WO2018212480A1 - 척추 상태 측정용 등받이 및 척추 교정 스트레칭 기구 - Google Patents

척추 상태 측정용 등받이 및 척추 교정 스트레칭 기구 Download PDF

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    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/62—Posture

Definitions

  • the present invention relates to a spinal state measuring back that can measure the abnormal state of the spine and a spinal correction stretching mechanism capable of correcting the spine by stretching using the same.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0033620 (Invention name: exercise device clerk exercise equipment for the whole body.
  • 'prior art 1' and Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0362035 (Invention) Name: exercise equipment for shoulder and spine stretching (hereinafter referred to as 'prior art 2').
  • a user can be a whole body exercise by making it easier for a user to stand hard to stand.
  • the prior art 1 when the user has a posture standing, there is a problem that the blood is collected by the user's head, which makes it easy to feel dizzy, and may cause the back pain to worsen the spinal disease. .
  • the inventor of the present invention stretches in both directions of the upper side and the lower side around the waist, and receives a patent application for a spinal stretching mechanism that can assist the user's health care (registered patent 10-1728714. Hereinafter 'prior art 3'). ').
  • the present invention for solving the above-described problems "support plate supporting the back and hip of the user; A cushion dividedly arranged and coupled to each partition section of the upper surface of the support plate; A pressure sensor measuring pressure applied to each cushion; And a control unit for collecting and recording the pressure measurement value of the pressure sensor. It provides a backrest for measuring the spine state comprising a.
  • the support plate may be configured to bend convexly upwards, and the partition section of the support plate may be configured to have left and right symmetry. Armrests can be coupled to the upper left and right sides of the back of the support plate, and the upper end of the support plate can be coupled to the neckrest through a connecting material.
  • the control unit may be configured to analyze the pressure distribution for each cushion to determine whether the warning signal is generated according to the setting criteria.
  • the present invention "the cushion is composed of an air pocket, the valve is coupled to each cushion; An air injection-discharge device coupled to the valve and a flow meter coupled to the valve to measure the amount of air flowing into or out of the cushion; It further includes, the control unit provides a backrest for measuring the spine condition, characterized in that configured to collect and record the flow rate measurement of the flow meter.
  • control unit controls the air injection-discharge device while the user is lying on the support plate to inject air into the cushion or discharge air from the cushion, so that the pressure applied to all the cushions within a predetermined error range. It can be configured to remain the same.
  • the present invention "the backrest for measuring the spine state; A support frame portion coupled to a lower end of the backrest for measuring the spine state; And an actuator coupled to the support frame part and the backrest for measuring the spine condition, and assisting the spine condition backrest to rotate about a lower end associated with the support frame part by a predetermined angle.
  • the lower back of the user's lower body is a spinal correction stretching mechanism, characterized in that the lower body of the user is configured to be spaced apart from the ground by the back of the spine state measuring back to the horizontal to the ground.
  • the abnormal state of the spine can be measured by measuring the pressure applied to the cushion that is divided and disposed by the partition sections of the upper surface of the support plate.
  • the user's spine condition can be recorded through the pressure and air volume parameters applied to the cushion, and the spine correction can be visualized as a result of stretching.
  • FIG. 1 and 2 illustrate an embodiment of a backrest for measuring spinal condition provided by the present invention and a skeletal state of a user using the same.
  • FIG. 3 illustrates a backrest for measuring spine state, in which cushions are distributed and arranged on an upper surface of a support plate partitioned into six sections each consisting of three longitudinal sections and two horizontal sections.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the cross section of the backrest for measuring the spine state is applied to the air pocket as a cushion.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the air volume control according to the pressure difference and the pressure difference of the air pocket cushion for the normal body shape and abnormal body shape.
  • FIG. 6 shows a balance graph b according to the air amount state a of the air pocket cushion of FIG. 6.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a process of correcting a normal body through corrective stretching for an abnormal body shape.
  • FIG. 8 illustrates one embodiment of a chiropractic stretching apparatus provided by the present invention.
  • FIG. 9 is a photograph of a mating up exercise exercise scene which is a motif of a chiropractic stretching apparatus.
  • Best mode for carrying out the present invention is configured to "convexly convex upward in accordance with the spinal curvature of the human body, the back plate supporting the back and hips; A cushion dividedly disposed and coupled to a partition section symmetrically formed on an upper surface of the support plate; Armrests coupled to the upper left and right sides of the backing plate; Neckrest coupled to the top of the support plate via a connecting material; A pressure sensor measuring pressure applied to each cushion; And a control unit for collecting and recording the pressure measurement value of the pressure sensor.
  • Backrest for measuring the spine state comprising a.
  • the present invention "support plate 110 for supporting the back and hips of the user; A cushion 120 that is dividedly arranged and coupled to each partition section of an upper surface of the support plate 110; A pressure sensor (not shown) for measuring the pressure applied to each of the cushions 120; And a controller (not shown) for collecting and recording the pressure measurement values of the pressure sensor. It provides a back state 100 for measuring the spine state comprising a.
  • the support plate 110 may have a configuration that is convexly curved upward to correspond to the S-curve of the spine.
  • the upwardly convex portions are in contact with the waist, and the lower end is in contact with the hips and the upper part respectively.
  • the top of the support plate is coupled to the neck 130 through the connection member 135 as shown in Figure 1 so that the support plate 110 and the neck 130 can receive the upper body load of the user
  • the support plate 110 and the neckboard 130 may be configured to correspond to the "S-Curve" of the normal spine.
  • Cushion 120 is dividedly arranged and coupled to each partition section on the upper surface of the support plate 110.
  • the cushion 120 may be made of an elastic material, or may be made of an air pocket into which air is injected.
  • the partition section of the support plate 110 may be configured to achieve left and right symmetry to check the left and right balance around the spine.
  • the upper surface of the support plate 110 may be divided into six sections consisting of three columns in the longitudinal direction, two spaces in the transverse direction as shown in FIG.
  • the upper left and right cushions 120 respectively support the back from left and right
  • the middle and left cushions 120 support the waist from left and right
  • the lower left and right cushions 120 support the hips from left and right, respectively.
  • the present invention includes a pressure sensor (not shown) for measuring the pressure applied to each of the cushions 120 and a controller (not shown) for collecting and recording the pressure measurement values of the pressure sensor.
  • the cushion 120 dividedly arranged in each of the partition sections receives the load of the upper body of the user. Therefore, the left and right side state of the upper body, front and back side state, etc. can be grasped from the pressure measurement value of the pressure sensor, and the control unit collects and records the pressure measurement value of the pressure sensor to determine whether or not the spine abnormality of a specific user. Can be measured.
  • the control unit may apply a computer device that is physically coupled or separated from the components such as the support plate, pressure sensor, wireless communication by running an app (App) installed in a mobile terminal, such as a smartphone, tablet PC
  • the means may be configured to collect and record pressure measurement values of the pressure sensor.
  • the pressure measurement value of the pressure sensor recorded by the control unit may be stored for each user in the internal / external memory to be provided for use as necessary.
  • control unit may be configured to determine whether the warning signal occurs according to the setting criteria by analyzing the pressure distribution for each cushion.
  • the warning signal may be generated by means of warning, warning sound, vibration, screen display, and the like.
  • control unit secures the pressure distribution information for each cushion of the normal body shape, the pressure distribution information for each cushion when the abnormal body shape can be corrected by stretching, and then analyzes the pressure distribution for each cushion measured by the pressure sensor. In the case of exceeding the correctable condition by stretching through the warning signal can be induced to receive hospital treatment.
  • the backrest 100 for measuring the spine state applies an air pocket to the cushion 120 as shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as an 'air pocket cushion'), and the cushion 120 Valve 125 coupled to each other, an air injection-discharge device (not shown) coupled to the valve 125, and coupled to the valve 125 to flow into or out of the cushion 120. It may further comprise a flow meter (not shown) for measuring the amount of air.
  • the control unit may be configured to collect and record the pressure measurement value of the pressure sensor and the flow rate measurement value of the flow meter together.
  • the valve 125 is opened and closed in cooperation with the air injection-discharge device (not shown), and the air injection-discharge device (not shown) injects air into the air pocket cushion 120 in a pumping manner, or Air may be discharged from the air pocket cushion 120.
  • the inflow or outflow air amount is subtracted from the air amount in the initial state in which the air pressure of the air pocket cushion 120 is constantly adjusted.
  • the amount of air in the air pocket cushion 120 may be calculated, and the calculation may be configured to be performed by the controller (not shown).
  • the control unit controls the air injection-discharge device (not shown) while the user is lying on the support plate 110 so that the air pocket cushion ( By injecting air into the air or exhausting air from the air pocket cushion 120, the pressure applied to all the cushions (not shown) can be configured to be maintained within the preset error range.
  • the air pocket cushion supporting the waist portion is further injected with air, and the air pocket cushion supporting the hips and the back portion discharges the air so that the load is evenly distributed over the entire upper body of the user.
  • the control unit is the air injection-discharge device Control the pressure to equally adjust the pressure applied to the left and right air pocket cushions.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the air volume control according to the pressure difference and the pressure difference of the air pocket cushion for the normal body shape and abnormal body shape.
  • FIG. 5B illustrates an embodiment in which the pressure applied to the left air pocket cushion is larger than that of the right air pocket cushion (pressure 1> pressure 2).
  • control unit adjusts the air amount of each air pocket cushion so that pressure deviation does not occur even between longitudinal cushions. As described above, a large amount of air is injected into the air pocket cushion that supports the user's waist, and a small amount of air is injected into the air pocket cushion that supports the user's hip and back. Pressure is controlled equally within the margin of error.
  • the abnormality of the spine may be measured by comparing the air amount of each air pocket cushion.
  • FIG. 6 it is possible to derive a balance graph as shown in FIG. 6B according to the air amount of each air pocket cushion shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6 it is possible to determine a state in which the spine is twisted from side to side by comparing the air amount of the air pocket cushion on the x-axis. For example, if there is a deviation in the air volume of C-1 cushion and C-2 cushion, it can be seen that the pelvis is distorted.
  • the deviation of the air volume of the air pocket cushion on the y-axis can determine the state of the spine or the front and back of the spine.
  • the normal deviation (ratio) which is the deviation of the air volume between the longitudinal air pocket cushions when the user of normal body shape is laid on the support plate
  • the normal deviation (ratio) range reflecting the error range according to the human body type is set in advance, and the specific user
  • the longitudinal state of the spine can be confirmed by checking whether the air volume deviation between the longitudinal air pocket cushions when lying on the backing plate is within the normal deviation (ratio) range.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a process of correcting a normal body through corrective stretching for an abnormal body shape.
  • the controller records the pressure and air amount of each position of the air pocket cushion for each user, and graphs to visually check the change in the pressure and air amount according to the progress of the stretching exercise. It can be configured to output to a data table.
  • the present invention "the backrest 100 for measuring the spine condition; A support frame portion 210 coupled to the bottom of the backrest 100 for measuring the spine condition; And coupled to the support frame portion 210 and the spine state measuring back 100, the spine state measuring back 100 is rotated by a predetermined angle around the lower end combined with the support frame portion 210 Actuator 220 to assist in doing; Including, but the lower back of the user is a spinal correction stretching mechanism 200, characterized in that the lower body of the user is configured to be spaced apart from the ground while the backrest 100 for the spine state measurement is horizontal to the ground by the drive of the actuator 220 '' Comes with.
  • the backrest 100 for measuring the spine condition may be used independently, but may be applied as one component of the spinal correction stretching apparatus 200 as shown in FIG. 8.
  • the chiropractic stretching mechanism 200 was developed as a motif of the mating up and down movement shown in FIG. 9, and the details of the support frame portion 210 and the actuator 220 are referred to in the prior art document. As described in one Patent Publication 10-1728714 "Spine Stretch Mechanism".
  • the present invention can be used as an instrument for spine stretching, measurement and correction of flexion / side of the spine. In addition, it is possible to replace the back of the conventional stretching mechanism.

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Abstract

본 발명은 척추 이상 상태 여부를 측정할 수 있는 척추 상태 측정용 등받이 및 이를 이용하여 스트레칭을 하며 척추를 바르게 교정할 수 있는 척추 교정 스트레칭 기구에 관한 것이다. 본 발명은 「사용자의 등과 엉덩이를 받치는 받침판; 상기 받침판 상면의 구획구간별로 분할 배치·결합된 쿠션; 상기 쿠션별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부; 를 포함하는 척추 상태 측정용 등받이」를 제공한다. 또한, 본 발명은 「상기 척추 상태 측정용 등받이; 상기 척추 상태 측정용 등받이의 하단과 결합된 서포트프레임부; 및 상기 서포트프레임부 및 척추 상태 측정용 등받이와 결합되어, 상기 척추 상태 측정용 등받이가 상기 서포트프레임부와 결합된 하단을 중심으로 소정의 각도만큼 회전할 수 있도록 보조하는 엑츄에이터; 를 포함하되, 상기 엑츄에이터의 구동으로 상기 척추 상태 측정용 등받이가 지면에 수평을 이루도록 젖혀지면서 사용자의 하체가 지면에서 이격하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 교정 스트레칭 기구」를 함께 제공한다.

Description

척추 상태 측정용 등받이 및 척추 교정 스트레칭 기구
본 발명은 척추 이상 상태 여부를 측정할 수 있는 척추 상태 측정용 등받이 및 이를 이용하여 스트레칭을 하며 척추를 바르게 교정할 수 있는 척추 교정 스트레칭 기구에 관한 것이다.
현대인들은 바쁜 일상생활에 쫓겨 여가나 각종 운동을 접할 기회가 줄어들고 [0002] 있으며, 이로 인한 운동부족으로 여러 가지 질병에 시달리는 경우가 높아지고 있다. 특히 컴퓨터를 장시간 사용하거나 장시간 앉아서 생활하는 직장인, 학생, 주부 등의 경우에는 척추, 허리가 굽어지게 되거나 움츠려지게 되고 자세가 바르지 못하게 되면서 쉽게 피로감을 느끼며, 피로누적으로 인한 허리디스크나 척추, 근골격계통에 무리가 가해져서 심한 통증 및 각종 질환발생으로 이어지게 된다.
이에 척추스트레칭 및 운동을 돕기 위한 기구 등에 대하여 여러가지 기술들이 개발되어 제안되어 왔다.
종래 기술들 중에는 대한민국 공개특허공보 10-2007-0033620호(발명의 명칭 : 전신운동용 물구나무서기 운동장치. 이하 '선행기술 1'이라 함)와 대한민국 등록실용신안공보 제20-0362035호(발명의 명칭 : 어께 및 척추 스트레칭용 운동기구. 이하 '선행기술 2'라 함) 등이 있다.
선행기술 1에 따르면, 사용자가 스스로 하기 힘든 물구나무서기를 보다 쉽게 할 수 있도록하여 전신운동이 될 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이러한 선행기술 1에 따르면, 사용자가 물구나무서기의 자세를 갖추게 될 때 사용자의 머리로 혈액이 몰리게 되어 쉽게 어지러움을 느낄 수 있으며, 자칫 허리에 무리를 주어 척추질환을 되레 악화 시킬 수도 있다는 문제점이 있었다.
선행기술 2에 따르면, 받침판이 활처럼 굽어져 있으므로 척추를 펴줄 수 있는 기술이 개시되어 있으나, 하체가 발거치대에 고정된 상태에서 받침판을 따라 누우면서 스트레칭을 하는 것이기 때문에 요추를 중심으로 상체방향으로의 스트레칭 되는 정도에 비해 하체방향으로의 스트레칭이 되는 정도는 극히 미약하게 되므로 결과적으로 스트레칭의 효과가 미비하게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 발명자는 허리를 중심으로 상측과 하측의 양방향으로 스트레칭 시켜주며, 사용자의 건강관리를 보조할 수 있는 척추 스트레칭 기구를 특허출원하여 등록받았다(등록특허 10-1728714. 이하 '선행기술 3'이라 함).
다만, 척추가 일자형으로 되어 있거나 휘어져 있는 상태에서 스트레칭 운동을 무리하게 지속하는 것은 자칫 부상을 유발시키거나 척추전·후·측만이 악화될 우려가 있다.
본 발명은 스트레칭 전에 척추의 휘어짐 상태(척추 이상)에 대해 진단(측정)할 수 있는 척추 상태 측정용 등받이 및 이를 이용하여 스트레칭을 하며 척추를 바르게 교정할 수 있는 척추 교정 스트레칭 기구를 제공함에 목적이 있다.
전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「사용자의 등과 엉덩이를 받치는 받침판; 상기 받침판 상면의 구획구간별로 분할 배치·결합된 쿠션; 상기 쿠션별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부; 를 포함하는 척추 상태 측정용 등받이」를 제공한다.
상기 받침판은 상방향으로 볼록하게 휘어지도록 구성할 수 있으며, 상기 받침판의 구획구간은 좌우 대칭을 이루도록 구성할 수 있다. 상기 받침판의 배면 상부 좌우측에는 팔걸이를 결합시킬 수 있고, 상기 받침판의 상단에는 연결재를 매개로 목받이를 결합시킬 수 있다.
상기 제어부는 쿠션별 압력 분포를 분석하여 설정 기준에 따라 경고신호 발생 여부를 결정하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 「상기 쿠션은 에어포켓으로 구성되고, 상기 쿠션마다 결합된 밸브; 상기 밸브에 결합된 공기 주입-배출장치 및 상기 밸브에 결합되어 상기 쿠션에 유입되거나 상기 쿠션에서 유출되는 공기량을 측정하는 유량계; 를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 유량계의 유량 측정값을 수집하여 기록하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이」를 함께 제공한다.
이 경우, 상기 제어부는 사용자가 상기 받침판 위에 누운 상태에서 공기 주입-배출장치를 제어하여 상기 쿠션에 공기를 주입하거나 상기 쿠션으로부터 공기를 배출시킴으로써, 모든 쿠션에 가해지는 압력을 기 설정된 오차범위 내에서 동일하게 유지시키도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 「상기 척추 상태 측정용 등받이; 상기 척추 상태 측정용 등받이의 하단과 결합된 서포트프레임부; 및 상기 서포트프레임부 및 척추 상태 측정용 등받이와 결합되어, 상기 척추 상태 측정용 등받이가 상기 서포트프레임부와 결합된 하단을 중심으로 소정의 각도만큼 회전할 수 있도록 보조하는 엑츄에이터; 를 포함하되, 상기 엑츄에이터의 구동으로 상기 척추 상태 측정용 등받이가 지면에 수평을 이루도록 젖혀지면서 사용자의 하체가 지면에서 이격하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 교정 스트레칭 기구」를 함께 제공한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1. 사용자가 받침판 위에 누웠을 때 상기 받침판 상면의 구획구간별로 분할 배치·결합된 쿠션에 가해지는 압력을 측정함으로써, 척추의 이상 상태를 측정할 수 있다.
2. 쿠션으로 공기의 주입 또는 배출이 가능한 에어포켓을 적용하는 경우 각 에어포켓 쿠션의 공기량을 조절함으로써 각 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력을 동일하게 맞추고, 공기량의 차이로부터, 척추의 이상 상태를 측정할 수 있다.
3. 척추에 이상이 있는 사용자의 체형에 맞도록 구획구간별 쿠션 상태를 조절한 후 스트레칭 운동이 지속되도록 하여, 척추 이상에 따른 부상이나 척추 이상의 악화를 예방하고, 점진적인 척추 교정이 이루어지도록 한다.
4. 사용자별 척추 상태를 쿠션에 가해지는 압력과 공기량 파라미터를 통해 기록하고 스트레칭에 따른 척추 교정 경과를 가시적으로 파악할 수 있다.
5. 과도한 척추 이상에 대해서는 경고를 통해 병원치료를 유도한다.
[도 1]과 [도 2]는 본 발명이 제공하는 척추 상태 측정용 등받이 일 실시예 및 이를 이용하는 사용자의 골격상태를 도시한 것이다.
[도 3]은 종방향 3칸, 횡방향 2칸으로 이루어진 6개 구간으로 구획된 받침판 상면에 각각 쿠션이 분산 배치되어 결합된 척추 상태 측정용 등받이를 도시한 것이다.
[도 4]는 쿠션으로 에어포켓이 적용된 척추 상태 측정용 등받이의 횡단면의 모식도이다.
[도 5]는 정상 체형과 비정상 체형에 대한 에어포켓 쿠션의 압력 차이와 압력차에 따른 공기량 조절에 관한 개념도이다.
[도 6]의 에어포켓 쿠션의 공기량 상태(a)에 따른 밸런스 그래프(b)를 도시한 것이다.
[도 7]은 비정상 체형에 대한 교정 스트레칭을 통해 정상 체형으로 바로 잡아가는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
[도 8]은 본 발명이 제공하는 척추 교정 스트레칭 기구의 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 9]는 척추 교정 스트레칭 기구의 모티브가 된 짝지어 업어주기 운동 실시 장면을 촬영한 사진이다.
본 발명 실시를 위한 최선의 형태는 「인체의 척추 굴곡에 따라 상방향으로 볼록하게 휘어지도록 구성되며, 등과 엉덩이를 받치는 받침판; 상기 받침판 상면의 좌우 대칭을 이루는 구획구간에 분할 배치·결합된 쿠션; 상기 받침판의 배면 상부 좌우측에 결합된 팔걸이; 상기 받침판 상단에 연결재를 매개로 결합된 목받이; 상기 쿠션별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부; 를 포함하는 척추 상태 측정용 등받이」이다.
이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 「사용자의 등과 엉덩이를 받치는 받침판(110); 상기 받침판(110) 상면의 구획구간별로 분할 배치·결합된 쿠션(120); 상기 쿠션(120)별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서(미도시); 및 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부(미도시); 를 포함하는 척추 상태 측정용 등받이(100)」를 제공한다.
상기 받침판(110)은 척추의 S자 굴곡에 대응하도록 상방향으로 볼록하게 휘어진 구성을 취할 수 있다. 이 경우 상방향으로 볼록한 부분은 허리에 접하게 되며, 하단부는 엉덩이, 상단부는 등 부분에 각각 접하게 된다. 상기 받침판의 상단에는 [도 1]에 도시된 바와 같이 연결재(135)를 매개로 목받이(130)를 결합시켜 상기 받침판(110)과 목받이(130)가 사용자의 상반신 하중을 나누어 받을 수 있도록 할 수 있으며, 상기 받침판(110)과 목받이(130)가 정상적인 척추의 "S-Curve"에 대응하도록 구성할 수 있다.
또한, [도 2]에 도시된 바와 같이 상기 받침판(110)의 배면 상부 좌우측에 팔걸이(140)를 결합시킴으로써, 팔을 뒤로 돌려, 상기 팔걸이에 팔을 걸어주는 동작을 통해 흉부 스트레칭을 유도할 수 있다.
상기 받침판(110)의 상면에는 구획구간별로 쿠션(120)이 분할 배치·결합되어 있다. 상기 쿠션(120)은 탄성소재로 제작할 수 있으며, 공기가 주입되는 에어포켓으로 제작할 수도 있다.
상기 받침판(110)의 구획구간은 척추를 중심으로 좌우 밸런스를 체크할 수 있도록 좌우 대칭을 이루도록 구성할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 받침판(110) 상면은 [도 3]에 도시된 바와 같이 종방향 3칸, 횡방향 2칸으로 이루어진 6개 구간으로 구획할 수 있다. 이 경우 상단 좌우의 쿠션(120)은 등을 좌우에서 각각 지지하고, 중단 좌우의 쿠션(120)은 허리를 좌우에서 각각 지지하며, 하단 좌우의 쿠션(120)은 엉덩이를 좌우에서 각각 지지하게 된다.
본 발명에는 상기 쿠션(120)별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서(미도시) 및 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부(미도시)가 구비되어 있다.
특정 사용자가 본 발명이 제공하는 척추 상태 측정용 등받이(100) 위에 누으면 상기 구획구간마다 분할 배치된 쿠션(120)이 사용자 상반신의 하중을 나누어 받게 된다. 따라서, 상기 압력센서의 압력 측정값으로부터 상반신의 좌우측만상태, 전후측만상태 등을 파악할 수 있게 되며, 상기 제어부가 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록함으로써 특정 사용자의 척추 이상 여부와 이상 정도를 측정할 수 있게 된다.
상기 제어부는 상기 받침판, 압력센서 등의 구성요소로부터 물리적으로 결합되어 있거나 분리되어 있는 컴퓨터 장치를 적용할 수 있으며, 스마트폰, 테블릿 PC 등의 모바일단말기에 설치된 앱(App)을 실행시켜 무선통신수단을 통해 상기 압력센서의 압력 측정값을 수집, 기록하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 제어부가 기록한 압력센서의 압력 측정값은 내·외장 메모리에 사용자별로 저장하여 필요에 따라 이용에 제공되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 쿠션별 압력 분포를 분석하여 설정 기준에 따라 경고신호 발생 여부를 결정하도록 구성할 수 있다. 상기 경고신호는 경광, 경고음, 진동, 화면표시 등의 수단으로 발생시킬 수 있다.
척추의 이상 정도에 따라서 스트레칭 방식으로 교정보다는 병원치료가 필요한 경우가 있다. 따라서, 상기 제어부에는 정상 체형의 쿠션별 압력 분포 정보, 비정상 체형 중 스트레칭으로 교정 가능한 경우의 쿠션별 압력 분포 정보 등을 확보해 두고 있다가, 상기 압력센서에 의해 측정되는 쿠션별 압력 분포의 분석을 통해 스트레칭으로 교정 가능한 상태 기준을 넘어서는 경우에는 경고신호 발생을 통해 병원 치료를 받을 수 있도록 유도할 수 있다.
본 발명이 제공하는 척추 상태 측정용 등받이(100)는 [도 4]에 도시된 바와 같이 상기 쿠션(120)에 에어포켓을 적용(이하 '에어포켓 쿠션'이라 함)하고, 상기 쿠션(120)마다 결합된 밸브(125), 상기 밸브(125)에 결합된 공기 주입-배출장치(미도시) 및 상기 밸브(125)에 결합되어 상기 쿠션(120)에 유입되거나 상기 쿠션(120)에서 유출되는 공기량을 측정하는 유량계(미도시)를 더 포함하며 구성할 수 있다. 이 경우 상기 제어부는 상기 압력센서의 압력 측정값과 상기 유량계의 유량 측정값을 함께 수집하여 기록하도록 구성할 수 있다.
상기 밸브(125)는 상기 공기 주입-배출장치(미도시)와 연동되어 개폐되고, 상기 공기 주입-배출장치(미도시)는 펌핑방식으로 상기 에어포켓 쿠션(120) 내에 공기를 주입하거나, 상기 에어포켓 쿠션(120)으로부터 공기를 배출시킬 수 있다.
상기 유량계(미도시)가 상기 밸브(125)를 통해 유입되거나 유출되는 공기량을 측정함으로써, 상기 에어포켓 쿠션(120)의 공기압을 일정하게 맞춰둔 초기상태의 공기량에서 상기 유입 또는 유출 공기량을 가감함으로써 상기 에어포켓 쿠션(120) 내의 공기량을 계산할 수 있으며, 이러한 계산은 상기 제어부(미도시)에서 이루어지도록 구성할 수 있다.
본 발명에 상기 에어포켓 쿠션(120)이 적용된 경우, 상기 제어부(미도시)는 사용자가 상기 받침판(110) 위에 누운 상태에서 상기 공기 주입-배출장치(미도시)를 제어하여 상기 에어포켓 쿠션(120)에 공기를 주입하거나 상기 에어포켓 쿠션(120)으로부터 공기를 배출시킴으로써, 모든 쿠션(미도시)에 가해지는 압력을 기 설정된 오차범위 내에서 동일하게 유지시키도록 구성할 수 있다. 즉, 허리부분을 받치는 에어포켓 쿠션에는 공기를 더 주입하고, 엉덩이와 등 부분을 받치는 에어포켓 쿠션에서는 공기를 배출시킴으로써 사용자의 상반신 전 부위에 하중이 고르게 분배되도록 하는 것이다.
상기 에어포켓 쿠션(120) 내의 공기량을 조절하여 가해지는 압력을 동일하게 맞추는 과정을 구체적으로 보면 다음과 같다.
우선, 상기 에어포켓 쿠션 내의 공기량이 동일한 상태에서 사용자가 상기 받침판 위에 누웠을 때, 사용자의 척추를 기준으로 대칭 위치의 좌우 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력이 상이한 경우, 상기 제어부는 상기 공기 주입-배출장치를 제어하여 좌우 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력을 등가로 조정한다.
[도 5]는 정상 체형과 비정상 체형에 대한 에어포켓 쿠션의 압력 차이와 압력차에 따른 공기량 조절에 관한 개념도이다.
[도 5]의 (a)에 도시된 바와 같은 정상 체형의 경우, 척추를 기준으로 대칭 위치의 좌우 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력(하중)이 동일하다(압력 1 = 압력 2). 이 경우에는 별다른 교정 과정 없이 스트레칭 운동을 진행할 수 있다.
[도 5]의 (b)에 도시된 바와 같은 비정상 체형의 경우, 척추를 기준으로 대칭 위치의 좌우 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력(하중)이 상이하다. [도 5]의 (b)에는 좌측 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력이 우측 에어포켓 쿠션에 비해 큰 실시예를 도시하였다(압력 1 ＞ 압력 2). 이 경우, 상기 제어부는 우측 에어포켓 쿠션에 공기가 더 주입되도록 하여 좌우 양측 에어포켓 쿠션의 압력이 동일(압력 1 = 압력 2)하게 제어하고, 이 상태에서 스트레칭 운동이 진행되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 종방향 쿠션 간에도 압력 편차가 발생하지 않도록 각 에어포켓 쿠션의 공기량을 조절한다. 전술한 바와 같이 사용자의 허리부분을 받치는 에어포켓 쿠션에는 많은 양의 공기가 주입되도록 하고, 사용자의 엉덩이와 등 부분을 받치는 에어포켓 쿠션에는 적은 양의 공기가 주입되도록 함으로써 각 에어포켓 쿠션에 가해지는 압력을 오차범위 내에서 동등하게 제어한다.
전술한 바와 같이 각 에어포켓 쿠션이 동일한 압력을 받는 상태에서, 각 에어포켓 쿠션의 공기량을 비교하는 방식으로도 척추의 이상 여부를 측정할 수 있다.
[도 6]을 통해 부연설명하면, [도 6]의 (a)에 도시된 각 에어포켓 쿠션의 공기량에 따라 [도 6]의 (b)에 도시된 바와 같은 밸런스 그래프를 도출해 낼 수 있다. [도 6]에서 x축 상의 에어포켓 쿠션의 공기량 비교를 통해서는 척추가 좌우로 틀어진 상태를 파악할 수 있다. 예를 들어 C-1쿠션과 C-2쿠션의 공기량에 편차가 발생한다면 골반이 틀어져 있음을 알 수 있다.
y축 상 에어포켓 쿠션의 공기량 편차를 통해서는 일자 척추 또는 척추 전·후만 상태를 파악할 수 있다. 정상 체형의 사용자가 상기 받침판 위에 누웠을 때의 종방향 에어포켓 쿠션 간 공기량 편차인 정상 편차(비율)에서 사람의 체형에 따른 오차 범위를 반영한 정상 편차(비율) 범위를 미리 설정해 두고, 특정 사용자가 상기 받침판 위에 누웠을 때의 종방향 에어포켓 쿠션 간 공기량 편차가 상기 정상 편차(비율) 범위 내에 있는지를 확인함으로써 척추의 종방향 상태를 확인할 수 있다.
[도 7]은 비정상 체형에 대한 교정 스트레칭을 통해 정상 체형으로 바로 잡아가는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
[도 7]의 (a)는 척추가 틀어져 있는 상태로서, 좌우 에어포켓 쿠션이 받는 압력을 동일하게 맞추었을 때, 우측 에어포켓 쿠션의 공기량이 더 많은데, 스트레칭을 지속함으로써 좌우 에어포켓 쿠션의 공기량 편차가 줄어, [도 7]의 (c)와 같이 좌우 에어포켓 쿠션이 받는 압력과 에어포켓 쿠션 내 공기량이 모두 동일한 정상 척추 상태가 된 것이다.
위와 같이 스트레칭을 통한 척추 이상 상태의 교정을 위해 상기 제어부는 사용자별 에어포켓 쿠션의 포지션별 압력과 공기량을 기록해 두고, 스트레칭 운동 경과에 따른 상기 압력과 공기량의 변화값을 가시적으로 확인할 수 있도록 그래프, 데이터 테이블 등으로 출력하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 「상기 척추 상태 측정용 등받이(100); 상기 척추 상태 측정용 등받이(100)의 하단과 결합된 서포트프레임부(210); 및 상기 서포트프레임부(210) 및 척추 상태 측정용 등받이(100)와 결합되어, 상기 척추 상태 측정용 등받이(100)가 상기 서포트프레임부(210)와 결합된 하단을 중심으로 소정의 각도만큼 회전할 수 있도록 보조하는 엑츄에이터(220); 를 포함하되, 상기 엑츄에이터(220)의 구동으로 상기 척추 상태 측정용 등받이(100)가 지면에 수평을 이루도록 젖혀지면서 사용자의 하체가 지면에서 이격하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 교정 스트레칭 기구(200)」를 함께 제공한다.
상기 척추 상태 측정용 등받이(100)는 독립적으로 사용될 수 있으나, [도 8]에 도시된 바와 같이 같이 상기 척추 교정 스트레칭 기구(200)의 일 구성요소로 적용될 수도 있다. 상기 척추 교정 스트레칭 기구(200)는 [도 9]에 도시된 짝지어 업어주기 운동을 모티브로 개발된 것으로서, 상기 서포트프레임부(210), 엑츄에이터(220) 등에 대한 구체적인 내용은 선행기술문헌으로 언급한 등록특허 10-1728714 "척추 스트레칭 기구"에 기재된 바와 같다.
본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 첨부된 도면과 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
본 발명은 척추 스트레칭, 척추의 굴곡/측만 측정 및 교정을 위한 기구로 사용할 수 있다. 아울러, 종래의 스트레칭 기구의 등받이부를 대체 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 사용자의 등과 엉덩이를 받치는 받침판;
    상기 받침판 상면의 구획구간별로 분할 배치·결합된 쿠션;
    상기 쿠션별로 가해지는 압력을 각각 측정하는 압력센서 및
    상기 압력센서의 압력 측정값을 수집하여 기록하는 제어부; 를 포함하는 척추 상태 측정용 등받이.
  2. 제1항에서,
    상기 받침판은 상방향으로 볼록하게 휘어진 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  3. 제1항에서,
    상기 받침판의 구획구간은 좌우 대칭을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  4. 제3항에서,
    상기 받침판 상면은 종방향 3칸, 횡방향 2칸으로 이루어진 6개 구간으로 구획된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  5. 제3항에서,
    제어부는 쿠션별 압력 분포를 분석하여 설정 기준에 따라 경고신호 발생 여부를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  6. 제3항에서,
    상기 쿠션은 에어포켓으로 구성되고,
    상기 쿠션마다 결합된 밸브;
    상기 밸브에 결합된 공기 주입-배출장치 및
    상기 밸브에 결합되어 상기 쿠션에 유입되거나 상기 쿠션에서 유출되는 공기량을 측정하는 유량계; 를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 유량계의 유량 측정값을 수집하여 기록하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  7. 제6항에서,
    상기 제어부는 사용자가 상기 받침판 위에 누운 상태에서 공기 주입-배출장치를 제어하여 상기 쿠션에 공기를 주입하거나 상기 쿠션으로부터 공기를 배출시킴으로써, 모든 쿠션에 가해지는 압력을 기 설정된 오차범위 내에서 동일하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  8. 제1항에서,
    상기 받침판의 배면 상부 좌우측에 결합된 팔걸이; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    연결재를 매개로 상기 받침판의 상단에 결합된 목받이; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 척추 상태 측정용 등받이.
  10. 제9항의 척추 상태 측정용 등받이;
    상기 척추 상태 측정용 등받이의 하단과 결합된 서포트프레임부; 및
    상기 서포트프레임부 및 척추 상태 측정용 등받이와 결합되어, 상기 척추 상태 측정용 등받이가 상기 서포트프레임부와 결합된 하단을 중심으로 소정의 각도만큼 회전할 수 있도록 보조하는 엑츄에이터; 를 포함하되,
    상기 엑츄에이터의 구동으로 상기 척추 상태 측정용 등받이가 지면에 수평을 이루도록 젖혀지면서 사용자의 하체가 지면에서 이격하도록 구성된 것을 특징으로 하는 척추 교정 스트레칭 기구.
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