KR20140016621A

KR20140016621A - 척추 변형 예방 장치 및 이를 이용한 척추 변형 예방 방법

Info

Publication number: KR20140016621A
Application number: KR1020120083438A
Authority: KR
Inventors: 박수경; 임혜림; 최협; 이명현
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-10
Also published as: KR101402195B1

Abstract

본 발명은 척추의 변형을 예방하기 위한 척추 변형 예방 장치 및 이를 이용한 척추 변형 예방 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서 척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치는 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서, 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 프로세서, 프로세서로부터 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부를 포함할 수 있다.

Description

척추 변형 예방 장치 및 이를 이용한 척추 변형 예방 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING SPINE DEFORMITY}

본 발명은 척추 변형 예방 장치에 관한 것으로, 의자 패드에 구비되는 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 산출된 무게 중심을 이용하여 경보를 발생하는 척추 변형 예방 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 기술 분야와 관련하여 일반적으로 사용되는 기술에 대해서 간략히 설명한다.

척추 변형이란 사람의 척추가 비정상적인 형태로 틀어지는 질환을 말한다. 척후 변형에는 척추가 옆 방향으로 틀어지는 척추측만증과, 옆에서 보이는 S자 커브 형태에 문제가 생기는 두 가지 경우가 있다.

척추 변형이 심해지면 휘어져서 튀어나온 척추가 주변 장기들을 압박하여 장기 기능을 망가뜨려 만성병을 유발하고, 심하면 수명이 줄어들 수도 있다. 또한 효율적으로 체중을 분산시켜주지 못하기 때문에 관절이나 디스크 등에 문제가 생길 수 있다. 더욱이 바깥으로 두드러지게 티가 나는 질환이기 때문에 사람을 심적으로 위축시켜 큰 정신적 고통을 불러올 수 있다.

척추 변형이 발생하는 원인은 척추 변형의 종류에 따라 다른데, 척추의 구조에 큰 변화가 있지 않은 비구조성 변형의 경우 대부분 원인을 모르는 특발성이며, 아직 밝혀진 것이 많지 않다.

특발성 변형의 경우 자세 교정은 매우 중요한 치료법 중 하나이며, 나쁜 자세가 증상의 악화를 가속시키는 대표적 원인으로 꼽힌다. 따라서 자세 교정은 특발성 변형의 예방 및 치료에 중요한 수단이다.

척추 변형에 대한 종래 기술은 대부분 척추 변형의 예방보다는 치료에 집중되어 있다. 예를 들면, 휘어진 척추를 바른 형태가 되도록 강하게 잡아주는 교정기, 힘이 없거나 성장 방향이 틀어져 뒤틀리지 않도록 지지해주는 보조기들이 이용되고 있다. 이러한 종래 기술은 척추의 형태를 잡아주기 때문에 예방의 효과도 존재하지만, 사용하기에 불편하여 척추 변형의 증상이 나타나기 전부터 예방을 위해 사용하기에는 힘든 단점이 있다.

본 발명은 상술한 일반적인 기술의 단점을 해결하고자 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 의자 패드에 구비되는 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 산출된 무게 중심을 이용하여 경보를 발생하는 척추 변형 예방 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 의자 패드에 구비되는 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값 및 책상 패드에 구비되는 책상 압력 센서로부터 수신한 책상 압력 센서 측정값을 이용하여 경보를 발생하는 척추 변형 예방 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 의자 패드에 구비되는 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 기준 무게 중심을 산출하고, 기준 거리 및 기준 무게 중심을 이용하여 기준 영역을 결정하는 단계를 포함하는 척추 변형 예방 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 의자 패드에 구비되는 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 임계 시간을 이용하여 경보를 발생하는 척추 변형 예방 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치는 척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치에 있어서, 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서; 상기 의자 압력 센서로부터 각각 수신한 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 상기 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 의자 압력 센서는 압전 소자 및 로드셀 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 진동을 발생하는 진동부를 포함할 수 있다.

상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 경보음을 발생하는 스피커부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치는 척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치에 있어서, 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서; 책상 패드에 구비되는 책상 압력 센서; 상기 의자 압력 센서로부터 각각 수신한 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나거나 상기 책상 압력 센서로부터 수신한 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 경보 신호를 생성하는 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 상기 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서, 상기 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계; 상기 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계; 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 진동을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 경보음을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서 및 책상 패드에 구비되는 책상 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서, 프로세서가 상기 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계; 상기 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계; 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 상기 책상 압력 센서로부터 책상 압력 센서 측정값을 수신하는 단계; 상기 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 상기 경보 신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서, 상기 의자 압력 센서로부터 각각 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계; 상기 의자 압력 센서 측정값이 동작 기준값 이상이면, 기준 시간 동안 상기 의자 압력 센서 측정값을 각각 평균하여 평균 측정값을 산출하는 단계; 상기 평균 측정값을 이용하여 기준 무게 중심을 산출하는 단계; 기준 거리 및 상기 기준 무게 중심을 기초로 기준 영역을 결정하는 단계; 상기 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계; 상기 무게 중심이 상기 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 및 상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서, 상기 의자 압력 센서로부터 각각 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계; 상기 의자 압력 센서 측정값 및 상기 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계; 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 상기 무게 중심이 임계 시간 동안 최소 기준 영역에 포함되는 경우 상기 경보 신호를 생성하는 단계; 및 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치 및 방법은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치 및 방법은 사용자가 착용하여야 하는 장치가 아니라 일상생활에서 사용하는 의자 및 책상에 설치하는 장치로서 편리하게 이용할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치 및 방법은 의자에 착석한 사용자의 자세에 문제가 감지되면 경보를 발생하여 사용자가 올바른 자세를 유지할 수 있도록 한다.

셋째, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치 및 방법은 의자로부터 얻어지는 의자 압력 센서 측정값뿐만 아니라 책상 패드로부터 얻어지는 책상 압력 센서 측정값을 이용함으로써 책상 패드로 몸을 기울이는 자세도 검출하여 경보를 발생할 수 있다.

넷째, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 사용자가 처음 의자에 앉았을 때의 기준 무게 중심을 기초로 기준 영역을 결정함으로써 사용자가 앉는 위치의 변경에 따른 오류를 방지할 수 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 사용자가 임계 시간이 넘도록 자세의 변경이 없으면 경보를 발생하여 척추 변형을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치의 일실시예를 도시한 구조도로서, 의자 압력 센서가 4개인 경우이다.
도 2는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제4 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 발명은 척추 변형 예방 장치 및 방법에 관한 것으로서, 척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치 및 이를 이용한 척추 변형 예방 방법들을 개시한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다.

본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에서는 각 구성 요소의 특징을 명확히 나타내기 위해, 일부 구성 요소는 간략히 표시하였고, 주요 구성 요소를 중심으로 도면을 작성하였다. 이런 과정에서, 일부 구성 요소의 형상이 단순화하여 표시되었으며, 각 구성 요소는 그 주요 기능에 의해 특정됨을 명확히 한다. 따라서, 도면에서 본 발명의 요지를 나타내는데 필요한 단계 또는 구성요소를 위주로 표시했고, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 단계 또는 구성요소는 표시하지 않았다.

또한, 명세서 전체를 통하여 동일한 부분 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 예를 들면, 층, 막, 영역 및 판 등의 부분이 다른 부분 '위에' 있다고 할 때, 이는 다른 부분 '바로 위에' 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 '바로 위에' 있다고 할 때는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치의 일실시예를 도시한 구조도로서, 의자 압력 센서가 4개인 경우이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치의 일실시예는 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114), 프로세서(120) 및 경보부(130)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치의 일실시예는 책상 압력 센서(210)를 더 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 의자 패드(100)에 구비된다. 도 1의 실시예는 의자 압력 센서가 4개인 경우이며, 의자 압력 센서는 3개 이상이 의자 패드(100)에 구비된다. 의자 압력 센서가 3개 이상이면, 3개 이상의 의자 압력 센서가 이루는 면적에서 무게 중심을 산출할 수 있다. 의자 압력 센서는 N각형의 꼭지점에 위치할 수 있다. 이하에서는 의자 압력 센서가 4개인 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 의자 압력 센서가 4개인 경우에 국한되는 것은 아니다.

제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)를 연결한 사각형이 의자 패드(100)에서 큰 면적을 차지하도록 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 의자 패드(100)가 정사각형인 경우(도 1의 실시예), 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 의자 패드(100)의 네 꼭지점 주위에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 의자 패드(100)가 원(circle)인 경우를 예로 들면, 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 원에 맞닿은 정사각형의 네 꼭지점 주위에 위치하는 것이 바람직하다.

제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 각각의 의자 압력 센서에 가해지는 압력에 따라 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값을 생성한다.

의자 압력 센서 측정값은 의자 압력 센서가 의자 압력 센서에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환한 측정값이다.

제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)는 압전 소자 및 로드셀 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 의자 압력 센서는 의자 압력 센서에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 압전 소자는 피에조전기소자라고도 불리며, 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양·음의 전하가 나타나는 현상을 이용한 소자이다. 로드셀(load cell)은 힘을 받아 발생하는 비틀림을 전기 저항으로 변환하는 변형 게이지를 장착한 것으로서, 저항의 변화를 이용하여 압력을 전기 신호로 변환한다. 본 발명에 따른 의자 압력 센서는 압전 소자 및 로드셀에 국한되는 것은 아니다.

의자 패드(100)는 의자에 착석한 사용자의 둔부와 의자 사이에 위치한다. 의자 패드(100)는 방석의 형태로 의자로부터 분리 가능한 것이 바람직하지만, 의자 위에 고정되어 설치될 수도 있다. 또한, 의자 패드(100)는 사용자의 자세에 따라 각각의 의자 압력 센서에 압력이 가해지도록 경성의 판으로 이루어진 것이 바람직하다.

프로세서(120)는 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)로부터 수신한 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값 및 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)의 위치값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성한다.

무게 중심은 의자에 착석한 사용자의 자세에 따르며, 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)의 위치값 및 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 산출될 수 있다. 의자 압력 센서의 위치값은 의자 패드(100)에서 의자 압력 센서가 위치하는 좌표를 나타내는 값이며, 무게 중심을 산출하기 위한 기초가 된다. 예를 들면, 정사각형 의자 패드(100)의 4 꼭지점에 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)가 존재하고, 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값이 모두 동일한 경우, 사용자가 의자에 정자세로 앉아 있는 것으로 판단할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제2 의자 압력 센서 측정값 및 제3 의자 압력 센서 측정값이 제1 의자 압력 센서 측정값 및 제4 의자 압력 센서 측정값에 비하여 과도하게 큰 경우, 사용자는 우측으로 기울어진 자세로 앉아 있다고 판단할 수 있다.

기준 영역은 경보를 발생하는 기준이 되는 영역으로, 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 프로세서(120)는 경보 신호를 생성한다. 기준 영역의 위치 및 넓이는 의자의 구조, 사용자의 체형, 사용자의 척추 변형의 진행 정도 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 정사각형 의자 패드(100)의 4 꼭지점에 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)가 존재하는 경우, 정사각형의 중심에 위치하고 정사각형 높이의 1/2을 지름으로 하는 원을 기준 영역으로 결정할 수 있다.

또한, 프로세서(120)는 무게 중심이 기준 영역을 벗어나고 일정 시간이 경과된 후에 경보 신호를 생성할 수 있다.

프로세서(120)는 의자 패드(100)에 구비되는 것이 바람직하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 프로세서(120)는 유선 또는 무선으로 의자 압력 센서로부터 측정값을 수신할 수 있다.

경보부(130)는 프로세서(120)로부터 경보 신호를 수신하여 경보를 발생한다. 경보부(130)는 의자 패드(100)에 구비되는 것이 바람직하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 경보부(130)는 유선 또는 무선으로 프로세서(120)로부터 경보 신호를 수신할 수 있다.

경보부(130)는 경보 신호를 수신하면 진동을 발생하는 진동부를 포함할 수 있다. 의자 패드(100)에 구비된 진동부가 진동을 발생하는 경우, 의자에 착석한 사용자에게 효과적으로 주의를 줄 수 있다.

경보부(130)는 경보 신호를 수신하면 경보음을 발생하는 스피커부를 포함할 수 있다. 스피커부는 경보신호를 수신하면 경보음을 발생하여 사용자에게 주의를 줄 수 있다.

경보부(130)는 진동부 및 스피커부 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 사용자에게 주의를 줄 수 있는 다양한 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치는 책상 압력 센서(210)를 더 포함할 수 있다.

책상 압력 센서(210)는 책상 패드(200)에 구비되며, 책상 압력 센서(210)에 가해지는 압력에 따라 책상 압력 센서 측정값을 생성한다. 책상 압력 센서(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 책상 패드(200)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

또한, 2개 이상의 책상 압력 센서가 책상 패드(200)에 구비될 수 있다. 2개 이상의 책상 압력 센서가 구비되는 경우, 각 책상 압력 센서의 위치 및 책상 압력 센서 측정값을 이용하면, 더욱 정밀하게 사용자의 자세를 판단할 수 있다.

책상 압력 센서(210)는 유선 또는 무선으로 프로세서(120)에 책상 압력 센서 측정값을 전송할 수 있다.

책상 패드(200)는 책상의 상면으로부터 분리가 가능한 책상 패드(pad) 형태이거나, 책상의 상면에 고정된 판의 형태일 수 있다. 또한, 책상 패드(100)는 책상에 가해지는 압력이 책상 압력 센서(210)에 전달될 수 있도록 경성의 판으로 이루어진 것이 바람직하다.

책상 압력 센서 측정값은 책상 압력 센서가 책상 압력 센서에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환한 측정값이다.

책상 압력 센서 측정값을 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값과 함께 이용하면, 사용자의 자세를 더욱 정밀하게 판단할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 책상 방향으로 몸을 기울이고, 손으로 책상에 무게를 가하는 경우, 의자에서 측정된 무게 중심은 기준 영역 내에 위치할 수 있다. 이때, 책상 압력 센서 측정값을 이용함으로써, 의자에서 측정된 무게 중심만으로 알기 어려운 자세를 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 장치가 책상 압력 센서(210)를 더 포함하는 경우, 프로세서(120)는 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나는 경우뿐만 아니라, 책상 압력 센서(210)로부터 수신한 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 경보 신호를 생성할 수 있다.

책상 압력 센서(210)는 압전 소자 및 로드셀 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 의자 압력 센서는 의자 압력 센서에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 압전 소자는 피에조전기소자라고도 불리며, 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양·음의 전하가 나타나는 현상을 이용한 소자이다. 로드셀(load cell)은 힘을 받아 발생하는 비틀림을 전기 저항으로 변환하는 변형 게이지를 장착한 것으로서, 저항의 변화를 이용하여 압력을 전기 신호로 변환한다. 본 발명에 따른 책상 압력 센서(210)는 압전 소자 및 로드셀에 국한되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법은 도 1을 참조하여 설명한 척추 변형 예방 장치에서 수행될 수 있다.

도 2를 참조하면, 먼저, 프로세서(120)가 3개 이상의 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신한다(S200).

3개 이상의 의자 압력 센서는 가해지는 압력에 따라 의자 압력 센서 측정값을 생성한다. 각 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하면 의자 패드(100)에 착석한 사용자의 무게 중심을 산출할 수 있다.

다음으로, 프로세서(120)는 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출한다(S210).

무게 중심은 의자에 착석한 사용자의 자세에 따르며, 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들면, 도 1의 정사각형 의자 패드(100)의 4 꼭지점에 제1 내지 제4 의자 압력 센서(111~114)가 존재하고, 제1 내지 제4 의자 압력 센서 측정값이 모두 동일한 경우, 사용자는 의자에 정자세로 앉아 있는 것으로 판단할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제2 의자 압력 센서 측정값 및 제3 의자 압력 센서 측정값이 제1 의자 압력 센서 측정값 및 제4 의자 압력 센서 측정값에 비하여 과도하게 큰 경우, 사용자는 우측으로 기울어진 자세로 앉아 있다고 판단할 수 있다.

다음으로, 프로세서(120)는 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성한다(S220).

다음으로, 경보부(130)는 경보 신호가 생성되면 경보를 발생한다(S230).

S230 단계는 경보 신호를 수신하면 진동을 발생하는 단계를 포함할 수 있다(S131). 의자 패드(100)에 구비된 진동부가 진동을 발생하는 경우, 의자에 착석한 사용자에게 효과적으로 주의를 줄 수 있다.

또한, S230 단계는 경보 신호를 수신하면 경보음을 발생하는 단계를 포함할 수 있다(S132). 경보신호를 수신하면 경보음을 발생하는 단계를 통하여 사용자에게 주의를 줄 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제2 실시예는 도 2의 제1 실시예에서 책상 압력 센서(210)를 이용하는 단계가 부가된 것이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 프로세서(120)는 3개 이상의 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신한다(S300). S300 단계는 도 2의 제1 실시예의 S200 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 프로세서(120)는 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출한다(S310). S310 단계는 도 2의 제1 실시예의 S210 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, S310단계에서 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 프로세서(120)가 경보 신호를 생성한다(S320). S320 단계는 도 2의 제1 실시예의 S220 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 프로세서(120)는 책상 압력 센서(210)로부터 책상 압력 센서 측정값을 수신한다(S330).

다음으로, S330 단계에서 수신한 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 프로세서(120)가 경보 신호를 생성한다(S340).

다음으로, S320 단계 및 S340 단계 중 적어도 하나에서 경보 신호가 생성되면 경보부(130)는 경보를 발생한다(S350).

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제2 실시예는, 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나는 경우뿐만 아니라, 책상 압력 센서(210)로부터 수신한 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 경보 신호를 생성 한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 의자에서 측정된 무게중심만으로는 자세에 문제가 없지만, 책상방향으로 몸을 기울인 자세의 경우에도 경보 신호를 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제3 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제3 실시예는 도 2의 제1 실시예에서 기준 영역을 결정하는 단계가 부가된 것이다.

도 4를 참조하면, 먼저, 프로세서(120)는 3개 이상의 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신한다(S400). S400 단계는 도 2의 제1 실시예의 S200 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 프로세서(120)는 의자 압력 센서 측정값이 동작 기준값 이상이면, 기준 시간 동안 의자 압력 센서 측정값을 각각 평균하여 평균 측정값을 산출한다(S410).

동작 기준값은 사용자가 의자에 착석한 것으로 판단하기 위하여 기준이 되는 값이다. 의자 압력 센서 측정값이 동작 기준값 이하이면, 프로세서(120)는 사용자가 착석하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 의자 압력 센서 측정값이 동작 기준값 이상이면, 프로세서(120)는 사용자가 착석한 것으로 판단할 수 있으므로, 기준 시간 동안 의자 압력 센서 측정값을 각각 평균하여 평균 측정값을 산출한다. 기준 시간은 평균 측정값을 산출하기 위한 기준이 되며, 본 발명에 이용되는 환경에 따라 기준 시간이 결정될 수 있다.

다음으로, 프로세서(120)가 평균 측정값을 이용하여 기준 무게 중심을 산출한다(S420). 기준 무게 중심은 도 2의 S210 단계의 무게 중심과 동일한 방법으로 산출된다. 즉, 기준 무게 중심은 사용자가 착석을 시작할 때의 무게 중심이며, 기준 영역을 결정하는 기초가 된다.

다음으로, 프로세서(120)가 기준 거리 및 기준 무게 중심을 기초로 기준 영역을 결정한다(S430).

기준 거리는 기준 영역의 넓이를 결정하며, 구체적으로 기준 무게 중심에서 기준 거리 안의 영역이 기준 영역이 된다. 기준 거리는 의자의 구조, 사용자의 체형, 사용자의 척추 변형의 진행 정도 등에 따라 결정될 수 있다.

다음으로, 프로세서(120)는 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출한다(S440). S440 단계는 도 2의 제1 실시예의 S210 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, S440 단계에서 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 프로세서(120)가 경보 신호를 생성한다(S450). S450 단계는 도 2의 제1 실시예의 S220 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, S450 단계에서 경보 신호가 생성되면 경보부(130)는 경보를 발생한다(S460). S460 단계는 도 2의 제1 실시예의 S230 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제4 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제4 실시예는 도 2의 제1 실시예에서 기준 시간을 이용하여 경보 신호를 생성하는 단계가 부가된 것이다.

도 5를 참조하면, 먼저, 프로세서(120)가 3개 이상의 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신한다(S500). S500 단계는 도 2의 제1 실시예의 S200 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 프로세서(120)는 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서로부터 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출한다(S510). S510 단계는 도 2의 제1 실시예의 S210 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, S510 단계에서 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 프로세서(120)가 경보 신호를 생성한다(S520). S520 단계는 도 2의 제1 실시예의 S220 단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, S510 단계에서 산출된 무게 중심이 임계 시간 동안 최소 기준 영역에 포함되는 경우 프로세서(120)는 경보 신호를 생성한다(S530).

S510 단계에서 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나지 앉아 사용자의 자세에 문제가 없는 것으로 판단되더라도, 동일한 자세로 오래 앉는 것은 척추에 무리를 가한다. 따라서 S530 단계를 통하여 동일한 자세로 오래 앉는 것을 방지할 수 있다.

최소 기준 영역은 동일한 자세로 판단하기 위하여 기준이 되는 영역이다. 따라서, 최소 기준 영역은 S520 단계의 기준 영역에 비하여 좁은 넓이로 결정되는 것이 바람직할 것이다.

임계 시간은 사용자가 동일한 자세로 앉을 경우, 척추에 무리를 가하는 것으로 판단하는 시간이다. 임계 시간은 의자의 구조, 사용자의 체형, 사용자의 척추 변형의 진행 정도 등에 따라 결정될 수 있다.

다음으로, S520 및 S530 단계 중 적어도 하나에서 경보 신호가 생성되면 경보부(130)는 경보를 발생한다(S540). 본 발명에 따른 척추 변형 예방 방법의 제4 실시예는, 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 산출된 무게 중심이 기준 영역을 벗어나는 경우뿐만 아니라, 사용자가 동일한 자세로 임계시간 이상 앉아 있는 것으로 판단되면 경보 신호를 생성할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.

100: 의자 패드
111: 제1 의자 압력 센서
112: 제2 의자 압력 센서
113: 제3 의자 압력 센서
114: 제4 의자 압력 센서
120: 프로세서
130: 경보부
200: 책상 패드
210: 책상 압력 센서

Claims

척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치에 있어서,
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서;
상기 의자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서로부터 각각 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 프로세서; 및
상기 프로세서로부터 상기 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제1항에 있어서,
상기 의자 압력 센서는 압전 소자 및 로드셀 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제1항에 있어서,
상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 진동을 발생하는 진동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제1항에 있어서,
상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 경보음을 발생하는 스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치에 있어서,
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서;
책상 패드에 구비되는 책상 압력 센서;
상기 의자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서로부터 각각 수신한 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나거나 상기 책상 압력 센서로부터 수신한 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 경보 신호를 생성하는 프로세서; 및
상기 프로세서로부터 상기 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제5항에 있어서,
상기 의자 압력 센서는 압전 소자 및 로드셀 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제5항에 있어서,
상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 진동을 발생하는 진동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
제5항에 있어서,
상기 경보부는 상기 경보 신호를 수신하면 경보음을 발생하는 스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 장치.
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서,
상기 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계;
상기 의자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계;
상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 및
상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제9항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 진동을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제9항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 경보음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서 및 책상 패드에 구비되는 책상 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서,
프로세서가 상기 의자 압력 센서로부터 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계;
상기 의자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계;
상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계;
상기 책상 압력 센서로부터 책상 압력 센서 측정값을 수신하는 단계;
상기 책상 압력 센서 측정값이 임계값을 초과하면 상기 경보 신호를 생성하는 단계; 및
상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제12항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 진동을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제12항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 경보음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서,
상기 의자 압력 센서로부터 각각 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계;
상기 의자 압력 센서 측정값이 동작 기준값 이상이면, 기준 시간 동안 상기 의자 압력 센서 측정값을 각각 평균하여 평균 측정값을 산출하는 단계;
상기 평균 측정값을 이용하여 기준 무게 중심을 산출하는 단계;
기준 거리 및 상기 기준 무게 중심을 기초로 기준 영역을 결정하는 단계;
상기 위자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계;
상기 무게 중심이 상기 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계; 및
상기 경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제15항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 진동을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제15항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 경보음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서를 포함하는 척추 변형 예방 장치에서 수행되는 척추 변형 예방 방법에 있어서,
상기 의자 압력 센서로부터 각각 의자 압력 센서 측정값을 수신하는 단계;
상기 의자 압력 센서의 위치값 및 상기 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하는 단계;
상기 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 단계;
상기 무게 중심이 임계 시간 동안 최소 기준 영역에 포함되는 경우 상기 경보 신호를 생성하는 단계; 및
경보 신호가 생성되면 경보를 발생하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제18항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 진동을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.
제18항에 있어서,
상기 경보를 발생하는 단계는 상기 경보 신호가 생성되면 경보음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 변형 예방 방법.