KR101753858B1

KR101753858B1 - 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법

Info

Publication number: KR101753858B1
Application number: KR1020150186727A
Authority: KR
Inventors: 신동욱; 이건용
Original assignee: 주식회사 케이디베딩시스템
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-07-04
Also published as: WO2017111368A1

Abstract

본 발명은 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법에 관한 것으로서, 단위벨트모듈이 폭 방향으로 다수 배치되어 구성되는, 벨트를 이용한 신체 측정 시스템으로서, 상기 단위벨트모듈은, 지면 상에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 각 양단에 설치되며, 서로 마주보는 수직판으로 형성된 서포트 프레임; 상기 수직판 사이의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 풀리 및 하부 풀리; 및 상기 상부 풀리 및 하부 풀리 상에 권취되고 양측 상기 상부 풀리 사이에서 수평으로 설치되어 피험자의 하중을 지지하는 벨트를 포함하는 벨트장력발생유닛과, 상기 벨트의 일단에 설치되며 벨트의 길이를 조절하는 벨트길이조절유닛과, 상기 벨트의 타단에 설치되며 벨트의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 하중센싱유닛을 포함하고, 피험자의 신장에 대응하여 상기 단위벨트모듈의 개수를 조절 가능하도록 상기 각 단위벨트모듈들은 서로 탈착가능하게 결합되며, 상기 벨트길이조절유닛들 및 상기 하중센싱유닛들이 연결되며, 상기 하중센싱유닛들로부터 수신된 정보로부터 피험자의 신장, 각 벨트에 걸리는 하중 및 평균 하중을 분석하여 피험자에게 맞는 매트리스를 추천하고, 상기 벨트길이조절유닛을 조절하여 추천된 매트리스를 피험자가 체험할 수 있게 하는 제어모듈을 포함한다.

Description

벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법{BELT TYPE BODY MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD FOR RECOMMENDING MATTRESS USING THE SAME}

본 발명은 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피험자의 신체 부위별 하중 분포를 파악하며, 하중 분포에 대한 측정 기록을 토대로 피험자에게 적합한 매트리스를 추천할 수 있는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법에 관한 것이다.

최근에 수면과 건강에 대한 관심도가 증가함에 따라 수면자세와 수면 시스템을 추천하는 기술 및 시스템 개발이 활성화되고 있다.

또한 개인의 취향이나 특성을 고려한 맞춤형 제품의 수요도 증가하고 있다.

그러나, 대부분의 사람들은 수면 시스템의 선택에 있어 단기간의 안락감 또는 기존의 경험을 바탕으로 매트리스를 선택하고 있다.

따라서, 이러한 수면 시스템의 선택은 장기적인 관점에서 건강에 이롭지 못할 뿐만 아니라 수면을 통한 일상 생활의 활력에도 영향을 미치는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0121514호(2010.11.17)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 개인에게 적합한 최적의 매트리스의 체험 또는 매트리스의 추천을 위하여 개인의 신체적 특성 데이터를 수집하고, 수면 자세를 측정할 수 있는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단위벨트모듈이 폭 방향으로 다수 배치되어 구성되는, 벨트를 이용한 신체 측정 시스템으로서, 상기 단위벨트모듈은, 지면 상에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 각 양단에 설치되며, 서로 마주보는 수직판으로 형성된 서포트 프레임; 상기 수직판 사이의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 풀리 및 하부 풀리; 및 상기 상부 풀리 및 하부 풀리 상에 권취되고 양측 상기 상부 풀리 사이에서 수평으로 설치되어 피험자의 하중을 지지하는 벨트를 포함하는 벨트장력발생유닛과, 상기 벨트의 일단에 설치되며 벨트의 길이를 조절하는 벨트길이조절유닛과, 상기 벨트의 타단에 설치되며 벨트의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 하중센싱유닛을 포함하고, 피험자의 신장에 대응하여 상기 단위벨트모듈의 개수를 조절 가능하도록 상기 각 단위벨트모듈들은 서로 탈착가능하게 결합되며, 상기 벨트길이조절유닛들 및 상기 하중센싱유닛들이 연결되며, 상기 하중센싱유닛들로부터 수신된 정보로부터 피험자의 신장, 각 벨트에 걸리는 하중 및 평균 하중을 분석하여 피험자에게 맞는 매트리스를 추천하고, 상기 벨트길이조절유닛을 조절하여 추천된 매트리스를 피험자가 체험할 수 있게 하는 제어모듈을 포함하는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 피험자의 측면을 관찰하여 신체 관절 각도를 측정할 수 있게 측면 카메라와, 피험자의 상부에서 신체 면적을 측정할 수 있게 하는 상부 카메라를 포함하는 카메라부와, 상기 카메라부가 장착된 카메라 프레임과 상기 카메라 프레임을 위치 이동이 가능하게 하여 신장이나 측정면적에 따라 촬영 범위를 조절할 수 있게 하는 이송레일을 포함하는 카메라 유닛을 더 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 카메라부에서 촬영된 정보로부터 피험자의 누운 자세의 신체 관절의 각도, 신체 부위의 면적을 도출하고 매트리스 추천을 위한 정보로 활용한다.

본 발명에 의하면, 상기 벨트길이조절유닛은, 구동모터의 회전 동력을 전달받아 정, 역방향으로 회전하는 리니어나사로드; 상기 벨트와 리니어나사로드에 연결되며 상기 리니어나사로드의 회전 동력에 의해 베이스 프레임를 이동하면서 벨트의 길이를 조절하게 설치된 리니어 이송모듈; 상기 리니어나사로드와 나란하게 설치되어 리니어 이송모듈의 수평상태를 유지하는 가이드로드를 포함한다.

본 발명은, 단위벨트모듈이 폭 방향으로 다수 배치되어 구성되는, 벨트를 이용한 신체 측정 시스템을 이용한 매트리스 추천 방법에 관한 것으로, 상기 단위벨트모듈은, 피험자의 신장에 대응하여 상기 단위벨트모듈의 개수를 조절 가능하도록 서로 탈착 가능하게 결합되어 있으며, 지면 상에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 각 양단에 설치되며, 서로 마주보는 수직판으로 형성된 서포트 프레임; 상기 수직판 사이의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 풀리 및 하부 풀리; 및 상기 상부 풀리 및 하부 풀리 상에 권취되고 양측 상기 상부 풀리 사이에서 수평으로 설치되어 피험자의 하중을 지지하는 벨트를 포함하는 벨트장력발생유닛과, 상기 벨트의 일단에 설치되며 벨트의 길이를 조절하는 벨트길이조절유닛과, 상기 벨트의 타단에 설치되며 벨트의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 하중센싱유닛을 포함하되, 하중이 측정되는 단위 벨트의 모듈의 개수와 각 벨트에 걸린 하중을 측정하는 단계; 하중이 측정되는 단위 벨트 모듈의 개수를 통해 피험자의 신장을 도출하고, 각 벨트에 걸린 하중을 통해 신체 부위별 하중 분포 및 피험자의 체중을 도출하는 단계; 도출된 정보를 바탕으로 각 벨트의 평균하중을 도출하는 단계; 도출된 정보를 바탕으로 피험자에게 맞는 매트리스를 결정하는 단계; 결정된 매트리스 정보에 따라 단위벨트모듈의 벨트의 길이를 조절하여 추천된 매트리스를 체험하게 하는 단계를 포함하는 매트리스 추천 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 신체 측정 시스템은, 피험자의 측면을 관찰하여 신체 관절 각도를 측정할 수 있게 측면 카메라와, 피험자의 상부에서 신체 면적을 측정할 수 있게 하는 상부 카메라를 포함하는 카메라부를 구비한 카메라 유닛을 더 포함하고, 상기 매트리스 추천 방법은 상기 카메라부에서 촬영된 정보로부터 피험자의 누운 자세의 신체 관절의 각도, 신체 부위의 면적을 도출하고 매트리스 추천을 위한 정보로 활용한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법에 의하면, 매트리스와 유사한 환경하에서 피험자의 신체 부위별 하중 분포를 파악하며, 하중 분포에 대한 측정 기록을 토대로 피험자에게 적합한 매트리스를 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 최적의 수면 환경을 추천할 수 있다.

또한 피험자에 대한 하나 또는 그 이상의 수면 시스템을 추천하여 최적의 수면환경을 제공함으로써 적합한 수면 자세의 구현이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 단위 벨트모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 벨트 길이 조절부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 제어 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템은, 벨트장력발생유닛(10), 벨트길이조절유닛(20), 하중센싱유닛(30)을 포함하며, 피험자의 신장에 대응하는 폭방향으로 간격을 두고 나란하게 다수 배치되는 단위 벨트모듈(1)을 포함한다.

그리고, 피험자의 신체를 촬영하여 이미지를 획득하기 위한 카메라유닛(40)을 더 포함한다. 여기서, 피험자는 매트리스나 수면 시스템을 추천하기 위한 대상자에 해당한다.

상기 벨트장력발생유닛(10)은 피험자의 저면에 누운 상태의 신체에 대해 교차하는 방향으로 벨트(100)가 배치된다. 상기 벨트(100)에는 상기 피험자의 신체 상태의 변화, 즉 피험자의 하중의 변화에 따라 장력이 발생한다.

상기 벨트장력발생유닛(10)은 지면 상에 설치되는 소정의 길이 및 폭을 가진 판상의 베이스 프레임(200)을 포함한다.

상기 벨트장력발생유닛(10)은, 상기 베이스 프레임(200)의 양단에 수직으로 설치되며, 서로 마주보는 수직판 사이의 상,하부에 회전 가능하게 설치되어 하중을 지지하며 벨트(100)의 방향 전환을 수행하는 상부 풀리(202)와 하부 풀리(203)를 구비하는 서포트 프레임(201)을 포함한다.

이때 상기 벨트(100)는 일정한 장력을 유지한 상태로 상부 풀리(202) 및 하부 풀리(203) 상에 걸쳐 권취되며, 벨트(100)의 양단은 베이스 프레임(200) 상에 설치된 벨트길이조절유닛(20)의 제1벨트 고정부(101) 및 하중센싱유닛(30)의 제2벨트 고정부(102)에 연결된다.

상기 서포트 프레임(201)에 연결된 상부 풀리(202)는 벨트(100)의 측정 높이를 결정하고, 피험자의 하중을 지지하는 기능을 한다.

여기서, 상기 서포트 프레임(201)의 길이에 따라 신체 측정 시스템의 높이가 결정되며, 보통 매트리스의 높이인 300mm 수준으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 서포트 프레임(201)의 하단에는 베이스 프레임(200)과 서포트 프레임(201)을 결합하는 결합부재(205)가 구성된다.

전술한 바와 같이, 상기 단위 벨트모듈(1)을 다수 배치하여 하나의 신체 측정 시스템을 구성하기 위해서는 이웃하는 서포트 프레임(201) 사이에 결합부재(205)를 결합하는 방식으로 고정하는 것이 바람직하며, 다양한 결합 방식을 채택하여 사용할 수 있다.

상기 상,하부 풀리(202,203)는 벨트(100)의 방향을 전환하며, 벨트(100)의 회전 마찰 및 표면 마찰 저항을 최소화하기 위하여 구름 베어링 또는 황동 부쉬나 합성수지 소재의 환봉으로 구성된다. 그러나 상기 상,하부 풀리(202,203)는 일반적으로 공지된 기술로서, 반드시 이에 한정되지 않으며, 다양한 구성으로 채택할 수 있다.

상기 벨트(100)는 아라미드 섬유나 기타 합성섬유와 같이 늘어나는 성질을 최소화하여 벨트(100) 자체의 변형이 작고 물체의 하중에 의한 장력을 전달할 수 있게 된다. 이때, 상기 벨트(100)는 피험자의 체중을 지지하기 위해 높은 탄성 계수와 충분한 소성 변형을 구현할 수 있도록 인장하중이 200N 이상 되는 조건을 필요로 한다.

한편, 상기 벨트(100)에는 신체와의 마찰에 의한 피험자의 불편감을 해소할 수 있도록 연질 소재의 커버를 적용할 수 있다.

또한, 상기 벨트(100)는 다양한 연령대로 이루어진 피험자의 신체 부위별 측정 면적을 다양하게 적용할 수 있도록 그 폭을 조정할 수 있다. 즉, 피험자의 하중 분포가 걸리는 면적에 대응하는 폭에 맞게 단위 벨트모듈(1)의 개수를 조절하는 것이다. 따라서, 벨트(100)의 폭과 개수에 의해 영유아에서 성인까지 다양한 연령대에서 측정이 가능하게 된다.

또한, 상기 벨트길이조절유닛(20)은 상기 제1벨트고정부(101)의 단부에 벨트(100)를 당기거나 푸는 동작을 통해 벨트(100)의 길이를 조절하여 신체 측정 시스템의 체험 시 정확한 신체 각 부위의 하중 분포를 구현할 수 있도록 한다.

구체적으로, 상기 벨트길이조절유닛(20)은, 상기 벨트(100)를 고정하는 제1벨트고정부(101)에 연결되고, 구동모터(400)의 구동에 의해 베이스 프레임(200) 위를 이동하면서 벨트(100)의 당김 및 풀림 동작을 통해 벨트(100)의 길이를 조절하는 리니어 이송모듈(500)을 포함하고, 상기 리니어 이송모듈(500)에 평행하게 연결되어 구동모터의 회전 동력을 전달받아 정,역방향으로 회전하는 리니어나사로드(501)를 포함한다.

또한, 상기 벨트길이조절유닛(20)은, 상기 리니어나사로드(501)와 나란하게 설치되어 리니어 이송모듈(500)의 수평상태를 유지하는 가이드로드(502)를 포함한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 베이스 프레임(200) 상에 위치한 모터고정프레임(401)에 고정되는 상기 구동모터(400)는 커플링(402)을 통해 동일 축선상에 위치하는 상기 리니어나사로드(501)와 연결되어, 정,역방향으로 회전력을 전달하게 된다. 특히, 상기 구동모터(400)는 포텐셔미터(potentiometer,600)에서 측정된 리니어 이송모듈(500)의 위치 정보와 제어모듈로부터 계산된 제어신호를 전송받아 리니어나사로드(501)를 회전 방향을 선택하게 된다.

한편, 상기 리니어나사로드(501)와 가이드로드(502)의 양단은 고정프레임(503)에 고정되며, 상기 고정프레임(503) 내부에는 리니어나사로드(501)의 회전운동을 보조하는 베어링(미도시)이 설치된다.

이와 같은 리니어 이송모듈(500)의 위치 조정에 따라 벨트(100)의 당김 또는 풀림 동작을 제어하여 벨트(100)의 길이를 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 포텐셔미터(600)에 위치 정보를 입력하기 위하여 리니어 이송모듈(500)의 하단에 별도의 와이퍼(601)가 고정되는 것이 바람직하다.

시스템의 환경에 따라 터치형 포텐셔미터(600)의 사용이 불가능할 경우 별도의 리니어 포텐셔미터(600) 또는 리니어 가변저항으로 대체할 수 있으며, 이때에는 와이퍼(601)를 제거하여 사용 가능하다.

상기 하중센싱유닛(30)은, 상기 제2벨트고정부(102)의 단부에 벨트(100)의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 로드셀(300)로서, 제2벨트고정부(102)에 가해지는 장력에 비례하는 전압 신호를 생성하게 된다.

상기 로드셀(300)은 로드셀 고정프레임(301)에 지지되는 것과 함께 베이스 프레임(200)에 고정된다. 상기 로드셀 고정프레임(301)은 로드셀(300)의 용량 및 크기에 대응하여 높이 조절이 가능한 구조로 형성되고, 베이스 프레임(200)과는 볼트 등의 체결부재를 이용하여 체결 고정된다. 특히 시스템의 환경에 따라 베이스 프레임(200)과 로드셀 고정프레임(301)은 일체로 제작될 수도 있다.

또한, 상기 로드셀(300)은 신호변환 회로로부터 전원을 공급받고 벨트(100)에 걸린 장력 값을 상기 제어모듈로 전송하게 된다.

여기서, 상기 로드셀(300)은 각각의 벨트(100)에 걸리는 하중에 대해 실시간으로 측정할 수 있도록 구성된다. 상기 로드셀(300)은 가변적인 벨트장력발생유닛(10) 위에 피험자가 위치하면 각각의 벨트(100)의 하중을 실시간으로 측정할 수 있게 된다.

이와 같은 측정을 통해 피험자의 하중과 관련한 데이터를 획득할 수 있으며, 상기 피험자에 대해 가장 적합한 수면 시스템을 제공하는 측정을 결정하는 데 사용할 수 있다.

여기서, 상기 제어모듈은 피험자에 대한 인적정보와 관련된 데이터(이름, 나이, 성별 등), 각 벨트(100)의 평균 하중과 각각의 하중 및 신체의 단면적 등의 신체 특성 데이터를 저장하고, 상기 하중센싱유닛(300)으로부터 피험자의 하중 데이터를 전송받아 벨트길이조절유닛(20)을 제어하는 등의 각각의 장치들과 연결되어 제어 동작 및 통신을 수행하고, 센싱 정보를 수집 및 분석하여 결과 데이터를 도출하게 된다.

한편, 상기 벨트(100)의 풀림 동작 시 벨트(100)의 처짐에 의한 벨트(100)의 꼬임을 방지하기 위하여 하부 풀리(203)의 하부에는 벨트꼬임방지 풀리(204)가 설치된다. 상기 벨트꼬임방지 풀리(204)는 직접적으로 벨트(100)에 접촉하지 않고 벨트(100)의 감김이나 풀림 시에 하부 풀리(203)와 벨트(100) 간에 간격이 발생할 경우 하단으로 벨트(100)가 처지지 않도록 지지하는 기능을 수행하게 된다.

상기 카메라유닛(40)은 피험자의 신체 형상을 이미지화하여 판단할 수 있는 것으로, 벨트장력발생유닛(10)의 측면부에 위치하여 누워있는 피험자의 측면에서 관절 각도를 측정하는 측면카메라(701)와, 상부에서 신체의 면적을 측정하는 상부카메라(702)로 구성되는 카메라부(700)를 포함한다.

상기 측면카메라(701)는 신체 관절의 각도를 유추하고, 상부카메라(702)는 체형 및 신체 부위의 면적을 측정하여 접촉 면적을 계산하게 된다.

특히 상기 카메라부(700)를 통해 촬영된 신체 관절 각도의 계산은 누운 자세의 측면에서 Temporal to External Acoustic Meatus Line (측두-외이도의 연결선), Greater Tubercle (상완골 상단 돌기), Pelvic Iliac Crest (골반 장골능), Lateral Femoral Condyle (가쪽 측면 대퇴골 돌기), Lateral Malleolus (가쪽 복사점)이 일직선으로 연결되는지 여부와 각 점간의 연결선 각도를 통하여 도출하게 된다. 이때, 체형 및 신체 부위의 면적은 상부 카메라(702)에서 피험자의 정면을 촬영한 이미지를 단면으로 변환하고, 카메라부(700)의 In-Depth 기능을 이용하여 촬영 이미지의 실제 면적을 도출하게 된다.

상기 카메라부(700)는 신체의 신장이나 측정 면적에 따라 촬영 범위를 조절할 수 있도록 이송레일(704)을 따라 위치 이동이 가능한 카메라 프레임(703)에 설치된다.

상기 카메라부(700)는 인뎁스 카메라 및 3D 카메라와 동일한 기능을 가지며 피사체와의 거리를 통해 실제 사이즈와 면적 및 각도를 측정하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 작동원리에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 제어 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템의 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다.

먼저, 신체 측정 시스템의 전원을 활성화하면 측정자의 정보 입력 화면이 모니터 또는 디스플레이장치에 나타난다.

이러한 정보 입력은 측정자의 이름, 성별, 나이 등의 인적 정보에 관련된 것이며, 상기 항목의 입력이 완료되면 벨트장력발생유닛(10)에 누우라는 안내가 활성화된다.

상기 벨트장력발생유닛(10)에 누우라는 안내가 활성화될 때까지 벨트장력발생유닛(10)은 초기화 과정을 진행하게 된다. 상기 초기화 과정은 벨트(100)의 장력 정도를 초기화하고, 각 벨트(100)의 장력이 균일한 시작 값을 갖도록 조절한다.

로드셀(300)에 측정되는 하중을 파악하여 벨트(100)의 상태가 팽팽하게 되도록 벨트길이조절유닛(20)의 구동모터(400)와 리니어 이송모듈(500)을 조절하고, 로드셀(300)에 걸리는 하중이 1 ~ 5N 사이의 설정된 값이 되도록 벨트(100)를 당겨서 팽팽하게 장력을 유지하도록 조절하게 된다.

이때, 상기 벨트(100)의 장력 조절과 하중의 초기화가 완료되면 리니어 이송모듈(500)의 위치를 포텐셔미터(600)로 확인하여 초기 시작점인 0점으로 설정하고 벨트(100)의 길이 변화를 검출할 수 있게 된다.

벨트장력발생유닛(10)의 초기화 및 리니어 이송모듈(500)의 초기 시작점에 대한 조절이 완료되면 피험자가 상기 벨트장력발생유닛(10)의 벨트(100) 위에 눕게 되고, 이때 로드셀(300)에 측정되는 하중의 변화를 판단하여 측정을 시작하게 된다.

상기 로드셀(300)의 하중 변화 여부는 초기값과 비교하여 하중의 변화가 감지된 후 소정 시간(약 3 ~ 5초) 동안 유지될 때 로드셀(300)의 측정 준비 완료를 판단하게 된다.

만약 벨트장력발생유닛(10)의 측정이 자동으로 시작되지 않을 경우 관리자가 하중에 대한 측정을 수동으로 시작할 수도 있다.

상기 벨트장력발생유닛(10)의 측정이 시작되면 제어모듈은 각 벨트(100)에 걸린 하중 측정과, 하중이 측정되는 단위 벨트모듈(1)의 개수를 파악한다.

하중이 측정되는 단위 벨트모듈(1)의 개수를 파악하여 피험자의 신장을 계산할 수 있으며, 각 벨트(100)에 걸린 하중을 통해 신체 부위별 하중 분포 및 피험자의 체중을 계산할 수 있게 된다. 더불어, 상기 피험자의 신장과 체중을 이용하여 체질량 지수(BMI)를 측정하여 그 결과에 따라 대략적인 비만 정도도 판단할 수 있게 된다.

저장된 데이터를 통하여 각 벨트(100)의 평균 하중을 계산하고, 카메라 부(700)를 이용하거나 신장과 체중 정보에 의한 연산을 이용하여 피험자의 신체의 단면적을 계산할 수 있다.

각 벨트(100)의 평균 하중과 각각의 하중 및 신체의 단면적에 대한 연산이 완료되면 최적의 수면 시스템을 체험할 수 있는 시뮬레이션 단계를 수행하게 된다.

상기 시뮬레이션 단계는, 벨트장력발생유닛(10)으로부터 도출되는 각 벨트(100)의 하중을 각 벨트(100)의 평균 하중으로 조정 가능하게 벨트(100)의 길이를 조절하는 단계를 포함한다.

우선 벨트(100)의 하중을 측정하여 각 벨트(100)의 평균 하중보다 상대적으로 높으면 벨트길이조절유닛(20)의 구동모터(400)를 동작시켜 리니어나사로드(501)를 회전시키고, 이어서 리니어 이송모듈(500)을 이동시키면서 벨트(100)를 풀어 장력이 낮아지도록 조절한다.

반대로 벨트(100)의 하중이 각 벨트(100)의 평균 하중보다 상대적으로 낮을 경우에는 구동모터(400)를 역방향으로 회전하도록 동작시켜 상기 리니어 이송모듈(500)이 벨트(100)를 당겨 장력이 높아지도록 조절한다.

또한, 하중센싱유닛(30)으로부터 측정된 벨트(100)에 걸린 하중에 대한 측정 결과와, 카메라유닛(40)으로부터 촬영된 획득 이미지 결과를 토대로 척추 및 신체의 형상 및 관절 각도의 변화를 검출할 수 있게 된다.

이후, 이러한 결과 데이터, 예컨대 수면 자세 측정 데이터와 신체적 특성 데이터에 부합하는 적어도 하나의 매트리스의 선정을 수행하게 된다. 즉, 상기 시뮬레이션 및 계산이 종료되면 저장된 결과 데이터를 이용하여 결과와 유사한 수준의 맞춤형 매트리스를 피험자에게 추천할 수 있다.

본 발명에 따른 벨트를 이용한 신체 측정 시스템 및 이를 이용한 매트리스 추천방법은 수면 시스템의 설계 또는 피험자에게 적합한 수면 시스템의 추천을 위하여 피험자의 수면자세 측정과 신체적 특성 데이터를 수집함으로써 피험자에게 적합한 최적의 수면 시스템 또는 매트리스를 추천할 수 있으며, 추천된 수면 시스템을 미리 체험할 수 있도록 수면 자세의 구현이 가능하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 벨트장력발생유닛 20 : 벨트길이조절유닛
30 : 하중센싱유닛 40 : 카메라유닛
100 : 벨트 200 : 베이스프레임
300 : 로드셀 400 : 구동모터
500 : 리니어 이송모듈 600 : 포텐셔미터
700 : 카메라부

Claims

단위벨트모듈이 폭 방향으로 다수 배치되어 구성되는, 벨트를 이용한 신체 측정 시스템으로서,
상기 단위벨트모듈은,
지면 상에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 각 양단에 설치되며, 서로 마주보는 수직판으로 형성된 서포트 프레임; 상기 수직판 사이의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 풀리 및 하부 풀리; 및 상기 상부 풀리 및 하부 풀리 상에 권취되고 양측 상기 상부 풀리 사이에서 수평으로 설치되어 피험자의 하중을 지지하는 벨트를 포함하는 벨트장력발생유닛과,
상기 벨트의 일단에 설치되며 벨트의 길이를 조절하는 벨트길이조절유닛과,
상기 벨트의 타단에 설치되며 벨트의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 하중센싱유닛을 포함하고,
피험자의 신장에 대응하여 상기 단위벨트모듈의 개수를 조절 가능하도록 상기 각 단위벨트모듈들은 서로 탈착가능하게 결합되며,
상기 벨트길이조절유닛들 및 상기 하중센싱유닛들이 연결되며, 상기 하중센싱유닛들로부터 수신된 정보로부터 피험자의 신장, 각 벨트에 걸리는 하중 및 평균 하중을 분석하여 피험자에게 맞는 매트리스를 추천하고, 상기 벨트길이조절유닛을 조절하여 추천된 매트리스를 피험자가 체험할 수 있게 하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템.
제1항에 있어서,
피험자의 측면을 관찰하여 신체 관절 각도를 측정할 수 있게 측면 카메라와, 피험자의 상부에서 신체 면적을 측정할 수 있게 하는 상부 카메라를 포함하는 카메라부와,
상기 카메라부가 장착된 카메라 프레임과
상기 카메라 프레임을 위치 이동이 가능하게 하여 신장이나 측정면적에 따라 촬영 범위를 조절할 수 있게 하는 이송레일을 포함하는 카메라 유닛을 더 포함하며,
상기 제어모듈은 상기 카메라부에서 촬영된 정보로부터 피험자의 누운 자세의 신체 관절의 각도, 신체 부위의 면적을 도출하고 매트리스 추천을 위한 정보로 활용하는 것을 특징으로 하는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 벨트길이조절유닛은,
구동모터의 회전 동력을 전달받아 정, 역방향으로 회전하는 리니어나사로드;
상기 벨트와 리니어나사로드에 연결되며 상기 리니어나사로드의 회전 동력에 의해 베이스 프레임를 이동하면서 벨트의 길이를 조절하게 설치된 리니어 이송모듈;
상기 리니어나사로드와 나란하게 설치되어 리니어 이송모듈의 수평상태를 유지하는 가이드로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트를 이용한 신체 측정 시스템
단위벨트모듈이 폭 방향으로 다수 배치되어 구성되는, 벨트를 이용한 신체 측정 시스템을 이용한 매트리스 추천 방법에 관한 것으로,
상기 단위벨트모듈은,
피험자의 신장에 대응하여 상기 단위벨트모듈의 개수를 조절 가능하도록 서로 탈착가능하게 결합되어 있으며,
지면 상에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 각 양단에 설치되며, 서로 마주보는 수직판으로 형성된 서포트 프레임; 상기 수직판 사이의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 풀리 및 하부 풀리; 및 상기 상부 풀리 및 하부 풀리 상에 권취되고 양측 상기 상부 풀리 사이에서 수평으로 설치되어 피험자의 하중을 지지하는 벨트를 포함하는 벨트장력발생유닛과,
상기 벨트의 일단에 설치되며 벨트의 길이를 조절하는 벨트길이조절유닛과,
상기 벨트의 타단에 설치되며 벨트의 장력을 측정하여 피험자의 하중을 계산하는 하중센싱유닛을 포함하되,
하중이 측정되는 단위 벨트의 모듈의 개수와 각 벨트에 걸린 하중을 측정하는 단계;
하중이 측정되는 단위 벨트 모듈의 개수를 통해 피험자의 신장을 도출하고, 각 벨트에 걸린 하중을 통해 신체 부위별 하중 분포 및 피험자의 체중을 도출하는 단계;
도출된 정보를 바탕으로 각 벨트의 평균하중을 도출하는 단계;
도출된 정보를 바탕으로 피험자에게 맞는 매트리스를 결정하는 단계;
결정된 매트리스 정보에 따라 단위벨트모듈의 벨트의 길이를 조절하여 추천된 매트리스를 체험하게 하는 단계를 포함하는 매트리스 추천 방법.
제4항에 있어서,
상기 신체 측정 시스템은, 피험자의 측면을 관찰하여 신체 관절 각도를 측정할 수 있게 측면 카메라와, 피험자의 상부에서 신체 면적을 측정할 수 있게 하는 상부 카메라를 포함하는 카메라부를 구비한 카메라 유닛을 더 포함하고,
상기 매트리스 추천 방법은 상기 카메라부에서 촬영된 정보로부터 피험자의 누운 자세의 신체 관절의 각도, 신체 부위의 면적을 도출하고 매트리스 추천을 위한 정보로 활용하는 것을 특징으로 하는 매트리스 추천 방법.