한 해로운 압력이나 자극(irritation) 없이 하루 종일 뼈에 유지될 수 있다.
도 9 및 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 케이싱(702)이 밴드(704)로부터 제거되면, 케이싱(702)을 충전 디바이스(902)에 배치함으로써 배터리(210)가 충전될 수 있다.
방법
본 발명의 실시 형태에 따른 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
사용자가 위의 장치를 착용한 상태에서 충격 흡수 성능 데이터를 그 장치에 의해 생성하는 단계;
사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 개선하기 위해 사용자에 의해 실행될 수 있는 피드백을 생성하는 단계 - 이 생성은 충격 흡수 성능 데이터에 근거함 -; 및
사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 단계.
도 3은 충격 흡수 성능 데이터를 생성하기 위해 장치(100)에 의해 수행되는 방법(300)의 흐름도이다.
단계(302)에서, 센서 유닛(102)은 센서 디바이스(202)를 사용하여 사용자(104)의 경조직의 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집한다. 예를 들어, 센서 디바이스(202)가 가속도계를 포함하는 경우, 센서 유닛(102)은, 사용자(104)의 경조직의 충격 흡수를 나타내는 가속도 데이터를 포함하는 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있다. 그 충격 흡수 데이터는 또한 근육 동원, 에너지 소비 및 지방 연소를 나타낸다.
단계(304)에서, 마이크로프로세서 유닛(204)은 수집된 충격 흡수 데이터를 수신하여 처리한다. 그 처리는 통신 유닛(208)에 의한 통신을 위해 그 수집된 데이터를 분석, 개선(refining) 및 준비하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서 유닛(204)은 수집된 데이터로부터 임의의 '노이즈' 및/또는 진동 피드백을 제거할 수 있다. 처리된 데이터는 "충격 흡수 성능 데이터"로 설명되며, 아래에서 설명하는 바와 같이, 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 최적화하도록 피드백을 생성하고 사용자에게 제공하기 위해 피드백 모듈에 의해 사용될 수 있다. 피드백은 피드백 모듈에 의해 생성된 데이터이다.
마이크로프로세서 유닛(204)은, 충격 흡수 성능 데이터가 하나 이상의 미리 결정된 임계값 밖(예를 들어, 위 또는 아래)에 있음을 확인하고, 이에 따라 센서 유닛(102)이 사용자(104)에게 신호를 생성하여, 그 충격 흡수 성능 데이터가 미리 결정된 임계값의 밖에 있다는 것을 알려준다. 신호는, 예를 들어, 광(예컨대, 광원(706))의 활성화와 같은 시각적 신호, 알람 소리의 활성화와 같은 청각 신호, 사용자(104)가 감지할 수 있는 진동과 같은 촉각 신호일 수 있다. 신호는 센서 유닛(102)에 의해 적어도 부분적으로 생성될 수 있다. 신호는 사용자 디바이스(108)(예를 들어, 스마트폰)에 의해 적어도 부분적으로 생성될 수 있다. 미리 결정된 임계값은 아래에 설명되는 단계(404 및 406)에서 수신되고 통신 유닛(208)을 통해 마이크로프로세서 유닛(204)에 의해 수신되는 사용자 세부 정보 및/또는 사용자 파라미터 중의 하나 이상에 근거할 수 있다. 신호는, 충격 흡수 성능 데이터가 미리 결정된 임계값 밖에 있는 것을 멈추고 사용자(104)의 하지 및 코어 충격 흡수가 개선될 수 있도록 사용자가 그의 행동을 변경하라고 촉구하기 위한 것이다.
단계(306)에서, 데이터 저장 디바이스(206)는 처리된 데이터를 저장한다. 저장된 데이터는 나중에 사용자 디바이스(108)와 같은 다른 컴퓨팅 디바이스에 전달될 수 있다.
단계(308)에서, 통신 유닛(208)은 처리된 데이터를 사용자 디바이스(108)에 전송한다. 데이터가 센서 디바이스(202)에 의해 수집되고 이어서 마이크로프로세서 유닛(204)에 의해 처리됨에 따라, 그 전송은 "라이브", 즉 실시간일 수 있다. 대안적으로, 통신 유닛(208)은 처리된 데이터(예를 들어, 데이터 저장 디바이스(206)에 저장된 것과 같은)를 지연 후에 사용자 디바이스(108)에 전송할 수 있다. 통신 유닛(208)은 처리된 데이터를 블루투스, Wi-Fi, USB, 광섬유 케이블, 적외선, ZigBee 등과 같은 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 사용자 디바이스(108)에 전송한다.
장치(100)의 데이터 저장 디바이스(206)에 로컬로 저장되는 것에 추가적으로 또는 대안적으로, 처리된 데이터는 사용자 디바이스(108)에 의해 사용자 디바이스(108)에 로컬로 저장되거나 원격 클라우드 서버를 포함하는 서버에 원격으로 저장될 수 있다.
사용자 디바이스 및 피드백 모듈
사용자 디바이스(108)는 예를 들어 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿, 스마트 시계 등일 수 있다. 사용자 디바이스(108)는, 사용자가 걷거나 달리고 있을 때 사용자의 충격 흡수 성능을 최적화하기 위한 피드백을 생성하여 사용자(104)에게 제공하기 위해 장치(100)의 통신 유닛(208)으로부터 사용자 디바이스(108)에 전송된 데이터를 수신하고 해석하는 피드백 모듈을 실행하도록 구성된다. 피드백은 여기서 설명하는 바와 같은 피드백 모듈에 의해 생성된다.
피드백 모듈은 예를 들어 사용자 디바이스(108)의 사용자 인터페이스에서 사용자(104)에 의해 제공된 사용자 데이터를 수신하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 일부 실시 형태에 따라 사용자 디바이스(108)에서 피드백 모듈에 의해 수행되는 방법(400)의 흐름도를 나타낸다.
단계(402)에서, 피드백 모듈은 사용자(104)에게 사용자 인터페이스를 통해 로그인 세부 사항을 제공하도록 촉구한다.
단계(404)에서, 피드백 모듈은 사용자 인터페이스를 통해 사용자(104)에 의해 입력된 사용자 세부 정보를 수신한다. 사용자 세부 정보는 다음 중의 하나 이상과 관련될 수 있다:
(i) BMI;
(ii) 신장;
(iii) 체중;
(iv) 다리 길이;
(v) 발목 둘레;
(vi) 발목 조직 유형, 예를 들어 뼈, 부종성(부종), 지방(지방 조직);
(vii) 신발/신발 종류(예컨대, 맨발, 러너);
(viii) 활동 표면(예컨대, 포장 도로, 잔디, 자갈, 콘크리트, 마루판);
(ix) 부상;
(x) 수술 또는 다른 의학적 치료;
(xi) 다음 중 하나를 포함하여 장치를 사용하여 기록되거나 달리 결정된 이전 성능 레벨:
a. 부상 전 또는 수술 성능 레벨;
b. 완전 회복 성능 레벨;
c. 표면 특정 성능 레벨;
d. 신발 특정 성능 레벨;
(xii) 다음을 포함하는 보행 또는 달리기 목표:
a. 걷기/달리기 속도 목표,
b. 걷기/달리기 거리 목표,
c. "방향 변경" 목표(예컨대, 자르기, 밟기, 8자 모양);
(xiii) 체중 감량 목표;
(xiv) 이동 거리(예컨대, 100m, 800m, 5km, 20km);
(xv) 기간;
(xvi) 지형;
(xvii) 압력 또는 충격 흡수 성능의 한계(상한 또는 하한);
(xviii) 하루 동안의 누적 충격 흡수;
(xix) 전반적인 일일 성능;
(xx) 누적 신체 부하 또는 전달 충격(단계별, 세션별 또는 일별 등).
단계(406)에서, 피드백 모듈은, 사용자 인터페이스를 통해, 사용자(104)에 의해 입력된 사용자파라미터를 수신한다. 사용자 파라미터는 사용자 목표, 사용자 운동 및/또는 사용자 환경을 포함할 수 있다. 사용자 파라미터는 g의 단위(즉, 가속도의 척도)를 포함할 수 있다. 사용자 파라미터는 성능의 백분율/단위를 포함할 수 있다. 사용자 파라미터는 최소 및 최대 심박수를 포함할 수 있다. 피드백은 그러한 사용자 파라미터에 부분적으로 근거할 수 있다. 피드백 모듈은 사용자(104)에 의해 입력되는 파라미터가 없을 때 적용되는 하나 이상의 기본 파라미터를 가질 수 있다.
파라미터가 단계(406)에서 수신되거나 다른 방식으로 적용되면, 피드백 모듈은 여기서 설명되는 장치에 의해 생성된 충격 흡수 성능 데이터에 대한 하나 이상의 임계값을 결정할 수 있다. 그 임계값은, 사용자가 부상으로부터의 회복/재활, 체중 감소, 속도 증가, 골밀도 유지 등과 같은 하나 이상의 결과를 달성할 수 있게 하는 충격 흡수 성능 데이터의 바람직한 범위를 규정한다. 본 방법은, 장치가 생성된 충격 흡수 성능 데이터가 결정된 임계값 밖에 있음을 확인하고 충격 흡수 성능 데이터가 임계값 밖에 있음을 사용자(104)에 알려주고 그리하여 충격 흡수 성능 데이터가 미리 결정된 임계값 밖에 있는 것을 멈추도록 행동을 변경하라고 사용자에게 촉구하는 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
사용자(104)가 장치(100)를 착용한 상태에서 활동(예컨대, 걷기 또는 달리기)을 수행한 후, 단계(408)에서, 피드백 모듈은 통신 유닛(208)에 의해 사용자 디바이스(108)로 전송된 처리된 데이터를 수신한다.
단계(410)에서, 피드백 모듈은, 현재의 움직임이나 운동 동안에 그리고/또는 미래의 움직임이나 운동을 위해 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 최적화하기 위해 피드백을 생성하고 사용자(104)에게 제공한다. 예를 들어, 피드백은 사용자(104)가 이 사용자(104)에 의해 수행 중인 현재 움직임 또는 운동을 변경하거나 사용자(104)의 기존 저장된 프로그램 또는 운동 프로토콜을 수정하기 위한 것일 수 있다. 피드백의 생성은 적어도 부분적으로 단계(408)에서 수신된 데이터에 근거한다. 피드백의 생성은 수신된 사용자 데이터, 즉 단계(404)에서 수신된 사용자 세부 정보 및/또는 단계(406)에서 수신된 사용자 파라미터에 더 근거할 수 있다. 피드백은 사용자 인터페이스를 통해 사용자(104)에 제공된다.
피드백의 생성은, 사용자(104)에 의한 불량한 충격 흡수, 즉 사용자의 경조직에 의한 과도한 충격 흡수를 나타내는 데이터를 식별하기 위해 수신된 데이터를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 일반적인 문제의 경우, 이 결과, 미리 결정된 피드백 응답이 발생할 수 있다. 다른 더 많은 사용자 특정적 문제의 경우, 코칭 스태프나 의료 전문가의 안내를 통해, 확인된 불량한 충격 흡수 데이터에 대한 사용자 특정적 피드백이 제공될 수 있다.
피드백은 운동 강화를 포함할 수 있으며, 특히, 사용자(104)가 불량한 충격 흡수 전략을 지속적으로 생성하거나 건강 전문가의 분석을 수행하는 경우, 특정의 또는 목표 운동 루틴이 피드백 모듈에 입력될 수 있다. 예를 들어, 발 고유 근육은 특정 지형, 운동 유형 또는 운동 기간에 대한 불량한 충격 흡수에 대한 약점 또는 기여 요인으로서 표적화될 수 있다. 운동은 사용자 인터페이스에 표시될 수 있으며 이러한 운동에 대한 수정 사항이 또한 사용자 인터페이스를 통해 입력될 수도 있다. 각 운동의 표시는 다음 중의 하나 이상의 표시를 포함할 수 있다:
(a) 운동에 대한 설명,
(b) 운동 사진이나 비디오, 및
c) 운동 기간, 반복, 강도 및/또는 저항의 표시.
피드백은 사용자 인터페이스를 통해 또는 센서 레벨에서 즉각적인 개입을 위해 생성되어 사용자(104)에게 "라이브로"(즉, 실시간으로) 제공될 수 있다. 그러나, 사용자(104) 또는 스포츠 과학자, 스포츠 의학 전문가 또는 코칭 스태프와 같은 다른 전문가의 추후 검토를 위해 피드백을 저장함으로써 피드백 제공이 지연될 수도 있다.
이러한 데이터 저장은 센서 데이터 저장 레벨에서 또는 본 방법 및 시스템의 소프트웨어 인터페이스 레벨에서 일어날 수 있다. 따라서, 사용자는 사용자 디바이스(108)가 있거나 없이 장치를 사용할 수 있다. 이는, 달리는 동안에 장치를 사용하고 있고 또한 달리기 동안에 사용자 디바이스(108)(예컨대, 스마트폰)를 휴대하고 싶지 않은 사용자(104)에게 편리할 수 있다.
생성된 피드백은 다음과 같은 점들 중의 하나 이상에서 충격 흡수 성능에 대한 직접적인 정보를 사용자(104)에게 제공할 수 있다:
(i) 스텝별 피드백(즉, '스텝별' 또는 스텝 특정적인 피드백);
(ii) 다수의 스텝에 대한 피드백(다수의 스텝은 위치, 거리 또는 기간별로 그룹화될 수 있음);
(iii) 수행 위치;
(iv) 방향;
(v) 속도;
(vi) 힘;
(vii) 척지 영역;
(viii) 성능의 질;
(ix) 사용자가 입력한 목표 파라미터에 대한 성능 검토.
저장된 사용자 피드백은 충격 흡수 성능의 검토를 가능하게 하며, 다음 사이의 특정 분석 또는 비교를 포함할 수 있다.
(i) 개별 스텝;
(ii) 좌측 대 우측;
(iii) 다수의 스텝의 그룹 또는 전체 세션의 모든 스텝;
(iv) 위치;
(v) 방향;
(vi) 속도;
(vii) 이전 성능
사용자(104)에게 제공될 때, 생성된 피드백은 그 사용자(104)가 더 좋은 기술을 촉구하거나 안내함으로써 즉각적인 개입으로서 그의 충격 흡수 성능을 개선하거나 최적화할 수 있게 할 수 있다.
이러한 촉구 또는 안내는 피드백 모듈에 의해 이루어지거나 사용자(104) 또는 외부 당사자에 의해 무시되어, 스포츠 과학, 스포츠 의학 건강 전문가 또는 코칭 스태프로부터 임의의 추가적인 권장 사항을 제공할 수 있다.
피드백은 사용자(104)에게 특정 움직임 변경을 수행하고/하거나 일반적인 개요 지침 또는 알림을 제공하도록 촉구하거나 지시할 수 있다. 예를 들어, 피드백은 다음과 같은 촉구, 지시 또는 알림 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
(i) 우측 무릎을 더 높이 들어 올리기.
(ii) 발뒤꿈치로 착지하기;
(iii) 발뒤꿈치로 착지하기;
(iv) 더 부드러운 무릎;
(v) 발 앞부분으로 구르기.
(vi) 발뒤꿈치로 더 부드럽게 착지하기;
(vii) 발 앞부분 접촉이 더 많음;
(viii) 가볍게 발 뒤꿈치를 두기;
(ix) 자연스러운 걷기 스타일로 걷기.
(x) 더 빠르게;
(xi) 더 느리게;
(xii) 좌측 발 고유 근육 수축을 증가시키기;
(xiii) 가볍게 걷기.
(xiv) 피로가 분명함.
단계(408)에서 수신된 데이터는 코칭, 스포츠 의학 피드백 또는 스포츠 과학 피드백을 제공하거나 사용자(104)에게 스포츠/의료 전문가에게 문의하여 조언을 구하라고 촉구하기와 같은, 피드백 모듈에 의해 수행되는 하나 이상의 다른 프로세스를 촉발하기 위해 사용될 수 있다. 무선 통신(블루투스, WiFi, Zigbee, 5G, GPS 등)을 이용하면, 훈련 및 게임 플레이 중에 전체 팀 선수(예컨대, 미식 축구, 축구, 럭비)를 모니터링할 수 있다.
실시예 1 : 충격 흡수 효율의 개선
피드백 모듈은 수신된 데이터에 근거여 사용자(104)의 착지 영역(strike zone)을 식별할 수 있다. 식별된 착지 영역은, 발뒤꿈치, 발 중간 부분 또는 발 앞부분 중의 하나일 수 있다. 그러면 피드백 모듈은 식별된 착지 영역이 보행 유형, 신발, 지형 등과 같은, 사용자가 입력한(단계(404)에서) 하나 이상의 사용자 세부 정보에 대해 적절한지 또는 최적인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 모듈은, 사용자 세부 정보가 사용자가 걷고 있음을 나타낼 때 사용자의 착지 영역을 발 앞부분 착지로 식별할 수 있다. 그런 다음 이어서 피드백 모듈은, 이것이 걷기에 부적절한 착지 영역이라고 판단하고, 사용자에게 발뒤꿈치 착지를 수행하도록 촉구하는 피드백 데이터를 생성할 수 있다.
실시예 2: 체중 감량
사용자 데이터가 체중 감량과 관련된 목표를 포함하는 경우, 피드백 모듈은, 수신된 데이터에 근거하여, 사용자(104)가 증가된 근육 활동 및 이에 따른 증가된 에너지 소비를 요구하는 기술을 사용하여 운동(예컨대, 걷기 또는 달리기)을 수행하고 있지 않다는 것을 확인한다. 그런 다음 피드백 모듈은, 사용자에게 증가된 근육 활동을 필요로 하는 기술을 채택하도록 촉구하는 피드백 데이터를 생성한다. 이 결과, 사용자는 그의 에너지 소비를 증가시키고 그리하여 체중을 감량하게 된다(이 기술이 시간이 지나도 유지되는 경우).
충격 흡수 성능 데이터에 대한 임계값은 상한 임계값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 충격 흡수 성능 데이터가 가속도 데이터를 포함하는 경우, 상한 임계값은 최대 가속도일 수 있다. 최대 가속도는 적어도 1g일 수 있다. 최대 가속도는 2g 이이하일 수 있다.
단계(410)에서, 피드백 모듈은, 충격 흡수 데이터가 상한 임계값을 초과하는 경우, 피드백 데이터를 생성하여 사용자(104)에게 제공한다. 즉, 사용자가 "더 가볍게"(즉, 더 효율적인 충격 흡수로, 더 많은 근육 활동 및 이에 따른 더 많은 에너지 소비 및 지방 연소를 요구함) 걸을 필요한 경우에 피드백 데이터가 생성되어 사용자(104)에게 제공된다. 피드백 데이터는, 센서 유닛(102) 및/또는 사용자 인터페이스에 의해 적어도 부분적으로 제공될 수 있는 신호(예컨대, 시각적, 청각적 및/또는 촉각적 신호)를 사용자(104)에게 생성할 수 있다. 피드백 데이터는 예를 들어 발뒤꿈치나 발을 가볍게 놓기, 구르지 않기, 더 높게 걷기, 발뒤꿈치를 땅에 부딪히지 않기 중의 하나 이상을 포함하여 사용자에게 더 가볍게 걷기 위한 지침을 포함할 수 있다.
충격 흡수 데이터가 상한 임계값 미만인 경우, 이는 충격 흡수 성능이 체중 감량을 초래할 에너지 소비를 발생시키기에 충분하다는 것을 암시할 수 있다. 따라서, 피드백 데이터가 생성되지 않을 수 있다. 대안적으로, 피드백 데이터가 생성되어 사용자(104)에게 제공되어, 사용자(104)에게 그의 양호한 기술/성능(활동 수행 중 및/또는 후에)를 알려줄 수 있는데, 즉 사용자(104)에게 긍정적인 강화를 제공할 수 있다. 그러나, 충격 흡수 데이터가 불량한 보행 기술을 나타내는 경우, 다른 피드백 데이터가 생성되어 사용자(104)에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 피드백 데이터는, 무릎을 부드럽게 하고, 발 중간 부분이나 발 앞부분으로 착지하지 않기, 발뒤꿈치를 가볍게 놓기, 가볍고 조용히 걷기와 같은 지침 중의 하나 이상을 적절하다면 사용자 인터페이스 상에 생성할 수 있다.
피드백 모듈은 가벼운 걷기 성능, 에너지 소비 및/또는 체중 감량 성능에 대한 요약을 생성하여 사용자(104)에게 제공할 수 있다. 피드백 모듈은 사용자의 "정상"(즉, 피드백 이전) 걷기 성능과 피드백 데이터에 의해 수정된 사용자의 걷기 성능 간의 비교를 생성한다. 요약 및/또는 비교는 적어도 부분적으로 충격 성능 데이터에 근거하여 생성될 수 있다. 요약 및/또는 비교는 적어도 부분적으로 사용자 세부 정보에 근거하여 생성될 수 있다.
체중 감량을 시도하는 사용자를 대상으로 실험이 수행되었다. 동일한 조건, 거리 및 걷는 시간에 대해, 참가자들은 위에서 설명한 대로 피드백을 받아 걷는 경우 피드백이 없는 경우에 비해 적어도 15∼30% 더 많은 에너지 소비를 생성한 것으로 나타났다.
피드백 모듈은 또한 사용자를 돕기 위해 영양, 정신 건강 및 부상 예방에 대한 조언을 결합하여 또는 개별적인 구성 요소로서 접근하고 제공할 수 있다.
실시예 3: 골다공증과 골밀도
전술한 바와 같이, 사용자(104)는 경조직의 충격 흡수를 증가시키기 위해 걸을 때 근육 활동을 감소시킴으로써 골밀도를 개선하기를 원할 수 있다. 따라서 충격 흡수 성능 데이터에 대한 임계값은 하한 임계값을 포함할 수 있습니다. 단계(410)에서, 피드백 모듈은, 충격 흡수 데이터가 하한 임계값 미만인 경우 피드백을 생성하여 사용자(104)에게 제공할 수 있다. 즉, 사용자가 골밀도를 유지하거나 개선하기에는 너무 가볍게 걷는 경우 피드백이 생성되어 사용자(104)에게 제공된다. 그 피드백은 사용자에게 더 무겁게 걷도록 하는 지침, 예를 들어 걸을 때 땅에 가라앉도록 지시하는 것, 발로 더 세게 착지하는 것 및/또는 더 높은 하중 힘으로 더 많은 걸음을 생성하도록 지시하는 것을 포함할 수 있다. 피드백은 사용자가 걸을 때 긴장을 풀도록 지시하는 것을 포함할 수 있다.
실시예 4: 재활
사용자(104)는 부상을 재활시키기 위해 본 명세서에 설명된 장치 및 방법을 사용할 수 있다. 단계(404)에서 피드백 모듈에 의해 수신된 사용자 세부 정보는 예를 들어 부상 유형, 부상당한 신체 부위, 증상, 통증 유형(예컨대, 날카롭거나 둔함), 통증 수준, 수면 시간 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계(410)에서, 피드백 모듈은 사용자 세부 정보에 근거하여 피드백을 생성하고 사용자(104)에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 피드백 모듈은 적어도 부분적으로 부상 유형에 근거하여 운동을 수행하라는 지침을 생성하고 사용자(104)에게 제공할 수 있다. 피드백 모듈은, 사용자 인터페이스를 통해, 각 운동의 수행 후에 사용자(104)에 의해 입력된 추가 사용자 세부 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 추가 사용자 세부 정보는 통증 수준, 인지된 운동 속도, 수행의 용이성(예를 들어, 10점 또는 100점 만점) 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
피드백 모듈은 사용자 세부 정보 및 추가 사용자 세부 정보에 근거하여 추가 피드백을 생성하고 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 추가 사용자 세부 정보가 사용자(104)가 이전 운동을 수행한 후에 통증이 없음을 나타내는 경우, 피드백 모듈은 다른 운동을 지시하는 피드백을 생성할 수 있는데, 즉 사용자(104)가 재활의 다음 단계로 진행할 수 있도록 허용한다.
피드백 모듈은 다음과 같은 데이터 중 임의의 데이터 또는 전부에 대해 작동할 수 있다:
1. 환자 프로필/사용자 세부 정보;
2. 당일 또는 이전에 답변한 질문을 나타내는 주관적 검사 데이터(예컨대, 수면, 건강 관련 질문, 일상 생활 활동 시의 통증, 운동시의 통증);
3. 당일 또는 이전에 수행된 통증, 인지된 난이도 등을 나타내는 객관적인 테스트 수행 데이터;
4. 걸음걸이, 달리기 또는 다른 테스트/수행시의 충격 흡수 성능을 나타내는 걸음걸이 분석 또는 성능 분석 데이터; 및
5. 사용자가 이전 기간 동안 재활 운동 및 관리를 얼마나 부지런히 수행했는지 나타내는 운동, 관리 또는 재활 이행 데이터.
사용자가 본 장치를 착용한 상태에서 그 장치에 의해 생성된 충격 흡수 성능 데이터는 사용자의 운동 수행에 대한 피드백을 생성하여 사용자의 부상 회복을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 충격 흡수 성능 데이터는 피드백 모듈에 의해 지시된 운동을 수행하는 것과 관련하여 사용자(104)의 순응도를 모니터링하기 위해 또한 사용될 수 있다. 즉, 충격 흡수 수행 데이터는, 사용자가 운동을 수행하지 못했는지, 지시된 반복 횟수를 수행하지 못했는지, 전체 반복 세트 수를 수행하지 못했는지를 확인하기 위해 사용될 수 있다.
무릎 골관절염 테스트
무릎 골관절염이 있는 사용자(환자)를 대상으로 6주간의 테스트가 수행되었다. 테스트의 제 1 환자로부터 수집된 데이터가 도 6a에 나타나 있으며, 여기서 x-축은 시간을 나타내고 y-축은 센서 디바이스(202)에 의해 검출된 가속도(충격 흡수를 나타냄)를 나타낸다. 테스트에서 제 2 환자로부터 수집된 데이터가 도 6b에 나타나 있으며, 여기서 x-축은 시간을 나타내고 y축은 센서 디바이스(202)에 의해 검출된 가속도(충격 흡수를 나타냄)를 나타낸다.
피드백 전에 이 환자의 충격 흡수 성능은 섹션 1에 나타나 있다. 피드백 모듈에 의해 생성된 피드백의 제공 중에 이 환자의 충격 흡수 성능은 섹션 3에 나타나 있다. 피드백의 제공 다음에 이 환자의 충격 흡수 성능은 섹션 2에 나타나 있다.
걸음걸이 재교육 및 골관절염 관리를 용이하게 하기 위해 본 명세서에 설명된 장치(100) 및 방법에 의존함으로써, 사용자는 통증을 최대 91%로 감소시키고 평균적으로 38%로 기능을 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 걸음걸이를 재교육하기 위해 본 장치를 사용하면, 사용자의 통증이 감소되고 사용자의 기능이 개선되며, 약물 복용 필요성이 감소되고, 무릎에 대한 사용자의 자신감이 개선되며 수술 필요성이 감소되고 또한 사용자의 삶의 질이 개선된다.
사용자 디바이스
사람이 걷거나 달리는 동안에 충격 흡수를 최적화하는 방법은 적어도 부분적으로 사용자 디바이스(108)에서 실행된다. 사용자 디바이스는 도 5에 나타나 있는 바와 같이 컴퓨터(500)일 수 있다
컴퓨터(500)는 Lenovo 회사, IBM 회사 또는 Apple Inc.에서 생산된 32비트 또는 64비트 Intel 아키텍처 컴퓨터와 같은 표준 컴퓨터를 기반으로 할 수 있다. 그 컴퓨터(500)에 의해 실행되는 데이터 프로세스는 컴퓨터(500)의 비휘발성(예컨대, 하드 디스크) 저장부(504)에 저장되는 소프트웨어 요소 또는 모듈(550)(피드백 모듈 포함)의 컴퓨터 프로그램 명령 코드 및 데이터에 의해 규정되고 제어된다. 모듈(550)에 의해 수행되는 프로세스는, 대안적으로, 읽기 전용 메모리(RAM)에 저장된 펌웨어에 의해 또는 적어도 부분적으로 주문형 집적 회로(ASIC) 및/또는 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA)와 같은 컴퓨터(500)의 전용 하드웨어 회로에 의해 수행될 수 있다.
컴퓨터(500)는 시스템 버스(516)에 의해 모두 연결되는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(506), 적어도 하나의 마이크로프로세서(508) 및 외부 인터페이스(510, 512, 514)를 포함한다. 외부 인터페이스는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스,네트워크 인터페이스 커넥터(NIC)(512) 및 디스플레이 어댑터(514)를 포함한다. USB 인터페이스(510)는 키보드 및 마우스(518)와 같은 입/출력 장치에 연결된다. 디스플레이 어댑터(514)는 LCD 디스플레이 화면(522)과 같은 디스플레이 디바이스에 연결된다. NIC(512)는 컴퓨터(500)가 통신 네트워크(523)에 연결될 수 있게 해준다. 네트워크(523)는 LAN, WAN, PSTN, 인터넷, 모바일 휴대폰 네트워크 등과 같은 기존 필드 중의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터(500)는 Microsoft Windows, Mac OS X 또는 Linux와 같은 운영 체제(OS)(524)를 포함한다. 컴퓨터(500)가 손에 쥐는 또는 착용되는 디바이스인 경우, OS(524)는 iOS, Android 또는 WatchOS일 수 있다. 모듈(550)은 모두 OS(524)에서 실행되며 C, Ruby 또는 C#과 같은 언어를 사용하여 작성된 프로그램 코드를 포함한다.
일 예에서, 컴퓨터(500)는 클라이언트 컴퓨터가 네트워크(510)를 통해 연결할 수 있는 서버 컴퓨터이다. 이 구현예에서, 클라이언트 컴퓨터에서 실행되는 클라이언트 소프트웨어 모듈은 서버 컴퓨터(500)에서 실행되는 소프트웨어 모듈(550)과 상호 작용한다. 클라이언트 소프트웨어 모듈은 OS(524)에서 실행되도록 구성된 컴파일링된 실행 가능 코드를 포함할 수 있거나, 예를 들어 클라이언트 컴퓨터의 웹 브라우저 내에서 실행되도록 구성될 수 있다.
모듈(550)은, 단계(406)에서 수신된 충격 흡수 데이터 값을 모니터링하고 이러한 값에 근거하여 개인의 충격 흡수 성능에 대한 피드백을 제공하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 모니터링은 전술한 바와 같이 센서 유닛에 의해 축적된 데이터에 근거할 수 있다. 모듈(550)은 심박수 모니터 등과 같은 다른 착용 가능한 디바이스로부터의 데이터를 업로드할 수 있는 모듈을 또한 포함할 수 있다.
사용자는 개인 설정에 따라, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 로그인을 할 수 있고 안 않을 수도 있다. 사용자의 세부 사항은 입력될 수도 있고 입력되지 않을 수도 있다. 사용자가 입력한 그 세션의 변수(예컨대, 지형, 신발, 활동 등)에 대해 능동적으로 감지된 파라미터 또는 기본 설정도 입력될 수 있다. 활동은 그 세션에 대해 파라미터로 수행될 것이고, 이들 설정된 변수 경계를 벗어나면 사용자에게 제약 조건이나 결과적인 피드백을 제공할 것이다. 세션으로부터 저장된 데이터는 적절한 인터페이스를 갖춘 장치에서 볼 수 있다.
피드백 모듈은 사용자 디바이스(108)에서 실행되는 것으로 설명되었지만, 일부 실시 형태에서 피드백 모듈은, 장치(100)가 독립형 장치로서 사용될 수 있도록, 장치(100)의 마이크로프로세서 유닛(202)에 의해 실행될 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치 및 방법은 치료사 또는 다른 건강 전문가가 있는 진료소, 치료사 또는 다른 건강 전문가가 있는 원격 의료 환경, 또는 건강 또는 피트니스 전문가가 있는 직접 또는 가상 그룹 수업에서 사용될 수 있다. 본 장치 및 방법은 개인/가정 환경 또는 체육관에서 사용자에 의해 독립적으로 사용될 수도 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 변형이 당업자에게 명백할 것이다.
본 명세서에서 임의의 종래 기술에 대한 언급은, 종래 기술이 본 명세서가 관련된 분야에서 통상적이고 일반적인 지식의 일부를 형성한다는 것을 인정하거나 암시하는 형태가 아니며 또한 그렇게 받아 들여져서도 안 된다.
Claims (22)
- 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 장치로서,
사용자의 경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 수집하기 위한 센서 유닛;
데이터 저장 디바이스;
배터리 또는 충전 유닛;
처리된 데이터를 사용자 디바이스에 전송하도록 구성된 통신 유닛; 및
상기 센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 데이터 저장 디바이스, 배터리 또는 충전 유닛 및 통신 유닛을 수용하고, 상기 센서 유닛이 상기 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록 사용자의 신체에 고정 또는 부착되도록 구성되는 하우징 유닛; 및
상기 센서 유닛에 연결되는 마이크로프로세서 유닛을 포함하며,
상기 마이크로프로세서 유닛은,
상기 충격 흡수 데이터를 처리하여 충격 흡수 성능 데이터를 생성하고;
상기 충격 흡수 성능 데이터를 데이터 저장 디바이스에 저장하며; 그리고
상기 통신 유닛을 통해 충격 흡수 성능 데이터를 사용자 디바이스에 전송하도록 구성되며,
상기 충격 흡수 성능 데이터는, 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 개선하도록 피드백을 생성하고 사용자에게 제공하기 위해 피드백 모듈에 의해 사용될 수 있는, 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징 유닛은, 상기 센서 유닛이 상기 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록, 사용자의 정강이뼈에 고정 또는 부착되도록 구성되어 있는, 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 하우징 유닛은 케이싱과 밴드를 포함하고, 그 케이싱은 상기 센서 유닛을 에워싸고, 상기 밴드는, 센서 유닛이 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록, 상기 케이싱을 사용자의 신체에 고정시키도록 구성되어 있는, 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 케이싱과 밴드는 그 케이싱이 밴드에 제거 가능하게 부착될 수 있도록 구성되어 있는, 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 밴드는, 케이싱을 밴드에 제거 가능하게 부착하기 위해 케이싱이 안정적으로 고정될 수 있는 구멍을 포함하는, 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 유닛은 광원을 포함하고, 상기 장치는, 그 광원이 상기 장치의 전력 상태; 및 사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 개선하기 위한 사용자에 대한 피드백 중의 적어도 하나를 나타낼 수 있도록 구성되어 있는, 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된 디스플레이 디바이스를 포함하고, 상기 마이크로프로세서 유닛은 그 디스플레이 디바이스에 더 연결되어 있는, 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 저장 디바이스는 상기 센서 유닛 및 외부 컴퓨팅 디바이스 중의 적어도 하나에 포함되는, 장치. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 유닛은 사용자에게 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 마이크로프로세서는,
상기 충격 흡수 성능 데이터가 하나 이상의 미리 결정된 임계값의 밖에 있음을 결정하고, 그리고
충격 흡수 성능 데이터가 하나 이상의 미리 결정된 임계값의 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 센서 유닛이 상기 신호를 생성하게 하도록 구성되며,
상기 신호는 충격 흡수 성능 데이터가 상기 미리 결정된 임계값의 밖에 있다는 것을 사용자에게 알려주는, 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 신호는 청각 신호 및 촉각 신호 중의 적어도 하나를 포함하는, 장치. - 하지 및 코어 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 사용자에게 피드백을 제공하는 장치를 사용하여 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법으로서, 상기 장치는 센서 유닛, 마이크로프로세서 유닛, 데이터 저장 디바이스 및 통신 유닛을 포함하고, 상기 방법은,
사용자가 상기 장치를 착용한 상태에서 사용자의 경조직에 의한 충격 흡수를 나타내는 충격 흡수 데이터를 상기 센서 유닛으로 수집하는 단계;
수집된 충격 흡수 데이터를 처리하여 충격 흡수 성능 데이터를 상기 마이크로프로세서 유닛으로 생성하는 단계; 및
상기 통신 유닛에 의해, 상기 충격 흡수 성능 데이터를 사용자 디바이스에 전송하는 단계를 포함하며,
상기 사용자 디바이스는, 사용자가 걷고 있거나 달리고 있거나 또는 재활을 하고 있을 때 사용자의 충격 흡수 성능을 최적화하기 위해 제공될 수 있는 피드백을 생성하기 위해 상기 전송된 충격 흡수 성능 데이터를 수신하고 해석하는 피드백 모듈을 실행하도록 구성되어 있는, 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 방법은 데이터 저장 디바이스에 의해 상기 충격 흡수 성능 데이터를 저장하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 센서 유닛이 충격 흡수 데이터를 수집할 수 있도록, 상기 장치를 사용자의 정강이뼈에 고정하거나 부착하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은, 마이크로프로세서 유닛이,
생성된 충격 흡수 성능 데이터가 하나 이상의 미리 결정된 임계값의 밖에 있음을 결정하고, 그리고
충격 흡수 성능 데이터가 하나 이상의 미리 결정된 임계값의 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 센서 유닛이 상기 신호를 생성하게 하도록 하는
것을 포함하고,
상기 신호는 충격 흡수 성능 데이터가 상기 미리 결정된 임계값의 밖에 있다는 것을 사용자에게 알려주는, 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 신호는 청각 신호 및 촉각 신호 중의 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법으로서,
사용자 디바이스가,
상기 사용자 디바이스에 전송된 충격 흡수 성능 데이터를 수신하고;
사용자의 하지 및 코어 충격 흡수를 최적화하기 위해 사용자에게 제공될 피드백을 생성하기 위해 - 상기 피드백의 생성은 적어도 부분적으로 상기 수신된 충격 흡수 데이터에 근거함 -;
피드백 모듈을 실행하는 단계; 및
상기 사용자 디바이스의 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 단계;
를 포함하는, 사용자의 충격 흡수 성능을 모니터링하기 위한 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 사용자 디바이스가, 사용자 인터페이스를 통해, 사용자 세부정보 및 사용자 파라미터 중의 적어도 하나를 수신하기 위해 피드백 모듈을 실행하는 것을 포함하고,
상기 피드백의 생성은 적어도 부분적으로 상기 수신된 사용자 세부 정보 및 사용자 파라미터에 근거하는, 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
생성된 피드백은,
사용자가 이 사용자에 의해 수행 중인 현재 움직임이나 운동을 변경하기 위한 피드백; 및
사용자의 기존 저장된 프로그램이나 운동 프로토콜을 수정하기 위한 피드백중의 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피드백은 적어도 하나의 강화 운동을 포함하고, 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 단계는,
운동에 대한 설명,
운동 사진이나 영상, 및
운동의 지속 시간, 반복, 강도 및/또는 저항의 표시
중의 하나 이상을 상기 사용자 인터페이스에 나타내는 것을 포함하는, 방법. - 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 사용자 디바이스가 생성된 피드백을 데이터 저장부에 저장하기 위해 상기 피드백 모듈을 실행하는 것을 포함하는, 방법. - 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은, 사용자 디바이스가,
수신된 충격 흡수 성능 데이터에 적어도 부분적으로 근거하여, 사용자의 착지 영역(strike zone)을 식별하고,
식별된 착지 영역이 부적절한 착지 영역임을 결정하며; 그리고
상기 식별된 착지 영역이 부적절한 착지 영역이라는 결정에 응답하여, 사용자의 발 착지와 관련하여 사용자에게 촉구하는 피드백을 생성하기 위해
상기 피드백 모듈을 실행하는 것을 포함하는, 방법. - 시스템으로서,
무선 송수신기, 가속도계, 및 보행 시의 움직임 및 사용자의 발목/하지에 의한 충격 흡수를 검출하는 관성 측정 유닛(IMU)을 포함하고 사용자의 발목 내측에 부착하기 위한 착용 가능한 유닛; 및
상기 착용 가능한 유닛과 통신하기 위한 모바일 디바이스를 포함하며,
상기 모바일 디바이스는,
a. 사용자가 답변하기 위한 물리 평가 질문(physio assessment question)에 에 접근하고 표시하기;
b. 상기 질문에 대한 답변을 처리하고, 스쿼트 및 종아리 들어올리기와 같은 사용자를 위한 일련의 객관적인 움직임 테스트를 표시하기;
c. 테스트에 응답하여 사용자에게 사용자 인터페이스 상에 통증 지점을 표시하고 그 통증의 점수를 매기도록 요청하는 사용자 인터페이스를 생성하기;
d. 사용자가 걷기 위한 지침을 생성하고 표시하고, 또한 충격 흡수, 무릎 데이터, 스텝 및 속도와 같은, 사용자가 걸을 때 어떻게 움직이는지에 관한 사용자 파라미터를 생성하기 위해 상기 착용 가능한 유닛으로부터 데이터를 얻기;
e. 얻은 사용자 파라미터를 분석하고 사용자를 위한 추천을 생성하는 것;
f. 사용자 파라미터의 분석에 근거하여, 움직임에 대한 파라미터와 걷기에 대한 적절한 기술을 제공하기 위한 코칭 지침을 생성하고, 또한 예컨대 햅틱(haptic)에 의해 사용자를 안내하기 위한 명령을 생성하여 상기 착용 가능한 유닛에 보내는 것; 및
g. 최적의 충격 흡수를 생성하여 근육 활동(원기 회복 및 수축)과 에너지 소비를 증가시키도록 사용자가 걷도록 안내하는 체중 감량 지침을 생성하기 중의 적어도 일부를 실행하는 어플리케이션의 코드를 포함하는, 시스템.
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