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KR101988166B1 - Therapeutic apparatus for rehabilitation using vision system - Google Patents

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KR101988166B1
KR101988166B1 KR1020180040976A KR20180040976A KR101988166B1 KR 101988166 B1 KR101988166 B1 KR 101988166B1 KR 1020180040976 A KR1020180040976 A KR 1020180040976A KR 20180040976 A KR20180040976 A KR 20180040976A KR 101988166 B1 KR101988166 B1 KR 101988166B1
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rehabilitation
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motion
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KR1020180040976A
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이구열
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주식회사 엠비젼
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Abstract

The present invention relates to a rehabilitation exercise machine using a vision system. A rehabilitation treatment apparatus, which is an aspect of the present invention, comprises: a fixing unit for fixing at least a part of a user′s body; a moving unit for moving at least a part of the fixed body to perform rehabilitation treatment; a camera for capturing an action of at least one of the fixed unit and the moving unit; and a control unit for determining first information related to the rehabilitation treatment using the image data photographed by the camera. A rehabilitation exercise machine using a vision system for determining information related to rehabilitation treatment using the photographed image data can be provided to a user.

Description

비젼 시스템을 이용한 재활운동기기 {Therapeutic apparatus for rehabilitation using vision system}[0001] The present invention relates to a therapeutic apparatus for rehabilitation using vision system,

본 발명은 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행함에 있어, 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하고, 촬영한 영상 데이터를 이용하여 재활 치료와 관련된 정보를 결정하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기에 관한 것이다.The present invention relates to a rehabilitation exercise machine using a vision system. More particularly, the present invention relates to a method for rehabilitating a subject by moving at least a part of a fixed body, capturing an action of at least one of a fixed part and a moving part, and determining information related to the rehabilitation treatment using the captured image data And a rehabilitation exercise machine using a vision system.

과학기술과 의료기술의 발달로 인해 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 고령화가 빠르게 진행되면서, 고령화 사회를 준비하기 위해 산업 트렌드가 변화하고 있다.Due to the development of science and technology and medical technology, the aging of society is rapidly progressing not only in Korea but also in the whole world, and industrial trends are changing to prepare for aging society.

가장 큰 관심을 받는 분야는 헬스케어로, 국민건강보험공단에 따르면 2005년부터 2010년까지 건강보험 진료비 지급자료를 분석한 결과 노인성 질환으로 인한 총 진료비는 271%, 공단부담금은 272.5% 증가한 것으로 나타나 노년층에 대한 헬스케어의 중요성을 실감하게 하고 있다.According to the National Health Insurance Corporation (NHIC), from 2005 to 2010, the total amount of medical expenses for geriatric diseases increased by 271% and that for public corporations increased by 272.5% And the importance of healthcare for older people.

노인성 질환 중 가장 대표적인 것 중 하나는 퇴행성 관절질환인데, 최근에는 노년층과 중/장년층뿐만 아니라 젊은 층에서도 발생하고 있다.One of the most representative of geriatric diseases is degenerative joint disease, which has recently occurred not only in the elderly, middle-aged, and younger.

이에 대한 주된 원인은 잘못된 자세 습관, 나트륨과 당분의 과다 섭취, 체중 증가, 과중한 업무와 스트레스, 운동 부족 또는 격렬한 운동으로 인한 관절 부상 등을 들 수 있다.The main causes for this are erroneous postural habits, excessive intake of sodium and sugars, weight gain, excessive work and stress, lack of exercise or joint injuries due to intense exercise.

관절은 수술을 하더라도 즉시 회복되는 것이 아니라 이후의 회복치료에 따라 관절운동 범위와 회복의 속도가 달라지기 때문에 재활운동이 매우 중요하다.Rehabilitation exercises are very important because the range of joint motion and the speed of recovery vary with subsequent recovery therapy.

그러나 관절 재활 운동 시 많은 통증이 수반되기 때문에 환자 스스로 운동하기가 어려워 결국 구축(Contracture), 염증(Inflammation) 등으로 인해 관절가동범위의 제한(LOM: Limitation Of Motion)이 나타나게 된다.However, since the joints rehabilitation exercise is accompanied by a lot of pain, it is difficult for the patient to exercise by himself or herself. Therefore, Limitation Of Motion (LOM) appears due to contracture and inflammation.

이를 방지하기 위해 관절가동범위운동이 실시되는데, 가장 보편화된 관절운동은 수동관절가동운동(CPM: Continuous Passive Motion)인데, 이것은 치료사나 기계적 장치 등의 순수한 외적인 힘에 의해 이루어지는 운동으로, 관절강직이 온 환자나 수술 환자들에게 지속적으로 수동적인 움직임을 제공함으로써 관절의 기능을 회복하게 한다.To prevent this, joint movement range exercise is performed. The most common joint movement is CPM (Continuous Passive Motion), which is a movement performed by a pure external force such as a therapist or a mechanical device. It provides restorative function by continually providing passive movement to on-patient or surgical patients.

CPM은 환자 스스로 움직이는 것이 아닌 기계장치에 의한 수동운동이기 때문에 근 피로가 일어나지 않으면서도 관절가동범위(ROM: Range of Motion)를 회복하게 하고 통증 감소 및 합병증 예방에 도움이 됨. 이에 따라 관절질환 환자가 가정에서도 운동할 수 있도록 CPM 기기를 대여해주는 업체도 크게 늘어난 상태이다.Because CPM is a manual movement by a mechanical device, not by itself, it restores the range of motion (ROM) without fatigue and helps reduce pain and prevent complications. As a result, there have been a large number of companies that rent CPM devices to allow patients with joint diseases to exercise at home.

그러나 기존의 CPM 기기는 물리치료사나 환자 본인이 임의로 운동 각도, 속도, 횟수 등을 설정하며, 처음 설정한 운동설정을 환자의 상태에 따라 실시간으로 변경하는 것이 현실적으로 어렵다는 문제점이 있다.However, existing CPM devices have a problem that it is difficult to physically adjust the exercise angle, speed, and frequency of the exercise by the physiotherapist or the patient himself, and change the initial exercise setting in real time according to the patient's condition.

또한, 이러한 문제에 따라 무리한 운동으로 부작용이 발생하거나, 너무 약한 운동으로 재활운동이 제대로 이루어지지 않는 경우가 빈번하다는 문제점도 있다.In addition, there is a problem that frequent occurrence of side effects due to excessive exercise or rehabilitation exercise due to too weak exercise is frequently caused by such problems.

또한, CPM 기기만으로는 환자의 회복 정도를 파악할 수 없으므로, 각 환자별 운동 시 통증 여부와 ROM, 횟수, 시간 등의 데이터를 별도 기록관리하지 않는 한 맞춤형 재활치료는 실현이 불가능하다는 문제점도 있다.In addition, since the CPM device alone can not grasp the recovery degree of the patient, there is a problem that it is impossible to realize the customized rehabilitation treatment unless the patient records the data of ROM, the number of times,

따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 재활 치료 기기, 시스템 및 제어방법에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a rehabilitation apparatus, system, and control method that can solve such a problem.

대한민국 특허청 등록번호 제 10-1501838 호Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1501838 대한민국 특허청 등록번호 제10-1646914 호Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1646914

본 발명은 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기를 사용자에게 제공하고자 한다.The present invention intends to provide a user with a rehabilitation exercise device using a vision system.

구체적으로, 본 발명은 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행함에 있어, 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하고, 촬영한 영상 데이터를 이용하여 재활 치료와 관련된 정보를 결정하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기를 사용자에게 제공하고자 한다.More particularly, the present invention relates to a method for rehabilitating a subject by moving at least a part of a fixed body, capturing an action of at least one of a fixed part and a moving part, and determining information related to the rehabilitation treatment using the captured image data And to provide the user with a rehabilitation exercise device using the vision system.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 재활 치료 장치는, 사용자 신체의 적어도 일부를 고정하는 고정부; 상기 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행하는 운동부; 상기 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라가 촬영한 영상 데이터를 이용하여 상기 재활 치료와 관련된 제 1 정보를 결정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rehabilitation treatment apparatus including: a fixing unit fixing at least a part of a user's body; A moving part for moving at least a part of the fixed body to perform rehabilitation treatment; A camera for capturing an action of at least one of the fixed portion and the motion portion; And a controller for determining first information related to the rehabilitation treatment using the image data photographed by the camera; . ≪ / RTI >

또한, 상기 제 1 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및 상기 제 1 정보에 대응한 제 2 정보를 상기 통신부를 통해 수신하는 경우, 상기 제 2 정보를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.A communication unit for transmitting the first information to the outside; And a display unit displaying the second information when the second information corresponding to the first information is received through the communication unit.

또한, 상기 운동부의 적어도 일부는 적어도 하나의 식별자(identifier)를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 데이터 내의 상기 적어도 하나의 식별자를 이용하여 상기 제 1 정보를 결정할 수 있다.In addition, at least a part of the motion unit may further include at least one identifier, and the control unit may determine the first information using the at least one identifier in the image data.

또한, 상기 적어도 하나의 식별자는, 상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 특이점(singular point) 및 상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 마커(marker) 중 적어도 하나일 수 있다.The at least one identifier may be at least one of a singular point included in at least a part of the motion unit and a marker included in at least a part of the motion unit.

또한, 상기 마커는, 상기 고정부의 적어도 일부에 구비된 제 1 마커 및 상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 제 2 마커를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 영상 데이터 내의 상기 제 1 마커와 제 2 마커를 인식하고, 상기 인식한 제 1 마커와 제 2 마커의 위치 변화를 이용하여 상기 제 1 정보를 결정할 수 있다.The marker may include a first marker provided on at least a part of the fixing part and a second marker provided on at least a part of the moving part, and the control part controls the first marker and the second marker in the image data, And the first information can be determined using the positional change of the recognized first marker and the second marker.

또한, 상기 제어부는, 상기 고정부의 신체 고정 동작에 의해 유도된 상기 제 1 마커의 회전으로부터 제 1 벡터 정보를 추출하고, 상기 운동부의 길이에 따른 제 1 마커의 제 2 벡터 정보를 추출하며, 상기 제 1 벡터 정보와 상기 제 2 벡터 정보를 비교하여 상기 제 1 정보를 결정할 수 있다.The control unit extracts first vector information from the rotation of the first marker induced by the body fixing operation of the fixing unit, extracts second vector information of the first marker corresponding to the length of the motion unit, The first vector information may be compared with the second vector information to determine the first information.

또한, 상기 제 1 마커는, 상기 고정부의 신체 고정 동작에 의한 고정 정도를 나타내는 고정 식별자를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 고정 식별자를 이용하여 상기 제 1 벡터 정보를 추출할 수 있다.The first marker may further include a fixed identifier indicating a degree of fixation of the fixed portion by a body fixing operation, and the control unit may extract the first vector information using the fixed identifier.

또한, 상기 제어부는, 상기 고정 식별자의 위치 변화를 기초로 상기 고정된 신체의 두께를 판단하고, 상기 고정 식별자의 회전 정도를 기초로 상기 제 1 벡터 정보를 추출하며, 상기 제 2 벡터 정보를 기준으로 한 상기 제 1 벡터 정보의 회전 값으로부터, 상기 신체의 고정 정도를 판단할 수 있다.The control unit may determine the thickness of the fixed body based on the positional change of the fixed identifier, extract the first vector information based on the degree of rotation of the fixed identifier, The degree of fixation of the body can be determined from the rotation value of the first vector information.

또한, 상기 제 1 정보는, 상기 두께 정보, 상기 고정 정도 정보, 상기 고정부의 길이 정보, 상기 운동부의 운동 속도 정보 및 상기 운동부의 운동 횟수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first information may include at least one of the thickness information, the fixed degree information, the length information of the fixed portion, the motion velocity information of the motion portion, and the motion frequency information of the motion portion.

또한, 상기 적어도 하나의 식별자를 연결한 폐 루프(close loop)를 저장하는 메모리;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 폐 루프를 이용하여 상기 영상 데이터 내에서 상기 고정부, 상기 운동부 및 상기 적어도 하나의 식별자 중 적어도 하나를 인식할 수 있다.The apparatus of claim 1, further comprising: a memory for storing a close loop connected with the at least one identifier, wherein the control unit controls the at least one of the at least one identifier, the at least one identifier, At least one of the identifiers can be recognized.

본 발명은 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기를 사용자에게 제공할 수 있다.The present invention can provide a user with a rehabilitation exercise device using a vision system.

구체적으로, 본 발명은 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행함에 있어, 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하고, 촬영한 영상 데이터를 이용하여 재활 치료와 관련된 정보를 결정하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기를 사용자에게 제공할 수 있다.More particularly, the present invention relates to a method for rehabilitating a subject by moving at least a part of a fixed body, capturing an action of at least one of a fixed part and a moving part, and determining information related to the rehabilitation treatment using the captured image data A rehabilitation exercise device using the vision system can be provided to the user.

또한, 본 발명은 (1) 기기의 각도 측정에 있어 환자의 운동 각도와 차이가 발생한다는 문제점, (2) 환자 데이터 기록이 치료사의 수기에 의존한다는 종래의 문제점, (3) 프레임의 각도와 실제 환자의 각도의 괴리가 발생한다는 문제점, (4) 환자의 실제 ROM 파악은 불가능하다는 문제점, (5) 오판으로 잘못된 치료가 제공되는 문제점 등을 모두 해소할 수 있다.In addition, the present invention has the following disadvantages: (1) the angle of the patient is different from the angle of motion of the patient in measuring the angle of the device, (2) the conventional problem that the patient data record depends on the handwriting of the therapist, (3) (4) it is impossible to grasp the actual ROM of the patient, and (5) the problem that the wrong treatment is provided due to a mistake can be solved.

또한, 본 발명에 따라 저장된 자료는 향후 필요에 따라 클라우드 컴퓨팅 기술을 적용하여 빅데이터화 할 수 있어, 관절질환의 치료와 회복에 대한 연구 자료로서 활용할 수 있을 뿐 아니라 새로운 의료기기의 개발, 원격진료 등에도 활용이 가능하다.In addition, the data stored according to the present invention can be used as a big data by applying cloud computing technology according to the need in the future, so that it can be utilized as research data on treatment and recovery of joint diseases, Can also be used.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

도 1은 본 발명과 관련된 무릎의 퇴행성 관절염의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명과 관련된 종래의 재활운동기기 및 사용 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 제안하는 재활운동 시스템의 블록구성도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 재활운동 시스템 중 재활기기 및 비젼 시스템의 블록구성도를 도시한 것이다.
도 5는 도 4에서 설명한 본 발명이 제안하는 운동장치 중 운동 모듈의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 6은 도 4에서 설명한 본 발명이 제안하는 운동장치에서 비젼 시스템을 구비한 운동 모듈의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 모션 캡쳐를 통한 영상을 획득하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 액티브 마커 방식, 패시브 마커 방식 및 마커를 이용하지 않는 방식을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명과 관련하여 마커의 일례인 재귀반사시트 등을 이용하여 타깃의 위치를 파악하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명이 제안하는 비젼 시스템을 구비한 재활 치료 시스템의 운동장치에 마커를 부착한 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 11을 본 발명이 제안하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12 내지 도 14는 재활운동 관련 정확한 측정을 위해 최소로 필요한 정보 및 획득 가능한 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 마커의 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여 처리 로드 및 시간을 감소시키는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 16a 내지 도 16d는 도 15에서 설명한 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여 처리 로드 및 시간을 감소시키는 과정에 대한 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 재활운동 이전 또는 이후 가동범위(ROM) 확정을 위해, CPM과 CAM으로 변형 사용 가능한 본 발명에 따른 재활 기기의 일례를 도시한 것이다.
도 18은 본 발명과 관련하여, 재활운동 이전 CAM 기구 이용을 통해 가동범위(ROM)를 확정하고 재활 운동하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 19는 본 발명과 관련하여, 재활운동 이후 CAM 기구 이용을 통해 가동범위(ROM)를 확정하고, 사용자 관리를 위해 서버로 알리는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 20은 본 발명과 관련하여, 통증 이벤트 발생시 대처 방법 및 이를 통한 사용자 관리하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자를 확인하는 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.
도 22는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자를 확인하는 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.
도 23은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자 확인 및 광고 컨텐츠를 제공하는 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.
도 24는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자 확인 및 광고 컨텐츠를 제공하는 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.
도 25는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 재활운동 및 서비스 관련 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.
도 26은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 재활운동 및 서비스 관련 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.
도 27은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 데이터 베이스가 구축된 이후의 서비스 활용 방법을 설명하는 순서도이다.
1 is a view for explaining an example of degenerative arthritis of the knee related to the present invention.
Fig. 2 shows a conventional rehabilitation exercise device and an example of use related to the present invention.
3 is a block diagram of a rehabilitation exercise system proposed by the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a rehabilitation apparatus and a vision system in the rehabilitation exercise system proposed by the present invention.
FIG. 5 shows a specific example of a motion module of the exercise apparatus proposed by the present invention illustrated in FIG.
FIG. 6 illustrates a specific example of a motion module having a vision system in the exercise device proposed by the present invention illustrated in FIG.
FIG. 7 shows a specific example of acquiring an image through motion capture applied to the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining an active marker system, a passive marker system, and a marker-free system applied to the present invention.
FIG. 9 shows a concrete example of a position of a target using a retroreflective sheet or the like, which is an example of a marker in the present invention.
FIG. 10 shows a concrete example of attaching a marker to an exercise device of a rehabilitation treatment system having a vision system proposed by the present invention.
11 is a flowchart for explaining a rehabilitation exercise method using a vision system proposed by the present invention.
Figs. 12 to 14 are diagrams for explaining at least necessary information and obtainable information for accurate measurement relating to rehabilitation motion. Fig.
Figure 15 is a flow chart illustrating a method for reducing processing load and time using a closed curve connecting multiple points of a marker.
FIGS. 16A to 16D are diagrams illustrating a process of reducing the processing load and time using a closed curve connecting the plurality of points described in FIG. 15. FIG.
Figs. 17A and 17B show an example of a rehabilitation apparatus according to the present invention, which can be transformed into CPM and CAM, for confirmation of ROM before or after a rehabilitation exercise.
18 is a flowchart illustrating a process of confirming and rehabilitating a range of motion (ROM) by using the CAM mechanism prior to the rehabilitation exercise, in the context of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart illustrating the process of confirming the ROM and using the CAM mechanism after the rehabilitation exercise to inform the server for user management.
FIG. 20 is a flowchart illustrating a method of handling a pain event and a method of managing the user through the method according to the present invention.
21 is a flowchart illustrating a first method for identifying a user in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
22 is a flowchart illustrating a second method for identifying a user in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
23 is a flowchart illustrating a first method of providing user identification and advertisement contents in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
24 is a flowchart illustrating a second method of providing user identification and advertisement contents in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
FIG. 25 is a flowchart illustrating a first method relating to rehabilitation exercise and services in the rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
26 is a flowchart illustrating a second method relating to rehabilitation exercise and services in the rehabilitation exercise platform service according to the present invention.
FIG. 27 is a flowchart illustrating a service utilization method after a database is constructed in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

노인성 질환 중 가장 대표적인 것 중 하나는 퇴행성 관절질환인데, 최근에는 노년층과 중/장년층뿐만 아니라 젊은 층에서도 발생하고 있다. One of the most representative of geriatric diseases is degenerative joint disease, which has recently occurred not only in the elderly, middle-aged, and younger.

이에 대한 주된 원인은 잘못된 자세 습관, 나트륨과 당분의 과다 섭취, 체중 증가, 과중한 업무와 스트레스, 운동 부족 또는 격렬한 운동으로 인한 관절 부상 등을 들 수 있다.The main causes for this are erroneous postural habits, excessive intake of sodium and sugars, weight gain, excessive work and stress, lack of exercise or joint injuries due to intense exercise.

도 1은 본 발명과 관련된 무릎의 퇴행성 관절염의 일례를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an example of degenerative arthritis of the knee related to the present invention.

도 1의 (a)는 정상인의 무릎 관절의 일례를 도시한 것이고, 도 1의 (b)는 초기 퇴행성 관절염의 일례를 도시한 것이며, 도 1의 (c)는 심한 퇴행성 관절염의 일례를 도시한 것이다.FIG. 1 (a) shows an example of a normal knee joint, FIG. 1 (b) shows an example of early degenerative arthritis, and FIG. 1 (c) shows an example of severe degenerative arthritis will be.

관절은 수술을 하더라도 즉시 회복되는 것이 아니라 이후의 회복치료에 따라 관절운동 범위와 회복의 속도가 달라지기 때문에 재활운동이 매우 중요하다.Rehabilitation exercises are very important because the range of joint motion and the speed of recovery vary with subsequent recovery therapy.

그러나 관절 재활 운동 시 많은 통증이 수반되기 때문에 환자 스스로 운동하기가 어려워 결국 구축(Contracture), 염증(Inflammation) 등으로 인해 관절가동범위의 제한(LOM: Limitation Of Motion)이 나타나게 된다.However, since the joints rehabilitation exercise is accompanied by a lot of pain, it is difficult for the patient to exercise by himself or herself. Therefore, Limitation Of Motion (LOM) appears due to contracture and inflammation.

이를 방지하기 위해 관절가동범위운동이 실시되는데, 가장 보편화된 관절운동은 수동관절가동운동(CPM: Continuous Passive Motion)으로, 치료사나 기계적 장치 등의 순수한 외적인 힘에 의해 이루어지는 운동으로, 관절강직이 온 환자나 수술 환자들에게 지속적으로 수동적인 움직임을 제공함으로써 관절의 기능을 회복하게 하는 것이다.To prevent this, joint movement range exercise is performed. The most common joint movement is CPM (Continuous Passive Motion), which is performed by pure external forces such as a therapist or a mechanical device. It is intended to restore joint function by providing continuous passive motion to patients or patients.

또한, 능동 관절 가동 운동(CAM : Continuous Active Motion)도 함께 재활 운동에 이용되고 있다.In addition, CAM (Continuous Active Motion) is also used for rehabilitation.

관절가동범위운동의 종류로서, 수동관절가동운동(PROM: Passive Range of Motion)이 있다.Joint movement range As a kind of movement, there is Passive Range of Motion (PROM).

수동관절가동운동은 수의적인 근 수축 없이 외력(치료사나 기계장치 등)에 의한 통증범위 내의 관절가동범위 운동이다.Passive joint movements are joint movement range movements within the pain range due to external force (such as a therapist or mechanical device) without vasoconstriction.

또한, 수동관절가동운동은 골절 후 조기에 필요하며, 1차적 목적은 조직의 구축과 유착을 예방하는 것임. 1970년대 후반에 도입되어 이용되고 있다.In addition, passive joint movements are needed early in the fracture, and the primary goal is to prevent tissue formation and adhesion. It was introduced and used in the late 1970s.

수동관절가동운동은 통증범위를 지나치는 운동범위로 인한 부가적인 손상이 발생할 수 있으며, 환자의 지구력에 따라 조심스럽게 운동을 진전해야 한다.Movement of the passive joint may cause additional damage due to the range of motion that crosses the pain range and should be carefully promoted according to the patient's endurance.

다른 관절가동범위 운동으로서, 능동보조 관절가동운동(AAROM: Active-Assist Range of Motion)이 있다.Another joint movement range movement is the active-assist range of motion (AAROM).

관절가동운동은 주동근이 완전한 움직임을 수행하기에 충분하지 않을 때, 외력의 보조를 받는 능동운동의 형태이다.Joint movement is a form of active motion that is supplemented by external forces when the jerk is not sufficient to perform the full movement.

또 다른 관절가동범위 운동으로서, 능동관절가동운동(AROM: Active Range of Motion)은 보조나 저항 없이 근육의 능동적 수축에 의해 이루어지는 관절가동범위 운동을 말한다.As another joint movement range movement, the Active Range of Motion (AROM) refers to joint movement range movement that is achieved by active contraction of the muscles without assistance or resistance.

능동관절가동운동은 AAROM의 다음 단계로 실행하며, 환자에게 아무런 보조를 주지 않고 스스로의 힘으로 하는 운동이다.Active joint movements are the next step in AAROM and are exercises that do not give the patient any assistance, but are done by themselves.

CPM은 환자 스스로 움직이는 것이 아닌 기계장치에 의한 수동운동이기 때문에 근 피로가 일어나지 않으면서도 관절가동범위(ROM: Range of Motion)를 회복하게 하고 통증 감소 및 합병증 예방에 도움이 된다.Because CPM is a manual movement by a mechanical device, not by itself, it restores the range of motion (ROM) without fatigue and helps reduce pain and prevent complications.

도 2는 본 발명과 관련된 무릎 관절용 CPM 기기 및 사용 일례를 도시한 것이다.2 shows a CPM device for a knee joint and an example of its use according to the present invention.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 무릎 관절용 CPM 기기는 환자의 상태에 따라 속도, 각도, 시간, 횟수 등을 쉽게 제어할 수 있고, 운동 상태를 확인할 수 있다.The CPM device for the knee joint shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) can easily control the speed, the angle, the time, the number of times, and the like according to the state of the patient, and can confirm the motion state.

그러나 이러한 CPM 기기 상에 지정한 최대 운동 각도와 환자의 실질적인 관절가동범위의 편차가 크고, CPM 기기를 통해서는 이 차이를 확인하거나 보정할 수 없어 환자의 회복정도를 오판할 소지가 크다는 문제점이 있다.However, there is a large deviation between the maximum exercise angle designated on the CPM device and the actual range of motion of the patient, and the CPM device can not confirm or correct the difference, and thus there is a problem that the recovery degree of the patient is large.

또한, 실제로 물리치료사나 운동처방사가 CPM 기기 상의 ROM만을 믿고 환자의 통증, 실제 ROM 등을 고려하지 않은 채 무리하게 치료하여 운동 후 통증이 심해지거나 수술부위의 파열, 재발 등 부작용이 발생하고 있다.In addition, physiotherapists or exercise prescribers believe ROM only on the CPM device and treat them unreasonably without consideration of patient's pain and actual ROM, resulting in post-exercise pain, side effects such as rupture and recurrence of the surgical site.

또한, 대형병원이나 재활클리닉 등 많은 환자가 공용으로 사용하는 CPM 기기에는 환자 개인별 운동데이터를 저장하는 것이 불가능하고, 물리치료사나 운동처방사의 수기 기록이 병행되어야만 환자별 맞춤 관리가 가능하다.In addition, it is impossible to store individual exercise data in a CPM device commonly used by a large number of patients, such as a large hospital or a rehabilitation clinic, and it is possible to customize individual patients only when a physical therapist or an exercise prescriber records handwriting.

그러나 현실적으로 CPM 운동 중인 환자의 상태를 실시간으로 점검하면서 기록하는 것은 어렵기 때문에, 환자별 운동치료 이력과 회복정도에 대한 데이터 관리는 불가능에 가깝다는 문제점이 있다.However, in reality, it is difficult to record the condition of the patient during the CPM exercise in real time, so that data management of the patient's exercise history and recovery degree is almost impossible.

또한, 도 2의 (b)에 도시된 것과 같이, 환자의 실제 ROM 측정을 위해서는 관절각도계(ROM Goniometer)나, 관절가동범위측정기(ROM 측정기)라는 별도의 장비를 이용해야 하는데, 이러한 방법을 병행한다 하더라도 환자의 회복 정도에 대한 정확한 파악과 데이터 관리 측면에서 여전히 한계가 존재한다.In addition, as shown in FIG. 2 (b), in order to measure the actual ROM of the patient, a separate device such as a ROM goniometer or a joint motion range measuring device (ROM measuring device) should be used. There is still a limit to the accuracy of patient recovery and data management.

따라서 본 명세서에서는 이러한 문제점을 해소하고자 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행함에 있어, 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하고, 촬영한 영상 데이터를 이용하여 재활 치료와 관련된 정보를 결정하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동기기를 사용자에게 제공하고자 한다.Accordingly, in this specification, in order to solve such a problem, at least a part of the fixed body is moved to perform rehabilitation treatment, the operation of at least one of the fixed part and the moving part is photographed, and the information related to the rehabilitation treatment To provide a user with a rehabilitation exercise device using a vision system.

한편, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 무릎에 대한 재활 치료를 구체적인 실시례로 하여 이하 서술하나 본 발명의 내용이 무릎 재활로 제한되는 것은 아니고 환자의 신체 재활과 관련된 다양한 분야에 적용하는 것이 가능하다.Hereinafter, for the sake of convenience of explanation, the rehabilitation treatment for the knee will be described below. However, the present invention is not limited to the knee rehabilitation, but can be applied to various fields related to the patient's body rehabilitation .

전체 시스템Whole system

도 3은 본 발명이 제안하는 재활운동 시스템의 블록구성도를 도시한 것이다.3 is a block diagram of a rehabilitation exercise system proposed by the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명이 제안하는 재활 운동 시스템(1)은 재활 시스템(10)과 서버(20)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the rehabilitation exercise system 1 proposed by the present invention comprises a rehabilitation system 10 and a server 20.

또한, 본 발명에 따른 재활 시스템(10)은 재활기기(100)와 비젼 시스템(200)을 포함할 수 있다.In addition, the rehabilitation system 10 according to the present invention may include the rehabilitation apparatus 100 and the vision system 200.

재활 시스템(10)과 서버(20) 간에는 근거리 통신 또는 원거리 통신하여 서로 데이터를 주고 받는 것이 가능하다.It is possible to exchange data between the rehabilitation system 10 and the server 20 by short-range communication or long-distance communication.

여기서 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, Wi-Fi (Wireless Fidelity) 기술을 포함할 수 있다.The local area communication may include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and Wi-Fi (Wireless Fidelity).

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술을 포함할 수 있다.Further, the long-distance communication may be performed by using a code division multiple access (CDMA), a frequency division multiple access (FDMA), a time division multiple access (TDMA), an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), a single carrier frequency division multiple access . ≪ / RTI >

서버(20)는 재활 시스템(10)으로부터 수신한 데이터를 처리 또는 저장하고, 외부의 요청에 따라 처리 또는 저장된 데이터를 제공하는 것이 가능하다.The server 20 is capable of processing or storing data received from the rehabilitation system 10 and providing processed or stored data according to an external request.

재활기기 및 비젼 시스템Rehabilitation equipment and vision system

이하에서는 도 4를 참조하여, 재활기기(100) 및 비젼 시스템(200)의 구성요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the components of the rehabilitation apparatus 100 and the vision system 200 will be described in more detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명이 제안하는 재활운동 시스템 중 재활기기 및 비젼 시스템의 블록구성도를 도시한 것이다.FIG. 4 is a block diagram of a rehabilitation apparatus and a vision system in the rehabilitation exercise system proposed by the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 재활기기(100)는 무선 통신부(110), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 운동부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 4, the rehabilitation apparatus 100 according to the present invention includes a wireless communication unit 110, a user input unit 130, a sensing unit 140, an output unit 150, a memory 160, a motion unit 170, A control unit 180, a power supply unit 190, and the like.

단, 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말이 구현될 수도 있다.However, the components shown in Fig. 4 are not essential, and a terminal having more or fewer components may be implemented.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in order.

무선 통신부(110)는 재활기기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 재활기기(100)와 재활기기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The wireless communication unit 110 may include one or more modules that enable wireless communication between the rehabilitation apparatus 100 and the wireless communication system or between the rehabilitation apparatus 100 and the network in which the rehabilitation apparatus 100 is located.

무선 통신부(110)는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 재활기기(100), 서버(20) 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. The wireless communication unit 110 transmits and receives wireless signals to at least one of the base station, the external rehabilitation apparatus 100, and the server 20 on the mobile communication network.

상기 무선 신호는, 음성 신호, 화상 신호, 영상 신호, 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The wireless signal may include various types of data for transmitting and receiving a voice signal, an image signal, a video signal, and a text / multimedia message.

무선 통신부(110)는 근거리 통신을 이용할 수 있는데, 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.The wireless communication unit 110 may use a short range communication technology such as Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra-Wideband (UWB) , ZigBee, etc. can be used.

또한, 무선 통신부(110)는 재활기기(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로 동작할 수도 있고, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.Also, the wireless communication unit 110 may operate as a module for acquiring the position of the rehabilitation apparatus 100, and a representative example thereof is a global positioning system (GPS) module.

다음으로, 사용자 입력부(130)는 사용자가 재활기기(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. Next, the user input unit 130 generates input data for controlling the operation of the rehabilitation apparatus 100 by the user. The user input unit 130 may include a key pad dome switch, a touch pad (static / static), a jog wheel, a jog switch, and the like.

센싱부(140)는 재활기기(100)의 개폐 상태, 재활기기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 재활기기(100)의 방위, 재활기기(100)의 가속/감속 등과 같이 재활기기(100)의 현 상태를 감지하여 재활기기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. The sensing unit 140 senses the state of the rehabilitation apparatus 100 such as the opening and closing state of the rehabilitation apparatus 100, the position of the rehabilitation apparatus 100, the presence of the user, the orientation of the rehabilitation apparatus 100, And generates a sensing signal for controlling the operation of the rehabilitation apparatus 100.

특히, 센싱부(140)는 재활기기(100)와 관련된 사용자의 심전도, 혈압, 산소 포하도, 체온, 호흡, 혈액, 뇨 및 체액 성분 중 적어도 하나에 대해 센싱하고, 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.In particular, the sensing unit 140 can sense at least one of a user's electrocardiogram, blood pressure, oxygen saturation, body temperature, respiration, blood, urine, and body fluids associated with the rehabilitation apparatus 100 and generate a sensing signal .

또한, 출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.The output unit 150 generates an output related to the visual, auditory or tactile sense. The output unit 150 may include a display unit 151, an audio output module 152, and the like.

여기서 디스플레이부(151)는 재활기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 재활기기(100)가 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. Here, the display unit 151 displays (outputs) information to be processed in the rehabilitation apparatus 100. When the rehabilitation apparatus 100 is in the photographing mode, the photographing and / or received image, UI, and GUI are displayed.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit 151 may be a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display display, and a 3D display.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 재활기기(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 재활기기(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.Some of these displays may be transparent or light transmissive so that they can be seen through. This can be referred to as a transparent display, and a typical example of the transparent display is TOLED (Transparent OLED) and the like. The rear structure of the display unit 151 may also be of a light transmission type. With this structure, the user can see the object located behind the body of the rehabilitation apparatus 100 through the area occupied by the display unit 151 of the rehabilitation apparatus 100 body.

재활기기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 재활기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다. There may be two or more display units 151 according to the embodiment of the rehabilitation apparatus 100. [ For example, in the rehabilitation apparatus 100, the plurality of display portions may be spaced apart from one another or may be disposed integrally with each other, or may be disposed on different surfaces.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.(Hereinafter, referred to as a 'touch screen') in which a display unit 151 and a sensor for sensing a touch operation (hereinafter, referred to as 'touch sensor') form a mutual layer structure, It can also be used as an input device. The touch sensor may have the form of, for example, a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. The touch sensor may be configured to convert a change in a pressure applied to a specific portion of the display unit 151 or a capacitance generated in a specific portion of the display unit 151 into an electrical input signal. The touch sensor can be configured to detect not only the position and area to be touched but also the pressure at the time of touch.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.If there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal (s) is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal (s) and transmits the corresponding data to the controller 180. Thus, the control unit 180 can know which area of the display unit 151 is touched or the like.

또한, 디스플레이부(151)는 재활기기에만 구비되는 것이 아니라 침대, 환자가 입원한 병실 벽면 등 분리하여 별도로 구비될 수 있다.Further, the display unit 151 may be provided separately from the rehabilitation apparatus, such as a bed, a sickroom wall in which the patient is hospitalized, and the like.

즉, 통신부를 통해 송수신 되는 정보 등을 제어부(180)의 제어에 따라 재활기기에 구비된 디스플레이부(151) 또는 재활기기와 분리되어 다른 장소에 구비된 디스플레이부(151) 상에 표시하는 것이 가능하다.That is, information transmitted and received through the communication unit can be displayed on the display unit 151 provided in the rehabilitation apparatus or on the display unit 151 provided in another place separate from the rehabilitation apparatus, under the control of the control unit 180 Do.

음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 영상 출력 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 재활기기(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The audio output module 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160 in a recording mode, a voice recognition mode, a video output mode, and the like. The sound output module 152 also outputs an acoustic signal related to a function performed in the rehabilitation apparatus 100. [ The audio output module 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.The memory unit 160 may store programs for processing and control of the controller 180 and perform functions for temporarily storing input / output data (e.g., audio, still images, moving pictures, etc.) You may. The memory unit 160 may store data on vibration and sound of various patterns outputted when a touch is input on the touch screen.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 재활기기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.The memory 160 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory), a RAM (Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM A disk, and / or an optical disk. The rehabilitation apparatus 100 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 160 on the Internet.

운동부(170)는 재활이 필요한 환자의 재활 운동을 지원하는 기능을 제공한다.The exercise unit 170 provides a function to support a rehabilitation exercise of a patient who needs rehabilitation.

본 발명에 따른 운동부(170)는 안착부(171), 구동부(172), 이동부(173) 등을 포함할 수 있다.The moving part 170 according to the present invention may include a seating part 171, a driving part 172, a moving part 173, and the like.

먼저, 안착부(171)는 재활 운동이 필요한 환자의 신체 중 적어도 일부를 안착시켜 고정하는 기능을 제공한다.First, the seat portion 171 provides a function of seating and fixing at least a part of the body of a patient requiring rehabilitation.

다음으로, 이동부(173)는 구동부(172)로부터 동력을 전달받고, 안착부(171)를 통해 고정된 환자의 신체 중 일부를 이동시켜 재활 운동을 수행하는 기능을 제공한다.Next, the moving part 173 receives the power from the driving part 172 and provides a function of performing a rehabilitation movement by moving a part of the patient's body fixed through the seating part 171.

도 5는 도 4에서 설명한 본 발명이 제안하는 재활기기(100) 중 운동 모듈의 구체적인 일례를 도시한 것이다.FIG. 5 shows a concrete example of the exercise module of the rehabilitation apparatus 100 proposed by the present invention described in FIG.

도 5를 참조하면, 안착부(171)는 재활 운동이 필요한 환자의 다리 영역을 안착시켜 고정하는 기능을 제공한다.Referring to FIG. 5, the seating portion 171 provides a function of seating and fixing a leg region of a patient requiring rehabilitation.

또한, 도 5를 참조하면, 이동부(173)는 구동부(172)로부터 동력을 전달받고, 안착부(171)를 통해 고정된 환자의 발을 앞뒤로 이동시켜 재활 운동을 수행하는 기능을 제공한다.5, the moving unit 173 receives the power from the driving unit 172, and moves the patient's foot fixedly through the seating unit 171 back and forth to perform a rehabilitation exercise.

또한, 제어부(controller, 180)는 통상적으로 재활기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. In addition, the controller 180 typically controls the overall operation of the rehabilitation apparatus 100.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. The controller 180 may perform a pattern recognition process for recognizing handwriting input or drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power necessary for operation of the respective components.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.The various embodiments described herein may be embodied in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.According to a hardware implementation, the embodiments described herein may be implemented as application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays May be implemented using at least one of a processor, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electronic units for performing other functions. In some cases, The embodiments described may be implemented by the control unit 180 itself.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.According to a software implementation, embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented with separate software modules. Each of the software modules may perform one or more of the functions and operations described herein. Software code can be implemented in a software application written in a suitable programming language. The software code is stored in the memory 160 and can be executed by the control unit 180. [

또한, 비젼 시스템(200)은 모션 캡쳐를 통해 환자와 관련된 영상을 확보하는 모듈이다.In addition, the vision system 200 is a module for obtaining an image related to a patient through motion capture.

대표적으로 비젼 시스템(200)는 카메라(210) 등이 포함될 수 있다. Typically, the vision system 200 may include a camera 210 or the like.

카메라(210)는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. The camera 210 processes an image frame such as still image or moving image obtained by the image sensor in the photographing mode.

또한, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.In addition, the processed image frame can be displayed on the display unit 151. [

카메라(210)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 서버(20)로 전송될 수 있다. The image frame processed by the camera 210 may be stored in the memory 160 or transmitted to the server 20 through the wireless communication unit 110. [

여기서 카메라(210)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.Here, two or more cameras 210 may be provided depending on the use environment.

또한, 도 6은 도 4에서 설명한 본 발명이 제안하는 운동장치에서 비젼 시스템을 구비한 운동 모듈의 구체적인 일례를 도시한 것이다.FIG. 6 shows a specific example of a motion module having a vision system in the exercise device proposed by the present invention illustrated in FIG.

도 6을 참조하면, 운동부(170)의 일 측면에 카메라(210)가 배치되고, 배치된 카메라(210)는 모션 캡쳐를 통해 환자의 재활치료 운동 영상 데이터를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 6, a camera 210 is disposed on one side of the moving part 170, and the disposed camera 210 can acquire rehabilitation therapy moving image data of the patient through motion capturing.

한편, 본 발명에서는 종래의 문제점을 해소하기 위해, 비젼 시스템(200)이 모션 캡쳐를 통해 환자의 재활치료 운동 영상 데이터를 획득하게 되면, 영상처리를 통해 인식한 위치변화를 기초로 환자의 재활치료 운동과 관련된 정보를 추출하여 이용하는 재활 치료 기기, 시스템 및 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.In the present invention, in order to solve the conventional problem, when the vision system 200 acquires rehabilitation therapy motion image data of a patient through motion capturing, A rehabilitation apparatus, system, and control method for extracting and using information related to exercise can be provided to a user.

본 출원의 발명자는 의사/물리치료사 요구사항에 대해 조사를 진행하였고, 면담 결과 응답자의 100%가 데이터 기록이 필요하다고 답하였으나, 이 중 40%만이 재활치료 데이터를 기록하고 있다고 응답하였다. The inventors of the present application conducted an investigation of physician / physiotherapist requirements, and as a result of the interview, 100% of the respondents said that data recording was necessary, but only 40% of them recorded rehabilitation therapy data.

그러나 잘못된 CPM 운동이나 도수치료로 인해 환자와 마찰이 발생할 경우의 대응 자료는 없다고 응답하였기 때문에, 데이터에 대한 신뢰도는 매우 낮은 것으로 파악되었다.However, the reliability of the data was found to be very low, because there was no corresponding data in case of friction with patients due to erroneous CPM exercise or frequency treatment.

또한, 응답자의 대부분은 체계적 재활치료 관리와 의료분쟁 예방과 해결을 위해 환자의 운동 데이터를 자동기록·관리할 수 있는 CPM 기기가 필요하다고 답하였다.In addition, most of respondents said that CPM equipment is needed to manage and record systematically rehabilitation treatment and to prevent and resolve medical conflicts.

또한, 본 출원의 발명자는 환자의 요구사항에 대해 조사를 진행하였고, 관절수술 후 CPM 기기를 통한 재활운동 시 기기 상의 ROM과 실제 환자의 ROM에 차이가 큰 것이 현실이며, CPM 기기 대여를 원하는 환자들의 “실각도가 잘 나오는 CPM 기기를 찾는다.”는 요구를 쉽게 접할 수 있었다.In addition, the inventor of the present application investigated the requirements of the patient and, in the rehabilitation exercise through the CPM device after the joint surgery, there is a large difference between the ROM on the device and the ROM of the actual patient. Of CPM devices that have good readability.

또한, 심한 경우 CPM 기기 상의 ROM과 실제 환자 ROM이 최대 40° 이상 차이가 나기 때문에 치료효과가 떨어지고, 이런 경우 운동치료사가 직접 도수치료를 병행해야 하고, 관절각도계를 구비하여 ROM을 직접 확인해야 하므로 치료도구 구비와 환자 회복 정도의 파악에 어려움이 많은 것으로 확인되었으며, 관절질환 환자 및 관절수술 환자 커뮤니티에서는 CPM 기기 상의 각도와 실각도 간에 차이가 있다는 재활치료 후기를 확인할 수 있었다.In addition, in severe cases, the ROM on the CPM device differs by more than 40 ° from the actual patient ROM, so the therapeutic effect is lowered. In such cases, the exercise therapist must perform manual frequency treatment and have ROM It was found that there was a lot of difficulty in finding the treatment tool and the degree of recovery of the patient. In the community of the joint disease patients and the joint surgery patients, the rehabilitation treatment period was found to be different between the angle and the angle of attack on the CPM device.

따라서 본 출원의 발명자는 사용자의 요구를 사전에 파악하고, 실제 ROM을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 CPM 개발을 위해 모션캡쳐 기술을 응용한 영상획득 및 영상처리 방식을 접목하기로 하였다.Therefore, the inventor of the present application has decided to combine image acquisition and image processing methods using motion capture technology to develop a CPM capable of accurately grasping real-time ROM in real time by grasping user's needs in advance.

본 발명에서는 VISION H/W(200)를 통해서는 환자의 운동영상을 획득하고, 제어부(180)에 따른 영상처리 S/W를 이용해 환자의 운동영상을 분석하여 운동 횟수, 시간, 속도 및 최대/최소 ROM 등의 데이터를 저장할 수 있다.In the present invention, the motion image of the patient is acquired through the vision H / W 200, and the motion image of the patient is analyzed using the image processing S / W according to the controller 180, And can store data such as a minimum ROM.

이를 연결된 서버(20)의 DB에 저장하고 어플리케이션(APP)을 통해 확인할 수 있도록 함으로써 치료 데이터의 체계적 보존, 관리, 활용을 용이하게 하며, 이를 바탕으로 개별 환자의 회복속도에 따른 맞춤 치료를 가능하게 할 수 있다.It is stored in the DB of the connected server 20 and can be confirmed through the application (APP), thereby facilitating the systematic preservation, management and utilization of the therapy data. Based on this, can do.

본 비젼 시스템(200)을 구비한 재활 시스템(10)은 운동 중 실시간 측정이 가능하도록 하고, 지정한 운동 횟수/속도/시간뿐만 아니라 실제 환자의 ROM/횟수/속도/시간 및 통증여부까지 서버(20)에 저장할 수 있다.The rehabilitation system 10 including the vision system 200 enables real-time measurement during the exercise and allows the server 20 to measure the ROM / number of times / speed / time of the actual patient as well as the specified number of times / ). ≪ / RTI >

또한, DB에 자동 저장되므로 치료이력 관리와 환자별 맞춤치료 용이하다.In addition, since it is automatically stored in the DB, it is easy to manage the treatment history and customize treatment for each patient.

또한, 본 기술은 서버(20) 단에서 의료용 빅데이터와 클라우드 컴퓨팅 기술을 접목하여 구현되므로, 산업 트렌드와 시장 요구에 맞는 시의 적절성을 갖추었으며, 혁신적 기능과 편의성을 제공하는 창의적 기술이다.In addition, since this technology is implemented by combining medical big data and cloud computing technology at the server 20, it is a creative technology that provides timely relevance to industry trends and market demands, and provides innovative functions and convenience.

본 발명이 제안하는 비젼 시스템(200)을 구비한 재활 시스템(10)을 기초로, 영상처리 S/W를 통해 환자의 실제 ROM과 운동속도·시간·횟수 등의 데이터를 추출할 수 있기 때문에, CPM 기기와 실제 환자의 운동 각도가 일치하지 않아 발생하는 문제를 방지할 수 있다.The data such as the actual ROM of the patient and the motion speed, time and frequency can be extracted through the image processing S / W based on the rehabilitation system 10 provided with the vision system 200 proposed by the present invention, It is possible to prevent a problem that occurs due to the inconsistency of the CPM device and the actual exercise angle of the patient.

즉, 치료과정에서 운동데이터가 객관적인 수치로 남기 때문에 환자 자신과 운동치료사 모두 회복정도에 대해 정확하게 알 수 있고, 환자별로 적절한 맞춤치료가 가능한 데이터 인프라를 구축할 수 있게 된다.In other words, since the exercise data is left as an objective value in the treatment process, both the patient and the exercise therapist can accurately understand the degree of recovery and build a data infrastructure capable of tailor-made treatment for each patient.

한편, 명세서에서 제안하는 본 기술 구현을 위해서는 CPM 기기의 기구 설계 및 제어, 모터 제어 등의 기본적인 CPM 구동 기술에 영상획득과 분석을 위한 VISION H/W, S/W, DB로의 전송에 사용되는 클라우드 컴퓨팅과 저장된 데이터 확인을 위한 어플리케이션 개발 기술, 전송된 데이터를 저장·보관하는 빅데이터 구축 기술 등이 필요하다.In order to implement this technology proposed in the specification, basic CPM driving techniques such as mechanism design and control of a CPM device, motor control, and the like are applied to a vision H / W for an image acquisition and analysis, a cloud used for transmission to a S / W, Application development technology for computing and checking stored data, and big data construction technology for storing and storing transmitted data.

본 기술의 완전한 구현을 위해서는 모든 기술이 긴밀하게 융합하여야 하며, 이를 통해 기존 제품의 한계를 극복하며 사용자 편의성과 제품 자체의 기능을 크게 향상시킬 수 있고, 나아가 의료서비스의 질 향상 및 향후 새로운 치료법이나 신규 의료기기의 개발에 기여할 수 있다.In order to fully realize this technology, all technologies must be closely integrated, thereby overcoming the limitations of existing products, greatly improving the convenience of the user and the functions of the product itself, further improving the quality of medical services, And contribute to the development of new medical devices.

모션 캡쳐 기술Motion capture technology

한편, 본 발명에서는 카메라(210)의 영상 획득과 관련하여, 모션캡쳐 기술을 적용한다.Meanwhile, in the present invention, motion capture technology is applied in connection with image acquisition of the camera 210.

본 기술에서 영상획득을 위해 응용할 모션캡쳐 기술은 대부분 게임, 영화, 애니메이션 등의 엔터테인먼트 분야에서 활용되나, 본 기술에서는 의료영상을 획득하는데 이용한다.In this technology, motion capture technology applied for image acquisition is mostly used in entertainment fields such as games, movies, and animations, but this technology is used for acquiring medical images.

도 7은 본 발명에 적용되는 모션 캡쳐를 통한 영상을 획득하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.FIG. 7 shows a specific example of acquiring an image through motion capture applied to the present invention.

도 7을 참조하면, 비젼 시스템(200)이 모션 캡쳐를 통해, 재활기기(100) 관련된 데이터를 획득하고, 영상처리를 통해 인식한 위치변화를 기초로 환자의 재활치료 운동과 관련된 정보를 추출하여 이용하는 각각의 단계가 도시된다.Referring to FIG. 7, the vision system 200 acquires data related to the rehabilitation apparatus 100 through motion capture, extracts information related to the rehabilitation therapy movement of the patient based on the positional change recognized through the image processing Each step used is shown.

도 7의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 모션캡쳐 방식은 물체에 센서를 부착하여 물체의 동작을 인식하는 접촉식 동작인식 기술로, 영화의 CG 등에서 사용하며 비교적 정확한 동작을 인식할 수 있다는 장점이 있다.7A to 7D, the motion capture method is a contact-type motion recognition technology for recognizing the motion of an object by attaching a sensor to an object. .

이러한 모션 캡쳐를 위한 기술로는 액티브 마커 방식, 패시브 마커 방식 및 마커를 이용하지 않는 방식이 적용될 수 있다.As a technique for such motion capture, an active marker system, a passive marker system, and a markerless system can be applied.

도 8은 본 발명에 적용되는 액티브 마커 방식, 패시브 마커 방식 및 마커를 이용하지 않는 방식을 설명하는 도면이다.FIG. 8 is a view for explaining an active marker system, a passive marker system, and a marker-free system applied to the present invention.

도 8의 (a)를 참조하면, 액티브 마커 방식이 도시된다.Referring to Figure 8 (a), an active marker scheme is shown.

액티브 마커 방식은 기계 방식(자이로 방식), 자기장 방식(마그네틱), 비디오 방식(이미지 트래킹), Active 옵티컬 (주파수 방식) 등을 포함할 수 있다.The active marker system can include mechanical (gyro), magnetic (magnetic), video (image tracking), and active optical (frequency).

여기서 기계 방식(자이로 방식)은 기계적인 joint 의 회전축을 관절에 설치해 측정하여 전송하는 방식으로, 노이즈가 적은 데이터를 획득할 수 있으나 부착 장비가 무거워 대상의 움직임에 제약을 받게되어 정밀도가 떨어진다.Here, the mechanical method (gyro method) is a method in which a rotational joint of a mechanical joint is mounted on a joint and is measured and transmitted. However, since the attachment equipment is heavy, precision of the object is limited due to the low precision.

또한, 자기장 방식(마그네틱)은 자기장을 방사하여 센서의 위치 값을 측정하여 전송하는 방식으로, 광학식에 비해 장비의 가격 및 유지비가 저렴하나 케이블을 사용하기 때문에 대상의 동작에 제약이 있고, 주위의 금속물체 등에 의해 데이터의 손실이 발생할 우려가 있다.In addition, the magnetic field (magnetic) method radiates a magnetic field to measure and transmit the position of the sensor. The price and maintenance cost of the device is lower than that of the optical type. However, since the cable is used, There is a possibility of data loss due to metal objects or the like.

또한, 비디오 방식(이미지 트래킹)은 비디오로 촬영한 영상을 분석하여 위치 값을 계산해내는 방식이다.In addition, the video method (image tracking) is a method of calculating a position value by analyzing an image taken by a video.

비디오는 일련의 영상 프레임으로 구성되고 인접한 영상 프레임들 사이에서는 시공간적 유사성(영상내 대상의 위치, 크기, 형태 등이 유사)이 존재, tracking에서는 특정 대상을 추적하기 위해 history 정보를 활용하고, 저렴한 가격과 동작과 촬영 장소의 제약은 없지만 데이터의 정밀도가 떨어진다는 단점도 있다.The video consists of a series of video frames. There are temporal and spatial similarities (similar in location, size, and shape of objects in the video) between adjacent video frames. In tracking, history information is used to track specific objects, And there is no restriction on the operation and the shooting place, but there is a disadvantage that the precision of the data is degraded.

또한, Active 옵티컬 (주파수 방식)은 옵티컬 센서가 고유의 주파수를 다수의 카메라 센서에 전달하는 방식으로, 주로 RED-LED가 마커로 많이 사용되고, 저렴한 방식 장소의 제약도 적은 편이고 센서간의 간섭도 적은 편이지만 과격한 동작이 제한적이나, 전원 팩을 항상 휴대해야 한다는 한계도 있다.In addition, Active optical (frequency type) is a method in which optical sensor transmits its own frequency to many camera sensors. RED-LED is mainly used as marker, However, there is a limitation that the power pack is always carried.

도 8의 (b)를 참조하면, 패시브 마커 방식이 도시된다.Referring to FIG. 8 (b), a passive marker system is shown.

패시브 마커 방식은 Passive 옵티컬 (광학 방식)이 대표적이고, 카메라가 각 센서를 촬영하여 위치를 계산하는 방식 가장 널리 사용되는 방식이 빈번하게 활용된다.The passive marker system is passive optical (optical system) is typical, and the most widely used method is frequently used in which the camera takes a picture of each sensor and calculates its position.

즉, 신체에 Reflective 마커를 붙이고, 적외선 불빛이 나오는 적외선 카메라로 캡쳐 한 후 이들 마커들이 2차원 위치를 제공하면, 모션캡쳐 소프트웨어가 3D 데이터로 계산하는 방식이다.That is, when you attach a Reflective marker to your body, capture it with an infrared camera that emits infrared light, and the markers provide a two-dimensional position, motion capture software calculates it as 3D data.

actor가 몸을 자유롭게 움직일 수 있고, 2인 이상의 빠른 격투동작을 하더라도 거의 완벽하게 캡쳐가 가능하나 장비가 고가이고, 주변 불빛에 영향을 많이 받는다는 단점도 있다.The actor can move freely and capture almost perfectly even if two or more people are fighting fast, but the equipment is expensive, and it is also affected by the ambient light.

도 8의 (c)를 참조하면, 마커를 이용하지 않는 마커리스(markerless) 방식이 도시된다.Referring to FIG. 8 (c), a markerless method without a marker is shown.

마커리스 방식은, 다수의 컬러 비디오카메라와 영상 처리 기술을 이용해 마커 없이도 실시 간으로 연기자의 머리, 몸통, 손, 발의 위치를 검출해 추적하는 기술을 이용하고, 몸에 마커나 센서를 부착하지 않아 특별한 조명이 필요 없으며, 애니메이션 제작뿐만 아니라 일반인을 대상으로 하는 동작 인터페이스로 확대 적용이 가능하다.The Markerless method uses a technique of detecting and tracking the position of the actor's head, torso, hands, and feet using a plurality of color video cameras and image processing techniques without a marker, and does not attach markers or sensors to the body It does not require any special lighting, and can be expanded to include animation interfaces as well as animation interfaces for the general public.

본 발명에서는 도 8을 이용하여 전술한 액티브 마커 방식, 패시브 마커 방식 및 마커를 이용하지 않는 방식이 모두 적용될 수 있으나 설명의 편의를 위해, 발명에서는 마커(30)를 운동장치(100)에 부착하여 환자의 재활 치료 동작을 인식하는 방법을 제안한다.In the present invention, the active marker system, the passive marker system, and the markerless system can be applied to the present invention. However, for convenience of explanation, We propose a method to recognize the rehabilitation treatment behavior of the patient.

본 발명이 제안하는 마커(30)는 크게 3가지 방식이 적용될 수 있다. 단, 본 발명이 제안하는 마커(30)의 내용이 3가지 방식으로만 제한되는 것은 아니고 보다 다양한 방법이 적용될 수도 있다.The marker 30 proposed by the present invention can be largely applied to three methods. However, the content of the marker 30 proposed by the present invention is not limited to only three methods, and various methods may be applied.

본 발명이 제안하는 마커(30)는 빛을 외부에 발산할 수 있는 요소가 적용되면 되고, 이에 따른 3가지 방식은 다음과 같다.In the marker 30 proposed by the present invention, an element capable of diverging light to the outside is applied, and the following three methods are applied.

(1) 재귀반사시트 및 조명을 이용한 방식(1) Method using retroreflective sheet and light

(2) 자체적으로 발광하는 조명 방식(2) Self-luminous illumination system

(3) 특정 주파수에 대응한 단색을 산란하는 방식(3) a method of scattering a single color corresponding to a specific frequency

먼저, ““(1) 재귀반사시트 및 조명을 이용한 방식””은 운동장치(100)의 카메라(210)에 조명부가 별도로 구비되고, 재귀반사시트가 운동장치(100)의 적어도 일부에 부착된다.First, the method of "(1) using a retroreflective sheet and illumination" is such that a camera portion 210 of the exercise device 100 is provided with an illumination portion separately, and a retroreflective sheet is attached to at least a portion of the exercise device 100 .

이때, 조명부가 출력한 빛을 받은 재귀반사시트가 상기 빛을 반사시킴으로써, 마커(30)의 위치를 카메라(210)가 촬영할 수 있게 되는 방식이다.At this time, the retroreflective sheet, which receives the light output from the illumination unit, reflects the light, thereby allowing the camera 210 to photograph the position of the marker 30.

다음으로, ““(2) 자체적으로 발광하는 조명 방식””은 마커(30) 자체가 조명부의 역할을 하는 방식이다.Next, the illumination method " " (2) itself emits light is a method in which the marker 30 itself acts as an illumination unit.

즉, 전원공급부(190)로부터 전원을 공급받은 마커(30)가 자체적으로 빛을 발산하게 되고, 카메라(210)는 이를 촬영함으로써 마커(30)의 위치 및 위치 변화를 파악할 수 있게 된다.That is, the marker 30, which has been supplied power from the power supply unit 190, emits light itself, and the camera 210 can grasp the position and the positional change of the marker 30 by photographing the marker.

두 번째 방식에서는 별도의 조명부를 카메라(210)가 구비할 필요가 없게 된다.In the second method, the camera 210 does not need to have a separate illumination unit.

또한, ““(3) 특정 주파수에 대응한 단색을 산란하는 방식””은 카메라(210)에 별도로 조명부를 구비하는 것도 가능하고, 조명부 없이 자연광을 이용하여 마커(30)가 빛을 산란하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to provide a separate illumination unit in the camera 210 in the method of (3) scattering monochromatic light corresponding to a specific frequency, and the marker 30 may scatter light using natural light without illumination unit It is possible.

즉, 마커(30)를 특정 주파수에만 빛을 산란시키는 재질로 구성하고, 카메라(210)의 조명부로부터 수신한 빛 또는 자연광에 대응하는 특정 빛을 산란하게 되고, 카메라(210)는 이를 촬영하여, 마커(30)의 위치 및 위치 변화 등을 파악할 수 있게 된다.That is, the marker 30 is made of a material that scatters light only at a specific frequency, and scatters specific light corresponding to the light or natural light received from the illumination unit of the camera 210, The position and the positional change of the marker 30 can be grasped.

한편, 전술한 것과 같이, 본 발명의 내용이 마커(30)에 한정되는 것은 아니고, 다른 방식 즉, 액티브 마커 방식, 패시브 마커 방식 및 마커도 적용될 수 있다.On the other hand, as described above, the content of the present invention is not limited to the marker 30, and other methods, that is, an active marker system, a passive marker system, and a marker can be applied.

이하에서는, 도면을 참조하여, "(1) 재귀반사시트 및 조명을 이용한 방식"에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, (1) a method using a retroreflective sheet and illumination will be described in more detail with reference to the drawings.

도 9는 본 발명과 관련하여 마커의 일례인 재귀반사시트 등을 이용하여 타깃의 위치를 파악하는 구체적인 일례를 도시한 것이다.FIG. 9 shows a concrete example of a position of a target using a retroreflective sheet or the like, which is an example of a marker in the present invention.

본 제안 기술에서는 모션캡쳐 방식을 응용하여, 센서를 부착하는 대신 재귀반사(Retro-reflective)지를 이용해 각형, 사각형 및 반구형의 타깃을 제작하여 재활 기기(100)에 부착할 계획이다.In the proposed technique, a motion capture system is applied and a rectangular, square and hemispherical target is to be manufactured using retroreflective paper instead of attaching the sensor and attached to the rehabilitation apparatus 100.

본 발명에 적용되는 재귀반사 기술은 주로 파장이 다른 광원을 이용하여 거리를 측정하기 위해 사용하는데, 노면표지/도로표지판 등의 인식성을 향상시키거나 지하시설물의 3차원 위치측정 등에 이용된다.The retroreflective technology applied to the present invention is mainly used for measuring distances using light sources having different wavelengths. It is used for improving the recognizability of road markings / road signs, or for measuring three-dimensional positions of underground facilities.

재귀반사는 입사한 광선을 광원 그대로 되돌려보내는 반사이며, 어느 방향에서 빛이 들어오더라도 광원의 방향으로 빛을 반사한다. Retroreflective reflects incident light back to the light source, and reflects light in the direction of the light source, no matter which direction the light enters.

이러한 특성 때문에 굴곡이 심한 도로의 표지판이나 야간도로 작업 표시판 등에 주로 사용되며, 야간 작업자의 안전용품에도 널리 사용되고 있다.Because of this characteristic, it is mainly used for signs of roads with severe bends, night signs, etc., and is widely used for safety articles for night workers.

도 9의 (a) 및 (b)를 참조하면, 재귀반사시트를 이용한 도로표지판의 일례가 도시되어 있다.9 (a) and 9 (b), an example of a road sign using a retroreflective sheet is shown.

또한, 도 9의 (c) 및 (d)를 참조하면, 모션캡쳐 방식에서의 센서를 재귀반사지로 대체하고, 카메라를 이용해 촬영하여 영상 처리할 경우, 센서를 부착한 것과 유사한 방식으로 동작을 인식할 수 있는 일례로서 골프 동작을 인식하는 일례가 도시되어 있다.9 (c) and 9 (d), when the sensor of the motion capturing method is replaced with a reflex reflection paper and the image is photographed using a camera, the motion is recognized An example of recognizing a golf operation is shown as an example that can be performed.

도 9에서 설명한 모셥 캡쳐를 통한 영상 획득 방법과 마커를 적용하기 위해 도 10을 참조한다.Reference is made to Fig. 10 for applying the image acquisition method and markers through model capture described in Fig.

도 10은 본 발명이 제안하는 비젼 시스템을 구비한 재활 치료 시스템의 운동장치에 마커를 부착한 구체적인 일례를 도시한 것이다.FIG. 10 shows a concrete example of attaching a marker to an exercise device of a rehabilitation treatment system having a vision system proposed by the present invention.

도 10을 참조하면, 도 4에서 설명한 카메라(210) 및 운동장치(170) 이외에 이동부(173)의 적어도 일부 영역에 마커(30)를 부착하는 일례가 도시되어 있다.10, an example of attaching the marker 30 to at least a part of the moving part 173 in addition to the camera 210 and the exercise device 170 described in FIG. 4 is shown.

본 발명에서는 기존의 모션캡쳐 방식에서의 센서를 마커(재귀반사지, 30)로 대체하고, 카메라(121)를 이용해 촬영하여 영상 처리하는 방법을 적용한다.In the present invention, a method of replacing a sensor in a conventional motion capturing method with a marker (reflex reflection paper) 30 and photographing the image using the camera 121 and performing image processing is applied.

도 10에 도시된 것과 같이, 마커(30)는 환자의 관절 부분에 대응하는 이동부(173)의 위치에 복수로 배치될 수 있다.As shown in Fig. 10, the markers 30 can be arranged in plural in the position of the moving part 173 corresponding to the joint part of the patient.

촬영한 영상 데이터를 이용하여 재활 치료와 관련된 정보를 결정하는 방법How to determine information related to rehabilitation treatment using captured image data

도 11을 본 발명이 제안하는 비젼 시스템을 이용한 재활운동 방법을 설명하는 순서도이다.11 is a flowchart for explaining a rehabilitation exercise method using a vision system proposed by the present invention.

도 11을 참조하면, 가장 먼저, 안착부(171)를 통해 사용자 신체의 적어도 일부를 고정하는 단계(S11)가 진행된다.Referring to FIG. 11, the first step S11 of fixing at least a part of the user's body through the seat part 171 is proceeded.

이후, 고정된 신체의 적어도 일부를 구동부(172)의 동력을 받아 이동부(173)가 이동시켜 재활 치료를 수행하는 단계(S12)가 진행된다.Thereafter, at least a part of the fixed body is subjected to the power of the driving unit 172 and the moving unit 173 moves to perform the rehabilitation treatment (S12).

이때, 비젼 시스템(200)의 카메라(210)는 안착부(171), 구동부(172), 이동부(173) 등의 동작을 촬영하게 된다(S13).At this time, the camera 210 of the vision system 200 captures an action of the seat 171, the driving unit 172, the moving unit 173, and the like (S13).

이후, 촬영한 영상 데이터를 이용하여 제어부(180)는 재활 치료와 관련된 제 1 정보를 결정(S14)하고, 결정된 제 1 정보를 무선 통신부(110)를 통해 외부로 전송하게 된다(S15).Then, the control unit 180 determines first information related to the rehabilitation treatment (S14) using the photographed image data, and transmits the determined first information to the outside through the wireless communication unit 110 (S15).

이후, 재활기기(100)가 제 1 정보에 대응한 제 2 정보를 서버(20) 등으로부터 통신부(110)를 통해 수신하는 경우, 제 2 정보를 디스플레이부(151)를 통해 표시하는 단계(S16)가 진행된다.Thereafter, when the rehabilitation apparatus 100 receives the second information corresponding to the first information from the server 20 or the like through the communication unit 110, the step of displaying the second information through the display unit 151 (S16 ).

이때, 안착부(171), 구동부(172), 이동부(173) 등에는 적어도 하나의 식별자(identifier)인 마커(30)가 포함될 수 있고, S14 단계에서 제어부(180)는, 영상 데이터 내의 적어도 하나의 식별자(마커(30))를 이용하여 상기 제 1 정보를 결정하게 된다.At this time, the markers 30, which are at least one identifier, may be included in the seating part 171, the driving part 172, the moving part 173, and the like. In step S14, The first information is determined using one identifier (marker 30).

여기서 적어도 하나의 식별자는, 안착부(171), 구동부(172), 이동부(173) 등의 적어도 일부에 구비된 특이점(singular point) 및 안착부(171), 구동부(172), 이동부(173) 등의 적어도 일부에 구비된 마커(marker) 중 적어도 하나일 수 있다.The at least one identifier includes at least a singular point and at least one of a seating part 171, a driving part 172, a moving part 173, and a moving part 173 provided in at least a part of the seating part 171, the driving part 172, 173, and the like.

즉, 마커(30)를 별도로 붙이지 않고, 이동부(173)의 특정 지점 등을 특이점(singular point)으로 활용하여 분석하는 것이 가능하다.That is, it is possible to perform analysis using a specific point or the like of the moving unit 173 as a singular point without separately attaching the marker 30.

한편, 마커(30)는, 안착부(171) 등과 같은 고정부의 적어도 일부에 구비된 제 1 마커와 이동부(173)의 적어도 일부에 구비된 제 2 마커로 구분될 수 있다.The marker 30 may be divided into a first marker provided on at least a part of the fixing part such as the seating part 171 and a second marker provided on at least a part of the moving part 173. [

이때, S14 단계에서 제어부(180)는 영상 데이터 내의 제 1 마커와 제 2 마커를 인식하고, 인식한 제 1 마커와 제 2 마커의 위치 변화를 이용하여 제 1 정보를 결정할 수 있다.At this time, in step S14, the controller 180 recognizes the first marker and the second marker in the image data, and determines the first information using the positional change of the recognized first marker and the second marker.

한편, 본 발명에 따른 안착부(171)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 발바닥과 연관된 형태 이외에 사용자의 허벅지를 압박하여 고정하는 구성까지 포함할 수 있다.5 and 6, the seating part 171 according to the present invention may include a configuration for pressing and fixing the user's thigh in addition to the shape associated with the sole.

이러한 허벅지를 압박하는 신체고정 기구를 사용자의 신체 두께를 측정하기 위한 센서로서 활용할 수 있다.Such a body fixing device for pressing the thighs can be utilized as a sensor for measuring the thickness of the user's body.

또한, 재활기기(100)에 보조 이동 기구를 추가 적용하고, 보조 이동 기구에도 마커(30)를 부착하여 움직임을 더 정확하게 판단하는 것도 가능하다.It is also possible to further apply an auxiliary movement mechanism to the rehabilitation apparatus 100 and determine the movement more accurately by attaching the marker 30 to the auxiliary movement mechanism.

이때, 같은 각도 및 속도라도 최초 세팅값(재활기기의 높이 등) 및 신체 두께(고정기구)에 따라 운동 적용이 달라질 수 있으므로, 본 발명에서는 제어부(180)가 최초 세팅값 및 신체 두께까지 함께 이용하여 환자의 움직임 및 운동 정도를 파악할 수 있다.In this case, even if the same angle and speed are used, the exercise may be different depending on the initial setting value (the height of the rehabilitation apparatus, etc.) and the body thickness (fixing mechanism) So that the patient's motion and degree of motion can be grasped.

또한, 본 발명에서는 환자가 움직일 수 있는 최대 각도를 통해, 유효한 운동 범위 값을 설정할 수 있다.Further, in the present invention, an effective range of motion range can be set through the maximum angle at which the patient can move.

이러한 운동 범위 값의 설정은 재활기기(100)를 적용하기에 앞서 환자의 가동 범위를 미리 파악하는데 활용할 수 있다.The setting of the exercise range value can be used to grasp the operation range of the patient in advance before the rehabilitation apparatus 100 is applied.

또한, 본 발명에서는 조작기기(외관+조작부)에 부착된 마커를 이용하여, 외관에 부착된 마커 및 조작부의 마커의 위치 변화를 이용하여 외부기기의 동작을 제어하는 방식도 접목될 수 있다.Further, in the present invention, a method of controlling the operation of the external device by using the marker attached to the external device and the change of the position of the marker of the operation part can be also applied by using the marker attached to the operation device (external + operation part).

한편, 본 발명에서는 고정부 또는 안착부(171, 허벅지, 종아리 등을 고정)의 밀착 정도를 판단하기 위해, 고정부(171)에 서로 다른 길이의 삼각형이 되도록 3개의 마커(30)를 부착하고, 마커(30)의 변화(위치, 각도 등)를 이용하여 재활 환자의 shape을 파악하는 것이 가능하다.In the present invention, three markers 30 are attached to the fixing portion 171 so as to have a triangle having a different length in order to determine the degree of contact between the fixing portion 171 (the thigh, the calf, and the like) It is possible to grasp the shape of the rehabilitation patient using the change (position, angle, etc.) of the marker 30.

또한, 카메라(210)를 통해 획득된 마커(30)의 배치 형태 및 이격 거리 등을 이용하여 카메라(210)와 재활기기(100) 간의 배치가 정상인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 카메라(210)의 위치를 변경할 수도 있다.It is also possible to determine whether the arrangement between the camera 210 and the rehabilitation apparatus 100 is normal or not using the arrangement form and the separation distance of the marker 30 obtained through the camera 210, 210 may be changed.

또한, 본 발명에서는 가이드 라인을 다리 라인을 따라 추가로 두고, 가이드 라인에 별도로 마커(30)를 부착하여 추가 이용하는 것이 가능하다.Further, in the present invention, it is possible to additionally use a guide line along the leg line and additionally use a marker 30 attached to the guide line.

또한, 본 발명에서는 고정부(171, 허벅지, 종아리 등을 고정)의 밀착 오차에 따라 정상적인 운동이 이루어지지 않은 경우의 해결 방법을 제안할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to propose a solution in the case where the normal movement is not performed according to the adhesion error of the fixing portion 171 (thigh, calf, etc.).

즉, 연속적으로 운동을 하게 되고, 이후에 이루어지는 운동값과 상기 비정상적인 운동값이 미리 설정된 수치 이상 차이 나는 경우에는 비정상 경우의 결과 값을 무시(삭제)한다. In other words, if the motion value to be performed subsequently and the abnormal motion value are different from each other by a predetermined value or more, the result of the abnormal case is ignored (deleted).

또한, 비정상 상태에 대한 책임을 고정부의 밀착을 제대로 하지 않은 물리치료사에게 돌릴 수 있다(병원의 책임이 아니게 됨).In addition, the responsibility for the abnormal condition can be transferred to a physical therapist who is not in close contact with the government (not the responsibility of the hospital).

S14 단계와 관련하여, 제어부(180)는 마커(30)를 찾고, 마커(30)를 구분하며, 마커(30)에 대응되는 신체 영역을 결정하고, 가상선을 결정하며, 가상선을 트래킹하여 재활 환자의 움직임을 트래킹할 수 있다.In step S14, the control unit 180 searches for the marker 30, identifies the marker 30, determines the body area corresponding to the marker 30, determines the virtual line, and tracks the virtual line The movement of the rehabilitation patient can be tracked.

또한, 본 발명은 허벅지 또는 종아리 고정부(171)에 복수의 식별 가능한 마커(30) 를 부착함으로써, 환자 신체의 이동과 두께에 대한 정보를 한번에 얻을 수 있고, 다른 지점에 마커 부착하는 개수를 줄일 수 있다.Further, by attaching a plurality of identifiable markers 30 to the thigh or calf fixing part 171, information on the movement and thickness of the patient's body can be obtained at one time, and the number of markers attached to other points can be reduced .

또한, 마커(30) 내용 파악 전 마커(30) 위치에 대한 파인더가 필요하므로, 본 발명에서는 세 개의 지점을 두어 마커(30)가 위치한 곳을 표시하는 기술이 적용될 수도 있다.Further, since a finder for the position of the marker 30 is required before grasping the contents of the marker 30, in the present invention, a technique for displaying the location of the marker 30 with three points may be applied.

또한, 본 발명에서는 환자의 재활 운동 이전 기기의 각도를 지정(예를 들어, 0도)하여 그 각도에 따라 기기를 세팅한 상태에서 특정 마커를 기초로 정렬 값을 세팅함으로써, 초기 정렬 기술로 활용 가능하다.Further, in the present invention, an angle of the device before the rehabilitation exercise of the patient is designated (for example, 0 degrees) and the alignment value is set based on the specific marker while the device is set according to the angle, It is possible.

또한, 본 발명에서는 넓은 면적으로 주름지지 않는 고정부(171)를 적용하는 경우, 곡면에 대한 면 마커 및 검출 방식을 적용할 수 있다.Further, in the present invention, when a fixing portion 171 which does not corrugate with a large area is applied, a surface marker and detection method for a curved surface can be applied.

만약, 마커(30)로서 LED를 이용하는 경우, 발광색, 점멸 패턴 등을 이용하여 마커의 식별 종류를 늘리는 것도 가능하다.If an LED is used as the marker 30, it is also possible to increase the identification type of the marker by using a luminescent color, a blinking pattern, or the like.

또한, 본 발명에서는, 수술 전 다리에 대한 정보를 수집하고, 수술시 인체에 삽입되는 인공 관절 길이에 대한 정보를 획득하며, 재활 운동시 수술 전 자료와 인공 관절 자료를 함께 이용하여 재활 범위 세팅하는 것이 가능하다.Further, in the present invention, information about the legs before surgery is collected, information about the length of the artificial joint inserted into the human body during surgery is acquired, and the rehabilitation range is set by using the preoperative data and the artificial joint data together in the rehabilitation exercise It is possible.

한편, 본 발명에서는 X-ray, CT, MRI 등을 통해 획득된 정보를 누적하여 획득하고, 획득한 정보를 기초로 뼈, 신체 두께와 관련된 좌표 정보를 누적하여 추출하며, 추출한 좌표 정보를 보조 정보로 활용함으로써, 사용자의 신체 위치를 정확하게 파악할 수 있다.The present invention accumulates and acquires information acquired through X-ray, CT, MRI, etc., accumulates and extracts coordinate information related to bones and body thickness based on the acquired information, The user's body position can be grasped accurately.

예를 들어, X-ray를 통해 획득된 사용자 정보로부터 뼈와 관련된 좌표 정보를 추출하고, 뼈와 관련된 좌표 정보를 기초로 마커와 함께 활용하여 사용자의 운동 움직임을 파악하는 것이 가능하다.For example, it is possible to extract coordinate information related to a bone from user information obtained through X-ray, and to use the marker together with the coordinate information related to the bone to grasp the motion of the user.

또한, 본 발명에서는, 마커(30)의 주변에 보조 마커를 추가적으로 배치하고, 이를 통해 마커의 중심을 찾는 방법이 적용될 수도 있다.Further, in the present invention, a method of locating the center of the marker by additionally arranging auxiliary markers around the marker 30 may be applied.

즉, 마커의 모양(ID)를 이용하여 위치를 파악하고, 보조 마커를 이용하여 중심을 찾을 수 있다.That is, the position can be determined using the shape (ID) of the marker, and the center can be found using the auxiliary marker.

밴드 형태의 고정부(171)는 카메라(210)에서 보이지 않는 측면은 탄성력이 있는 재질을 적용하되, 3점 마커 등이 배치된 구역은 탄성이 없고, 구겨짐이 없는 재질을 적용할 수 있다.The band-shaped fixing part 171 is made of a material having elasticity on the side not visible to the camera 210, and the area where the three-point marker and the like are disposed is not elastic and can be wrinkled.

또한, 미리 마커(30)에 대한 정보를 서버(20) 등에서 저장하고, 저장한 내용을 기초로 마커(30) 위치를 대략적으로 파악하는 것은 큰 연산을 요구하지 않아 쉽게 처리 가능하다.In addition, it is possible to easily process the marker 30 by storing information about the marker 30 in the server 20 or the like and grasping the position of the marker 30 roughly based on the stored content, without requiring a large calculation.

본 발명에 적용되는 구동부(172) 중 3축 모터 관련, 항상 카메라(210)로 촬영하는 방법 이외에 모터(172)가 이동할 수 있는 최대의 지점으로부터 일정 영역에 대해서만 카메라(210)로 촬영하는 방법이 적용될 수 있다. A method of photographing only a predetermined area from the maximum point at which the motor 172 can move, with the camera 210, in addition to the method of always photographing with the camera 210, regarding the three-axis motor among the driving units 172 applied to the present invention Can be applied.

이하에서는, 도면을 참조하여, S14 단계에서 제어부(180)가 촬영한 영상 데이터에서 이용하는 정보에 대해 설명하고, 이러한 정보를 통해 결정하는 제 1 정보에 대해 설명한다.Hereinafter, referring to the drawings, the information used in the video data photographed by the control unit 180 in step S14 will be described, and the first information to be determined through such information will be described.

또한, 환자 맞춤형 정확한 기기의 세팅을 위해, 제 2 정보가 무엇인지 설명하고, 서버(20)에서 측정된 데이터를 활용하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.In addition, for setting the patient-specific accurate device, the second information is explained and a method for utilizing the measured data at the server 20 will be described in detail.

도 12 내지 도 14는 재활운동 관련 정확한 측정을 위해 최소로 필요한 정보 및 획득 가능한 정보를 설명하기 위한 도면이다.Figs. 12 to 14 are diagrams for explaining at least necessary information and obtainable information for accurate measurement relating to rehabilitation motion. Fig.

우선적으로, S14 단계에서 제어부(180)가 촬영한 영상 데이터에서 이용하는 정보에 대해 설명한다.First, information used in the image data photographed by the control unit 180 in step S14 will be described.

도 12를 참조하면, 제어부가 이용하는 정보는, L1, L2, 신체에 의한

Figure 112018035049419-pat00001
,
Figure 112018035049419-pat00002
값, 재활환자의 종아리 및 허벅지 두께가 될 수 있다.Referring to FIG. 12, the information used by the control unit includes L1, L2,
Figure 112018035049419-pat00001
,
Figure 112018035049419-pat00002
Value, rehabilitation calf and thigh thickness.

여기서 L1은 기기 끝선에서 변화 가능한 지점을 포함하는 길이로서, L1을 통해

Figure 112018035049419-pat00003
이 도출될 수 있다.Where L1 is the length that contains the point at which the device end line is variable,
Figure 112018035049419-pat00003
Can be derived.

또한, L2는 기기의 다른 끝선에서 변화 가능한 지점을 포함하는 길이로서, L2를 통해

Figure 112018035049419-pat00004
를 도출할 수 있다.L2 is a length including a variable point at another end of the device,
Figure 112018035049419-pat00004
Can be derived.

또한, 신체에 의한

Figure 112018035049419-pat00005
,
Figure 112018035049419-pat00006
값은 재활기기(100)의 위치를 기준으로 환자(사용자)에 의해 변화된 벡터값으로서, 도 12 상의
Figure 112018035049419-pat00007
Figure 112018035049419-pat00008
값이 될 수 있다.In addition,
Figure 112018035049419-pat00005
,
Figure 112018035049419-pat00006
The value is a vector value changed by the patient (user) based on the position of the rehabilitation apparatus 100,
Figure 112018035049419-pat00007
And
Figure 112018035049419-pat00008
Lt; / RTI >

또한, 재활환자의 종아리 및 허벅지 두께는 정확한 재활운동여부 확인을 위해 필요하다.In addition, calf and thigh thickness of rehabilitation patients are necessary for accurate rehabilitation.

또한, 도 13을 참조하면, 필요정보인 L1은 도 13 상의 M1과 (M1 or M3 or M9)를 통해 도출할 수 있고, 이를 통해

Figure 112018035049419-pat00009
값이 도출된다.In addition, referring to FIG. 13, the necessary information L1 can be derived through M1 in FIG. 13 and (M1 or M3 or M9)
Figure 112018035049419-pat00009
Value is derived.

또한, 도 13을 참조하면, 필요정보인 L2는 도 13에 표시된 M7과 (M5 or M6 or M9)를 통해 도출되고, 이를 통해

Figure 112018035049419-pat00010
값이 도출된다.Referring to FIG. 13, the necessary information L2 is derived through M7 and (M5 or M6 or M9) shown in FIG. 13,
Figure 112018035049419-pat00010
Value is derived.

다음으로, 필요정보인 백터값 및 두께 정보는 허벅지 및 종아리에 위치한 밴드 마커가 활용된다.Next, the necessary information, vector value and thickness information, is utilized for band markers located in thighs and calves.

즉, 허벅지 관련 밴드마커[BM1]를 기초로,

Figure 112018035049419-pat00011
과 L1과 BM2 를 이용하여 BL1은 도출 가능하고, BM1으로 두께정보 도출도 가능하다.That is, based on the thigh related band marker [BM1]
Figure 112018035049419-pat00011
, BL1 can be derived using L1 and BM2, and thickness information can be derived from BM1.

또한, 종아리 관련 밴드 마커[BM2]를 기초로,

Figure 112018035049419-pat00012
와 BM2 를 이용하여 BL2 도출이 가능하고, BM2으로 두께정보 도출도 가능하다. Further, based on the calf-related band marker [BM2]
Figure 112018035049419-pat00012
And BL2 can be derived using BM2, and thickness information can be derived from BM2.

다음으로, 제어부(180)가 결정하는 제 1 정보에 대해 설명한다.Next, the first information determined by the control unit 180 will be described.

도 14를 참조하면, 도 12 및 도 13에서 획득된 정보 중 최소 필요정보로 M1, M7, M8, M9, M10, BM1, BM2를 이용할 수 있고, 이를 통해, 제어부(180)는 제 1 정보로서, L1, L2,

Figure 112018035049419-pat00013
,
Figure 112018035049419-pat00014
,
Figure 112018035049419-pat00015
,
Figure 112018035049419-pat00016
정보를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 14, M1, M7, M8, M9, M10, BM1 and BM2 can be used as the minimum necessary information among the information obtained in FIGS. 12 and 13, , L1, L2,
Figure 112018035049419-pat00013
,
Figure 112018035049419-pat00014
,
Figure 112018035049419-pat00015
,
Figure 112018035049419-pat00016
Information can be obtained.

본 발명에서는 획득된 정보를 기초로, 회전 운동을 파악할 수도 있다. In the present invention, rotational motion can be grasped based on the obtained information.

또한, 환자 맞춤형 정확한 기기의 세팅을 위한 제 2 정보에 대해 설명한다.Further, the second information for setting the patient-customized correct device will be described.

먼저, 제 2 정보는 환자인식 및 환자 맞춤형 재활 정보일 수 있다.First, the second information may be patient recognition and patient-tailored rehabilitation information.

여기서는 ① 환자인증을 통해 환자 단말로 직접 정보가 제공, ② 물리치료사에 단말 등을 이용하여 제공, ③ 기기(100)에 display(151)를 두어 표시하는 방법이 적용된다.Here, a method of directly providing information to the patient terminal through patient authentication, providing the information to the physical therapist using a terminal or the like, and displaying the display 151 on the device 100 are applied.

또한, 제 2 정보는 재활기기(100)를 세팅하는 정보일 수 있다.In addition, the second information may be information for setting the rehabilitation apparatus 100. [

이때는, ① 환자인증을 통해 환자에 직접 세팅 정보를 제공하거나 ② 물리치료사에 단말 등을 이용하여 제공하는 방법이 적용된다.In this case, ① method of providing setting information directly to the patient through patient authentication or ② providing to a physical therapist using a terminal or the like is applied.

한편, 제 2 정보를 통해 세팅되는 요소는, ① L1, L2 길이를 포함할 수 있다.On the other hand, an element set through the second information may include L1 and L2 lengths.

또한, 하기의 표 1에 도시된 것과 같이, ② LL1, LL2의 값도 포함될 수 있다.Also, values of LL1 and LL2 may be included as shown in Table 1 below.

Figure 112018035049419-pat00017
Figure 112018035049419-pat00017

또한, 제 2 정보는, ③ 속도, 횟수, ④L1, L2, LL1, LL2, 속도, 횟수 정보를 포함할 수 있다.In addition, the second information may include (3) speed, number of times, (4) L1, L2, LL1, LL2, speed and frequency information.

제 2 정보를 통해 재활기기(100)를 세팅하는 경우, ① 사용자 밴드 결착시 LEVEL 로 세팅하는 방식이 이용될 수 있다.In the case of setting the rehabilitation apparatus 100 through the second information, a method of setting the LEVEL when binding the user band can be used.

또한, 본 발명에서는 재활기기(100)를 재세팅하는 경우로서, 다음과 같은 이벤트를 들 수 있다.Further, in the present invention, the following events can be cited as a case of re-setting the rehabilitation apparatus 100.

먼저, 환자가 비상버튼을 눌러 에러 메시지가 발생하는 경우가 있다.First, the patient may press an emergency button to generate an error message.

또한, 비젼 시스템(200)을 통해 확인된 결과, 과거데이터와 상이, 의사처방과 상이 또는 세팅값에 오류가 존재하는 경우에는 재세팅을 수행하고 서버(20)에 다시 알릴 수 있다.As a result of checking through the vision system 200, if there is an error in the setting value or the difference from the past data, the pseudo prescription, or the like, the resetting can be performed and informed to the server 20 again.

마지막으로, 서버(20)에서 측정된 데이터를 활용하는 방법에 대해 설명한다.Lastly, a method of utilizing measured data at the server 20 will be described.

하기의 표 2에 도시된 것과 같이, 환자 관련 스케쥴 및 세팅 값을 수정하는 방법으로 활용될 수 있다.Can be utilized as a method for modifying patient-related schedules and setting values, as shown in Table 2 below.

Figure 112018035049419-pat00018
Figure 112018035049419-pat00018

또한, 과실 및 책임소재 파악에 활용할 수 있는데, 영상정보 + 스케줄정보 + 실행정보를 기초로 과실여부 및 책임소재를 판단하는데 활용할 수 있다.In addition, it can be used to identify the nature of negligence and accountability. It can be used to judge whether or not the information is negligent and responsible based on the video information + schedule information + execution information.

또한, 신체정보 + PHR + 수술정보 + 인공관절 재료을 기초로 치료 방법 또는 최적의 치료 프로그램을 개발, 도출, 제안하는 빅데이터로서 활용하는 것도 가능하다.It is also possible to utilize the treatment method or the optimal treatment program based on the body information + PHR + operation information + artificial joint material as big data for development, derivation, and proposal.

한편, 본 발명에서는 재활 시간(15분 - 20분) 동안 재활환자에 대한 서비스 제공 방법으로, 아픔을 위해 주위를 전환하는 방법, 광고 등을 통해 수익을 창출하는 방법이 적용될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a service providing method for a rehabilitation patient during a rehabilitation time (15 minutes - 20 minutes), a method of switching the surroundings for pain, and a method of generating a profit through advertisements may be applied.

대표적으로, ① 즐거움 제공을 위해, 음악, 영화 등의 컨텐츠 제공할 수 있고, ② 건강 정보 제공을 위해, 현재 건상상태 판단(음성을 통한 뇌졸중 등의 판단도 가능), 저장된 정보를 기초로 추후 진행할 계획을 설명, 재활 진행에 따른 건강상태 변화 안내가 제공될 수도 있다.Typically, (1) it can provide contents such as music and movies in order to provide pleasure, (2) it can judge the present state of health (it is possible to judge the stroke through voice), and Explain the plan and guide the change in health status according to the rehabilitation process.

또한, ③ 광고(광고 의뢰 업체에 과금)로서, PHR 정보 기반, 건강식품, 장비, 의약품 등이 표시될 수도 있다.Also, ③ PHR information base, health food, equipment, medicines, etc. may be displayed as advertisements (billing to advertisers).

이때, DB 기반으로 환자 맞춤형 내용을 결정하여 광고가 가능할 수 있다.At this time, it is possible to determine the patient-customized contents based on the DB and to advertise.

또한, 재활 환자의 이상 여부 판단하는 방법으로, 운동 프로그램 입력, 기기(100)의 움직임 예측, 기기(100) 움직임에 따른 표준 패턴 결정, 미리 설정한 범위 이상 환자의 움직임이 표준 패턴으로부터 벗어나는지 확인, 벗어나는 경우에 이상이 있는 것으로 판단 및 조치가 적용될 수 있다.In addition, it is possible to determine whether or not the rehabilitation patient is abnormal based on the input of the exercise program, the motion prediction of the device 100, the determination of the standard pattern according to the motion of the device 100, , And judging that there is an abnormality when taking off, measures may be applied.

또한, 본 발명에서는 디스플레이부(151)를 기초로, 1) 환자의 운동 상태에 대한 안내, 2) 광고 컨텐츠 표시, 3) 물리 치료사에 대한 안내 컨텐츠 표시, 4) 원격 진료 - 의사의 화상 통화 진행, 5) 증강현실을 통해 재활환자의 움직임을 표시 등이 제공될 수 있다.2) display of advertisement contents; 3) display of guidance content for a physical therapist; and 4) remote medical treatment. A doctor's video call proceeding is displayed on the display unit 151. [ , 5) indication of the movement of the rehabilitation patient through the augmented reality.

또한, 환자의 신체 고정을 위한 결박기구로서, 압력센서, 로드셀, 자이로센서 등을 추가적으로 활용할 수 있다.In addition, a pressure sensor, a load cell, a gyro sensor, and the like can be additionally utilized as a strapping mechanism for a patient's body.

또한, 재활 기기(100)와의 관계에서 카메라(210) 배치와 관련하여, 1) 카메라를 삽입하는 별도의 공간(예를 들어, 박스, 틀 등)을 구비, 2) 비젼 시스템의 크기는 성인 주먹 크기 정도로 구현, 3) 카메라의 심도가 좋아지는 특수 카메라 적용 등을 할 수 있다.In relation to the placement of the camera 210 in relation to the rehabilitation apparatus 100, it is also possible to provide: 1) a separate space (for example, box, frame, etc.) for inserting the camera; 2) Size, and 3) application of a special camera that enhances the camera's depth.

본 발명에서는 도 12 내지 도 14에서의 10번 마커, 4번 마커 위치에 카메라를 배치하는 것이 가장 바람직하나 7번 마커 위치도 가능하다.In the present invention, it is most preferable to arrange the camera at the positions of the 10th marker and the 4th marker in FIGS. 12 through 14, but it is also possible to position the 7th marker.

또한, 4번 마커에 배치하는 경우에는 디스플레이(151)를 함께 배치하는 것도 가능하다.In addition, in the case of placing in the marker No. 4, the display 151 may be disposed together.

또한, 기기 모양 및 카메라의 위치 변경과 관련하여, 재활 기기(100)를 접거나 펼치는 모양으로 제작할 수 있고, 왼손/오른손 또는 왼발/오른발잡이 등에 매칭하여 카메라의 위치를 변경하는 것이 가능하다. 또한, 특정 손, 발 기준의 카메라를 고정 제작할 수도 있다.In addition, with respect to the device shape and the position change of the camera, the rehabilitation apparatus 100 can be folded or unfolded, and it is possible to change the position of the camera by matching with the left / right hand or the left / right hand. In addition, a camera based on a specific hand or foot can be fixedly manufactured.

한편, 서버(20)가 사용자가 이용하는 단말을 통해 획득할 수 있는 사용자 정보로는, ID(이름), 연령, 성별, 수술(재활) 병원, 수술내용(관련있는 객관식 질문으로 진행) - 병명, 수술방법, 수술일자 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the user information that the server 20 can acquire through the terminal used by the user includes ID (name), age, sex, surgery (rehabilitation) hospital, operation contents Surgery method, date of surgery, and the like.

또한, 서버(20)가 획득하는 재활 관련 중요 정보로는, 최대각 사진, 최소각 사진, 반복되는 일정 구간에 대한 미리 설정된 개수의 이미지/동영상, 운동 시작과 종료 시간, 횟수, 응급상활 발생여부(emergency 버튼 누른 횟수 등) 등을 포함할 수 있다.In addition, the rehabilitation-related important information acquired by the server 20 includes a maximum number of pictures, a minimum number of pictures, a preset number of images / videos for a predetermined period, a start and end time, number of times, (such as the number of times the emergency button is pressed), and the like.

폐곡선을 이용하는 방법How to use closed curves

한편, 전술한 마커(30)를 찾아 분석함에 있어, 처리 로드 및 시간 증가한다는 문제점이 발생될 수 있다.On the other hand, when the marker 30 is found and analyzed, the processing load and time may increase.

따라서 본 발명에서는 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여, 영역 내에서 분석함으로써, 처리 로드 및 시간을 감소시키고자 한다.Therefore, in the present invention, it is desired to reduce the processing load and time by analyzing in a region using a closed curve connecting a plurality of points.

도 15는 마커의 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여 처리 로드 및 시간을 감소시키는 방법을 설명하는 순서도이고, 도 16a 내지 도 16d는 도 15에서 설명한 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여 처리 로드 및 시간을 감소시키는 과정에 대한 도면이다.Fig. 15 is a flowchart for explaining a method for reducing a processing load and time using a closed curve connecting plural points of a marker, Fig. 16A to Fig. 16D are flowcharts for explaining a method for reducing processing load and time by using closed curves connecting plural points described in Fig. Figure 5 is a diagram of a process for reducing time.

도 15를 참조하면, 적어도 하나의 식별자를 연결한 폐 루프(close loop)를 로딩하는 단계(S21)가 진행된다.Referring to FIG. 15, a step S21 of loading a close loop connecting at least one identifier is performed.

도 16a를 참조하면, 재활 기기(100)에 부착된 마커의 각 지점이 표시되고, 도 16b 및 도 16c를 참조하면, 각 지점을 연결한 폐 루프가 도시된다.Referring to Fig. 16A, each point of the marker attached to the rehabilitation apparatus 100 is displayed, and referring to Figs. 16B and 16C, a closed loop connecting each point is shown.

S21 단계에서는 도 16c에 도시된 것과 같은 폐 루프를 로딩하게 된다.In step S21, the closed loop as shown in FIG. 16C is loaded.

S21 단계 이후, 폐 루프를 이용하여 상기 영상 데이터 내에서 고정부, 상기 운동부 및 상기 적어도 하나의 식별자 중 적어도 하나를 인식하는 단계(S22)가 진행된다.After step S21, the step S22 of recognizing at least one of the fixed part, the motion part and the at least one identifier in the video data is performed using the closed loop.

즉, 도 16d에 도시된 것과 같이, 특정한 폐 루프를 이용하여 재활기기(100)의 고정부, 상기 운동부 및 적어도 하나의 식별자(마커(30))를 식별하게 되므로, 처리 로드 및 시간을 감소시킬 수 있다.That is, as shown in FIG. 16D, the specific closed loop is used to identify the fixed portion, the motion portion, and the at least one identifier (marker 30) of rehabilitation apparatus 100, thereby reducing the processing load and time .

이후, 영상 데이터 내의 식별자를 이용하여 제 1 정보를 결정하는 단계(S23)가 진행된다.Thereafter, the step S23 of determining the first information using the identifier in the video data proceeds.

따라서 본 발명에서는 복수지점을 연결한 폐곡선을 이용하여, 영역 내에서 분석함으로써, 처리 로드 및 시간을 감소시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, it is possible to reduce the processing load and time by analyzing in the region using the closed curve connecting the plurality of points.

또한, 본 발명에서는 폐곡선을 이용함에 있어, 딥 러닝 기법을 추가적으로 적용할 수 있다.Further, in the present invention, a deep running technique can be additionally applied in using a closed curve.

예를 들어, 수십 회의 반복된 폐곡선을 이용한 마커 식별 동작을 수행함으로써, 딥 러닝을 수행한 경우, 미리 지정된 10개의 마커 중 2개의 마커가 식별되지 않더라도 딥러닝을 통해 축적된 정보를 기초로 식별되지 않은 2개의 마커 위치를 별도의 지시 없이 추정하고, 추정된 정보 값을 기초로 적어도 하나의 식별자(마커(30))를 식별하게 되므로, 처리 로드 및 시간을 감소시킬 수 있다.For example, when deep running is performed by performing the marker identifying operation using dozens of repeated closed curves, even if two of the ten predetermined markers are not identified, they are not identified based on the information accumulated through the deep learning (Marker 30) based on the estimated information value, so that the processing load and time can be reduced.

또한, 본 발명에서는 딥 러닝 기법이 추가적으로 활용될 수 있다. 딥 러닝은 여러 데이터를 이용해 마치 사람처럼 스스로 학습할 수 있게 하기 위해 인공 신경망(ANN: artificial neural network)을 기반으로 구축한 한 기계 학습 기술을 의미한다.In the present invention, a deep running technique may be further utilized. Deep learning is a machine learning technique built on an artificial neural network (ANN) to enable students to learn on their own, using a variety of data.

딥 러닝은 인간의 두뇌가 수많은 데이터 속에서 패턴을 발견한 뒤 사물을 구분하는 정보처리 방식을 모방해 컴퓨터가 사물을 분별하도록 기계를 학습시키고, 딥 러닝 기술을 적용하면 사람이 모든 판단 기준을 정해주지 않아도 컴퓨터가 스스로 인지, 추론, 판단할 수 있게 된다.Deep Learning is a human brain that finds patterns in a lot of data, imitates information processing methods to distinguish objects, learns computers to distinguish objects, and applies deep learning techniques to determine all the criteria Even if you do not give it, the computer will be able to recognize, reason, and judge for itself.

재활기기를 CPM과 CAM으로 변형 사용 가능한 실시예Transform rehabilitation devices into CPM and CAM

한편, 본 발명에 따른 실시예로서, 재활기기(100)를 CAM과 CPM으로 변형 사용할 수도 있다.Meanwhile, as an embodiment of the present invention, the rehabilitation apparatus 100 may be modified into CAM and CPM.

즉, 재활 기기(100)를 CPM과 CAM으로 모두 동작하는 것으로 제작하고, CPM 운동 종료 이후, CAM 모드를 활용한 게임 등을 통해 환자의 상태를 report로 제공할 수 있다.That is, the rehabilitation apparatus 100 can be operated as both CPM and CAM, and the state of the patient can be provided as a report through a game utilizing the CAM mode after the end of the CPM exercise.

또는, 재활 운동 이전에 CAM 모드를 통해 환자의 ROM등을 파악하고, 파악된 환자의 상태를 기초로 환자 맞춤형 재활 운동 프로그램을 CPM을 통해 수행하는 것이 가능하다.Alternatively, it is possible to grasp the ROM of the patient through the CAM mode before the rehabilitation exercise, and to perform the patient-customized rehabilitation exercise program on the basis of the identified patient condition through the CPM.

구체적으로, 본 발명은 고정된 신체의 적어도 일부를 일정 구간에서 미리 지정된 속도 및 횟수로 이동시켜 재활 치료를 수행하는 운동부를 이용하되, 운동부는 고정된 신체의 적어도 일부에 의한 힘에 의해 구동 가능하도록 하여 CPM 방식과 CAM 방식을 함께 이용할 수 있다.More specifically, the present invention uses a motion part for performing rehabilitation treatment by moving at least a part of a fixed body at a predetermined speed and frequency at a predetermined interval, wherein the motion part can be driven by a force by at least a part of the fixed body The CPM method and the CAM method can be used together.

도 17a 및 도 17b는 재활운동 이전 또는 이후 가동범위(ROM) 확정을 위해, CPM과 CAM으로 변형 사용 가능한 본 발명에 따른 재활 기기의 일례를 도시한 것이다.Figs. 17A and 17B show an example of a rehabilitation apparatus according to the present invention, which can be transformed into CPM and CAM, for confirmation of ROM before or after a rehabilitation exercise.

도 17a를 참조하면, 모터(174), 커플링(175) 및 볼스크류 가이드(176)을 통해 관절구속 및 운동부분 구성하는 CPM 장비가 표시된다.Referring to FIG. 17A, a CPM device is shown that is configured to articulate and move through a motor 174, a coupling 175, and a ball screw guide 176.

도 17a에 도시된 CPM 장비는, 모터(174)와 볼스크류 가이드(176)가 연결(고정)되어 부하로 작용된다.In the CPM equipment shown in Fig. 17A, the motor 174 and the ball screw guide 176 are connected (fixed) to act as a load.

본 발명에서는 도 17a에 도시된 것과 같이, CPM 장비로만 이용되는 것이 아니라 재활운동 이전 또는 이후 가동범위(ROM)확장을 위해 CAM을 함께 사용 가능한 재활기기(100)를 제안한다.As shown in FIG. 17A, the present invention proposes a rehabilitation apparatus 100 that can be used together with a CAM for expanding a ROM (ROM) before or after a rehabilitation exercise, rather than being used only as a CPM equipment.

도 17b를 참조하면, 도 17a에 도시된 것과 달리, 모터(174)와 볼 스크류 가이드(176)가 전기적인 힘에 의해 분리될 수 있다.17B, unlike the one shown in FIG. 17A, the motor 174 and the ball screw guide 176 can be separated by an electric force.

즉, 커플링(175) 대신 전자 클러치(177)와 전자브레이크(178)가 적용되어 이용된다.That is, instead of the coupling 175, the electromagnetic clutch 177 and the electromagnetic brake 178 are applied and used.

여기서 CPM으로 이용되는 경우에는, 전자브레이크(178)를 연결시켜 모터 힘으로 운동하도록 하나 CAM으로 이용되는 경우에는, 전자브레이크(178)와의 연결을 해제하여 환자가 자력으로 운동하도록 할 수 있다.When the CPM is used as the CPM, the electromagnetic brake 178 is connected to move by the motor force. However, when the electromagnetic brake 178 is used as a CAM, the connection with the electromagnetic brake 178 is released so that the patient can move by the magnetic force.

전술한 것과 같이, 재활운동 이전 또는 이후 가동범위(ROM)확장을 위해, CAM 장비로의 이용이 가능하다.As described above, it is possible to use CAM equipment for expansion of the ROM (ROM) before or after the rehabilitation movement.

도 18은 본 발명과 관련하여, 재활운동 이전 CAM 기구 이용을 통해 가동범위(ROM)를 확정하고 재활 운동하는 과정을 설명하는 순서도이다.18 is a flowchart illustrating a process of confirming and rehabilitating a range of motion (ROM) by using the CAM mechanism prior to the rehabilitation exercise, in the context of the present invention.

도 18을 참조하면, 고정된 신체의 적어도 일부에 의한 힘에 의해 구동 가능한 운동부를 기초로, 고정된 신체의 ROM(range of motion)을 결정하는 단계(S31)가 진행된다.Referring to Fig. 18, a step S31 of determining a ROM (range of motion) of a fixed body based on a motion part capable of being driven by a force of at least a part of a fixed body is performed.

이후, 결정된 ROM에 따라 상기 운동부가 상기 고정된 신체의 적어도 일부를 일정 구간에서 미리 지정된 속도 및 횟수로 이동시켜 재활 치료를 수행한다(S32).Thereafter, according to the determined ROM, the motion unit moves at least a part of the fixed body at a predetermined speed and a predetermined number of times to perform rehabilitation treatment (S32).

따라서 CPM을 적용하기에 앞서, CAM을 통해 환자의 ROM(range of motion)을 결정하게 되므로, 효율적인 운동을 유도할 수 있다.Therefore, prior to applying the CPM, the ROM (range of motion) of the patient is determined through the CAM, so that efficient exercise can be induced.

또한, 도 19는 본 발명과 관련하여, 재활운동 이후 CAM 기구 이용을 통해 가동범위(ROM)를 확정하고, 사용자 관리를 위해 서버로 알리는 과정을 설명하는 순서도이다.FIG. 19 is a flowchart illustrating the process of confirming the operation range (ROM) through use of the CAM mechanism after the rehabilitation exercise and informing the server for user management.

도 19를 참조하면, 고정된 신체의 적어도 일부를 일정 구간에서 미리 지정된 속도 및 횟수로 이동시켜 재활 치료를 수행하는 단계(S33)가 진행된다.Referring to FIG. 19, a step S33 of performing rehabilitation treatment by moving at least a part of a fixed body at a predetermined speed and frequency at a predetermined interval is performed.

이후, 고정된 신체의 적어도 일부에 의한 힘에 의해 구동 가능한 운동부를 기초로 ROM을 결정(S34)하고, 결정된 ROM을 외부로 전송하는 단계(S35)가 진행된다.Thereafter, the ROM is determined (S34) based on the motion part that can be driven by the force of at least a part of the fixed body, and the determined ROM is transmitted to the outside (S35).

따라서 CPM을 통한 재활 운동 이후, CAM을 통해 환자의 재활 진척 정도를 파악하고, 공유할 수 있어 환자의 재활 치료에 효율적으로 활용될 수 있게 된다.Therefore, after the CPM rehabilitation exercise, the degree of rehabilitation of the patient can be grasped and shared through the CAM, so that it can be effectively utilized for the rehabilitation of the patient.

통증 이벤트 발생시 대처 및 사용자 관리 방법How to deal with pain events and how to manage users

한편, 현재는 환자의 비상 스위치를 누르는 동작을 통해서만 환자의 통증 및 문제를 파악할 수 있으므로, 통증 이벤트 발생시 대처 방법 및 이를 통한 사용자 관리하는 방법이 요구되고 있다.Meanwhile, since the pain and the problem of the patient can be grasped only by the operation of depressing the emergency switch of the patient, a method of coping with a pain event and a method of managing the user through it are required.

잘못된 재활 치료에 따른 기기 움직임 중단 방법으로는, ① 사용자가 수동으로 중단 ② 기기(100)에서 특정 조건 만족하는 경우 자동으로 중단 ③ 물리치료사가 중단하는 방법이 대표적으로 적용될 수 있다.The method of stopping the device movement due to the wrong rehabilitation treatment may be ① a method of stopping manually by the user ② stopping automatically when the device 100 satisfies a certain condition ③ stopping the physical therapist.

특히, 본 발명에서는 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행하면서, 재활 치료에 대한 정보를 서버로 전송하고, 서버로부터 수신한 피드백 정보, 센서가 센싱한 사용자 신체 정보, 사용자로부터 입력된 명령 중 적어도 하나를 이용하여 비상(emergency) 이벤트가 발생된 것을 판단하고, 상기 비상 이벤트 발생시 재활 치료 동작을 중단할 수 있다.In particular, in the present invention, information on rehabilitation therapy is transmitted to a server while moving at least a part of a fixed body to perform rehabilitation treatment, and feedback information received from a server, user body information sensed by a sensor, Command to determine that an emergency event has occurred, and to stop the rehabilitation treatment operation when the emergency event occurs.

도 20은 본 발명과 관련하여, 통증 이벤트 발생시 대처 방법 및 이를 통한 사용자 관리하는 방법을 설명하는 순서도이다.FIG. 20 is a flowchart illustrating a method of handling a pain event and a method of managing the user through the method according to the present invention.

도 20을 참조하면, 가장 먼저, 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행하는 단계(S41)가 진행된다.Referring to FIG. 20, at first, a step S41 is performed in which at least a part of the fixed body is moved to perform rehabilitation treatment.

전술한 것과 같이, 재활기기(100)는 재활 치료에 대한 제 1 정보를 서버(20)로 전송한다(S42).As described above, the rehabilitation apparatus 100 transmits the first information on the rehabilitation treatment to the server 20 (S42).

이때, 서버로부터 피드백 정보를 수신, 사용자 신체 관련 정보를 센싱 또는 사용자의 명령을 입력 받는 단계(S43)가 진행되고, 피드백 정보, 센싱 정보 및 입력 정보 중 적어도 하나를 이용하여 비상(emergency) 이벤트가 발생된 것을 판단할 수 있다(S44).At this time, the feedback information is received from the server, the user body related information is sensed or the user's command is inputted (S43), and an emergency event is generated using at least one of feedback information, sensing information, (S44).

비상 이벤트 발생시 상기 운동부의 재활 치료 동작을 중단(S45)하고, 비상 이벤트 발생에 대한 정보를 서버(20)로 전송할 수 있다(S46).When the emergency event occurs, the rehabilitation treatment operation of the exercise unit is interrupted (S45), and the information about the occurrence of the emergency event may be transmitted to the server 20 (S46).

또한, 비상 이벤트 발생에 따른 상기 운동부의 재세팅 정보를 서버(20)로부터 수신(S47)하여 추후 재활 운동을 진행할 수 있다.Further, the re-setting information of the exercise unit according to the occurrence of the emergency event is received from the server 20 (S47), and the rehabilitation exercise can be performed at a later time.

여기서 서버(20)로부터 수신하는 피드백 정보는 상기 재활 치료와 관련된 계획 정보를 포함할 수 있다.Here, the feedback information received from the server 20 may include planning information related to the rehabilitation treatment.

또한, 제어부(180)는, 운동부가 수행하는 재활 치료가 상기 계획 정보와 상이한 경우에 상기 비상 이벤트가 발생된 것으로 판단하게 된다.Also, the control unit 180 determines that the emergency event is generated when the rehabilitation treatment performed by the exercise unit is different from the plan information.

또한, 센싱부(140)는 심전도, 혈압, 산소 포하도, 체온, 호흡, 혈액, 뇨 및 체액 성분 중 적어도 하나에 대해 센싱할 수 있다.The sensing unit 140 may sense at least one of electrocardiogram, blood pressure, oxygen saturation, body temperature, respiration, blood, urine, and body fluid components.

이때, 제어부(180)는 센싱부(140)가 센싱한 적어도 하나의 팩터(factor)가 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우에 상기 비상 이벤트가 발생된 것으로 판단할 수 있다.At this time, the controller 180 may determine that the emergency event has occurred when at least one factor sensed by the sensing unit 140 is out of a predetermined range.

또한, 사용자 입력부(130)를 통해 입력되는 입력 정보는, 통증으로 인해 상기 사용자가 수동으로 상기 운동부의 재활 치료 동작을 중단하기 위한 명령 정보일 수 있다.In addition, the input information input through the user input unit 130 may be command information for the user to manually stop the rehabilitation operation of the exercise unit due to the pain.

따라서 본 발명은 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행하면서, 재활 치료에 대한 정보를 서버로 전송하고, 서버로부터 수신한 피드백 정보, 센서가 센싱한 사용자 신체 정보, 사용자로부터 입력된 명령 중 적어도 하나를 이용하여 비상(emergency) 이벤트가 발생된 것을 판단하고, 상기 비상 이벤트 발생시 재활 치료 동작을 중단하는 통증 이벤트와 관련된 재활운동기기를 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention transmits information about rehabilitation treatment to a server while moving at least a part of a fixed body to perform rehabilitation treatment, and transmits feedback information received from a server, user body information sensed by a sensor, And a rehabilitation exercise device related to a pain event for stopping the rehabilitation treatment operation when the emergency event occurs can be provided.

재활운동 플랫폼 서비스Rehabilitation exercise platform service

이하에서는 전술한 본 발명의 재활기기(100) 및 서버(20)를 이용하여 재활운동 관련 플랫폼 서비스를 제공하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for providing a platform service related to a rehabilitation exercise using the rehabilitation apparatus 100 and the server 20 of the present invention will be described.

구체적으로, 본 발명은 복수의 사용자의 재활 운동과 관련된 정보를 서버를 기초로, 외부기기로부터 복수의 사용자 중 적어도 하나인 제 1 사용자와 관련된 정보 전달 요청을 수신하고, 저장된 정보 중 제 1 사용자와 관련된 정보를 외부기기로 전송하며, 외부기기가 제 1 사용자와 관련된 정보를 이용하여 제 2 정보를 결정하고, 제 2 정보를 기초로 재활기기가 제 1 사용자에 대한 재활 운동을 수행한 경우, 외부기기 및 재활기기 중 적어도 하나로부터 수행한 재활 운동과 관련된 제 3 정보를 수신하는 재활운동 관련 플랫폼 서비스에 관한 것이다.Specifically, the present invention is a method for receiving an information transfer request related to a first user, which is at least one of a plurality of users, from an external device based on a server related to a rehabilitation movement of a plurality of users, When the rehabilitation device performs rehabilitation for the first user on the basis of the second information, the external device transmits the related information to the external device, and when the external device determines the second information using the information related to the first user, And a third information related to a rehabilitation exercise performed from at least one of the device and the rehabilitation device.

(1) 사용자 확인 방법(1) User identification method

우선적으로 본 발명에서는 재활운동 관련 플랫폼 서비스를 제공함에 앞서, 사용자를 확인하는 과정을 거칠 수 있다.First, in the present invention, a process of confirming a user may be performed prior to providing a platform service related to a rehabilitation exercise.

한편, 본 발명이 제안하는 서버(20)는 재활기기를 제공하는 기업의 서버 1(21)과 병원에서 이용하는 서버 2(22)로 구분될 수 있다.Meanwhile, the server 20 proposed by the present invention can be divided into a server 1 (21) of a company providing rehabilitation equipment and a server 2 (22) used in a hospital.

또한, 본 발명이 제안하는 사용자 확인 방법은 제 1 방식과 제 2 방식으로 구분될 수 있다.In addition, the user identification method proposed by the present invention can be divided into a first method and a second method.

먼저, 제 1 방식에 대해 도 21을 참조하여 설명한다.First, the first method will be described with reference to FIG.

도 21은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자를 확인하는 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.21 is a flowchart illustrating a first method for identifying a user in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 21을 참조하면, 가장 먼저, 재활 기기(10)가 사용자로부터 입력된 사용자 확인 정보를 서버 2(22)로 전송하는 단계(S51)가 진행된다.Referring to FIG. 21, the replaying apparatus 10 firstly transmits the user confirmation information input from the user to the server 2 22 (S51).

서버 2(22)는 수신한 사용자 확인정보를 기초로 병원에서 처방한 사용자가 재활기기(10)를 이용하려고 하는 것인지 여부를 확인한다(S52).The server 2 22 confirms whether the user prescribing in the hospital is going to use the rehabilitation apparatus 10 based on the received user confirmation information (S52).

이후, 사용자 확인이 종료된 경우, 서버 2(22)는 재활운동과 관련된 처방 정보를 재활기기(10)로 전송한다(S53).Thereafter, when the user confirmation is terminated, the server 2 22 transmits the prescription information related to the rehabilitation exercise to the rehabilitation apparatus 10 (S53).

S53 단계 이후, 서버 1(21)의 재활운동 플랫폼 서비스 구축을 위해 재활기기(10)는 처방정보 등을 포함하는 사용자와 관련된 재활 운동 정보를 서버 1(21)로 송부한다(S54).After step S53, the rehabilitation apparatus 10 transmits rehabilitation exercise information related to the user including the prescription information to the server 1 (21) in order to construct a rehabilitation exercise platform service of the server 1 (21) (S54).

또한, 재활 기기(10)는 서버 2(22)로부터 수신한 처방정보에 따라 사용자에 대해 재활 운동을 수행하게 된다(S55).In addition, the rehabilitation apparatus 10 performs the rehabilitation exercise for the user according to the prescription information received from the server 2 (22) (S55).

본 실시예에서는 S54 단계가 S55 단계 이전에 수행되는 것으로 기재하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고, S55 단계가 먼저 수행된 이후에 S54 단계가 진행되는 것도 가능하다.In this embodiment, it is described that the step S54 is performed before the step S55, but the present invention is not limited thereto. It is also possible that the step S54 is performed after the step S55 is performed first.

다음으로, 제 2 방식에 대해 도 22를 참조하여 설명한다.Next, the second scheme will be described with reference to FIG.

도 22는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자를 확인하는 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.22 is a flowchart illustrating a second method for identifying a user in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 22를 참조하면, 재활기기(10)는 서버 2(22)로부터 사용자 확인정보 및 처방정보를 수신할 수 있다(S61).Referring to FIG. 22, the rehabilitation apparatus 10 can receive user confirmation information and prescription information from the server 2 (22) (S61).

이후, 사용자로부터 정보가 입력되는 경우(S62), 재활기기는 미리 수신한 사용자 확인정보를 기초로 해당 사용자가 맞는지 확인하고, 맞는 경우, 사용자 확인이 완료되었다는 정보를 서버 1(21)로 전송할 수 있다(S63).Thereafter, when information is input from the user (S62), the rehabilitation device confirms whether the user is correct based on the user confirmation information received in advance, and if it is correct, the rehabilitation device can transmit the information that the user confirmation is completed to the server 1 (S63).

이후, 서버 1(21)은 사용자와 연관된 새로운 처방 정보를 재활기기(10)로 전송할 수 있고(S64), 재활기기(10)는 서버 1(21)로부터 수신한 처방 정보 및 서버 2(22)로부터 수신한 처방 정보 중 적어도 하나를 이용하여 사용자 확인을 거쳐(S65), 재활 운동을 수행할 수 있다(S66).Thereafter, the server 1 21 can transmit the new prescription information associated with the user to the rehabilitation apparatus 10 (S64). The rehabilitation apparatus 10 receives the prescription information received from the server 1 21, (S65), and performs a rehabilitation exercise (S66).

단, 본 실시예에서는 S65 단계가 S63 단계 이후에 진행되는 것으로 기재하였으나 S63 단계 이전에 S65 단계가 진행될 수도 있다.However, although it is described in the present embodiment that step S65 is performed after step S63, step S65 may be performed before step S63.

(2) 사용자 확인 및 광고 컨텐츠 제공 방법(2) User identification and advertisement contents provision method

다음으로, 사용자 확인 과정을 거쳐 사용자에 제공할 광고 컨텐츠를 결정 및 제공하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method for determining and providing advertisement contents to be provided to a user through a user confirmation process will be described.

한편, 본 발명이 제안하는 서버(20)는 재활기기를 제공하는 기업의 서버 1(21), 병원에서 이용하는 서버 2(22) 및 광고 서버(23)로 구분될 수 있다.Meanwhile, the server 20 proposed by the present invention can be divided into a server 1 21 of a company providing a rehabilitation device, a server 2 22 used by a hospital, and an advertisement server 23.

또한, 본 발명이 제안하는 사용자 확인 방법은 제 1 방식과 제 2 방식으로 구분될 수 있다.In addition, the user identification method proposed by the present invention can be divided into a first method and a second method.

먼저, 제 1 방식에 대해 도 23을 참조하여 설명한다.First, the first method will be described with reference to FIG.

도 23은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자 확인 및 광고 컨텐츠를 제공하는 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.23 is a flowchart illustrating a first method of providing user identification and advertisement contents in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 21의 제 1 방식에서는 서버 1(21)과 광고 서버(23)가 미리 네트워크를 형성하고, 광고와 관련된 컨텐츠를 광고 서버(23)로부터 서버 1(21)이 수신할 수 있는 것으로 가정한다.21, it is assumed that the server 1 (21) and the advertisement server (23) form a network in advance, and that the server (21) can receive contents related to the advertisement from the advertisement server (23).

도 23을 참조하면, 가장 먼저, 재활 기기(10)가 사용자로부터 입력된 사용자 확인 정보를 서버 2(22)로 전송하는 단계(S71)가 진행된다.Referring to FIG. 23, the replaying apparatus 10 firstly transmits the user confirmation information input from the user to the server 2 22 (S71).

서버 2(22)는 수신한 사용자 확인정보를 기초로 병원에서 처방한 사용자가 재활기기(10)를 이용하려고 하는 것인지 여부를 확인한다(S72).The server 2 22 confirms whether the user prescribed by the hospital is going to use the rehabilitation apparatus 10 based on the received user confirmation information (S72).

이후, 사용자 확인이 종료된 경우, 서버 2(22)는 재활운동과 관련된 처방 정보를 재활기기(10)로 전송한다(S73).Thereafter, when the user confirmation is terminated, the server 2 22 transmits the prescription information related to the rehabilitation exercise to the rehabilitation apparatus 10 (S73).

S53 단계 이후, 서버 1(21)의 재활운동 플랫폼 서비스 구축을 위해 재활기기(10)는 처방정보 등을 포함하는 사용자와 관련된 정보를 서버 1(21)로 송부한다(S74).After step S53, the rehabilitation apparatus 10 transmits information related to the user including the prescription information to the server 1 21 in order to construct the rehabilitation platform service of the server 1 (21) (S74).

이때, 서버 1(21)은 광고 서버(23)로부터 수신한 복수의 광고 컨텐츠 중 S74 단계를 통해 수신한 사용자와 연관된 맞춤형 광고를 결정하고(S75), 결정된 광고 컨텐츠를 재활기기(10)로 전송한다.At this time, the server 1 21 determines a customized advertisement related to the user received through the step S74 among the plurality of advertisement contents received from the advertisement server 23 (S75), and transmits the determined advertisement contents to the rehab device 10 do.

이후, 재활기기(10)는 서버 2(22)로부터 수신한 처방정보에 따라 사용자에 대해 재활 운동을 수행하면서 수신한 광고 컨텐츠를 디스플레이부(151)를 통해 표시하게 된다(S77).Thereafter, the rehabilitation device 10 displays the received advertisement contents through the display unit 151 while performing a rehabilitation exercise for the user according to the prescription information received from the server 2 (S77).

다음으로, 제 2 방식에 대해 도 24를 참조하여 설명한다.Next, the second scheme will be described with reference to FIG.

도 24의 제 2 방식에서는 서버 1(21)과 광고 서버(23)가 미리 네트워크를 형성하고, 광고와 관련된 컨텐츠를 광고 서버(23)로부터 서버 1(21)이 수신할 수 있는 것으로 가정한다.24, it is assumed that the server 1 (21) and the advertisement server (23) form a network in advance and that the server (21) can receive contents related to the advertisement from the advertisement server (23).

도 24는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 사용자 확인 및 광고 컨텐츠를 제공하는 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.24 is a flowchart illustrating a second method of providing user identification and advertisement contents in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 24를 도 22를 참조하면, 재활기기(10)는 서버 2(22)로부터 사용자 확인정보 및 처방정보를 수신할 수 있다(S81).Referring to FIG. 24, the rehabilitation apparatus 10 can receive user confirmation information and prescription information from the server 2 22 (S81).

이후, 사용자로부터 정보가 입력되는 경우(S82), 재활기기는 미리 수신한 사용자 확인정보를 기초로 해당 사용자가 맞는지 확인하고, 맞는 경우, 사용자에 대한 정보를 서버 1(21)로 전송할 수 있다(S83).Thereafter, when the information is input from the user (S82), the rehabilitation device confirms whether the user is correct based on the user confirmation information received in advance, and if the user is correct, transmits information on the user to the server 1 (21) S83).

이때, 서버 1(21)은 광고 서버(23)로부터 수신한 복수의 광고 컨텐츠 중 S83 단계를 통해 수신한 사용자와 연관된 맞춤형 광고를 결정하고(S84), 결정된 광고 컨텐츠를 재활기기(10)로 전송한다(S85).At this time, the server 1 (21) determines a customized advertisement associated with the user received through the step S83 among the plurality of advertisement contents received from the advertisement server 23 (S84), and transmits the determined advertisement contents to the rehab device 10 (S85).

이후, 재활기기(10)는 서버 2(22)로부터 수신한 처방정보에 따라 사용자에 대해 재활 운동을 수행하면서 수신한 광고 컨텐츠를 디스플레이부(151)를 통해 표시하게 된다(S86).Then, the rehabilitation apparatus 10 displays the received advertisement contents through the display unit 151 while performing a rehabilitation exercise for the user according to the prescription information received from the server 2 (S86).

(3) 재활운동 및 서비스 제공 방법(3) Rehabilitation exercise and service delivery method

다음으로, 사용자 확인 과정을 거쳐 재활운동 및 서비스를 제공하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.Next, a method of providing a rehabilitation exercise and a service through a user confirmation process will be described in detail.

본 실시예에 대한 서비스는 제 1 방식 및 제 2 방식으로 구분될 수 있고, 먼저, 제 1 방식부터 도 25를 참조하여 구체적으로 설명한다.The service for this embodiment can be divided into a first scheme and a second scheme. First, the first scheme will be described in detail with reference to FIG.

도 25는 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 재활운동 및 서비스 관련 제 1 방법을 설명하는 순서도이다.FIG. 25 is a flowchart illustrating a first method relating to rehabilitation exercise and services in the rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 25를 참조하면, 가장 먼저, 사용자 확인 단계가 진행된다(S91).Referring to FIG. 25, first, the user confirmation step proceeds (S91).

S91 단계는 도 21에 따른 방식 또는 도 22에 따른 방식이 적용될 수 있고, 명세서의 간명화를 위해 설명은 생략한다.The method according to FIG. 21 or the method according to FIG. 22 can be applied to step S91, and a description thereof will be omitted for the sake of simplification of the description.

S92 단계 이후, 재활기기(10)는 재활 운동을 수행하고(S92), 카메라(210)는 영상 데이터를 획득하며(S93), 움직임을 제어부(180)가 분석하는 과정을 거치게 된다(S94).After step S92, the rehabilitation apparatus 10 performs rehabilitation (S92), the camera 210 acquires image data (S93), and the controller 180 analyzes the motion (S94).

이후, 재활기기(10)는 환자 정보, 분석 결과 정보, 영상 정보 중 적어도 하나를 서버 1(21)로 전송하고(S95), 서버 1(21)은 시간의 흐름에 따라 수신되는 상기 정보를 환자 별로 구분하여 저장한다(S96).Thereafter, the rehabilitation apparatus 10 transmits at least one of the patient information, the analysis result information, and the image information to the server 1 (21) (S95), and the server 1 (21) (S96).

S96 단계 이후, S91 단계에서 설명한 사용자 확인 단계를 다시 한번 거치게 되고(S97), 그 이후 서버 2(22)에서 제공하는 처방을 지원하는 단계가 진행된다.After step S96, the user confirmation step described in step S91 is performed again (S97). Thereafter, a step of supporting the prescription provided by the server 2 22 is proceeded.

구체적으로, 사용자가 확인되면, 서버 2(22)에서는 확인된 사용자와 관련된 정보를 요청하는 신호를 서버 1(21)로 전송한다.Specifically, when the user is confirmed, the server 2 (22) transmits a signal to the server 1 (21) requesting information related to the identified user.

이때, 서버 1(21)에서는 미리 축적된 정보 중 환자의 재활 치료 및/또는 처방에 도움을 줄 수 있는 재활관련 정보를 서버 2(22)로 전송하게 된다.At this time, the server 1 (21) transmits the rehabilitation related information to the server 2 (22), which can help the rehabilitation and / or prescription of the patient among the information accumulated in advance.

이후, 서버 2(22)는 서버 1(21)로부터 수신한 정보를 기초로 재활치료와 관련된 처방 정보를 손쉽게 결정할 수 있다(S100).Thereafter, the server 2 (22) can easily determine the prescription information related to the rehabilitation treatment based on the information received from the server 1 (21) (S100).

S100 단계 이후, 서버 2(22)는 결정한 처방 정보를 재활 기기(10)로 전송하고(S101), 재활기기(10)는 재활 운동을 수행한다(S102).After step S100, the server 2 22 transmits the determined prescription information to the rehabilitation apparatus 10 (S101), and the rehabilitation apparatus 10 performs the rehabilitation exercise (S102).

또한, 재활기기(10)는 재활운동을 통해, 획득한 환자 정보, 분석 결과 정보, 영상 정보 중 적어도 하나를 서버 1(21)로 전송하고(S103), 서버 1(21)은 시간의 흐름에 따라 수신되는 상기 정보를 환자 별로 구분하여 저장한다(S104).The rehabilitation apparatus 10 transmits at least one of the acquired patient information, analysis result information, and image information to the server 1 (21) through the rehabilitation exercise (S103), and the server 21 The received information is divided and stored for each patient (S104).

또한, 서버 1(21)에 저장된 정보는 처방뿐만 아니라 재활 치료가 제대로 수행되었는지를 판단하는 재활 지원 단계로서 활용될 수도 있다.In addition, the information stored in the server 1 (21) may be utilized as a rehabilitation support step for judging whether the rehabilitation treatment has been performed properly as well as the prescription.

즉, S104 단계 이후, 서버 2(22)는 환자 관련 정보 요청 신호를 서버 1(21)에 요청할 수 있고, 서버 1(21)는 미리 저장된 정보 중 환자 관련된 정보(예를 들어, 환자의 재활운동을 촬영한 영상 정보 등)를 서버 2(22)로 전송할 수 있다(S106).That is, after step S104, the server 2 22 may request the server 1 21 to send a patient related information request signal, and the server 1 21 may transmit the patient related information (for example, To the server 2 (22) (S106).

따라서 서버 2(22)에서는 환자 관련 정보를 활용하여 재활치료가 제대로 수행되었는지 여부 등에 대해 판단하는 것이 가능하다(S107).Therefore, it is possible to judge whether or not the rehabilitation treatment has been properly performed using the patient-related information in the server 2 (22) (S107).

또한, 서버 1(21)은 시간의 흐름에 따라 복수의 사용자, 재활기기(10)로부터 수신한 정보를 기초로 플랫폼을 구축하고, 다양한 니즈에 대응하여 정보를 제공하는 플랫폼 서비스를 수행하게 된다(S108).In addition, the server 1 (21) constructs a platform based on information received from a plurality of users, the rehabilitation apparatus 10, and performs a platform service for providing information in response to various needs S108).

도 26을 참조하여, 제 2 방식에 대해 설명한다.Referring to Fig. 26, the second scheme will be described.

도 26은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 재활운동 및 서비스 관련 제 2 방법을 설명하는 순서도이다.26 is a flowchart illustrating a second method relating to rehabilitation exercise and services in the rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 26을 참조하면, 가장 먼저, 사용자 확인 단계가 진행된다(S91).Referring to FIG. 26, first, the user confirmation step proceeds (S91).

S91 단계는 도 21에 따른 방식 또는 도 22에 따른 방식이 적용될 수 있고, 명세서의 간명화를 위해 설명은 생략한다.The method according to FIG. 21 or the method according to FIG. 22 can be applied to step S91, and a description thereof will be omitted for the sake of simplification of the description.

S92 단계 이후, 재활기기(10)는 재활 운동을 수행하고(S92), 카메라(210)는 영상 데이터를 획득하며(S93), 움직임을 제어부(180)가 분석하는 과정을 거치게 된다(S94).After step S92, the rehabilitation apparatus 10 performs rehabilitation (S92), the camera 210 acquires image data (S93), and the controller 180 analyzes the motion (S94).

이후, 재활기기(10)는 환자 정보, 분석 결과 정보, 영상 정보 중 적어도 하나를 서버 2(22)로 전송하게 된다(S111).Thereafter, the rehabilitation apparatus 10 transmits at least one of the patient information, the analysis result information, and the image information to the server 2 22 (S111).

S111 단계 이후에는 서버 1(21)에서 사용자 정보를 수립하는 단계가 진행된다.After step S111, the server 1 (21) proceeds to establish user information.

구체적으로, S111 단계 이후에 서버 2(22)는 환자 정보를 재활기기(10)로부터 수신했다는 정보를 서버 1(21)에 전송할 수 있다(S112).Specifically, after step S111, the server 2 22 can transmit information that the patient information is received from the rehabilitation apparatus 10 to the server 1 (S112).

이에 대응하여, 서버 1(21)은 서버 2(22) 측에 환자에 대한 정보를 제공할 수 있는지 요청할 수 있다(S113).In response to this, the server 1 (21) can request the server 2 (22) to provide information on the patient (S113).

S113의 요청에 대응하여 서버 2(22)는 예 또는 아니오의 피드백을 제공할 수 있는데(S114), 예 의 피드백을 보내는 경우, 익명화된 사용자 관련된 정보를 서버 1(21)로 전송하게 된다(S119).In response to the request of S113, the server 2 22 can provide feedback of Yes or No (S114). If the feedback of the example is sent, the server 2 22 transmits the information related to the anonymized user to the server 1 (21) ).

만약, 아니오의 피드백을 보내는 경우에는, 서버 1(21)은 재활기기(10) 및 사용자가 이용하는 단말(300)을 이용하여 사용자 및 사용자 재활과 관련된 정보를 수집해야 한다.If no feedback is sent, the server 1 21 must collect information related to user and user rehabilitation using the rehabilitation apparatus 10 and the terminal 300 used by the user.

구체적으로, 서버 1(21)은 재활기기(10) 측에 사용자 단말(300)을 통한 사용자 확인을 요청하고(S115), 재활기기(10)는 이에 대응하여 사용자 단말(300)에 설치된 어플리케이션을 통해 사용자를 확인하는 과정을 거친다(S116).Specifically, the server 1 21 requests the rehabilitation apparatus 10 to confirm the user through the user terminal 300 (S115), and the rehabilitation apparatus 10 transmits an application installed in the user terminal 300 (S116). ≪ / RTI >

S116 단계를 거쳐 재활기기(10)는 사용자의 재활운동과 관련된 중요 정보를 단말(300)로 전송하고(S117), 단말은 어플리케이션을 통해 수신한 재활운동과 관련된 중요 정보와 사용자와 관련된 정보를 서버 1(21)로 전송한다(S118).In step S116, the rehabilitation device 10 transmits important information related to the rehabilitation movement of the user to the terminal 300 (S117), and the terminal transmits important information related to the rehabilitation movement received through the application and information related to the user, 1 21 (S118).

따라서 서버 1(21)은 서버 2(22)로부터 사용자 및 재활 관련 정보를 수신하거나 재활기기(10) 및 단말(300) 간의 네트워크를 통해 사용자 및 재활 관련 정보를 수신할 수 있다.Accordingly, the server 1 (21) can receive the user and rehabilitation related information from the server 2 (22) or receive the user and rehabilitation related information through the network between the rehabilitation device (10) and the terminal (300).

이후, 서버 1(21)은 시간의 흐름에 따라 수신되는 상기 정보를 환자 별로 구분하여 저장한다(S120).Thereafter, the server 1 21 stores the information received by time according to the patient and stores the information (S120).

S120 단계 이후, 서버 2(22)에서 제공하는 처방을 지원하는 단계가 진행된다.After step S120, a step of supporting a prescription provided by the second server 22 is performed.

구체적으로, 서버 2(22)에서는 확인된 사용자와 관련된 정보를 요청하는 신호를 서버 1(21)로 전송한다(S121).Specifically, the server 2 22 transmits a signal requesting information related to the identified user to the server 1 21 (S 121).

이때, 서버 1(21)에서는 미리 축적된 정보 중 환자의 재활 치료 및/또는 처방에 도움을 줄 수 있는 재활관련 정보를 서버 2(22)로 전송하게 된다(S122).At this time, the server 1 (21) transmits to the server 2 (22) the rehabilitation related information that can help the rehabilitation and / or prescription of the patient among the information accumulated in advance (S122).

이후, 서버 2(22)는 서버 1(21)로부터 수신한 정보를 기초로 재활치료와 관련된 처방 정보를 손쉽게 결정할 수 있다(S123).Thereafter, the server 2 (22) can easily determine the prescription information related to the rehabilitation treatment based on the information received from the server 1 (21) (S123).

S123 단계 이후, 서버 2(22)는 결정한 처방 정보를 재활 기기(10)로 전송하고(S124), 재활기기(10)는 재활 운동을 수행한다(S125).After step S123, the server 2 22 transmits the determined prescription information to the rehabilitation apparatus 10 (S124), and the rehabilitation apparatus 10 performs the rehabilitation exercise (S125).

S125 단계 이후, S112 단계 내지 S120 단계의 사용자 정보 수립단계가 반복적으로 수행된다(S126).After step S125, the user information establishing step of steps S112 to S120 is repeatedly performed (S126).

S126 단계에서 서버 1(21) 및 서버 2(22)에서는 데이터를 축적하게 되고, 서버 2(22)에서는 환자 관련 정보를 활용하여 재활치료가 제대로 수행되었는지 여부 등에 대해 판단하는 것이 가능하다(S127).In step S126, the server 1 (21) and the server 2 (22) accumulate data, and the server 2 (22) can use the patient-related information to determine whether the rehabilitation treatment has been performed properly (S127) .

또한, 서버 1(21)은 시간의 흐름에 따라 복수의 사용자, 재활기기(10)로부터 수신한 정보를 기초로 플랫폼을 구축하고, 다양한 니즈에 대응하여 정보를 제공하는 플랫폼 서비스를 수행하게 된다(S128).In addition, the server 1 (21) constructs a platform based on information received from a plurality of users, the rehabilitation apparatus 10, and performs a platform service for providing information in response to various needs S128).

(4) 구축된 데이터 베이스 활용 방법(4) How to use the built database

또한, 도 25 및 도 26에서 설명한 방법을 통해 데이터 베이스를 구축한 경우, 서버 1(21) 또는 서버 2(22)는 플랫폼 투 플랫폼 서비스로 활용될 수 있다.25 and 26, the server 1 (21) or the server 2 (22) can be utilized as a platform-to-platform service.

구체적으로 1) 병원 전용 관리 프로그램 등의 플랫폼, 2) 구인/구직 플랫폼(간병인, 물리치료사 등), 3) 장비 플랫폼, 4) 보험사와 건강보험공단과 연계하는 형태 - 환자 관련 건강 정보를 엠비젼에서 가질 수 있는 방법 등으로 활용될 수 있다.(1) a platform such as a hospital-specific management program, (2) a job search / job platform (caregiver, physiotherapist, etc.), (3) a device platform, and (4) a form associated with an insurance company and a health insurance corporation. And the like.

가장 대표적으로 광고와 관련된 서비스가 제공될 수 있다.Most typically, services related to advertising can be provided.

도 27은 본 발명에 따른 재활운동 플랫폼 서비스에 있어, 데이터 베이스가 구축된 이후의 서비스 활용 방법을 설명하는 순서도이다.FIG. 27 is a flowchart illustrating a service utilization method after a database is constructed in a rehabilitation exercise platform service according to the present invention.

도 27을 참조하면, 서버 1(21)에 데이터 베이스가 구축된 상태에서 서버 2(22)는 사용자 관련 정보 요청을 서버 1(21)로 전송할 수 있다(S131).Referring to FIG. 27, in a state where a database is established in the server 1 (21), the server 2 (22) can transmit a user related information request to the server 1 (21) (S131).

서버 1(21)은 수신한 요청에 대응하여 재활 관련된 정보를 결정하고, 서버 2(22)로 전송할 수 있다(S132).The server 1 (21) determines the rehabilitation related information in response to the received request, and can transmit the rehabilitation related information to the server 2 (22) (S132).

S132 단계를 통해 수신한 정보를 기초로 서버 2(22)는 처방 정보를 결정하고(S133), 이때, 서버 1(21)은 서버 2(22)로부터 S131 단계에서 수신한 사용자 정보를 기초로 사용자 맞춤 광고를 광고 서버(23)와 연계하여 결정하는 것이 가능하다(S134).The server 2 22 determines the prescription information based on the information received in step S 132 and the server 1 21 receives the user information from the server 2 22 on the basis of the user information received in step S 131, It is possible to determine a customized advertisement in conjunction with the advertisement server 23 (S134).

이후, S133 단계를 거쳐, 서버 2(223)가 재활기기(10)로 처방정보를 송부하는 경우(S135), 서버 1(21)에서는 결정된 사용자 맞춤 광고 컨첸츠를 재활기기(10)로 전송하게 된다(S136).Thereafter, when the server 2 223 sends the prescription information to the rehabilitation apparatus 10 (S135) via the step S133, the server 1 21 transmits the determined customized advertisement content to the rehabilitation apparatus 10 (S136).

이에 따라 재활기기(10)를 통해 사용자는 맞춤형 광고를 시청함과 동시에 재활운동을 수행하게 된다(S137).Accordingly, the user views the customized advertisement through the rehabilitation device 10 and performs rehabilitation (S137).

전술한 방법을 통해 복수의 환자로부터 획득된 정보는 환자의 단말(스마트폰), 병원의 PC 제어 프로그램, 서버 관리 프로그램 등에 공유됨으로써, IOT 기반 융합의료 플랫폼으로서의 기능을 제공할 수 있다.Information obtained from a plurality of patients through the above-described method can be shared with a terminal (smart phone) of a patient, a PC control program of a hospital, a server management program, and the like, thereby providing a function as an IOT-based convergence medical platform.

먼저, 환자가 사용하는 스마트폰 어플리케이션과 관련하여, 주요 환자가 고령자임을 감안하여 직관적이고 심플한 디자인으로 누구나 쉽게 조작이 가능하도록 디자인하고, 개인별 운동 자료를 볼 수 있도록 하고, 통계 자료를 이용하여 치료 효과를 한눈에 확인 할 수 있도록 개발된 GUI 환경이 플랫폼을 통해 제공될 수 있다.First, regarding the smartphone application used by the patient, considering that the major patient is the elderly person, the intuitive and simple design is designed so that it can be easily operated by anyone, the individual exercise data can be viewed, Can be provided through the platform.

또한, PC 제어 프로그램으로서, 병원에서 사용 시 의사 및 물리치료사 등 기기를 조작하는 사용자가 기기의 상태 및 환자의 운동현황을 한눈에 파악할 수 있도록 개발하고, 다수의 환자 운동정보를 쉽게 파악할 수 있도록 개발하며, 카메라(121)를 통하여 환자의 운동상태를 실시간으로 확인 가능하도록 개발된 GUI 환경이 플랫폼을 통해 제공될 수 있다.In addition, as a PC control program, a user who operates a device such as a physician or a physiotherapist in a hospital is developed to grasp the state of the device and the motion state of the patient at a glance, And a GUI environment developed so that the motion state of the patient can be confirmed in real time through the camera 121 can be provided through the platform.

또한, 서버 관리 프로그램과 관련하여, 서버(20)의 웹 연결을 통하여 운동정보를 통합 관리 시스템 개발하고, 기기(100)의 가동시간, AS정보 등 관리 시스템을 개발하며, 기존 운동치료 정보를 활용하여 환자별 맞춤 치료를 제공하는 UI 환경이 플랫폼을 통해 제공될 수 있다.In connection with the server management program, an integrated management system is developed for the exercise information through the web connection of the server 20, a management system such as operation time and AS information of the device 100 is developed, A UI environment providing customized treatment for each patient can be provided through the platform.

또한, 본 발명에 따르면, 환자는 특정 병원에서 치료를 받다가 다른 병원으로 옮기는 경우, 직전의 치료 단계에서 바로 다음 치료 단계로 정확한 정보를 기초로 넘어갈 수 있다는 장점이 보장된다.Further, according to the present invention, when a patient is treated in a particular hospital and then transferred to another hospital, it is ensured that the patient can proceed to the next treatment stage from the immediately preceding treatment stage based on accurate information.

또한, 기기개발 업체가 환자들의 니즈 등을 파악하여 기기를 개발하고자 하는 경우, 서버(20)로부터 환자 관련 특정 데이터를 수신하고, 이를 기초로 기기를 개발하는 것이 가능해진다.In addition, when a device developer seeks to develop a device by understanding the needs and the like of the patients, it becomes possible to receive specific patient-related data from the server 20 and to develop the device based on the data.

전술한 본 발명에 따른 촬영장치를 구비한 재활 치료 기기, 시스템 및 제어방법을 기초로, 재활 치료 기기에 마커를 부착하고, 촬영장치가 모션 캡쳐를 통해 환자의 재활치료 운동 영상 데이터를 획득하게 되면, 영상처리를 통해 인식한 마커의 위치변화를 기초로 환자의 재활치료 운동과 관련된 정보를 추출하여 이용하는 재활 치료 기기, 시스템 및 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.When a marker is attached to a rehabilitation treatment apparatus based on the rehabilitation treatment apparatus, system and control method provided with the imaging apparatus according to the present invention and the imaging apparatus acquires rehabilitation therapy exercise image data of the patient through motion capture A rehabilitation apparatus, a system, and a control method for extracting and using information related to a rehabilitation exercise motion of a patient based on a change in position of a marker recognized through image processing.

또한, 본 발명은 환자가 CPM 운동을 수행하는 동안 실제 ROM과 운동속도, 시간, 횟수 등을 영상으로 측정하여 CPM 기기와 연결된 DB에 저장하게 함으로써 치료 데이터의 체계적 보존, 관리, 활용에 용이하고, 이를 바탕으로 개별 환자의 회복속도에 따른 맞춤 치료를 가능하게 할 수 있다.In addition, the present invention facilitates the systematic preservation, management, and utilization of therapy data by measuring actual ROM, motion speed, time, frequency, etc. during a CPM exercise while the patient performs CPM exercise, Based on this, customized treatment according to the recovery rate of each patient can be made possible.

또한, 본 발명에 따라 저장된 자료는 향후 필요에 따라 클라우드 컴퓨팅 기술을 적용하여 빅데이터화 할 수 있어, 관절질환의 치료와 회복에 대한 연구 자료로서 활용할 수 있을 뿐 아니라 새로운 의료기기의 개발, 원격진료 등에도 활용이 가능하다.In addition, the data stored according to the present invention can be used as a big data by applying cloud computing technology according to the need in the future, so that it can be utilized as research data on treatment and recovery of joint diseases, Can also be used.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. Meanwhile, the embodiments of the present invention described above can be implemented by various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.In the case of hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs) , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure or a function for performing the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The foregoing description of the preferred embodiments of the invention disclosed herein has been presented to enable any person skilled in the art to make and use the present invention. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. For example, those skilled in the art can utilize each of the configurations described in the above-described embodiments in a manner of mutually combining them. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that do not have an explicit citation in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by amendment after the filing.

Claims (10)

사용자 신체의 적어도 일부를 고정하는 고정부;
상기 고정된 신체의 적어도 일부를 이동시켜 재활 치료를 수행하는 운동부;
상기 고정부 및 운동부 중 적어도 하나의 동작을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라가 촬영한 영상 데이터를 이용하여 상기 재활 치료와 관련된 제 1 정보를 결정하는 제어부; 를 포함하되,
상기 운동부의 적어도 일부는 적어도 하나의 식별자(identifier)를 더 포함하고,

상기 적어도 하나의 식별자는,
상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 특이점(singular point) 및 상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 마커(marker) 중 적어도 하나이며,

상기 마커는, 상기 고정부의 적어도 일부에 구비된 제 1 마커 및 상기 운동부의 적어도 일부에 구비된 제 2 마커를 포함하고,

상기 제어부는,
상기 영상 데이터 내의 상기 제 1 마커와 제 2 마커를 인식하고, 상기 인식한 제 1 마커와 제 2 마커의 위치 변화를 이용하여 상기 제 1 정보를 결정하며,

상기 제어부는,
상기 고정부의 신체 고정 동작에 의해 유도된 상기 제 1 마커의 회전으로부터 제 1 벡터 정보를 추출하고,
상기 운동부의 길이에 따른 제 1 마커의 제 2 벡터 정보를 추출하며,
상기 제 1 벡터 정보와 상기 제 2 벡터 정보를 비교하여 상기 제 1 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
A fixing part fixing at least a part of the user's body;
A moving part for moving at least a part of the fixed body to perform rehabilitation treatment;
A camera for capturing an action of at least one of the fixed portion and the motion portion; And
A controller for determining first information related to the rehabilitation treatment using the image data photographed by the camera; , ≪ / RTI &
Wherein at least a portion of the motion portion further comprises at least one identifier,

Wherein the at least one identifier comprises:
At least one of a singular point provided in at least a part of the moving part and a marker provided in at least a part of the moving part,

Wherein the marker includes a first marker provided on at least a part of the fixing portion and a second marker provided on at least a part of the moving portion,

Wherein,
Recognizing the first marker and the second marker in the image data and determining the first information using the positional change of the recognized first marker and the second marker,

Wherein,
Extracting first vector information from the rotation of the first marker induced by the body fixing operation of the fixing portion,
Extracting second vector information of the first marker according to the length of the motion unit,
Wherein the first information is determined by comparing the first vector information with the second vector information.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 정보를 외부로 전송하는 통신부; 및
상기 제 1 정보에 대응한 제 2 정보를 상기 통신부를 통해 수신하는 경우, 상기 제 2 정보를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
The method according to claim 1,
A communication unit for transmitting the first information to the outside; And
And a display unit for displaying the second information when the second information corresponding to the first information is received through the communication unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 1 마커는, 상기 고정부의 신체 고정 동작에 의한 고정 정도를 나타내는 고정 식별자를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 고정 식별자를 이용하여 상기 제 1 벡터 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first marker further includes a fixed identifier indicating a degree of fixation of the fixation portion by a body fixing operation,
Wherein the control unit extracts the first vector information using the fixed identifier.
제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고정 식별자의 위치 변화를 기초로 상기 고정된 신체의 두께를 판단하고,
상기 고정 식별자의 회전 정도를 기초로 상기 제 1 벡터 정보를 추출하며,
상기 제 2 벡터 정보를 기준으로 한 상기 제 1 벡터 정보의 회전 값으로부터, 상기 신체의 고정 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein,
Determining a thickness of the fixed body based on a change in the position of the fixed identifier,
Extracts the first vector information based on the degree of rotation of the fixed identifier,
And determines the degree of fixation of the body from the rotation value of the first vector information based on the second vector information.
제 8항에 있어서,
상기 제 1 정보는, 상기 두께 정보, 상기 고정 정도 정보, 상기 고정부의 길이 정보, 상기 운동부의 운동 속도 정보 및 상기 운동부의 운동 횟수 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the first information includes at least one of the thickness information, the fixed degree information, the length information of the fixed portion, the motion velocity information of the motion portion, and the motion frequency information of the motion portion.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 식별자 중 두 개 이상을 연결한 폐 루프(close loop)를 저장하는 메모리;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 폐 루프를 이용하여 상기 영상 데이터 내에서 상기 고정부, 상기 운동부 및 상기 적어도 하나의 식별자 중 적어도 하나를 인식하는 것을 특징으로 하는 재활 치료 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising: a memory for storing a close loop that connects two or more of the at least one identifiers,
Wherein the control unit recognizes at least one of the fixed unit, the motion unit, and the at least one identifier in the image data using the closed loop.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002263149A (en) * 2001-03-13 2002-09-17 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Device for joint bending and stretching exercise
JP2010259469A (en) * 2009-04-30 2010-11-18 Toyota Motor Corp Wearable measuring device and walking assist device
US20130190135A1 (en) * 2001-03-07 2013-07-25 Motion Games, Llc Motivation and enhancement of physical and mental exercise, rehabilitation, health and social interaction
KR101501838B1 (en) 2013-07-09 2015-03-12 울산대학교 산학협력단 Using virtual reality pain treatment therapy apparatus and control method for the patients after the analgesia operation
KR20160062933A (en) * 2014-11-26 2016-06-03 삼성전자주식회사 Method and apparatus for setting assistant torque
KR101646914B1 (en) 2014-08-27 2016-08-10 대한민국 Apparatus for controlling of the upper limb rehabilitation equipment of hemiplegic patients using joint estimation and method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130190135A1 (en) * 2001-03-07 2013-07-25 Motion Games, Llc Motivation and enhancement of physical and mental exercise, rehabilitation, health and social interaction
JP2002263149A (en) * 2001-03-13 2002-09-17 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Device for joint bending and stretching exercise
JP2010259469A (en) * 2009-04-30 2010-11-18 Toyota Motor Corp Wearable measuring device and walking assist device
KR101501838B1 (en) 2013-07-09 2015-03-12 울산대학교 산학협력단 Using virtual reality pain treatment therapy apparatus and control method for the patients after the analgesia operation
KR101646914B1 (en) 2014-08-27 2016-08-10 대한민국 Apparatus for controlling of the upper limb rehabilitation equipment of hemiplegic patients using joint estimation and method thereof
KR20160062933A (en) * 2014-11-26 2016-06-03 삼성전자주식회사 Method and apparatus for setting assistant torque

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