KR101869288B1 - System for posture correction and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자세 교정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 장시간 좌식 생활로 인하여 사용자 자신도 몰랐던 자세를 실시간으로 파악하여 자세를 교정할 수 있도록 하는 자세 교정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
상술한 바에 의하면, 제품을 사용한 시간 자료를 수집하여 시각화하고 이를 기반으로 자세 불량을 교정할 수 있도록 유도할 수 있고, 자세를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a posture correcting system and a method thereof, and more particularly, to a posture correcting system and a method for correcting a posture by grasping an attitude that the user himself or herself has not known due to his /
According to the above description, the time data using the product can be collected and visualized, and it is possible to induce the user to correct the posture defects based on the visual data, and the posture correction can be guided by the break time and vibration notification .

Description

자세 교정 시스템 및 그 방법{System for posture correction and method therefor}System for posture correction and method therefor

본 발명은 자세 교정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장시간 좌식 생활로 인하여 사용자 자신도 몰랐던 자세를 실시간으로 파악하여 자세를 교정할 수 있도록 하는 자세 교정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a posture correcting system and a method thereof, and more particularly, to a posture correcting system and method for grasping an attitude that a user himself /

현대인들은 대부분의 시간을 의자에서 보내게 된다. 장시간 좌식 생활을 하면서 생기는 부적절한 자세와 자세에 안좋은 습관으로 인한 디스크, 오십견 등으로 건강상 문제가 생길 수 있다.Modern people spend most of their time in their chairs. There may be health problems due to improper posture and bad habits caused by a long time sitting on the left side, such as discs and frozen teeth.

바른 자세는 몸을 전, 후, 좌, 우, 앞, 뒤 그 어느 한 곳으로도 삐뚤어져 있지 않은 상태를 말하는 반면, 나쁜 자세는 중력이 신체의 어떤 부위에 집중되거나 한쪽으로만 쏠리는 자세를 의미한다.A right posture refers to a state in which the body is not twisted to any position before, after, left, right, front, or back, while a bad posture refers to an attitude in which gravity is concentrated on a part of the body or only to one side .

종래, 한국공개특허 제2011-0135165호에 의하면, 주기적으로 기울기를 측정하고, 측정된 기울기 데이터를 분석하여 사용자의 자세불량 여부를 판단하며, 자세 불량으로 판단된 경우 이를 사용자에게 알려주는 제1 장치, 및 제1 장치의 제어에 따라 주기적으로 기울기를 측정하여 측정된 기울기 데이터를 제1 장치로 전송하는 제2 장치를 포함한다.According to Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0135165, a first device that periodically measures a tilt, analyzes the measured tilt data to determine whether the user is in a bad posture, And a second device for periodically measuring the tilt according to the control of the first device and transmitting the measured tilt data to the first device.

종래에는 자세의 불량 유무를 파악할 수 있으나 자세가 어떻게 잘못된 것인지 그리고 어떻게 자세를 교정해야 하는지 등의 정보를 알 수 없는 문제점이 있다.
Conventionally, it is possible to know whether or not the posture is bad, but there is a problem that it is difficult to know the information such as how the posture is wrong and how to correct the posture.

본 발명의 목적은 전술한 점들을 감안하여 안출된 것으로, 장시간 좌식 생활로 인하여 사용자 자신도 몰랐던 자세를 실시간으로 파악하며, 해당 제품을 사용한 시간 자료를 수집하여 시각화하고 이를 기반으로 자세 불량을 교정할 수 있도록 유도하는 자세 교정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for capturing and visualizing time data using a product in real time, And a method of the same.

다른 목적은 자세를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하는 자세 교정 시스템 및 그 방법을 제공함에도 있다.
Another object of the present invention is to provide a posture correcting system and method for correcting a posture in real time and inducing a posture correction by a break time and vibration notification.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 자세 교정 시스템은 복수의 센서로 압력을 감지하는 감지부(100), 상기 감지부의 감지신호를 좌표상에 맵핑하는 센서 맵핑부(200), 상기 센서 맵핑부를 통해 맵핑된 점의 중심점을 연산하는 연산부(300), 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화로 자세상태를 비교분석하는 분석부(400)를 포함할 수 있다.In order to accomplish the above object, a posture correcting system includes a sensor 100 for sensing pressure by a plurality of sensors, a sensor mapping unit 200 for mapping a sensing signal of the sensing unit on a coordinate system, An operation unit 300 for calculating a center point of the point, and an analysis unit 400 for comparing and analyzing the posture with a predetermined reference point and a change of the center point.

바람직하게 감지부(100)는 의자에 탈부착 가능한 방석 형태이고, 압력 감지 전도성 필름, 스펀지, 구리 테이프로 이루어지는 센서 모듈이 다수 개로 결합될 수 있다.Preferably, the sensing unit 100 is a cushion type detachably attachable to a chair, and a plurality of sensor modules including a pressure-sensitive conductive film, a sponge, and a copper tape may be combined.

또한 바람직하게 연산부(300)는 감지부에서 일정 값을 감지한 감지신호의 x,y좌표의 총합과 감지한 센서들의 개수를 이용하여 자세 상태를 파악하기 위한 중심점 좌표를 연산할 수 있다.Also, the calculating unit 300 may calculate the center point coordinates for grasping the posture state by using the sum of the x and y coordinates of the sensed signal sensed by the sensing unit and the number of sensed sensors.

또한 바람직하게 분석부(400)는 상기 중심점에 대한 사용자별 기준점을 설정하는 기준점 설정모듈(410)과, 사용자별 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화를 거리로 연산하여 자세상태를 비교분석하는 자세분석모듈(420)을 포함할 수 있다.Preferably, the analyzing unit 400 further includes a reference point setting module 410 for setting a user-specific reference point for the center point, a posture analyzing unit 420 for calculating a distance between the predetermined reference point and the center point, Module 420, as shown in FIG.

그리고 분석부의 데이터를 시각화하여 모바일 어플리케이션 및 html5을 지원하는 브라우저에서 확인이 가능하도록 하는 시각화부(500)와 분석부(400)의 데이터를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하는 진동알림부(600)를 더 포함할 수 있다.Then, the visualization unit 500 visualizes the data of the analysis unit and enables the browser to support the mobile application and html5, and the data of the analysis unit 400 in real time to induce the posture correction by the break time and vibration notification And may further include a vibration notification unit 600.

한편, 자세 교정 시스템을 이용한 자세 교정방법은 (a) 자세 교정 시스템의 서버(700)가 감지부의 압력을 감지한 결과를 수집하는 단계; (b) 상기 서버(700)가 상기 감지부에서 감지한 감지신호를 좌표상에 맵핑하도록 하는 단계; (c) 상기 서버가 상기 맵핑된 점의 중심점을 연산하도록 하는 단계; 및 (d) 상기 서버가 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화로 자세상태를 비교분석하도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the posture correction method using the posture correction system includes (a) collecting a result of sensing the pressure of the sensing unit by the server 700 of the posture correction system; (b) mapping the sensing signal sensed by the sensing unit to coordinates on the server; (c) causing the server to calculate a center point of the mapped point; And (d) causing the server to compare and analyze the posture with a predetermined reference point and a change of the center point.

바람직하게 제 (c) 단계는 감지부에서 일정 값을 감지한 감지신호의 x,y좌표의 총합과 감지한 센서들의 개수를 이용하여 중심점 좌표를 연산하는 단계인 것을 특징으로 한다.Preferably, step (c) is a step of calculating the center point coordinates using the sum of the x and y coordinates of the sensing signal sensing the constant value in the sensing unit and the number of sensed sensors.

또한 제 (d) 단계에서 서버가 중심점에 대한 사용자별 기준점을 설정하도록 하는 단계; 및 사용자별 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화를 거리로 연산하여 자세상태를 비교분석하도록 하고, 이러한 제 (d) 단계 이후에 서버가 분석부의 데이터를 시각화하여 모바일 어플리케이션 및 html5을 지원하는 브라우저에서 확인이 가능하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.Setting a user-specific reference point for a center point in a step (d); The server analyzes the data of the analysis unit after the step (d), and confirms the data in the browser supporting the mobile application and html5 In the case of the present invention.

그리고 제 (d) 단계 이후에, 서버가 분석부의 데이터를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.And after the step (d), the server may grasp the data of the analysis unit in real time and induce the posture correction by the break time and vibration notification.

상술한 바에 의하면, 제품을 사용한 시간 자료를 수집하여 시각화하고 이를 기반으로 자세 불량을 교정할 수 있도록 유도할 수 있고, 자세를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도할 수 있는 효과가 있다.
According to the above description, the time data using the product can be collected and visualized, and it is possible to induce the user to correct the posture defects based on the visual data, and the posture correction can be guided by the break time and vibration notification .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 전체 시스템 구성을 간략하게 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 자세 교정 솔루션 하드웨어 구성을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방석에 들어가는 감지부의 센서 구성을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방석에 들어가는 감지부의 센서 구성을 배열한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정시스템을 구현한 실시예이다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예에 따른 제품을 사용하는 사용자의 자세에 따른 결과를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방법의 전체 흐름도이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a posture correcting system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an overall system configuration of a posture correcting system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is an exemplary view illustrating a hardware configuration of a posture correction solution in a posture correction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating an example of a sensor configuration of a sensing unit for entering a posture correction cushion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of a sensor configuration of a sensing unit that enters a posture correcting cushion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an embodiment of a posture correction system according to an embodiment of the present invention.
7 to 9 are illustrations showing results according to the attitude of the user using the product according to the present embodiment.
10 is an overall flowchart of a posture correction method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

이하, 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 구성 예시도이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a posture correcting system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템은 감지부(100), 센서 맵핑부(200), 연산부(300), 분석부(400), 시각화부(500), 진동알림부(600), 서버(700)를 포함할 수 있다.1, a posture correcting system according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit 100, a sensor mapping unit 200, an operation unit 300, an analysis unit 400, a visualization unit 500, A vibration notification unit 600, and a server 700. [

감지부(100)는 복수의 센서로 압력을 감지하는 구성이다. 이러한 감지부(100)는 의자에 탈부착 가능한 방석 형태를 갖고, 압력 감지 전도성 필름, 스펀지, 구리 테이프로 이루어지는 센서 모듈이 다수 개로 결합될 수 있다. 본 실시예에서는 64개의 센서 모듈이 방석 내부로 연결되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌 바, 방석의 형태와 종류에 따라 변형이 가능하다.
The sensing unit 100 is configured to sense pressure by a plurality of sensors. The sensing unit 100 has a cushion shape detachably attachable to a chair, and a plurality of sensor modules including a pressure-sensitive conductive film, a sponge, and a copper tape may be coupled. In the present embodiment, 64 sensor modules are connected to the inside of the cushion. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to modify the shape and the type of the cushion.

센서 맵핑부(200)는 감지부의 감지신호를 좌표상에 맵핑하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 센서 맵핑부(200)는 여러 가지 연산을 위해 다수개의 센서들을 좌표상에 맵핑한다.
The sensor mapping unit 200 may perform a function of mapping the sensing signal of the sensing unit on coordinates. The sensor mapping unit 200 maps a plurality of sensors on coordinates for various operations.

연산부(300)는 센서 맵핑부(200)를 통해 맵핑된 점의 중심점을 연산하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 연산부(300)는 감지부(100)에서 일정 값을 감지한 감지신호의 x,y좌표의 총합과 감지한 센서들의 개수를 이용하여 중심점 좌표를 연산할 수 있는 구성이다.
The operation unit 300 may perform a function of calculating a center point of a mapped point through the sensor mapping unit 200. The operation unit 300 can calculate the coordinates of the center point by using the sum of the x and y coordinates of the sensed signal sensed by the sensing unit 100 and the number of sensed sensors.

분석부(400)는 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화로 자세상태를 비교분석할 수 있는 구성이다. 이러한 기능을 수행하기 위한 분석부는 기준점 설정모듈(410), 자세분석모듈(420)을 포함할 수 있다.The analysis unit 400 is configured to be able to compare and analyze the posture state by a predetermined reference point and a change of the center point. The analysis unit for performing such a function may include a reference point setting module 410 and a posture analysis module 420.

기준점 설정모듈(410)은 연산부를 통해 연산되는 중심점에 대한 사용자별 기준점을 설정하는 구성이다. 여기서, 사용자별 기준점 설정은 사용자별로 앉는 사람의 초기 바른 자세를 설정하여 입력되는 중심점을 기준점으로 설정할 수 있다.The reference point setting module 410 is a configuration for setting a user-specific reference point with respect to the center point calculated through the operation unit. Here, the setting of the reference point for each user can be set as a reference point by setting the initial correct posture of the person who seats according to the user.

자세분석모듈(420)은 기준점 설정모듈의 사용자별 기설정된 기준점과 연산부의 중심점 변화를 거리로 연산하여 자세상태를 비교분석하는 기능을 수행할 수 있다.
The posture analyzing module 420 may perform a function of comparing the reference point for each user of the reference point setting module and the change of the center point of the calculating unit as a distance to compare and analyze the posture.

시각화부(500)는 분석부의 데이터를 시각화하여 모바일 어플리케이션 및 html5을 지원하는 브라우저에서 확인이 가능하도록 하는 구성이다.
The visualization unit 500 visualizes the data of the analysis unit and makes it possible to check the data in the browser supporting the mobile application and html5.

진동알림부(600)는 분석부(400)의 데이터를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하는 구성이다.
The vibration notification unit 600 is configured to grasp the data of the analysis unit 400 in real time and to induce the posture correction by the break time and vibration notification.

서버(700)는 제품(방석형태로 제작된 감지부, 센서 맵핑부, 연산부, 분석부)으로부터 네트워크를 통해 수신한 값을 정제하고 자체 알고리즘을 통해 분석하여 분석한 데이터를 웹이나 앱을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다. 서버에 의한 자체 알고리즘에 대한 자세 교정방법을 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The server 700 refines the values received through the network from a product (a sensing unit, a sensor mapping unit, an operation unit, and an analysis unit) formed in the form of a cushion, analyzes data analyzed through its own algorithm, . A posture correction method for a self-algorithm by the server will be described with reference to FIG.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방법의 전체 흐름도이다.10 is an overall flowchart of a posture correction method according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 자세 교정 시스템의 서버(700)는 감지부(100)의 압력을 감지한 결과를 수집하도록 한다(a).As shown in FIG. 10, the server 700 of the posture correcting system collects the result of sensing the pressure of the sensing unit 100 (a).

다음으로 서버(700)는 감지부(100)에서 감지한 감지신호를 좌표상에 맵핑하도록 한다(b).Next, the server 700 maps the sensing signals sensed by the sensing unit 100 on the coordinates (b).

다음으로 서버(700)는 제 (b) 단계에서 맵핑된 점의 중심점을 연산하도록 한다(c). 이러한 (c)단계는 감지부에서 일정 값을 감지한 감지신호의 x,y좌표의 총합과 감지한 센서들의 개수를 이용하여 중심점 좌표를 연산할 수 있다.Next, the server 700 calculates the center point of the mapped point in step (b) (c). In the step (c), the coordinates of the center point may be calculated using the sum of the x and y coordinates of the sensing signal that senses the constant value in the sensing unit and the number of sensed sensors.

다음으로 서버(700)는 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화로 자세상태를 비교분석하도록 한다(d). Next, the server 700 compares and analyzes the posture with a preset reference point and a change of the center point (d).

여기서, (d)단계에서 서버(700)는 중심점에 대한 사용자별 기준점을 설정하도록 하는 단계와, 사용자별 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화를 거리로 연산하여 자세상태를 비교분석하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.In step (d), the server 700 includes a step of setting a user-specific reference point for the center point, and a step of comparing and analyzing the posture state by calculating the change of the predetermined reference point and the center point for each user can do.

(d) 단계 이후에, 서버(700)는 분석부(400)의 데이터를 시각화하여 모바일 어플리케이션 및 html5을 지원하는 브라우저에서 확인이 가능하도록 할 수 있고, 분석부의 데이터를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하도록 할 수 있다.
After step (d), the server 700 can visualize the data of the analysis unit 400 and make it possible to check the data in the browser supporting the mobile application and html5, The vibration alert can be used to induce posture correction.

다음은 도 2 내지 도 7을 참조하여 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 전체 시스템 구성을 간략하게 나타낸 예시도이다. Hereinafter, the configuration will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7. FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an overall system configuration of a posture correcting system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 사용되는 구성으로서, 무선네트워크를 통해 접속되어 데이터를 전송하는데, 이러한 무선네트워크를 이용하여 사용자 스마트폰 어플리케이션(App)을 통해 제품(ex: 자세교정 방석)에서 수집되는 데이터를 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2, a configuration to be used in an embodiment of the present invention is a system in which data is transmitted through a wireless network and is transmitted through a user smart phone application (App) Posture correction cushion).

제품에서 수집되는 데이터 및 정보를 서버로 보내어 데이터베이스(Mongo DB)를 이용해 데이터 수집을 진행하고, 이것을 활용하는 방법을 구성하여 서비스를 제공할 수 있다.
Data and information collected by the product can be sent to the server, data can be collected using the database (Mongo DB), and services can be provided by configuring a method of utilizing the data.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템의 자세 교정 솔루션 하드웨어 구성을 나타낸 예시도이다. 각 센서모듈이 어떻게 멀티플렉서와 연결되고 멀티플렉서들이 다시 아두이노 메가에 연결되는지 보여주고 있다. 최종적으로는 라즈베리파이3에 연결되어 서비스를 제공할 수 있다.3 is an exemplary view illustrating a hardware configuration of a posture correction solution in a posture correction system according to an embodiment of the present invention. It shows how each sensor module is connected to the multiplexer and the multiplexers are connected back to the adapter. Finally, the service can be connected to Raspberry Pie 3.

도 3에 도시된 바와 같이, 각 멀티플렉서들은 1개의 아날로그 핀, 3개의 디지털핀, 1개의 5V 전원, 3개의 GND로 들어가게 된다. 멀티플렉서 1개당 8개의 아날로그값을 받을 수 있다. 이러한 밀터플렉서가 총 8개로 구성되고 최종적으로는 64개의 아날로그 신호를 받을 수 있는 회로가 형성된다. 또한 각 멀티플렉서들의 입력신호 값에 10K 고정저항기를 달아 센서값을 입력받을 수 있는 준비를 하는 곳으로, 멀티플렉서 1개 당 8개의저항이 붙게 되어 총 64개의 저항기가 현재 회로에 있다. 센서모듈의 각 센서들은 저항기 1개에 매핑이 되며 센서의 또 다른 선은 5V의 핀에 매핑되어 센서를 작동할 수 있게 하였다.As shown in FIG. 3, each multiplexer enters one analog pin, three digital pins, one 5V power supply, and three GNDs. You can receive 8 analog values per multiplexer. A total of eight of these milltaplexers are formed and finally a circuit capable of receiving 64 analog signals is formed. In addition, each multiplexer is equipped with a 10K fixed resistor to the input signal value to prepare to receive the sensor value. There are 8 resistors per multiplexer, so a total of 64 resistors are present in the circuit. Each sensor in the sensor module is mapped to one resistor and the other line of the sensor is mapped to a pin of 5V to enable the sensor to operate.

자세 교정 솔루션 하드웨어 구성과 알고리즘과 관련하여, 본 발명의 일실시예에서 사용되는 디바이스 중 Raspberry Pi, Arduino mega 2560 R3(이하 'Arduino'), 센서들(일부)의 관계를 도 3에 나타내었다.The relationship between Raspberry Pi, Arduino mega 2560 R3 (hereinafter, referred to as 'Arduino') and sensors (part of the devices used in one embodiment of the present invention with respect to the posture correction solution hardware configuration and algorithm) is shown in FIG.

본 실시예에 따른 자세 교정 시스템의 제품은 도 2의 빨간색 바운더리이며 64개의 센서, Arduino, 라즈베리파이3로 이뤄진 IOT 디바이스이다. 64개의 센서가 아두이노로 아날로그 값을 전달하면 아두이노 메가에서 0~1023사이의 디지털 값으로 변환하고, 이 데이터를 시리얼 통신을 이용하여 라즈베리파이3로 전달한다. 서버에서는 이 데이터들을 이용하여 외부에 있는 몽고디비에 축적하거나 사용자에게 현재 자세를 제공할 수 있다.The product of the posture correcting system according to the present embodiment is the red boundary of FIG. 2 and is an IOT device composed of 64 sensors, Arduino, and Raspberry Pi 3. When 64 sensors transmit analog values to Arduino, the Arduino Mega converts them to digital values between 0 and 1023 and transfers the data to Raspberry Pi 3 using serial communication. The server can use these data to accumulate in an external Mongolian database or to provide the user with the current posture.

또한 자세 교정 시스템의 제품 내부에서는 Arduino(아두이노)와 라즈베리파이3 사이에 시리얼 통신을 이용해서 데이터를 받고 무선 네트워크를 통해 각 사용자가 사용할 수 있게 된다. 같은 네트워크 내에 있는 기기들은 라즈베리파이3 웹 서버에 접속하여 현재의 자세, 각종 리포팅을 받을 수 있게 되고, 유무선 공유기를 통해 인터넷에 접속된 라즈베리파이3는 서버로 측정값을 보낼 수 있다. Inside the product of the posture correction system, data is received between Arduino and RaspberryP3 using serial communication and can be used by each user through the wireless network. Devices within the same network can access the RaspberryP3 web server to receive current status and reports, and RaspberryP3, which is connected to the Internet via a router, can send measurements to the server.

센서 값의 빅데이터를 처리할 수 있는 데이터베이스가 필요함에 따라 빅데이터 기반인 Mongo DB를 이용하여 데이터를 수집하고 처리할 수 있고, 독립된 서버에 설치할 수 있다. 또한 라즈베리파이3내에서 작동하는 Express는 웹어플리케이션 서버로 현재 웹페이지 형태로 제공하고 있는 데이터 표현에 사용될 수 있다.As a database that can process big data of sensor value is needed, data can be collected and processed using Mongo DB, which is a big data base, and can be installed on an independent server. Express, which also operates within Raspberry Pie 3, is a web application server that can be used to present data present in the form of a web page.

Arduino는 방석에 설치된 센서를 이용하여 다수의 아날로그 센서 값을 수집한다. 여기서, Arduino는 아날로그 센서값을 디지털 값 0~1023까지 변환시키는 기능을 하고, 8개의 아날로그 센서핀을 이용하고, 24개의 디지털핀을 이용하여 8개의 멀티플렉서가 연결되어 33msec마다 각 멀티플렉서를 돌며 센서 값을 수신할 수 있다. 이때 약 0.5초마다 모든 센서값을 수신할 수 있다.Arduino collects a number of analog sensor values using a sensor installed in the cushion. Here, Arduino converts analog sensor value to digital value 0 ~ 1023, uses 8 analog sensor pins, connects 8 multiplexers using 24 digital pins, runs each multiplexer every 33 msec, Lt; / RTI > At this time, all sensor values can be received every about 0.5 sec.

Raspberry Pi에서는 Node.js를 사용한 Express 서버를 운영하여 Web을 통해 데이터를 제공한다. 여기서, Raspberry Pi는 Arduino에서 수신한 값을 정제하고 자체 알고리즘을 통해 분석하여 분석한 데이터를 웹이나 앱을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다. Node.js에 있어서, Server-Side 플랫폼으로 아래의 Open Sourece를 사용가능하게 하였다. Play Canvas는 의자/사람을 보였고, 자세별로 데이터를 시각화하는데 쓰인다. Canvas JS는 각종 그래프 및 리포트 기능을 구현하는데 쓰인다. Socket IO는 실시간으로 데이터를 수신하고 송신받는데 쓰인다.Raspberry Pi runs an Express server using Node.js to provide data via the Web. Here, Raspberry Pi can refine the values received from Arduino, analyze it through its own algorithm, and provide the analyzed data to users through web or app. In Node.js, the following Open Souce is enabled as a Server-Side platform. The Play Canvas showed the chair / person and is used to visualize the data by posture. Canvas JS is used to implement various graphs and reports. Socket IO is used to receive and receive data in real time.

다음은 서비스를 제공하기 위해서 개발팀이 구현한 알고리즘으로, 64개의 센서를 모두 좌표로 매핑을 시켜 유효한 값이 들어오는 센서들의 좌표의 평균을 구하는 식이다. 올바르지 않은 자세를 구분하는 방법 역시 좌표로 매핑되어 있어 제작한 제품에서 판단이 될 수 있다.The following is an algorithm implemented by the development team to provide the service, mapping all 64 sensors to coordinates, and obtaining the average of the coordinates of valid sensors. How to distinguish the incorrect posture is also mapped to the coordinates, so it can be judged in the manufactured product.

Figure 112016062569784-pat00001

Figure 112016062569784-pat00001

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방석에 들어가는 감지부의 센서 구성을 예를들어 나타낸 것으로, 압력 감지 전도성 필름(1), 스펀지(2), 구리 테이프(3)로 이루어진다. FIG. 4 shows a sensor configuration of a sensing unit for a cushion of a posture correction cushion according to an embodiment of the present invention, and includes a pressure-sensitive conductive film 1, a sponge 2, and a copper tape 3.

이러한 감지부는 압력 감지 전도성 필름(1), 스펀지(2), 구리 테이프(3)로 이루어지는 센서 모듈을 64개 결합하여 방석에 내장재와 센서로 사용하고, 모듈형으로 제작되어 고장시 바로 교체가 가능하다. This sensor unit combines 64 sensor modules consisting of pressure sensitive conductive film (1), sponge (2) and copper tape (3) as interior and sensor in the cushion. Do.

그리고 감지부의 센서 구성이 들어가는 방석 외피는 센서를 보호하기 위한 겉포장재로 사이즈만 맞다면 다양한 종류로 사용할 수 있다.
And the cushion shell with sensor structure of the sensing part can be used as various kinds if it is the size of the cover material to protect the sensor.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자세교정 방석에 들어가는 감지부의 센서 구성을 배열한 예시도이다. FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of a sensor configuration of a sensing unit that enters a posture correcting cushion according to an embodiment of the present invention.

센서 맵핑부(200)는 도 5에서 여러 가지 연산을 위해 64개 센서들을 좌표에 맵핑한다. The sensor mapping unit 200 maps the 64 sensors to the coordinates for various operations in FIG.

그리고 연산부(300)는 센서 맵핑부(200)에서 맴핑된 점들을 [수식 1]과 같은 공식으로 대표하는 '중심점'을 구할 수 있다. 이때의 값을 가지는 센서들은 사용자가 방석 위에 앉았을 때 감지한 일정 값(ex: 100이상의 값)을 가지는 센서들을 가리킨다.The operation unit 300 can obtain a 'center point' representing the points mapped by the sensor mapping unit 200 by the formula (1). Sensors having a value at this time indicate sensors having a constant value (e.g., a value of 100 or more) sensed when the user sits on the cushion.

Figure 112016062569784-pat00002
Figure 112016062569784-pat00002

방석의 사용자마다 중심점의 값이 다르기 때문에 사용자마다 기준점 설정을 해야한다. 이를 이용하여 자세가 얼마나 벗어났는지 계산하는 '거리'는 다음과 같은 [수식 2]로 구할 수 있다.Since the center point value is different for each user of the cushion, it is necessary to set the reference point for each user. The 'distance' for calculating how far away from the posture is can be obtained by [Equation 2] as follows.

Figure 112016062569784-pat00003
Figure 112016062569784-pat00003

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정시스템을 구현한 실시예이다.FIG. 6 illustrates an embodiment of a posture correction system according to an embodiment of the present invention.

도 6과 같이 의자 위에 제작한 방석을 배치하여 실제로 앉아서 측정이 가능하도록 하였다. 여기서는 현재 Web Page를 통해서 데이터를 받는 것을 확인하고, 자세별로 아래와 같은 결과값이 나왔다.
As shown in Fig. 6, the cushion made on the chair was placed so that the measurement was actually possible. Here, we confirmed that the data is received through the current Web page.

도 7 내지 도 9는 본 실시예에 따른 제품을 사용하는 사용자의 자세에 따른 결과를 나타낸 예시도이다.7 to 9 are illustrations showing results according to the attitude of the user using the product according to the present embodiment.

도 7은 오른쪽으로 기운 자세, 도 8은 정자세, 도 9는 왼쪽으로 기운 자세 상태를 각각 나타낸다. 3D 이미지의 배경색이 붉은 색으로 진해질수록 자세가 많이 틀어진 것을 나태나고, 이러한 시각적 표현을 이용하여 확실하게 사용자에게 알릴 수 있다.Fig. 7 shows a rightward inclined posture, Fig. 8 shows a normal posture, and Fig. 9 shows a leftward inclined posture state. As the background color of the 3D image becomes redder, it becomes noticeable that the posture is greatly changed, and this visual expression can be used to surely inform the user.

본 발명의 일실시예에 따른 자세 교정 시스템 및 그 방법은 현대인들이 매우 오랜 시간 앉아서 근무하는 것을 전제로 하였고, 이에 착안하여 사용자가 앉아 있을 때 방석에 가해지는 압력을 이용하여 Web과 Android Application을 이용하여 손쉽게 모니터링하고 올바르게 앉는 자세를 갖도록 유도할 수 있다.
The posture correction system and the method according to an embodiment of the present invention are based on the assumption that modern people sit and work for a very long time. Based on this, it is possible to use the web and the Android application by using the pressure applied to the cushion when the user is sitting So that it can be easily monitored and guided to have a correct sitting posture.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.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 in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

100 : 감지부 200 : 센서 맵핑부
300 : 연산부 400 : 분석부
410 : 기준점 설정모듈 420 : 자세분석모듈
500 : 시각화부 600 : 진동알림부
700 : 서버
100: sensing unit 200: sensor mapping unit
300: operation unit 400:
410: reference point setting module 420: attitude analysis module
500: visualization unit 600: vibration notification unit
700: Server

Claims (12)

복수의 센서로 압력을 감지하는 감지부(100);
상기 감지부의 감지신호를 좌표상에 맵핑하는 센서 맵핑부(200);
상기 센서 맵핑부를 통해 맵핑된 점의 중심점을 연산하는 연산부(300); 및
기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화로 자세상태를 비교분석하는 분석부(400);를 포함하며,
상기 분석부(400)는 상기 중심점에 대한 사용자별 기준점을 설정하는 기준점 설정모듈(410); 및 상기 기준점 설정모듈의 사용자별 기설정된 기준점과 상기 중심점의 변화를 거리로 연산하여 자세상태를 비교분석하는 자세분석모듈(420);을 포함하며,
상기 분석부(400)의 데이터를 실시간으로 파악하여 휴식시간 및 진동 알림으로 자세 교정을 유도하는 진동알림부(600);를 포함하며,
상기 연산부(300)는 상기 감지부(100)에서 일정 값을 감지한 감지신호의 x,y좌표의 총합과 감지한 센서들의 개수를 이용하여 중심점 좌표를 연산하고, 상기 센서 맵핑부(200)에서 맵핑된 점들로부터 [수학식 1]을 통해 '중심점'을 계산하고, 상기 자세분석모듈(420)의 중심점의 변화에 대한 거리 연산은 [수학식 2]를 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 시스템.
[수학식 1]
Figure 112018050560638-pat00014

[수학식 2]
Figure 112018050560638-pat00015
A sensing unit 100 sensing pressure by a plurality of sensors;
A sensor mapping unit 200 for mapping the sensing signal of the sensing unit on a coordinate system;
An operation unit 300 for calculating a center point of a point mapped through the sensor mapping unit; And
And an analysis unit (400) for comparing and analyzing the posture state by a predetermined reference point and a change of the center point,
The analysis unit 400 includes a reference point setting module 410 for setting a user-specific reference point for the center point; And a posture analysis module (420) for calculating a distance between a predetermined reference point and a center point for each user of the reference point setting module,
And a vibration notification unit (600) for grasping data of the analysis unit (400) in real time and inducing a posture correction by a break time and a vibration notification,
The operation unit 300 calculates the center point coordinates using the sum of the x and y coordinates of the sensed signal sensed by the sensing unit 100 and the sensed number of sensors, The center of gravity of the posture analysis module 420 is calculated from the mapped points using Equation 1 and the distance calculation of the center point of the posture analysis module 420 is obtained through Equation 2. [ .
[Equation 1]
Figure 112018050560638-pat00014

&Quot; (2) "
Figure 112018050560638-pat00015
제 1 항에 있어서,
상기 감지부(100)는 의자에 탈부착 가능한 방석 형태인 것을 특징으로 하는 자세 교정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing unit (100) is of a cushion type detachably attachable to a chair.
제 1 항에 있어서,
상기 감지부(100)는 압력 감지 전도성 필름, 스펀지, 구리 테이프로 이루어지는 센서 모듈이 다수 개로 결합되는 것을 특징으로 하는 자세 교정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing unit (100) is coupled with a plurality of sensor modules including a pressure sensing conductive film, a sponge, and a copper tape.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 분석부의 데이터를 시각화하여 모바일 어플리케이션 및 html5을 지원하는 브라우저에서 확인이 가능하도록 하는 시각화부(500);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 시스템.
The method according to claim 1,
And a visualization unit (500) for visualizing the data of the analysis unit and enabling confirmation by a browser supporting a mobile application and html5.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102460901B1 (en) * 2018-12-12 2022-10-31 한국전자기술연구원 Extensible Modular Type Pressure Sensor and Bio-signal Measuring Device applying the same
CN113903161A (en) * 2021-09-15 2022-01-07 深圳市闪电迅捷信息科技有限公司 Sitting posture reminding device and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3903206B2 (en) * 2001-10-03 2007-04-11 エルゴシーティング株式会社 System for measuring and analyzing basic characteristics of body pressure distribution
JP2010207363A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Brother Ind Ltd Sitting state analyzer and sitting state analysis method
US9149211B2 (en) * 2008-10-24 2015-10-06 Sensimat Systems Inc. Monitoring system for pressure sore prevention
WO2015157790A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 Monash University System and method for monitoring user posture
JP2016104074A (en) * 2014-12-01 2016-06-09 富士ゼロックス株式会社 Posture determination device, posture determination system, and program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3903206B2 (en) * 2001-10-03 2007-04-11 エルゴシーティング株式会社 System for measuring and analyzing basic characteristics of body pressure distribution
US9149211B2 (en) * 2008-10-24 2015-10-06 Sensimat Systems Inc. Monitoring system for pressure sore prevention
JP2010207363A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Brother Ind Ltd Sitting state analyzer and sitting state analysis method
WO2015157790A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 Monash University System and method for monitoring user posture
JP2016104074A (en) * 2014-12-01 2016-06-09 富士ゼロックス株式会社 Posture determination device, posture determination system, and program

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