KR102422805B1 - 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 자세교정장치는, 특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비하는 디스플레이 기기와; 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치와 압력을 측정하여 제공하는 발판과; 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자가 이에 응답하여 특정 동작을 수행할 때, 상기 좌측 및 우측 압력센서를 통해 측정되는 압력값의 차이인 압력차이값이 제1기준값보다 큰 경우 및 상기 좌측 및 우측 압력센서를 통해 측정되는 사용자의 발의 처음위치와 나중위치의 위치차이값이 제2기준값보다 큰 경우 중 어느 하나의 경우에 자세불량으로 판단하고, 내장된 알고리즘을 통해 상기 압력차이값이 제1기준값 미만이 되거나 상기 위치차이값이 상기 제2기준값 미만이 될 때까지 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되도록 하여 사용자의 자세교정을 수행하는 컨트롤러를 구비한다.

Description

발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치{Posture correcting apparatus using foothold sensor and camera}
본 발명은 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 사용자의 자세 불균형, 무게중심의 불균형, 자세의 기울어짐, 자세 불량 여부를 판단하여 자세교정을 수행할 수 있는 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치에 관한 것이다.
현대인은 스마트폰의 과도한 사용, 하루의 대부분을 의자에 앉아서 생활하는 생활패턴 등으로 인하여 무게중심 불균형, 자세의 기울어짐 등 자세불량의 발생 빈도가 높아지고 있다,
또한, 현대인의 건강 의식이 대두됨에 따라, 신체 기능과 관련된 각종 훈련 기자재 역시 따라서 관심을 끌게 되었으며, 건강한 자세의 훈련 역시 중시되기 시작하였다.
따라서 이러한 자세불량 여부를 쉽게 알 수 있고, 건강한 자세로 자세교정을 할 수 있는 장치에 대한 요구가 있어왔다.
그러나, 이와 같은 종래의 자세교정장치는 사용자의 움직임 측정을 위해 많은 수의 센서를 부가하여 비용이 증가하고 부피가 커서 가정이나 사무실에서 사용하기에는 무리가 있었다.
따라서, 간편한 사용이 가능하면서도, 지속적인 흥미를 유발시키면서 손쉽게 자세교정을 할 수 있는 장치의 필요성이 증대되어 왔다.
대한민국 등록특허공보 제10-2162621호(2020.09.28.)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 자세 불균형, 무게중심의 불균형, 자세의 기울어짐, 자세 불량 여부를 판단하여 자세교정을 수행할 수 있는 발판센서와 카메라를 이용한 자세교정장치를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 자세교정장치는, 특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비하는 디스플레이 기기와; 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치와 압력을 측정하여 제공하는 발판과; 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자가 이에 응답하여 특정 동작을 수행할 때, 상기 좌측 및 우측 압력센서를 통해 측정되는 압력값의 차이인 압력차이값이 제1기준값보다 큰 경우 및 상기 좌측 및 우측 압력센서를 통해 측정되는 사용자의 발의 처음위치와 나중위치의 위치차이값이 제2기준값보다 큰 경우 중 어느 하나의 경우에 자세불량으로 판단하고, 내장된 알고리즘을 통해 상기 압력차이값이 제1기준값 미만이 되거나 상기 위치차이값이 상기 제2기준값 미만이 될 때까지 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되도록 하여 사용자의 자세교정을 수행하는 컨트롤러를 구비한다.
상기 발판 상에 위치한 사용자의 영상을 촬영하여 상기 컨트롤러에 전송하는 카메라를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되어 사용자가 자세교정 동작을 수행하는 경우에, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는 경우에 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀를 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 한다.
상기 컨트롤러는 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 사용자에게 정자세를 요청하고, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 정자세 영상을 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 분석함에 의해, 사용자의 자세의 좌우 불균형 여부를 판단할 수 있다.
상기 컨트롤러는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기 평균속도에 대한 자료를 저장하고, 상기 컨트롤러는 사용자에게 상기 특정 동작 또는 자세교정을 위한 동작으로 달리기를 지시하는 경우에, 특정시간동안 상기 좌측압력센서 및 상기 우측압력센서를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도를 계산하여 상기 디스플레이 기기를 통해 제공하는 것이 가능하다.
상기 디스플레이기기는 터치스크린 기능을 가지거나, 적외선 터치센서 모듈이 장착된 디스플레이 기기일 수 있다.
상기 발판과 상기 컨트롤러는 근거리 무선통신망을 통해 연결될 수 있다.
상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 발판의 압력센서를 통해 사용자의 사용자의 자세 불균형, 무게중심의 불균형, 자세의 기울어짐, 자세 불량 여부를 판단하고, 자세교정을 할 수 있도록 하며, 자세교정시 제대로 자세교정동작을 수행하는지 여부를 카메라의 촬영영상을 통해 분석하여 올바른 자세교정이 가능하다록 하는 것이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정장치의 개략도이고,
도 3은 도 3은 도 1의 컨트롤러의 자세교정동작을 나타낸 동작순서도이고,
도 4는 도 1의 발판의 다른 실시예를 나타낸 것이고,
도 5는 사용자의 정자세의 불량여부의 판정을 위한 촬영화면이고,
도 6은 사용자에게 달리기 동작을 요청하여 자세교정 및 속도를 측정하기 위한 화면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정장치의 개략도이다. 도 2의 좌측은 정면도이고, 우측은 후면도를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자세교정장치(100)는 디스플레이 기기(110), 발판(120), 컨트롤러(130)를 구비한다. 추가적으로, 카메라(140)를 더 구비할 수 있다.
상기 디스플레이 기기(110)는 특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비할 수 있다. 상기 디스플레이 기기(110)는 상기 컨트롤러(130)에 의해 컨트롤되며, 상기 컨트롤러(130)에서 출력을 지시하는 영상 및 음성을 출력하게 된다. 상기 디스플레이 기기(110)가 터치스크린 기능을 가질 수 있으며, 이 경우 상기 컨트롤러(130)와 연동하여 동작을 수행하게 된다. 또한 상기 디스플레이 기기(110)가 터치스크린 기능을 가지지 않은 경우에는 적외선 터치센서모듈(150)을 장착하여 터치스크린 기능을 가지도록 할 수 있다.
상기 발판(120)은 상기 디스플레이 기기(110)의 전방에 배치되며, 좌측 부위에 좌측 압력센서(122)가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서(124)가 장착되어, 사용자의 발의 위치와 압력을 측정하여 상기 컨트롤러(130)에 제공하게 된다. 상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 각각 복수의 압력센서 소자들이 배열을 가지도록 배치되는 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 압력을 감지하는 압력센서 소자의 위치를 통해 사용자의 발의 위치측정이 가능할 수 있다.
상기 좌측 압력센서(122)와 상기 우측 압력센서(124) 각각은 도트(dot) 형상의 압력센서 소자들이 일정간격(예를 들면, 5mm 간격)으로 촘촘하게 배열되도록 구성될 수 있다. 즉 복수의 압력센서 소자들이 배열되어 하나의 좌측 압력센서(122) 또는 우측 압력센서(124)를 구성할 수 있다. 이외에 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 압력센서의 구성의 가능하다.
경우에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발판(120)에는 전방 압력센서(126) 및 후방압력센서(128)가 추가적으로 배치되는 것도 가능하다.
상기 발판(120)에 구비되는 상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 발판(120)의 정중앙위치를 기준으로 좌측 및 우측에 배치되게 되며, 사용자의 좌측발과 우측발의 평균적인 위치를 고려하여 배치될 수 있다. 상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 사용자의 우측발과 좌측발의 평균적인 간격을 고려하여 대응되는 간격을 가지도록 배치될 수 있고, 사용자의 발 사이즈보다 더 넓은 범위에서 센싱이 가능하도록 각각 배치될 수 있다.
상기 컨트롤러(130)는 상기 발판(120)위에 위치한 사용자의 자세불량여부를 판단함에 있어, 상기 압력센서(122,124)의 측정값을 이용하여 자세불량 여부를 판단하여 자세교정을 수행하게 된다. 상기 발판(120)과 상기 컨트롤러(130)는 블루투스, 와이파이(WIFI), 지그비 등의 근거리 무선통신망을 통해 연결될 수 있다.
도 3은 도 1의 컨트롤러의 자세교정동작을 나타낸 동작순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(130)는, 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고(S110), 사용자가 이에 응답하여 특정 동작을 수행할 때, 상기 발판(120)의 좌측 압력센서(122) 및 우측 압력센서(124)를 통해 측정된 압력값을 입력받게 된다(S112). 여기서 특정 동작이란, 사용자의 자세불량을 판정할 수 있도록 하기 위해 다수의 전문가들에 의해 제안된 동작을 의미할 수 있으며, 걷기, 달리기 등의 동작을 포함하여 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 동작을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 기기(110)를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성일 수 있다.
상기 컨트롤러(130)는 자세불량 판단을 위해, 사용자가 특정동작을 수행할 때, 상기 좌측 압력센서(122)를 통해 측정되는 압력값과 상기 우측 압력센서(124)를 통해 측정되는 압력값의 차이값을 계산하게 된다(S114). 이 압력차이값이 미리 정해진 제1기준값보다 큰 경우에는 자세불량으로 판단하게 된다(S116). 상기 제1기준값은 자세가 정상적인 사용자의 압력차이값과 자세가 불량한 사용자의 압력차이값에 대한 수많은 데이터를 확보하고 오차범위를 설정하여 자세불량으로 판단할 수 있는 범위의 값으로 정할 수 있다. 압력차이값이 제1기준값보다 크다는 의미는 좌측발과 우측발에서 가해지는 압력차이가 정상적인 오차범위를 벗어난다는 의미이므로 자세불량으로 판단할 수 있는 것이다.
예를 들어, 우측발에서 가해지는 압력값을 측정한 우측 압력센서(124)의 압력측정값이, 좌측발에서 가해지는 압력값을 측정한 좌측 압력센서(122)의 압력측정값보다 커서 그 차이값이 제1기준값보다 큰 경우에는 사용자의 몸이 우측으로 치우쳐 있거나 몸의 무게중심이 우측으로 치우쳐 있어 압력차이가 발생되는 것으로 보고 자세불량으로 판단할 수 있는 것이다.
또 다른 자세불량의 판단방법으로는 위치변화의 차이값을 통해 판단가능하다.
상기 컨트롤러(130)는 사용자가 특정동작을 수행할 때(S116), 상기 좌측 압력센서(122) 및 상기 우측 압력센서(124)를 통해 측정되는 사용자의 발의 처음위치와, 일정시간이 지나도록 특정 동작을 수행한 이후의 사용자의 발의 나중위치를 입력받는다(S112), 이들의 위치차이값을 계산하여(S114), 자세불량을 판단하는 것이 가능하다. 특정 동작을 수행한 이후의 사용자의 발의 처음위치와 나중위치의 위치차이값이 제2기준값보다 큰 경우를 사용자의 자세불량으로 판단하는 것이 가능하다(S116).
상기 제2기준값은 자세가 정상적인 사용자의 위치차이값과 자세가 불량한 사용자의 위치차이값에 대한 수많은 데이터를 확보하고 오차범위를 설정하여 자세불량으로 판단할 수 있는 범위의 값으로 정할 수 있다. 위치차이값이 제2기준값보다 크다는 의미는 좌측발 또는 우측발의 위치차이값이 정상적인 오차범위를 벗어난다는 의미이므로 자세불량으로 판단할 수 있는 것이다. 여기서 상기 위치차이값은 우측발 및 좌측발 중 어느 하나의 발에 대한 위치차이값을 의미할 수 있고, 좌측발의 위치차이값과 우측발의 위치차이값을 평균한 평균값일 수도 있다.
상기 컨트롤러(130)는 상기 위치차이값 만을 토대로 하여 자세불량여부를 판단하는 것이 가능하나, 사용자의 이동방향을 함께 고려하여 자세불량여부를 판단할수도 있다(S116).
일예로, 좌측발이 처음위치에서 특정 동작을 수행한 이후에 좌측으로 일정거리만큼 이동한 상태로 나중위치값이 측정된다면, 사용자의 몸이 좌측으로 치우쳐 있거나 몸의 무게중심이 좌측으로 치우친 것으로 판단하여 자세불량으로 판단할 수 있는 것이다. 또한 좌측발이나 우측발이 우측으로 이동한 상태라면 사용자의 몸이 우측으로 치우쳐 있거나 몸의 무게중심이 우측으로 치우친 것으로 판단하여 자세불량으로 판단할 수 있다.
상기 컨트롤러(130)는 자세불량으로 판단되면, 사용자의 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 출력되도록 하여 사용자가 해당 동작을 수행함에 의해 자세교정이 되도록 하게 된다(S118).
상기 컨트롤러(130)는 자세 불량의 원인에 각각 대응되는 자세교정 알고리즘을 복수로 내장하여, 대응되는 동작을 디스플레이하여 사용자가 해당 동작을 수행하도록 하게 된다.
즉, 상기 컨트롤러(130)는 내장된 알고리즘을 통해 상기 압력차이값이 제1기준값 미만이 되거나 상기 위치차이값이 상기 제2기준값 미만이 될 때까지 자세교정을 수행하게 된다. 이를 위해 일정 시간동안 자세교정 동작을 수행하도록 한다. 여기서 자세교정 동작은 사용자의 자세교정을 위해 다수의 전문가들에 의해 제안된 동작을 의미할 수 있으며, 걷기, 달리기 등의 동작을 포함하여 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 동작을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몸의 무게중심을 이동시키기 위한 동작, 몸의 치우침을 방지하고 정자세를 유지하기 위한 동작 등 수많은 연구를 통해 다양한 전문가들에 의해 제안된 동작을 포함할 수 있다.
사용자가 자세교정을 위한 동작을 수행하고 나면, 상기 컨트롤러(130)는 자세교정여부를 판단하기 위해, 자세불량의 판단을 위한 특정동작을 수행하도록 한 이후에(S110), 압력값 또는 위치값이 입력되면(S112), 상기 압력차이값 또는 위치차이값을 계산하여(S114), 자세 교정이 되었는지 여부, 즉 자세불량이 고쳐졌는지 여부를 판단하게 된다(S116).
이를 통해 측정되고 계산된 상기 압력차이값이 제1기준값 미만이 되거나 상기 위치차이값이 상기 제2기준값 미만이 되면 자세교정이 완료되었다고 판단하게 되나, 자세불량상태가 계속되는 경우에는 다시 자세교정을 위한 동작과정과 자세불량 판단과정을 반복적으로 수행하게 된다. 이에 따라 자세교정이 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 발판(120) 상에 위치한 사용자의 영상을 촬영하여 상기 컨트롤러(130)에 전송하는 카메라(140)를 더 구비할 수 있다.
상기 카메라(140)는 웹(web) 카메라가 이용될 수 있다.
상기 카메라(140)는 사용자의 자세나 동작을 촬영하여 상기 컨트롤러(130)에 제공하는 것이 가능하다.
이 경우 상기 컨트롤러(130)에서는 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 사용자의 위치가 정상자세영역에 속하는 지 여부를 판단하는 과정을 수행할 수 있다.
이를 위해 상기 컨트롤러(130)는 각각의 자세교정동작 별로 정상자세영역에 대한 다양한 자료를 저장하고 있으며, 이를 각각의 자세교정동작에 맞게 적용하게 된다.
여기서 정상자세영역이란, 사용자의 성별, 연령, 몸무게, 키 등을 고려하여 특정위치에서 특정 자세교정 동작을 수행하는 경우에 사용자의 신체가 도달할 수 있는 영역을 최대로 설정한 영역으로, 정상적인 동작이라면 도달될 수 없는 영역을 제외한 영역이 영역일 수 있다. 상기 정상자세영역은 다수의 실험과 데이터를 축적하여 전문가 집단의 도움을 받아, 각각의 동작에 대응되도록 설정하여 저장하는 것이 가능하다.
상기 컨트롤러(130)는 상술한 자세교정동작을 수행하는 경우에, 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정한 상태에서, 상기 카메라(140)를 통해 촬영한 영상을 분석하여 사용자가 자세교정 동작을 제대로 수행하는지 여부를 판단할 수 있다.
자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 출력되어 사용자가 자세교정 동작을 수행하는 경우에, 상기 컨트롤러(130)는 상기 카메라(140)를 통해 사용자의 자세교정 동작을 촬영하도록 한다.
이후 상기 카메라(140)를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는지 여부를 판단하게 된다. 사용자의 신체 영상이 상기 정상자세영역에 속하게 되면 자세교정 동작을 정상적으로 수행하는 것으로 판단하지만, 사용자의 신체 영상이 상기 정상자세영역을 벗어나게 되면, 상기 컨트롤러(130)는 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀하도록 지시하는 영상 또는 음성을 출력하게 된다.
예를 들어, 사용자가 자세교정 동작을 수행하면서 정상 자세영역의 우측으로 벗어나게 되면, 문자나 음성을 통해 원래의 정상 자세영역으로 복귀하도록 지시하게 된다.
추가적으로 상기 컨트롤러(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 서있는 정자세 상태에서의 자세불량 여부를 판단하는 것도 가능하다.
상기 컨트롤러(130)는 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 사용자에게 정자세를 요청하고, 상기 카메라(140)를 통해 촬영되는 사용자의 정자세 영상을 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 분석함에 의해, 사용자의 자세의 좌우 불균형 여부를 판단할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발판(120)의 정 중앙점에서 가상의 수직선(200)을 설정하여 비교하는 경우에, 사용자의 상체 및 하체가 좌측(도면상의 좌측)으로 약간 치우쳐 있음을 확인할 수 있다.
추가적으로, 상기 컨트롤러(130)는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기나 걷기의 평균속도에 대한 자료를 메모리에 저장할 수 있다.
이 상태에서 상기 컨트롤러(130)는 사용자에게 상기 특정 동작 또는 자세교정을 위한 동작으로 달리기나 걷기를 지시하는 경우에, 사용자가 상기 발판(120) 상에서 제자리 달리기 또는 제자리 걷기를 하게 되면, 특정시간 동안 상기 좌측압력센서(122) 및 상기 우측압력센서(124)를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도 또는 걷기 속도를 계산하여 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 제공하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발판의 압력센서를 통해 사용자의 사용자의 자세 불균형, 무게중심의 불균형, 자세의 기울어짐, 자세 불량 여부를 판단하고, 자세교정을 할 수 있도록 하며, 자세교정시 제대로 자세교정동작을 수행하는지 여부를 카메라의 촬영영상을 통해 분석하여 올바른 자세교정이 가능하도록 하는 것이 가능한 장점이 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
110 : 디스플레이 기기 120 : 발판
122 : 좌측 압력센서 124 : 우측 압력센서
130 : 컨트롤러 140 : 카메라

Claims (7)

  1. 자세교정장치에 있어서:
    특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비하는 디스플레이 기기와;
    상기 디스플레이 기기의 전방에 배치되며, 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치와 압력을 측정하여 제공하는 발판과;
    상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자가 이에 응답하여 특정 동작을 수행할 때, 상기 좌측 압력센서 및 상기 우측 압력센서를 통해 측정되는 사용자의 발의 처음위치와, 일정시간이 지나도록 특정 동작을 수행한 이후의 사용자의 발의 나중위치를 입력받아 이들의 위치차이값을 계산하여, 상기 위치차이값이 기준값보다 큰 경우를 자세불량으로 판단하고,
    내장된 알고리즘을 통해 상기 위치차이값이 상기 기준값 미만이 될 때까지 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되도록 하여 사용자의 자세교정을 수행하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 위치차이값은 사용자의 우측발 및 좌측발 중 어느 하나의 발에 대한 위치차이값이거나, 좌측발의 위치차이값과 우측발의 위치차이값을 평균한 평균값이고,
    상기 자세교정장치는,
    상기 발판 상에 위치한 사용자의 영상을 촬영하여 상기 컨트롤러에 전송하는 카메라를 더 구비하고
    상기 컨트롤러는,
    상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 자세교정을 위한 영상 및 음성이 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되어 사용자가 자세교정 동작을 수행하는 경우에, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는 경우에 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀를 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고,
    상기 정상자세영역은, 사용자가 특정위치에서 특정 자세교정 동작을 수행하는 경우에 사용자의 신체가 도달할 수 있는 영역을 최대로 설정한 영역이고,
    상기 컨트롤러는 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 사용자에게 정자세를 요청하고, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 정자세 영상을 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 분석함에 의해, 사용자의 자세의 좌우 불균형 여부를 판단하며,
    상기 컨트롤러는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기 평균속도에 대한 자료를 저장하고,
    상기 컨트롤러는 사용자에게 상기 특정 동작 또는 자세교정을 위한 동작으로 달리기나 걷기를 지시하는 경우에, 특정시간동안 상기 좌측압력센서 및 상기 우측압력센서를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도 또는 걷기속도를 계산하여 상기 디스플레이 기기를 통해 제공함을 특징으로 하는 자세교정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이기기는 터치스크린 기능을 가지거나, 적외선 터치센서 모듈이 장착된 디스플레이 기기임을 특징으로 하는 자세교정장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발판과 상기 컨트롤러는 근거리 무선통신망을 통해 연결됨을 특징으로 하는 자세교정장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성임을 특징으로 하는 자세교정장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116513030B (zh) * 2023-06-19 2023-09-12 山西同德爆破工程有限责任公司 一种车载炸药运输装置
CN117523667B (zh) * 2023-11-15 2024-07-02 岳阳长炼机电工程技术有限公司 一种手持器物上下直梯的识别方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001523140A (ja) * 1997-05-08 2001-11-20 リアル ヴィジョン コーポレイション 対話的運動パッドシステム
KR101786846B1 (ko) * 2017-04-07 2017-11-15 (주)아이투에이시스템즈 힘센서를 이용한 양발의 밸런스 추정 방법 및 이를 적용한 발판 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430840B1 (ko) * 2001-11-19 2004-05-10 쓰리에스휴먼 주식회사 동작비교를 통한 자세교정 운동 장치 및 동작비교 방법,이 동작비교 방법을 저장한 기록매체
KR20190104085A (ko) * 2018-02-28 2019-09-06 이병화 자세 측정에 기반한 걸음 제안 방법 및 그 시스템
KR20200093188A (ko) * 2019-01-28 2020-08-05 전북대학교산학협력단 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템
KR102162621B1 (ko) 2019-07-02 2020-10-08 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 보행훈련기 및 그의 사용방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001523140A (ja) * 1997-05-08 2001-11-20 リアル ヴィジョン コーポレイション 対話的運動パッドシステム
KR101786846B1 (ko) * 2017-04-07 2017-11-15 (주)아이투에이시스템즈 힘센서를 이용한 양발의 밸런스 추정 방법 및 이를 적용한 발판 시스템

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