KR101842067B1 - Posture Control System using Smart Fabric - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 제어 시스템은, 각각 2 이상의 압전 센서로 구성된 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부를 포함하고, 상기 제1 척추 감지부와 제2 척추 감지부는 의자의 등받이부에 사용자의 머리 쪽 방향의 상부 척추 및 지면 방향의 하부 척추의 위치에 대응하게 배치되고, 상기 둔부 감지부와 상기 대퇴 감지부는 상기 의자의 좌석부에 등받이 방향과 그 반대 방향으로 각각 배치되는, 자세 감지 유닛; 상기 자세 감지 유닛으로부터의 측정된 압력 신호에 따른 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 판단된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 알리는, 자세 피드백 유닛을 포함한다.The present invention relates to an attitude control system using smart fibers, wherein an attitude control system according to an embodiment of the present invention includes a first vertebrae sensing part, a second vertebrae sensing part, a hip part sensing part, Wherein the first vertebrae sensing unit and the second vertebrae sensing unit are disposed on the backrest of the chair in correspondence with positions of the upper vertebrae in the head direction of the user and the lower vertebrae in the direction of the ground, Wherein the thigh detecting unit is disposed in a seat back portion of the chair respectively in a backrest direction and in a direction opposite to the backrest detecting unit; A controller for comparing the user's attitude according to the measured pressure signal from the attitude sensing unit and a preset reference attitude to determine whether the user's attitude is normal; And an attitude feedback unit for informing a user of information on the attitude of the user determined by the control unit.
Description
본 발명은 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 사용자의 자세를 정확하게 판단하여, 피드백 할 수 있는 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an attitude control system using smart fibers, and more specifically, to an attitude control system using smart fibers capable of precisely determining and feedbacking a user's attitude.
척추 관련 질환의 경우, 불안정하게 앉은 자세가 원인이 되는 경우가 많다. 척추 질환이 심각해지기 전까지는 자세를 교정하고 올바른 자세 습관을 갖게 함으로써 충분히 증상을 완화하고 치료 효과를 누릴 수 있다.In spinal-related diseases, unstable sitting postures are often the cause. Until vertebral disease is severe, correct posture and correct postural habits may be enough to alleviate symptoms and to have a therapeutic effect.
특허문헌 1의 경우 사용자의 등이 접하는 부분에 에어셀을 배치하고, 에어셀의 변화를 기반으로 사용자의 자세를 추정하고 에어셀의 공기량을 조절하여 자세를 교정하는 것에 대하여 개시하고 있다. 특허문헌 1의 경우 에어셀이 수시로 조정되어 사용자에게 불편함을 야기하고, 의자 등받이 전체에 에어셀을 부착하고 유지하여야 하므로 장치의 구조가 복잡해 지는 문제가 있다.
특허문헌 2의 경우 3차원 공간 정보를 획득하기 위해 사용자의 상체를 감싸는 착용구, 요추의 좌우 대칭축에 배치되는 제1 장치와, 이에 좌우 대칭으로 떨어져 배치되는 2개의 제2 장치를 포함한다. 특허문헌 1의 경우 사용자가 착용구를 항상 장착하여야만 측정이 가능하므로 사용이 불편하고 제약이 많다는 문제가 있었다. In the case of Patent Document 2, the first device is disposed on the left and right symmetry axes of the wearer's lumbar vertebrae which surrounds the upper body of the user to obtain the three-dimensional spatial information, and the two second devices are disposed symmetrically to the left and right. In the case of
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압전 센서가 탑재된 섬유를 활용하여 의자의 등받이부와 좌석부를 구성하므로, 다양한 구조의 의자에 적용될 수 있어 융통성이 높고, 정확한 자세 측정이 가능한 자세 제어 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a backrest and a seat portion of a chair utilizing a fiber on which a piezoelectric sensor is mounted, And to provide an attitude control system capable of measuring the force.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 항상 착용하고 있지 않아도 자세 측정이 가능한 사용자 접근성과 편의성이 뛰어난 자세 제어 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an attitude control system excellent in user accessibility and convenience that allows the attitude measurement to be performed even if the user is not always wearing it.
본 발명의 일 실시예에 따른 자세 제어 시스템은, 각각 2 이상의 압전 센서로 구성된 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부를 포함하고, 상기 제1 척추 감지부와 제2 척추 감지부는 의자의 등받이부에 사용자의 머리 쪽 방향의 상부 척추 및 지면 방향의 하부 척추의 위치에 대응하게 배치되고, 상기 둔부 감지부와 상기 대퇴 감지부는 상기 의자의 좌석부에 등받이 방향과 그 반대 방향으로 각각 배치되는, 자세 감지 유닛; 상기 자세 감지 유닛으로부터의 측정된 압력 신호에 따른 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 판단된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 알리는, 자세 피드백 유닛을 포함한다.The posture control system according to an embodiment of the present invention includes a first vertebra sensing unit, a second vertebra sensing unit, a hip portion sensing unit, and a thigh sensing unit, each of which is composed of two or more piezoelectric sensors, 2 the spine sensing part is disposed in the backrest part of the chair in correspondence with the position of the upper spine in the head direction of the user and the lower spine in the direction of the ground, and the buttock sensing part and the thigh sensing part are arranged in the seat part of the chair, Respectively, in the opposite direction; A controller for comparing the user's attitude according to the measured pressure signal from the attitude sensing unit and a preset reference attitude to determine whether the user's attitude is normal; And an attitude feedback unit for informing a user of information on the attitude of the user determined by the control unit.
상기 제어부에서, 상기 압전 센서들에 의해 감지된 압력의 세기는 사용자가 기 설정된 기준 자세로 앉았을 때의 압력을 기준으로, 측정된 압력의 세기가 상기 기준 자세에서의 압력보다 기 설정된 값 이상으로 큰 경우 강한 압력, 상기 기준 자세의 압력보다 기 설정된 값 이하로 작은 경우 약한 압력, 및 상기 강한 압력과 약한 압력 사이의 경우 중간 압력으로 나누고, 상기 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부에 대하여 강한 압력, 약한 압력 또는 중간 압력으로 표현되는 자세 패턴에 따라 측정된 사용자의 자세 패턴을 정상 자세, 주의 자세 및 위험 자세로 판단할 수 있다.In the control unit, the intensity of the pressure sensed by the piezoelectric sensors is determined based on the pressure when the user sits in the predetermined reference posture, and the intensity of the measured pressure is larger than a predetermined value A weak pressure when the pressure is lower than a preset value and an intermediate pressure when the pressure is between the strong pressure and the weak pressure; and the first spine sensing part, the second vertebra sensing part, The attitude pattern of the user measured according to the attitude pattern represented by the strong pressure, the weak pressure or the intermediate pressure with respect to the part and the thigh sensing part can be determined as the normal attitude, the attitude attitude and the attitude attitude.
상기 기준 자세는 의자의 등받이부에 사용자의 상부 척추 및 하부 척추 부분을 붙이고, 좌석부에 사용자의 두 다리를 평평하게 한 상태로 앉았을 때의 자세로서, 상기 제어부는 상기 압전 센서들에서 감지된 압력이 모두 중간 압력인 경우 정상 자세로 판단할 수 있다.Wherein the reference posture is a posture in which a user's upper vertebra and lower vertebrae portion are attached to a backrest portion of a chair and the two legs of the user are seated on the seat portion in a flat state, If all the pressures are intermediate pressure, it can be judged as a normal posture.
상기 제1 척추 감지부에서 측정된 압력은 약한 압력이고, 상기 제2 척추 감지부에서 측정된 압력은 약한 압력이며, 상기 둔부 감지부에서 측정된 압력이 중간 압력이고, 상기 대퇴 감지부에서 측정된 압력이 강한 압력인 경우, 상기 제어부는 주의 자세로 판단할 수 있다.Wherein the pressure measured by the first vertebra sensing unit is a weak pressure, the pressure measured by the second vertebra sensing unit is a weak pressure, the pressure measured by the buttock sensing unit is an intermediate pressure, If the pressure is a strong pressure, the control unit can judge it as a state of caution.
상기 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부 각각에서 2개 이상의 압전 센서들은 사용자의 척추의 좌측 및 우측 방향으로 나누어 배치되며, 상기 제1 척추 감지부 및 제2 척추 감지부에서 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 다른 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되며, 상기 둔부 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되며, 상기 대퇴 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되는 경우, 상기 제어부는 주의 자세로 판단할 수 있다.Wherein at least two piezoelectric sensors in each of the first vertebra sensing part, the second vertebra sensing part, the hip part sensing part and the thigh sensing part are divided into left and right sides of the user's spine, The piezoelectric sensor in either the left or right direction of the vertebrae sensing unit is measured at a weak pressure and the piezoelectric sensor in the other direction is measured at an intermediate pressure and the piezoelectric sensor in the one direction of the hip sensing unit measures Wherein the piezoelectric sensor in the other direction is measured with a strong pressure and the piezoelectric sensor in the one direction of the thigh sensing portion is measured with a weak pressure and when the piezoelectric sensor in the other direction is measured with a strong pressure, You can judge by posture.
상기 제어부에서, 정상 자세와 주의 자세에 대하여 대응 하는 하나 이상의 자세 패턴은 미리 설정되고, 측정된 사용자의 자세 패턴이 미리 설정된 자세 패턴들에 대응하지 않는 경우 위험 자세로 판단할 수 있다.In the control unit, at least one attitude pattern corresponding to the normal attitude and the attitude attitude is set in advance, and the attitude can be determined as a dangerous attitude when the measured attitude pattern of the user does not correspond to the predetermined attitude patterns.
상기 자세 피드백 유닛은, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제1 알림부를 포함할 수 있다.The posture feedback unit may include a first notification unit for informing the user of information on the measured posture of the user as a signal composed of at least one selected from the group consisting of a visual signal, an auditory signal, and a tactile signal.
상기 제1 알림부는 의자의 팔걸이 부에 탑재될 수 있다.The first notification unit may be mounted on the armrest of the chair.
상기 자세 피드백 유닛은, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 외부 기기에 전송하는 제1 통신부를 포함하고, 상기 사용자의 자세에 관한 정보를 수신하는 제2 통신부와, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제2 알림부를 포함하는 제1 전자 장치를 더 포함할 수 있다.The posture feedback unit includes a second communication unit that includes a first communication unit that transmits information on the measured posture of the user to an external device and receives information on the posture of the user; And a second notification unit informing the user of a signal composed of at least one selected from the group consisting of a visual signal, an auditory signal, and a tactile signal.
상기 자세 피드백 유닛은, 상기 자세 감지 유닛에서 측정된 압력 신호들을 외부 기기에 전송하는 제1 통신부를 포함하고, 상기 측정된 압력 신호들을 수신하는 제3 통신부와, 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 신호 처리부를 포함하는 제2 전자 장치를 더 포함하고, 상기 제3 통신부는 판단된 사용자의 자세 정보를 상기 자세 피드백 유닛 또는 제1 전자 장치로 전송할 수 있다.The posture feedback unit includes a third communication unit that receives the measured pressure signals and includes a first communication unit that transmits pressure signals measured by the posture sensing unit to an external device, And a signal processing unit for determining whether or not the attitude of the user is normal by comparing the first attitude information with the first attitude information and the second attitude information, wherein the third communication unit can transmit attitude information of the determined user to the attitude feedback unit or the first electronic device have.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 압전 센서가 탑재된 스마트 섬유로 의자의 등받이부와 좌석부를 구성하므로, 다양한 구조의 의자에 적용될 수 있어 융통성이 높고, 정확한 자세 측정이 가능한 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a smart fiber on which a piezoelectric sensor is mounted is configured as a backrest part and a seat part of a chair, so that it can be applied to a chair having various structures, It is possible to provide an attitude control system using smart fibers capable of accurate attitude measurement.
본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 항상 착용하고 있지 않아도 자세 측정이 가능한 사용자 접근성과 편의성이 뛰어난 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an attitude control system having excellent user accessibility and convenience, which enables the attitude measurement to be performed even if the user is not always worn.
본 발명의 일 실시예에 따르면 압전 센서들을 포함하는 스마트 섬유로 자세 감지 유닛을 구성하여, 사용자의 자세에 따른 압력을 감지하고 신호 처리 모듈을 통하여 사용자의 자세를 측정할 수 있고, 일정 시간마다 사용자에게 피드백이 가능한 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the attitude sensing unit may be constituted of smart fibers including piezoelectric sensors, the pressure according to the attitude of the user may be sensed, the attitude of the user may be measured through the signal processing module, It is possible to provide an attitude control system using smart fibers capable of feedback to the user.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 정밀한 자세 측정이 가능하고, 멀티 모달 피드백을 제공하여, 자세 교정을 유도할 수 있는 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an attitude control system capable of precise attitude measurement and providing multimodal feedback to induce attitude correction.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 제어 시스템의 정상 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 피드백 유닛과 제1 전자 장치 대하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1 전자 장치에 대하여 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a posture control system using smart fibers according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically showing a posture control system using smart fibers according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a normal posture pattern of the posture control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view schematically showing a cautious attitude pattern according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view schematically showing a risk posture pattern according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a perspective view schematically showing a cautious attitude pattern according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view schematically showing a cautious attitude pattern according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically illustrating an attitude feedback unit and a first electronic device according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a first electronic device in accordance with various embodiments of the present invention.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.These embodiments are capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the scope of the specific embodiments but includes all transformations, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the disclosure disclosed. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the embodiments of the present invention,
실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.In the embodiment, 'module' or 'sub' performs at least one function or operation, and may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of 'modules' or a plurality of 'parts' may be integrated into at least one module except for 'module' or 'module' which need to be implemented by specific hardware, and implemented by at least one processor (not shown) .
이하, 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a posture control system using smart fibers according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram schematically showing a posture control system using smart fibers according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템에 대하여 알아보자.Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, a description will be given of a posture control system using smart fibers according to a specific embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 섬유를 이용한 자세 제어 시스템은, 자세 감지 유닛, 제어부 및 자세 피드백 유닛을 포함한다.The posture control system using smart fibers according to an embodiment of the present invention includes a posture sensing unit, a control unit, and an attitude feedback unit.
상기 자세 감지 유닛은 각각 2 이상의 압전 센서로 구성된 제1 척추 감지부(11), 제2 척추 감지부(13), 둔부 감지부(21) 및 대퇴 감지부(23)를 포함한다.The posture sensing unit includes a first
본 명세서에서 “스마트 섬유”는 도 2의 빗금으로 표시된 부분을 지칭하는 것으로, 상기 자세 감지 유닛이 탑재되어 의자의 등받이 및 좌석부를 구성하는 섬유 부분을 지칭한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 의자의 등받이 및 좌석부를 자세 감지 유닛이 탑재되는 스마트 섬유 형태로 제공함으로써, 사용자가 앉는 것 만으로도 자세의 측정이 가능한 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.In the present specification, " smart fiber " refers to the hatched portion in Fig. 2, and refers to a fiber portion constituting the back portion and the seat portion of the chair on which the orientation detection unit is mounted. That is, according to one embodiment of the present invention, the backrest and the seat portion of the chair are provided in a smart fiber form in which the posture detecting unit is mounted, thereby providing an attitude control system capable of measuring the posture simply by sitting the user.
도 2의 실시예의 경우, 각각의 감지부들이 4개의 압전 센서를 구비하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 2개 이상의 압전 센서가 사용자의 척추를 기준으로 좌우 대칭되도록 구성될 수 있다.In the embodiment of FIG. 2, each of the sensing units includes four piezoelectric sensors. However, the present invention is not limited thereto, and two or more piezoelectric sensors may be configured to be symmetrical with respect to the user's spine.
도 2를 참조하면, 상기 제1 척추 감지부(11a, 11b, 12a, 12b)와 제2 척추 감지부(13a, 13b, 14a, 14b)는 의자(1)의 등받이부(10)에 사용자의 머리 쪽 방향의 상부 척추 및 지면 방향의 하부 척추의 위치에 대응하게 배치된다. 다시 말해, 제1 척추 감지부(11a, 11b, 12a, 12b)는 척추 상부의 좌측과 우측에 대응한 압력을 측정하도록 배치되고, 제2 척추 감지부(13a, 13b, 14a, 14b)는 척추 하부의 좌측과 우측에 대응하는 압력을 측정하도록 배치된다.2, the first
또한, 상기 둔부 감지부(21a, 21b, 22a, 22b)와 상기 대퇴 감지부(23a, 23b, 24a, 24b)는 상기 의자(1)의 좌석부(20)에 등받이부(10) 방향과 그 반대 방향으로 각각 배치된다. 다시 말해, 상기 둔부 감지부(21a, 21b, 22a, 22b)는 사용자의 엉덩이 부분의 좌측과 우측에 대응하는 압력을 측정하도록 배치되고, 대퇴 감지부(23a, 23b, 24a, 24b)는 허벅지 부분의 좌측과 우측에 대응하는 압력을 측정하도록 배치된다.The bumper sensing
그에 따라, 사용자가 의자(1)에 앉는 경우, 의자(1)의 등반이 부(10)에서 상부 척추와 하부 척추의 좌/우측에 대응하는 부분의 자세를 측정하고, 의자(1)의 좌석부(20)에서 둔부와 대퇴부의 좌/우측에 대응하는 부분의 자세를 측정하여 사용자의 전체 자세를 추정하여 사용자의 자세가 정상 자세인지 여부를 확인하고, 이에 대한 피드백을 할 수 있다.Accordingly, when the user sits on the
도 2의 실시예의 경우 각각의 감지부는 단일 행의 구조로 형성되는 것을 개시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 적용되는 제품의 크기에 따라 복수의 행으로 형성될 수 있음은 물론이다.In the embodiment of FIG. 2, each of the sensing units is formed to have a single row structure. However, the present invention is not limited thereto and may be formed in a plurality of rows depending on the size of the applied product.
제어부(30)는 상기 자세 감지 유닛으로부터의 측정된 압력 신호에 따른 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(30)에 의해 판단된 사용자의 자세에 관한 정보는 자세 피드백 유닛으로 전송되어 이를 사용자에게 알리도록 형성된다.The
구체적으로, 상기 제어부(30)에서는, 상기 압전 센서들에 의해 감지된 압력의 세기는 사용자가 기 설정된 기준 자세로 앉았을 때의 압력을 기준으로, 측정된 압력의 세기가 상기 기준 자세에서의 압력보다 기 설정된 값 이상으로 큰 경우 강한 압력, 상기 기준 자세의 압력보다 기 설정된 값 이하로 작은 경우 약한 압력, 및 상기 강한 압력과 약한 압력 사이의 경우 중간 압력으로 나누고, 상기 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부에 대하여 강한 압력, 약한 압력 또는 중간 압력으로 표현되는 자세 패턴에 따라 측정된 사용자의 자세 패턴을 정상 자세, 주의 자세 및 위험 자세로 판단할 수 있다.Specifically, in the
이러한 압력 단계는 제어부(20)에 연결되는 저장부(33)에 저장되어, 사용자는 매번 압력 단계를 재설정하지 않고 사용하게 할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(33)에 후술하는 자세 패턴 또는 사용자의 자세 경고 이력 등을 저장 또는 관리하도록 형성될 수 있다.This pressure step is stored in the
일 실시예에 따르면, 처음 사용시 사용자는 기준 자세로 기 설정된 시간 동안 의자(1)에 앉은 자세를 유지하여, 각 압전 센서에 대하여 사용자의 체중에 맞는 압력 단계를, 강한 압력, 중간 압력 및 약한 압력으로 나누어 조절하여 설정할 수 있다.According to one embodiment, in the first use, the user maintains the sitting position on the
그리고, 각각의 감지부에서의 측정되는 압력 패턴의 분포에 따라 사용자의 자세 패턴을 정상 자세와 위험 자세로 나누도록 형성될 수 있으며, 정상 자세나 위험 자세는 아니나 지속적으로 유지된다면 사용자의 척추에 위험 요소가 될 수 있는 주의 자세로 나누도록 형성될 수 있다.The user may be formed to divide the posture pattern of the user into a normal posture and a dangerous posture according to the distribution of the pressure pattern measured by each sensing unit. If the posture pattern is not maintained in a normal posture or a dangerous posture, It can be formed to divide into an attitude that can become an element.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 제어 시스템의 정상 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view schematically showing a normal posture pattern of the posture control system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기준 자세는 의자(1)의 등받이부(10)에 사용자의 상부 척추 및 하부 척추 부분을 붙이고, 좌석부(20)에 사용자의 두 다리를 평평하게 한 상태로 앉았을 때의 자세로서(도 8의 (a) 참조), 상기 제어부(30)는 상기 압전 센서들에서 감지된 압력이 모두 중간 압력인 경우 정상 자세로 판단할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference posture is obtained by attaching the upper and lower spine portions of the user to the
이하, 도 3 내지 도 7에서 압전 센서에서 측정되는 압력이 강한 압력인 경우 압전 센서를 “빨강”색으로 표시하였고, 측정되는 압력이 중간 압력인 경우 “주황”색으로 표시하였으며, 측정되는 압력이 약한 압력인 경우 “노랑”색으로 표시한 것이다.Hereinafter, in FIGS. 3 to 7, the piezoelectric sensor is indicated by "red" color when the pressure measured by the piezoelectric sensor is a strong pressure, "orange" when the pressure measured by the pressure sensor is intermediate pressure, In case of weak pressure, it is marked with "yellow" color.
도 3을 참조하면, 사용자가 교정이 필요 없는 소위 “바른 자세”로 등받이부(10)와 좌석부(30)에 척추 부분과 다리 부분을 전부 붙여서 앉은 경우로서, 제1 척추 감지부(11, 12), 제2 척추 감지부(13, 14), 둔부 감지부(15, 16) 및 대퇴 감지부(17, 18) 모두에서 중간 압력이 측정되는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 전체의 감지부에서 중간 압력으로 인식되는 자세 패턴의 경우 정상 자세 또는 바른 자세로 판단될 수 있다.Referring to FIG. 3, when the user sits in a so-called " right posture " in which the user does not need calibration, the spine portion and the leg portion are all stuck to the
그리고, 이러한 정상 자세는 모두 중간 압력으로 구성된 패턴을 갖고 있으므로 기준 자세로서 압전 센서들의 강한, 중간 및 약한 압력을 구분하여 기준 값을 초기에 설정하는 데에 적용될 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 체중 및 체형에 관계 없이 그에 맞춰 적용될 수 있는 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다.Since the normal posture has a pattern composed of the intermediate pressure, it can be applied to initially set the reference value by classifying the strong, medium, and weak pressures of the piezoelectric sensors as the reference posture. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an attitude control system that can be applied to the user regardless of the weight and the body shape of the user.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing a cautious attitude pattern according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 주의 자세는, 정상 자세나 위험 자세로 구분되지는 않으나 지속적으로 사용자의 근골격에 무리가 될 수 있는 자세이다. 즉, 교정이 필요한 자세이나 즉각적으로 교정을 하여야 할 필요는 없는 자세이다. 구체적으로, 대략 5분에서 10분간 유지 가능하나, 이 이상 유지하는 경우 자세 교정이 필요한 자세이다. 따라서, 이러한 주의 자세의 경우, 기 설정된 시간 동안 유지되는 것으로 확인되는 경우에만 사용자에게 피드백을 가하도록 설정될 수 있다.In the present specification, the attitude of attitude is not classified into a normal attitude and a dangerous attitude, but it is an attitude that can be irrelevant to the user's musculoskeletal system continuously. In other words, it is a posture that needs to be calibrated or that does not need to be calibrated immediately. Concretely, it is possible to hold for about 5 minutes to 10 minutes. Therefore, in the case of this attitude, it can be set to give feedback to the user only when it is confirmed to be maintained for a preset time.
도 4의 실시예의 경우, 주의 자세 패턴의 일 예로 상체를 숙인 자세(도 8의 (b) 참조)를 나타내는 사시도이다.In the case of the embodiment of Fig. 4, an example of the attitude attitude pattern is a perspective view showing an attitude in which the upper body is leaning (see Fig. 8 (b)).
상기 제어부(30)에서 측정되는 자세 패턴이 상기 제1 척추 감지부(11, 12)에서 측정된 압력은 약한 압력이고, 상기 제2 척추 감지부(13, 14)에서 측정된 압력은 약한 압력이며, 상기 둔부 감지부(15, 16)에서 측정된 압력이 중간 압력이고, 상기 대퇴 감지부에(17, 18)서 측정된 압력이 강한 압력인 경우, 상체를 숙인 자세의 자세 패턴으로 분류할 수 있고, 이 경우 주의 자세로 구분할 수 있다.The attitude pattern measured by the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing a risk posture pattern according to an embodiment of the present invention.
한편, 위험 자세는 즉각적인 교정이 필요한 자세이다. 구체적으로, 대략 5분 이하로 유지 가능한 상태로서 이 자세로 인식되는 경우 즉각적인 자세 교정이 필요하다.On the other hand, dangerous posture is an attitude that requires immediate correction. Concretely, if it is recognized that the posture can be maintained for about 5 minutes or less, immediate posture correction is required.
도 5의 경우 엉덩이 부분을 앞으로 내밀어 앉은 자세로서, 제1 척추 감지부(11, 12)에서 측정된 압력은 중간 압력이고, 제2 척추 감지부(13, 14)와 둔부 감지부(15, 16)에서 측정된 압력은 약한 압력이다. 그리고, 좌석부(20)의 단부에 배치되는 대퇴 감지부(17, 18)에서 측정된 압력은 강한 압력이다.5, the pressure measured by the first
위와 같은 자세 패턴은 제어부(30)에 미리 입력되어, 이러한 자세 패턴이 인식되는 경우 위험 자세로 판단하여 사용자에게 피드백 하도록 형성될 수 있다.The above-described attitude pattern is input to the
한편, 정상 자세의 경우 특성상 정상 자세로 볼 수 있는 패턴의 수가 매우 적다. 주의 자세의 경우, 정상 자세에서 약간 변형된 자세로서 그 패턴의 수가 정상 자세의 경우보다 많지만, 패턴의 수가 한정되어 있을 것이다. 그러나, 위험 자세의 경우는 많은 경우의 수의 자세가 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부에서 정상 자세와 주의 자세의 경우 미리 자세 패턴을 설정하여 측정되는 자세 패턴과 비교하도록 형성될 수 있다. 그러나, 위험 자세의 경우 그 자세 패턴이 다양하므로, 정상 자세와 주의 자세 패턴이 아닌 경우를 모두 위험 자세로 분류하도록 설정할 수 있다.On the other hand, in the case of a normal posture, the number of patterns that can be seen as a normal posture is very small. In the case of the attitude attitude, the number of patterns is slightly deformed in the normal attitude but is more than that in the normal attitude, but the number of patterns will be limited. However, in the case of a dangerous posture, there will be many postures. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the controller may be configured to compare the measured attitude pattern with the measured attitude pattern by setting the attitude pattern in advance in the case of the normal attitude and the attitude attitude. However, in the case of a dangerous posture, since the posture patterns thereof vary, it is possible to set both the normal posture and the case of not the attitude attitude pattern to be classified as a dangerous attitude.
따라서, 상기 제어부(30)에서는 위와 같이 위험 자세에 대응하는 패턴을 미리 설정하여 둘 수 있지만, 정상 자세와 주의 자세에 대하여 대응 하는 하나 이상의 자세 패턴은 미리 설정되고, 측정된 사용자의 자세 패턴이 미리 설정된 자세 패턴들에 대응하지 않는 경우 위험 자세로 판단하도록 제어할 수 있다.Accordingly, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자가 오른쪽 다리를 꼰 상태의 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자가 왼쪽 다리를 꼰 주의 자세 패턴을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view schematically showing a user's attitude pattern in a state in which a user's right leg is woven according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view Fig.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 의자(1)의 좌/우 양측을 구분하여 자세 패턴을 설정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the left and right sides of the
구체적으로, 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부 각각에서 2개 이상의 압전 센서들은 사용자를 기준으로 좌측 및 우측 방향으로 나누어 배치되어, 각각 우측 제1 척추 감지부(11), 좌측 제1 척추 감지부(12), 우측 제2 척추 감지부(13), 좌측 제2 척추 감지부(14), 우측 둔부 감지부(15), 좌측 둔부 감지부(16), 우측 대퇴 감지부(17) 및 좌측 대퇴 감지부(18)로 나누어 배치할 수 있다.More specifically, two or more piezoelectric sensors in each of the first vertebra sensing part, the second vertebra sensing part, the hip part sensing part, and the thigh sensing part are divided into left and right directions based on the user, The first
일 예로, 좌측 다리 또는 우측 다리를 꼰 상태로 앉은 경우, 이러한 좌측과 우측의 구별이 필요하다. 그러나, 이러한 경우의 자세는 정상 자세 또는 위험 자세로 구분되지는 않으나 일정시간 지속된다면 교정이 필요한 자세이므로 주의 자세 패턴으로 설정될 수 있다.For example, when the left leg or the right leg is seated in a lace state, it is necessary to distinguish between the left side and the right side. However, in this case, the posture is not classified as a normal posture or a dangerous posture, but if the posture is maintained for a certain period of time, it may be set as a posture pattern because the posture is necessary.
이 경우, 상기 제1 척추 감지부 및 제2 척추 감지부에서 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 다른 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되며, 상기 둔부 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되며, 상기 대퇴 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되는 경우, 상기 제어부(30)는 주의 자세로 판단할 수 있다.In this case, the piezoelectric sensor in either the left or right direction in the first vertebrae sensing unit and the second vertebrae sensing unit is measured with a weak pressure, the piezoelectric sensor in the other direction is measured with an intermediate pressure, Wherein the piezoelectric sensor in one direction is measured at an intermediate pressure, the piezoelectric sensor in the other direction is measured at a strong pressure, the piezoelectric sensor in the one direction of the thigh sensing portion is measured at a weak pressure, The
구체적으로, 도 6은 사용자가 오른쪽 다리를 꼰 상태의 자세 패턴의 경우, 사용자를 기준으로 우측 제1 척추 감지부(11)와 우측 제2 척추 감지부(13)에서 측정된 압력은 약한 압력이고, 좌측 제1 척추 감지부(12)와 좌측 제2 척추 감지부(14)에서 측정된 압력은 중간 압력으로 측정된다. 그리고, 우측 둔부 감지부(15)에서 측정된 압력이 중간 압력이고, 좌측 둔부 감지부(16)에서 측정된 압력은 강한 압력이며, 우측 대퇴 감지부(17)에서 측정된 압력은 약한 압력이고, 좌측 대퇴 감지부(18)에서 측정된 압력은 강한 압력이 된다. 그리고, 이러한 압력 분포를 갖는 자세 패턴은 주의 자세로서 분류될 것이다. Specifically, FIG. 6 shows that, in the case of the attitude pattern in which the user is lined with the right leg, the pressure measured by the right first
또한, 도 7은 사용자가 왼쪽 다리를 꼰 상태의 자세 패턴의 경우, 사용자를 기준으로 우측 제1 척추 감지부(11)와 우측 제2 척추 감지부(13)에서 측정된 압력은 중간 압력이고, 좌측 제1 척추 감지부(12)와 좌측 제2 척추 감지부(14)에서 측정된 압력은 약한 압력으로 측정된다. 그리고, 우측 둔부 감지부(15)에서 측정된 압력이 강한 압력이고, 좌측 둔부 감지부(16)에서 측정된 압력은 중간 압력이며, 우측 대퇴 감지부(17)에서 측정된 압력은 강한 압력이고, 좌측 대퇴 감지부(18)에서 측정된 압력은 약한 압력이 된다. 그리고, 이러한 압력 분포를 갖는 자세 패턴은 주의 자세로서 분류될 것이다.7, the pressure measured by the right first
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 피드백 유닛을 설명하기 위한 개략도이다. 8 is a schematic view for explaining an attitude feedback unit according to an embodiment of the present invention.
상기 자세 피드백 유닛은, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제1 알림부(31)를 포함할 수 있다.The posture feedback unit may include a
특히, 정상 자세, 주의 자세 및 위험 자세인지 여부에 따라, 다른 방식으로 사용자에게 피드백을 가할 수 있다. In particular, feedback can be provided to the user in different ways, depending on whether it is a normal posture, a cautious posture, and a dangerous posture.
도 8의 (a)의 실시예의 경우 사용자가 정상 자세로 앉아 있는 경우로서, 정상 자세의 경우 모듈에서 경고 신호가 발생하지 않는다. 그러나, 4시간 이상 앉아 있을 경우 피드백을 제공하여 사용자가 주기적으로 스트레칭을 하거나 근육을 풀도록 안내할 수 있다.In the embodiment of FIG. 8 (a), the user is seated in the normal posture, and in the case of the normal posture, no warning signal is generated in the module. However, if you are sitting for more than 4 hours, you can provide feedback to guide the user to periodically stretch or loosen the muscles.
도 8의 (b)의 실시예의 경우, 사용자가 상체를 앞으로 내민 주의 자세로 앉아 있는 경우로서, 주의 자세의 경우, 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우 교정이 필요한 자세이므로, 기 설정된 시간이 경과되면 경고 신호가 발생하게 할 수 있다. 일 예로, 5분이 될 때마다 카운트를 누적하고 누적 카운트가 2회가 되는 순간 경고 신호를 발생시키게 할 수 있다. In the case of the embodiment of FIG. 8 (b), when the user is sitting in a state in which the upper body is exited forward, and in the case of the state of attitude, Signal can be generated. For example, it is possible to accumulate counts every five minutes and generate an instantaneous warning signal when the cumulative count reaches two.
도 8의 (c)의 실시예의 경우, 사용자가 둔부를 앞으로 내민 자세로서 위험 자세로 앉아 있는 경우이다. 위험 자세의 경우, 지속 시간과 관계 없이 즉시 경고 신호를 발생시킬 수 있다. In the case of the embodiment shown in FIG. 8 (c), the user is sitting in a dangerous posture as a posture in which the user pushes the buttocks forward. In the case of a dangerous posture, a warning signal can be generated immediately regardless of the duration.
상기 경고 신호의 경우, 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 멀티 모달 신호일 수 있다. 불빛이나 그래픽 등의 시각 신호로서 디스플레이에 표시하거나, 알림음 또는 사람의 목소리와 같은 청각 신호로 알리거나, 햅틱 센서를 사용하여 진동(도 8의 (b)와 (c) 참조)과 같은 촉각 신호로 사용자에게 경고를 할 수 있다. 뿐만 아니라, 단일 신호의 경우보다 다중 신호가 인지 처리 속도가 빠르기 때문에 이들 중 하나 이상의 조합으로 구성된 멀티 모달 신호로 사용자에게 경고함으로써 사용자가 빠르게 자세를 교정하는 것을 유도할 수 있다. In the case of the warning signal, it may be a multimodal signal composed of at least one selected from the group consisting of a time signal, an auditory signal, and a tactile signal. (B) and (c) of FIG. 8) by using a haptic sensor, or by using a haptic sensor to display a visual signal such as a light or a graphic on a display, To alert the user. In addition, since the recognition speed of the multiple signals is faster than that of the single signal, the user is warned by a multimodal signal composed of at least one of them, thereby prompting the user to quickly correct the posture.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 알림부(31)는 의자(1)의 팔걸이 부에 탑재될 수 있다. 특히, 사용자를 기준으로 좌측 팔걸이에 탑재될 수 있는데, 사람은 우뇌가 공간 정보 처리 능력이 뛰어나, 좌측 부분이 경고 신호에 대한 반응이 더 빠르다. 따라서, 좌측 팔걸이에 탑재할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
한편, 자세 지속시간 또는 피드백 간격은 미리 설정되어 제공될 수 있으나, 상기 자세 피드백 유닛은 사용자가 자세 지속 시간 또는 피드백 간격을 조절할 수 있도록, 사용자 입력부를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 좌측 팔걸이에 제1 알림부(31)와 사용자 입력부를 함께 탑재하여 사용자의 조작 편이성을 도모할 수 있다. On the other hand, the posture duration or the feedback interval may be provided in advance, but the posture feedback unit may further include a user input unit so that the user can adjust the posture duration or the feedback interval. Specifically, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 9 is a schematic diagram illustrating a first electronic device according to an embodiment of the present invention.
상기 자세 피드백 유닛은, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 외부 기기에 전송하는 제1 통신부(35)를 포함할 수 있다.The posture feedback unit may include a first communication unit (35) that transmits information on the measured posture of the user to an external device.
일 실시예에 따르면, 제어부(30)에서 사용자의 자세에 관한 정보를 제1 통신부(35)에 전송하고, 이를 외부의 제1 전자 장치(일 예로, 컴퓨터(43a) 또는 이동 통신 단말기(44a))에서 수신하여 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리도록 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
즉, 상기 제1 전자 기기는 제1 통신부(35)로부터 통신하는 제2 통신부(41)와 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제2 알림부(43)를 포함할 수 있다. That is, the first electronic device includes a
그에 따라, 컴퓨터 또는 이동 통신 단말기와 연동하여 디스플레이에 현재 사용자의 자세를 그래픽으로 표현하고, 소리를 발생시키거나, 진동을 발생시키도록 형성될 수 있다. Accordingly, it can be formed to graphically represent the current user's posture on the display, generate sound, or generate vibration in cooperation with the computer or the mobile communication terminal.
뿐만 아니라, 피드백을 위한 신호의 주기, 종류, 크기 등을 제1 전자 장치(40)를 통하여 수행하게 할 수도 있다. In addition, it is also possible to cause the first
상기 제1 전자 장치(40)는 의자에 탑재되는 제1 알림부 및 사용자 입력부와 함께 작동하도록 구성될 수 있으며, 기본적으로 의자 팔걸이부에서 경고 신호를 발생시키거나 신호 주기를 설정할 수 있고, 제1 전자 장치(40)에서도 연동을 통하여 함께 조절이 가능하도록 구성할 수 있다.The first
그리고, 상기 자세 피드백 유닛은, 상기 자세 감지 유닛에서 측정된 압력 신호들을 외부 기기에 전송하는 제1 통신부(35)를 포함하고, 상기 측정된 압력 신호들을 수신하는 제3 통신부(51)와, 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 신호 처리부(53)를 포함하는 제2 전자 장치(50)를 더 포함할 수 있다.The posture feedback unit includes a first communication unit (35) for transmitting the pressure signals measured by the posture sensing unit to an external device, a third communication unit (51) for receiving the measured pressure signals, And a
즉, 의자에는 압전 센서들로부터의 신호를 수신하여 제1 통신부(35)와 제3 통신부(51)를 통해 외부의 제2 전자 장치(50)로 보내고, 제2 전자 장치(50)의 신호 처리부(53)에서 자세 패턴을 분석하고, 피드백 신호를 전송하도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 최소한의 부품만을 의자에 탑재하게 할 수 있고, 하나의 제2 전자 장치(50)로 복수의 의자들을 제어하게 할 수도 있다.That is, the chair receives signals from the piezoelectric sensors and sends them to the external second
상기 제2 전자 장치(50)와 제1 전자 장치(40)는 동일한 장치 내에서 구현될 수도 있으나, 별도의 장치로도 구현될 수도 있다. 따라서, 제3 통신부(35)는 상기 제3 통신부는 판단된 사용자의 자세 정보를 상기 자세 피드백 유닛 또는 제1 전자 장치(50)로 전송하여, 의자 자체에서 경고 신호를 보내거나 별도의 단말기를 통하여 경고 신호를 보내도록 형성할 수 있다. The second
본 발명의 다양한 실시예에 따르면 압전 센서가 탑재된 섬유를 활용하여 의자의 등받이부와 좌석부를 구성하므로, 다양한 구조의 의자에 적용될 수 있어 융통성이 높고, 사용자의 체중과 체형에 맞는 압력 설정을 통하여 정확한 자세 측정이 가능한 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, since the backrest portion and the seat portion of the chair are formed by using the fiber loaded with the piezoelectric sensor, it can be applied to various types of chairs and has high flexibility. It is possible to provide an attitude control system capable of measuring an accurate attitude.
또한, 사용자가 항상 착용하고 있지 않아도, 앉아있는 것만으로도 자세 측정이 가능하므로 사용자 접근성과 편의성이 뛰어난 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다. In addition, since the posture can be measured even if the user is not always wearing the seat, it is possible to provide an attitude control system excellent in user accessibility and convenience.
그리고, 일정 시간마다 사용자에게 피드백이 가능하고, 멀티 모달 피드백을 제공하여, 효과적으로 자세 교정을 유도할 수 있는 자세 제어 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 스마트 기기와 센서 기술을 사용하여 일상에서 수집되는 데이터를 사용하여 사용자의 건강을 관리하는 데에 사용할 수 있다. 사용자의 자세 관리를 통하여 질병의 효과적인 치료와 예방을 수행하여 건강관리장치로서의 역할을 수행할 수도 있다.Also, it is possible to provide an attitude control system capable of feedback to a user at predetermined time intervals and providing multimodal feedback, thereby effectively inducing posture correction. It can also be used to manage user health by using data gathered from everyday using smart devices and sensor technology. It is possible to perform effective treatment and prevention of disease through user's posture management and play a role as a health care device.
1: 의자
10: 등받이부
11a, 11b, 12a, 12b: 제1 척추 감지부
13a, 13b, 14a, 14b: 제2 척추 감지부
20: 좌석부
21a, 21b, 22a, 22b: 둔부 감지부
23a, 23b, 24a, 24b: 대퇴 감지부1: Chair
10:
11a, 11b, 12a, 12b:
13a, 13b, 14a, 14b:
20:
21a, 21b, 22a, 22b:
23a, 23b, 24a, 24b:
Claims (10)
상기 자세 감지 유닛으로부터의 측정된 압력 신호에 따른 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 제어부; 및
상기 제어부에 의해 판단된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 알리는, 자세 피드백 유닛을 포함하고,
상기 제어부에서, 상기 압전 센서들에 의해 감지된 압력의 세기는 사용자가 기 설정된 기준 자세로 앉았을 때의 압력을 기준으로, 측정된 압력의 세기가
상기 기준 자세에서의 압력보다 기 설정된 값 이상으로 큰 경우 강한 압력, 상기 기준 자세의 압력보다 기 설정된 값 이하로 작은 경우 약한 압력, 및 상기 강한 압력과 약한 압력 사이의 경우 중간 압력으로 나누고,
상기 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부에 대하여 강한 압력, 약한 압력 또는 중간 압력으로 표현되는 자세 패턴에 따라 측정된 사용자의 자세 패턴을 정상 자세, 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우 교정이 필요한 주의 자세 및 즉시 교정이 필요한 위험 자세로 판단하고,
상기 기준 자세는 정상 자세로서, 상기 압전 센서들에서 감지된 압력이 모두 중간 압력인 경우 정상 자세로 판단하며,
상기 자세 피드백 유닛은, 상기 정상 자세의 경우 경고 신호를 발생시키지 않고, 상기 주의 자세의 경우 기 설정된 시간이 경과하면 경고 신호를 발생시키며, 상기 위험 자세의 경우 즉시 경고 신호를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
Wherein the first vertebrae sensing unit and the second vertebrae sensing unit each include a first vertebrae sensing unit, a second vertebrae sensing unit, a buttock sensing unit and a thigh sensing unit, each of which is composed of at least two piezoelectric sensors, And the hindquarter sensing unit and the hindquarter sensing unit are respectively disposed in the seat portion of the chair in a direction opposite to the direction of the backrest portion, respectively;
A controller for comparing the user's attitude according to the measured pressure signal from the attitude sensing unit and a preset reference attitude to determine whether the user's attitude is normal; And
And an attitude feedback unit for informing a user of information on the attitude of the user determined by the control unit,
In the control unit, the intensity of the pressure sensed by the piezoelectric sensors is determined based on the pressure when the user sits in the predetermined reference posture,
A weak pressure when the pressure in the reference posture is smaller than a predetermined value and an intermediate pressure in the case of the strong pressure and the weak pressure,
A posture pattern of the user measured according to an attitude pattern represented by a strong pressure, a weak pressure, or an intermediate pressure with respect to the first vertebra sensing part, the second vertebra sensing part, the hip part sensing part, , It is judged that the attitude required for calibration and the dangerous posture for which correction is necessary immediately,
The reference posture is a normal posture, and when the pressures sensed by the piezoelectric sensors are all intermediate pressures,
The posture feedback unit generates an alarm signal when a predetermined time elapses in the case of the attitude posture and immediately generates an alarm signal in the case of the dangerous posture without generating a warning signal in the case of the normal posture Attitude control system that features.
상기 기준 자세는 의자의 등받이부에 사용자의 상부 척추 및 하부 척추 부분을 붙이고, 좌석부에 사용자의 두 다리를 평평하게 한 상태로 앉았을 때의 자세인 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the reference posture is a posture in which the upper spine and the lower vertebrae portion of the user are attached to the backrest portion of the chair and the user's two legs are seated on the seat portion in a flat state.
상기 제1 척추 감지부에서 측정된 압력은 약한 압력이고,
상기 제2 척추 감지부에서 측정된 압력은 약한 압력이며,
상기 둔부 감지부에서 측정된 압력이 중간 압력이고,
상기 대퇴 감지부에서 측정된 압력이 강한 압력인 경우,
상기 제어부는 주의 자세로 판단하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the pressure measured by the first vertebrae sensing unit is a weak pressure,
The pressure measured by the second vertebra sensing unit is a weak pressure,
Wherein the pressure measured by the buttock sensing unit is an intermediate pressure,
When the pressure measured by the thigh sensing portion is a strong pressure,
Wherein the control unit determines that the user is in a state of attitude.
상기 제1 척추 감지부, 제2 척추 감지부, 둔부 감지부 및 대퇴 감지부 각각에서 2개 이상의 압전 센서들은 사용자의 척추의 좌측 및 우측 방향으로 나누어 배치되며,
상기 제1 척추 감지부 및 제2 척추 감지부에서 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 다른 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되며,
상기 둔부 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 중간 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되며,
상기 대퇴 감지부의 상기 한 방향의 압전 센서는 약한 압력으로 측정되고, 상기 다른 방향의 압전 센서는 강한 압력으로 측정되는 경우,
상기 제어부는 주의 자세로 판단하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The two or more piezoelectric sensors in each of the first vertebra sensing unit, the second vertebra sensing unit, the buttock sensing unit and the thigh sensing unit are divided into left and right sides of the user's spine,
The piezoelectric sensor in one of the left and right directions in the first and second vertebrae sensing units is measured at a weak pressure and the piezoelectric sensor in the other direction is measured at an intermediate pressure,
The piezoelectric sensor in the one direction of the hip portion sensing portion is measured at an intermediate pressure, the piezoelectric sensor in the other direction is measured at a strong pressure,
Wherein the piezoelectric sensor in the one direction of the thigh sensing portion is measured with a weak pressure and the piezoelectric sensor in the other direction is measured with a strong pressure,
Wherein the control unit determines that the user is in a state of attitude.
상기 제어부에서, 정상 자세와 주의 자세에 대하여 대응 하는 하나 이상의 자세 패턴은 미리 설정되고, 측정된 사용자의 자세 패턴이 미리 설정된 자세 패턴들에 대응하지 않는 경우 위험 자세로 판단하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein at least one attitude pattern corresponding to the normal attitude and the attitude attitude is set in advance in the control unit, and when the measured attitude pattern of the user does not correspond to the set attitude patterns, system.
상기 자세 피드백 유닛은,
측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제1 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The posture feedback unit includes:
And a first notification unit for informing the user of information on the measured posture of the user as a signal composed of at least one selected from the group consisting of a visual signal, an auditory signal, and a tactile signal.
상기 제1 알림부는 의자의 팔걸이 부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the first notification unit is mounted on the armrest portion of the chair.
상기 자세 피드백 유닛은, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 외부 기기에 전송하는 제1 통신부를 포함하고,
상기 사용자의 자세에 관한 정보를 수신하는 제2 통신부와, 측정된 사용자의 자세에 관한 정보를 사용자에게 시각 신호, 청각 신호 및 촉각 신호로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 신호로 알리는 제2 알림부를 포함하는 제1 전자 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the posture feedback unit includes a first communication unit for transmitting information on the measured posture of the user to an external device,
A second communication unit for receiving information on the posture of the user and a second notification unit for informing the user of the information about the measured posture of the user as a signal composed of at least one selected from the group consisting of a visual signal, Wherein the first electronic device includes a first electronic device.
상기 자세 피드백 유닛은, 상기 자세 감지 유닛에서 측정된 압력 신호들을 외부 기기에 전송하는 제1 통신부를 포함하고,
상기 측정된 압력 신호들을 수신하는 제3 통신부와, 사용자의 자세와 기 설정된 기준 자세를 비교하여 사용자의 자세가 정상인지 여부를 판단하는 신호 처리부를 포함하는 제2 전자 장치를 더 포함하고,
상기 제3 통신부는 판단된 사용자의 자세 정보를 상기 자세 피드백 유닛 또는 제1 전자 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 시스템.10. The method of claim 1 or 9,
Wherein the posture feedback unit includes a first communication unit for transmitting the pressure signals measured by the posture sensing unit to an external device,
A third communication unit for receiving the measured pressure signals; and a second electronic device including a signal processor for comparing a user's attitude with a predetermined reference attitude to determine whether the user's attitude is normal,
And the third communication unit transmits the determined posture information of the user to the posture feedback unit or the first electronic device.
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