KR100674611B1 - 자세교정용 경보장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자세교정용 경보장치에 관한 것으로서, 신체에 착탈할 수 있게 형성된 하우징과, 하우징 내에 설치되며 3축 방향 각각에 대한 회전각을 검출하는 다축 회전각 검출센서와, 하우징 외측에 설치된 온/오프 키 및 리셋키를 포함한 키조작부와, 경보음을 출력하는 음향출력부와, 온/오프키가 온키로 조작된 상태에서 리셋키가 조작되면 다축 회전각 검출센서로부터 수신된 각 축의 회전각 값을 설정된 시간 동안 평균하여 구한 평균값을 각 축에 대한 기준값으로 결정하고, 기준값 결정 이후 수신되는 회전각 검출 값과 기준값의 상대적 차이가 설정된 제한값을 초과하면 경보음이 발생되게 상기 음향출력기를 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 자세교정용 경보장치에 의하면, 착용자의 착용위치에 관계없이 기준위치를 조정할 수 있어 착용위치에 대한 제약을 완화시키고 착용자의 자세변경패턴 정보를 저장하여 착용자의 자세습관을 고치는데 활용할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

자세교정용 경보장치{alarm apparatus for posture correction}
도 1은 본 발명에 따른 자세교정용 경보장치를 착용하고 있는 상태를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 자세교정용 경보장치의 측면도이고,
도 3은 도 2의 자세교정용 경보장치의 블록도이고,
도 4는 도 2의 자세교정용 경보장치의 제어과정을 나타내 보인 플로우도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 하우징 120: 키입력부
121: 리셋키 123: 온/오프 키
130: 다축 회전각 검출센서 140: 제어부
150: 음향출력부 160: 메모리
170: 인터페이스 180: 표시부
본 발명은 자세교정용 경보장치에 관한 것으로서, 상세하게는 착용자의 자세 가 규정 값 이상으로 벗어났을 때 경보음을 출력할 수 있도록 된 자세교정용 경보장치에 관한 것이다.
산업이 근대화되고 정보화되면서 생활패턴이 다양하게 변화고 있다. 특히, 최근에는 한 자세로 장시간 사무작업, 공부 또는 컴퓨터를 이용하는 시간이 늘어나면서 척추의 변형에 의한 척추질환이 늘어나고 있다.
이러한 척추변형을 예방하기 위해서는 바른 자세로 앉는 것이 매우 중요한데 작업에 몰두하거나 척추를 지탱하는 근력이 약하여 착석시간이 장시간 길어지면 바른 자세를 계속 유지하기가 어려운 경우가 대부분이다.
이러한 나쁜 자세에 의한 척추변형을 억제하기 위해 자세가 흐트러지면 이를 알려주기 위한 자세교정용 경보장치가 국내 공개특허 제1998-008183호, 국내 공개특허 제 1985-0001587호, 국내 공개실용신안 제 1991-0012527호에 개시되어 있다.
그런데 상기한 종래의 자세교정용 경보장치는 자세 변경시 이를 전기적인 접촉신호가 발생하여 자세변경 유무를 검출하도록 되어 있어, 바른 자세에서 전기적 접촉이 발생 되지 않는 위치에만 장치를 장착하여야 하기 때문에 장착위치에 대한 제약이 많은 단점이 있다. 또한, 전기적인 접촉신호 발생 위치 및 접촉신호 비발생위치가 고정되어 있어 착용자의 신체적 특성 및 작업내용에 따라 적절하게 접촉신호 발생범위를 가변적으로 조정할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 장착위치에 대한 제약을 완화하면서도 자세 변형 정도를 검출하여 알려줄 수 있도록 된 자세교정용 경보장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자세교정용 경보장치는 신체에 착탈할 수 있게 형성된 하우징과; 상기 하우징 내에 설치되며 3축 방향 각각에 대한 회전각을 검출하는 다축 회전각 검출센서와; 상기 하우징 외측에 설치된 온/오프 키 및 리셋키를 포함한 키조작부와; 경보신호를 출력하는 경보신호 출력부와; 상기 온/오프키가 온키로 조작된 상태에서 상기 리셋키가 조작되면 상기 다축 회전각 검출센서로부터 수신된 각 축의 회전각 값을 설정된 시간 동안 평균하여 구한 평균값을 각 축에 대한 기준값으로 결정하고, 상기 기준값 결정 이후 수신되는 상기 회전각 검출 값과 상기 기준값의 상대적 차이가 설정된 제한값을 초과하면 상기 경보신호가 발생되게 상기 경보신호 출력부를 제어하는 제어부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 기준값 결정시간은 1 내지 2초가 적용된다.
또한, 상기 회전각 검출센서로부터 수신된 회전각 검출값을 상기 제어부에 제어되어 설정된 시간 간격별로 자세변경 패턴정보로 저장하는 메모리와; 상기 메모리에 저장된 상기 자세변경패턴 정보를 외부로 송출할 수 있게 상기 하우징에 설치된 인터페이스;를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 인터페이스를 통해 상기 자세변경패턴 정보 송출 요청이 있으면 상기 자세변경 패턴 정보를 송출한다.
상기 키조작부는 상기 제한값을 사용자 조작에 의해 조정할 수 있는 제한값 조정키를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자세교 정용 경보장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자세교정용 경보장치를 착용자가 착용하고 있는 상태를 나타내 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 자세교정용 경보장치의 측면도이고, 도 3은 도 2의 자세교정용 경보장치의 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 자세 교정용 경보장치(100)는 하우징(110), 키조작부(120), 다축 회전각 검출센서(130), 제어부(140), 음향출력부(150), 메모리(160) 및 인터페이스(170)를 구비한다.
하우징(110)은 다축 회전각 검출센서(130)를 포함한 각 요소를 내장할 수 있도록 적절하게 형성되면 된다.
하우징(110)에는 착용자가 용이하게 착탈할 수 있는 착탈부재가 마련되어 있고 도시된 예에서는 혁대(210)에 끼워 결합할 수 있게 하부가 개방되어 하우징(110)에 가압되게 탄성바이어스될 수 있는 소재로 된 클립(115)이 적용되었다.
착탈부재는 도시된 예와 다르게 혁대(210)에 감아 상호 부착 및 분리할 수 있게 형성된 두개의 매직 테이프 띠 등 다양한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
참조부호 118은 내장된 배터리(117) 충전용 충전단자이다. 건전지를 배터리로 이용할 경우 충전단자(118)는 생략될 수 도 있다.
키조작부(120)는 자세교정과 관련된 기능을 설정할 수 있는 다수의 키가 마련된다.
도시된 예에서는 키조작부(120)는 리셋키(121)와 온/오프 키(123)가 하우징(110) 외측에 마련되어 있다.
각 키에 대한 제어명령은 후술한다.
다축 회전각 검출센서(130)는 하우징(110) 내에 내장되게 설치되어 있고, 착용자의 움직임에 따른 하우징(110)의 기울기 변화에 대응되는 신호를 출력한다.
이러한 다축 회전각 검출센서(130)는 3축 즉, x, y, z축 각각에 대한 하우징(110)의 기울임 정도에 대응하는 위치 변화값 또는 회전각을 검출하고, 검출된 정보를 출력한다. 또 다르게는 다축 회전각 검출센서(130)는 반도체 가속도 센서와, 반도체 가속도 센서로부터 출력되는 신호를 적분하여 위치 변화값을 구하고 이로부터 기울기 또는 회전각을 산출하도록 구성될 수 있다.
이러한 다축 회전각 검출센서(130)는 검출회전각 값에 대응되는 전기적 신호를 출력할 수 있게 반도체 제조기법을 적용한 것을 적용하면 되고, 국내 공개특허 제2004-0010394호, 국내 공개특허 제2004-0005650호 등 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.
음향출력부(150)는 경보신호 출력부의 일 예로서 적용된 것으로 제어부(140)에 제어되어 음향신호를 출력한다. 음향출력부(150)는 스피커가 적용된다. 도시된 예와 다르게 경보신호 출력부로서 진동신호를 출력하는 진동발생기가 적용될 수 있음은 물론이다.
메모리(160)는 제어부(140)에 제어되어 다축 회전각 검출센서(130)로부터 출력되는 회전각 검출정보를 일정시간 간격으로 자세변경 패턴정보로서 저장한다. 또한, 메모리(160)는 제어부(140)에 제어되어 후술되는 제한값 및 기준값을 저장 및 갱신한다.
또 다르게는 다축 회전각 검출센서(130)로부터 출력되는 회전각 검출정보 중 제한값을 벗어난 경우에 대해서만 제어부(140)에 제어되어 자세변경 패턴정보로서 메모리(160)에 저장하도록 구축될 수 있음은 물론이다.
인터페이스(170)는 제어부(140)에 제어되어 외부 컴퓨터(미도시) 또는 그 밖의 전자기기와 데이터를 송수신할 수 있도록 형성된 것으로서 USB포트 등 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있다.
표시부(180)는 제어부(140)에 제어되어 표시정보를 표시한다. 표시부(180)는 생략될 수 있다.
제어부(140)는 키조작부(120)로부터 입력된 키조작신호에 따라 다축 회전각 검출센서(130)로부터 출력되는 각 축의 회전각 검출정보로부터 자세변형량을 산출하고 산출된 자세변형량이 설정된 제한 값을 벗어나면 경고음이 출력되도록 음향출력부(150)를 제어한다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 제어부(140)는 온/오프 키(123)가 오프 상태에서는 작동을 중지하고, 온/오프 키(123)가 온 상태로 전환되면 작동을 개시한다.
제어부(140)는 온 상태에서 리셋키 조작신호가 입력됐을 때의 제어과정을 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저 리셋키 신호가 입력됐는지를 판단한다(단계 310).
리셋키 신호가 수신된 것으로 판단되면, 리셋키 신호 수신 시점부터 설정된 시간 동안 다축 회전각 검출센서(130)로부터 수신된 회전각 값을 각 축방향별로 평균값을 구하고, 이 평균값을 각 축에 대한 기준값으로 결정한다(단계 320). 평균값 산출시간은 바람직하게는 1 내지 2초로 적용하면 되고, 이와는 다르게 사용자의 조작 민첩도에 따라 더 길거나 더 짧게 설정할 수 있음은 물론이다.
기준값 결정 이후에는 다축 회전각 검출센서(130)로부터 수신된 회전각 값과 기준값과의 차이값을 구하고 차이값의 절대치가 설정된 제한값을 벗어났는지를 판단한다(단계 330). 여기서 제한값은 자세교정이 필요하다고 판단될 수 있는 각도로서 5도 등 적절하게 설정되어 있다.
단계 330에서 차이값이 제한값을 벗어났다고 판단되면 경보음을 출력한다(단계 340).
이후, 오프 신호가 수신됐는지를 판단하고(단계 350), 오프신호가 수신되지 않았으면 단계 310으로 복귀하고, 오프신호가 수신됐으면 작동을 중지한다.
한편, 제한값을 사용자에 맞게 조정할 수 있게 키조작부(120)에 제한값 조정키(미도시)가 마련될 수 있고, 이 경우 각 축방향 각각에 대해 제한값을 설정할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제한값 조정키의 키 조작을 수행하면 제어부(140)는 표시부(180)를 통해 제한값을 선택하여 설정값으로 설정할 수 있게 세분화된 각도 값을 리스트하여 표시하고, 표시된 각도값 중 어느 하나를 키조작부(120)의 키를 조작하여 사용자가 선택하면 해당 축에 대한 제한값으로 설정하도록 구축될 수 있다. 또 다르게는 인터페이스(170)를 통해 컴퓨터 또는 그 밖의 단말기와 접속시켜 제한값을 조정하여 설정하도록 구축될 수 있다.
또한, 다축 회전각 검출센서(130)로부터 출력되는 신호는 설정된 샘플링 주기마다 샘플링한 값을 회전각 검출값으로 제어부(140)로 송출하거나, 일정시간 샘 플링 값의 평균값을 회전각 검출값으로 제어부(140)로 송출하도록 구축될 수 있음은 물론이다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 자세교정용 경보장치에 의하면, 착용자의 착용위치에 관계없이 기준위치를 조정할 수 있어 착용위치에 대한 제약을 완화시키고 착용자의 자세변경패턴 정보를 저장하여 착용자의 자세습관을 고치는데 활용할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (4)

  1. 신체에 착탈할 수 있게 형성된 하우징과;
    상기 하우징 내에 설치되며 3축 방향 각각에 대한 회전각을 검출하는 다축 회전각 검출센서와;
    상기 하우징 외측에 설치된 온/오프 키 및 리셋키를 포함한 키조작부와;
    경보신호를 출력하는 경보신호 출력부와;
    상기 온/오프키가 온키로 조작된 상태에서 상기 리셋키가 조작되면 상기 다축 회전각 검출센서로부터 수신된 각 축의 회전각 값을 설정된 시간 동안 평균하여 구한 평균값을 각 축에 대한 기준값으로 결정하고, 상기 기준값 결정 이후 수신되는 상기 회전각 검출 값과 상기 기준값의 상대적 차이가 설정된 제한값을 초과하면 상기 경보신호가 발생되게 상기 경보신호 출력부를 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자세교정용 경보장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전각 검출센서로부터 수신된 회전각 검출값을 상기 제어부에 제어되어 설정된 시간 간격별로 자세변경 패턴정보로 저장하는 메모리와;
    상기 메모리에 저장된 상기 자세변경패턴 정보를 외부로 송출할 수 있게 상기 하우징에 설치된 인터페이스;를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 인터페이스를 통해 상기 자세변경패턴 정보 송출 요청이 있으면 상기 자세변경 패턴 정보를 송출하는 것을 특징으로 하는 자세교정용 경보 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 키조작부는 상기 제한값을 사용자 조작에 의해 조정할 수 있는 제한값 조정키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자세교정용 경보장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기준값 결정시간은 1 내지 2초인 것을 특징으로 하는 자세교정용 경보장치.
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