KR20190074825A - 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템과 그것이 포함된 웨어러블 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자에게 착용된 상태에서 사용자의 동작을 모니터링하고, 사용자의 동작과 올바른 자세 데이터를 대조하는 것으로 동작의 적합 유무를 판단하는 시스템 및 웨어러블 장치에 관한 기술로서, 사용자에 착용되어 사용자의 동작에 따른 자세 값을 획득하는 자세검출부와, 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함 여부를 확인하는 제어부와, 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함되면 적합신호를 출력하는 출력부와, 제어부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템과 그것이 포함된 웨어러블 장치 {POSTURE MONITORING MODULE FOR GUIDE CORRECT POSTURE AND WEARABLE DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템과 그것이 포함된 웨어러블 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자에게 착용된 상태에서 사용자의 동작을 모니터링하고, 사용자의 동작과 올바른 자세 데이터를 대조하는 것으로 동작의 적합 유무를 판단하는 시스템 및 웨어러블 장치에 관한 기술이다.
최근, 섬유패션분야에서는 웨어러블 기술이 적용된 의류제품에 대한 연구 및 개발이 꾸준히 진척되고 있다.
한편, 세계적으로 해양 레저 스포츠 활동에 대한 수요가 꾸준히 증가되고 있는 상황이다.
그러나, 해양 레저 스포츠를 바람직하게 즐기기 위한 훈련은 수중 환경이어야 되는 장소의 제약, 기온이 적합해야 되는 시기의 제약, 안전을 위해 전문 강사의 교육을 받아야 되는 접근성의 제약 등 상존하기 때문에 현재는 해양 레저 스포츠를 누구나 쉽게 경험하기는 어려운 상태이다.
특히, 해양 레저 스포츠 중 서핑(surfing)은 국내에서 이 스포츠를 즐기는 이용자가 2014년 15,000명, 2015년 50,000명, 2016년 100,000명, 2017년 200,000명으로 신속히 증가되고 있으나, 다수의 이용자가 전문 강사로부터 올바른 교육을 받지 않아 안전사고도 급증하고 있는 추세이다(대한서핑협회).
한국공개특허공보 10-2011-0003657
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자에게 착용된 상태에서 사용자의 동작을 모니터링하고, 사용자의 동작과 올바른 자세 데이터를 대조하는 것으로 동작의 적합 유무를 판단하는 시스템 및 웨어러블 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템은, 사용자에 착용되어 상기 사용자의 동작에 따른 자세 값을 획득하는 자세검출부와, 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 상기 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함 여부를 확인하는 제어부와, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 상기 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함되면 적합신호를 출력하는 출력부와, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자세검출부는 자이로센서이고, 상기 출력부는 상기 적합신호에 대응되는 패턴으로 점등되는 램프 또는 상기 적합신호에 대응되는 효과음을 출력하는 스피커인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사용자의 동작은 서핑(surfing) 관련 자세이고, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값은 상기 서핑 관련 자세에 대응되는 바람직한 신체의 기울기 각도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 서핑 과련 자세는 테이크 오프(take-off) 동작인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 상기 사용자의 흉부 상측에 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 기립한 사용자의 높이 방향을 x축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 y축으로 하며, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 25도 내지 65도, y축의 범위는 -20도 내지 20도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 상기 사용자 어깨의 봉우리빗장관절에 대응되는 부위에 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 기립한 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 x축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 y축으로 하며, 상기 자세검출부가 상기 사용자의 어깨 중 팔을 구부려 들어 올리는 부위에 배치된 경우, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 -10도 내지 30도, z축의 범위는 -20도 내지 20도이고, 상기 자세검출부가 상기 사용자의 어깨 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에 배치된 경우, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 상기 사용자의 팔 중 구부려 들어 올리는 부위에서 팔꿉관절 내측에 상기 팔꿉관절로부터 손목방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 z축으로 하며, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 상기 사용자의 손목 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에서 손등 방향의 손목관절로부터 팔꿈치 방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 z축으로 하며, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 외기 또는 접촉된 유체의 온도를 검출하여 상기 제어부로 전송하는 환경검출부를 더 포함하고, 상기 출력부는 상기 환경검출부에서 검출된 온도에 대응하여 상이한 환경신호를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자세검출부에서 획득한 자세 값을 무선 신호로 송신하는 통신부와, 상기 무선 신호를 수신하여 상기 사용자의 동작을 감시하는 감시모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 웨어러블 장치는 사용자에 착용되는 의복과, 상기 의복에 결합되며, 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템의 구성이 배치된 모니터링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링 모듈에 배치된 제어부 및 자세검출부는 서로 이격되어 배치되고, 전도성섬유를 매개로 서로 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부와 상기 자세검출부의 이격 거리는 5cm 내지 10cm인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전도성섬유는 지그재그 형태로 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 모듈은 니트 직물 위에 상기 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템의 구성이 배치되고, 상기 모니터링 모듈의 니트 직물은 상기 의복과 합포되는 것으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템과 그것이 포함된 웨어러블 장치에 따르면,
첫째, 초심자가 특정 스포츠의 필수 자세를 숙지하는 과정에서 본 발명을 이용하면 훈련을 지도하는 교관이 없더라도 올바른 자세를 인지할 수 있게 된다.
둘째, 본 발명의 웨어러블 장치는 자세검출부와 제어부가 전도성섬유를 매개로 이격되게 배치됨에 따라, 전자적 구성과 신체의 마찰로 사용자가 불편함을 느끼는 것을 최소화 할 수 있게 된다.
셋째, 전도성섬유는 지그재그로 스티치(stitches) 됨에 따라, 사용자의 활동에 대응하여 신축할 수 있고, 접힘 등의 외부응력을 견딜 수 있는 내구성이 증대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템의 구성도.
도 2 및 도 3은 서핑 중 서핑보드에 기립한 상태에서 테이크오프 동작을 실시했을 때의 자세와, 해당 자세에서의 자세검출부가 결합될 수 있는 위치를 도시한 도면.
도 4는 사용자의 신체에 자세검출부가 배치된 위치에 따른 3차원 좌표계 축 방향을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈이 실제 사용자의 흉부에 배치된 상태에서 테이크오프 동작을 실시한 것을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈이 실제 사용자의 우측 어깨에 배치된 상태에서 테이크오프 동작을 실시한 것을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈이 실제 사용자의 좌측 어깨에 배치된 상태에서 테이크오프 동작을 실시한 것을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈이 실제 사용자의 팔꿈치에 배치된 상태에서 테이크오프 동작을 실시한 것을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈이 실제 사용자의 손목에 배치된 상태에서 테이크오프 동작을 실시한 것을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 모듈 상에 제어부, 자세검출부, 출력부가 전도성섬유를 매개로 이격되어 배치된 상태를 나타낸 도면.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템과 그것이 포함된 웨어러블 장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 자세 모니터링 시스템(100)은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 고유의 기능을 수행하는 기능부들이 유기적으로 협동하게 된다. 상기 기능부들은 물리적으로 인접하게 연결되거나, 서로 이격된 상태에서 유선 또는 무선으로 데이터를 주고받는 것으로 실시될 수 있다. 또한, 일 실시예로서 각 구성은 각 기능에 대응되는 프로그램이 구동되는 모듈로 실시되어 모듈간의 연계를 통해 본 발명의 목적을 달성할 수 있으며, 다른 실시예로서 하나의 모듈이 복수의 구성에 대한 기능을 수행하거나, 두 개 이상의 모듈이 하나의 구성에 대한 기능을 수행할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템(100)은 사용자에 착용되어 상기 사용자의 동작에 따른 자세 값을 획득하는 자세검출부(120)와, 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 자세검출부(120)에서 획득된 자세 값의 포함 여부를 확인하는 제어부(110)와, 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 자세검출부(120)에서 획득된 자세 값의 포함되면 적합신호를 출력하는 출력부(140)와, 제어부(110)에 전원을 공급하는 전원부(180)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
자세검출부(120)는 3축 이상의 자세 좌표 값을 획득하는 자이로센서가 될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예가 아두이노 기반으로 설계되는 경우, 자세검출부(120)는 FLORA LSM9DS0 9축 가속도 지자기 자이로 센서 모듈이 이용될 수 있다. 자세검출부(120)는 자세 값을 3축(X, Y, Z) 정보로 획득하는 것이 바람직하다.
또한, 출력부(140)는 적합신호에 대응되는 패턴으로 점등되는 램프 또는 적합신호에 대응되는 효과음을 출력하는 스피커인 것을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 램프는 사용자의 동작이 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 포함되면 녹색 또는 청색으로 점등되고, 그렇지 않으면 적색으로 점등될 수 있다. 또한, 스피커는 사용자의 동작이 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 포함되면 적합을 연상되게 하는 효과음을 재생시키고, 그렇지 않으면 부적합을 연상되게 하는 효과음을 재생시킨다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예가 아두이노 기반으로 설계되는 경우, 램프인 출력부(140)는 FLORA 네오픽셀 RGB LED가 적용될 수 있고, 스피커인 출력부(140)는 Litypad Buzzer가 적용될 수 있다. FLORA 네오픽셀 RGB LED는 사용자의 자세가 올바르면 적합신호로서 R0G0B255의 색상을 출력하고, 그렇지 않으면 R255G0B0의 색상을 출력할 수 있다. 또한, Litypad Buzzer는 사용자의 자세가 올바르면 적합신호로서 무음상태이고, 그렇지 않으면 Tone[1760]이 1초 간격으로 반복하여 울리게 실시될 수 있다.
제어부(110)는 자세검출부(120)가 검출한 자세 값을 기반으로 사용자의 동작의 적합성을 판단하고, 적합여부에 따라 출력부(140)의 출력신호를 가변시키는 제어 구성이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예가 아두이노 기반으로 설계되는 경우, 제어부(110)는 아두이노 호환 FLORA 마이크로컨트롤러가 될 수 있다.
전원부(180)는 제어부(110)를 포함하여 자세검출부(120) 및 출력부(140)에도 전원을 공급할 수 있다. 전원부(180)는 외부 전원으로 충전되었다가 이 실시예의 사용 시 충전된 전기를 방전하는 충전식 배터리가 될 수 있으며, 외부 전원이 유선 입력되면 입력된 전원을 적합한 전압으로 가변하여 제어부(110)에 공급하는 어댑터가 될 수도 있고, 사용자의 동작, 사용자의 체온, 사용자 신체에서 발생되는 신호, 사용자의 땀 등과 같은 사용자에게서 유래된 에너지원으로 전기를 발전하는 소형 발전기로도 실시될 수 있다.
상기 실시예에 따른 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템(100)은 사용자의 의복(10)에 결합되는 것으로 웨어러블 장치를 구성하게 된다. 웨어러블 장치는 사용자에 착용되는 의복(10)과, 의복(10)에 결합되며, 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템(100)의 구성이 배치된 모니터링 모듈(12)을 포함한다. 이 실시예의 모니터링 모듈(12)은 니트 직물 위에 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템(100)의 구성이 배치되고, 모니터링 모듈(12)의 니트 직물은 의복(10)과 합포되는 것으로 결합됨으로써, 사용자가 용이하게 착용할 수 있게 실시되었다(도 5 내지 도 8 참조).
본 발명의 실시예에 따른 제어부(110)에는 다양한 스포츠 또는 활동에 대응되는 올바른 자세 범위 값이 기 저장되는 것으로, 다양한 분야에서 올바른 자세를 익히는데 적용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이 실시예는 서핑(surfing)에 대한 올바른 자세 범위 값이 저장되는 것으로 실시되었다. 따라서, 사용자의 동작은 서핑 관련 자세이고, 기 저장된 올바른 자세 범위 값은 서핑 관련 자세에 대응되는 바람직한 신체의 기울기 각도가 된다.
특히, 이 실시예의 서핑 과련 자세는 기초 동작인 테이크 오프(take-off) 동작인 것을 특징으로 한다. 서핑의 기초 동작인 테이크 오프는 사용자가 서프보드에 엎드린 상태에서 서프보드에서 일어나는 동작인데, 기립한 사용자는 서프보드에서 두 발을 어깨너비 정도로 벌리고, 뒷발은 서프보드의 너비방향의 중앙에 두고, 앞발은 서프보드의 너비방향에서 약 45도 정도로 두며, 무릎은 가볍게 구부리고, 상체를 약간 숙이고, 손은 가볍게 들어 올린 상태에서 시선은 진행 방향으로 두는 것을 기본으로 한다. 이 때, 오른발을 서프보드의 후방에 두는 자세를 레귤러 스탠스라 하고, 왼발을 서프보드의 후방에 두는 자세를 구피 스탠스라 한다.
올바른 테이크오프 자세의 검출을 위해, 자세검출부(120)는 적어도 신체의 5개 부위에 배치될 수 있다. 제1위치는 사용자의 흉부(도 5 참조), 제2위치는 사용자의 일측 어깨(도 6 참조), 제3위치는 사용자의 타측 어깨(도 7 참조), 제4위치는 사용자의 팔꿈치(도 8 참조), 제5위치는 사용자의 손목(도 9 참조)이다.
도 5를 참조하면, 자세검출부(120)가 상기 제1위치인 사용자의 흉부에 배치되는 실시예의 경우, 자세검출부(120)는 사용자의 흉부 상측에 배치되게 의복(10)에 모니터링 모듈(12)을 매개로 결합된다. 이 때, 자세검출부(120)는 기립한 사용자의 높이 방향을 x축으로 하고, 사용자가 바라보는 방향을 z축으로 하고, 사용자의 측면 방향을 y축으로 한다(도 4 참조). 이 상태의 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 25도 내지 65도, y축의 범위는 -20도 내지 20도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것이 바람직하다. 이 실시예에서는 사용자가 올바른 테이크오프 자세를 취하면, 적색 점등 상태이던 출력부(140)가 청색 점등 상태로 전환되었다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 자세검출부(120)가 상기 제2위치 또는 제3위치인 경우, 자세검출부(120)는 사용자 어깨의 봉우리빗장관절에 대응되는 부위에 배치된 것을 특징으로 한다. 봉우리빗장관절은 어깨 상부에서 상측 방향으로 돌출된 뼈에 해당되는 부위이다. 이 때, 자세검출부(120)는 기립한 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 사용자가 바라보는 방향을 x축으로 하고, 사용자의 측면 방향을 y축으로 한다(도 4 참조). 자세검출부(120)가 제2위치, 즉 사용자의 어깨 중 팔을 구부려 들어 올리는 부위에 배치된 경우, 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 -10도 내지 30도, z축의 범위는 -20도 내지 20도인 것이 바람직하다. 또한, 자세검출부(120)가 제3위치, 즉 사용자의 어깨 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에 배치된 경우, 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 자세검출부(120)가 상기 제4위치인 경우, 자세검출부(120)는 사용자의 팔 중 구부려 들어 올리는 부위에서 팔꿉관절 내측에 팔꿉관절로부터 손목방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 한다. 이 때, 자세검출부(120)는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 사용자의 측면 방향을 z축으로 한다(도 4 참조). 이 상태의 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것이 바람직하다.
도 9를 참조하면, 자세검출부(120)가 상기 제5위치인 경우, 자세검출부(120)는 사용자의 손목 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에서 손등 방향의 손목관절로부터 팔꿈치 방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 한다. 이 때, 자세검출부(120)는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 사용자의 측면 방향을 z축으로 한다(도 4 참조). 이 상태의 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것이 바람직하다.
한편, 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 모니터링 시스템(100)이 결합된 의복(10)을 착용한 상태로 실제 수중에서 테이크오프 동작을 연습할 수도 있다. 이 때, 자세 모니터링 시스템(100)의 구성들은 유체에 의해 오동작 또는 손상이 발생되지 않도록 방수처리가 되는 것이 바람직하다.
수중에 실제 연습을 실시할 경우, 기온 또는 수온이 상당히 낮으면 사용자는 저체온증을 경험하게 될 수 있다. 따라서, 이 실시예는 외기 또는 접촉된 유체의 온도를 검출하여 제어부(110)로 전송하는 환경검출부(130)를 더 포함하고, 출력부(140)는 환경검출부(130)에서 검출된 온도에 대응하여 상이한 환경신호를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다. 제어부(110)에는 저체온증이 발생될 수 있는 환경의 온도가 기 설정되고, 환경검출부(130)로 검출되는 기온 또는 수온이 상기 기 설정된 온도보다 낮으면 출력부(140)를 통해 서핑 훈련이 적절하지 않음을 경고할 수 있다. 예를 들어, 출력부(140)의 램프는 사용자 동작의 올바름을 표시하고, 스피커는 기온 또는 수온이 너무 낮을 때 사용자에게 경고하기 위한 환경신호를 출력할 수 있다.
또한, 이 실시예는 자세검출부(120)에서 획득한 자세 값을 무선 신호로 송신하는 통신부(160)와, 무선 신호를 수신하여 사용자의 동작을 감시하는 감시모듈(200)을 더 포함할 수 있다. 감시모듈(200)은 통신부(160)와 무선통신으로 연결되므로 이격된 거리가 상당히 멀어질 수 있다. 통신부(160)와 감시모듈(200)의 무선통신은 블루투스, Wi-Fi, LoRa 등 근거리 무선통신 수단이 적용될 수 있다. 감시부는 통신부(160)를 통해 사용자의 동작 정보를 수신함에 따라, 사용자의 훈련을 감독하는 교관이 원격지에서 사용자의 동작을 파악하거나, 감시모듈(200)이 사용자의 훈련 상황을 저장하고 관리하는데 이용될 수 있다.
또한, 이 실시예는 훈련 중 사용자가 위험 상황이라 판단할 때 이를 외부로 알릴 수 있는 긴급버튼(170)이 추가로 구성될 수 있다. 실제 수중에서 서핑 연습을 하던 사용자가 신체에 통증을 느끼거나, 주위에 위험물을 직면하는 등의 긴급상황이 발생되더라도 원거리에 있는 다른 사람들은 위험상황 발생 여부를 인지하지 못할 수 있다. 이 때, 사용자는 긴급버튼(170)을 누름으로써 긴급 상황을 다른 사람들에게도 인식시킬 수 있다. 사용자가 긴급버튼(170)을 누르면 대응되는 긴급신호가 통신부(160)를 통해 감시모듈(200)로 전송되고, 감시모듈(200)은 감시모듈(200)을 모니터링 하는 다른 사용자에게 긴급상황 발생에 대한 정보를 제공하게 된다.
도 10을 참조하면, 모니터링 모듈(12)에 배치된 제어부(110) 및 자세검출부(120)는 서로 이격되어 배치되고, 전도성섬유(conductive yarn)를 매개로 서로 연결될 수 있다. 이 실시예는 제어부(110), 자세검출부(120), 출력부(140)에 대응되는 구성이 모두 이격 배치되고 전도성섬유로 연결된 것으로 실시되었다. 사용자가 착용하는 의류에 결합되는 전기적인 구성의 부피가 크면 사용자는 자유로운 활동이 요구되는 스포츠에서 불편함을 느낄 수 있다. 특히, 어깨, 팔꿈치, 손목과 같은 관절 부위는 반복해서 굽힘과 이완이 반복되기 때문에 제어부(110), 자세검출부(120), 출력부(140)가 하나의 부피가 큰 모듈로 구성될 경우 상기 모듈과의 잦은 마찰로 통증을 느낄 수 있다. 따라서, 이 실시예는 비교적 소형인 자세검출부(120)만 상기 제1위치 내지 제5위치에 배치되고, 제어부(110) 및 출력부(140)는 사용자가 불편함을 느끼지 않을 다른 부위에 배치되는 것이 바람직하다.
전도성섬유는 재봉틀을 이용하여 모니터링 모듈(12) 상에 먼저 봉제되고, 전도성섬유의 끝단에 제어부(110), 자세검출부(120)와 같은 전지적 구성들이 결선될 수 있다. 특히, 사용자의 활동에 의해 단선되지 않도록, 전도성섬유는 지그재그 형태로 연장되는 것이 바람직하다. 지그재그 스티치(stitches)로 봉제된 전도성섬유는 직선 스티치로 봉제된 전도성섬유보다 신장률이 크고, 접힘 등에 의한 외부자극에도 강한 내구성을 가지게 된다. 다만, 전도성섬유는 길어질수록 단선의 위험이 커지므로, 제어부(110)와 자세검출부(120)의 이격 거리는 5cm 내지 10cm 정도인 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 아래 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
10 : 의복 12 : 모니터링 모듈
100 : 자세 모니터링 시스템 110 : 제어부
120 : 자세검출부 130 : 환경검출부
140 : 출력부 160 : 통신부
170 : 긴급버튼 180 : 전원부
200 : 감시모듈

Claims (19)

  1. 사용자에 착용되어 상기 사용자의 동작에 따른 자세 값을 획득하는 자세검출부와;
    기 저장된 올바른 자세 범위 값에 상기 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함 여부를 확인하는 제어부와;
    상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값에 상기 자세검출부에서 획득된 자세 값의 포함되면 적합신호를 출력하는 출력부와;
    상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자세검출부는 자이로센서이고,
    상기 출력부는 상기 적합신호에 대응되는 패턴으로 점등되는 램프 또는 상기 적합신호에 대응되는 효과음을 출력하는 스피커인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 동작은 서핑(surfing) 관련 자세이고,
    상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값은 상기 서핑 관련 자세에 대응되는 바람직한 신체의 기울기 각도인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서핑 과련 자세는 테이크 오프(take-off) 동작인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자세검출부는 상기 사용자의 흉부 상측에 배치된 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자세검출부는 기립한 사용자의 높이 방향을 x축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 y축으로 하며,
    상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 25도 내지 65도, y축의 범위는 -20도 내지 20도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 자세검출부는 상기 사용자 어깨의 봉우리빗장관절에 대응되는 부위에 배치된 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자세검출부는 기립한 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 x축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 y축으로 하며,
    상기 자세검출부가 상기 사용자의 어깨 중 팔을 구부려 들어 올리는 부위에 배치된 경우, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 -10도 내지 30도, z축의 범위는 -20도 내지 20도이고,
    상기 자세검출부가 상기 사용자의 어깨 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에 배치된 경우, 상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 자세검출부는 상기 사용자의 팔 중 구부려 들어 올리는 부위에서 팔꿉관절 내측에 상기 팔꿉관절로부터 손목방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자세검출부는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 z축으로 하며,
    상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 10도 내지 50도인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 자세검출부는 상기 사용자의 손목 중 팔을 하방으로 뻗은 부위에서 손등 방향의 손목관절로부터 팔꿈치 방향으로 3cm 내지 7cm의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자세검출부는 사용자가 기립한 상태로 양팔을 정면으로 나란히 뻗은 자세를 기준으로 사용자의 높이 방향을 z축으로 하고, 상기 사용자가 바라보는 방향을 y축으로 하고, 상기 사용자의 측면 방향을 z축으로 하며,
    상기 기 저장된 올바른 자세 범위 값의 x축의 범위는 -20도 내지 20도, y축의 범위는 10도 내지 50도, z축의 범위는 -10도 내지 30도인 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  13. 제2항에 있어서,
    외기 또는 접촉된 유체의 온도를 검출하여 상기 제어부로 전송하는 환경검출부를 더 포함하고,
    상기 출력부는 상기 환경검출부에서 검출된 온도에 대응하여 상이한 환경신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 자세검출부에서 획득한 자세 값을 무선 신호로 송신하는 통신부와,
    상기 무선 신호를 수신하여 상기 사용자의 동작을 감시하는 감시모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템.
  15. 사용자에 착용되는 의복과;
    상기 의복에 결합되며, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 올바른 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템의 구성이 배치된 모니터링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모니터링 모듈에 배치된 제어부 및 자세검출부는 서로 이격되어 배치되고, 전도성섬유를 매개로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부와 상기 자세검출부의 이격 거리는 5cm 내지 10cm인 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 전도성섬유는 지그재그 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 모니터링 모듈은 니트 직물 위에 상기 자세를 지도하는 자세 모니터링 시스템의 구성이 배치되고,
    상기 모니터링 모듈의 니트 직물은 상기 의복과 합포되는 것으로 결합되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
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