KR20150094316A - A chair-type correction system for posture and attention deficit using three load cell - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a chair-type sitting posture and distraction degree correcting system using three load cells and, more specifically, the chair-type sitting posture and distraction degree correcting system using three load cells comprises: three load cells which are attached to an upper unit and a lower unit of a chair; a signal measuring unit which measures weight signals according to changes in weight from the three load cells; a timer which calculates such change in the measured weight signals with time; a control unit which calculates posture information including a posture or a distraction degree of a sitter according to the change in the measured weight signals with time; a signal transmitting unit which converts the posture information of the control unit into a communication signal and transmits the communication signal; and a terminal device which monitors the posture or distraction degree of the sitter on the basis of the posture information transmitted from the signal transmitting unit.

Description

3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템 {A chair-type correction system for posture and attention deficit using three load cell} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a chair-type seating posture and a distraction correction system using a load cell,

본 발명은 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3개의 로드셀을 부착한 의자에서 무게신호를 검출하여 착석자의 자세교정 및 산만도를 측정할 수 있도록 하는 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a chair-type seating posture and a distraction accuracy calibration system using a 3-load cell, and more particularly, to a system and method for detecting a weight signal in a chair having three load cells and measuring the posture correction and distraction The present invention relates to a chair-type seating posture and a distraction calibration system using a three-load cell.

최근 현대인들은 매우 바쁜 업무, 학업 등으로 인한 좌식생활이 길어지면서 의자와 함께하는 시간이 점점 증가하여 활동성이 떨어져 심혈관질환, 당뇨병, 비만 등 심각한 질환에 노출될 수 있으며, 좌식생활 중 잘못된 자세로 장시간 착석할 경우 각종 척추질환에 노출될 수 있다. In recent years, modern people have been suffering from a very busy work, studying and so on, and the time with their chairs has increased with time. As a result, they are exposed to serious diseases such as cardiovascular diseases, diabetes and obesity, If you are exposed to various spinal diseases can be.

특히 대부분의 아이가 초등학교에 입학한 후 45분간의 수업시간 동안 의자에 앉아 있어야 하며, 각종 과제의 수행 및 구조화된 학교 시스템에 스트레스를 받게 되는 경우에 ADHD(주의력결핍 과잉행동장애)의 증상을 보이는 아이는 심각한 스트레스를 받게 된다. In particular, most children should be sitting in a chair for 45 minutes of class time after entering elementary school, and they may experience symptoms of ADHD (ADHD) when they are subjected to various tasks and stressed in a structured school system The child is under severe stress.

성인들의 경우에서도 반복적인 다리 떨기와 자세변화 등의 산만한 행동에 따라 집중력이 떨어지나, 이를 스스로 인지하여 교정하기에는 매우 어려운 일이다. Even in adults, the ability to concentrate is deteriorated due to distracting behaviors such as repeated legs and posture changes, but it is very difficult to recognize and correct for themselves.

따라서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0420947호 "척추교정용 의자" 또는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-004145호 "척추교정용 가구"에서는 아이들 또는 어른이 의자에서 제대로 앉아 있을 수 있도록 의자의 특징적인 구조적 변형을 통해 바른 자세와 집중력 향상을 유도하고 있으나, 이러한 발명에서도 착석자 자신의 자세 및 산만도를 스스로 인지하여 교정하기에는 쉽지 않은 일이다.Therefore, in Korean Patent Registration No. 10-0420947, "Chair for Chiropracticism" or Korean Patent Application Publication No. 10-2009-004145, "Furniture for Chiropractic ", children or adults can sit properly in a chair However, in this invention, it is not easy to recognize and correct the posture and distraction of the seated person by himself / herself.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0420947호 "척추교정용 의자"Korean Registered Patent Publication No. 10-0420947 entitled " 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-004145호 "척추교정용 가구"Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-004145 "Furniture for Chiropractic"

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 착석자의 무게신호를 이용하여 착석자 스스로 자세를 교정하며, 산만도를 측정할 수 있도록 하는 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a chair-type seating posture and a distraction accuracy correction system using a 3-load cell which can calibrate a posture by a seated person himself using a weight signal of a seated person, .

본 발명의 다른 목적은 앉아있는 착석자의 무게중심의 위치에 따른 자세를 검출하여 자세를 판단하고 자세변화 및 움직임에 따른 산만도를 측정하여 스마트폰을 비롯한 단말장치에서 지속적으로 모니터링할 수 있도록 하는 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting a posture according to a position of the center of gravity of a sitting seated person and determining the posture thereof, measuring the distraction according to the posture change and the movement, A chair-type seating posture and distraction calibration system using a load cell.

본 발명의 또 다른 목적은 착석자에게 바른 자세로 의자에 앉을 수 있도록 도와주며, 산만도를 측정하여 이를 데이터를 제공함으로써 집중력을 향상시킬 수 있도록 하는 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a chair-type sitting posture and a distraction chart using a 3-load cell, which enables a sitting person to sit on a chair in a right posture, And to provide a calibration system.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 의자의 상부 유니트와 하부 유니트사이에 부착된 3개의 로드셀과 상기 3개의 로드셀로부터 무게변화에 따른 무게신호를 계측하기 위한 신호계측부와 상기 계측된 무게신호의 시간적 변화량 연산을 위한 타이머와 상기 계측된 무게신호의 시간적 변화량에 따라 착석자의 자세 또는 산만도를 포함하는 자세정보를 연산하는 제어부와 상기 제어부의 자세정보를 통신신호로 변환하여 전송하는 신호송신부 및 상기 신호송신부에서 전송된 자세정보로 상기 착석자의 자세 또는 산만도를 모니터링하는 단말장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the chair-type sitting posture and distraction calibration system using the 3-load cell of the present invention includes three load cells attached between an upper unit and a lower unit of a chair and weight signals A timer for calculating a temporal change amount of the measured weight signal and a control unit for calculating posture information including a posture or a distraction degree of a seated person according to a temporal change amount of the measured weight signal, A signal transmitter for converting information into a communication signal and transmitting the communication signal, and a terminal for monitoring the posture or distraction of the seated person with the posture information transmitted from the signal transmitter.

또한, 본 발명의 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서 이용되는 신호계측부는 무게변화에 대응하여 저항값이 변하는 가변 저항과 상기 가변저항에 의해 변화되는 전압값을 증폭시키기 위한 전치증폭부와 상기 증폭된 전압값에서 노이즈를 제거하기 위한 노치필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal measuring unit used in the chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell of the present invention includes a variable resistor whose resistance value changes in accordance with the weight change and a variable resistor which amplifies a voltage value changed by the variable resistor A preamplifier and a notch filter for removing noise from the amplified voltage value.

특히, 본 발명의 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 제어부는 로드셀의 무게신호로 착석자의 착석에 대한 무게중심을 검출하며, 상기 무게중심의 변화에 따라 상기 착석자의 착석자세를 연산하며, 상기 무게신호의 시간적 변화량이 일정 범위를 벗어나는 경우를 산만도로 연산하는 것을 특징으로 한다.In particular, the controller of the chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell of the present invention detects the center of gravity of the seated person for seating with the weight signal of the load cell, And calculates a disturbance when a temporal change amount of the weight signal is out of a predetermined range.

또, 본 발명의 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 사용되는 단말장치는 산만도의 수치가 임계치 이상인 경우에는 알람 및 경고 메시지를 전달하는 경보수단을 포함하며, 단말장치는 PDA, 컴퓨터, 노트북, 네트워크 서버 등 다양한 장치가 사용될 수 있으며, 특히 자세교정 어플리케이션이 설치된 스마트폰인 것을 특징으로 한다.
The terminal device used in the chair-type seating position and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell of the present invention includes an alarm means for transmitting an alarm and a warning message when the value of the degree of disturbance is equal to or greater than a threshold, A PDA, a computer, a notebook computer, a network server, and the like, and is particularly a smart phone equipped with a posture correction application.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 착석자 스스로 자세를 교정하며, 산만도를 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다. As described above, the chair-type sitting posture and the distraction accuracy calibration system using the 3-load cell according to the present invention have the effect of correcting the posture by the seated person himself and measuring the distraction degree.

또한, 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 착석자의 자세변화 및 움직임에 따른 산만도를 지속적으로 스마트폰을 비롯한 단말장치에서 모니터링할 수 있는 효과가 있다. In addition, the chair-type sitting posture and distraction accuracy correction system using the 3-load cell according to the present invention can continuously monitor the distraction due to the posture change and the movement of the seated person in the terminal device including the smart phone.

그 외에도 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템도록 도와주며, 산만도를 측정하여 이를 데이터를 제공함으로써 집중력을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, a chair-type sitting posture and a distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention, a chair-type seating posture and a distraction correction system using a 3-load cell are provided. So that it is possible to improve the performance.

도 1은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 착석형 의자의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 포함되는 신호계측부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서 무게신호를 이용하여 무게중심을 구하는 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서의 착석자세 교정 플로우차트.
도 6은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 산만도 교정 플로우차트.
도 7은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 단말장치(스마트폰) 어플리케이션의 초기 설정화면
도 8은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서 스마트폰 어플리케이션에 제공되는 화면.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is an overall block diagram of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention;
2 is a perspective view of a seating type chair using a 3-load cell according to the present invention.
3 is a block diagram of a signal measuring unit included in a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.
4 is a conceptual diagram for calculating a center of gravity using a weight signal in a chair-type sitting posture and a distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.
FIG. 5 is a flow chart of a seating posture correction process in a chair-type sitting posture and a distraction score correcting system using a 3-load cell according to the present invention.
6 is a flow chart of distraction correction of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an initial setting screen of a terminal (smartphone) application of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-
8 is a screen provided in a smartphone application in a chair-type sitting posture and distraction correction system using a 3-load cell according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하며, 동일 구성인 경우에는 도면의 위치와 관계없이 동일한 부호를 사용하여 설명하도록 한다.
The detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted and the same reference numerals will be used for the same configurations regardless of the positions of the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 전체 구성도이다. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.

본 발명에 따른 도 1은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 착석의자(1)의 상부 유니트와 하부 유니트 사이에 착석자의 착석에 따른 무게 변화를 감지하도록 하는 3개의 로드셀을 이용하여 착석자의 착석자세를 감지한다.1 according to the present invention, a chair-type sitting posture and a distraction correction system using a 3-load cell according to the present invention is configured to detect a change in weight due to a sitting of a seated person between an upper unit and a lower unit of a seating chair 1 By using three load cells, the seating position of the seated person is detected.

로드셀은 착석자의 무게가 가해져 저항값이 변하면 전류의 흐름이 전압의 변화(V=IR)로 나타나는 센서로써 3개의 로드셀에 각각의 무게가 가해지면 로드셀마다 각각 미세한 전압이 발생한다.The load cell is a sensor in which the flow of current changes as the voltage changes (V = IR) when the weight of the seated person is changed and the resistance value changes. When each weight is applied to the three load cells, a minute voltage is generated for each load cell.

이때 로드셀은 3개를 설치하여 착석자의 착석자세를 좌측과 우측 및 전후측에서 측정하여 착석자에게 바른 자세로 교정할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 로드셀의 숫자를 늘려 착석자의 무게변화를 정밀하게 측정할 수도 있을 것이다.In this case, it is preferable to provide three load cells so that the sitting posture of the seated person can be measured on the left side, the right side, the front side and the front side and the back side so as to be calibrated to the correct position to the seated person. In some cases, May be measured precisely.

로드셀에서 검출된 무게신호는 신호계측부(2)로 전송되며, 전송된 무게신호는 전치증폭부를 통해 증폭되며, 노치필터에서 노이즈가 제거된 후에 제어부로 전송된다. The weight signal detected by the load cell is transmitted to the signal measuring unit 2. The transmitted weight signal is amplified by the preamplifier unit and transmitted to the controller after the noise is removed from the notch filter.

이때 제어부로 전송되는 신호는 아날로그 신호일 수도 있으며, 디지털로 변환된 신호일 수도 있을 것이다.At this time, the signal transmitted to the control unit may be an analog signal or a digital signal.

신호계측부(2)의 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여는 후술한다. The configuration of the signal measurement unit 2 and the function of each component will be described later.

또한, 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 신호계측부에서 계측된 무게신호를 이용하여 산만도를 측정하여 위하여 신호계측부에서 계측된 무게신호의 시간적 변화량을 제어부에서 연산할 수 있도록 하는 타이머(미도시)를 구비한다.In addition, the chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell according to the present invention can measure the time variation of the weight signal measured by the signal measuring unit for measuring the scattering degree using the weight signal measured by the signal measuring unit, And a timer (not shown) for performing the calculation.

제어부(3)는 신호계측부에서 계측된 무게신호와 타이머를 통해 측정된 무게신호의 변화량을 이용하여 착석자의 자세 또는 산만도를 포함하는 자세정보를 연산한다. The control unit 3 calculates posture information including the posture or distraction degree of the seated person using the weight signal measured by the signal measuring unit and the change amount of the weight signal measured through the timer.

또한, 이렇게 연산된 자세정보는 신호송신부(미도시)에서 유선 또는 무선 통신신호로 변환되어 자세정보를 모니터링하는 단말장치(4)로 전송된다. The calculated attitude information is converted into a wired or wireless communication signal in the signal transmission unit (not shown) and transmitted to the terminal device 4 which monitors the attitude information.

단말장치(4)는 착석자의 착석자세와 산만도를 실시간으로 모니터링하며, 산만도의 수치가 임계치 이상인 경우에는 착석자 또는 모니터링하는 사람에게 청각적인 알람신호 또는 시각적인 경보메시지를 발생시켜 착석의 바른 자세와 산만도 교정을 유도한다.The terminal device 4 monitors the sitting position and distraction degree of the seated person in real time and generates an audible alarm signal or a visual alarm message to the seated person or the monitoring person when the value of the distraction degree is equal to or more than the threshold, Attitude and distraction induce correction.

본 발명의 단말장치는 컴퓨터, 관리서버, 노트북, PDA 등 시각 또는 청각적으로 착석자의 착석자세와 산만도 수치를 보여줄 수 있는 장치이며 특히 스마트폰이 대중화됨에 따라 스마트폰을 포함하는 이동통신단말기도 포함될 수 있을 것이다.
The terminal device of the present invention is a device capable of visually or audibly displaying seating positions and distraction figures of a seated person such as a computer, a management server, a notebook computer, a PDA, etc. Especially, as a smartphone is popularized, .

도 2는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 착석형 의자의 사시도이다. 2 is a perspective view of a seat-type chair using a 3-load cell according to the present invention.

본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 이용되는 착석의자(10)는 상부 유니트(20), 하부 유니트(30), 로드셀(40) 및 신호계측부(50)를 구비하여 착석자가 일상생활에서 지속적으로 사용하는 의자를 통해 무구속 무자각 상태에서 본인의 착석자세 및 산만도를 계측할 수 있도록 한다.The chair 10 used in the chair-type sitting posture and distraction calibration system using the 3-load cell according to the present invention includes an upper unit 20, a lower unit 30, a load cell 40, and a signal measuring unit 50 So that the seated posture and the distraction degree of the user can be measured through the chair which the occupant continuously uses in everyday life.

본 발명에서 이용되는 착석의자는 상부 유니트(20)와 하부 유니트(30)는 갖는 통상의 의자이며 본 발명에서는 그 중간에 탈부착이 용이한 3개의 로드셀(40)을 설치하는 구조를 갖는다. The chair used in the present invention is a conventional chair having the upper unit 20 and the lower unit 30, and the present invention has a structure in which three load cells 40 are easily installed in the middle of the chair.

로드셀은 상판(24)에 고정되는 브라켓(42)과 하판(32)에 결합되는 브라켓(44)에 의해 고정되어 착석의자에 설치되고, 상판에 인가된 하중을 로드셀로 전달하는 기능을 수행한다. 따라서, 브라켓의 결합을 해제시키면 착석의자에서 손쉽게 탈착시킬 수 있다.The load cell is fixed by a bracket 42 fixed to the upper plate 24 and a bracket 44 coupled to the lower plate 32 so as to be installed in the seating chair and to transmit the load applied to the upper plate to the load cell. Therefore, if the bracket is disengaged, it can be easily removed from the seat.

또한 상부 유니트(20)는 착석자가 앉을 수 있도록 형성되는 둔부 받침판(22)을 갖고, 둔부 받침판(22)의 하측에 결합되는 상판(24)을 갖는다. 그리고, 하부 유니트(30)는 상판(24)과 마주보도록 위치되는 하판(32)을 갖고, 하판(32)이 상판(24)과 이격되도록 위치되어 지면에 놓인다. 그리고, 로드셀(40)은 상판(24)과 하판(32) 사이의 이격된 공간에서 하부 유니트(30)에 의해 지지되어 상부 유니트(20)를 받치도록 설치되고, 상부 유니트(20)로부터 전달되는 착석자의 무게의 변화에 따른 신호를 출력한다. The upper unit 20 also has a buttock receiving plate 22 formed to enable a seated person to sit thereon and has an upper plate 24 coupled to a lower side of the buttock receiving plate 22. The lower unit 30 has a lower plate 32 positioned to face the upper plate 24 and the lower plate 32 is positioned on the ground so as to be spaced from the upper plate 24. [ The load cell 40 is supported by the lower unit 30 in a spaced space between the upper plate 24 and the lower plate 32 so as to support the upper unit 20 and is transmitted from the upper unit 20 And outputs a signal corresponding to a change in the weight of the seated person.

또한, 신호계측부(50)는 로드셀(40)로부터 출력되는 신호를 증폭하고 필터링하여 제어부로 전송한다. Further, the signal measuring unit 50 amplifies and filters the signal output from the load cell 40, and transmits the signal to the control unit.

신호계측부(50)는 후술하는 바와 같이 저항을 비롯한 수동소자와 증폭기와 같은 능동소자로 이루어져 있으며 기술의 발달에 따라 소형화되고 있어, 경우에 따라서는 로드셀(40)과 일체형으로 제작될 수도 있을 것이다. The signal measuring unit 50 is composed of a passive element such as a resistor and an active element such as an amplifier as will be described later. The signal measuring unit 50 is miniaturized according to the development of the technology, and may be integrated with the load cell 40 in some cases.

본 발명에 따른 3-로드셀을 이용하는 착석의자는 통상의 의자형태로 구성하면서 의자를 이루는 상부 유니트(20)와 하부 유니트(30) 사이에 로드셀(40)을 설치하여 착석자가 앉으므로써 상부 유니트(20)에 가해지는 무게신호가 종래기술보다 더욱 집중적으로 로드셀(40)에 작용하도록 하였다.The chair 3 is constructed in the form of an ordinary chair and a load cell 40 is installed between the upper unit 20 and the lower unit 30 constituting a chair to seat the upper unit 20 To act on the load cell 40 more intensively than in the prior art.

따라서, 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용하는 착석의자는 종래기술과 달리 통상 가정이나 사무실에서 일상생활에 사용되는 제품인 의자로 구성되므로, 착석자가 별도로 부품을 준비할 필요가 없으며, 경우에 따라서는 착석자가 모르는 상태에서 일상생활을 하는 중에 착석의 바른 자세를 유도하고 산만도를 교정할 수 있도록 하는 잇점이 있다.
Therefore, the chair 3 using the 3-load cell according to the present invention is composed of a chair, which is a product used in daily life in a home or an office, unlike the prior art. Therefore, a seated person does not need to prepare a separate part, It has the advantage of inducing the correct posture of sitting and calibrating the distraction during daily life without knowing the self.

도 3은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 포함되는 신호계측부(2)의 구성도이다.3 is a configuration diagram of the signal measuring unit 2 included in the chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell according to the present invention.

본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 착석의자의 로드셀(40)로부터 미세한 무게변화에 따른 무게신호를 가변저항(21)을 통해 인지하며, 가변저항에 의해 변화되는 전압값과 이를 기준저항에서 출력되는 기준전압과 비교하여 증폭시키는 전치증폭기(22)와 이 전치증폭기(22)로부터 출력되는 전압값에서 특정 대역의 노이즈 또는 잡음을 제거하는 노치필터(23), 이 노치필터(23)를 통과한 신호를 증폭하는 제 1 증폭기(24)와 제 1 증폭기(24)를 통해 증폭된 신호에서 착석자의 체중에 의한 오프셋을 제거하여 특정 대역의 신호만을 통과시키는 대역패스필터(25)와 이 대역패스필터(25)를 통과한 신호를 재차 증폭시키는 제 2 증폭기(26) 및 제 2 증폭기를 통해 증폭된 무게신호를 제어부(3)로 출력하는 신호출력부(27)을 포함하여 구성된다.The chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell according to the present invention recognizes a weight signal corresponding to a minute weight change from the load cell 40 of a seating chair through the variable resistor 21, A notch filter 23 for removing noise or noise of a specific band from a voltage value output from the preamplifier 22, and a preamplifier 22 for comparing the voltage value with a reference voltage output from the reference resistor 22, A first amplifier 24 for amplifying a signal having passed through the notch filter 23 and a bandpass for passing only a signal of a specific band by removing an offset due to a weight of a seated person in a signal amplified through the first amplifier 24, A second amplifier 26 for amplifying a signal that has passed through the band pass filter 25 and a signal output unit 27 for outputting a weight signal amplified through the second amplifier to the control unit 3, Including It is sex.

상기 노치필터(23)와 대역패스필터(25)는 수동소자인 저항(R), 인덕터(L), 커패시터(C)를 이용하여 구성될 수도 있으나, 신호계측부의 소형화 및 안정성을 위하여 능동소자로 구성함이 바람직하다.The notch filter 23 and the band pass filter 25 may be formed using a passive element such as a resistor R, an inductor L and a capacitor C. However, for the miniaturization and stability of the signal measuring part, .

로드셀(40)로부터 입력되어 신호출력부(27)로 출력되는 신호는 아날로그 신호처리인 것을 가정한 것이나, 경우에 따라서는 로드셀(40)로부터 입력되는 신호를 아날로그/디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털 변환한 후에 제어부(3)로 출력할 수도 있을 것이다.
It is assumed that the signal input from the load cell 40 and output to the signal output unit 27 is analog signal processing. In some cases, however, the signal input from the load cell 40 may be converted into a digital signal by using an analog / It may be outputted to the control unit 3 after digital conversion.

도 4는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 제어부에서 무게신호를 이용하여 착석자의 무게중심과 착석자세를 연산하기 위한 개념도이다. FIG. 4 is a conceptual diagram for calculating the center of gravity and the sitting posture of a seated person using a weight signal in a controller of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.

3개의 로드셀로부터 검출된 무게신호를 제어부내에서 착석 위치에 따른 자세 정보를 계산하기 위하여 도4와 같이 자세 검출 기법을 구현하였다. In order to calculate the attitude information according to the seating position in the control unit, the attitude detection technique is implemented as shown in FIG. 4 in the weight signal detected from the three load cells.

구현된 자세 검출 기법은 삼각형의 무게 중심을 이용하는 방법으로 삼각형 형태로 배치된 각각의 로드셀에서 검출되는 무게신호를 이용한다. The implemented attitude detection method uses the weight signal detected from each load cell arranged in a triangular shape by using the center of gravity of the triangle.

도 4의 (a)와 같이 로드셀에서 검출되는 무게신호를 이용하기 위하여 각각의 로드셀 좌표를 좌측에 있는 것은 -a, 우측에 있는 것은 b, 전방에 위치한 것은 -c 라 정하였다.As shown in Fig. 4 (a), in order to use the weight signal detected by the load cell, the coordinate of each load cell is set to -a on the left side, -b on the right side, and -c on the front side.

이때 무게신호의 연산을 위한 연산점(Calibration Point)은 좌측(-a)과 우측(b)의 값의 중앙값으로 하였으며, 좌측과 우측을 연결하는 가상선(수평선)과 전방(-c) 및 중앙값를 지나는 가상선(수직선)이 수직으로 만나는 점(0, 0)으로 하였다.The Calibration Point for the calculation of the weight signal is the median of the values of left (-a) and right (b), and the imaginary line (horizontal line) connecting the left and right, the front (-c) (0, 0) at which the virtual line (vertical line) passing through meets vertically.

바른 자세에서의 무게신호 및 착석자의 무게중심을 구하기 위하여 최초 정자세로 앉은 상태에서 무게신호를 검출하고 식 (1)을 이용하여 삼각형 무게중심을 연산하여 하나의 좌표로 변환한다.
In order to obtain the weight signal at the right posture and the center of gravity of the seated person, the weight signal is detected while sitting at the first vertical position, and the center of gravity of the triangle is calculated using equation (1) and converted into one coordinate.

TC(X0, Y0)= {(-a0+b0+0)/3, (0+0-c0)/3) -------(식1)  TC (X0, Y0) = {(-a0 + b0 + 0) / 3, (0 + 0-c0) / 3)

이때 연산파라미터(Calibration parameter)는 무게중심의 변화에 따라 변화되는 연산점과 무게중심과의 거리와 연산점과 무게중심과의 각도로 설정한다.In this case, the calibration parameter is set as the distance between the calculation point and the center of gravity which changes with the change of the center of gravity, and the angle between the calculation point and the center of gravity.

즉, 연산파라미터인 무게중심의 거리와 각도를 연산하면 착석자의 착석위치를 파악할 수 있도록 하였다.That is, by calculating the distance and the angle of the center of gravity, which is an operation parameter, the seating position of the seated person can be grasped.

예를 들어, 도4의 (b)는 실제 착석자가 착석하면서 로드셀에서 측정되는 무게신호가 좌측은 -a0에서 -a1으로 변경되었으며, 우측은 b0에서 b1으로 변화되었고, 전방은 -c0에서 -c1으로 변경되었다. For example, in FIG. 4B, the weight signal measured on the load cell while the actual seated person is seated is changed from -a0 to -a1 on the left side, b1 to b1 on the right side, and -c1 .

이제 착석자의 무게중심은 (X0, Y0)에서 아래 식(2)에서 연상되는 (X1, Y1)으로 변경된다.The center of gravity of the seated person is now changed from (X0, Y0) to (X1, Y1) reminiscent of the following equation (2).

TC(X1, Y1)= {(-a1+b1+0)/3, (0+0-c1)/3) -------(식1)
TC (X1, Y1) = {(-a1 + b1 + 0) / 3, (0 + 0-c1) / 3)

이를 통해 초기의 무게중심과 변화된 무게중심으로부터 착석자의 착석자세와 각도를 연산할 수 있다.
This allows the sitting position and angle of the occupant to be calculated from the initial center of gravity and the center of gravity which has changed.

또한, 변화되는 무게중심이 초기중심의 무게중심에서 많이 벗어날수록 착석자의 자세가 바른 자세에서부터 많이 벗어났음을 알 수 있다. 이러한 벗어난 정도를 민감도로 정의하며 이는 잘못된 자세를 판별하기 위한 자료로 이용된다.In addition, it can be seen that as the center of gravity changed much from the center of gravity of the initial center, the posture of the seated person deviated much from the right posture. Sensitivity is defined as the degree of this deviation, which is used as data to determine the wrong attitude.

즉, 민감도(S, Sensitivity)는That is, the sensitivity (S, Sensitivity)

Figure pat00001
----(식2)
Figure pat00001
- (Formula 2)

이다.to be.

민감도의 수치가 클수록 착석자의 무게중심이 바른자세에 있을 때의 무게중심에서 많이 벗어났음을 의미함으로 이러한 수치가 일정 임계치를 넘어서는 경우에는 착석자 또는 착석자의 자세를 모니터링하는 관리자에게 경보할 수 있도록 조치하여 바른 자세를 갖도록 하는 것이 바람직하다.The higher the sensitivity value, the greater the deviation from the center of gravity when the center of gravity of the seated person is in the correct posture. If these values exceed a certain threshold, the manager who monitors the posture of the seated or seated person can be alerted So as to have a proper posture.

무게중심의 변화에 따른 각도는 360°를 기준으로 4개의 방향으로 나누어 좌, 우, 앞, 뒤로 구분하며 착석자의 자세(posture)는 아래 식(4)에 의해 구해진다.The angle of the center of gravity is divided into four directions based on 360 °. The posture of the seated person is obtained by the following equation (4).

atan2(y, x) = 자세(posture) ----------(식3)atan2 (y, x) = posture - (Equation 3)

또한, 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에 포함되는 제어부는 무게신호의 시간적 변화량 연산을 위하여 타이머가 포함된다.Also, the controller included in the chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using the 3-load cell according to the present invention includes a timer for calculating a temporal change amount of the weight signal.

타이머는 제어부(2) 또는 신호계측부(2)와 일체형으로 형성되거나 독립적으로 형성될 수 있으며, 무게신호의 지속시간을 측정한다. The timer can be formed integrally with the control unit 2 or the signal measuring unit 2 or can be formed independently and measures the duration of the weight signal.

타이머는 시간에 따라 착석자의 자세가 어떻게 변화되는 지를 판단하기 위한 기기로서, 각 로드셀에서 전해지는 무게신호가 일정 시간동안 검출되지 않는 경우에는 착석자가 의자에서 탈석한 것으로 판단하며, 복수 개의 로드셀에서 각 로드셀에서 전해지는 무게신호가 일정 시간동안 미약한 경우에는 착석자가 반쯤 앉은 경우이며, 3개의 로드셀 중에서 특정 로드셀에만 일정 시간동안 지속적으로 무게신호가 크게 나타나면 한쪽으로 착석자가 기울여 앉은 것임을 의미하며, 3개의 로드셀에서 무게신호가 일정 수치이상으로 자꾸 변동되면 착석자가 제대로 앉아 있지 못하고 자꾸만 의자에서 움직이고 있다는 것을 의미한다. When the weight signal transmitted from each load cell is not detected for a predetermined period of time, it is judged that the seated person has withdrawn from the chair, and a plurality of load cells If the weight signal transmitted from the load cell is weak for a certain period of time, the seated person is seated halfway. If the weight signal continuously appears for a certain period of time in only a specific load cell among the three load cells, it means that the seated person is leaning to one side. If the weight signal in the load cell fluctuates more than a certain value, it means that the seated person is not sitting properly and is moving in the chair continuously.

따라서 이러한 로드셀에서 무게신호가 일정 임계치 이상 변화되는 것을 이벤트라고 정의하면 일정 시간 동안에 감지되는 이벤트 숫자를 산만도의 수치로 사용하여 이용할 수 있다.Therefore, if the weight signal of the load cell is changed by more than a predetermined threshold value, the number of events detected during a certain period of time can be used as the value of the scattering degree.

일정 시간은 착석자 또는 모니터링하는 관리자가 임의로 설정가능하며, 착석자의 집중도를 고려하여 10분 또는 30분 단위로 설정함이 바람직하다.The predetermined time can be arbitrarily set by the seated person or the monitoring person, and it is preferably set in units of 10 minutes or 30 minutes in consideration of the concentration of the seated person.

즉, 산만도(Attention deficit level)은That is, the attitude deficit level

(이벤트 발생숫자 ÷ 일정 착석시간 ) = 산만도(횟수) --------------(식4)(Event occurrence number ÷ constant seating time) = distraction degree (number of times) -------------- (Equation 4)

로 측정된다..

또 잘못된 자세를 유지하는 시간이 길어지는 경우도 착석자가 바른 자세를 유지하지 못하거나 잘못된 착석 습관을 갖고 있음을 의미하므로 착석자가 알 수 있도록 이를 수치화하여 착석자 또는 착석자를 모니터링하는 관리자에게 알려주는 것이 바람직하다.Also, when the time for maintaining the wrong posture is prolonged, it means that the seated person does not maintain the correct posture or has a wrong sitting habit. Therefore, it is necessary to inform the manager who monitors the seated person or the seated person desirable.

즉, 자세교정 요구율은That is, the posture correction requirement rate

(잘못된 자세유지시간 ÷ 일정 착석시간) ×100 = 자세교정요구율(%) -------(식5)(Incorrect posture holding time ÷ constant seating time) × 100 = posture correction request rate (%) ------- (Equation 5)

로 측정된다..

또한, 타이머는 각 로드셀에서 전해지는 무게신호가 일정 시간동안 검출되지 않아 착석자가 의자에서 탈석한 것으로 판단되는 경우에는 신호계측부 또는 제어부를 슬립모드(Sleep mode)로 동작하게 하며, 제어부의 자세정보를 통신신호로 변환하여 전송하는 신호송신부의 동작도 정지시켜 저전력으로 본 발명에 따른 시스템이 오랜 시간동안 작동될 수 있도록 구성함이 바람직하다.In addition, when the weight signal transmitted from each load cell is not detected for a predetermined period of time and it is determined that the occupant has withdrawn from the chair, the timer causes the signal measuring unit or the control unit to operate in the sleep mode, It is preferable to arrange that the system according to the present invention can be operated for a long time with low power by stopping the operation of the signal transmission unit for converting and transmitting the communication signal.

한편, 제어부는 타이머에서 계측된 무게신호의 시간적 변화량으로 식(1) 내지 식(5)를 연산하여 착석자 또는 관리자의 단말장치로 전송한다.
On the other hand, the control unit calculates the equations (1) to (5) with the temporal change amount of the weight signal measured by the timer and transmits it to the seated person or the terminal device of the manager.

도 5는 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서의 제어부에서 착석자의 착석자세 교정을 위해 연산되거나 실행되는 플로우차트이다.
FIG. 5 is a flow chart for calculating or executing a sitting posture correction of a seated person in a control unit in a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.

먼저, 착석자가 본 발명에 따른 3-로드셀을 부착한 의자에 착석하게 되면(S1), 각각의 로드셀에서 무게신호를 검출하며 신호계측부에서 변화된 저항값 또는 전압값을 이용하여 신호계측부에서 무게신호를 계측하여 제어부로 신호를 출력하며 제어부는 신호계측부에서 출력된 신호를 전송받는다.(S2)First, when a seated person sits on a chair with a 3-load cell according to the present invention (S1), a weight signal is detected in each load cell and a weight signal is measured in the signal measuring unit using a resistance value or a voltage value changed in the signal measuring unit And outputs a signal to the control unit, and the control unit receives the signal output from the signal measurement unit. (S2)

제어부는 검출된 3-로드셀의 무게신호로부터 무게중심을 구하며(S3), 무게중심을 2차원의 좌표로 변환(S4)한다.The control unit obtains the center of gravity from the weight signal of the detected 3-load cell (S3), and converts the center of gravity into 2-dimensional coordinates (S4).

이때 제어부는 무게중심의 기준값이 저장되어 있는지를 판단(S5)한다.At this time, the controller determines whether the reference value of the center of gravity is stored (S5).

즉, 무게중심의 기준값이 저장되어 있지 않고 변환된 좌표값이 착석자의 최초의 바른 자세를 의미하는 경우에는 이때의 좌표값을 기준 무게중심으로 설정(S6)하며, 저장되어 있는 기준값이 있어서 최초의 바른 자세를 의미하는 것이 아닌 경우에는 기준 무게중심과 측정된 좌표값에 의한 무게중심과의 거리와 각도(자세, posture)를 연산(S7)하며, 이를 바탕으로 타이머에서 측정된 일정 시간을 기준으로 식4 및 식5에 의해 산만도와 자세교정요구율을 연산한다.(S8) That is, when the reference value of the center of gravity is not stored and the converted coordinate value indicates the first correct posture of the seated person, the coordinate value at this time is set as the reference center of gravity (S6) If it does not mean the right posture, the distance and angle between the reference center of gravity and the center of gravity based on the measured coordinate value (posture) are calculated (S7), and based on the measured time, And calculates the distraction and posture correction demand ratio using Equation 4 and Equation 5. (S8)

연산된 산만도 또는 자세교정요구율이 일정 임계치를 벗어나는지를 판단(S9)하며, 이중 어느 것 하나 또는 두개 모두가 임계치를 벗어나는 경우에는 사용자에게 실시간으로 경고하거나 알람을 통해 경고할 수 있도록 한다.(S10)
In step S9, it is determined whether the computed distractibility or the posture correction request rate is out of a predetermined threshold value. If either one or both of them exceed the threshold value, the user is warned in real time or alarmed. )

도 6은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서 산만도를 교정하기 위한 방법을 더욱 상세하게 도시한 플로우차트이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for calibrating distractibility in a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention in more detail.

산만도에 따라 경고수준을 달리할 수 있도록 산만도의 수치를 단계화(L1<L2<L3)하여 착석자 또는 관리자에게 경고하는 것이 바람직하기 때문에 하기에서는 산만도의 수치를 달리하여 경고하는 것으로 설명한다. It is desirable to warn the seated person or manager by stepping the distraction level (L1 <L2 <L3) so that the warning level may vary according to the degree of distraction. do.

이를 위해 먼저, 제어부에 무게신호가 전송되면(R1), 식4 및 식5에 의해 산만도를 연산하며(R2), 산만도 또는 자세교정요구율이 일정 수준(L3) 이상인 경우(R3), 예를 들어 산만도의 횟수가 10회, 자세교정요구율이 80% 이상인 경우에는 즉시 사용자에게 알람과 경고 메시지를 전송한다(R4).First, when a weight signal is transmitted to the control unit (R1), the distraction degree is calculated (R2) according to Equation 4 and Equation 5, and when the distraction or posture correction requirement ratio is equal to or higher than a certain level (L3) If the number of distractions is 10, and the posture correction request rate is 80% or more, an alarm and a warning message are immediately transmitted to the user (R4).

또 산만도 또는 자세교정요구율이 특정 범위(L2)에 있는 경우(R5), 예를 들면 산만도 횟수가 5~9회, 자세교정요구율이 30~79%인 경우에는 착석자 또는 관리자에게 즉시 주의 메시지를 전송하거나 또는 일정 주기적으로 주의 경보를 전송하여 착석자 또는 관리자가 자세교정 및 산만도 교정을 위한 참고자료로 사용할 수 있도록 한다.(R6)(R5), for example, when the number of distractions is 5 to 9 times and the posture correction request rate is 30 to 79%, it is necessary to immediately pay attention to the seated person or the manager (R6) to send a message or send a warning alarm at regular intervals to allow the seated person or manager to use it as a reference for posture correction and distraction correction (R6)

또, 산만도 또는 자세교정요구율이 낮을(L1) 경우(R7), 예를 들면 산만도 횟수가 4회 이하, 자세교정율이 30% 미만인 경우에는 정상으로 진단한다.If the distraction rate or the posture correction requirement rate is low (L1) (R7), for example, if the number of distractions is four or less and the posture correction rate is less than 30%, diagnosis is made normal.

필요한 경우 산만도의 레벨에 따라 경고횟수를 달리하거나 청각적 경보를 위해 알람장치의 소리크기를 조정할 수 있다.Depending on the level of distractibility, you can adjust the volume of the alarm for different audible alarms, or if necessary.

진단된 결과 또는 경고메시지, 주의 메시지 등은 모두 사용자에게 전송되거나 데이터 로거에 저장(R8)되도록 하여 나중에 산만도 진단 또는 교정을 위한 자료로 활용(R9)될 수 있도록 함이 바람직하다.
It is desirable that all of the diagnosed result, warning message, and caution message are transmitted to the user or stored in the data logger (R8) so that the distraction can be utilized as the data for diagnosis or correction (R9).

제어부(3)에서 단말장치(4)로의 신호는 유선 또는 무선으로 전송될 수 있으며, 이를 위하여 신호송신부는 제어부에서 연산된 자세정보를 통신신호로 변환한다.A signal from the control unit 3 to the terminal device 4 can be transmitted by wire or wireless. For this purpose, the signal transmission unit converts posture information calculated by the control unit into a communication signal.

유선에 의한 전송방식은 유선케이블 또는 광케이블 등을 사용할 수 있으며, 무선에 의한 전송방식은 블루투스(Bluetooth), 오이파이(WiFi), 지그비(ZigBee), 지웨이브(Z-wave) 또는 NFC 등의 무선 네트워크를 이용할 수 있다.The wire transmission method can use a wired cable or an optical cable. The wireless transmission method is wireless (wireless) such as Bluetooth, WiFi, ZigBee, Z-wave or NFC Network can be used.

블루투스는 반경 10m, 와이파이는 반경 50m, 지그비는 반경 10m, 지웨이브는 반경 30m, NFC의 경우는 반경 10m이내의 장치와 연결될 수 있으며, 어떤 기기이든 관계없으나 널리 사용되는 블루투스를 이용하는 전송방식을 사용함이 사용범위나 사용자 확대 측면에서 바람직하다.
Bluetooth can be connected to a device with a radius of 10m, a WiFi radius of 50m, a Zigbee with a radius of 10m, a Jigwave with a radius of 30m and an NFC with a radius of 10m. Is preferable in terms of the use range and the user enlargement.

도 7은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템의 단말장치 어플리케이션의 초기 설정화면이다.7 is an initial setting screen of a terminal device application of a chair-type sitting posture and distraction accuracy calibration system using a 3-load cell according to the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 단말장치(4), 특히 스마트폰에서 구현되는 자세 애플리케이션은 도7의 (a)와 같은 초기 착석자의 착석자세 측정화면과 도7의 (b)와 같이 환경설정 화면으로 구성된다. The posture application implemented in the terminal device 4 according to the embodiment of the present invention, in particular, a smartphone, can be displayed on the display of the sitting posture measurement screen of the initial seated person as shown in FIG. 7A and the environment setting screen as shown in FIG. .

먼저, 도 7의 (a)는 바른 자세 및 집중력 향상을 위하여 바른 자세의 기준을 세팅하기 위한 것으로, 착석자에게 바른 자세를 요구하고 시작하기 버튼을 눌러 로드셀에서 무게신호를 측정하는 순서를 보여준다. 7 (a) shows a procedure for setting a standard of a correct posture for improving the correct posture and concentration, in which a right posture is requested to a seated person and a weight signal is measured in the load cell by pressing the start button.

측정이 시작되면 착석자의 착석자세를 가상의 3D로 표현하여 직관적으로 교정에 도움을 줄 수 있도록 구성함이 바람직하다.When the measurement is started, it is preferable that the sitting posture of the seated person is expressed in a virtual 3D so as to intuitively assist the correction.

도 7의 (b)는 환경설정 부분으로서, 어느 정도의 산만도 및 자세교정요구율에서 경보할 것인지와 일정 시간을 어떻게 설정할 것인지, 경보를 소리로 설정할지 혹은 진동으로 설정할지 등에 대해 셋팅하는 영역이다.FIG. 7B is an area for setting an alarm setting for a degree of distraction and a posture correction request rate, how to set a certain time, an alarm as sound, or vibration as a setting part .

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 단말장치(4)는 불량 자세가 검출될 시, 착석자 또는 관리자가 미리 정한 환경설정에 따라 진동, 알림음, 팝업 메시지와 같은 다양한 알림 방식으로 사용자에게 경보를 하도록 구성된다.
When a bad posture is detected, the terminal device 4 according to the embodiment of the present invention notifies the user of various informing methods such as vibration, alarm sound and pop-up message according to the environment setting predetermined by the seated person or the administrator .

도 8은 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템에서 스마트폰 어플리케이션에 실제로 제공되는 화면의 예시이다.8 is an example of a screen actually provided in a smartphone application in a chair-type sitting posture and distraction correction system using a 3-load cell according to the present invention.

도 8의 (a)에서 보여지는 바와 같이 착석자의 인적사항 또는 얼굴이미지가 보여지며, 이를 통해 착석자가 누구인지를 알 수 있도록 구성한다.As shown in FIG. 8 (a), the personal information of the seated person or the face image is displayed, thereby allowing the seated person to know who is seated.

또한, 이러한 구성을 통해 사용자 또는 착석자를 지정하면 하나의 단말장치에서 여러 착석자의 착석자세 및 산만도를 모니터링할 수도 있을 것이다.In addition, when a user or a seated person is designated through such a configuration, one seating device may be used to monitor seating positions and distractions of the seated persons.

도 8의 (b)에 보여지듯이 착석자의 무게중심의 변화 및 각도에 따른 자세(posture)를 스마트폰에서 시각적으로 보여주며, 도 8의 (c)에 나타난 바와 같이 착석자의 무게와 산만도, 자세교정요구율, 착석시간 등을 디스플레이 수단을 통해 보여주며, 도 8의 (d)에 나타난 바와 같이 로드셀의 무게신호가 어떻게 변화되는 지를 그래프를 통해 한눈에 파악할 수 있도록 구성한다.
As shown in FIG. 8 (b), the smartphone displays a posture according to the change in the center of gravity of the seated person and the angle, and the weight and distraction of the seated person are also shown in the posture The calibration request rate, the seating time, and the like through the display means. The graph shows how the weight signal of the load cell changes as shown in FIG. 8 (d).

아래 표1은 본 발명의 자세교정 및 산만도 측정에 대한 성능을 평가하기 위하여 피검자 5명을 대상으로 각 자세별 20회의 실험을 수행한 결과이며, 실험의 성능평가결과 96.8%의 놀라운 정확도를 확인할 수 있다.
Table 1 below shows the results of 20 experiments performed for each of the five subjects in order to evaluate the performance of the present invention for the measurement of the posture correction and the distraction measurement. .

착석자세 및 산만도 교정시스템의 성능평가 결과표Performance evaluation results of seating position and distraction calibration system 구분division 중앙center Left Right front rear 정확도(%)accuracy(%) 중앙center 9292 88 9292 Left 100100 100100 Right 100100 100100 front 100100 100100 rear 88 9292 9292 평균Average 96.896.8

이와 같이 본 발명에 따른 3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템은 착석자 스스로 자세를 교정하며, 산만도를 측정할 수 있도록 착석자의 자세변화 및 움직임에 따른 산만도를 지속적으로 전송하여 바른 자세를 유도하며, 집중력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
As described above, the chair-type sitting posture and distraction correction system using the 3-load cell according to the present invention corrects the posture of the seated person himself, continuously transmits the distraction due to the posture change of the seated person and the movement, Thereby inducing a correct posture and improving concentration.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해 해석되어 진다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be obvious to those skilled in the art, and the scope of protection of the present invention is interpreted by the claims.

1: 착석형 의자
10: 착석의자, 20: 상부 유니트, 30: 하부 유니트, 40 : 로드셀
24: 상판, 32: 하판, 42, 44: 브라켓, 50: 신호계측부
2. 신호계측부
21: 가변저항, 22: 전치증폭부, 23: 노치필터, 24: 제 1 증폭기
25: 대역패스필터, 26: 제 2 증폭기(26) 27: 신호출력부
3. 제어부
4. 단말장치(모니터링부)
1: Seating chair
10: sitting chair, 20: upper unit, 30: lower unit, 40: load cell
24: upper plate, 32: lower plate, 42, 44: bracket, 50: signal measuring unit
2. Signal measurement section
21: variable resistor, 22: preamplifier, 23: notch filter, 24: first amplifier
25: band pass filter, 26: second amplifier (26) 27: signal output section
3. Control section
4. Terminal (Monitoring)

Claims (5)

의자의 상부 유니트와 하부 유니트사이에 부착된 3개의 로드셀;과
상기 3개의 로드셀로부터 무게변화에 따른 무게신호를 계측하기 위한 신호계측부;와
상기 계측된 무게신호의 시간적 변화량 연산을 위한 타이머;와
상기 계측된 무게신호의 시간적 변화량에 따라 착석자의 자세 또는 산만도를 포함하는 자세정보를 연산하는 제어부;와
상기 제어부의 자세정보를 통신신호로 변환하여 전송하는 신호송신부; 및
상기 신호송신부에서 전송된 자세정보로 상기 착석자의 자세 또는 산만도를 모니터링하는 단말장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템.
Three load cells attached between the upper unit and the lower unit of the chair;
A signal measuring unit for measuring a weight signal according to a change in weight from the three load cells;
A timer for calculating a temporal change amount of the measured weight signal;
A control unit for calculating attitude information including a posture or a distraction degree of a seated person according to a temporal change amount of the measured weight signal;
A signal transmission unit for converting attitude information of the control unit into a communication signal and transmitting the communication signal; And
And a terminal device for monitoring the posture or distraction degree of the seated person with the posture information transmitted from the signal transmission unit
3-chair-type sitting posture and distraction calibration system using load cell.
제 1항에 있어서,
상기 신호계측부는 무게변화에 대응하여 저항값이 변하는 가변 저항;과
상기 가변저항에 의해 변화되는 전압값을 증폭시키기 위한 전치증폭부;와
상기 증폭된 전압값에서 노이즈를 제거하기 위한 노치필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는
3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the signal measuring unit includes: a variable resistor whose resistance value changes in accordance with weight change;
A preamplifier for amplifying a voltage value changed by the variable resistor;
And a notch filter for removing noise from the amplified voltage value
3-chair-type sitting posture and distraction calibration system using load cell.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 로드셀의 무게신호로 상기 착석자의 착석에 대한 무게중심을 검출하며, 상기 무게중심의 변화에 따라 상기 착석자의 착석자세를 연산하며,
상기 무게신호의 시간적 변화량이 일정 범위를 벗어나는 경우를 산만도로 연산하는 것을 특징으로 하는
3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit detects a center of gravity of the seated person for seating with a weight signal of the load cell, calculates a sitting posture of the seated person according to the change of the center of gravity,
And a case where the temporal change amount of the weight signal is out of a certain range is calculated as a distraction.
3-chair-type sitting posture and distraction calibration system using load cell.
제 1항에 있어서,
상기 단말장치는 상기 산만도의 수치가 임계치 이상인 경우에는 알람 및 경고 메시지를 전달하는 경보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the terminal device comprises an alarm means for transmitting an alarm and a warning message when the value of the distractibility is equal to or greater than a threshold value
3-chair-type sitting posture and distraction calibration system using load cell.
제 4항에 있어서,
상기 단말장치는 자세교정 어플리케이션이 설치된 스마트폰인 것을 특징으로 하는
3-로드셀을 이용한 의자형 착석자세 및 산만도 교정시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the terminal device is a smart phone equipped with a posture correction application
3-chair-type sitting posture and distraction calibration system using load cell.
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