KR20150056123A - 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직접 감지한 사용자 목의 자세를 기초로 근골격계 질환 발생을 사전에 정확히 예방할 수 있는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 위하여 본 발명은, 사용자 목의 자세를 감지하여 잘못된 목 자세를 스마트폰을 통하여 알리는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치에 있어서, 사용자 목에 목걸이 형태로 착용되어 목의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 무선통신으로 알람을 전송하는 감지부; 및 상기 감지부에서 전송된 알람을 수신하여 사용자에게 안내하는 스마트폰을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트폰을 이용한 자세 인식 장치{Pose recognition apparatus using smartphone}

본 발명은 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 사용자 목의 자세를 인식하여 알람하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치에 관한 것이다.

근래 컴퓨터 또는 스마트 기기의 급격한 보급에 따라 많은 사용자들은 동일한 자세 또는 무리가 있는 자세에서 오랜 시간 스마트 기기들을 사용하는 경우가 종종 발생한다.

상기와 같이 오랜 기간 특정 자세로 기기를 사용하는 경우에는 척추, 관절, 목 등 근 골격계 질병이 발생되어 사회전 문제로 대두되고 있다.

특히 스마트 기기들을 사용하는 경우에는 작업의 몰입도가 높아 작업 중에는 사용자들이 자신의 자세를 인식하지 못하여 무리가 있는 자세를 계속 유지하고, 작업이 완료된 후에 일부 무리를 인식하는 경우가 대부분이므로, 일정한 시간 동안 작업한 후 반드시 스트레칭 등을 통하여 근육을 이완시켜 주는 것이 근골격계의 질환을 예방할 수 있는 방법 중 하나이다.

한편, 지속적인 사용에서도 사용자의 자세를 변화시켜 줄 스마트 기기용 장치들이 최근 제안되어 사용되고 있다.

예를 들면, 공개실용신안 제2011-0004597호에 개시된 근골격계 질환 예방용 마우스 패드 및 그 어셈블리를 들 수 있다. 상기 발명은 마우스 패드를 3차우너 형상으로 구성하여 사용자가 마우스를 사용하는 경우 손목의 각도가 지속적으로 변화될 수 있도록 구성하여 동일한 자세를 오래 동안 유지하는 것에 의한 근 골격계 질환을 예방할 수 있는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 등록특허 제1171466호는 휴대폰 사용자를 위한 근골격계 질환 예방 방법 및 시스템에 관한 것으로, 휴대폰 사용자가 무선통신망을 통해 연결된 근골격계질환 예방 서버에 접속하여 상기 사용자의 위치 및 환경정보를 입력하는 단계; 상기 사용자의 통증부위를 선택하는 단계; 상기 사용자에게 통증부위가 존재하는 경우, 1 내지 10단계로 구성된 통증 척도를 선택하는 단계; 상기 사용자가 7 내지 10단계의 심한 통증 척도를 선택하는 경우, 상기 사용자의 휴대폰에 상기 통증이 일어나는 기간 및 치료 여부에 관한 설문지가 디스플레이되는 단계; 상기 사용자가 상기 설문지에 답변하는 경우, 상기 사용자의 답변 내용이 관리 서버에 통보되는 단계; 및 상기 선택된 통증 부위 및 통증 척도와 상기 사용자가 입력한 위치 및 환경정보에 따라 정해진 직접적인 통증부위 스트레칭 운동 정보가 상기 사용자의 휴대폰에 디스플레이되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 사용자를 위한 근골격계질환 예방 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기 구성들은 간접적으로 근골격계 질환을 예방하는 구성 또는 통증이 발생된 경우 대책을 제공하는 것으로, 근골격계 질환의 예방에는 다소 한계를 나타낸다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 직접 감지한 사용자 목의 자세를 기초로 근골격계 질환 발생을 사전에 정확히 예방할 수 있는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 위하여 본 발명은, 사용자 목의 자세를 감지하여 잘못된 목 자세를 스마트폰을 통하여 알리는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치에 있어서, 사용자 목에 목걸이 형태로 착용되어 목의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 무선통신으로 알람을 전송하는 감지부; 및 상기 감지부에서 전송된 알람을 수신하여 사용자에게 안내하는 스마트폰을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 감지부는: 케이스; 상기 케이스에 연결되어 상기 케이스를 사용자의 목에 고정하는 연결끈; 상기 케이스 내부에 위치하며, 케이스의 각도를 감지하는 자이로 센서; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 자이로 센서의 감지 정보를 수신하여 처리하는 제어장치; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 출력되는 정보를 저장하는 메모리; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 전송되는 신호를 무선으로 송출하는 통신모듈; 및 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 감지부는: 케이스; 상기 케이스에 연결되어 상기 케이스를 사용자의 목에 고정하는 연결끈; 상기 연결끝에 부착되어 착용 시 사용자 목 후면에 위치하는 분리 센서부; 상기 분리 센서부의 내부에 위치하여 분리 센서부의 각도를 감지하는 자이로 센서; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 자이로 센서의 감지 정보를 수신하여 처리하는 제어장치; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 출력되는 정보를 저장하는 메모리; 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 전송되는 신호를 무선으로 송출하는 통신모듈; 및 상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 케이스 외면에는 조작 스위치를 더포함하며, 사용자가 상기 조작 스위치를 작동하는 경우 상기 제어장치는 현재 감지되는 각도를 사용자의 정상 목 각도로 인식하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 메모리에는 사용자가 정상적으로 느끼는 목 각도 범위가 사전에 저장되며, 상기 제어장치는 기 설정된 사용자의 정상 목 각도와 상기 목 각도 범위를 기초로 하여 현재 사용자의 목 각도가 정상 목 각도에서 벗어나는 경우 알람을 상기 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 현재 감지되는 사용자의 목각도가 정상 범위 이내이나, 목 각도의 유지 시간이 일정 이상인 경우 알람을 상기 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 스마트폰은 상기 통신모듈과 대응되는 통신부를 포함하며, 상기 통신부에 알람이 수신되는 경우 스마트폰을 통하여 경고를 발생시키는 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 통신모듈과 상기 통신부는 불루투스로 통신하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 분리 센서부의 외면은 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치는 사용자 목에 직접 착용하는 감지부와 상기 감지부에서 감지되는 사용자 목의 각도를 기초로 하여 사전에 정의된 각도를 벗어나는 경우와 동일한 각도가 일정 시간 이상 유지되는 경우 스마트폰을 통하여 사용자에게 알려 컴퓨터 등의 사용에 따른 근골격계 질환을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 감지부의 외형 구성이며,
도 3은 도 1에 도시된 감지부의 기능 구성도이며,
도 4는 도 1에 도시된 스마트폰의 기능 구성도이며,
도 5는 도 1의 다른 실시예이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 목에 직접 장착하는 목걸이 형태의 감지부(10)와 상기 감지부(10)에서 감지된 목의 자세 신호를 수신하여 이상 상태 시 사용자에게 알람을 출력하는 스마트폰(80)을 포함하여 구성된다.

먼저 상기 감지부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(11)와 상기 케이스(11)를 목에 걸기 위한 연결끈(12)으로 구분된다.

상기 케이스(11)는 내부에 다수의 부재들이 포함될 수 있도록 공간이 형성되며, 적절한 크기로 형성한다.

상기 연결끈(12)은 케이스(11)에 부착되어 서로 분리될 수 있으며, 목에 착용 후에는 다시 서로 연결하기 위한 연결부(13)의 구성을 포함하며, 상기 연결부(13)는 통상의 목걸이 연결부와 동일하게 구성한다.

또한 상기 케이스(11)의 정면에는 조작 스위치(14)가 부착되며, 상기 감지부(10)가 최초로 목에 착용될 경우 사용자 목의 최초 각도를 설정할 때 사용자에 의하여 사용된다.

한편, 상기 감지부(10)를 적절한 장력만 상기 연결끈(12)에 부여하여 사용자의 목에 착용하는 경우 착용자 목의 각도 변화가 바로 케이스(11)의 각도 변화로 연동되므로, 비교적 정확하게 목의 각도를 감지할 수 있다.

상기 케이스(11) 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 목의 자세를 측정하기 위한 자이로 센서(20), 자이로 센서(20)의 출력을 기초로 목의 자세를 계산하는 제어장치(30), 상기 제어장치(30)에서 출력되는 정보와 사전 정보가 저장되는 메모리(40), 제어장치(30)를 통하여 정보를 전송하는 통신모듈(50) 및 전체 감지부(10)의 작동을 위한 배터리(60)를 포함하여 구성된다.

상기 자이로 센서(20)는 케이스(11)의 자세를 감지하는 역할을 하는 센서로 3축으로 구성되는 경우 케이스(11)의 자세를 감지할 수 있으나, 높은 정도를 위해서는 3축의 센서를 추가하여 전체 6축으로도 구성할 수 있다.

이때 추가되는 3축의 센서는 가속도 센서로 구성하여 자세와 이동을 동시에 감지하여 목의 자세(각도) 변화를 높은 정도로도 구현한다.

상기 통신모듈(50)은 제어장치(30)에 의하여 제어되며, 스마트폰(80)의 연동을 위해서는 부르투스 방식이 바람직하여, 상기 제어장치(30)가 감지되는 목의 자세가 부적절한 경우 상기 통신모듈(50)을 통하여 알람을 스마트폰(80)으로 전송한다.

상기 제어장치(30)는 감지부(10)의 동작과 신호 처리를 위한 구성으로 배터리(60)의 전원에 의하여 동작한다.

상기 제어장치(30)는 초기 상기 조작 스위치(14)가 "온"되는 경우 상기 자이로 센서(20)에 의하여 감지된 각도를 사용자 목의 정상 각도로 인식하여 상기 메모리(40) '초기 각도'로 저장한다.

또한 상기 메모리(40)에는 정상적인 목 각도를 중심으로 사용자가 불편함이 없이 움직일 수 있는 정상 목 각도 범위가 '정상 범위'로 사전에 저장된다. 상기 '정상 범위'는 사전에 다양한 방식으로 조사되어 의학적으로 검증이 완료된 값으로 설정한다.

또한, 상기 제어장치(30)는 상기 '정상 범위'와 '초기 각도'를 현재 감지되는 사용자 목의 각도와 대비하여 상기 사용자 목의 각도가 상기 정상 범위를 넘어가는 경우 상기 통신모듈(50)을 통하여 알람을 송출한다.

또한 상기 제어장치(30)는 현재 감지되는 사용자 목의 각도가 일정 시간 동안 변화가 미소한 경우에는 동일한 자세로 오랜 시간 유지하는 것으로 판단하여 상기 통신모듈(50)을 통하여 알람을 송출한다.

한편, 상기 스마트폰(80)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 감지부(10)에 포함된 통신모듈(50)과 대응되는 통신부(81)를 포함하고 있으며, 상기 감지부(10)에서 상기 통신모듈(50)을 통하여 알람을 송출하는 경우 해당 알람을 상기 통신부(81)가 수신한다.

이때 상기 통신부(81)가 알람을 수신하면, 상기 스마트폰(80)에 앱 형태로 구현된 처리모듈(82)이 상기 통신부(81)의 알람을 인식하여 스마트폰(80) 자체에 내장된 알람으로 경고 출력을 수행한다.

또한 필요한 경우 상기 제어장치(30)는 알람 신호를 잘못된 자세에 의한 알람과 장기간 동일한 자세를 유지한 것에 따른 알람으로 구분하여 송출하는 경우 상기 처리모듈(82)은 해당 알람의 종류를 인식하고, 상기 스마트폰(80) 화면으로 해당 알람 내용을 소리와 더불어 출력할 수도 있다.

한편, 필요한 경우 상기 자이로 센서(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 연결끈(12)의 중앙에 위치하는 분리 센서부(70) 내부에 장착되어 케이스(10)와 분리되어 설치될 수 있다.

특히 상기 분리 센서부(70)는 장착 시 착용자 목 후면에 부착되므로, 연결끈(12)이 긴 경우에도 사용자 목의 각도를 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있으며, 목과의 접촉력을 향상시키기 위하여 외면을 실리콘 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

이때 상기 자이로 센서(20)의 신호는 상기 연결끈(12) 내부에 전선을 삽입하여 상기 제어장치(30)로 출력되도록 구성한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 감지부 11: 케이스
12: 연결끈 13: 연결부
14: 조작 스위치 20: 자이로 센서
30: 제어장치 40: 메모리
50: 통신모듈 60: 배터리
70: 분리 센서부 80: 스마트폰
81: 통신부 82: 처리모듈
100: 자세 인식 장치

Claims (9)

1. 사용자 목의 자세를 감지하여 잘못된 목 자세를 스마트폰을 통하여 알리는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치에 있어서,
   사용자 목에 목걸이 형태로 착용되어 목의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 무선통신으로 알람을 전송하는 감지부; 및
   상기 감지부에서 전송된 알람을 수신하여 사용자에게 안내하는 스마트폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 감지부는:
   케이스;
   상기 케이스에 연결되어 상기 케이스를 사용자의 목에 고정하는 연결끈;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 케이스의 각도를 감지하는 자이로 센서;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 자이로 센서의 감지 정보를 수신하여 처리하는 제어장치;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 출력되는 정보를 저장하는 메모리;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 전송되는 신호를 무선으로 송출하는 통신모듈; 및
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 감지부는:
   케이스;
   상기 케이스에 연결되어 상기 케이스를 사용자의 목에 고정하는 연결끈;
   상기 연결끝에 부착되어 착용 시 사용자 목 후면에 위치하는 분리 센서부;
   상기 분리 센서부의 내부에 위치하여 분리 센서부의 각도를 감지하는 자이로 센서;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 자이로 센서의 감지 정보를 수신하여 처리하는 제어장치;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 출력되는 정보를 저장하는 메모리;
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에서 전송되는 신호를 무선으로 송출하는 통신모듈; 및
   상기 케이스 내부에 위치하며, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 케이스 외면에는 조작 스위치를 더포함하며, 사용자가 상기 조작 스위치를 작동하는 경우 상기 제어장치는 현재 감지되는 각도를 사용자의 정상 목 각도로 인식하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 메모리에는 사용자가 정상적으로 느끼는 목 각도 범위가 사전에 저장되며, 상기 제어장치는 기 설정된 사용자의 정상 목 각도와 상기 목 각도 범위를 기초로 하여 현재 사용자의 목 각도가 정상 목 각도에서 벗어나는 경우 알람을 상기 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 제어장치는 현재 감지되는 사용자의 목각도가 정상 범위 이내이나, 목 각도의 유지 시간이 일정 이상인 경우 알람을 상기 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 스마트폰은 상기 통신모듈과 대응되는 통신부를 포함하며, 상기 통신부에 알람이 수신되는 경우 스마트폰을 통하여 경고를 발생시키는 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서, 통신모듈과 상기 통신부는 불루투스로 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   
9. 청구항 3에 있어서, 상기 분리 센서부의 외면은 실리콘 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 자세 인식 장치.
   

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