WO2016032027A1 - 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법 - Google Patents

동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법 Download PDF

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WO2016032027A1
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김민근
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주식회사 유누스
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/16—Platforms for rocking motion about a horizontal axis, e.g. axis through the middle of the platform; Balancing drums; Balancing boards or the like

Definitions

  • the present invention relates to rehabilitation treatment technology, and more particularly to a rehabilitation treatment method for treating a patient with vestibular dysfunction using a dynamic plate-based rehabilitation treatment device.
  • Vestibular function means the function of balance and sense of equilibrium in the vestibule (vestibular and anti-regulatory) within a person's body. Due to the proliferation of patients with impaired vestibular function, methods for treating vestibular rehabilitation have been studied.
  • vestibular rehabilitation may be performed by moving the head up or down or left and right while keeping the patient's gaze in a specific direction.
  • the vestibular rehabilitation treatment device it is possible to examine the vestibular function and to help rehabilitation of the vestibular function by moving the patient on a fixed footrest and detecting the patient's movement to provide test results.
  • the conventional vestibular rehabilitation treatment device has a problem that does not provide a realistic rehabilitation treatment environment to patients with vestibular impairment.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a rehabilitation treatment method for treating patients with vestibular dysfunction in a realistic environment.
  • rehabilitation treatment method using a dynamic plate-based rehabilitation treatment apparatus for achieving the above object of the present invention, rehabilitation treatment method performed in a processing device linked to the dynamic plate-based rehabilitation treatment apparatus And transmitting first location information indicating a first point on the dynamic plate to a display device interoperable with the processing device, and second location information which is location information of a user located on the rehabilitation therapy device from the rehabilitation device.
  • Receiving an error message comparing the first location information with the second location information, determining whether there is an error, and transmitting the second location information to the display device so that the location indicated by the second location information is output. And transmitting a determination result of the error to the display device.
  • the second position information is information about a second point on the moving dynamic plate after the user checks the first point output through the display device.
  • the location information of the user may be information about a point estimated as the location of the user on the rehabilitation apparatus.
  • the weight change of the point where the user is located on the rehabilitation therapy device and the center of gravity of the rehabilitation therapy device may be further received.
  • the transmitting of the second location information to the display apparatus may include changing the weight of the point where the user is located and the center of gravity of the rehabilitation apparatus in the image indicating the movement of the user. Information about the change and the center of gravity may be further transmitted to the display device.
  • the determining of the error may include determining that an error has occurred when the location indicated by the second location information does not exist within a preset range based on the location indicated by the first location information.
  • the determination result of the error may be the number of times an error occurs during a preset time.
  • the determination result of the error may be an error occurrence ratio calculated based on the number of times of receiving position information from the rehabilitation apparatus and a number of times the error occurs in the received position information for a predetermined time.
  • the rehabilitation treatment method after determining the error, accumulating and storing a difference between a position indicated by the first position information and a position indicated by the second position information, and accumulating the difference so that the accumulated difference is output.
  • the method may further include transmitting information about the to the display device.
  • the rehabilitation treatment method can provide a rehabilitation treatment environment similar to the real environment to patients with vestibular dysfunction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation therapy apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a dynamic plate-based rehabilitation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a case in which an external force is applied to the dynamic plate-based rehabilitation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a case where an external force is applied to the dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a position measuring method performed in a dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating the steps of measuring the position of the user in the position measurement method.
  • FIG. 10 is a top view of the rehabilitation apparatus shown to illustrate the step of obtaining pressure from the sensor.
  • FIG. 11 is a conceptual view illustrating a case where a location of a user approaches a second sensor.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a case where a user's position is located between the first sensor and the second sensor.
  • FIG. 13 is a conceptual view illustrating a case where a user's position is close to a first sensor.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a rehabilitation therapy system using a dynamic plate-based rehabilitation therapy apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a rehabilitation treatment method performed in a treatment apparatus linked with a dynamic plate based rehabilitation treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a block diagram illustrating a processing apparatus in which a rehabilitation treatment method using a dynamic plate according to an embodiment of the present invention is performed.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the vestibular rehabilitation device is equipped with a fixed footrest that the user can climb and a sensor that can detect the user's movement. Accordingly, the vestibular rehabilitation treatment device detects the user's movement on the fixed footrest and examines the state of the user's vestibular function by analyzing the detected movement. In addition, the vestibular rehabilitation treatment device may use a method of sensing a user's movement by photographing through a camera.
  • Dynamic plate-based rehabilitation treatment apparatus by using a dynamic plate can provide a realistic rehabilitation treatment environment to the user, thereby improving the effect of the rehabilitation treatment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation therapy apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation therapy apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a present invention A cross-sectional view of a dynamic plate based rehabilitation apparatus according to one embodiment.
  • a dynamic plate-based rehabilitation apparatus (hereinafter referred to as a 'rehabilitation apparatus') includes a first plate 10, a plurality of sensors 20, It may include two plates 30 and at least one ball caster 40.
  • the first plate 10 may be configured at the top of the rehabilitation apparatus, and may be configured in the form of a plate having a predetermined height and area.
  • the plurality of sensors 20 may be coupled to the upper surface 11 or the lower surface 12 of the first plate 10.
  • the plurality of sensors 20 may be coupled to the upper surface 11 or the lower surface 12 of the first plate 10 to have the same distance from each other.
  • the plurality of sensors 20 may detect a position where an external force is applied to the first plate 10 and an operation of the first plate 10 due to the external force.
  • the plurality of sensors 20 may refer to a center of gravity (CoG) sensor capable of sensing the center of gravity and the degree of tilt of the first plate 10.
  • CoG center of gravity
  • the second plate 30 may be configured in the form of a plate having a predetermined height and area, and may be coupled to correspond to the lower surface 12 of the first plate 10.
  • the areas where the first plate 10 and the second plate 30 are coupled may be the same. That is, sizes of the lower surface 12 of the first plate 10 and the upper surface 31 of the second plate 30 may be the same.
  • the second plate 30 may be made of a material having elasticity, for example, may be made of a material such as a sponge. Accordingly, the second plate 30 may be deformed in the vertical direction (which may mean the z axis) in the ground direction due to the external force applied to the first plate 10. In addition, the second plate 30 may be deformed in the front-rear direction (which may mean the x-axis) or in the left-right direction (which may mean the y-axis) in addition to the vertical direction. As described above, the second plate 30 may receive an external force applied to the first plate 10 and may be modified to correspond to the received external force.
  • the rehabilitation apparatus may further include at least one ball caster 40.
  • At least one ball caster 40 may be coupled to the bottom surface 32 of the second plate 30.
  • the ball caster 40 may be combined with a number that can be balanced so that the rehabilitation device is not tilted from the ground.
  • the second plate 30 may rotate through the ball included in the ball caster 40.
  • first plate 10 and the second plate 30 can be rotated in any of the x-axis, y-axis and z-axis in the ground through the movement of the ball (ball) included in the ball caster 40 have.
  • the rehabilitation apparatus may further include a housing 50 surrounding the first plate 10 and the second plate 30.
  • the housing 50 may be configured to have an open area corresponding to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the housing 50 may be configured to a predetermined height.
  • the preset height may mean, for example, a height from the ground on which the rehabilitation apparatus is located to the first plate 10. Therefore, the housing 50 may limit an area in which the first plate 10 and the second plate 30 operate due to an external force.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a case in which an external force is applied to the dynamic plate-based rehabilitation treatment device according to an embodiment of the present invention.
  • an external force may be applied to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the external force may refer to a force applied due to the weight of the user when the user of the rehabilitation treatment device ascends to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the first external force 100 applied to the left side of the upper surface 11 of the first plate 10 is greater than the second external force 200 applied to the right side of the upper surface 11 of the first plate 10. Assume That is, it may mean that the center of gravity of the user is located on the left side of the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the first external force 100 and the second external force 200 applied to the upper surface 11 of the first plate 10 may be transmitted to the second plate 30.
  • the second plate 30 may be made of a material having elasticity, the second plate 30 may be deformed to correspond to the external force received. That is, the shape of the second plate 20 may be modified to correspond to the external force.
  • the point at which the first external force 100 of the first plate 10 is applied is in the ground direction than the point at which the second external force 200 is applied. It can be further modified. Therefore, the second plate 30 may be deformed in a different shape according to the point where the external force is applied to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the plurality of sensors 20 coupled to the first plate 10 may detect an operation of the first plate 10 that operates to correspond to the first external force 100 and the second external force 200.
  • the plurality of sensors 20 may detect the degree of inclination and the degree of inclination of the first plate 10 due to the first external force 100 and the second external force 200 on the first plate 10. .
  • FIG. 5 is a perspective view of a dynamic plate-based rehabilitation treatment apparatus according to another embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a cross-sectional view of a dynamic plate-based rehabilitation treatment apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the rehabilitation apparatus may include a first plate 10, a plurality of sensors 20, a plurality of springs 60, and a second plate 30. have.
  • the first plate 10 may be configured on the top of the rehabilitation treatment device, it may be configured in the form of a plate having a certain height and area.
  • the first plate 10 may be made of a material that can prevent the slip.
  • at least one non-slip pad 13 may be coupled to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the anti-skid pad 13 may prevent slipping when the user of the rehabilitation apparatus rises to the first plate 10.
  • the anti-skid pad 13 may be made of a material such as rubber or the like.
  • the plurality of sensors 20 may be coupled to the upper surface 11 or the lower surface 12 of the first plate 10.
  • the plurality of sensors 20 may be coupled to the upper surface 11 or the lower surface 12 of the first plate 10 to have the same distance from each other.
  • the plurality of sensors 20 may detect a position where an external force is applied to the first plate 10 and an operation of the first plate 10 due to the external force.
  • the plurality of sensors 20 may refer to a CoG sensor capable of sensing the center of gravity and the degree of tilt of the first plate 10.
  • each of the plurality of springs 60 may be coupled to the lower surface 12 of the first plate 10, and the other end thereof may be coupled to the upper surface 31 of the second plate 30. Therefore, the plurality of springs 60 may be modified to correspond to the external force applied to the first plate 10. That is, each of the plurality of springs 60 may be deformed to different heights according to the magnitude of the external force applied to the first plate 10.
  • the rehabilitation apparatus may further include a guiding part 70 positioned between the lower surface 12 of the first plate 10 and the upper surface 31 of the second plate 30.
  • the guiding part 70 may induce the first plate 10 to operate in a predetermined direction.
  • the guiding part 70 may have a rod shape.
  • the upper surface of the guiding part 70 may be fixedly coupled to the lower surface 12 of the first plate 10.
  • the guiding part 70 and the first plate 10 may be fixedly coupled by the fixing shaft 80 passing through the guiding part 70 and the first plate 10.
  • the lower surface of the guiding part 70 may be positioned to be rotatable on the upper surface 31 of the second plate 30.
  • the lower surface of the guiding portion 70 may be hinged to the upper surface 31 of the second plate 30.
  • the lower surface of the guiding portion 70 may be formed in a curved shape like an arc of a circle, and the lower surface of the guiding portion 70 formed in a curved shape may be formed on the upper surface 31 of the second plate 30. Grooves may be formed to be inserted. Through such a structure, the lower surface of the guiding part 70 may be positioned to be rotatable on the upper surface 31 of the second plate 30.
  • the heights of the plurality of springs 60 and the guiding part 70 positioned between the first plate 10 and the second plate 30 may be the same.
  • the heights of the plurality of springs 60 may refer to heights when no external force is applied.
  • the portion of the first plate 10 to which the external force is applied may move in the direction of the ground.
  • the guiding part 70 positioned between the first plate 10 and the second plate 30 the first plate 10 may operate based on the guiding part 70.
  • the rehabilitation treatment device may further include at least one height adjuster 90 coupled to the bottom surface 32 of the second plate 30.
  • the height adjuster 90 is composed of a female screw and a male screw can adjust the height according to the coupling state between the female screw and the male screw.
  • the height adjuster 90 is adjusted by the height, the height where the first plate 10 and the second plate 30 is located can be adjusted.
  • the rehabilitation therapy device includes a plurality of height adjusters 90, the height of each height adjuster is adjusted differently, so that the rehabilitation therapy device can be adjusted to equilibrate from the ground.
  • the rehabilitation apparatus may further include a housing surrounding the first plate 10 and the second plate 30.
  • the housing may be configured such that an area corresponding to the upper surface 11 of the first plate 10 is opened. Therefore, the housing may limit the area in which the first plate 10 operates due to the external force.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a case where an external force is applied to the dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • an external force may be applied to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the external force may refer to a force applied due to the weight of the user when the user of the rehabilitation treatment device ascends to the upper surface 11 of the first plate 10.
  • the first external force 100 applied to the left side of the upper surface 11 of the first plate 10 is greater than the second external force 200 applied to the right side of the upper surface 11 of the first plate 10. Assume That is, it may mean that the center of gravity of the user is located on the left side of the upper surface 11 of the first plate 10.
  • first external force 100 and the second external force 200 applied to the upper surface 11 of the first plate 10 may be transmitted to the plurality of springs 60. Thereafter, each of the plurality of springs 60 may be deformed to different heights according to the sizes of the first external force 100 and the second external force 200.
  • the first plate 10 may be inclined in the direction in which the first external force 100 is applied with respect to the guiding part 70 as a central axis. In the same manner as described above, the first plate 10 may be modified to correspond to the magnitude of the first external force 100 and the second external force 200 applied thereto and the point where the respective external force is applied.
  • the plurality of sensors 20 coupled to the first plate 10 may detect an operation of the first plate 10 that operates to correspond to the first external force 100 and the second external force 200.
  • the plurality of sensors 20 may detect the degree of inclination and the degree of inclination of the first plate 10 due to the first external force 100 and the second external force 200 on the first plate 10. .
  • Embodiments of the position measuring method may be performed by a processor included in the dynamic plate-based rehabilitation apparatus.
  • the processor may mean a general purpose processor (eg, a central processing unit (CPU) and / or a graphics processing unit (GPU)) or a dedicated processor for performing a position measuring method.
  • the dynamic plate-based rehabilitation treatment device may further include a memory, and a program command for performing a position measuring method may be stored in the memory. Accordingly, the processor may read a program command stored in the memory and perform each step of the position measuring method based on the read program command.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a position measuring method performed in a dynamic plate-based rehabilitation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart detailing a step of measuring a user's position in the position measuring method.
  • the rehabilitation treatment device ie, a processor included in the rehabilitation therapy device
  • the first pressure based on the external force generated by the user may be obtained from the first sensor coupled to the first plate (S800).
  • the first sensor may mean one sensor arbitrarily selected from among a plurality of sensors coupled to the first plate, or one sensor to which the greatest external force is applied by the user among the plurality of sensors coupled to the first plate. It may mean.
  • the rehabilitation apparatus may obtain a second pressure based on an external force generated by the user from the second sensor coupled to the first plate (S810).
  • the second sensor may mean one sensor neighboring the first sensor among the plurality of sensors coupled to the first plate, or at least one neighboring the first sensor among the plurality of sensors coupled to the first plate.
  • Among the sensors of the may mean the sensor to which the greatest external force is applied.
  • step S810 has been described as being performed after step S800, the order in which step S810 is performed is not limited thereto.
  • step S810 may be performed simultaneously with step S800, or may be performed before step S800.
  • FIG. 10 is a top view of the rehabilitation apparatus shown to illustrate the step of obtaining pressure from the sensor.
  • 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) may be combined.
  • the sixth sensor 20-6, the seventh sensor 20-7, the eighth sensor 20-8, and the ninth sensor 20-9 may be coupled to an upper surface of the first plate 10. .
  • the external force generated by the user may be measured by nine sensors 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9).
  • the rehabilitation device is any of nine sensors 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9.
  • the first sensor 20-1 may be selected as a sensor of, and a first pressure based on an external force generated by the user may be obtained from the first sensor 20-1.
  • the rehabilitation apparatus After acquiring the first pressure from the first sensor 20-1, the rehabilitation apparatus is configured to at least one sensor 20-2, 20-3, 20-4, 20 adjacent to the first sensor 20-1. -5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9 may select the second sensor 20-2 as an arbitrary sensor, generated by the user from the second sensor 20-2 It is possible to obtain a second pressure based on the external force.
  • the rehabilitation apparatus may include at least one sensor 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, adjacent to the first sensor 20-1. 20-9) select the sensor with the greatest external force. For example, among the at least one sensor 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9, In the case of the second sensor 20-2, the rehabilitation apparatus may obtain a second pressure from the second sensor 20-2.
  • the rehabilitation device is provided from each of the nine sensors 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9.
  • the pressure may be obtained based on an external force generated by the user, and the sensor in which the largest pressure is generated may be selected among the obtained pressures. For example, when the sensor having the greatest pressure among the acquired pressures is the first sensor 20-1, the rehabilitation apparatus may determine the pressure obtained from the first sensor 20-1 as the first pressure. have.
  • the rehabilitation apparatus is provided with at least one sensor 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8 adjacent to the first sensor 20-1. , 20-9) can select the sensor with the largest pressure. For example, among the at least one sensors 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9, the sensor with the greatest pressure is generated. In the case of the two sensors 20-2, the rehabilitation apparatus may determine the pressure obtained from the second sensor 20-2 as the second pressure. Alternatively, the rehabilitation apparatus may include at least one sensor 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, adjacent to the first sensor 20-1. 20-9), the second sensor 20-2 may be selected as an arbitrary sensor, and the pressure obtained from the second sensor 20-2 may be determined as the second pressure.
  • the rehabilitation apparatus may calculate a pressure difference value between the first pressure and the second pressure (S820). For example, the rehabilitation apparatus may calculate a pressure difference value based on Equation 1 below.
  • P1-2 may mean a pressure difference value
  • P1 may mean a first pressure obtained from the first sensor 20-1
  • P2 may be obtained from the second sensor 20-2. It may mean a second pressure.
  • the rehabilitation apparatus may calculate a distance between the position of the first sensor 20-1 and the position of the second sensor 20-2 (S830). For example, the rehabilitation apparatus may calculate the distance between the position of the first sensor 20-1 and the position of the second sensor 20-2 based on Equation 2 below.
  • D1-2 may mean the distance between the position of the first sensor 20-1 and the position of the second sensor 20-2
  • D1 may mean the position of the first sensor 20-1
  • D2 may mean the position of the second sensor 20-2.
  • step S830 has been described as being performed after step S820, the order in which step S830 is performed is not limited thereto.
  • step S830 may be performed simultaneously with step S820, or may be performed before step S820.
  • the rehabilitation apparatus may measure the position of the user based on the ratio of the pressure difference value and the distance (S840).
  • the rehabilitation apparatus may calculate a ratio (ie, slope) of a pressure difference value and a distance based on Equation 3 below.
  • P1-2 may mean a pressure difference value
  • D1-2 may mean a distance
  • the rehabilitation apparatus may determine whether the ratio of the pressure difference value and the distance is negative (S841). If the ratio between the pressure difference value and the distance is negative, the rehabilitation apparatus may determine that the user's position is close to the second sensor 20-2 (S842).
  • FIG. 11 is a conceptual view illustrating a case where a location of a user approaches a second sensor.
  • the rehabilitation apparatus may determine that the user's position is close to the second sensor 20-2 when the pressure difference value and the distance ratio are negative.
  • the rehabilitation apparatus may determine whether the pressure difference value and the distance ratio are 0 when the pressure difference value and the distance ratio are not negative (S843). If the pressure difference value and the distance ratio are 0, the rehabilitation apparatus may determine that the user's position is located between the first sensor 20-1 and the second sensor 20-2 (S844).
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a case where a user's position is located between the first sensor and the second sensor.
  • the rehabilitation apparatus may determine that the user's position is positioned between the first sensor 20-1 and the second sensor 20-2 when the pressure difference value and the distance ratio are zero.
  • the rehabilitation apparatus may determine the position of the user when the pressure difference value and the distance ratio are negative and nonzero (that is, when the pressure difference value and the distance ratio are positive). It may be determined to approach 1) (S845).
  • FIG. 13 is a conceptual view illustrating a case where a user's position is close to a first sensor.
  • the rehabilitation apparatus may determine that the position of the user is close to the first sensor 20-1 when the ratio between the pressure difference value and the distance is positive.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a rehabilitation treatment system according to an embodiment of the present invention.
  • the rehabilitation treatment system may include a rehabilitation treatment apparatus 1400, a processing apparatus 1410, and a display apparatus 1420.
  • the configuration and operating state of the rehabilitation apparatus 1400 may be the same as the apparatus described above with reference to FIGS. 1 to 4, or may be the same as the apparatus described with reference to FIGS. 5 to 7.
  • the processing apparatus 1410 may be connected to the rehabilitation apparatus 1400 and the display apparatus 1420 by wire or wirelessly.
  • the processing device 1410 may be linked with the rehabilitation treatment device 1400 and the display device 1420 to perform a rehabilitation treatment method.
  • the construction of the treatment device 1410 and the rehabilitation treatment method performed at the treatment device 1410 will be described in detail later.
  • the display device 1420 may mean a device capable of outputting an image.
  • the display device 1420 may refer to a device such as a liquid crystal display (LCD) monitor.
  • LCD liquid crystal display
  • the display device 1420 may output an image of the rehabilitation apparatus, an image of a user located on the rehabilitation apparatus, a moving point of the user required by the processing apparatus, and a movement image of the user located on the rehabilitation apparatus.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a rehabilitation treatment method performed in a treatment apparatus linked with a dynamic plate based rehabilitation treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the processing apparatus for performing the rehabilitation treatment method may transmit first position information indicating a point to which the user of the rehabilitation treatment apparatus should move to the display apparatus (S1500).
  • the location indicated by the first location information may be determined within an area in which the user may be located on the rehabilitation therapy device. That is, the area where the user can be positioned may mean an area that can be measured by a plurality of sensors included in the rehabilitation apparatus.
  • the processing device may assume that the plane on which the user is located on the rehabilitation therapy device is a two-dimensional plane consisting of the x-axis and the y-axis, and the coordinates composed of the x and y coordinate values of the point to which the user should move.
  • the value (x, y) may be set as the first location information, and the set first location information may be transmitted to the display device.
  • the display apparatus may output a position indicated by the first position information received from the processing apparatus.
  • the display device may output a location indicated by the first location information on the rehabilitation apparatus. For example, when the display apparatus receives the first position information as the coordinate values (x, y), the display apparatus assumes the center of the displayed rehabilitation apparatus image as the initial position of the user and corresponds to the coordinate values (x, y). An image (eg, an arrow, etc.) indicating that the user should move to a location may be output.
  • the user When the first position information on the rehabilitation apparatus is output through the display apparatus, the user may move to a position corresponding to the first position information recognized by the user.
  • the rehabilitation apparatus determines that the movement of the user is completed (for example, when there is no change in the measured position for a preset time)
  • the rehabilitation apparatus may measure the position of the user, and determine the measured position as the second position information. have. Thereafter, the display apparatus may transmit the determined second position information to the processing apparatus.
  • the rehabilitation apparatus may obtain information about the weight change of the location where the user is located, the center of gravity of the rehabilitation apparatus, as well as the location of the user, and transmit the information to the processing apparatus.
  • the processing apparatus may receive second position information indicating the current position of the user from the rehabilitation treatment apparatus (S1510).
  • the second position information may refer to information indicating a moved position after the user of the rehabilitation apparatus checks the position indicated by the first position information through the display apparatus.
  • the processing device may further receive information about the weight change of the point where the user of the rehabilitation device is located and the center of gravity of the rehabilitation device from the rehabilitation device.
  • the processing apparatus may compare the first location information with the second location information to determine whether an error is present (S1520). Specifically, when the position indicated by the second position information does not exist within a preset range based on the position indicated by the first position information, the processing apparatus may determine that an error has occurred. That is, the occurrence of the error may mean that the location of the user located on the rehabilitation device does not match the location required by the user in the processing device.
  • the processing apparatus may calculate a difference between the position indicated by the first position information and the position indicated by the second information, and accumulate and store the calculated difference (S1530). For example, the processing apparatus can calculate the distance from the position indicated by the first position information to the position indicated by the second information. In addition, the processing device may store a value obtained by accumulating the calculated distance.
  • the processing device may accumulate the difference between the calculated first position information and the second position information in terms of scores. For example, when the difference between the position indicated by the first position information and the position indicated by the second position information is less than 5 cm, 20 points, 10 points when 5 cm or more and less than 10 cm, 5 points or 15 cm or more when 10 cm or more and less than 15 cm. Assume 0 points. Thereafter, when the difference between the first position information and the second position information is 7 cm, 10 points may be accumulated, and when the difference calculated thereafter is 3 cm, 20 points may be accumulated. Therefore, the processing apparatus can store 30 points as the total cumulative value. That is, the higher the accumulated score, the higher the score may mean that the user of the rehabilitation apparatus moves to an appropriate location.
  • the processing device may transmit information about the accumulated difference to the display device (S1540). Accordingly, the display device may output information on the accumulated difference (eg, accumulated distance value and accumulated score). Accordingly, the user of the rehabilitation apparatus may know whether the movement of the rehabilitation apparatus is correct through the information on the accumulated difference output from the display apparatus.
  • information on the accumulated difference eg, accumulated distance value and accumulated score
  • an error determination result transmitted from the processing device may mean a number of times an error occurs during a preset time.
  • an error determination result transmitted from the processing apparatus may mean an error occurrence ratio calculated based on the number of times of receiving position information from the rehabilitation apparatus and the number of occurrences of errors in the received position information for a preset time. .
  • the error occurrence ratio may be calculated as a value of 0.5 when the number of times the processing apparatus receives the position information from the rehabilitation apparatus for 10 times and the number of times the error occurs 5 times during the preset time.
  • the display apparatus may output second position information received from the processing apparatus and an error determination result.
  • the display apparatus may output a position indicated by the second position information on the rehabilitation treatment apparatus, and the same method as the method of outputting the position indicated by the first position information (for example, coordinate values (x, y)). Can be printed).
  • the display device may sequentially output the position indicated by the first position information and the position indicated by the second position information, or may simultaneously output the positions indicated by the second position information.
  • the processing apparatus may further transmit the weight change of the point where the user is located on the rehabilitation apparatus received from the rehabilitation apparatus and the center of gravity of the rehabilitation apparatus to the display apparatus. Accordingly, the display device displays the user movement on the rehabilitation apparatus based on the weight change of the point where the user of the rehabilitation apparatus is located and the center of gravity of the rehabilitation apparatus (for example, a virtualized representation of the foot movement image or the movement of the user). Video).
  • step S1550 has been described as being performed after step S1540, the order in which step S1550 is performed is not limited thereto.
  • step S1550 may be performed simultaneously with steps S1530 and S1540, or may be performed before steps S1530 and S1540.
  • the rehabilitation treatment method described above has been described as being performed in a treatment apparatus linked with the rehabilitation treatment apparatus, the subject in which the rehabilitation treatment method is performed is not limited thereto.
  • the rehabilitation treatment method may be performed in a rehabilitation treatment apparatus linked to the processing apparatus, or may be configured and performed to include a dedicated processor for the rehabilitation treatment method in the display apparatus.
  • 16 is a block diagram illustrating a processing apparatus in which a rehabilitation treatment method using a dynamic plate according to an embodiment of the present invention is performed.
  • the processing device 1410 may include a processing unit 1411, a storage unit 1412, and a communication unit 1413, and may perform the rehabilitation treatment method described with reference to FIG. 15.
  • the processor 1411 may control the first location information to be transmitted to the display device through the communication unit 1413.
  • the first location information may mean information indicating a point to which the user of the rehabilitation apparatus should move.
  • the method of controlling the processor 1411 to transmit the first location information to the display apparatus may be the same as described with reference to step S1500 of FIG. 15.
  • the processor 1411 may obtain second position information indicating the position of the user on the rehabilitation treatment apparatus from the rehabilitation treatment apparatus.
  • the second position information may refer to information indicating a point where the user on the rehabilitation apparatus moves in response after confirming the first position information output through the display apparatus.
  • the method of receiving the second location information by the processor 1411 may be the same as described with reference to step S1510 of FIG. 15.
  • the processor 1411 may determine whether there is an error by comparing the first position information and the second position information. In detail, the processor 1411 may determine whether the position indicated by the first position information and the position indicated by the second position information correspond to each other. For example, when the position indicated by the second position information does not exist within a preset range based on the position indicated by the first position information, the processor 1411 indicates that the first position information and the second position information do not match. You can judge. In this case, the processor 1411 may determine that an error has occurred.
  • the processor 1411 may control to accumulate and store a difference between a position indicated by the first position information and a position indicated by the second position information. In addition, the processor 1411 may control the accumulated difference, the second location information, and the determination result of the error to be transmitted to the display apparatus. The processor 1411 accumulates and stores the difference between the positions indicated by the first position information and the second position information, and transmits the second position information and the determination result of the error. It may be the same as described with reference to.
  • the processor 1411 may include a processor and a memory.
  • a processor may mean a general purpose processor (eg, a CPU, etc.) or a processor dedicated for a rehabilitation treatment method.
  • the program code for the rehabilitation treatment method may be stored in the memory. That is, the processor may read the program code stored in the memory and perform each step of the rehabilitation treatment method based on the read program code.
  • the storage unit 1412 may store the information processed by the processor 1411 and the processed information.
  • the storage unit 1412 may store a position indicated by the first position information, a position indicated by the second position information, a cumulative value for the difference between each position, an error occurrence count, and the like.
  • the communication unit 1413 may communicate with the display apparatus and the rehabilitation treatment apparatus under the control of the processor 1411. In detail, the communication unit 1413 may transmit the first location information to the display apparatus under the control of the processor 1411, and receive the second location information from the rehabilitation apparatus.

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Abstract

동적 플레이트 기반 재활 치료 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 동적 플레이트 기반 재활 치료 장치는 판의 형태로 구성된 제1 플레이트(10), 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 또는 하부면(12)에 결합되고 외력을 감지하는 복수의 센서(20)들 및 판의 형태로 구성되고 제1 플레이트(10)의 하부면(12)에 결합되는 제2 플레이트(30)를 포함하고, 제1 플레이트(10)는 외력에 대응하도록 동작한다. 본 발명에 의하면 전정 기능에 장애를 가진 환자에게 현실감 있는 전정 재활 치료 환경을 제공할 수 있다.

Description

동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법
본 발명은 재활 치료 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용하여 전정 기능 장애를 가진 환자를 치료하기 위한 재활 치료 방법에 관한 것이다.
최근 전정 기능에 장애를 가진 환자들이 급증하고 있다. 전정 기능이란 사람의 신체 내의 전정부(vestibule: 전정과 반규관)가 담당하는 균형과 평형감각에 대한 기능을 의미한다. 이러한, 전정 기능에 장애를 가진 환자들의 급증으로 인해 전정 재활 치료를 위한 방법들이 연구되고 있다.
예를 들어, 전정 재활 치료는 환자의 시선을 특정 방향을 향하도록 고정한 상태에서 머리를 상하 또는 좌우로 움직이는 방법으로 시행될 수 있다. 또한, 전정 재활 치료 장치를 통해, 환자가 고정된 발판 위에서 움직이고 환자의 움직임을 감지하여 검사 결과를 제공하는 방법으로 전정 기능을 검사하고 전정 기능의 재활 치료를 도울 수 있다.
그러나, 종래 전정 재활 치료 장치는 전정 기능에 장애를 가진 환자에게 현실감 있는 재활 치료 환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 현실감 있는 환경에서 전정 기능 장애를 가진 환자를 치료하기 위한 재활 치료 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법은, 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치와 연동된 처리 장치에서 수행되는 재활 치료 방법으로, 상기 동적 플레이트 상의 제1 지점을 나타내는 제1 위치 정보를 상기 처리 장치와 연동된 디스플레이 장치로 전송하는 단계, 상기 재활 치료 장치로부터 상기 재활 치료 장치 상에 위치한 사용자의 위치 정보인 제2 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 오류 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 출력되도록 상기 제2 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계 및 상기 오류 여부의 판단 결과를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 위치 정보는 상기 사용자가 상기 디스플레이 장치를 통해 출력된 상기 제1 지점을 확인한 후, 이동한 상기 동적 플레이트 상의 제2 지점에 대한 정보이다.
여기서, 상기 사용자의 위치 정보는 상기 재활 치료 장치 상에서 상기 사용자의 위치로 추정되는 지점에 대한 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제2 위치 정보를 수신하는 단계는 상기 재활 치료 장치 상에서 상기 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 상기 재활 치료 장치의 무게 중심에 대한 정보를 더 수신할 수 있다.
여기서, 상기 제2 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계는 상기 디스플레이 장치에서 상기 사용자의 움직임을 나타내는 영상에 상기 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 상기 재활 치료 장치의 무게 중심이 반영되도록, 상기 무게 변화 및 무게 중심에 대한 정보를 상기 디스플레이 장치로 더 전송할 수 있다.
여기서, 상기 오류 여부를 판단하는 단계는 상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 상기 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 기준으로 미리 설정된 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 오류 여부의 판단 결과는 미리 설정된 시간 동안 오류가 발생한 횟수일 수 있다.
여기서, 상기 오류 여부의 판단 결과는 미리 설정된 시간 동안 상기 재활 치료 장치로부터 위치 정보를 수신한 횟수 및 상기 수신한 위치 정보에 대하여 오류가 발생한 횟수를 기반으로 산출되는 오류 발생비일 수 있다.
여기서, 상기 재활 치료 방법은 상기 오류 여부를 판단한 후, 상기 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치의 차이를 누적하여 저장하는 단계 및 누적된 차이가 출력되도록 상기 누적된 차이에 대한 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재활 치료 방법은 전정 기능에 장애를 가진 환자에게 실제 환경과 유사한 재활 치료 환경을 제공할 수 있다.
또한, 전정 기능에 장애를 가진 환자의 능동적인 재활 치료 참여가 유도될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에 외력이 가해졌을 경우를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에 외력이 가해졌을 경우를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에서 수행되는 위치 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 위치 측정 방법에서 사용자의 위치를 측정하는 단계를 구체화한 흐름도이다.
도 10은 센서로부터 압력을 획득하는 단계를 설명하기 위해 도시된 재활 치료 장치의 상면도(top view)이다.
도 11은 사용자의 위치가 제2 센서에 근접한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 사용자의 위치가 제1 센서와 제2 센서의 중간에 위치한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 사용자의 위치가 제1 센서에 근접한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 시스템을 도시한 블록도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치와 연동된 처리 장치에서 수행되는 재활 치료 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트를 이용한 재활 치료 방법이 수행되는 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
전정 재활 치료 장치는 사용자가 올라설 수 있는 고정된 발판과 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 구비하고 있다. 따라서, 전정 재활 치료 장치는 고정된 발판에 올라선 사용자의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임을 분석하는 방식으로 사용자의 전정 기능 상태를 검사한다. 또한, 전정 재활 치료 장치는 카메라를 통해 촬영함으로써, 사용자의 움직임을 감지하는 방식을 사용하기도 한다.
그러나, 이와 같은 전정 재활 치료 및 재활 훈련을 제공하는 장치는 고정된 발판 위에서 사용자가 직접 움직임을 제공해야 한다는 번거로움이 있다. 또한, 고정된 발판은 사용자에게 현실감을 제공할 수 없어 전정 기능의 재활 치료에 크게 도움을 주지 못한다.
본 발명에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치는, 동적 플레이트를 이용하여 사용자에게 현실감 있는 재활 치료 환경을 제공할 수 있으며, 이를 통해 재활 치료의 효과를 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 분해 사시도고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치(이하, ‘재활 치료 장치’라 칭함)는 제1 플레이트(plate)(10), 복수의 센서(sensor)(20)들, 제2 플레이트(30) 및 적어도 하나의 볼 캐스터(ball caster)(40)를 포함할 수 있다.
제1 플레이트(10)는 재활 치료 장치의 가장 상단에 구성될 수 있으며, 일정한 높이와 면적을 가지는 판의 형태로 구성될 수 있다.
복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 또는 하부면(12)에 결합될 수 있다. 여기서, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 또는 하부면(12)에 서로 동일한 간격을 가지도록 결합될 수 있다.
또한, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)에 외력이 가해진 위치 및 외력으로 인한 제1 플레이트(10)의 동작을 감지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 무게 중심 및 기울임 정도를 감지할 수 있는 CoG(center of gravity) 센서를 의미할 수 있다.
제2 플레이트(30)는 일정한 높이와 면적을 가지는 판의 형태로 구성될 수 있고, 제1 플레이트(10)의 하부면(12)에 대응되어 결합될 수 있다. 여기서, 제1 플레이트(10)와 제2 플레이트(30)가 결합되는 면적은 서로 동일할 수 있다. 즉, 제1 플레이트(10)의 하부면(12)과 제2 플레이트(30)의 상부면(31)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 제2 플레이트(30)는 신축성을 가지는 재질로 구성될 수 있으며, 예를 들어 스펀지(sponge)와 같은 재질로 구성될 수 있다. 이에 따라, 제2 플레이트(30)는 제1 플레이트(10)에 가해지는 외력으로 인해 지면 방향인 상하 방향(z축을 의미할 수 있음)으로 변형될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(30)는 신축성 재질의 특성을 통해, 상하 방향 외에도 전후 방향(x축을 의미할 수 있음) 또는 좌우 방향(y축을 의미할 수 있음)으로 변형될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 제2 플레이트(30)는 제1 플레이트(10)에 가해지는 외력을 전달 받을 수 있고, 전달 받은 외력에 대응하도록 변형될 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 적어도 하나의 볼 캐스터(ball caster)(40)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 볼 캐스터(40)는 제2 플레이트(30)의 하부면(32)에 결합될 수 있다. 여기서, 볼 캐스터(40)는 재활 치료 장치가 지면에서 기울어지지 않도록 균형을 잡을 수 있는 개수가 결합될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(30)의 하면부(32)에 결합되는 볼 캐스터(40)가 하나인 경우, 제2 플레이트(30)는 볼 캐스터(40)에 포함된 볼을 통해서 회전할 수 있다.
또한, 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(30)는 볼 캐스터(40)에 포함된 볼(ball)의 움직임을 통해 지면에서 x축, y축 및 z축 중 임의의 축으로 회전할 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(30)를 둘러싸는 하우징(housing)(50)을 더 포함할 수 있다. 하우징(50)은 제1 플레이트(10)의 상부면(11)과 대응하는 영역이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 하우징(50)은 미리 설정된 높이로 구성될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 높이는 예를 들어, 재활 치료 장치가 위치한 지면으로부터 제1 플레이트(10)까지의 높이를 의미할 수 있다. 따라서, 하우징(50)은 외력으로 인해 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(30)가 동작하는 영역을 제한할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에 외력이 가해졌을 경우를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 외력이 가해질 수 있다. 여기서, 외력은 재활 치료 장치의 사용자가 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 올라가는 경우, 사용자의 체중으로 인해 가해지는 힘을 의미할 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 좌측에 가해지는 제1 외력(100)이 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 우측에 가해지는 제2 외력(200) 보다 큰 것으로 가정한다. 즉, 사용자의 무게 중심이 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 좌측에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
이후, 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 가해진 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)은 제2 플레이트(30)로 전달될 수 있다. 이후, 제2 플레이트(30)는 신축성을 가지는 재질로 구성될 수 있으므로, 전달받은 외력에 대응하도록 변형될 수 있다. 즉, 제2 플레이트(20)는 외력에 대응하도록 형태가 변형될 수 있다.
구체적으로, 제1 외력(100)은 제2 외력(200) 보다 크므로, 제1 플레이트(10)의 제1 외력(100)이 가해진 지점은 제2 외력(200)이 가해진 지점보다 지면 방향으로 더 변형될 수 있다. 따라서, 제2 플레이트(30)는 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 외력이 가해진 지점에 따라 다른 형태로 변형될 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(10)에 결합된 복수의 센서(20)들은 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)에 대응하도록 동작하는 제1 플레이트(10)의 동작을 감지할 수 있다. 구체적으로, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)에 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)으로 인해 제1 플레이트(10)가 기울어진 정도 및 내려감 정도를 감지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 재활 치료 장치는 제1 플레이트(10), 복수의 센서(20)들, 복수의 스프링(60)들 및 제2 플레이트(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(10)는 재활 치료 장치의 가장 상단에 구성될 수 있으며, 일정한 높이와 면적을 가지는 판의 형태로 구성될 수 있다. 제1 플레이트(10)는 미끄럼을 방지할 수 있는 재질로 구성될 수 있다. 또는, 제1 플레이트(10)는 상부면(11)에 적어도 하나의 미끄럼 방지 패드(13)가 결합될 수 있다. 미끄럼 방지 패드(13)는 재활 치료 장치의 사용자가 제1 플레이트(10)로 올라서는 경우, 미끄러지지 않도록 방지할 수 있다. 예를 들어, 미끄럼 방지 패드(13)는 고무 등과 같은 재질로 구성될 수 있다.
또한, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 또는 하부면(12)에 결합될 수 있다. 여기서, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 또는 하부면(12)에 서로 동일한 간격을 가지도록 결합될 수 있다.
또한, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)에 외력이 가해진 위치 및 외력으로 인한 제1 플레이트(10)의 동작을 감지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)의 무게 중심 및 기울임 정도를 감지할 수 있는 CoG 센서를 의미할 수 있다.
복수의 스프링(60)들 각각의 일단은 제1 플레이트(10)의 하부면(12)에 결합될 수 있고, 타단은 제2 플레이트(30)의 상부면(31)에 결합될 수 있다. 따라서, 복수의 스프링(60)들은 제1 플레이트(10)로 가해지는 외력에 대응하도록 변형될 수 있다. 즉, 복수의 스프링(60)들 각각은 제1 플레이트(10)에 가해지는 외력의 크기에 따라 서로 다른 높이로 변형될 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 제1 플레이트(10)의 하부면(12)과 제2 플레이트(30)의 상부면(31) 사이에 위치하는 가이딩부(70)를 더 포함할 수 있다. 가이딩부(70)는 제1 플레이트(10)가 일정한 방향으로 동작하도록 유도할 수 있다.
가이딩부(70)는 막대 형상을 가질 수 있다. 가이딩부(70)의 상부면은 제1 플레이트(10)의 하부면(12)에 고정 결합될 수 있다. 예를 들어, 가이딩부(70)와 제1 플레이트(10)는 가이딩부(70)와 제1 플레이트(10)를 관통하는 고정축(80)에 의해 고정 결합될 수 있다. 또한, 가이딩부(70)의 하부면은 제2 플레이트(30)의 상부면(31)에 회전 가능하도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 가이딩부(70)의 하부면은 제2 플레이트(30)의 상부면(31)과 힌지(hinge) 결합될 수 있다.
또는, 가이딩부(70)의 하부면은 원의 호와 같이 곡선 형태로 구성될 수 있고, 제2 플레이트(30)의 상부면(31)에는 곡선 형태로 구성된 가이딩부(70)의 하부면이 삽입되도록 홈이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 가이딩부(70)의 하부면은 제2 플레이트(30)의 상부면(31)에 회전 가능하도록 위치할 수 있다.
또한, 제1 플레이트(10)와 제2 플레이트(30) 사이에 위치하는 복수의 스프링(60)들과 가이딩부(70)의 높이는 서로 동일할 수 있다. 여기서 복수의 스프링(60)들의 높이는 외력이 가해지지 않았을 경우의 높이를 의미할 수 있다.
따라서, 제1 플레이트(10)와 제2 플레이트(30) 사이에 위치한 복수의 스프링(60)들에 의해, 제1 플레이트(10) 중 외력이 가해진 부분은 지면 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 플레이트(10)와 제2 플레이트(30) 사이에 위치한 가이딩부(70)에 의해, 제1 플레이트(10)는 가이딩부(70)를 기준으로 동작할 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 제2 플레이트(30)의 하부면(32)에 결합되는 적어도 하나의 높이 조절기(90)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 높이 조절기(90)는 암나사 및 수나사로 구성되어 암나사와 수나사 간의 결합 상태에 따라 높이를 조절할 수 있다.
여기서, 높이 조절기(90)는 높이가 조절됨으로써, 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(30)가 위치한 높이가 조절될 수 있다. 또한, 재활 치료 장치는 복수의 높이 조절기(90)를 포함할 경우, 각 높이 조절기의 높이가 다르게 조절됨으로써, 재활 치료 장치가 지면으로부터 평형을 이루도록 조절될 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 도 5에는 도시되지 않았으나, 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(30)를 둘러싸는 하우징을 더 포함할 수 있다. 앞서 도 2 및 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 하우징은 제1 플레이트(10)의 상부면(11)과 대응하는 영역이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 하우징은 외력으로 인해 제1 플레이트(10)가 동작하는 영역을 제한할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에 외력이 가해졌을 경우를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 외력이 가해질 수 있다. 여기서, 외력은 재활 치료 장치의 사용자가 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 올라가는 경우, 사용자의 체중으로 인해 가해지는 힘을 의미할 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 좌측에 가해지는 제1 외력(100)이 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 우측에 가해지는 제2 외력(200) 보다 큰 것으로 가정한다. 즉, 사용자의 무게 중심이 제1 플레이트(10)의 상부면(11) 좌측에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
이후, 제1 플레이트(10)의 상부면(11)으로 가해진 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)은 복수의 스프링(60)들로 전달될 수 있다. 이후, 복수의 스프링(60)들 각각은 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)의 크기에 따라 서로 다른 높이로 변형될 수 있다.
구체적으로, 제1 외력(100)은 제2 외력(200) 보다 크므로, 제1 외력(100)이 가해진 지점에 존재하는 스프링의 높이는 제2 외력(200)이 가해진 지점에 존재하는 스프링의 높이 보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 플레이트(10)는 가이딩부(70)를 중심축으로 제1 외력(100)이 가해진 방향으로 기울어질 수 있다. 상기와 같은 방법으로, 제1 플레이트(10)는 가해진 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)의 크기 및 상기 각 외력이 가해지는 지점에 따라 대응하도록 변형될 수 있다.
여기서, 제1 플레이트(10)에 결합된 복수의 센서(20)들은 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)에 대응하도록 동작하는 제1 플레이트(10)의 동작을 감지할 수 있다. 구체적으로, 복수의 센서(20)들은 제1 플레이트(10)에 제1 외력(100) 및 제2 외력(200)으로 인해 제1 플레이트(10)가 기울어진 정도 및 내려감 정도를 감지할 수 있다.
아래에서는, 앞서 설명한 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에서 수행되는 위치 측정 방법이 상세하게 설명될 것이다. 위치 측정 방법의 실시예들은 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에 포함된 프로세서(processor)에 의해 수행될 수 있다. 프로세서는 범용의 프로세서(예를 들어, CPU(central processing unit) 및/또는 GPU(graphics processing unit) 등) 또는 위치 측정 방법의 수행을 위한 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 또한, 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치는 메모리(memory)를 더 포함할 수 있으며, 메모리에는 위치 측정 방법의 수행을 위한 프로그램 명령(program command)이 저장될 수 있다. 따라서, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램 명령을 독출할 수 있고, 독출된 프로그램 명령을 기반으로 위치 측정 방법의 각 단계를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치에서 수행되는 위치 측정 방법을 도시한 흐름도이고, 도 9는 위치 측정 방법에서 사용자의 위치를 측정하는 단계를 구체화한 흐름도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 재활 치료 장치를 구성하는 제1 플레이트 상에 위치한 사용자(즉, 사용자의 발)에 의해 외력이 발생한 경우 재활 치료 장치(즉, 재활 치료 장치에 포함된 프로세서)는 사용자에 의해 발생하는 외력에 기초한 제1 압력을 제1 플레이트에 결합된 제1 센서로부터 획득할 수 있다(S800). 제1 센서는 제1 플레이트에 결합된 복수의 센서들 중에서 임의로 선택된 하나의 센서를 의미할 수 있고, 또는 제1 플레이트에 결합된 복수의 센서들 중에서 사용자에 의해 가장 큰 외력이 가해진 하나의 센서를 의미할 수도 있다.
또한, 재활 치료 장치는 사용자에 의해 발생하는 외력에 기초한 제2 압력을 제1 플레이트에 결합된 제2 센서로부터 획득할 수 있다(S810). 제2 센서는 제1 플레이트에 결합된 복수의 센서들 중에서 제1 센서와 이웃한 하나의 센서를 의미할 수 있고, 또는 제1 플레이트에 결합된 복수의 센서들 중에서 제1 센서와 이웃한 적어도 하나의 센서 중에서 사용자에 의해 가장 큰 외력이 가해진 센서를 의미할 수도 있다.
여기서, 단계 S810은 단계 S800 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S810이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단계 S810은 단계 S800과 동시에 수행될 수 있고, 또는 단계 S800 보다 먼저 수행될 수도 있다.
도 10은 센서로부터 압력을 획득하는 단계를 설명하기 위해 도시된 재활 치료 장치의 상면도(top view)이다.
도 10을 참조하면, 재활 치료 장치를 구성하는 제1 플레이트(10)의 상부면 또는 하부면에는 복수의 센서들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9)이 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(20-1), 제2 센서(20-2), 제3 센서(20-3), 제4 센서(20-4), 제5 센서(20-5), 제6 센서(20-6), 제7 센서(20-7), 제8 센서(20-8), 및 제9 센서(20-9)는 제1 플레이트(10)의 상부면에 결합될 수 있다.
제1 플레이트(10) 상에 사용자가 위치하는 경우, 사용자에 의해 발생하는 외력은 9개의 센서들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9)에 가해지게 된다. 이 경우, 재활 치료 장치는 9개의 센서들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 임의의 센서로 제1 센서(20-1)를 선택할 수 있고, 제1 센서(20-1)로부터 사용자에 의해 발생하는 외력에 기초한 제1 압력을 획득할 수 있다.
제1 센서(20-1)로부터 제1 압력을 획득한 후, 재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)와 이웃한 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 임의의 센서로 제2 센서(20-2)를 선택할 수 있고, 제2 센서(20-2)로부터 사용자에 의해 발생하는 외력에 기초한 제2 압력을 획득할 수 있다. 또는, 재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)와 이웃한 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 가장 큰 외력이 가해진 센서를 선택할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 가장 큰 외력이 가해진 센서가 제2 센서(20-2)인 경우, 재활 치료 장치는 제2 센서(20-2)로부터 제2 압력을 획득할 수 있다.
다른 예로, 재활 치료 장치는 9개의 센서들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 각각으로부터 사용자에 의해 발생하는 외력에 기초한 압력을 획득할 수 있고, 획득한 압력들 중에서 가장 큰 압력이 발생한 센서를 선택할 수 있다. 예를 들어, 획득한 압력들 중에서 가장 큰 압력이 발생한 센서가 제1 센서(20-1)인 경우, 재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)로부터 획득한 압력을 제1 압력으로 결정할 수 있다.
그 후에, 재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)와 이웃한 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 가장 큰 압력이 발생한 센서를 선택할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 가장 큰 압력이 발생한 센서가 제2 센서(20-2)인 경우, 재활 치료 장치는 제2 센서(20-2)로부터 획득한 압력을 제2 압력으로 결정할 수 있다. 또는, 재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)와 이웃한 적어도 하나의 센서(20-2, 20-3, 20-4, 20-5, 20-6, 20-7, 20-8, 20-9) 중에서 임의의 센서로 제2 센서(20-2)를 선택할 수 있고, 제2 센서(20-2)로부터 획득한 압력을 제2 압력으로 결정할 수 있다.
다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 재활 치료 장치는 제1 압력과 제2 압력 간의 압력 차이 값을 산출할 수 있다(S820). 예를 들어, 재활 치료 장치는 아래 수학식 1을 기반으로 압력 차이 값을 산출할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2014008038-appb-M000001
여기서, P1-2는 압력 차이 값을 의미할 수 있고, P1은 제1 센서(20-1)로부터 획득된 제1 압력을 의미할 수 있고, P2는 제2 센서(20-2)로부터 획득된 제2 압력을 의미할 수 있다.
재활 치료 장치는 제1 센서(20-1)의 위치와 제2 센서(20-2)의 위치 간의 거리를 산출할 수 있다(S830). 예를 들어, 재활 치료 장치는 아래 수학식 2를 기반으로 제1 센서(20-1)의 위치와 제2 센서(20-2)의 위치 간의 거리를 산출할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2014008038-appb-M000002
여기서, D1-2는 제1 센서(20-1)의 위치와 제2 센서(20-2)의 위치 간의 거리를 의미할 수 있고, D1은 제1 센서(20-1)의 위치를 의미할 수 있고, D2는 제2 센서(20-2)의 위치를 의미할 수 있다.
여기서, 단계 S830은 단계 S820 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S830이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단계 S830은 단계 S820과 동시에 수행될 수 있고, 또는 단계 S820 보다 먼저 수행될 수도 있다.
재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비를 기반으로 사용자의 위치를 측정할 수 있다(S840). 재활 치료 장치는 아래 수학식 3을 기반으로 압력 차이 값과 거리의 비(즉, 기울기)를 산출할 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2014008038-appb-M000003
여기서, P1-2는 압력 차이 값을 의미할 수 있고, D1-2는 거리를 의미할 수 있다.
재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 음수인지 판단할 수 있다(S841). 만일 압력 차이 값과 거리의 비가 음수인 경우, 재활 치료 장치는 사용자의 위치를 제2 센서(20-2)에 근접하는 것으로 결정할 수 있다(S842).
도 11은 사용자의 위치가 제2 센서에 근접한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11을 참조하면, 사용자가 제1 센서(20-1) 보다 제2 센서(20-2)에 근접하여 위치하는 경우 제2 센서(20-2)로부터 획득된 제2 압력(P2)은 제1 센서(20-1)로부터 획득된 제1 압력(P1) 보다 크다. 이 경우, 앞서 설명된 수학식 3에 의하면 압력 차이 값과 거리의 비는 음수가 된다. 따라서, 재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 음수인 경우 사용자의 위치를 제2 센서(20-2)에 근접하는 것으로 결정할 수 있다.
다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 음수가 아닌 경우 압력 차이 값과 거리 비가 0인지 판단할 수 있다(S843). 만일 압력 차이 값과 거리의 비가 0인 경우, 재활 치료 장치는 사용자의 위치를 제1 센서(20-1)와 제2 센서(20-2)의 중간에 위치하는 것으로 결정할 수 있다(S844).
도 12는 사용자의 위치가 제1 센서와 제2 센서의 중간에 위치한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 사용자가 제1 센서(20-1)와 제2 센서(20-2)의 중간에 위치하는 경우 제1 센서(20-1)로부터 획득된 제1 압력(P1)은 제2 센서(20-2)로부터 획득된 제2 압력(P2)과 동일하다. 이 경우, 앞서 설명된 수학식 3에 의하면 압력 차이 값과 거리의 비는 0이 된다. 따라서, 재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 0인 경우 사용자의 위치를 제1 센서(20-1)와 제2 센서(20-2)의 중간에 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 음수 및 0이 아닌 경우(즉, 압력 차이 값과 거리의 비가 양수인 경우) 사용자의 위치를 제1 센서(20-1)에 근접하는 것으로 결정할 수 있다(S845).
도 13은 사용자의 위치가 제1 센서에 근접한 경우를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13을 참조하면, 사용자가 제2 센서(20-2) 보다 제1 센서(20-1)에 근접하여 위치하는 경우 제1 센서(20-1)로부터 획득된 제1 압력(P1)은 제2 센서(20-2)로부터 획득된 제2 압력(P2) 보다 크다. 이 경우, 앞서 설명된 수학식 3에 의하면 압력 차이 값과 거리의 비는 양수가 된다. 따라서, 재활 치료 장치는 압력 차이 값과 거리의 비가 양수인 경우 사용자의 위치를 제1 센서(20-1)에 근접하는 것으로 결정할 수 있다.
아래에서는, 앞서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 재활 치료 장치 및 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명한 위치 측정 방법에 기초한 재활 치료 방법이 상세하게 설명될 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 치료 시스템을 도시한 블록도이다.
도 14를 참조하면, 재활 치료 시스템은 재활 치료 장치(1400), 처리 장치(1410) 및 디스플레이 장치(1420)를 포함할 수 있다. 재활 치료 장치(1400)의 구성 및 동작 상태는 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 장치와 동일할 수 있고, 또는 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한 장치와 동일할 수 있다. 처리 장치(1410)는 재활 치료 장치(1400) 및 디스플레이 장치(1420)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 처리 장치(1410)는 재활 치료 장치(1400) 및 디스플레이 장치(1420)와 연동되어 재활 치료 방법을 수행할 수 있다. 처리 장치(1410) 구성 및 처리 장치(1410)에서 수행되는 재활 치료 방법은 이후에 상세하게 설명될 것이다. 디스플레이 장치(1420)는 영상을 출력 가능한 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1420)는 LCD(liquid crystal display) 모니터 등과 같은 장치를 의미할 수 있다.
디스플레이 장치(1420)는 재활 치료 장치의 영상, 재활 치료 장치 상에 위치한 사용자의 영상 및 처리 장치에서 요구되는 사용자의 이동 지점 및 재활 치료 장치 상에 위치한 사용자의 움직임 영상 등을 출력할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치와 연동된 처리 장치에서 수행되는 재활 치료 방법을 도시한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 재활 치료 방법을 수행하는 처리 장치는 재활 치료 장치의 사용자가 이동해야 하는 지점을 나타내는 제1 위치 정보를 디스플레이 장치로 전송할 수 있다(S1500). 제1 위치 정보가 나타내는 위치는 재활 치료 장치 상에서 사용자가 위치할 수 있는 영역 내에서 결정될 수 있다. 즉, 사용자가 위치할 수 있는 영역은 재활 치료 장치에 포함된 복수의 센서들을 통해 측정 가능한 영역을 의미할 수 있다.
예를 들어, 처리 장치는 재활 치료 장치 상에 사용자가 위치한 면을 x축 및 y축으로 이루어진 2차원 면으로 가정할 수 있고, 사용자가 이동해야 하는 지점의 x 좌표값 및 y 좌표값으로 구성된 좌표값(x,y)을 제1 위치 정보로 설정할 수 있고, 설정된 제1 위치 정보를 디스플레이 장치에 전송할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 처리 장치로부터 수신한 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 출력할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 재활 치료 장치 상에 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 제1 위치 정보를 좌표값(x,y)으로 수신한 경우, 디스플레이되는 재활 치료 장치 영상의 중심을 사용자의 최초 위치로 가정하고 좌표값(x,y)에 해당하는 위치에 사용자가 이동해야 하는 위치임을 나타내는 영상(예를 들어, 화살표 등)을 출력할 수 있다.
디스플레이 장치를 통해 재활 치료 장치 상의 제1 위치 정보가 출력되는 경우, 사용자는 자신이 인식한 제1 위치 정보에 대응하는 위치로 이동할 수 있다. 재활 치료 장치는 사용자의 이동이 완료된 것으로 판단한 경우(예를 들어, 미리 설정된 시간 동안 측정된 위치의 변화가 없는 경우) 사용자의 위치를 측정할 수 있고, 측정된 위치를 제2 위치 정보로 결정할 수 있다. 이후, 디스플레이 장치는 결정된 제2 위치 정보를 처리 장치로 전송할 수 있다.
또한, 재활 치료 장치는 사용자의 위치뿐만 아니라 사용자가 위치한 지점의 무게 변화, 재활 치료 장치의 무게 중심에 대한 정보를 획득할 수 있고, 이를 처리 장치로 전송할 수 있다.
그 후에, 처리 장치는 재활 치료 장치로부터 사용자의 현재 위치를 나타내는 제2 위치 정보를 수신할 수 있다(S1510). 제2 위치 정보는 재활 치료 장치의 사용자가 디스플레이 장치를 통해 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 확인한 후, 이동한 위치를 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 또한, 처리 장치는 재활 치료 장치로부터 재활 치료 장치의 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 재활 치료 장치의 무게 중심에 대한 정보를 더 수신할 수 있다.
그 후에, 처리 장치는 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 비교하여 오류 여부를 판단할 수 있다(S1520). 구체적으로, 처리 장치는 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 기준으로 미리 설정된 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 오류의 발생은 재활 치료 장치 상에 위치한 사용자의 위치가 처리 장치에서 상기 사용자에게 요구하는 위치와 부합되지 않는다는 것을 의미할 수 있다.
그 후에, 처리 장치는 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 제2 정보가 나타내는 위치의 차이를 산출할 수 있고, 산출된 차이를 누적하여 저장할 수 있다(S1530). 예를 들어, 처리 장치는 제1 위치 정보가 나타내는 위치부터 제2 정보가 나타내는 위치까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 처리 장치는 산출되는 거리를 누적한 값을 저장할 수 있다.
또는, 처리 장치는 산출되는 제1 위치 정보와 제2 위치 정보 간의 차이를 점수로 환산하여 누적할 수 있다. 예를 들어, 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 제2 위치 정보가 나타내는 위치 간의 차이가 5cm 미만인 경우는 20점, 5cm 이상 10cm 미만인 경우는 10점, 10cm 이상 15cm 미만인 경우는 5점, 15cm 이상인 경우 0점으로 가정한다. 이후, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보 간의 차이가 7cm 인 경우 10점을 누적할 수 있고, 이후에 산출되는 차이가 3cm 인 경우 20점을 누적할 수 있다. 따라서, 처리 장치는 전체 누적값으로 30점을 저장할 수 있다. 즉, 누적하여 저장되는 점수는 높을수록 재활 치료 장치의 사용자가 적합한 위치로 이동했음을 의미할 수 있다.
그 후에, 처리 장치는 누적된 차이에 대한 정보를 디스플레이 장치로 전송할 수 있다(S1540). 이에 따라, 디스플레이 장치는 누적된 차이에 대한 정보(예를 들어, 누적된 거리값, 누적된 점수)를 출력할 수 있다. 따라서, 재활 치료 장치의 사용자는 디스플레이 장치에서 출력되는 누적된 차이에 대한 정보를 통해 재활 치료 장치 상에서 이동한 자신의 움직임이 정확한지를 알 수 있다.
그 후에, 처리 장치는 제2 위치 정보 및 오류 여부 판단 결과를 디스플레이 장치로 전송할 수 있다(S1550). 처리 장치에서 전송되는 오류 여부 판단 결과는 미리 설정된 시간 동안 오류가 발생한 횟수를 의미할 수 있다. 또한, 처리 장치에서 전송되는 오류 여부 판단 결과는 미리 설정된 시간 동안 재활 치료 장치로부터 위치 정보를 수신한 횟수 및 수신한 위치 정보에 대하여 오류가 발생한 횟수를 기반으로 산출되는 오류 발생비를 의미할 수 있다. 예를 들어, 오류 발생비는 미리 설정된 시간 동안 처리 장치가 재활 치료 장치로부터 위치 정보를 수신한 횟수가 10회이고 오류가 발생한 횟수가 5회일 경우, 0.5 값으로 산출될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 처리 장치로부터 수신한 제2 위치 정보 및 오류 여부 판단 결과를 출력할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 재활 치료 장치 상의 제2 위치 정보가 나타내는 위치를 출력할 수 있으며, 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 출력하는 방법과 동일한 방법(예를 들어, 좌표값(x,y)을 이용하는 방법)을 통해 출력할 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치는 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 제2 위치 정보가 나타내는 위치를 순차적으로 출력할 수 있고, 또는 동시에 출력할 수도 있다.
또한, 처리 장치는 재활 치료 장치로부터 수신한 재활 치료 장치 상의 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 재활 치료 장치의 무게 중심을 디스플레이 장치로 더 전송할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치는 재활 치료 장치의 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 재활 치료 장치의 무게 중심을 기반으로 재활 치료 장치 상의 사용자 움직임을 영상(예를 들어, 발의 움직임 영상 또는 사용자의 움직임을 가상화 표현한 영상)으로 출력할 수 있다.
여기서, 단계 S1550은 단계 S1540 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S1550이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단계 S1550은 단계 S1530 및 단계 S1540과 동시에 수행될 수 있고, 또는 단계 S1530 및 단계 S1540 보다 먼저 수행될 수도 있다.
또한, 앞서 설명한 재활 치료 방법은 재활 치료 장치와 연동된 처리 장치에서 수행되는 것으로 설명되었으나, 재활 치료 방법이 수행되는 주체는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 재활 치료 방법은 처리 장치와 연동된 재활 치료 장치에서 수행될 수 있고, 또는 디스플레이 장치 내에 재활 치료 방법을 위한 전용 프로세서가 포함되도록 구성되어 수행될 수도 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 플레이트를 이용한 재활 치료 방법이 수행되는 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 처리 장치(1410)는 처리부(1411), 저장부(1412) 및 통신부(1413)를 포함할 수 있으며, 도 15를 참조하여 설명한 재활 치료 방법을 수행할 수 있다.
처리부(1411)는 제1 위치 정보가 통신부(1413)를 통해 디스플레이 장치로 전송되도록 제어할 수 있다. 제1 위치 정보는 재활 치료 장치의 사용자가 이동해야 하는 지점을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 처리부(1411)가 제1 위치 정보를 디스플레이 장치로 전송되도록 제어하는 구체적인 방법은 도 15의 단계 S1500을 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다.
또한, 처리부(1411)는 재활 치료 장치로부터 재활 치료 장치 상의 사용자의 위치를 나타내는 제2 위치 정보를 획득할 수 있다. 제2 위치 정보는 재활 치료 장치 상의 사용자가 디스플레이 장치를 통해 출력되는 제1 위치 정보를 확인한 후, 반응하여 이동한 지점을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 처리부(1411)가 제2 위치 정보를 수신하는 구체적인 방법은 도 15의 단계 S1510를 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다.
또한, 처리부(1411)는 제1 위치 정보와 제2위치 정보를 비교하여 오류 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 처리부(1411)는 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 서로 부합하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 처리부(1411)는 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 기준으로 미리 설정된 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보는 부합하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 처리부(1411)는 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 처리부(1411)는 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 제2 위치 정보가 나타내는 위치의 차이를 누적하여 저장하도록 제어할 수 있다. 또한, 처리부(1411)는 누적된 차이, 제2 위치 정보 및 오류 여부의 판단 결과가 디스플레이 장치로 전송되도록 제어할 수 있다. 처리부(1411)가 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보가 나타내는 각 위치의 차이를 누적하여 저장하고, 제2 위치 정보 및 오류 여부의 판단 결과를 전송하는 구체적인 방법은 도 15의 단계 S1530 내지 단계 S1550을 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다.
여기서, 처리부(1411)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 범용의 프로세서(예를 들어, CPU 등) 또는 재활 치료 방법을 위한 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리에는 재활 치료 방법을 위한 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 즉, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램 코드를 독출할 수 있고, 독출된 프로그램 코드를 기반으로 재활 치료 방법의 각 단계를 수행할 수 있다.
저장부(1412)는 처리부(1411)에서 처리된 정보 및 처리되는 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(1412)는 제1 위치 정보가 나타내는 위치, 제2 위치 정보가 나타내는 위치, 각 위치의 차이에 대한 누적값, 오류 발생 횟수 등을 저장할 수 있다.
통신부(1413)는 처리부(1411)의 제어에 상응하여 디스플레이 장치 및 재활 치료 장치와 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신부(1413)는 처리부(1411)의 제어에 상응하여 제1 위치 정보를 디스플레이 장치로 전송할 수 있고, 재활 치료 장치로부터 제2 위치 정보를 수신할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.

Claims (8)

  1. 동적 플레이트(plate) 기반의 재활 치료 장치와 연동된 처리 장치에서 수행되는 재활 치료 방법으로,
    상기 동적 플레이트 상의 제1 지점을 나타내는 제1 위치 정보를 상기 처리 장치와 연동된 디스플레이 장치로 전송하는 단계;
    상기 재활 치료 장치로부터 상기 재활 치료 장치 상에 위치한 사용자의 위치 정보인 제2 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 오류 여부를 판단하는 단계;
    상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 출력되도록 상기 제2 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 오류 여부의 판단 결과를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 위치 정보는 상기 사용자가 상기 디스플레이 장치를 통해 출력된 상기 제1 위치 정보를 확인한 후, 이동한 상기 동적 플레이트 상의 제2 지점에 대한 정보인 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자의 위치 정보는,
    상기 재활 치료 장치 상에서 상기 사용자의 위치로 추정되는 지점에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 위치 정보를 수신하는 단계는,
    상기 재활 치료 장치 상에서 상기 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 상기 재활 치료 장치의 무게 중심에 대한 정보를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계는,
    상기 디스플레이 장치에서 상기 사용자의 움직임을 나타내는 영상에 상기 사용자가 위치한 지점의 무게 변화 및 상기 재활 치료 장치의 무게 중심이 반영되도록, 상기 무게 변화 및 무게 중심에 대한 정보를 상기 디스플레이 장치로 더 전송하는 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 오류 여부를 판단하는 단계는;
    상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치가 상기 제1 위치 정보가 나타내는 위치를 기준으로 미리 설정된 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 오류 여부의 판단 결과는,
    미리 설정된 시간 동안 오류가 발생한 횟수인 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 오류 여부의 판단 결과는,
    미리 설정된 시간 동안 상기 재활 치료 장치로부터 위치 정보를 수신한 횟수 및 상기 수신한 위치 정보에 대하여 오류가 발생한 횟수를 기반으로 산출되는 오류 발생비인 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 재활 치료 방법은,
    상기 오류 여부를 판단한 후, 상기 제1 위치 정보가 나타내는 위치와 상기 제2 위치 정보가 나타내는 위치의 차이를 누적하여 저장하는 단계; 및
    누적된 차이가 출력되도록 상기 누적된 차이에 대한 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 플레이트 기반의 재활 치료 장치를 이용한 재활 치료 방법.
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