KR102168555B1

KR102168555B1 - 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102168555B1
Application number: KR1020180029954A
Authority: KR
Inventors: 서보성; 양승철
Original assignee: (주)에프에스알엔티
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-10-21
Also published as: KR20190108439A

Abstract

본 발명은 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치는 의자 시트 하단에 마련되는 다수의 공기압축패드, 상기 다수의 공기압축패드의 상단에 마련되는 평판 형상의 이동플레이트 및 상기 다수의 공기압축패드 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 공기공급부를 포함하며, 상기 공기공급부는, 몸체를 이루는 고정플레이트, 상기 고정플레이트 상단에 마련되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 압력팽창튜브, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브 일측에 마련되며, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브의 공기가 이동하는 공기이동로, 상기 고정플레이트 일측에 마련되어 모터를 고정하는 모터지지대, 상기 모터지지대의 상측에 결합되며, 동력을 제공하는 모터, 상기 모터 일측에 결합되며, 상기 모터의 회전과 동일하게 회전하는 풀리, 양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성되어 상기 고정플레이트 일측에 결합되는 연장지지대, 상기 연장지지대의 결합구에 결합되며, 상기 압력팽창튜브의 압력을 조절하는 연장플레이트, 상기 연장플레이트 및 풀리의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트의 압력을 조절하는 와이어, 상기 고정플레이트 하단에 마련되는 도르래지지대, 상기 도르래지지대 일측에 마련되며, 상기 와이어의 장력을 유지시켜 주는 도르래 및 상기 모터를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법은 사용자가 몸무게를 입력하는 단계, 이동플레이트에서 상기 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정하는 단계, 상기 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 공기압축패드에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부에서 생성하는 단계, 상기 제어부에서 생성된 제어신호를 모터에 전송하는 단계, 상기 모터에서 제어신호에 상응하는 동력을 생성하고, 풀리와 연결된 와이어에 동력을 전달하는 단계, 상기 와이어에 수신된 동력을 연장플레이트에 전달하는 단계, 상기 와이어에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트가 이동하는 단계, 상기 이동하는 연장플레이트에 의해 압력팽창튜브에서 공기압축패드로 공기를 공급하는 단계 및 상기 공기압축패드에서 공기를 공급받아 이동플레이트가 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법{POSTURE CORRECTING DEVICE USING PNEUMATIC AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기튜브를 이용하여 사용자의 자세에 따라 의자의 형상 또는 높이를 변경하여 사용자의 자세를 교정하도록 도움을 주는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 학생이나 사무직 종사자뿐만 아니라, 대다수의 사람들이 일상 생활 중의 상당한 시간 동안 의자에 앉아서 공부를 하거나 작업을 한다. 따라서 의자의 형태를 적절히 변형하여, 사용자가 장시간 편안히 착석할 수 있도록 돕거나, 사용자의 자세를 올바르게 교정하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

종래에는 이를 위해 유체를 이용하여 의자 시트의 형상을 바꾸는 기술들이 존재하나, 이를 구현하기 위해서는 펌프 및 컴프레서 등과 같이 크기가 크고, 별도의 전력장치가 필요해 제품화되기에는 한계가 있었다.

따라서, 유체의 공급장치를 소형화하고, 전력소비를 최소화하여 사용자의 자세교정에 도움을 줄 수 있는 자세교정장치 및 그 제어방법 개발에 대한 연구가 필히 요구된다.

한국등록특허 제10-1033027호

본 발명은 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치는 의자 시트 하단에 마련되는 다수의 공기압축패드, 상기 다수의 공기압축패드의 상단에 마련되는 평판 형상의 이동플레이트 및 상기 다수의 공기압축패드 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 공기공급부를 포함하며, 상기 공기공급부는, 몸체를 이루는 고정플레이트, 상기 고정플레이트 상단에 마련되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 압력팽창튜브, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브 일측에 마련되며, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브의 공기가 이동하는 공기이동로, 상기 고정플레이트 일측에 마련되어 모터를 고정하는 모터지지대, 상기 모터지지대의 상측에 결합되며, 동력을 제공하는 모터, 상기 모터 일측에 결합되며, 상기 모터의 회전과 동일하게 회전하는 풀리, 양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성되어 상기 고정플레이트 일측에 결합되는 연장지지대, 상기 연장지지대의 결합구에 결합되며, 상기 압력팽창튜브의 압력을 조절하는 연장플레이트, 상기 연장플레이트 및 풀리의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트의 압력을 조절하는 와이어, 상기 고정플레이트 하단에 마련되는 도르래지지대, 상기 도르래지지대 일측에 마련되며, 상기 와이어의 장력을 유지시켜 주는 도르래 및 상기 모터를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측에 따르면, 상기 공기압축패드는, 상기 이동플레이트의 수와 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하며, 상기 이동플레이트는, 상부에 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동 할 수 있다.

본 발명의 일측에 따르면, 상기 제어부는, 상기 이동플레이트에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터에 송신할 수 있다.

본 발명의 일측에 따르면, 상기 압력팽창튜브는, 탄성을 가지는 재질로 구성되며, 상기 연장플레이트에서 힘을 가하면 압축되고, 상기 공기압축패드로부터 공기가 유입되면 팽창할 수 있다.

본 발명의 일측에 따르면, 상기 제어부는, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력을 입력좌표로 변환하고, 상기 입력좌표의 역수를 산출하여 역수좌표를 생성하며, 상기 입력좌표 및 상기 역수좌표에 대응하는 압력집중포인트 및 역수포인트를 추출하여, 상기 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 압력집중포인트와 상기 역수포인트의 중간포인트로 변화되도록 선택된 공기압축패드에 공기를 주입하는 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터에 송신할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법은 사용자가 몸무게를 입력하는 단계, 이동플레이트에서 상기 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정하는 단계, 상기 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 공기압축패드에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부에서 생성하는 단계, 상기 제어부에서 생성된 제어신호를 모터에 전송하는 단계, 상기 모터에서 제어신호에 상응하는 동력을 생성하고, 풀리와 연결된 와이어에 동력을 전달하는 단계, 상기 와이어에 수신된 동력을 연장플레이트에 전달하는 단계, 상기 와이어에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트가 이동하는 단계, 상기 이동하는 연장플레이트에 의해 압력팽창튜브에서 공기압축패드로 공기를 공급하는 단계 및 상기 공기압축패드에서 공기를 공급받아 이동플레이트가 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치의 구성을 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력 보정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 압력이 집중되는 영역을 추출하고, 이에 대응하여 자세 보정을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치 제어방법을 도시한 동작흐름도이다.

첨부된 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치의 구성을 도시한 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 공압을 이용한 자세교정장치는 공기압축패드(100), 이동플레이트(101) 및 공기공급부(200)를 포함할 수 있다.

상기 공기압축패드(100)는 의자 시트 하단에 마련될 수 있고, 상기 공기공급부(200)에서 공기를 공급받거나, 상기 공기공급부(200)에 공기를 공급하여, 부피를 변화시킬 수 있어, 상기 부피 변화에 따라 이동플레이트(101)를 상하로 이동시킬 수 있다.

또한 상기 공기압축패드(100)는 상기 이동플레이트(101)의 수와 동일하게 마련될 수 있다.

상기 이동플레이트(101)는 상기 공기압축패드(100)의 상단에 마련되고, 평판의 형상을 가질 수 있다.

또한 상기 이동플레이트(101)는 상부에 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드(100)에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동을 할 수 있다.

상기 공기공급부(200)는 상기 다수의 공기압축패드(100) 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급할 수 있다.

또한 상기 공기공급부(200)는 고정플레이트(201), 압력팽창튜브(202), 공기이동로(203), 모터지지대(204), 모터(205), 풀리(206), 연장지지대(207), 연장플레이트(208), 와이어(209), 도르래지지대(210), 도르래(211) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 고정플레이트(201)는 상기 공기공급부(200)의 몸체를 이룰 수 있다.

상기 압력팽창튜브(202)는 상기 고정플레이트(201) 상단에 마련될 수 있으며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급할 수 있다.

또한, 상기 압력팽창튜브(202)는 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있으며, 상기 연장플레이트(208)에서 힘을 가하면 압축될 수 있고, 상기 공기압축패드(100)로부터 공기가 유입되면 팽창할 수 있다.

상기 공기이동로(203)는 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202)의 공기가 이동할 수 있다.

상기 모터지지대(204)는 상기 고정플레이트(201) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 모터(205)를 고정할 수 있다.

상기 모터(205)는 상기 모터지지대(204)의 상측에 결합될 수 있으며, 동력을 제공할 수 있다.

상기 풀리(206)는 상기 모터(205) 일측에 결합될 수 있으며, 상기 모터(205)의 회전과 동일하게 회전할 수 있다.

상기 연장지지대(207)는 양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성될 수 있으며, 상기 고정플레이트(201) 일측에 결합될 수 있다.

또한, 상기 연장지지대(207)는 경첩으로도 구성될 수 있다.

상기 연장플레이트(208)는 상기 연장지지대(207)의 결합구에 결합될 수 있으며, 상기 압력팽창튜브(202)의 압력을 조절할 수 있다.

상기 와이어(209)는 상기 연장플레이트(208) 및 풀리(206)의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트(208)의 이동을 조절할 수 있다.

상기 도르래지지대(210)는 상기 고정플레이트(201) 하단에 마련될 수 있으며, 상기 도르래(211)를 고정시킬 수 있다.

상기 도르래지지대(210) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 와이어(209)의 장력을 유지시켜 줄 수 있다.

상기 제어부(미도시)는 상기 모터(205)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.

또한, 상기 제어부(미도시)는 상기 이동플레이트(101)에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드(100)에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성할 수 있으며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신할 수 있다.

상기 표준압력분포는 몸무게 및 자세 별로 공압을 이용한 자세교정장치를 사용하여 측정한 데이터 중 정확한 자세에 대한 압력분포를 의미한다.

이하에서는 압력분포에 따른 압력 보정 과정의 보다 구체적인 일실시예를 도 4를 참고하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력 보정을 하는 과정을 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, 상기 도 4는 이동플레이트(101)가 4개 있고, 압력센서가 4개가 있는 경우이며, 사용자의 몸무게에 대응하여 기설정된 표준압력분포(410)(ex. 사용자가 60Kg인 경우에 대응하는 표준압력분포)와 사용자가 의자에 착석하여 입력된 압력분포(420)를 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역에 공기를 주입함으로써, 보정된 압력분포(430)-표준압력분포(410)와 기설정된 수치범위 내의 차이값을 가지도록 보정함-가 도출되도록 공기 주입을 제어할 수 있다.

즉, 상기 사용자가 의자에 착석하여 입력된 압력분포(420)처럼 사용자가 왼쪽으로 치우쳐서 앉아있는 것을 압력분포를 통해 확인되면, 압력 보정이 필요한 왼쪽에 있는 공기압축패드(100)에 공기를 공급하여 보정된 압력분포(430)처럼 압력을 보정할 수 있도록 한다.

상기 정확한 압력 보정을 위해 사용자는 초기설정과정에서 몸무게를 입력하여 제어부(미도시)에서 몸무게에 따른 공기를 공급할 수 있는 제어신호를 생성할 수 있다.

또한, 상기 압력을 측정하여 사용자의 자세를 인지하는 과정에서 웨어러블 디바이스를 이용하여 사용자의 정확한 자세를 알 수 있다.

상기 웨어러블 디바이스는 귀에 착용하고, 3축 가속도 센서 및 3축 자이로 센서가 내장되어 있어 사용자의 자세, 모션 및 각도를 산출할 수 있다.

상기 사용자의 자세, 모션 및 각도의 산출방법은 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정하고, 상기 측정된 가속도와 각속도를 적분하여 사용자의 자세, 모션 및 각도를 산출할 수 있다.

상기 웨어러블 디바이스 및 압력센서를 이용하여 사용자의 자세를 정확하게 파악할 수 있다.

일예로, 압력센서에서 측정한 압력분포가 표준압력분포와 비슷한 수준으로 결과가 나오면 압력센서에서는 사용자가 올바른 자세로 앉아있다고 판단할 수 있지만, 웨어러블 디바이스의 3축 가속도 센서 및 3축 자이로 센서에서 측정한 결과가 사용자의 자세가 앞쪽으로 기울어져 있다고 판단하는 경우가 있다.

이때는 사용자 목 부분에 자세가 올바르지 않아 거북목과 같은 질병에 걸릴 위험이 있다.

이처럼 웨어러블 디바이스만 사용해서 자세를 교정하는 장치를 사용했을 경우, 허리부분의 자세를 정확한데 의자의 형상이 바뀌어 자세를 정확하지 않은 자세로 교정하여 사용자의 자세를 망가트리는 상황이 발생하게 된다.

본 발명은 웨어러블 디바이스와 압력센서를 이용하므로, 다양한 변수에 대한 대응이 가능하다.

한편, 사용자가 의자에 착석한 경우의 압력을 센싱하여 자세를 교정하는 또다른 일실시예를 도 5를 참고하여 이하에서 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 압력이 집중되는 영역을 추출하고, 이에 대응하여 자세 보정을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.

도 5의 일실시예와 같이, 6개의 센서를 통해 의자에 착석한 사용자의 압력을 수신하고, 각 센서의 압력값을 좌표계 형식으로 변환하여 저장할 수 있다.

예를 들어, a1센서(501), a2센서(502), a3센서(503), a4센서(504), a5센서(505), a6센서(506) 각각으로부터 입력되는 압력을 좌표계 형식인 (750, 750, 0, 0, 0, 0)으로 변환하여 그 좌표를 입력좌표로 설정하고, 상기 입력좌표의 역수좌표인 (0, 0, 0, 0, 750, 750)을 산출할 수 있다. 이후, 입력좌표와 역수좌표에 각각 대응하는 압력집중포인트(510)와 역수포인트(530)을 산출한 후 상기 압력집중포인트(510)와 역수포인트(530)의 중간지점인 중간포인트(520)를 추출하고, 이후 생성되는 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 중간포인트(520)가 되도록 특정 공기압축패드에 공기를 주입하는 제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기의 실시예에서와 같이, 입력좌표가 (750, 750, 0, 0, 0, 0)으로 생성된 경우는 도면 상의 위쪽부분(a1센서 및 a2센서 부분)에 압력이 집중된 것이므로, 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트(510)와 역수좌표 (0, 0, 0, 0, 750, 750)에 대응하는 역수포인트(530)의 중간지점인 중간포인트(520)에 입력좌표가 생성되도록 도면 상의 위쪽영역에 마련된 공기압축패드에 공기를 주입함으로써, 위쪽 영역에 집중된 압력이 아래쪽 방향으로 분산되도록 할 수 있다.

상기와 같이 사용자가 착석하여 생성하는 압력값으로부터 압력이 집중되는 포인트를 산출하고 이를 보정하도록 공기압축패드를 제어함으로써 간편하고 정확한 사용자 자세 교정이 가능해 질 수 있다.

이하에서는 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법을 도 6을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치 제어방법을 도시한 동작흐름도이다.

도 6을 참고하면, 사용자가 몸무게를 입력하는 단계(10), 이동플레이트(101)에서 상기 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정하는 단계(20), 상기 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부(미도시)에서 생성하는 단계(30), 상기 제어부(미도시)에서 생성된 제어신호를 모터(205)에 전송하는 단계(40), 상기 모터(205)에서 제어신호에 상응하는 동력을 생성하고, 풀리(206)와 연결된 와이어(209)에 동력을 전달하는 단계(50), 상기 와이어(209)에 수신된 동력을 연장플레이트(208)에 전달하는 단계(60), 상기 와이어(209)에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트(208)가 이동하는 단계(70), 상기 이동하는 연장플레이트(208)에 의해 압력팽창튜브(202)에서 공기압축패드(100)로 공기를 공급하는 단계(80) 및 상기 공기압축패드(100)에서 공기를 공급받아 이동플레이트(101)가 이동하는 단계(90)를 포함할 수 있다.

상기 단계(10)는 몸무게에 따른 표준압력분포를 설정하기 위해 사용자의 몸무게를 입력할 수 있다.

상기 단계(20)는 이동플레이트(101) 상단에 부착된 압력센서를 통해 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정할 수 있다.

상기 단계(30)는 상기 압력센서를 통해 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 부분(ex. 압력이 표준압력분포보다 많이 측정된 부분, 측정한 부분 중 압력이 높게 측정된 부분)의 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부(미도시)에서 생성할 수 있다.

상기 단계(40)는 상기 제어부(미도시)에서 생성된 제어신호를 모터(205)에 전송할 수 있다.

상기 단계(50)는 상기 모터(205)에서 수신된 제어신호에 상승하는 동력을 생성하고, 풀리(206)와 연결되어 있는 와이어(209)에 상기 모터(205)에서 생성된 동력을 전달할 수 있다.

상기 단계(60)는 상기 와이어(209)에 수신된 동력을 연장플레이트(208)에 전달할 수 있다.

상기 단계(70)는 상기 와이어(209)에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트(208)가 이동할 수 있다.

즉, 상기 와이어(209)가 당기면, 상기 연장플레이트(208)는 고정플레이트(201) 쪽으로 이동할 수 있고, 상기 와이어(209)가 풀리면, 상기 연장플레이트(208)는 상기 고정플레이트(201)의 반대쪽으로 이동할 수 있다.

상기 단계(80)는 상기 이동하는 연장플레이트(208)에 의해 압력팽창튜브(202)에서 공기압축패드(100)로 공기를 공급할 수 있다.

즉, 상기 연장플레이트(208)가 고정플레이트(201)쪽으로 이동하여, 압력팽창튜브(202)에 압력을 가하면, 상기 압력팽창튜브(202) 내부에 있던 공기가 압력에 의해 공기압축패드(100)로 공급될 수 있다.

상기 단계(90)는 상기 공기압축패드(100)에서 공기를 공급받으면, 상기 공기압축패드(100)가 팽창하면서 이동플레이트(101)를 이동시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 따르면, 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른, 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체의 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명의 일실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 따라서, 본 발명의 일실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 공기압축패드
101: 이동플레이트
200: 공기공급부
201: 고정플레이트
202: 압력팽창튜브
203: 공기이동로
204: 모터지지대
205: 모터
206: 풀리
207: 연장지지대
208: 연장플레이트
209: 와이어
210: 도르래지지대
211: 도르래
410: 표준압력분포
420: 보정 전 압력분포
430: 보정 후 압력분포

Claims

의자 시트 하단에 마련되는 다수의 공기압축패드(100);
상기 다수의 공기압축패드(100)의 상단에 마련되는 평판 형상의 이동플레이트(101); 및
상기 다수의 공기압축패드(100) 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 공기공급부(200);
를 포함하며,
상기 공기공급부(200)는,
몸체를 이루는 고정플레이트(201);
상기 고정플레이트(201) 상단에 마련되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 압력팽창튜브(202);
상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202) 일측에 마련되며, 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202)의 공기가 이동하는 공기이동로(203);
상기 고정플레이트(201) 일측에 마련되어 모터(205)를 고정하는 모터지지대(204);
상기 모터지지대(204)의 상측에 결합되며, 동력을 제공하는 모터(205);
상기 모터(205) 일측에 결합되며, 상기 모터(205)의 회전과 동일하게 회전하는 풀리(206);
양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성되어 상기 고정플레이트(201) 일측에 결합되는 연장지지대(207);
상기 연장지지대(207)의 결합구에 결합되며, 상기 압력팽창튜브(202)의 압력을 조절하는 연장플레이트(208);
상기 연장플레이트(208) 및 풀리(206)의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트(208)의 이동을 조절하는 와이어(209);
상기 고정플레이트(201) 하단에 마련되는 도르래지지대(210);
상기 도르래지지대(210) 일측에 마련되며, 상기 와이어(209)의 장력을 유지시켜 주는 도르래(211); 및
상기 모터(205)를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부(미도시);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.
제1항에 있어서,
상기 공기압축패드(100)는,
상기 이동플레이트(101)의 수와 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하며,
상기 이동플레이트(101)는,
상부에 다수의 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드(100)에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동 하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.
제2항에 있어서
상기 제어부는,
상기 이동플레이트(101)에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드(100)에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.
제2항에 있어서
상기 제어부는,
상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력을 입력좌표로 변환하고, 상기 입력좌표의 역수를 산출하여 역수좌표를 생성하며, 상기 입력좌표 및 상기 역수좌표에 대응하는 압력집중포인트 및 역수포인트를 추출하여, 상기 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 압력집중포인트와 상기 역수포인트의 중간포인트로 변화되도록 선택된 공기압축패드(100)에 공기를 주입하는 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.
제1항에 있어서,
상기 압력팽창튜브(202)는,
탄성을 가지는 재질로 구성되며, 상기 연장플레이트(208)에서 힘을 가하면 압축되고, 상기 공기압축패드(100)로부터 공기가 유입되면 팽창하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.