KR101468501B1 - 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템 - Google Patents

착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템 Download PDF

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KR101468501B1 KR1020130054838A KR20130054838A KR101468501B1 KR 101468501 B1 KR101468501 B1 KR 101468501B1 KR 1020130054838 A KR1020130054838 A KR 1020130054838A KR 20130054838 A KR20130054838 A KR 20130054838A KR 101468501 B1 KR101468501 B1 KR 101468501B1
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홍정화
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 착석가능한 지지부(110)에 구비되고, 내부에 공기가 주입되는 에어패드(120), 에어패드(120)에 공기를 공급하는 펌프(140), 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지하는 압력감지수단(130), 및 압력감지수단(130)으로 감지한 압력을 기준으로, 펌프(140)로부터 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하거나, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지하는 추론기(150)를 포함한다.

Description

착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템{Chair system for automatic user-based occupant body type}
본 발명은 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 관한 것이다.
인간이 앉는다는 것은 착석 대상과 착석 자세 사이에 나타나는 생체역학적인 변화를 수반하게 되므로, 수십 년 동안 큰 관심의 대상이었다. 대부분의 인간은 좌식 생활에 적응되어 있으므로, 이러한 좌식 생활은 활동에 필요하지 않은 신체 부위를 휴식시키려는 경우와 신체의 제약에 따라서 필수적으로 앉아서 생활해야 하는 경우가 있다. 착석 자세는 다양한 환경에 적응할 수 있어야 하고, 안정된 자세를 유지할 수 있어야 한다. 따라서, 착석 자세는 다양한 조건에 따라 신체형상의 변화가 발생하게 되는데, 이러한 신체형상의 변화를 충분히 만족시켜 주어야 한다.
특히, 둔부 신경조직이 손상되었거나 노화에 의하여 감각기관이 퇴화되었고, 좌식 생활이 많은 시간을 차지하는 장애인과 노인들에게 가장 치명적 임상 증상은 인체와 시트 접촉부에서 발생하는 욕창이라는 질병이다. 구체적으로, 욕창은 장애인과 노인이 장시간 동안 의자 시스템에 착석하였을 때 둔부 혈액순환 방해에 의해 발생하는 것으로서, 뼈가 돌출되어 있는 부위에 몸무게에 의해 계속적으로 또는 반복적으로 가해지는 압박에 의한 조직의 허혈성 괴사를 의미한다. 또한, 욕창은 압박상처 또는 압박궤양이라고도 한다. 이러한 욕창은 인체의 체압 분포에서 높은 압력구배가 발생하게 될 때 나타나게 된다. 한편, 정상인의 경우도 장시간 운전이나 장시간의 업무를 진행할 때, 착석 자세는 능률에 영향을 준다. 특히, 대부분의 사무작업자들은 하루 일과의 약 75%를 착석 상태에서 업무를 진행하므로, 착석 자세가 능률에 미치는 영향은 매우 크다고 볼 수 있다.
이러한 착석 자세에서 인체의 압력집중을 방지하기 위해서 다양한 의자 시스템이 개발되고 있다. 예를 들어, 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 바와 같이, 종래기술에 따른 의자 시스템은 에어쿠션을 구비하여, 사람이 장시간 착석하더라도 피로를 느끼지 않도록 한다. 하지만, 종래기술에 따른 의자 시스템은 단순히 에어쿠션만 구비하고 있을 뿐, 에어쿠션의 공기압을 조절할 수 있는 수단을 개시하고 있지 않다. 따라서, 인체에 압력이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 없을 뿐만 아니라, 착석자의 의도나 인체 특성에 대응할 수 없는 문제점이 존재한다.
KR 10-2005-0079880 A
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 착석자와 지지부 사이의 압력이 집중되는 것을 방지하여 안락감을 높여주는 동시에 관련 질병을 예방할 수 있는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 압력감지수단과 추론기를 통해서 착석자의 의도나 인체 특성을 파악하고, 착석자의 의도나 인체 특성에 대응하여 에어패드에 공급되는 공기를 조절함으로써, 최적의 착석 자세를 유지할 수 있는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 착석가능한 지지부에 구비되고, 내부에 공기가 주입되는 에어패드, 상기 에어패드에 공기를 공급하는 펌프, 상기 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 압력감지수단, 및 상기 압력감지수단으로 감지한 압력을 기준으로, 상기 펌프로부터 상기 에어패드에 공급되는 공기를 조절하거나, 상기 에어패드의 공기를 일정하게 유지하는 추론기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 지지부는, 착석자의 엉덩이가 접촉되는 좌판부, 상기 착석자의 등이 접촉되는 등받이부, 및 상기 착석자의 목이 접촉되는 목받이부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드는, 상기 좌판부에 구비된 제1 에어패드, 상기 등받이부에 구비된 제2 에어패드, 및 상기 목받이부에 구비된 제3 에어패드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드는, 상기 지지부에 2열로 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드는, 상기 지지부에 좌우 대칭으로 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 압력감지수단은, 공압센서 또는 전기적센서이다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 공압센서는 상기 에어패드로부터 전달되는 공압을 기준으로, 상기 에어패드에 인가되는 압력을 감지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 전기적센서는 상기 에어패드의 내부의 상하면에 구비된 두개의 도전체의 접촉을 기준으로, 상기 에어패드에 인가되는 압력을 감지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 압력감지수단은, 상기 제1 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제1 압력감지수단, 상기 제2 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제2 압력감지수단, 및 상기 제3 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제3 압력감지수단을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 펌프는, 상기 에어패드가 다수개 구비될 때, 연결튜브를 통해서 각각의 상기 에어패드에 공기를 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 추론기는, 상기 연결튜브에 구비된 상기 밸브를 개방하여, 각각의 상기 에어패드에 공급되는 공기를 조절하거나, 상기 밸브를 폐쇄하여, 각각의 상기 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고, 상기 추론기는, 상기 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고, 상기 추론기는, 상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제1 에어패드의 공기를 일정하게 유지하며, 상기 제2 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 제2 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제2 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제2 에어패드의 공기를 일정하게 유지하며, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 제3 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고, 상기 추론기는, 상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 상기 제2 압력감지수단과 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제2 에어패드와 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하고, 상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 소정압력이고, 상기 제2 압력감지수단과 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고, 상기 추론기는, 상기 제1 압력감지수단과 상기 제2 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드와 상기 제2 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하고, 상기 제1 압력감지수단과 상기 제2 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 소정압력이고, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템에 있어서, 상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고, 상기 추론기는, 상기 제1 압력감지수단, 상기 제2 압력감지수단, 및 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드 및 상기 제3 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제1 압력감지수단, 상기 제2 압력감지수단, 및 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 소정압력이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 착석자와 지지부 사이의 압력이 집중되는 것을 방지하여 안락감을 높여주는 동시에 관련 질병을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 압력감지수단과 추론기를 통해서 착석자의 의도나 인체 특성를 파악하고, 착석자의 의도나 인체 특성에 대응하여 에어패드에 공급되는 공기를 조절함으로써, 최적의 착석 자세를 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템의 개념도,
도 2는 도 1에 도시된 지지부와 에어패드의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템의 작동과정을 도시한 개념도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 작업자세를 취할 경우를 도시한 개념도,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 준작업자세를 취할 경우를 도시한 개념도, 및
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 휴식자세를 취할 경우를 도시한 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템의 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지지부와 에어패드의 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 착석가능한 지지부(110)에 구비되고, 내부에 공기가 주입되는 에어패드(120), 에어패드(120)에 공기를 공급하는 펌프(140), 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지하는 압력감지수단(130), 및 압력감지수단(130)으로 감지한 압력을 기준으로, 펌프(140)로부터 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하거나, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지하는 추론기(150)를 포함한다.
상기 에어패드(120)는 착석자와 지지부(110) 사이에 압력이 집중되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기서, 에어패드(120)는 내부에 공간이 구비되고 탄성을 갖는 재질로 형성되어, 내부에 공기가 주입되면 팽창하고, 공기가 배출되면 수축한다. 이러한 에어패드(120)는 예를 들어 고무로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 공기의 양에 따라 팽창/수축할 수 있는 공지된 모든 물질로 형성될 수 있다. 이와 같이, 에어패드(120)는 주입되는 공기의 양에 따라 팽창/수축하므로, 착석자의 인체 중 특정부위에 압력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어패드(120)는 지지부(110)에 구비된다. 여기서, 지지부(110)는 착석자를 착석가능하도록 지지하는 것으로, 의자 형태일 수 있다. 구체적으로, 지지부(110)는 예를 들어 착석자의 엉덩이가 접촉되는 좌판부(110a), 착석자의 등이 접촉되는 등받이부(110b), 및 착석자의 목이 접촉되는 목받이부(110c)를 포함할 수 있다. 이러한 지지부(110)에 대응하여, 에어패드(120)는 좌판부(110a)에 구비된 제1 에어패드(120a), 등받이부(110b)에 구비된 제2 에어패드(120b), 및 목받이부(110c)에 구비된 제3 에어패드(120c)를 포함할 수 있다. 이때, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)는 각각 1개 이상씩 구비될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 면적이 넓은 좌판부(110a)와 등받이부(110b)에 구비된 제1,2 에어패드(120a, 120b)는 각각 4개씩 구비될 수 있고, 상대적으로 면적이 좁은 목받이부(110c)에 구비된 제3 에어패드(120c)는 2개가 구비될 수 있다. 이와 같이, 착석자의 각 부위별로 별도의 에어패드(120)가 배치되므로, 착석자의 의도나 인체 특성에 대응하여 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절함으로써, 최적으로 착석 자세를 유지할 수 있는데, 이와 관련한 상세한 내용은 후술하도록 한다. 또한, 에어패드(120)는 전체적으로 지지부(110)에 2열로 배치될 수 있다. 이때, 에어패드(120)는 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 따라서, 에어패드(120)는 착석자의 좌우 균형을 맞추며 지지할 수 있다. 다만, 상술한 에어패드(120)의 개수, 에어패드(120)의 배치 등은 예시적인 것으로, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않음은 물론이다.
상기 펌프(140, 도 1 참조)는 에어패드(120)에 공기를 공급하는 역할을 수행한다. 여기서, 펌프(140)는 추론기(150, 또는 추론기를 포함하는 제어부)의 제어를 통해서 에어패드(120)에 공기를 공급할 수 있다. 또한, 펌프(140)는 에어패드(120)가 다수개 구비될 때, 각각의 에어패드(120)에 하나씩 연결될 수 있다. 즉, 펌프(140)와 에어패드(120)의 개수는 동일할 수 있다. 다만, 다수의 펌프(140)가 구비되면 부피가 커질 수 있으므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프(140)를 하나 구비하고 연결튜브(145)를 통해서 다수의 에어패드(120)에 공기를 공급할 수 있다. 이때, 연결튜브(145)에는 밸브(147)가 구비될 수 있다. 따라서, 추론기(150)는 밸브(147)를 제어하여 에어패드(120)의 공기를 제어할 수 있다. 구체적으로, 추론기(150)는 밸브(147)를 개방하여, 각각의 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하거나, 밸브(147)를 패쇄하여, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지할 수 있다.
상기 압력감지수단(130)은 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지하는 역할을 수행한다. 여기서, 압력감지수단(130)은 착석자가 착석함에 따라, 또는 펌프(140)의 공기공급 여부에 따라 에어패드(120)의 내부에 발생하는 압력을 측정한다. 이때, 압력감지수단(130)은 압력을 전기적 신호로 변환하여 추론기(150)에 전달할 수 있다면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 공압센서 또는 전기적센서일 수 있다. 구체적으로, 공압센서는 에어패드(120)와 연통되어, 에어패드(120)로부터 전달되는 공압을 기준으로, 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지한다. 또한, 전기적센서는 에어패드(120)의 내부의 상하면에 마주보도록 구비된 두개의 도전체의 접촉을 기준으로, 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지한다. 예를 들어, 전기적센서는 두개의 도전체의 접촉 유무를 기준으로, 단순히 압력이 인가되는지 여부를 온/오프(on/off) 개념으로 감지할 수 있다. 한편, 압력감지수단(130)은 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)에 인가되는 압력을 각각 감지할 수 있다. 구체적으로, 압력감지수단(130)은 제1 압력감지수단(130a), 제2 압력감지수단(130b), 및 제3 압력감지수단(130c)을 포함할 수 있는데, 제1 압력감지수단(130a)이 제1 에어패드(120a)에 인가되는 압력을 감지하고, 제2 압력감지수단(130b)이 제2 에어패드(120b)에 인가되는 압력을 감지하며, 제3 압력감지수단(130c)이 제3 에어패드(120c)에 인가되는 압력을 감지할 수 있다. 다만, 상술한 제1 압력감지수단(130a), 제2 압력감지수단(130b), 및 제3 압력감지수단(130c)은 반드시 물리적으로 분리된 별도의 센서일 필요는 없고, 하나의 센서를 이용하여 전기적으로 각 부분별 압력을 감지하는 개념일 수도 있다.
상기 추론기(150)는 착석자가 최적의 착석 자세를 유지하도록, 에어패드(120)의 공기를 조절하는 역할을 수행한다. 여기서, 추론기(150)는 압력감지수단(130)으로 감지한 압력을 기준으로, 펌프(140)로부터 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하거나, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지할 수 있다. 구체적으로, 착석자가 착석하는 경우, 착석자와 접촉하는 에어패드(120)에 압력이 증가하고, 이러한 에어패드(120)의 압력 증가를 압력감지수단(130)이 감지하여 추론기(150)에 전달하면, 추론기(150)는 밸브(147)를 개방하여 에어패드(120)의 공급되는 공기를 조절한다. 이와 같이, 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하여, 에어패드(120)가 적정압력에 도달하면, 추론기(150)는 밸브(147)를 폐쇄하여, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지한다. 따라서, 착석자는 최적의 착석 자세를 유지할 수 있다. 다만, 추론기(150)가 밸브(147)를 개방하거나 폐쇄하는 것을 기준으로 기술하였지만, 본 발명의 권리범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다수의 펌프(140)가 다수의 에어패드(120)에 각각 연결된 경우, 추론기(150)는 펌프(140)를 직접 제어하여 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절하거나, 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지할 수 있다.
추론기(150)가 에어패드(120)의 공기를 조절하는 과정을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 우선, 착석자에게 최적의 착석 자세를 유지시키기 위해서는 에어패드(120)의 소정압력(적정압력)을 설정할 필요가 있다. 이러한 소정압력은 착석자가 착석한 상태에서 공기를 주입하면서, 착석자의 인체 특성(몸무게, 키, 체형 등)을 반영하여 최적의 착석 자세가 유지되는 값으로 설정할 수 있다. 다만, 소정압력은 반드시 착석자가 착석하여 설정해야 하는 것은 아니고, 일반인의 평균치를 다양한 기준(몸무게, 키, 체형 등)으로 분류하여 다수의 소정압력을 설정한 후, 착석자가 자신에게 적합한 소정압력을 선택하게 할 수도 있다.
또한, 압력감지수단(130)이 에어패드(120)에 인가되는 압력을 감지하기 위해서는, 에어패드(120)의 내부에는 최소한의 공기가 주입될 필요성이 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 착석자가 착석하기 전, 에어패드(120)에는 초기압력이 인가될 수 있는 것이다.
에어패드(120)에 초기압력이 인가된 상태에서 착석자가 착석하기 전에는, 에어패드(120)에는 초기압력 또는 초기압력 미만(시간이 흐르면서 새어나갈 수 있는 가능성 포함)의 압력이 인가되므로, 압력감지수단(130)은 초기압력 이하의 압력을 감지한다. 이와 같이, 압력감지수단(130)에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 추론기(150)는 에어패드(120)의 공기를 일정하게 유지한다.
이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 착석자가 착석하면, 에어패드(120)에는 초기압력을 초과하는 압력이 인가되므로, 압력감지수단(130)은 초기압력 초과의 압력을 감지한다. 이와 같이, 압력감지수단(130)에서 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 추론기(150)는 착석자에게 적합한 소정압력까지 에어패드(120)에 공기를 공급함으로써, 착석자가 최적의 착석 자세를 유지할 수 있게 한다.
추가적으로, 착석자가 일어나면, 에어패드(120)에는 소정압력 미만의 압력이 인가되므로, 압력감지수단(130)은 소정압력 미만의 압력을 감지한다. 이와 같이, 압력감지수단(130)에서 감지한 압력이 초기압력 미만이면, 추론기(150)는 초기압력까지 에어패드(120)의 공기를 배출시킬 수 있다.
또한, 에어패드(120)가 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)로 구성되고, 압력감지수단(130)이 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)으로 구성된 경우, 추론기(150)는 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)와 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)에 각각 연동하여 작동할 수 있다. 특히, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)는 착석자의 엉덩이, 등, 및 목에 접촉하므로, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)와 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)을 이용하면, 다양한 착석자의 의도나 인체 특성에 대응할 수 있다.
예를 들어, 착석자는 착석시 작업자세, 준작업자세, 휴식자세를 취할 수 있다. 여기서, 작업자세는 착석자의 엉덩이만 좌판부(110a)에 접촉되는 자세이고, 준작업자세는 착석자의 엉덩이와 등이 좌판부(110a)와 등받이부(110b)에 각각 접촉되는 자세이며, 휴식자세는 착석자의 엉덩이와 등과 목이 좌판부(110a)와 등받이부(110b)와 목받이부(110c)에 각각 접촉되는 자세로 정의한다.
구체적으로, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 작업자세를 취할 경우를 도시한 개념도이다. 착석자가 작업자세를 취할 경우, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 하기 표 1과 같이 작동한다.
입력
추론기의 판단
출력
제1 압력감지수단의 감지 압력(제1 에어패드) 제2 압력감지수단의 감지 압력(제2 에어패드) 제3 압력감지수단의 감지 압력(제3 에어패드)
초기압력 이하 초기압력 이하 초기압력 이하 착석자가 착석하지 않은 상태 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
초기압력 초과 초기압력 이하 초기압력 이하 착석자의 엉덩이가 접촉 중인 초기 상태 제1 에어패드에 공기 공급, 제2,3 에어패드의 공기 유지
소정압력 초기압력 이하 초기압력 이하 착석자의 엉덩이가 접촉한 상태(작업자세) 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
도 4에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가된 상태이다. 이때, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)은 초기압력 이하(시간이 흐르면서 새어날 수 있는 가능성 포함)의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)이 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 추론기(150)는 착석자가 착석하지 않은 상태로 판단하고, 그에 따라 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)의 공기를 일정하게 유지한다.
이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 착석자가 엉덩이만 지지부(110)에 접촉하도록 착석하면(작업자세), 제1 에어패드(120a)에는 초기압력을 초과하는 압력이 인가된다. 이때, 제1 압력감지수단(130a)은 초기압력 초과의 압력을 감지하고, 제2,3 압력감지수단(130b, 130c)은 초기압력 이하의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1 압력감지수단(130a)이 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 제2,3 압력감지수단(130b, 130c)이 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 도 6에 도시된 바와 같이, 추론기(150)는 착석자의 엉덩이가 제1 에어패드(120a)에 접촉 중이라고 판단하고, 그에 따라 소정압력까지 제1 에어패드(120a)에 공기를 공급하고, 제2,3 에어패드(120b, 120c)의 공기를 일정하게 유지한다. 또한, 제1 압력감지수단(130a)이 감지하는 압력이 소정압력이 되면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a)의 공기를 일정하게 유지한다.
결국, 착석자가 작업자세로 착석하면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a)에만 공기를 공급하여 소정압력을 유지함으로써, 엉덩이와 좌판부(110a) 사이의 압력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 준작업자세를 취할 경우를 도시한 개념도이다. 착석자가 준작업자세를 취할 경우, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 하기 표 2와 같이 작동한다.
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추론기의 판단
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제1 압력감지수단의 감지 압력(제1 에어패드) 제2 압력감지수단의 감지 압력(제2 에어패드) 제3 압력감지수단의 감지 압력(제3 에어패드)
초기압력 이하 초기압력 이하 초기압력 이하 착석자가 착석하지 않은 상태 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
초기압력 초과 초기압력 초과 초기압력 이하 착석자의 엉덩이와 등이 접촉 중인 초기 상태 제1,2 에어패드에 공기 공급, 제3 에어패드의 공기 유지
소정압력 소정압력 초기압력 이하 착석자의 엉덩이와 등이 접촉한 상태(준작업자세) 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
도 7에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가된 상태이다. 이때, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)은 초기압력 이하의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)이 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 추론기(150)는 착석자가 착석하지 않은 상태로 판단하고, 그에 따라 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)의 공기를 일정하게 유지한다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 착석자가 엉덩이와 등이 지지부(110)에 접촉하도록 착석하면(준작업자세), 제1 에어패드(120a)와 제2 에어패드(120b)에는 초기압력을 초과하는 압력이 인가된다. 이때, 제1 압력감지수단(130a)과 제2 압력감지수단(130b)은 초기압력 초과의 압력을 감지하고, 제3 압력감지수단(130c)은 초기압력 이하의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1 압력감지수단(130a)과 제2 압력감지수단(130b)이 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 제3 압력감지수단(130c)이 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 도 9에 도시된 바와 같이, 추론기(150)는 착석자의 엉덩이와 등이 제1 에어패드(120a)와 제2 에어패드(120b)에 각각 접촉 중이라고 판단하고, 그에 따라 소정압력까지 제1 에어패드(120a)와 제2 에어패드(120b)에 공기를 공급하고 제3 에어패드(120c)의 공기를 일정하게 유지한다. 또한, 제1 압력감지수단(130a)과 제2 압력감지수단(130b)이 감지하는 압력이 소정압력이 되면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a)와 제2 에어패드(120b)의 공기를 일정하게 유지한다.
결국, 착석자가 준작업자세로 착석하면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a)와 제2 에어패드(120b)에 공기를 공급하여 소정압력을 유지함으로써, 엉덩이와 좌판부(110a) 사이 및 등과 등받이부(110b) 사이의 압력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자시스템에 착석자가 휴식자세를 취할 경우를 도시한 개념도이다. 착석자가 휴식자세를 취할 경우, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 하기 표 3과 같이 작동한다.
입력
추론기의 판단
출력
제1 압력감지수단의 감지 압력(제1 에어패드) 제2 압력감지수단의 감지 압력(제2 에어패드) 제3 압력감지수단의 감지 압력(제3 에어패드)
초기압력 이하 초기압력 이하 초기압력 이하 착석자가 착석하지 않은 상태 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
초기압력 초과 초기압력 초과 초기압력 초과 착석자의 엉덩이와 등과 목이 접촉 중인 초기 상태 제1,2,3 에어패드에 공기 공급
소정압력 소정압력 소정압력 착석자의 엉덩이와 등과 목이 접촉한 상태(휴식자세) 제1,2,3 에어패드의 공기 유지
도 10에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가된 상태이다. 이때, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)은 초기압력 이하의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1,2,3 압력감지수단(130a, 130b, 130c)이 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 추론기(150)는 착석자가 착석하지 않은 상태로 판단하고, 그에 따라 제1,2,3 에어패드(120a, 120b, 120c)의 공기를 일정하게 유지한다.
이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 착석자가 엉덩이와 등과 목이 지지부(110)에 접촉하도록 착석하면(휴식자세), 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)에는 초기압력을 초과하는 압력이 인가된다. 이때, 제1 압력감지수단(130a), 제2 압력감지수단(130b), 및 제3 압력감지수단(130c)은 초기압력 초과의 압력을 감지한다. 이와 같이, 제1 압력감지수단(130a), 제2 압력감지수단(130b), 및 제3 압력감지수단(130c)이 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 도 12에 도시된 바와 같이, 추론기(150)는 착석자의 엉덩이, 등, 및 목이 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)에 각각 접촉 중이라고 판단하고, 그에 따라 소정압력까지 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)에 공기를 공급한다. 또한, 제1 압력감지수단(130a), 제2 압력감지수단(130b), 및 제3 압력감지수단(130c)이 감지하는 압력이 소정압력이 되면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)의 공기를 일정하게 유지한다.
결국, 착석자가 휴식자세로 착석하면, 추론기(150)는 제1 에어패드(120a), 제2 에어패드(120b), 및 제3 에어패드(120c)에 공기를 공급하여 소정압력을 유지함으로써, 엉덩이와 좌판부(110a) 사이, 등과 등받이부(110b) 사이, 및 목과 목받이부(110c) 사이의 압력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 압력감지수단(130)과 추론기(150) 등를 통해서 착석자의 의도를 파악하고, 이에 대응하여 능동적으로 에어패드(120)에 공급되는 공기를 조절함으로써, 착석자는 최적의 착석 자세를 유지할 수 있다.
이외에도, 본 실시예에 따른 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템은 착석자의 인체 특성을 파악하고, 이에 대응하여 능동적으로 에어패드(120)에 공급되는 공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 착석자의 인체 특성에 따라, 다수의 에어패드(120) 중 접촉되는 에어패드(120)가 변화할 수 있다. 따라서, 착석자가 착석했을 때, 접촉되는 에어패드(120)의 압력변화를 압력감지수단(130)이 감지하면, 추론기(150)는 착석자와 접촉되는 에어패드(120)에만 선택적으로 공기를 공급함으로써, 착석자는 최적의 착석 자세를 유지할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
110: 지지부 110a: 좌판부
110b: 등받이부 110c: 목받이부
120: 에어패드 120a: 제1 에어패드
120b: 제2 에어패드 120c: 제3 에어패드
130: 압력감지수단 130a: 제1 압력감지수단
130b: 제2 압력감지수단 130c: 제3 압력감지수단
140: 펌프 145: 연결튜브
147: 밸브 150: 추론기

Claims (16)

  1. 착석가능한 지지부에 구비되고, 내부에 공기가 주입되는 에어패드;
    상기 에어패드에 공기를 공급하는 펌프;
    상기 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 압력감지수단; 및
    상기 압력감지수단으로 감지한 압력을 기준으로, 상기 펌프로부터 상기 에어패드에 공급되는 공기를 조절하거나, 상기 에어패드의 공기를 일정하게 유지하는 추론기;
    를 포함하고,
    상기 압력감지수단은 공압센서이고, 상기 공압센서는 상기 에어패드로부터 전달되는 공압을 기준으로, 상기 에어패드에 인가되는 압력을 감지하며,
    상기 지지부는,
    착석자의 엉덩이가 접촉되는 좌판부;
    상기 착석자의 등이 접촉되는 등받이부; 및
    상기 착석자의 목이 접촉되는 목받이부;
    를 포함하고,
    상기 에어패드는,
    상기 좌판부에 구비된 제1 에어패드;
    상기 등받이부에 구비된 제2 에어패드; 및
    상기 목받이부에 구비된 제3 에어패드;
    를 포함하며,
    압력감지수단은,
    상기 제1 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제1 압력감지수단;
    상기 제2 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제2 압력감지수단; 및
    상기 제3 에어패드에 인가되는 압력을 감지하는 제3 압력감지수단;
    을 포함하고,
    상기 에어패드에는 내부에 공기가 주입되어 초기압력이 인가되고,
    상기 추론기는,
    상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 상기 제2 압력감지수단과 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제2 에어패드와 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하고,
    상기 제1 압력감지수단에서 감지한 압력이 소정압력이고, 상기 제2 압력감지수단과 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하며,
    상기 제1 압력감지수단과 상기 제2 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 초과이고, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드와 상기 제2 에어패드에 공기를 공급하고, 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하고,
    상기 제1 압력감지수단과 상기 제2 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 소정압력이고, 상기 제3 압력감지수단에서 감지한 압력이 초기압력 이하이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하며,
    상기 제1 압력감지수단, 상기 제2 압력감지수단, 및 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 초기압력 초과이면, 소정압력까지 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드 및 상기 제3 에어패드에 공기를 공급하고,
    상기 제1 압력감지수단, 상기 제2 압력감지수단, 및 상기 제3 압력감지수단에서 각각 감지한 압력이 소정압력이면, 상기 제1 에어패드, 상기 제2 에어패드, 및 상기 제3 에어패드의 공기를 일정하게 유지하는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템.
  2. 삭제
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  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어패드는,
    상기 지지부에 2열로 배치되는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 에어패드는,
    상기 지지부에 좌우 대칭으로 배치되는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템.
  6. 삭제
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  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌프는,
    상기 에어패드가 다수개 구비될 때, 연결튜브를 통해서 각각의 상기 에어패드에 공기를 공급하는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 추론기는,
    상기 연결튜브에 구비된 밸브를 개방하여, 각각의 상기 에어패드에 공급되는 공기를 조절하거나, 밸브를 폐쇄하여, 각각의 상기 에어패드의 공기를 일정하게 유지하는 착석자 체형 자동 맞춤형 의자 시스템.
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