KR20150007575A - 압력 검지 시스템 - Google Patents

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KR20150007575A
KR20150007575A KR1020130081729A KR20130081729A KR20150007575A KR 20150007575 A KR20150007575 A KR 20150007575A KR 1020130081729 A KR1020130081729 A KR 1020130081729A KR 20130081729 A KR20130081729 A KR 20130081729A KR 20150007575 A KR20150007575 A KR 20150007575A
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Abstract

본 발명에 의한 압력 검지 시스템은, 일정한 간격을 두고 복수개가 배치되며, 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제1 광전달 모듈, 일정한 간격을 두고 복수개가 제1 광전달 모듈의 광섬유와 직교하도록 배치되며, 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제2 광전달 모듈, 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈의 광섬유 일단부를 통하여 그 내부로 광신호를 발생하여 출력하는 광신호 송신 모듈, 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈로부터 출력되는 광신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광신호 수신 모듈 및 광신호 수신 모듈에서 출력되는 광신호를 분석하여 제1 및 제2 광전달 모듈의 광 전달 비율을 판단하는 제어부를 포함한다. 이에 의하면, 상호 직교하는 광섬유에서 각각의 광전달 비율을 판단하여 일정면상에 가해지는 압력 및 압력분포를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 단가가 싼 광섬유를 이용함으로써 제조비용을 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고장이나 파손시 이를 교체하는 등의 사후관리에 대한 부담도 적게 되는 효과를 가질 수 있다.

Description

압력 검지 시스템 {SYSTEM FOR DETECTING PRESSURE}
본 발명은 압력을 검지하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 일정면상에서 압력이 가해지는 분포를 간단하게 검지할 수 있는 압력 검지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 작용되는 압력을 검지하는 방법으로 압전센서나 로드셀과 같은 센서가 사용된다.
압전센서(piezoelectric sensor)는 압전효과를 이용하여 압력, 가속도 또는 스트레인을 측정하여 전기신호로 변화시키는 장치로서, 압력을 가하면 기전력이 발생하는 피에조저항 효과를 이용하여 압전소자에 압력을 가할 때 나타나는 전기량의 변화로 압력 정도를 측정하는 것이다.
로드셀(load cell)은, 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 등 변형이 되는데 이 변형량을 변형측정장치가 전기신호로 검출한 뒤 컴퓨터 장치에 의해 디지털 신호로 바꿔서 압력 정도를 측정하는 것이다.
그러나, 상기한 압전센서나 로드셀의 경우 그 단가가 비싸서 이를 이용한 압력 시스템을 제작하는데 비용이 증가할 수 밖에 없는 한계가 있다.
또한, 이러한 압전센서나 로드셀은 일정 포인트에서 작용되는 압력을 검지하는데 우수하나 일정면 상에 가해지거나 작용하는 압력을 측정하는데는 어려움이 있으며, 일정면 상에서 가해지는 압력분포를 판단하는 것은 어렵다는 문제가 있다.
또한, 압력분포를 판단하기 위해서는 여러개의 센서를 장착하여 판단할 수 있으나, 비용이 증가할 뿐만 아니라 비용대비 효과가 적다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 저비용으로 간단하게 압력을 측정하거나 압력분포를 검지할 수 있는 압력 검지 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템은, 일정한 간격을 두고 복수개가 배치되며, 적어도 하나 이상의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제1 광전달 모듈; 일정한 간격을 두고 복수개가 상기 제1 광전달 모듈의 광섬유와 직교하도록 배치되며, 적어도 하나 이상의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제2 광전달 모듈; 상기 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈의 광섬유 일단부를 통하여 그 내부로 광신호를 발생하여 출력하는 광신호 송신 모듈; 상기 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈로부터 출력되는 광신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광신호 수신 모듈; 및 상기 광신호 수신 모듈에서 출력되는 광신호를 분석하여 상기 제1 및 제2 광전달 모듈의 광 전달 비율을 판단하는 제어부;를 포함한다.
이로써, 상호 직교하는 광섬유에서 각각의 광전달 비율을 판단하여 일정면상에 가해지는 압력 및 압력분포를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 단가가 싼 광섬유를 이용함으로써 제조비용을 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고장이나 파손시 이를 교체하는 등의 사후관리에 대한 부담도 적게 되는 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 광전달 모듈 및 상기 제2 광전달 모듈이 직교하게 배치되는 베이스를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 베이스가 방석, 매트릭스 등의 형태로 제작될 수 있으므로 본 시스템이 적용된 여러 응용분야에 사용될 수 있다.
또한, 상기 절단 단부는, 압력이 가해지는 방향의 반대측 광섬유 상에 형성되는 것이 바람직하다.
이로써, 압력이 가해지는 경우 플렉서블한 광섬유가 그 반대방향으로 휘어지게 되므로 보다 효과적으로 광이 광섬유 밖으로 누출되게 함으로써 그 감응성을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 제어부는, 판단된 광 전달 비율을 분석하여, x-y 좌표로 압력분포를 산출하는 것이 바람직하다.
이로써, 직교하게 광섬유를 배치함으로써 이를 x-y 좌표화할 수 있어 일정면 상에서 어느 부분에 압력이 크게 작용하고 어느 부분에 압력이 작게 작용하는지 수학적으로 모델링가능하게 된다.
또한, 상기 산출된 x-y 좌표 압력분포를 나타내는 디스플레이 모듈;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 사용자가 일견하여 용이하게 가해지는 압력이나 압력분포를 파악할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 압력분포를 실시간으로 판단하여 평균화 한 후, 상기 베이스의 중심으로부터 압력 밸런싱을 판단한다.
이로써, 사용자가 일정면상에 가해지는 압력 또는 압력분포에 대한 밸런싱(균일성)을 판단할 수 있게 된다.
또한, 상기 베이스는, 방석, 매트릭스, 신발깔창, 베개, 의자 좌석, 침대, 요 중 어느 하나에 설치되는 것이 바람직하다.
이로써, 사용자가 방석에 앉거나 매트릭스 위에 누워 있거나 할 때 압력의 밸런싱을 판단할 수 있으므로 자세교정, 수면상태 등을 용이하게 파악할 수 있게 된다. 신발깔창에 적용되는 경우에는 도보시 좌,우 발의 밸런싱을 판단할 수 있으며 베개, 침대나 요에 적용되는 경우 사용자의 수면상태 또는 수면자세를 파악할 수 있으며, 방석, 의자 좌석에는 사용자의 착석 상태 또는 착석 자세를 파악할 수 있게 된다.
또한, 상기 베이스는, 신체의 일부에 부착될 수 있는 패치형태로 제작되며, 상기 압력의 변화율을 카운팅하는 카운터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 사용자의 가슴 부분이나 손목 부분에 부착함으로써 압력 변화의 주기를 카운팅하면 심장 박동수 또는 맥박수 까지 감지할 수 있어 의료용으로부터 그 적용분야가 확대될 수 있다.
상기한 본 발명에 의한 압력 검지 시스템에 의하면, 상호 직교하는 광섬유에서 각각의 광전달 비율을 판단하여 일정면상에 가해지는 압력 및 압력분포를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 단가가 싼 광섬유를 이용함으로써 제조비용을 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고장이나 파손시 이를 교체하는 등의 사후관리에 대한 부담도 적게 되는 효과를 가질 수 있다.
또한, 직교하게 광섬유를 배치함으로써 이를 x-y 좌표화할 수 있어 일정면 상에서 어느 부분에 압력이 크게 작용하고 어느 부분에 압력이 작게 작용하는지 수학적으로 모델링가능하게 된다.
또한, 사용자가 일견하여 용이하게 가해지는 압력이나 압력분포를 파악할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 일정면상에 가해지는 압력 또는 압력분포에 대한 밸런싱(균일성)을 판단할 수 있게 됨으로써, 사용자가 방석에 앉거나 매트릭스 위에 누워 있거나 할 때 압력의 밸런싱을 판단할 수 있으므로 자세교정, 수면상태 등을 용이하게 파악할 수 있게 된다. 신발깔창에 적용되는 경우에는 도보시 좌,우 발의 밸런싱을 판단할 수 있으며 베개, 침대나 요에 적용되는 경우 사용자의 수면상태 또는 수면자세를 파악할 수 있으며, 방석, 의자 좌석에는 사용자의 착석 상태 또는 착석 자세를 파악할 수 있게 된다.
또한, 사용자의 가슴 부분이나 손목 부분에 부착함으로써 압력 변화의 주기를 카운팅하면 심장 박동수 또는 맥박수 까지 감지할 수 있어 의료용으로부터 그 적용분야가 확대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템의 개략적인 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템의 광전달 모듈을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 광전달 모듈의 광신호 전달 특성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 광전달 모듈의 광전달 비율을 나타내는 그래프,
도 5는 광전달 모듈의 광전달 비율을 판단하여 압력 분포를 판단하는 압력 검지 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 6 내지 도 7C는 압력 검지 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 8은 방석에 적용될 때의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 9는 패치에 적용될 때의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템의 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 제1 및 제2 광전달 모듈의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템(100)은, 제1 광전달 모듈(120), 제2 광전달 모듈(130), 광신호 송신 모듈(140), 광신호 수신 모듈(150)및 제어부(110)를 포함한다.
제1 및 제2 광전달 모듈(120)(130)은, 적어도 하나 이상의 절단 단부를 가지는 광신호 전달 경로를 구비하며, 도 2에 광신호 전달 경로를 포함하는 광신호 전달 모듈(120)(130)의 개략적인 구성이 되시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 광신호 전달 경로는 광신호 전달 경로 본체(121)(131), 적어도 하나의 광섬유 지지용 커넥터(128)(138)(129)(139), 탄성 부재(127)(137), 상호 절연 단부에 의하여 단락된 제1 광섬유(123a)(133a) 및 제2 광섬유(123b)(133b)를 구비한다.
이러한 광신호 전달 경로의 어느 하나의 절단 단부의 간격 및 상호간의 각도는 광신호 전달 모듈(120)(130)이 설치되는 베이스에 가해지는 압력에 의하여 가변되며, 광신호 전달 경로는 적어도 하나의 절단 단부를 가지는 제1 광섬유(123a)(133a) 및 제2 광섬유(123b)(133b)로 구현된다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
광신호 전달 경로 본체(121)(131)는 광섬유 지지용 커넥터(128)(138)(129)(139) 및 탄성 부재(127)(137)를 지지하는 역할을 가며 광신호 전달 경로의 외피를 형성한다. 뿐만 아니라 광신호 전달 경로 본체(121)(131)는 방석이나 매트릭스와 같은 베이스의 일부분에 의하여 형성되거나 이와 다르게 독립적으로 형성될 수 있다.
한 쌍의 광섬유 지지용 커넥터(128)(129) 및 (138)(139)는 광신호 전달 경로 본체(121)(131) 내에 마련되며, 적어도 하나의 절단 단부의 간격이 압력에 의하여 휘어질 때 가변되도록 광섬유(123a)(123b)(133a)(133b)를 지지한다. 도 2에 도시된 예에서는 제1 광섬유 및 제2 광섬유(123a)(123b)(133a)(133b)의 절단되어 마주하는 영역이 한 곳이기 때문에 이 곳에만 한 쌍의 광섬유 지지용 커넥터(128)(129)(138)(139)가 마련될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 광섬유(123a)(123b)(133a)(133b) 각각은 2개 이상의 절단 단부를 가질 수 있다.
탄성부재(127)(137)는 적어도 하나의 광섬유 지지용 커넥터 쌍(128)(129) 및 (138)(139)에 결합되어 광섬유 지지용 커넥터(128)(129) 및 (138)(139)가 상호 접근되는 방향으로 탄성 바이어스된다. 따라서, 광신호 전달 모듈(120)(130)을 베이스에 설치후 초기에는 도 2의 (a) 처럼 제1 및 제2 광섬유(123a)(123b) 및 (133a)(133b)의 양 자유단부가 인접되게 혹은 접촉되지만 베이스가 압력이 가해져 휘어질 때 도 2의 (b) 처럼 단절된 제1 및 제2 광섬유(123a)(123b) 및 (133a)(133b)의 양 자유단부가 벌어지는 동시에 서로 어긋나게(비수평 상태) 되며, 다시 압력이 제거되면 탄성 부재(127)(137)에 의해 도 2의 (a) 처럼 제1 및 제2 광섬유(123a)(123b) 및 (133a)(133b)의 양 자유단부가 인접되거나 접촉된다. 이러한 메커니즘에 의해 제1 및 제2 광섬유(123a)(123b) 및 (133a)(133b)의 양 자유단부에서 전달되는 광신호의 양이 가변된다.
광신호 송신 모듈(140)은 광신호를 발생하여 출력하며, 도시되지는 않았지만 광신호 송신 모듈(140)은 광신호 발생기 및 광신호 송신기를 포함할 수 있다. 이러한 광신호 송신 모듈(140)은 특정 파장의 광신호를 발생하는 LED로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
광신호 수신 모듈(150)은 광신호 송신 모듈(140)에서 출력되는 광 신호가 광신호 전달 경로를 가지는 광 전달 모듈(120)(130)로부터 출력되면 이를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 이러한 광신호 수신 모듈(150)은 수신되는 광신호에 응답하여 구동되는 포토 다이오드로 구현될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 광신호 수신 모듈(150)은 도시하지는 않았지만 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 가지며, 증폭기는 포토 다이오드에서 출력되는 신호를 증폭하여 증폭하고 아날로그-디지털 변환기는 증폭기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
제어부(110)는 광신호 수신 모듈(150)에서 출력되는 디지털 신호를 분석하여 최종적으로 압력의 분포를 검지한다. 이때, 광신호 수신 모듈(150)에서 출력되는 디지털 신호의 데이터 처리량을 감소시키기 위하여 디지털 신호를 소정의 샘플링 레이트로 샘플링하는 것이 바람직하다. 또한, 디지털 신호를 소정의 통신 규격 형태의 신호로 변환하는 가공이 포함될 수 있다. 이는 하나의 예시에 불과할 뿐이며 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
광신호 전달 경로의 광신호 송신 모듈(140) 및 광신호 수신 모듈(150)과의 접속부(125)(135)는 광신호 송신 모듈(140) 및 광신호 수신 모듈(150)과의 안정적인 접속을 위하여 광섬유(123a)(123b)(133a)(133b)를 외부에서 보호할 수 있는 딱딱한 재질로 구현됨이 바람직하다. 여기서, 접속부(125)(135)는 도 2에 도시된 바와 같이 광신호 송신 모듈(140) 및 광신호 수신 모듈(150)의 접속부에 직접 커넥팅되는 구조가 될 수도 있고, 광신호의 전달을 위한 센서 등이 부착되는 장소가 될 수 있다. 따라서, 접속부(125)(150)의 형상은 도시된 것에 제한될 필요는 없으며 다양한 실시예가 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템(100)은 상술한 메커니즘에 따라서 광신호 전달 모듈(200)에 의하여 전달되는 광신호의 가변량, 즉, 광 전달 비율(light transmission rate)에 기초하여 광신호 전달 모듈(120)(130)이 직교하도록 배치된 구조에 의하여 압력 또는 압력분포를 판단할 수 있는 것이다.
도 3은 광신호 전달 모듈(120)(130)의 광신호 전달 특성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 광신호 전달 모듈(120)(130)의 광 전달 비율을 나타내느 도면이다. 도 3을 참조하면, 광신호 송신기(transmitter)에서 출력되는 광신호에 대한 광신호 수신기(Receiver)에서 수신되는 광신호의 비율인 광 전달 비율(LTR : Light Transmission Rate)은 광신호 전달 모듈(120)(130)이 휘어짐에 따라 점점 감소함을 알 수 있다. 도 4를 참조하면, 광신호 전달 모듈(120)(130)의 광 전달 비율(LTR)은 광신호 전달 모듈(120)(130)이 휘어지면 즉, 직교하는 광 신호 전달 모듈(120)(130)이 압력에 따라 각각 휘어지는 상태가 변화되어 가변되는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 압력 검지 시스템이 도시되어 있으며, 이하, 도 5를 참조하여 압력을 검지하는 방법에 대하여 설명한다.
제1 광 전달 모듈(120)은 x축 방향으로 일정한 간격으로 복수개 배치되며 제2 광 전달 모듈(130)은 y축 방향으로 일정한 간격으로 복수개가 제1 광 전달 모듈(120)과 직교하도록 배치된다.
제1 광 전달 모듈(120) 및 제2 광 전달 모듈(130)의 일단에는 광 송신 모듈(140)이 배치되며 타단에는 광 수신 모듈(150)이 배치된다. 이들, 광 송신 모듈(140) 및 광 수신 모듈(150)은 도면상 이해를 돕기 위하여 분리하여 도시하였으나, 이와 달리 하여도 무방하다.
도 5에서 최상단 광 전달 모듈(140)이 휘어지지 않은 상태에서는 광 전달 비율이 100%가 됨을 알 수 있고 위에서 네번 째 광 전달 모듈(140)의 경우에는 휘어진 상태로 인하여 광 전달 비율이 85%가 됨을 알 수 있다. 따라서, 휘어짐의 정도에 따라 광 전달 비율이 가변되고 가변되는 광 전달 비율을 분석하면 압력을 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에서와 같이 제1 광 전달 모듈(140) 및 제2 광 전달 모듈(150)이 직교하도록 배치함으로써, x-y 좌표 형태로 광 전달 비율을 좌표화하여 산출할 수 있다. 도 6, 도 7A 및 도 7B를 참조하여 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 광 전달 모듈(120) 및 제2 광 전달 모듈(130)이 휘어지지 않는 경우, 즉 어떠한 외부 압력이 가해지지 않는 이상적인 상황을 가정하는 경우 모든 광 수신 모듈(150)에서 수신되는 광신호의 광 전달 비율은 100%가 된다.
이때, 도 7A 및 도 7B에 도시된 바와 같이 어떠한 압력이 가해지는 경우 어느 광 신호 전달 모듈에서는 광 전달 비율의 변화가 미미하지만 어떤 광 신호 전달 모듈에서는 광 전달 비율의 변화가 크게 나타난다.
도 6에서 P1 및 P2는 x축으로의 광 전달 비율이 100%, y축으로의 광 전달 비율이 100%이나, 도 7A 및 도 7B에 도시된 바와 같이 압력이 가해져서 광 전달 모듈()이 휘어지는 경우 P1은 x축으로의 광 전달 비율이 87%, y축으로의 광 전달 비율이 97%이며, P2는 x축으로의 광 전달 비율이 70%, y축으로의 광 전달 비율이 70% 이다.
이를 x-y 좌표 형식으로 나타내면, P1의 좌표는 (100, 100)에서 (87, 97)로 변화되었으며 P2의 좌표는 (100, 100)에서 (70, 70)으로 변화되었음을 알 수 있어 P2에 가해지는 압력이 P1에 가해지는 압력보다 크다는 것을 판단할 수 있다.
제어부(110)는 상기한 바와 같이 광 수신 모듈(150)에서 수신된 광 신호를 분석하여 광 전달 비율을 산출하고, 이를 x-y 좌표 형태로 압력분포를 판단한다.
상기에서 x축으로 배열되는 제1 광 전송 모듈(120) 및 y축으로 배열되는 제2 광 전송 모듈(130)의 갯수는 도시된 것에 한정되지 않는 다는 것은 명백하며, 보다 정밀하게 압력 분포를 검지할 필요가 있는 경우에는 더 많은 광 전송 모듈(120)(130)을 배치할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 제어부(110)에 의하여 x-y 좌표 형태로 산출된 압력분포를 용이하게 식별할 수 있도록 표시하는 디스플레이 모듈(160)를 더 포함한다.
이때, 제1 및 제2 광 전달 모듈(120)(130)은 베이스에 직교하도록 배치될 수 있으며, 베이스의 형태는 방석, 매트릭스, 베개, 의자 좌석, 의자 등받이, 침대, 요와 같은 것이 될 수 있다. 제어부(110)는 산출된 압력분포를 일정시간을 단위로 하여 평균하여 압력분포의 밸런싱을 판단할 수 있다.
따라서, 사용자의 자세교정에 활용될 수 있다.
예를 들어, 도 8의 경우 방석에 적용된 예를 도시한 것인데 제어부(110)가 방석에 가해지는 압력의 분포를 평균화하여 디스플레이 모듈(160)에 표시한 것이다.
사용자가 방석에 앉아 있는 경우 이를 평균화하여 압력분포를 판단하면, 좌,우로 압력이 많이 가해지는 부분이 판별이 되는데 좌,우 압력분포가 대칭인 경우에는 올바른 자세로 착석한 상태로 판단하고 좌,우 압력분포가 비대칭인 경우에는 척추가 곧게 펴지 않는 상태거나 한쪽으로 기울인채 착성한 상태로 판단한다.
본 발명의 실시예로서 방석에 적용된 예를 도시하고 설명하였으나, 매트릭스, 침대, 요 또는 베개 등에 적용되는 경우에는 사용자의 누운 상태 또는 수면 상태를 판단할 수 있으며, 의자의 좌석이나 등받이에 적용되는 경우에 사용자의 자세를 판단할 수 있다.
또한, 신발 깔창에 사용되는 경우 사용자가 서 있을 때 양쪽 다리의 균형이 올바른 자세로 서있는지를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 보행시 양쪽 다리가 밸런싱있게 보행되고 있는지를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 압력 검지 시스템은 의료분야에도 응용될 수 있다.
베이스의 형태가 패치형태인 경우 심장부근이나 손목 부근에 부착시키는 경우 심장 박동수나 맥박수를 용이하게 판단할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 압력 분포의 변화를 카운팅하는 카운터(170)를 더 포함한다.
카운터(170)에 의하여 압력 분포의 변화가 카운팅됨으로써 심장 박동수 또는 맥박수를 잴 수 있어 응급 의료사고가 발생한 경우 등을 판단하거나, 일상 생활에서도 안전 사고의 위험을 방지할 수 있게 된다.
도 9는 패치형태의 압력 검지 시스템에 의한 것을 나타낸 것으로서, 심장과 가까운 부근에서 압력이 많이 가해지고 손목 부근의 동맥에 가까운 부근에서 압력이 많이 가해지므로 어느 영역에서 압력이 강한 부근이 원포인트로 표시된다.
즉, 주기적으로 원포인트 압력부분이 생겼다가 없어졌다가 할 때 제어부(110)가 이를 판단하여 카운터(170)에 의하여 카운팅하게 되면 심장 박동수 및 맥박수를 판단할 수 있게 된다.
한편, 도시하지는 않았지만 이러한 심장 박동수 및 맥박수에 대한 정보를 유선 또는 무선 통신망을 이용하여 외부로 전송하는 것도 바람직하다. 이때, 무선 통신망은 지그비 통신망, 블루투스 통신망, 와이브로 통신망, 무선 인터넷 망 등일 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 압력 분포 검지 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의한 압력 검지 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 압력 검지 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저자오디는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 압력 검지 방법을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며 특허청구범위를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능하다 할 것이다.
100 : 압력 검지 시스템 110 : 제어부
120 : 제1 광전달 모듈 130 : 제2 광전달 모듈
140 : 광신호 송신 모듈 150 : 광신호 수신 모듈
160 : 디스플레이 모듈 170 : 카운터

Claims (7)

  1. 일정한 간격을 두고 복수개가 배치되며, 적어도 하나 이상의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제1 광전달 모듈;
    일정한 간격을 두고 복수개가 상기 제1 광전달 모듈의 광섬유와 직교하도록 배치되며, 적어도 하나 이상의 절단 단부가 형성되는, 광섬유로 형성되는 제2 광전달 모듈;
    상기 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈의 광섬유 일단부를 통하여 그 내부로 광신호를 발생하여 출력하는 광신호 송신 모듈;
    상기 제1 광전달 모듈 및 제2 광전달 모듈로부터 출력되는 광신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광신호 수신 모듈; 및
    상기 광신호 수신 모듈에서 출력되는 광신호를 분석하여 상기 제1 및 제2 광전달 모듈의 광 전달 비율을 판단하는 제어부;를 포함하는 압력 검지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광전달 모듈 및 상기 제2 광전달 모듈이 직교하게 배치되는 베이스를 더 포함하는 압력 검지 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 판단된 광 전달 비율을 분석하여, x-y 좌표로 압력분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 압력 검지 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산출된 x-y 좌표 압력분포를 나타내는 디스플레이 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 검지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 압력분포를 실시간으로 판단하여 평균화 한 후, 상기 베이스의 중심으로부터 압력 밸런싱을 판단하는 것을 특징으로 하는 압력 분포 검지 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 베이스는,
    방석, 매트릭스, 신발깔창, 베개, 의자 좌석, 침대, 요 중 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 압력 검지 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 베이스는, 신체의 일부에 부착될 수 있는 패치형태로 제작되며,
    상기 압력의 변화율을 카운팅하는 카운터를 더 포함하는 압력 검지 시스템.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210123102A (ko) * 2020-04-02 2021-10-13 서울과학기술대학교 산학협력단 플라스틱 광섬유를 이용한 압력 위치 검출기기
KR20220114314A (ko) * 2021-02-08 2022-08-17 부산대학교 산학협력단 이산 분포된 광섬유 브래그 격자를 이용한 연속 분포 외력 측정 시스템 및 방법
KR20220133452A (ko) * 2021-03-25 2022-10-05 주식회사 엔젤로보틱스 압력센서 유닛 및 이를 구비하는 신발용 깔창

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