KR20180079820A - 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 측면은, 근육의 미세 전류를 측정하기 위한 근전도(Electromyogram, EMG) 센서(110); 사용자의 움직임을 판단하기 위한 가속도·자이로 복합센서(120); 올바르지 않은 자세로 재활 운동을 할 경우 사용자에게 알려주기 위한 피에조 센(130)서; 및 EMG 센서(110)의 측정 신호로부터 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 가속도·자이로 복합센서(120)의 측정 신호로부터 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제어부(140); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2 측면은, EMG 센서(110)에 의한 측정에 따른 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호, 그리고 가속도·자이로 복합센서(120) 중 가속 가속도 센서에 의한 가속도 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 자이로 센서에 의한 위치 및 방향 측정 신호를 생성하는 제 1 단계; EMG 측정 신호로부터 근육(힘)의 세기를 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 사용자 신체의 밴드 부착 위치에 따른 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계별로 분석하여 근육(힘)의 세기 정도 정보를 생성하는 제 2 단계; 가속도 측정 신호, 그리고 위치 및 방향 측정 신호로부터 저장부(160)에 매칭되어 저장된 근육 움직임 정보를 추출하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 상기 제 3 단계에서 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법을 제공함에 있다.
이에 의해, 기존의 재활치료사의 경험이나 감각에 의지하던 치료방식과 반대로 객관적인 데이터를 바탕으로 한 치료가 가능하기 때문에 효율적이고 신뢰성이 높은 효과를 제공한다.
또한, 근전도(근육의 힘), 움직임을 동시에 평가하여 운동의 객관적인 평가가 가능한 효과를 제공한다.
또한, 정보 모니터링 및 관리를 통한 효율적인 치료 계획 수립과 훈련 효율을 추정할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 장기적으로 치료가 필요한 환자의 경우, 병원이 아닌 일상에서도 환자 자신이 효율적인 치료를 할 수 있기 때문에 지속적인 치료 효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 재활 치료가 필요한 환자들 외에 운동을 전문적으로 하는 운동선수들을 대상으로도 사용할 수 있기 때문에 헬스 케어 분야에서도 적용할 있는 효과를 제공한다.

Description

움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법{WEARING BAND FOR MOTION POSTURE DISCRIMINATION BASED ON MOTION INFORMATION, SYSTEM INCLUDING THE SAME, AND MOTION POSTURE DISCRIMINATION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 근전도를 활용한 재활 운동 자세 판별을 위해 근육의 활동전위를 측정하는 근전도 센서와 재활운동 시 사용자의 움직임을 판별할 수 있는 가속도·자이로 복합센서를 활용하여 재활 치료를 좀 더 효율적으로 할 수 있도록 도와주도록 하기 위한 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법에 관한 것이다.
급격히 발전한 현대사회에서 교통사고, 산업재해 등에 의한 환자가 매년 증가하고 있다.
사회적 문제인 노령인구의 증가와 성인병 관련해서도 노인성 질환이 늘어나는 추세이다.
이런 환자들은 일상생활의 복귀를 위해 재활치료를 필요로 하지만 재활치료는 구체적인 데이터보다는 재활치료사의 경험이나 직감으로 치료하는 경우가 많기 때문에 체계적인 치료가 이루어지지 않고 있다. 즉, 기존의 재활치료 방식은 의사 또는 치료사의 경험, 감각에만 의존하고, 치료 및 운동시간 위주의 활동을 기반으로 함으로써, 광범위한 데이터 수집이 부족한 한계점이 있어 왔다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 체계적인 치료를 돕기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1687312호 "온열 고주파 조사 밴드를 갖는 척추 재활 치료 장치" 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1516488호 "슬링용 밴드" 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1501661호 "착용형 근전도 센서 시스템" 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1675577 "근경도 센서 모듈"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 근전도를 활용한 재활 운동 자세 판별을 위해 근육의 활동전위를 측정하는 근전도 센서와 재활운동 시 사용자의 움직임을 판별할 수 있는 가속도·자이로 복합센서를 활용하여 재활 치료를 좀 더 효율적으로 할 수 있도록 도와주도록 하기 위한 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기존의 경험과 감각에만 의지한 재활치료 방법을 해결하기 위한 것으로, 근전도 데이터라는 객관적인 값을 제시해 좀 더 신뢰성 있고, 효율적인 치료방식을 제공하도록 하기 위한 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 재활치료사가 많은 환자를 능률적으로 치료할 수 있고, 환자에게도 더 나은 서비스를 제공할 수 있도록 하기 위한 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 장기적으로 재활치료가 필요한 환자들을 위해 일상에서 효율적인 재활운동을 수행할 수 있도록 하기 위한 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드는, 근육의 미세 전류를 측정하기 위한 근전도(Electromyogram, EMG) 센서(110); 사용자의 움직임을 판단하기 위한 가속도·자이로 복합센서(120); 올바르지 않은 자세로 재활 운동을 할 경우 사용자에게 알려주기 위한 피에조 센(130)서; 및 EMG 센서(110)의 측정 신호로부터 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 가속도·자이로 복합센서(120)의 측정 신호로부터 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제어부(140); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법은, EMG 센서(110)에 의한 측정에 따른 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호, 그리고 가속도·자이로 복합센서(120) 중 가속 가속도 센서에 의한 가속도 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 자이로 센서에 의한 위치 및 방향 측정 신호를 생성하는 제 1 단계; EMG 측정 신호로부터 근육(힘)의 세기를 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 사용자 신체의 밴드 부착 위치에 따른 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계별로 분석하여 근육(힘)의 세기 정도 정보를 생성하는 제 2 단계; 가속도 측정 신호, 그리고 위치 및 방향 측정 신호로부터 저장부(160)에 매칭되어 저장된 근육 움직임 정보를 추출하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 상기 제 3 단계에서 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법에 있어서, 상기 제 4 단계 이후, 자세 정보가 올바른 자세가 아닌 경우, 피에조 센서(130)로 알림 신호를 출력하는 제 5 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법에 있어서, 상기 제 4 단계 이후, 자세 정보가 올바른 자세인 경우, 미리 설정된 재활운동 시간 경과하지 않은 경우, 상기 제 1 단계로 회귀하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법은, 기존의 재활치료사의 경험이나 감각에 의지하던 치료방식과 반대로 객관적인 데이터를 바탕으로 한 치료가 가능하기 때문에 효율적이고 신뢰성이 높은 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법은, 근전도(근육의 힘), 움직임을 동시에 평가하여 운동의 객관적인 평가가 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법은, 정보 모니터링 및 관리를 통한 효율적인 치료 계획 수립과 훈련 효율을 추정할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드 및 시스템, 그리고 이를 이용한 운동 자세 판별 방법은, 장기적으로 치료가 필요한 환자의 경우, 병원이 아닌 일상에서도 환자 자신이 효율적인 치료를 할 수 있기 때문에 지속적인 치료 효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 재활 치료가 필요한 환자들 외에 운동을 전문적으로 하는 운동선수들을 대상으로도 사용할 수 있기 때문에 헬스 케어 분야에서도 적용할 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)에서 제어부(140)의 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100a)를 포함하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 시스템의 구동 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)에서 제어부(140)의 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)는 근전도(Electromyogram, EMG) 센서(110), 가속도·자이로 복합센서(120), 피에조 센서(130), 제어부(140), 표시부(150), 그리고 저장부(160)를 구비함으로써, 후술하는 도 3의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100a)와 다르게 스탠드 얼론(Stand alone) 타입으로 동작할 수 있다.
EMG 센서(110)는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100) 안쪽에 일체형 패치를 통해 부착되어 사용자 근육의 활동전위에 따른 근육의 미세 전류를 측정한 측정 신호를 생성한다. 즉, EMG 센서(110)는 근육의 운동수축으로 인해 발생하는 미세 전류 및 평상시의 이상 전류를 측정을 통해 근육을 얼마만큼 사용했는지에 대한 정보를 제공한다.
가속도·자이로 복합센서(120)는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 안쪽뿐만 아니라 바깥쪽에도 부착될 수 있으며, 재활운동의 움직임에 대한 측정 신호를 생성함으로써, 재활 부위를 어느 정도 또는 어떻게 움직였는지에 대한 정보를 제공한다.
제어부(140)는 사용자의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)를 착용한 상태로 재활운동시 EMG 센서(110) 및 가속도·자이로 복합센서(120)로부터 수신된 측정 신호를 통해서 근육을 얼마만큼 사용하는지, 운동 횟수를 충족하는지, 올바른 운동 자세인지 등을 판별할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 올바르지 않은 자세로 재활운동을 한 경우, 사용자에게 알려주기 위한 피에조 센서(130)로 알림 신호를 출력하도록 제어할 수 있으며, 각 센서로부터 수신된 측정 신호에 해당하는 생체 정보를 표시부(150)로 출력할 수 있다.
이와 같은 구성요소를 갖는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)는 근전도와 활동(움직임)을 동시에 측정한다. 이를 통해 근육의 움직임 정보와 신체의 물리적 운동량(움직임)을 동시에 평가함으로써 실제 재활치료 또는 운동을 보다 객관적으로 평가가 가능하다. 즉, 근육의 움직임 시도는 있으나 물리적인 움직임이 발생했는지 유무의 판별이 가능하여 치료효과 및 치료계획 수립에 보다 객관적인 정보 제공이 가능하다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 제어부(140)는 측정 신호 수신모듈(141), EMG 단계 분석 모듈(142), 움직임 정보 추출모듈(143), 그리고 운동 자세 판별모듈(144)로 구분될 수 있다.
이하에서는, 제어부(140)의 구성요소를 중심으로 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
측정 신호 수신모듈(141)은 EMG 센서(110)로부터 임계치 이상의 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호가 수신된 경우, EMG 센서(110) 및 가속도·자이로 복합센서(120)로의 동기화된 시간에 동시에 신호 측정을 요청하는 신호 측정 명령을 EMG 센서(110) 및 가속도·자이로 복합센서(120)로 전송한다.
이에 따라, 측정 신호 수신모듈(141)은 EMG 센서(110)로부터 의한 측정에 따른 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 가속 가속도 센서로부터 가속도 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 자이로 센서로부터 위치 및 방향 측정 신호를 수신한 뒤, 저장부(160)에 저장한다.
EMG 단계 분석 모듈(142)은 저장부(160)에 저장된 EMG 측정 신호로부터 근육(힘)의 세기를 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 사용자 신체의 밴드 부착 위치에 따른 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계별로 분석하여 근육(힘)의 세기 정도 정보를 생성한다. 보다 구체적으로, 이를 위해 저장부(160)에는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)에 대한 사용자의 신체 작용 부위 정보별 EMG 측정 신호에서 EMG 크기에 따른 근육(힘)의 세기 정도를 저장하고 있어야 한다. 이에 따라, EMG 단계 분석 모듈(142)은 미리 설정되거나 사용자 또는 관리자로부터 입력된 사용자의 신체 작용 부위를 기준으로, EMG 측정 신호의 EMG 크기와 매칭되는 근육(힘)의 세기 정도 정보를 저장부(160)에서 추출할 수 있다.
움직임 정보 추출모듈(143)은 저장부(160)에 저장된 가속도 측정 신호, 그리고 위치 및 방향 측정 신호로부터 저장부(160)에 매칭되어 저장된 근육 움직임 정보를 추출한다. 보다 구체적으로, 이를 위해 저장부(160)에는 가속도 변화 범위, 위치 변화 범위, 방향 변화 범위에 따른 M개(M은 2 이상으로 n과 같거나 다른 자연수)로 구분된 근육 움직임 정보를 저장하고 있어야 한다. 이에 따라, 움직임 정보 추출모듈(143)은 가속도 측정 신호에서 추출한 가속도 변화 범위, 위치 측정 신호에서 추출한 위치 변화 범위, 방향 측정 신호에서 추출한 방향 변화 범위 모두와 매칭되는 근육 움직임 정보를 추출할 수 있다. 여기서 근육 움직임 정보는 제 1 내지 M 재활 자세 정보로 구분되어 저장부(160)에 저장될 수 있다.
운동 자세 판별모듈(144)은 EMG 단계 분석 모듈(142)에 의해 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 움직임 정보 추출모듈(143)에 의해 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석한다. 보다 구체적으로, 이를 위해서 저장부(160)에는 근육 움직임 정보에 해당하는 제 1 내지 M 재활 자세 정보별로 권장 근육(힘)의 세기 범위가 저장되어 있다. 이에 따라, 운동 자세 판별모듈(144)은 1차로 움직임 정보 추출모듈(143)에 의해 획득한 근육 움직임 정보의 권장 근육(힘)의 세기 범위를 저장부(160)에서 추출한 뒤, 2차로 추출된 권장 근육(힘)의 세기 범위에 MG 단계 분석 모듈(142)에 의해 획득한 근육(힘)의 세기 정도가 포함되는지 여부를 통해 포함되는 경우에만 올바른 자세로 판별할 수 있다.
한편, 운동 자세 판별모듈(144)은 판별결과 올바른 자세가 아닌 경우, 피에조 센서(130)로 알림 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100a)를 포함하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 시스템을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3의 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 시스템의 구동 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 시스템은 도 3과 같이, EMG 센서(110), 가속·자이로 복합센서(120), 피에조 센서(130), 제어부(140), 그리고 무선 전송부(170)를 포함하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100a) 외에, 제어 서버(200), 그리고 모니터링 단말(300)을 더 포함할 수 있다.
이러한 구성을 통해서 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100a)는 도 4와 같이, 도 2에서 상술한 제어부(140)의 구성요소 중 측정 신호 수신모듈(141)에 의한 작동만을 수행하고, 나머지의 EMG 단계 분석 모듈(142), 움직임 정보 추출모듈(143), 그리고 운동 자세 판별모듈(144)에 의한 작동은 제어 서버(200)로 무선 전송부(170)를 통한 요청을 통해 수행되도록 할 수 있다.
이를 위해 제어 서버(200)는 도 2의 제어부(140)의 구성요소 중 EMG 단계 분석 모듈(142), 움직임 정보 추출모듈(143), 그리고 운동 자세 판별모듈(144)에 의한 작동을 수행하기 위한 분석 모듈(210)을 구비할 수 있다. 또한, 제어 서버(200)는 각 측정 신호와 EMG 단계 분석 모듈(142), 움직임 정보 추출모듈(143), 그리고 운동 자세 판별모듈(144)에 의한 중간 및 최종 정보를 저장하기 위해 도 2의 저장부(160)를 대체하기 위한 데이터베이스(220)를 추가로 구비할 수 있다.
이에 따라, 분석 모듈(210)은 운동 자세 판별모듈(144)과 동일한 판별 과정을 통한 판별결과 올바른 자세가 아닌 경우, 네트워크 또는 근거리 무선통신 등을 통해 연결된 모니터링 단말(300)로 알림 신호 또는 알림 정보를 출력하도록 요청할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 EMG 센서(110)에 의한 측정에 따른 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호, 그리고 가속도·자이로 복합센서(120) 중 가속 가속도 센서에 의한 가속도 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 자이로 센서에 의한 위치 및 방향 측정 신호를 생성한다(S11).
단계(S11) 이후, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 EMG 측정 신호로부터 근육(힘)의 세기를 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 사용자 신체의 밴드 부착 위치에 따른 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계별로 분석하여 근육(힘)의 세기 정도 정보를 생성한다(S12).
단계(S12) 이후, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 단계(S11)에서 수신된 가속도 측정 신호, 그리고 위치 및 방향 측정 신호로부터 저장부(160)에 매칭되어 저장된 근육 움직임 정보를 추출한다(S13).
단계(S13) 이후, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 단계(S12)에서 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 단계(S13)에서 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석한다(S14).
단계(S14) 이후, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 올바른 자세 정보인지 여부를 판단한다(S15).
단계(S15)의 판단결과 올바른 자세가 아닌 경우, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 피에조 센서(130)로 알림 신호 출력을 제어한다(S16). 한편 반대로 올바른 자세인 경우, 후술하는 단계(S16)의 과정이 진행된다.
단계(S16) 이후, 그리고 단계(S15)의 판단 결과 올바른 자세로 판단된 경우, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 미리 설정된 재활운동 시간 경과 여부를 판단한다(S16).
단계(S16)의 판단결과 재활운동 시간이 경과 하지 않은 경우, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 단계(S11)로 회귀하여 단계(S11) 내지 단계(S16)의 과정을 재활운동 시간이 경과 할 때까지 반복적으로 수행한다. 반대로, 단계(S16)의 판단결과 재활운동 시간이 경과한 경우, 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 제어부(140)는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별 프로세스를 종료한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 100a : 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드
110 : EMG 센서
120 : 가속도·자이로 복합센서
130 : 피에조 센서
140 : 제어부
141 : 측정 신호 수신모듈
142 : EMG 단계 분석 모듈
143 : 움직임 정보 추출모듈
144 : 운동 자세 판별모듈
150 : 표시부
160 : 저장부
170 : 무선 전송부
200 : 제어 서버
300 : 모니터링 단말

Claims (4)

  1. 근육의 미세 전류를 측정하기 위한 근전도(Electromyogram, EMG) 센서(110);
    사용자의 움직임을 판단하기 위한 가속도·자이로 복합센서(120);
    올바르지 않은 자세로 재활 운동을 할 경우 사용자에게 알려주기 위한 피에조 센(130)서; 및
    EMG 센서(110)의 측정 신호로부터 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 가속도·자이로 복합센서(120)의 측정 신호로부터 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제어부(140); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드.
  2. EMG 센서(110)에 의한 측정에 따른 근전도(Electromyogram, EMG) 측정 신호, 그리고 가속도·자이로 복합센서(120) 중 가속 가속도 센서에 의한 가속도 측정 신호, 가속도·자이로 복합센서(120) 중 자이로 센서에 의한 위치 및 방향 측정 신호를 생성하는 제 1 단계;
    EMG 측정 신호로부터 근육(힘)의 세기를 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드(100)의 사용자 신체의 밴드 부착 위치에 따른 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계별로 분석하여 근육(힘)의 세기 정도 정보를 생성하는 제 2 단계;
    가속도 측정 신호, 그리고 위치 및 방향 측정 신호로부터 저장부(160)에 매칭되어 저장된 근육 움직임 정보를 추출하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 획득한 근육(힘)의 세기 정도와, 상기 제 3 단계에서 획득한 근육 움직임 정보에 따라 올바른 자세인지 올바르지 않은 자세인지에 대한 자세 정보를 분석하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 4 단계 이후,
    자세 정보가 올바른 자세가 아닌 경우, 피에조 센서(130)로 알림 신호를 출력하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제 4 단계 이후,
    자세 정보가 올바른 자세인 경우, 미리 설정된 재활운동 시간 경과하지 않은 경우, 상기 제 1 단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 기반의 운동 자세 판별을 위한 착용형 밴드를 이용한 운동 자세 판별 방법.
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