KR20160110571A - 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템으로서 인체에 착용되며 동작 위치, 동작 각도를 측정하는 웨어러블 디바이스; 상기 웨어러블 디바이스로부터 연산처리된 데이터를 수신받는 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기;
상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로부터 상기 데이터를 수신받는 운영서버;및 상기 서버는 상기 데이터를 가공하여 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기, 전문가의 스마트 기기;로 시각화된 그래프를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템 {Posture correction system using a wearable device}
본 발명은 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨어러블 디바이스 사용자의 동작 위치, 각도를 측정하고 측정된 데이터를 가지고 자세 교정 전문가들이 웨어러블 디바이스 사용자에게 바른 자세 교정 을 코칭 해주는 것에 관한 것이다.
스마트폰의 높은 보급률과 그에 따른 스마트폰의 장시간 사용으로 목,척추 디스크 환자수가 나날이 증가하고 있는 추세이다. 특히 스마트폰의 사용이 높은 10~30 대에서 목,척추 디스크 환자수가 급격히 증가하고 있다.
이러한 상황을 반영하여 많은 자세 교정 상품들이 출시되고 있으나 기존의 상품들은 잘못된 자세를 취하면 사용자에게 진동으로 알려준후 더 이상의 피드백이 없어 지속적으로 바른 교정 자세를 유지 할수가 없다.
또한 기존의 자세 교정 상품들은 이미 목,척추 디스크가 어느정도 진행된 상태에서 치료를 위한 목적으로 사용되고 있어 상기 디스크 질환의 사전 예방을 막기에는 부족하다.
또한 종래의 자세 교정 상품은 신체의 특정 부위에만 부착되어 개개인의 특징을 제대로 반영하지 못하는 획일화된 데이터, 예를 들면 칼로리 소모량, 이동거리, 심박수, 수면패턴만 확인 가능하여 자세 교정 전문가들로 부터 맞춤형 개인 서비스를 제공 받을수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자의 손목, 발목, 허리등 신체의 다양한 부위에 웨어러블 디바이스를 부착하여 동작 위치, 동작각도를 측정하고 측정된 데이터를 시각화된 그래프로 처리하여 현재의 자세가 얼마나 잘못 되었는지를 실시간으로 알수 있으며 자세교정 전문가들로부터 교정 코칭 데이터를 수신받아 개인의 상황에 맞는 맞춤 솔루션형 자세교정을 제공 받을수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템은, 인체에 착용되며 동작 위치, 동작 각도를 측정하는 웨어러블 디바이스;
상기 웨어러블 디바이스로부터 연산처리된 데이터를 수신받는 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기; 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로부터 상기 데이터를 수신받는 운영서버;및 상기 서버는 상기 데이터를 가공하여 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기, 전문가의 스마트 기기;로 시각화된 그래프를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨어러블 디바이스는, 상기 동작 위치, 동작 각도를 센싱하여 측정하는 센서부;및 상기 센서부의 측정된 데이터를 연산처리 하여 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로 전송하는 메인스테이션부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기는, 자세 교정 어플리케이션이 미리 설치되어 있고 상기 메인스테이션부에서 연산처리된 데이터를 상기 어플리케이션에 저장한후 상기 운영서버로 전송 하는 것을 특징으로 한다.
상기 시각화된 그래프를 수신받은 전문가의 스마트 기기에서 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로 맞춤화된 코칭 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기된 본 발명에 의하면, 웨어러블 디바이스 사용자의 동작 위치, 각도를 측정하고 측정된 데이터를 가지고 자세교정 전문가들로부터 올바른 걸음걸이, 앉은 자세, 좋지 않은 자세등의 개인의 상황에 맞는 1:1 교정 코칭을 지속적으로 받을수 있다.
도 1은 본 발명의 일시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템의 블럭도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일시예에 따른 사용자의 스마트 기기에 설치된 어플리케이션을 이용하여 자세 교정 설정을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템의 블럭도이다.
웨어러블 디바이스(700)에는 센서부(100)와 메인스테이션부(200)를 포함하여 이루어진다. 센서부(100)에는 AHRS 센서(101), MCU 모듈(102), Zigbee 모듈(103), 배터리(104)를 포함하여 이루어진다. AHRS은 Attitude Heading Reference System의 약자이다. 3차원 공간 좌표계 기준으로 x축 회전을 롤, y축 회전을 피치, z축 회전을 요라고 하는데 여기서 롤과 피치정보는 Attitude라고 하고 요정보는 Heading이라고 한다. 즉 AHRS 센서(101)를 이용하여 인체의 동작 위치와 동작 각도를 센싱하여 추출한후 추출된 동작위치와 동작각도를 MCU 모듈(102)로 보낸다.
MCU 모듈(102)은 Micro Controller Unit 모듈의 약자로서 상기 추출된 동작위치와 동작각도를 디지탈 데이터로 변환한후 내부의 메모리에 저장시킨다. Zigbee 모듈(103)은 소형, 저전력 부품으로 여러 무선기기 사이의 통신망을 구성하기 위해 사용된다. 메시(mesh) 네트워크 방식으로 여러 중간 노드(본 발명에서는 센서부(100)가 해당됨)를 거쳐 목적지(본 발명에서는 메인스테이션부(200)에 해당됨)까지 데이터(본 발명에서는 동작위치와 동작각도)를 전송함으로써 저전력임에도 불구하고 넓은 범위의 통신이 가능하다. 그리고 낮은 수준의 전송 속도만 필요로 하기 때문에 긴 배터리 수명이 보장된다. 배터리(104)는 AHRS 센서(101), MCU 모듈(102), Zigbee 모듈(103)로 전원을 공급해준다.
상기에서 설명한 센서부(100)는 측정을 원하는 부위 예를들면 손목, 팔목, 발목, 무릎등에 반지형, 팔찌형, 브로치형, 벨트형등 다양한 형태로 착용할수 있다. 센서부(100)는 측정된 동작위치, 동작각도를 메인스테이션부(200) Zigbee 모듈(103)에 보낸다. 메인스테이션부(200)는 Zigbee 모듈(103), MCU 모듈(102), 블루투스 모듈(105), 배터리(104)를 포함하여 이루어진다. 메인스테이션부(200)는 인체의 허리부위에 착용될수 있다. 메인스테이션부(200)의 MCU 모듈(102)은 메인스테이션부(200)의 Zigbee 모듈(103)로부터 동작위치,동작각도를 받고 연산처리를 수행한후 블루투스 모듈(105)로 연산처리된 동작위치, 동작각도를 보낸다. 블루투스 모듈(105)을 사용함으로 연산처리된 데이터를 고속으로 웨어러블 사용자의 스마트기기(300)로 전송 시킬수 있다. 배터리(104)는 Zigbee 모듈(103), MCU 모듈(102), 블루투스 모듈(105)로 전원을 공급해준다.
웨어러블 사용자의 스마트기기(300)는 메인스테이션부(200)의 블루투스 모듈(105)로 부터 연산처리된 데이터를 받아서 웨어러블 사용자의 스마트기기(300)내부에 미리 설치되어 있는 자세교정 어플리케션에 저장시킨다. 이후 웨어러블 사용자의 스마트기기(300)는 상기 데이터를 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템 운영서버(400)로 전송한다. 이후 상기 서버는 상기 데이터를 시각화된그래프로 가공하여 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기(300), 전문가의 스마트 기기(500)로 전송한다. 이후 상기 시각화된 그래프를 수신받은 전문가들은 미리 개인마다 측정된 동작위치, 동작각도 데이터와 시각화된 그래프를 비교한후 전문가의 스마트기기(500)에서 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기(300)로 맞춤화된 코칭 데이터를 전송한다. 따라서 현재의 자세가 얼마나 잘못 되었는지를 실시간으로 알수 있으며 자세교정 전문가들로부터 교정 코칭 데이터를 수신받아 개인의 상황에 맞는 맞춤 솔루션형 자세교정을 지속적으로 제공 받을수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일시예에 따른 사용자의 스마트 기기에 설치된 어플리케이션을 이용하여 자세 교정 설정을 보여주는 도면이다. 자세교정 어플리케이션(600) 구동후 메뉴화면에서 연결(601)영역을 터치하면 메인스테이션부(200)와 연결을 시도한후 연결이 되면 메인스테이션부(200)에서 연산처리된 동작위치, 동작각도를 상기 어플리케이션 내부의 데이터 베이스(미도시)에 저장시킨다. 사용 위치 영역(602)을 터치하면 사용자 위치 선택화면(630)으로 전환되고 센서부(100)를 부착시키는 위치를 선택(608)할수 있다. 예를들어 걷는 자세를 집중적으로 교정 받고 싶다면 센서부(100)를 발목, 무릎, 골반에 착용하여 걷는 자세에 대해 집중적으로 데이터를 수집할수 있다. 목표자세 설정(603)영역을 터치하면 웨어러블 디바이스 사용자가 목표로 하는 레퍼런스 자세(예를 들면 요가,모델 워킹등)에 대해 설정할수 있다. 상기 레퍼런스 자세 데이터 베이스는 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템 운영서버(400)에 저장되어 있다. 나의자세(604)영역을 터치하면 웨어러블 디바이스 사용자의 현재 추적된 나의 자세를 시각화하여(609) 문제점 경고창(607)처럼 나타나게 된다. 따라서 즉시 현재 자세 문제점을 확인한후 자세를 교정할수 있다. Hot line(605)영역을 터치하면 자세교정 운동교정 전문가와 전화연결 또은 인터넷으로 연결되어 현재 자세의 문제점에 대해 조언을 받을수 있다. 관리자(606)영역을 터치하면 본 발명인 웨어러블 디바이스(700)의 센서부(100)와 메인스테이션부(200)에 대해 여러가지 기능 설정을 할수있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
센서부 : 100 메인스테이션부 :200 웨어리블 디바이스 :700
사용자의 스마트기기 : 300 운영서버 :400 전문가의 스마트 기기 : 500
어플리케이션 화면 : 600

Claims (4)

  1. 인체에 착용되며 동작 위치, 동작 각도를 측정하는 웨어러블 디바이스;
    상기 웨어러블 디바이스로부터 연산처리된 데이터를 수신받는 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기;
    상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로부터 상기 데이터를 수신받는 운영서버;및
    상기 서버는 상기 데이터를 가공하여 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기, 전문가의 스마트 기기;로 시각화된 그래프를 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는,
    상기 동작 위치, 동작 각도를 센싱하여 측정하는 센서부;및
    상기 센서부의 측정된 데이터를 연산처리 하여 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로 전송하는 메인스테이션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기는,
    자세 교정 어플리케이션이 미리 설치되어 있고 상기 메인스테이션부에서 연산처리된 데이터를 상기 어플리케이션에 저장한후 상기 운영서버로 전송 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시각화된 그래프를 수신받은 전문가의 스마트 기기에서 상기 웨어러블 디바이스 사용자의 스마트 기기로 맞춤화된 코칭 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 자세 교정 시스템
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