KR20150083174A - 자세 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직접 감지한 사용자의 자세를 기초로 부정확한 자세에 있는 경우 사용자에게 바로 알려주는 자세 감지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 위하여 본 발명은, 사용자 목에 장착되어 사용자의 자세를 감지하여 잘못된 자세를 사용자에게 안내하는 자세 감지 장치에 있어서, 사용자 목에 착용되어 사용자의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 알람을 발생하는 감지부를 포함하되, 상기 감지부는 몸체부와 상기 몸체부에 환형으로 연결되는 연결부로 이루어지며, 상기 연결부에 사용자의 자세를 감지하는 복수의 자이로 센서를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 자이로 센서의 신호를 입력 받아 이상 자세인 경우 알람을 발생하는 것을 특징으로 한다.

Description

자세 감지 장치{Pose recognition apparatus}

본 발명은 자세 감지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 사용자의 목에 착용하여 사용자의 자세를 감지하는 자세 감지 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 사회적 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 3차원 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 사용자의 자세를 사용자에게 바로 알려주는 자세 감지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 위하여 본 발명은, 사용자 목에 장착되어 사용자의 자세를 감지하여 잘못된 자세를 사용자에게 안내하는 자세 감지 장치에 있어서, 사용자 목에 착용되어 사용자의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 알람을 발생하는 감지부를 포함하되, 상기 감지부는 몸체부와 상기 몸체부에 환형으로 연결되는 연결부로 이루어지며, 상기 연결부에 사용자의 자세를 감지하는 복수의 자이로 센서를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 자이로 센서의 신호를 입력 받아 이상 자세인 경우 알람을 발생하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 자이로 센서는 상기 몸체부에 대하여 서로 대칭 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.

더욱 바람직하게는, 상기 몸체부는 상기 자이로 센서의 신호를 이용하여 이상 자세 여부를 판단하는 제어장치, 상기 제어장치의 제어에 따라 작동하는 진동체, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 몸체부는 상기 제어장치에 의하여 제어되는 무선 모듈을 더 포함하며, 상기 제어장치와 상기 무선모듈에 의하여 통신하는 스마트폰을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 메모리를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 스마트폰을 통하여 입력되는 사용자의 정상적인 자세 범위를 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 감지되는 사용자의 자세가 기 입력된 정상적인 자세 범위와 대비하여 벗어나는 경우 상기 진동체를 작동시키고, 상기 무선 모듈을 통하여 이상 알람을 상기 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 몸체 내부 중앙에 위치하고, 상기 진동체는 상기 몸체 좌우측에 각각 하나씩 전체 2개가 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어장치는 스위치를 더 포함하며, 사용자가 정삭적인 자세에서 상기 스위치를 작동시키는 경우 상기 자이로 센서를 원점으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 연결부의 중앙에는 연결부를 분리할 수 있는 연결단을 형성되고, 상기 연결단에는 상기 몸체부와 통신 가능한 USB가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자세 감지 장치는 사용자 목에 직접 착용하여 목의 전후 각도와 어께의 각도를 감지하여 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 있으며, 또한 장애인 등이 사용하는 경우 바른 자세 여부를 알려주므로, 바른 보행을 안내할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자세 감지 장치의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 감지부의 구성도이며,
도 3은 도 1에 도시된 제어장치의 구성도이며,
도 4는 도 1에 도시된 스마트폰의 기능도이다.

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

본 발명에 자세 감지 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, 환형의 형태로 구성되며, 중앙에 각종 부품들이 내장되는 몸체(20)와 상기 몸체(20) 좌우를 연결하여 환형으로 폐루프를 구성하는 고정부(21)로 구성된다.

상기 몸체(20)와 고정부(21)는 강성이 있는 합성수지 등을 이용하여 구성하며, 상기 고정부(21)는 중간에 연결단(22)이 형성되어 개루프로 형성할 수 있도록 어느정도 유연성이 있는 재질로 구성하되, 사용자가 착용하는 경우 형상이 변형되지 않을 정도의 강성으로 구성한다.

상기 연결단(22)을 분리하여 실제 사용자의 목에 착용하고, 착용 후에는 연결단(22)을 결합시켜 분리를 방지하는 형태로 구성한다.

또한 필요한 경우 상기 연결단(22)에는 개루프 시 다른 장치와 연결을 위한 인터페이스인 USB를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 USB를 통하여 감지부(10)의 정보 교환과 배터리(40)의 충전을 할 수 있도록 구현할 수 있다.

상기 좌우측 연결단(22)의 중앙에는 각각 자이로 센서(30)가 위치하여 연결단(22)의 자세 변화를 감지하며, 몸체(20) 중앙에 대하여 대칭형으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자이로 센서(30)는 적어도 3축 이상으로 구성하여 연결단(22)을 통하여 전달되는 사용자 자세의 변화를 감지하는 기능을 수행하며, 필요한 경우 별도의 가속도 센서도 추가할 수 있다.

상기 몸체(20) 내부에는 상기 자이로 센서(30)를 통하여 출력되는 신호를 입력받아 사용자의 자세 변화를 산정하는 제어장치(70)가 위치하며, 상기 제어장치(70)는 무게 중심이 상기 몸체(20)의 중앙에 위치하도록 배치된다.

상기 제어장치(70)는 별도의 배터리(40)에 의하여 전원을 공급받으며, 상기 자이로 센서(30)에도 전원을 공급한다.

또한 상기 몸체(20)에는 상기 제어장치(70)에 의하여 제어되는 무선 모듈(50)이 배치되며, 상기 무선 모듈(50)은 근거리 통신이 가능한 구성으로 구현되며, 바람직하게는 블루투스 통신이다.

상기 무선 모듈(50)과 배터리(40)는 무게 평형을 위하여 서로 반대 방향에 위치하도록 구성할 수도 있다.

또한 상기 몸체(20) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 진동체(50)를 포함하고 있다.

상기 진동체(60)는 동일한 특성을 갖는 구성으로 역시 몸체(10) 중심에서 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 진동체(60)는 자세를 인식하는 경우에 적절한 진동을 제공하고, 상기 제어장치(70)가 부적합한 자세를 인식하는 다른 진동 모드로 진동하여 사용자가 자세 부적합을 먼저 인식하도록하는 역할을 한다.

한편, 상기 제어장치(70)는 도 3에 도시된 바와 같이 배터리(40)의 전원을 이용하여 2개의 자이로 센서(30), 2개의 진동체(60), 그리고 무선 모듈(50)과 연결되어 각각의 신호 입력과 제어를 수행하는 역할을 한다.

상기 자이로 센서(30)는 감지되는 자세 신호를 상기 제어장치(70)로 출력하며, 상기 제어장치(70)는 상기 자이로 센서(30)를 통하여 감지되는 자세 변화를 인식하여 사전에 정의된 범위 이내인지 연부를 판단한다.

한편, 상기 제어장치(70)는 별도의 스위치(71)를 포함하며, 또한 별도의 내장 메모리(72)를 포함하여 구성된다.

특히 상기 제어장치(70)의 상기 메모리(72) 내에 사용자의 정상적인 자세 범위를 사전에 입력하며, 상기 입력은 무선 모듈(50)을 통한 스마트폰(80)에 의하여 수행된다.

또한 상기 스위치(71)는 사용자 자세의 원점을 설정하기 위한 구성으로, 예를 들면 사용자가 정상적인 자세에서 상기 스위치(71)를 몇초이상 작동시키는 경우 현재의 자세를 원점으로 설정하도록 구현할 수 있다.

이때 정상적인 자세는 평단한 바닥에 직립한 상태를 의미하나, 다른 바른 자세의 경우에도 가능하다.

상기 제어장치(70)는 상기 자이로 센서(30)에서 입력되는 사용자의 자세 각도가 상기 메모리(72)에 저장된 범위를 벗어나는 경우에는 상기 진동체(60)를 작동시켜 알람하여 사용자가 인식할 수 있도록 구성하여 바람직한 각도로 보행을 할 수 있도록 안내하도록 제어할 수 있다.

여기서 상기 제어장치(70)는 정상적인 상태에서는 상기 진동체(60)의 진동을 미약하게 발생시키고, 이상 상태인 경우에는 다른 모드로 진동시켜 알람을 발생한다.

따라서, 알람의 발생은 상기 진동체(60)를 통상의 진동 이외의 다른 진동이 발생하는 것을 의미한다.

또한 감지된 자세 정보를 상기 메모리(72)에 저장하고, 필요한 경우 상기 스마트폰(80)을 통하여 확인할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 USB를 통하여 일반적인 컴퓨터로 정보를 출력할 수 있도록 구성할 수도 있다.

한편, 사용자가 정상적인 자세 범위 내에서도 동일한 각도로 일정시간 이상 유지하는 경우 역시 근골격계에 악영향을 미치므로, 상기 제어장치(70)는 정상적인 자세 범위 이내이더라도 사전에 정의된 시간 이상 유지되는 경우 상기 진동체(50)를 작동시켜 알람하도록 제어할 수 있다.

또한 상기 스마트폰(80)은 도 4에 도시된 바와 같이, 무선부(81)와 상기 무선부(81)를 통하여 수신된 정보를 이용하는 처리모듈(82)을 포함하여 구성되며, 상기 처리모듈(82)은 스마트폰(80)의 입출력 장치를 통하여 사용자의 자세의 변화 등을 출력하고, 또한 사용자의 자세 범위 등을 입력하여 상기 제어장치(70)의 메모리(72)로 전송하는 역할을 수행한다.

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 20: 몸체
21: 고정부 22: 연결단
30: 자이로 센서 40: 배터리
50: 무선 모듈 60: 진동체
70: 제어장치 71: 스위치
72: 메모리 80: 스마트폰
81: 무선부 82: 처리모듈
100: 자세 감지 장치

Claims (9)

1. 사용자 목에 장착되어 사용자의 자세를 감지하여 잘못된 자세를 사용자에게 안내하는 자세 감지 장치에 있어서,
   사용자 목에 착용되어 사용자의 자세를 감지한 후, 잘못된 목의 자세인 경우 알람을 발생하는 감지부를 포함하되,
   상기 감지부는 몸체부와 상기 몸체부에 환형으로 연결되는 연결부로 이루어지며, 상기 연결부에 사용자의 자세를 감지하는 복수의 자이로 센서를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 자이로 센서의 신호를 입력 받아 이상 자세인 경우 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 자이로 센서는 상기 몸체부에 대하여 서로 대칭 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 몸체부는 상기 자이로 센서의 신호를 이용하여 이상 자세 여부를 판단하는 제어장치, 상기 제어장치의 제어에 따라 작동하는 진동체, 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 몸체부는 상기 제어장치에 의하여 제어되는 무선 모듈을 더 포함하며, 상기 제어장치와 상기 무선모듈에 의하여 통신하는 스마트폰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어장치는 메모리를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 스마트폰을 통하여 입력되는 사용자의 정상적인 자세 범위를 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 제어장치는 감지되는 사용자의 자세가 기 입력된 정상적인 자세 범위와 대비하여 벗어나는 경우 상기 진동체를 작동시키고, 상기 무선 모듈을 통하여 이상 알람을 상기 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
7. 청구항 5에 있어서, 상기 제어장치는 상기 몸체 내부 중앙에 위치하고, 상기 진동체는 상기 몸체 좌우측에 각각 하나씩 전체 2개가 위치하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
8. 청구항 5에 있어서, 상기 제어장치는 스위치를 더 포함하며, 사용자가 정삭적인 자세에서 상기 스위치를 작동시키는 경우 상기 자이로 센서를 원점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 연결부의 중앙에는 연결부를 분리할 수 있는 연결단을 형성되고, 상기 연결단에는 상기 몸체부와 통신 가능한 USB가 형성되는 것을 특징으로 하는 자세 감지 장치.
   

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