KR20190107138A - 인간공학적 평가 의복 - Google Patents

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무네히코 사토
수잔 제인 윌하이트
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Abstract

사용자를 위한 인간공학적 평가를 판독하는 시스템 및 방법이 제공된다. 예컨대, 센서 데이터는 사용자가 착용하는 인간공학적 평가 의복으로 구현된 하나 이상의 센서로부터 수신될 수 있다. 사용자의 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 신체 데이터는 적어도 부분적으로 상기 센서 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 신체 데이터는 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 굽힘 각도와 관련되어 있다. 사용자와 관련된 인간공학적 평가는 적어도 부분적으로 신체 데이터에 근거하여 결정될 수 있다. 상기 인간공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 인간공학적 영역의 표시를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나 이상의 인간공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 상기 굽힘 각도에 적어도 부분적으로 근거하여 결정된다.

Description

인간공학적 평가 의복{ERGONOMIC ASSESSMENT GARMENT}
본 발명은 일반적으로 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 결정하는 것에 관한 것이다.
사람의 자세와 동작을 측정하는 현재의 기술들은 개략적이고 부정확하거나(예를 들면, 육안 관찰 및 추정) 개입을 요하며 번거롭거나 다루기 힘든 계기 장비를 포함하는 방법(예를 들면, 측각기)에 의존하고 있다. 이러한 기술들은 경우에 따라 그런대로 충분할 수 있지만 구현하기에 부정확하거나 어려울 수 있다. 예컨대, 그러한 정보를 얻는데 사용되는 계기 장비의 번거롭고 다루기 힘든 특성으로 인해 일상 작업을 수행하는 공장 작업자와 관련된 자세 및/또는 동작 정보를 얻는 것이 어려울 수 있다.
[선행기술문헌]
1. 미국 특허출원공개공보 US2016/0338644(2016.11.24)
2. 미국 특허공보 US 5,398,019(1995.03.14)
본 발명의 실시예들의 양상들 및 장점들은 다음의 설명에서 부분적으로 설명되거나, 그 설명으로부터 알 수 있거나, 그 실시예들의 실시를 통해 알 수 있다.
본 발명의 일 예시적인 양상은 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 결정하는 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하나 이상의 컴퓨팅 장치가 사용자가 착용하는 인간공학적 평가 의복으로 구현된 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 하나 이상의 컴퓨팅 장치가 적어도 부분적으로 상기 센서 데이터에 근거하여 사용자의 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 신체 데이터를 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 신체 데이터는 하나 이상의 신체 부위와 관련된 굽힘 각도와 관련되어 있다. 상기 방법은 상기 하나 이상의 컴퓨팅 장치가 적어도 부분적으로 상기 신체 데이터에 근거하여 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 인간공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 인간공학적 영역의 표시를 포함한다. 상기 하나 이상의 인간공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 상기 굽힘 각도에 적어도 부분적으로 근거하여 결정된다.
본 발명의 다른 예시적인 양상들은 사용자에 대한 인간공학적 평가를 결정하기 위한 시스템, 장치, 유형(有形)의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, 사용자 인터페이스, 메모리 장치 및 전자 장치에 관한 것이다.
다양한 실시예들의 이와 같은 그리고 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 다음의 설명 및 첨부된 청구항들을 참조하여 더 잘 이해 될 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시예들을 도시하며, 그 설명과 함께 관련된 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 양상들에 따라 사용자에 대한 인간공학적 평가를 결정하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 양상들에 따른 예시적인 인간공학적 평가 의복을 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 양상에 따라 인간공학적 평가를 결정하는 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 양상들에 따른 예시적인 시스템을 도시한다.
이제, 상기 도면들에 도시된 실시예들, 하나 이상의 예들을 상세히 설명한다. 각각의 예들은 본 발명을 제한하지 않으며, 상기 실시예들의 설명을 통해 제공된다. 실제로, 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변경이 상기 실시예들에 대해 행해질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 도시되거나 설명된 특징들은 다른 실시예와 함께 사용되어 또 다른 실시예를 산출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 양상들은 그러한 변형 및 변경을 포함하는 것으로 의도된 것이다.
본 발명의 예시적인 양상들은 사용자가 착용할 수 있는 인간공학적 평가 의복을 사용하여 인간공학적 평가를 결정하는 것에 관한 것이다. 예컨대, 센서 데이터는 사용자가 착용하는 인간공학적 평가 의복으로 구현된 하나 이상의 센서로부터 수신될 수 있다. 사용자의 하나 이상의 신체 부위와 관련된 신체 데이터는 적어도 부분적으로 상기 센서 데이터에 근거하여 결정될 수 있다. 상기 신체 데이터는 사용자의 적어도 하나의 신체 부위의 굽힘 각도와 관련된 데이터, 사용자의 적어도 하나의 신체 부위의 굽힘 속도, 사용자의 적어도 하나의 신체 부위의 굽힘의 가속도, 사용자와 관련된 동작 지속 시간 및/또는 동작의 반복적 특성을 포함할 수 있다. 인간공학적 평가는 적어도 부분적으로 신체 데이터에 근거하여 결정될 수 있다. 상기 하나 이상의 인간공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 상기 굽힘 각도에 적어도 부분적으로 근거하여 결정된다.
보다 상세하게는, 인간공학적 평가 의복은 사용자가 착용하여 사용자의 동작 및/또는 자세와 관련된 데이터를 모니터링하도록 구성된 임의의 적합한 의복일 수 있다. 일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복은 셔츠, 자켓, 스웨터 등과 같은 상반신 의복일 수 있다. 이러한 방식으로, 인간공학적 평가 의복은 전형적인 상반신 의복과 유사한 느슨한 피팅일 수 있으며, 사용자에게 맞는 형태 피팅일 필요는 없다. 인간공학적 평가 의복은 사용자가 착용하는 동안 사용자의 동작 및/또는 자세와 관련된 데이터를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 센서 장치들로 구현될 수 있다. 예컨대, 센서들은 인간공학적 평가 의복의 직물 내에 통합되거나 인간공학적 평가 의복에 부착될 수 있다. 이러한 센서들은 사용자의 움직임 및/또는 자세와 관련된 생리 데이터를 측정할 수 있는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프, 관성 측정 유닛, 포스 게이지(force gauge), 회전 속도계, 근전도 센서, 심장 박동 모니터 및/또는 기타 적절한 센서를 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복은 다수의 전기 전도성 실들을 사용하여 구성된 스마트 의복일 수 있다. 예컨대, 전기 전도성 실들은 의복의 직물 구조로 직조되어 하나 이상의 회로를 형성할 수 있다. 일부 구현들에서, 전기 전도성 실들은 비전도성 실들과 결합되어 인간공학적 평가 의복을 구성할 수 있다. 이러한 구현들에서, 상기 의복은 느낌, 걸침 특성 및 의복들을 제조하는데 사용되는 전형적인 직물들의 다른 특성 등을 갖는 직물을 포함할 수 있다. 따라서, 전기 전도성 실들은 바람직하지 않게 빳빳함을 증가 시키거나 임의의 기타 바람직하지 않은 특성들을 직물에 부여하지 않으면서 인간공학적 평가 의복의 직물에 통합될 수 있다.
이러한 구현들에서, 인간공학적 평가 의복의 하나 이상의 센서는 하나 이상의 전기 전도성 실들에 결합되어 하나 이상의 회로를 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 전기 전도성 실들은 본 발명의 다양한 예시적인 양상들을 구현하도록 구성된 하나 이상의 처리 장치들에 하나 이상의 센서들을 전기적으로 연결하도록 배치될 수 있다.
센서 데이터는 사용자와 관련된 신체 데이터를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 이러한 신체 데이터는 사용자의 하나 이상의 관절 또는 신체 부위의 굽힘 각도와 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 신체 데이터는 사용자의 어깨, 팔꿈치, 등, 목, 무릎 등의 굽힘 각도를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 하나 이상의 신체 부위들의 동작 범위, 하나 이상의 신체 부위들의 동작 속도, 하나 이상의 신체 부위들의 동작 가속도 및/또는 사용자의 동작 및/또는 자세와 관련된 다른 적합한 신체 데이터를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 하나 이상의 신체 부위들의 굽힘 각도(들)의 타이밍을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 상대 굽힘 각도(예를 들어, 하나 이상의 굽힘 각도 임계치들에 대한)를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 신체 부위에 대한 상응하는 굽힘 각도 임계치보다 큰 각도로 특정 신체 부위가 구부러진 특정 시간주기 내에서의 횟수를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 상기 신체 데이터는 행동 데이터를 포함할 수 있다. 상기 행동 데이터는 수행된 작업 활동, 생산성 추정치(예를 들면, 분당 접힌 수건들의 수)를 나타낼 수 있다.
이러한 신체 데이터는 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 결정하는 데 사용될 수 있다. 상기 인간공학적 평가는 사용자의 동작 및/또는 자세와 관련된 다양한 속성들을 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자의 동작 및/또는 자세는 하나 이상의 시간주기 동안 사용자의 자세 및/또는 동작과 관련된 하나 이상의 인간공학적 영역으로 분류될 수 있다. 상기 인간공학적 영역은 하나 이상의 시간주기 동안 사용자의 자세 및/또는 동작의 다양한 품질들을 지정할 수 있다. 각 대상 신체 부위(예를 들면, 어깨, 등, 무릎 등)는 상기 신체 부위의 동작 및/또는 자세가 분류될 수 있는 복수의 관련된 인간공학적 영역을 가질 수 있다. 상기 인간공학적 영역은 적어도 부분적으로 대상 신체 부위와 관련된 굽힘 각도 임계치에 근거하여 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 각 영역은 적어도 부분적으로 하나 이상의 시간주기 동안 상기 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 상기 임계치보다 큰 횟수에 근거하여 정의될 수 있다. 예컨대, 제 1 영역은 상기 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 평균적으로 측정 기간 동안 분당 1 회(또는 다른 적절한 주기) 미만으로 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 제 2 영역은 상기 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 평균적으로 측정 기간 동안 분당 1 회와 2 회 사이로 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 제 3 영역은 상기 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 평균적으로 측정 기간 동안 분당 2 회 이상으로 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 및 제 3 영역보다 높은 품질의 자세 및/또는 동작을 나타낼 수 있다. 이러한 구현들에서, 대상 신체 부위의 굽힘 각도는 측정 기간 동안 복수의 주기적 블록들(예를 들어, 1 분 블록들)에 걸쳐서 모니터링될 수 있다.
일부 구현들에서, 인체 공학적 영역은 측정 기간 동안 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치보다 큰 시간의 비율에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 예컨대, 제 1 영역은 측정 기간의 1/5 (또는 다른 적당한 비율) 미만으로 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 예컨대, 제 2 영역은 측정 기간의 1/5과 1/3 사이로 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 예컨대, 제 3영역은 측정 기간의 1/3 이상으로 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치보다 큰 영역을 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 및 제 3 영역보다 높은 품질의 대상 신체 부위의 자세 및/또는 동작을 나타낼 수 있다.
일부 구현들에서, 상기 인간공학적 영역은 대상 신체 부위의 동작 속도 및/또는 가속도에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 영역은 적어도 부분적으로 가속도 또는 속도의 임계치에 근거하여 정의될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 인간공학적 영역은 대상 신체 부위의 속도 및/또는 가속도가 임계치보다 큰 횟수 및/또는 상기 속도 및/또는 가속도가 임계치보다 큰 시간의 비율에 적어도 부분적으로 근거하여 정의될 수 있다.
상술한 예시적인 인간공학적 영역은 단지 예시적인 목적으로 의도된 것임을 이해해야 한다. 보다 상세하게는, 하나 이상의 인간공학적 영역을 정의하기 위한 임의의 적합한 측정 기준이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 예컨대, 상기 인간공학적 영역은 하나 이상의 적합한 굽힘 각도 임계치, 속도 임계치, 가속도 임계치, 대상 신체 부위의 굽힘 각도, 가속도, 속도 등이 대응 임계치(들)보다 큰 횟수, 대상 신체 부위의 굽힘 각도, 가속도, 속도 등이 대응 임계치(들)보다 큰 시간의 비율 등의 임의의 조합에 근거하여 정의될 수 있다.
일부 구현들에서, 인간공학적 평가는 사용자가 분류되는 전체 인간공학적 영역을 지정할 수 있다. 상기 전체 인간공학적 영역은 하나 이상의 대상 신체 부위에 대하여 측정 기간 동안 결정된 하나 이상의 인간공학적 영역에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 예컨대, 다수의 대상 신체 부위에 대한 인간공학적 영역이 측정 기간 동안 결정되면, 상기 전체 인간공학적 영역은 각각의 대상 신체 부위에 대해 결정된 각각의 인간공학적 영역에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 전체 인간공학적 영역은 최저 품질의 자세 및/또는 동작을 나타내는 대상 신체 부위에 대한 인간공학적 영역에 대응할 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 하나 이상의 대상 신체 부위에 대한 힘 소모 측정 기준을 더 포함할 수 있다. 힘 소모 측정 기준은 측정 기간 동안 대상 신체 부위에 해 생성된 예상 힘 소모량을 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 힘 소모 측정 기준은 동작의 속도 및/또는 가속도, 동작 범위 및/또는 하나의 대상 신체 부위와 관련된 다른 파라미터에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 인간공학적 평가는 각 대상 신체 부위에 대한 힘 소모 측정 기준들의 총합을 지정하는 전체 힘 소모 측정 기준을 포함할 수 있다. 상기 힘 소모 측정 기준들은 최대 힘 소모 값에 비례하여 결정될 수 있다. 상기 최대 값은 사용자가 안전하게 소모할 수 있는 최대의 적절한 힘 소모량을 지정하는 임의의 적절한 값일 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 최대 값은 개별 사용자에게 개인화될 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 모니터링된 작업 기간, 휴식 기간, 휴식 횟수(예를 들면, 평균 휴식 횟수), 휴식 지속 시간(예를 들면, 휴식의 평균 지속 시간), 수행되는 작업 형태, 특정 직무 기능에 대한 단위 시간당 예상 출력량 및/또는 기타 임의의 적절한 생산성 측정치를 나타낼 수 있는 생산성 평가를 더 포함할 수 있다. 이러한 생산성 평가는 센서 데이터 및/또는 신체 데이터로부터 결정될 수 있다. 예컨대, 센서 데이터를 사용하여 사용자가 언제 활동적인지 및 사용자가 언제 작업하는지를 결정할 수 있다. 상기 센서 데이터는 또한 사용자에 의해 수행되는 작업 형태들을 분류하는 데 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 상기 인간공학적 평가는 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 햅틱 피드백 장치(예를 들면, 진동 모터, 액추에이터 등)를 인간공학적 평가 의복으로 구현할 수 있다. 이러한 피드백 장치는 적어도 부분적으로 상기 인간공학적 평가에 근거하여 사용자에게 햅틱 피드백을 제공하는데 사용될 수 있다. 상기 햅틱 피드백은 사용자의 자세 및/또는 동작 데이터에 관한 정보를 나타내기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 피드백이 사용자에게 제공되어, 사용자의 동작 및/또는 자세가 특정 인간공학적 영역에 대응한다는 것을 나타내고, 사용자가 너무 많은 힘을 소모하고 있다는 것 등을 나타낼 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 예컨대 사용자와 관련된 사용자 장치(예를 들면, 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, 데스크톱, 스마트 워치, 피트니스 밴드 등)를 통해 사용자 또는 다른 개체에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 인간공학적 평가는 하나 이상의 측정 기간 동안 사용자의 자세 및/또는 동작과 관련된 정보를 지정하는 보고서를 사용자 또는 다른 개체에 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 복수의 사용자의 자세 및/또는 동작 습관에 관한 더 광범위한 동향을 결정하기 위해, 복수의 사용자의 인간공학적 평가가 하나 이상의 원격 컴퓨팅 장치들(예를 들어, 서버 장치들)에 제공될 수 있다.
이제 도면을 참조하여, 본 발명의 예시적인 양상이 보다 상세하게 제공될 것이다. 예컨대, 도 1은 본 발명의 예시적인 양상들에 따라 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 결정하기 위한 예시적인 시스템(100)을 도시한다. 상기 시스템(100)은 인간공학적 평가 의복(102) 및 컴퓨팅 장치(104)를 포함한다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 장치(104)는 인간공학적 평가 의복(102) 내에 통합되거나 구현될 수 있거나 인간공학적 평가 의복(102)에 부착될 수 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 장치(104)는 인체공학적 의복(102)과는 구분되는 별개의 장치일 수 있다. 이러한 구현들에서, 컴퓨팅 장치(104)는 예컨대 네트워크를 통해 인간공학적 평가 의복(102)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 이러한 구현들에서, 컴퓨팅 장치(104)는 독립형 장치일 수 있고, 사용자에 의해 착용된 임의의 적절한 의복에 부착되거나 연결될 수 있다.
인간공학적 평가 의복(102)는 하나 이상의 센서 장치(106)를 포함할 수 있다. 상기 센서 장치(106)는 인간공학적 평가 의복(102)을 착용한 사용자의 운동 및/또는 자세를 나타내는 데이터를 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 센서 장치(106)는 사용자의 움직임 및/또는 자세와 관련된 데이터를 측정할 수 있는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프, 관성 측정 유닛, 포스 게이지(force gauge), 회전 속도계, 근전도 센서, 심장 박동 모니터 및/또는 기타 적절한 센서를 포함할 수 있다. 도 1에는 2개의 센서 장치(106)만 도시되어 있지만, 인간공학적 평가 의복(102)는 임의의 적절한 수의 센서 장치를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 센서 장치(106)가 (사용자의 어깨에 인접한) 인간공학적 평가 의복(102)의 소매 상에 위치되었지만, 상기 센서 장치(106)는 인간공학적 평가 의복(102)에 대해 임의의 적절한 방식으로 위치되어 사용자와 관련된 바람직한 동작 및/또는 자세 데이터의 측정을 용이하게 할 수 있음을 이해해야 한다.
일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복은 다수의 전기 전도성 실들을 사용하여 구성된 스마트 의복일 수 있다. 이러한 구현들에서, 센서 장치(106)는 본 발명의 예시적인 양상들을 구현하는 회로를 형성하기 위해 상기 전기 전도성 실들에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센서 장치(106)는 이러한 전기 전도성 실들을 통해 서로 결합될 수 있다. 일부 구현들에서, 센서 장치(106)는 전기 전도성 실들을 통해 컴퓨팅 장치(104) 및/또는 다른 적절한 컴퓨팅 장치에 결합될 수 있다.
상기 인간공학적 평가 의복(102)은 일반적으로 함께 직조되거나 편직된 실들로 일반적으로 형성된 직물 구조를 포함할 수 있다. 인간공학적 평가 의복(102)이 스마트 의복인 구현들에서, 적어도 일부의 실들은 전기 전도성 특성을 갖는다. 상기 전기 전도성 실들은 직물 구조로 직조되어 다양하게 상이한 회로를 형성할 수 있다. 다양하게 상이한 형태의 전기 장치가 실들에 부착될 수 있고 마이크로프로세서와 같은 제어기에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 전체 직물 구조는 전기 전도성 실들로 제조될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 상기 직물 구조는 전도성 실들과 비전도성 실들의 조합일 수 있다. 전도성 실들과 비전도성 실들을 조합할 때, 직물은 느낌, 걸침 특성 및 의복들을 제조하는데 사용되는 전형적인 직물들의 다른 특성 등을 갖는 직물을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 전기 전도성 실들은 바람직하지 않게 빳빳함을 증가시키거나 임의의 기타 바람직하지 않은 특성들을 직물에 부여하지 않으면서 상기 직물에 통합될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 직물에 사용하기 위한 전도성 실들은 임의의 적합한 전도성 물질로 제조될 수 있다. 상기 전도성 물질은 예를 들어, 금속, 금속 화합물, 전도성 고분자, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 실은 모노필라멘트 실, 멀티필라멘트 실 및 가능하게는 방사된 실을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, 상기 전도성 실들은 모노필라멘트 실들을 포함한다. 모든 실은 전도성 물질로 제조될 수 있다. 대안으로, 상기 실은 전도성 성분 및 비전도성 성분을 함유하는 다성분의 실을 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 상기 다성분의 실은 전도성 성분이 비전도성 피복으로 둘러싸인 코어를 포함하는 2성분 실을 포함할 수 있다. 대안으로, 전도성 성분은 피복을 포함할 수 있고, 비전도성 성분은 코어를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전도성 성분 및 비전도성 성분은 실 내에서 병렬의 관계로 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 전도성 실은 전도성 고분자로 제조된 코어를 함유하는 모노필라멘트 섬유와 같은 코어-피복형 전도성 섬유를 포함한다. 예컨대, 상기 코어를 구성하는 전도성 고분자는 아세틸렌 전도성 고분자, 피롤 전도성 고분자, 티오펜계 전도성 고분자, 페닐렌 전도성 고분자, 아닐린 전도성 고분자 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 섬유의 전도성 부분은 아세틸렌계, 5-원 헤테로시클릭 시스템을 포함할 수 있다. 전도성 고분자를 제조하는데 사용될 수 있는 단량체는 예컨대 3-메틸피롤, 3-에틸피롤, 3-도데실피롤 3-알킬피롤, 3,4-디메틸피롤, 3-메틸-4-3,4- 디알킬피롤, 도데실피롤, N-메틸피롤, N-도데실피롤, N-메틸-3-메틸피롤 등의 N-알킬피롤, N-에틸-3-도데실피롤, 3-카르복시메틸피롤 등의 N-알킬-3-알킬피롤 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전도성 고분자는 이소티아나프텐계 고분자와 같은 티오펜계 고분자를 포함할 수 있다. 티오펜계 전도성 고분자의 다른 예는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티 오펜을 포함한다. 페닐렌 전도성 고분자의 예는 폴리-p-페닐렌비닐렌이다. 상기 고분자는 또한 실의 전도성 부분을 형성하는데 함께 혼합될 수 있다.
일 실시예에서, 도펀트는 전도성을 개선하기 위해 전도성 고분자에 첨가될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 염화물 이온 또는 브롬화물 이온과 같은 할라이드 이온을 포함할 수 있다. 다른 도판트로는 과염소산 이온, 테트라플루오로보레이트 이온, 헥사플루오로아세네이트 이온, 황산 이온, 질산 이온, 티오시안산 이온, 육불화규산 이온, 트리플루오로아세트산 이온, 인산 이온, 페닐인산 이온 등을 들 수 있다. 도판트의 특정예로는 헥사플루오로포스페이트 이온, 토실레이트 이온, 에틸벤젠 술포네이트 이온, 도데실벤젠 술포네이트 이온, 메틸술포네이트 이온, 다른 알킬술포네이트 이온, 폴리아크릴산 이온, 폴리비닐 술폰산 이온, 폴리스티렌 술폰산 이온, 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산) 이온 등의 알킬벤젠 술포네이트 이온 등을 들 수 있다. 전도성 고분자에 첨가되는 도펀트의 양은 특정 용도에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 도펀트는 전도성 고분자와 약 3 중량 % 내지 약 50 중량 %, 예컨대 약 10 중량 % 내지 약 30 중량 %의 양으로 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 다성분 섬유의 전도성 부분은 금속 코팅을 고분자 수지에 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 고분자 수지는 전술한 임의의 전도성 고분자를 포함하거나 비전도성 고분자를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전도성 충전제는 열가소성 수지에 적재될 수 있다. 상기 열가소성 수지는 전술한 바와 같은 전도성 고분자 또는 비전도성 고분자를 포함할 수 있다.
고분자 재료 코팅에 적합한 금속으로는 금, 은, 크롬, 철 등이 있다. 사용될 수 있는 전도성 입자는 알루미늄, 흑연, 다른 탄소 입자, 탄소 섬유, 카본 블랙 등 이외에 전술한 임의의 금속들을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 다성분 섬유 또는 필라멘트의 전도성 부분은 탄소 필라멘트를 포함할 수 있다.
일 특정 실시예에서, 본 발명의 전기 전도성 복합 섬유는 약 13 중량 % 내지 약 60 중량 %의 전기 전도성 미립자 물질, 예컨대 카본 블랙, 흑연, 붕소 질화물 등을 함유하는 열가소성 폴리아미드로 만들어진 전도성 고분자 층을 포함한다. 상기 섬유는 열가소성 폴리아미드로 만들어진 비전도성 부품을 더 포함한다.
다른 실시예에서, 전도성 실은 은 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 덮인 열가소성 고분자를 포함한다. 상기 열가소성 고분자는 예컨대 나일론 또는 폴리에스테르와 같은 폴리아미드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 다성분 섬유 및 실들은 전도성 성분 이외에 비전도성 성분을 포함할 수 있다. 상기 비전도성 성분은 임의의 적합한 천연 또는 합성 고분자로 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 비전도성 부분은 나일론 6 또는 나일론 66과 같은 폴리아미드로 제조될 수 있다. 대안으로, 상기 비전도성 부분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 이들의 공중합체 등의 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 비전도성 성분은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 이들의 공중합체 등의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 비전도성 부분은 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐 알콜 고분자를 포함할 수 있다. 상기 비전도성 성분에 대한 상기 전도성 성분의 상대적인 양은 다양한 상이한 인자에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 예컨대, 상기 전도성 성분의 양은 사용된 재료의 전도율 및 재료의 형태에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 상기 전도성 성분은 다성분 섬유의 약 20 내지 약 90 중량 %, 예컨대 약 30 내지 약 70 중량 %를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 전도성 실은 전도성 필라멘트를 함유하는 멀티필라멘트 실을 포함할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 전도성 필라멘트가 비전도성 필라멘트로 둘러싸일 수 있는 멀티필라멘트 실이 형성될 수 있다. 비전도성 필라멘트는 전술한 비전도성 열가소성 고분자들 중 임의의 것으로 제조될 수 있다. 한편, 전도성 필라멘트는 전도성 고분자, 금속 물질 등을 포함하는 전술한 임의의 전도성 물질로 제조될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 열가소성 필라멘트로 제조된 멀티필라멘트 실은 탄소 나노튜브로 피복되어 실을 전도성으로 만들 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 전도성 실은 본 발명의 공정을 수행할 수 있는 임의의 적합한 직물 구조로 직조되거나 편직될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 직물 구조는 전적으로 전도성 실들로 제조될 수 있다. 대안으로, 상기 직물은 전도성 실들과 비전도성 실들의 조합으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 실들은 본 발명의 공정을 수행하는데 사용하기 위해 셀 수 없이 다양한 상이한 전기 회로를 형성하기 위해 상기 직물 내에 전략적으로 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 직물 구조는 전도성 실들과 비전도성 실들을 함유하는 편직물을 포함한다. 일반적으로, 임의의 적절한 편물기가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 편물기는 위편기, 경편기 또는 심리스(seamless) 편물기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예컨대, Santoni 환편기가 사용된다. 본 발명에서 사용되는 편물기는 다양한 장점 및 이점을 제공한다. 예컨대, 편물기의 사용을 통해 입체 편물 구조가 전도성 실들을 유리하게 필요한 위치에 배치할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 많은 편물기는 사용자가 바늘-대-바늘 작업(needle-to-needle operation)을 전자식으로 선택할 수 있게 하며 다양한 종류의 실 공급기를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 예컨대 직물은 전산화 된 전자 바늘 및 실 공급 선택 시스템을 갖는 환편기 상에서 형성 또는 편직된다. 일반적으로 원통형 블랭크는 원통형 바늘과 다이얼 바늘을 사용하여 편직된다. 상기 원통형 바늘은 일련의 첫 번째 코스를 편직하고 상기 다이얼 바늘은 일련의 두 번째 코스를 편직할 수 있다.
대안으로, 편물기는 2 개 이상의 코스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 편물기는 약 6 내지 약 12 코스와 같이 약 2 내지 약 16 코스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 편물기는 8개의 공급기와 함께 사용될 수 있다. 편물기로부터 입체 형상을 갖는 직물을 제조할 수 있다. 예를 들어, 양면 직물을 생산할 수 있다. 이러한 방식으로, 직물의 앞면은 주로 비전도성 실들만을 포함할 수 있지만, 직물의 뒷면은 전도성 실들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도금 기술을 사용하여 상기 직물을 생산할 수 있다. 도금은 둘 이상의 실들이 동시에 공급되는 니트(knit) 구조이다. 제 2 실은 일반적으로 제 1 실과 상이한 형태이다. 편직 공정 동안, 상기 제 2 실은 상기 제 1 실 아래에 놓여지므로, 각 실은 직물의 특정 측면을 압연할 수 있다. 이러한 방식으로, 하나의 실은 주로 직물의 앞면에 나타날 수 있고, 다른 실은 주로 직물의 뒷면에 나타날 수 있다.
일 실시예에서, 비전도성 실 및 전도성 실 이외에, 상기 직물은 다양한 다른 실들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 직물은 신장되었다 회복되는 탄성사(elastic yarn)를 포함할 수 있다. 예컨대, 탄성사는 스판덱스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 예컨대, 편직된 실은 약 4 내지 약 6 코스로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 코스는 폴리에스테르, 면, 나일론, 아크릴 고분자 등과 같은 비전도성 실로 제조될 수 있다. 한편, 나머지 코스는 단일 실 또는 실들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코스 중 하나는 스판덱스 실과 함께 전도성 실을 함유할 수 있다. 한편, 제 3 코스는 스판덱스 실과 조합되는 비전도성 실을 함유할 수 있다. 반면에, 제 4 코스는 전도성 실로부터 독점적으로 제조될 수 있다. 모든 다른 조합을 사용할 수 있으며 모든 다른 수의 코스를 사용하여 직물을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 입체 편물 구조는 직물 내에서 전기 회로를 구성하고 직물이 사용자가 입력한 명령을 수행하는 데 특히 적합하게 구성될 수 있다. 편직을 하는 동안 원하는 구조를 얻기 위해 플로트 루프(float loop)를 사용할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 센서 장치(106)에 의해 얻어진 센서 데이터는 컴퓨팅 장치(104)에 제공될 수 있다. 컴퓨팅 장치(104)는 신체 데이터 결정기(108) 및 인간공학적 평가기(110)를 포함할 수 있다. 신체 데이터 결정기(108)는 센서 장치(106)에 의해 제공된 센서 데이터로부터 자세 및/또는 동작 데이터를 추출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(104)에 의해 획득된 미가공 센서 데이터(raw sensor data)는 신체 데이터를 나타내는 특징을 식별, 결정 및/또는 추출하기 위해 신체 데이터 결정기(108)에 의해 분석될 수 있다. 보다 상세하게는, 센서 데이터의 다양한 속성, 특성 또는 패턴은 사용자의 다양한 동작, 자세, 굽힘 각도 등에 대응하도록 결정될 수 있다. 신체 데이터 결정기(108)는 센서 장치(106)에 의해 얻어진 데이터를 분석하여 그러한 속성, 특성 또는 패턴을 나타내는 특징을 식별할 수 있다. 이러한 방식으로, 센서 데이터의 다양한 부분은 이러한 속성, 특성 또는 패턴을 가질 수 있다. 이러한 센서 데이터의 부분들은 신체 데이터 결정기(108)에 의해 다양한 형태의 신체 데이터로서 분류될 수 있다.
이러한 신체 데이터는 사용자의 적어도 하나의 신체 부위의 굽힘 각도와 관련될 수 있다. 예를 들어, 상기 신체 데이터는 어깨 각도(예를 들면, 사용자 몸의 측면에 대한), 등 각도(예를 들면, 앞뒤 각도), 몸통 각도(예를 들면, 측면 각도)를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 사용자의 어깨 회전(예를 들어, 소켓 관절에 대한)과 관련될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 사용자에 의한 동작이 수행되는 속도 및/또는 가속도, 사용자와 관련된 동작의 지속 시간 및/또는 동작의 반복적인 특성을 더 포함할 수 있다. 상기 신체 데이터는 다양한 다른 적절한 움직임, 자세, 신체 부위 등과 관련된 데이터를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 일부 구현들에서, 상기 신체 데이터는 행동 데이터를 포함할 수 있다. 상기 행동 데이터는 수행된 작업 활동, 생산성 추정치(예를 들면, 분당 접힌 수건들의 수)를 나타낼 수 있다.
도 2는 사용자의 어깨와 관련된 예시적인 굽힘 각도를 도시한다. 상술한 바와 같이, 상기 신체 데이터는 신체의 측면에 대한 어깨 각도를 포함할 수 있다. 도 2에 도시 된 바와 같이, 센서 장치(106)는 상기 센서 장치(106)가 어깨 각도를 나타내는 센서 데이터를 얻을 수 있도록 사용자의 어깨에 대해 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 어깨 각도는 적어도 부분적으로 센서 장치(106)에 의해 얻어진 센서 데이터에 근거하여 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 어깨 각도는 인간공학적 평가 의복(102)을 착용하면서 사용자의 신체 측면에 대해 임의의 적절한 각도(예를 들어, 15°, 45°, 90° 등) 일 수 있다. 측정은 다수의 평면에서 360도 범위 내에서 수행될 수 있다. 인간공학적 평가 의복(102)와 관련하여 다른 곳에 위치한 센서 장치(106) 및/또는 다른 센서 장치들은 또한 인간공학적 평가 의복(102)을 착용하는 동안 사용자의 다른 다양한 적합한 신체 부위의 자세 및/또는 동작을 나타내는 센서 데이터를 얻도록 구성될 수 있다.
신체 데이터 결정기(108)에 의해 결정된 신체 데이터는 인간공학적 평가기(110)에 의해 사용되어 사용자의 자세 및/또는 동작과 관련된 인간공학적 평가를 결정할 수 있다. 상기 인간공학적 평가는 사용자의 자세 및/또는 동작과 관련된 임의의 적절한 정보를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 인간공학적 평가는 사용자의 하나 이상의 신체 부위의 동작 및/또는 자세의 품질 및/또는 안전에 관한 하나 이상의 결정을 포함할 수 있다. 이러한 결정은 사용자의 동작 및/또는 자세를 하나 이상의 인간공학적 영역으로 분류하는 것에 대응할 수 있다. 상기 인간공학적 영역은 하나 이상의 측정 기간 동안 신체 부위의 동작 및/또는 자세(예를 들면, 굽힘 각도(들))에 적어도 부분적으로 근거하여 신체 부위에 대해 결정될 수 있다. 측정 기간은 사용자의 동작 및/또는 자세의 평가를 용이하게 하기 위해 데이터가 수집되는 임의의 적절한 시간일 수 있다. 일부 구현들에서, 측정 기간은 예컨대 인간공학적 평가 의복(102), 컴퓨팅 장치(104) 또는 다른 적절한 컴퓨팅 장치와의 상호 작용을 통해 사용자에 의해 개시될 수 있다.
일부 구현들에서, 사용자 및/또는 사용자의 동작이 분류될 수 있는 인간공학적 영역은 적어도 부분적으로 하나 또는 그 이상의 측정 기간 동안 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치를 초과하는 인스턴스의 수에 근거하여 정의될 수 있다. 예컨대, 상기 인간공학적 영역은 하나 이상의 측정 기간의 복수의 서브 세트 기간들의 각각의 기간 동안 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치를 초과하는 평균 인스턴스의 수에 적어도 부분적으로 근거하여 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 인간공학적 영역은 하나 이상의 측정 기간 동안 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치보다 큰 시간의 양에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 이러한 시간의 양은 임계치가 하나 이상의 측정 기간의 총 시간을 초과하는 시간의 비율로서 정량화될 수 있다. 상기 인간공학적 영역은 다양한 계층의 자세 및/또는 동작 수용 가능성을 나타내기 위해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인간공학적 영역은 수용 가능한 동작 및/또는 자세를 나타낼 수 있고, 제 2 인간공학적 영역은 덜 수용가능한 동작 및/또는 자세를 나타낼 수 있으며, 제 3 인간공학적 영역은 훨씬 덜 수용 가능한 동작 및/또는 자세를 나타낼 수 있다.
상기 인간공학적 영역은 사용자 및/또는 대상 신체 부위의 동작 및/또는 자세가 적어도 부분적으로 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치를 초과하는 인스턴스의 수 및/또는 시간의 양에 근거하여 특정 인간공학적 영역에서 분류될 수 있도록 정의될 수 있다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 측정 기간 동안 신체 부위가 임계치를 초과하는 인스턴스의 수 및/또는 시간의 양은 인간공학적 영역에서의 분류를 통한 신체 부위의 자세 및/또는 동작의 품질, 안전성 및/또는 수용 가능성의 수준에 해당할 수 있다.
상술한 바와 같이, 데이터가 수집되는 각 대상 신체 부위는 상기 대상 신체 부위에 해당하는 각각의 인간공학적 영역 내에서 분류될 수 있다. 일부 구현들에서, 인간공학적 평가기(110)는 사용자에 대한 전체 인간공학적 영역을 또한 결정할 수 있다. 상기 전체 인간공학적 영역은 각 대상 신체 부위에 대하여 결정된 인간공학적 영역에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 전체 인간공학적 영역은 사용자의 동작 및/또는 자세의 전반적인 품질, 안전성 및/또는 수용 가능성을 나타낼 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 전체 인간공학적 영역은 사용자의 대상 신체 부분이 분류된 가장 심각한 인간공학적 영역(예를 들어, 최소 수용 가능한 자세 및/또는 동작에 대응하는 인간공학적 영역)에 해당할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 전체 인간공학적 영역은 각 대상 신체 부위와 관련된 각각의 인간공학적 영역의 총합에 해당할 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 힘 소모 측정 기준(power expenditure metric)을 더 포함할 수 있다. 힘 소모 측정 기준은 대상 신체 부위에 대해 결정될 수 있으며, 하나 이상의 측정 기간 동안 대상 신체 부위에 의해 소모된 힘 소모량의 추정치일 수 있다. 상기 힘 소모 측정 기준은 적어도 부분적으로 대상 신체 부위의 동작 속도 및/또는 가속도에 근거하여 결정될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 힘 소모 측정 기준은 적어도 부분적으로 신체 부위의 동작의 각속도 및/또는 각가속도에 근거하여 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 힘 소모 측정 기준은 사용자에 대한 최대 허용 힘 소모량에 비례할 수 있다. 인간공학적 평가기(110)는 사용자에 의한 전체 힘 소모를 결정하기 위해 또한 각 대상 신체 부위에 대한 힘 소모 측정 기준을 합산할 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 사용자와 관련된 생산성 평가를 더 포함할 수 있다. 상기 생산성 평가는 사용자가 활동하는 기간, 사용자가 쉬는 시간, 사용자가 취한 휴식 횟수, 휴식의 지속 시간, 휴식의 평균 지속 시간, 휴식 사이의 지속 시간, 측정 기간의 총 시간, 수행되는 활동 형태, 특정 직무 기능에 대한 단위 시간당 예상 출력량 및/또는 기타 적절한 생산성 측정치 등을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 수행되는 활동 형태에는 수행된 활동에 대한 설명이 포함될 수 있다. 예를 들어, 인간공학적 평가기(110)는 적어도 부분적으로 센서 데이터 및/또는 신체 데이터에 근거하여 이러한 형태의 활동을 결정할 수 있다. 예를 들어, 그러한 설명은 "물품 접기", "물품 쌓기", "제 1 표면에서 제 2 표면으로 물품 이동", "화물 적재 또는 하역” 등과 같은 작업을 지정할 수 있다. 일부 구현들에서, 생산성 평가는 적어도 부분적으로 신체 데이터에 포함된 행동 데이터에 근거할 수 있다.
인간공학적 평가기(110)는 예컨대 컴퓨팅 장치(104) 또는 다른 적절한 컴퓨팅 장치 상에 표시하기 위한 인간공학적 평가를 제공할 수 있다. 상기 인간공학적 평가는 사용자 인터페이스 내에 표시될 수 있으므로 사용자는 상기 인간공학적 평가에서 제공된 관련 정보를 볼 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 인간공학적 평가 의복(102)은 인간공학적 평가 의복(102)과 함께 구현되거나 인간공학적 평가 의복(102)에 부착된 진동 모터, 액추에이터 등과 같은 하나 이상의 피드백 장치를 포함할 수 있다. 이러한 피드백 장치는 적어도 부분적으로 상기 인간공학적 평가에 근거하여 사용자에게 햅틱 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 장치(104)는 인간공학적 평가, 신체 데이터 및/또는 센서 데이터에 적어도 부분적으로 근거하여 하나 이상의 햅틱 피드백 신호를 결정하고, 이러한 햅틱 피드백 신호를 피드백 장치를 통해 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 피드백 신호는 사용자에 대해 결정된 하나 이상의 인간공학적 영역과 관련된 진동 패턴, 힘 소모 측정 기준 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자의 동작 및/또는 자세가 제 1 인간공학적 영역 내로 분류되는 것을 나타내기 위해 제 1 진동 패턴을 갖는 진동이 사용자에게 제공될 수 있다. 사용자의 동작 및/또는 자세가 제 2 인간공학적 영역 내로 분류되는 것을 나타내기 위해 제 2 진동 패턴을 갖는 진동이 사용자에게 제공될 수 있다.
일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복(102)은 상기 인간공학적 평가 의복(102)을 착용한 사용자에 근거하여 보정될 수 있다. 예컨대, 상기 보정은 적어도 부분적으로 센서 장치(106)로부터의 센서 데이터에 근거하여 컴퓨팅 디바이스(104)에 의해 수행될 수 있다. 이러한 보정은 인간공학적 평가가 결정될 수 있는 하나 이상의 기준점을 나타낼 수 있다. 상기 기준점은 예컨대 사용자의 자연스러운 자세를 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 보정은 인간공학적 평가기(110)에 의한 인간공학적 평가의 결정 이전에 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 양상에 따라 인간공학적 평가를 결정하는 예시적인 방법(200)의 흐름도를 도시한다. 방법 (200)은 도 4에 도시된 하나 이상의 컴퓨팅 장치와 같은 하나 이상의 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있다. 특정 구현들에서, 상기 방법(200)은 도 1의 신체 데이터 결정기(108) 및/또는 인간공학적 평가기(110)에 의해 구현될 수 있다. 또한, 도 3은 예시 및 논의를 목적으로 특정 순서로 수행되는 단계를 도시한다. 본 명세서에 제공된 개시 내용을 사용하여 당업자는 본 명세서에서 논의된 임의의 방법의 단계가 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 방식으로 채택, 재배열, 확장, 생략 또는 변형될 수 있음을 이해해야 한다.
단계 (202)에서, 상기 방법(200)은 인간공학적 평가 의복과 관련된 하나 이상의 센서 장치를 보정하는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 인간공학적 평가 의복은 사용자의 동작 및/또는 자세를 나타내는 데이터를 얻도록 구성된 임의의 적절한 의복일 수 있다. 일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복은 하나 이상의 전기 전도성 실들을 사용하여 구성된 스마트 의복일 수 있다. 상기 전기 전도성 실들은 본 발명의 예시적인 양상을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 회로를 형성하도록 구성될 수 있다. 상기 인간공학적 평가 의복은 사용자의 동작 및/또는 자세를 나타내는 데이터를 얻도록 구성된 하나 이상의 센서 장치(예를 들면, 가속도계, 자이로스코프, 관성 측정 장치 등)를 포함할 수 있다. 상기 인간공학적 평가 의복이 스마트한 의복인 구현에서, 센서 장치(들)은 하나 이상의 전기 전도성 실들에 결합될 수 있다.
상기 인간공학적 평가 의복의 센서 장치는 인간공학적 평가 의복을 착용한 사용자에 대해 보정될 수 있다. 상기 보정은 사용자의 동작 및/또는 자세를 측정하기 위한 기준치 또는 기준을 제공할 수 있다. 상기 보정은 동작 및/또는 자세 변화가 측정될 수 있는 사용자의 자연스러운 자세를 나타낼 수 있다.
단계(204)에서, 상기 방법(200)은 측정 기간 동안 하나 이상의 센서 장치로부터 센서 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 측정 기간은 사용자에 대한 인간공학적 평가의 결정을 용이하게 하기 위해 센서 장치가 데이터를 획득하는 임의의 적절한 기간일 수 있다. 상기 센서 데이터는 측정 기간 동안 사용자의 동작 및/또는 자세를 나타내는 미가공 센서 데이터를 포함할 수 있다.
단계(206)에서, 상기 방법(200)은 적어도 부분적으로 센서 데이터에 근거하여 사용자의 동작 및/또는 자세와 관련된 신체 데이터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 신체 데이터를 결정하는 단계는 측정 기간 동안 사용자의 다양한 동작, 굽힘 각도, 속도, 가속도 등을 나타내는 미가공 센서 데이터로부터 다양한 특징을 식별 및/또는 추출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 특징은 센서 데이터의 다양한 속성, 특성 또는 패턴에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, 센서 데이터의 다양한 부분으로부터 다양한 시간에 특징들이 추출되어 사용자에 의해 수행되는 사용자의 다양한 동작, 굽힘 각도 등을 식별할 수 있다.
단계(208)에서, 상기 방법(200)은 적어도 부분적으로 상기 신체 데이터에 근거하여 상기 사용자에 대한 인간공학적 평가를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 인간공학적 평가는 측정 기간 동안 사용자의 자세 및/또는 동작과 관련된 적절한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 인간공학적 평가는 측정 기간 동안 사용자의 동작 및/또는 자세의 수용 가능성, 품질 및/또는 안전을 나타내는 인간공학적 영역 내의 사용자의 하나 이상의 대상 신체 부위의 분류를 나타낼 수 있다. 대상 신체 부위에 대한 인간공학적 영역은 적어도 부분적으로 측정 기간 동안 대상 신체 부위의 굽힘 각도가 임계치를 초과하는 인스턴스의 수에 근거하여 정의될 수 있다. 대상 신체 부위에 대한 인간공학적 영역은 적어도 부분적으로 측정 기간의 총 시간에 대하여 굽힘 각도가 임계치보다 큰 시간의 비율에 근거하여 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 전체 인간공학적 영역은 측정 기간 동안 대상 신체 부위에 대해 결정된 가장 심각한 인간공학적 영역(예를 들어, 최소 수용 가능한 자세 및/또는 동작에 해당)에 해당하는 사용자에 대해 결정될 수 있다.
상기 인간공학적 평가는 하나 이상의 대상 신체 부위에 대한 힘 소모 측정 기준을 더 포함할 수 있다. 상기 힘 소모 측정 기준은 적어도 부분적으로 대상 신체 부위의 동작 속도 및/또는 가속도에 근거하여 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 전체 힘 소모 측정 기준은 각각의 대상 신체 부위에 대한 각각의 힘 소모 측정 기준의 총합에 대응하여 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 인간공학적 평가에는 생산성 평가가 포함될 수 있다. 상기 생산성 평가는 모니터링된 작업 기간, 휴식 기간, 휴식 횟수(예를 들면, 평균 휴식 횟수), 휴식 지속 시간(예를 들면, 휴식의 평균 지속 시간), 수행되는 작업 형태, 특정 직무 기능에 대한 단위 시간당 예상 출력량 및/또는 기타 임의의 적절한 생산성 측정치를 나타낼 수 있다. 이러한 생산성 평가는 센서 데이터 및/또는 신체 데이터로부터 결정될 수 있다.
예로서, 인간공학적 평가는 하나 이상의 활동과 연관된 사용자의 평가와 관련될 수 있다. 활동에는 예를 들어 의료 재활, 스포츠 성과 및 부상의 평가(예를 들면, 추적 및 부상 방지) 중 하나 이상이 포함될 수 있다. 예컨대, 굽힘 각도, 달성된 인간공학적 영역, 힘 소모 측정 기준 등과 같은 정보는 사용자가 의료 재활 동안 어떻게 발전하고 있는지 (예를 들면, 사용자의 동작 범위, 힘이 증가하는지 여부), 사용자가 최고의 스포츠 성과를 위해 동작 범위를 최대화하고 있는지 여부(예를 들면, 창 던지기에서) 및/또는 신체 부위가 증가된 부상 위험(예를 들면, 과신장(hyperextension))을 나타낼 수 있는 영역으로 이동하고 있는지 여부를 나타내도록 분석될 수 있다.
단계(210)에서, 상기 방법(200)은 사용자와 관련된 컴퓨팅 장치의 사용자 인터페이스에 인간공학적 평가를 나타내는 데이터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 인간공학적 평가를 나타내는 데이터는 컴퓨팅 장치의 그래픽 사용자 인터페이스에서의 표시를 위해 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 사용자의 자세 및/또는 동작을 조정할 기회를 받을 수 있도록 인간공학적 평가를 알 수 있다. 예컨대, 사용자는 의료 재활, 스포츠 성과, 부상 평가 등과 관련하여 사용자가 어떻게 수행하고 있는지에 대해 알 수 있다.
단계(212)에서, 상기 방법(200)은 적어도 부분적으로 상기 인간공학적 평가에 근거하여 상기 사용자에 대한 햅틱 피드백 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 인간공학적 평가 의복은 하나 이상의 센서 장치(106)를 포함할 수 있다. 이러한 햅틱 피드백 장치는 예컨대 인간공학적 평가 의복의 하나 이상의 전기 전도성 실들에 결합될 수 있다. 상기 햅틱 피드백 신호는 인간공학적 평가, 신체 데이터 및/또는 센서 데이터에 적어도 부분적으로 근거하여 결정될 수 있으며, 피드백 장치를 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 예시적인 양상들에 따른 방법 및 시스템을 구현하는데 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(300)을 도시한다. 상기 시스템(300)은 네트워크(340)를 통해 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330)과 통신하는 컴퓨팅 장치(310)를 포함하는 클라이언트-서버 구조를 사용하여 구현될 수 있다. 상기 시스템(300)은 단일 컴퓨팅 장치와 같은 다른 적절한 구조를 사용하여 구현될 수 있다.
상기 시스템(300)은 컴퓨팅 장치(310)를 포함한다. 상기 컴퓨팅 장치(310)는 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 랩톱, 데스크톱, 모바일 장치, 네비게이션 시스템, 스마트 폰, 태블릿, 웨어러블 컴퓨팅 장치, 하나 이상의 프로세서를 갖는 디스플레이 등과 같은 임의의 적합한 형태의 컴퓨팅 장치 또는 다른 적절한 컴퓨팅 장치일 수 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 장치(310)는 인간공학적 평가 의복(330) 내에 통합되거나 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 장치(310)는 인간공학적 평가 의복(330)과는 구분되는 별개의 장치일 수 있으며, 인간공학적 평가 의복(330)로부터 원격 위치에 배치될 수 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 센서 장치(320)를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서 장치는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프, 관성 측정 유닛, 포스 게이지, 회전 속도계, 근전도 센서, 심장 박동 모니터 및/또는 다른 적절한 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서 장치(320)는 컴퓨팅 장치(310) 내에 포함되거나 그렇지 않으면 물리적으로 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 컴퓨팅 장치(310) 및 센서(320)는 인간공학적 평가 의복(330)에 부착, 고정 또는 연결되어 인간공학적 평가 의복(320)을 착용한 사용자의 동작 및/또는 자세를 나타내는 센서 데이터를 획득할 수 있다.
상기 컴퓨팅 장치(310)는 하나 이상의 프로세서(312) 및 하나 이상의 메모리 장치(314)를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨팅 장치(310)는 또한 인간공학적 평가 의복(330) 및/또는 예컨대 네트워크(340)를 통한 서버 컴퓨팅 장치와 같은 다른 적절한 컴퓨팅 장치와 통신하기 위해 사용되는 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 네트워크 인터페이스는 예를 들어 송신기, 수신기, 포트, 제어기, 안테나 또는 다른 적절한 구성 요소를 포함하는 하나 이상의 네트워크와 인터페이스하기 위한 임의의 적절한 구성 요소를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 프로세서(312)는 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 집적 회로, 로직 장치 또는 다른 적절한 프로세싱 장치와 같은 임의의 적절한 프로세싱 장치를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 메모리 장치(314)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, RAM, ROM, 하드 드라이브, 플래시 드라이브, 또는 다른 메모리 장치를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 하나 이상의 메모리 장치(314)는 하나 이상의 프로세서(312)에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능 명령(316)을 포함하여, 하나 이상의 프로세서(312)에 의해 접속 가능한 정보를 저장할 수 있다. 상기 명령(316)은 하나 이상의 프로세서(312)에 의해 실행될 때 상기 하나 이상의 프로세서(312)가 동작을 수행하게 하는 임의의 집합의 명령들일 수 있다. 예를 들어, 상기 명령(316)은 도 1을 참조하여 기술된 신체 데이터 결정기(108) 및 인간공학적 평가기(110)를 구현하기 위해 하나 이상의 프로세서(312)에 의해 실행될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하나 이상의 메모리 장치(314)는 또한 하나 이상의 프로세서(312)에 의해 검색, 조작, 생성 또는 저장될 수 있는 데이터(318)를 저장할 수 있다. 상기 데이터(318)는 예컨대, 센서 데이터 및 다른 데이터를 포함할 수 있다. 상기 데이터(318)는 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 하나 이상의 데이터베이스에 국부적으로 저장될 수 있다. 상기 하나 이상의 데이터베이스는 고대역폭 LAN 또는 WAN에 의해 컴퓨팅 장치(310)에 접속될 수 있거나 네트워크(340)를 통해 컴퓨팅 장치(310)에 접속될 수 있다. 상기 하나 이상의 데이터베이스가 여러 로케일에 위치하도록 분할될 수 있다.
상기 컴퓨팅 장치(310)는 네트워크(340)를 통해 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330) 또는 다른 적절한 컴퓨팅 장치와 데이터를 교환할 수 있다. 하나의 인간공학적 평가 의복(330)이 도 4에 도시되어 있지만, 임의의 수의 인간공학적 평가 의복(330)이 네트워크(340)를 통해 컴퓨팅 장치(310)에 접속될 수 있다. 상기 인간공학적 평가 의복(330)는 임의의 적합한 의복일 수 있다. 일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복은 본 발명의 예시적인 양상들을 구현하기 위해 하나 이상의 회로를 형성하도록 구성된 하나 이상의 전기 전도성 실들을 사용하여 구성된 스마트 의복일 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 인간공학적 평가 의복은 하나 이상의 센서 장치(350)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 구현들은 컴퓨팅 장치(310)가 인간공학적 평가 의복으로부터 멀리 떨어져 위치되는 구현들을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 상기 컴퓨팅 장치(310)는 하나 이상의 추가적인 컴퓨팅 장치에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 컴퓨팅 장치(310)는, 예컨대 하나 이상의 컴퓨팅 장치와 관련된 디스플레이 장치(들)에 의하여 사용자에 대한 인간공학적 평가의 표시를 위해 인간공학적 평가를 나타내는 데이터를 그러한 하나 이상의 추가적인 컴퓨팅 장치에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 하나 이상의 추가적인 컴퓨팅 장치는 사용자 동의로 복수의 인간공학적 평가 의복 및/또는 연관된 컴퓨팅 장치로부터 복수의 인간공학적 평가를 얻도록 구성된 서버 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 그러한 서버 컴퓨팅 장치는 이후 인간공학적 평가와 연관된 추세, 패턴 등을 결정하기 위해 그러한 인간공학적 평가를 합산하고 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 그러한 서버 컴퓨팅 장치는 인간공학적 평가 의복(330)의 기능을 용이하게 하기 위해 (예를 들어, 컴패니언 애플리케이션, 직접 통신을 통해) 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 상기 서버 컴퓨팅 장치(예를 들어, 복장의 응용에 대한 컴패니언 어플리케이션)는 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330)와 통신하여 각각의 인간공학적 평가 의복(330)의 하나 이상의 기능(예를 들어, 센서 데이터 수집, 센서 데이터 처리, 신체 데이터 판독, 인간공학적 평가 판독 등)을 유발 및/또는 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 서버 컴퓨팅 장치는 인간공학적 평가 의복(330)의 데이터 분석 툴을 시간 경과에 따라 제공/업데이트할 수 있다.
일부 구현들에서, 상기 컴퓨팅 장치(310)는 인간공학적 평가를 제공하는 클라우드 기반 서비스를 호스팅(또는 결합)할 수 있다. 예컨대, 상기 컴퓨팅 장치(310)는 개별 인간공학적 평가를 나타내는 데이터와 같은 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330)와 관련된 데이터를 획득하는 서비스와 연관될 수 있다. 상기 컴퓨팅 장치(310)(예를 들어, 인간공학적 평가 의복으로부터 떨어져 있는)는 시간 경과에 따라 (예를 들면, 동일하거나 상이한 개인들과 연관될 수 있는) 하나 이상의 인간공학적 평가 의복(330)으로부터 데이터를 모을 수 있다. 상기 컴퓨팅 장치(310)는 그러한 데이터에 근거하여 종합적인 인간공학적 평가 및/또는 인간공학적 평가 추세를 결정할 수 있다. 상기 종합적인 인간공학적 평가 및/또는 추세는 의료 관련 추적, 스포츠 관련 추적, 부상 방지 및/또는 다른 목적을 위해 개인들, 클라우드 기반 서비스의 기업 고객들에게 제공될 수 있다.
일부 구현들에서, 상기 인간공학적 평가 의복(330) 및/또는 컴퓨팅 장치(310)는 하나 이상의 모델(360)을 저장 또는 포함할 수 있다. 예를 들어, 모델(360)은 신경망(예를 들어, 심층 신경망) 또는 다른 다중 계층 비선형 모델과 같은 다양한 기계 학습 모델이거나 이들을 포함할 수 있다. 신경망은 재귀 신경망(예를 들면, 장기간의 단기 기억 재귀 신경망), 피드-포워드 신경망 또는 기타 형태의 신경망을 포함할 수 있습니다.
일부 구현들에서, 인간공학적 평가 의복(330) 및/또는 컴퓨팅 장치(310)는 네트워크(340)(예를 들어, 다른 컴퓨팅 장치로부터)를 통해 상기 하나 이상의 모델(360)을 수신하고, 메모리(314/334)에 상기 하나 이상의 모델(360)을 저장하고, 하나 이상의 프로세서(312/332)에 의해 상기 하나 이상의 모델(360)을 사용하거나 구현할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 인간공학적 평가 의복(330) 및/또는 컴퓨팅 장치(310)는 (예를 들어, 병렬 의복 보정 및/또는 경향 분석을 수행하기 위해) 단일 모델(360)의 다수의 병렬 인스턴스를 구현할 수 있다.
상기 모델(360)은 인간공학적 평가 의복(330)을 보정하고/보정하거나 인간공학적 평가 경향을 결정하도록 훈련될 수 있다. 예컨대, 상기 모델(360)은 적어도 신체 데이터, 센서 데이터 및/또는 사용자와 관련된 다른 데이터를 포함하는 입력을 수신할 수 있다. 상기 모델(360)은 사용자와 관련된 인간공학적 평가를 나타내는 모델 출력을 제공하도록 훈련될 수 있다. 상기 모델 출력은 적어도 부분적으로 모델 입력(예를 들면, 신체 데이터)에 근거할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 상기 모델(360)은 종합적인 인간공학적 평가 및/또는 하나 이상의 인간공학적 평가 경향을 결정하도록 훈련될 수 있다. 예를 들어, 상기 모델(360)은 다수의 인간공학적 평가(예를 들어, 개별 사용자, 다수의 사용자들로부터)를 포함하는 입력을 수신할 수 있다. 상기 모델(360)은 인간공학적 평가(예를 들면, 시간 경과에 따른 평가 패턴, 반복적인 특성, 다른 경향)의 추세를 나타내는 모델 출력을 제공하도록 훈련될 수 있다. 상기 모델 출력은 적어도 부분적으로 모델 입력(예를 들면, 복수의 인간공학적 평가)에 근거할 수 있다.
부가적으로 또는 대안으로, 하나 이상의 모델(360)은 클라이언트-서버 관계에 따라 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 인간공학적 평가 의복(330)과 통신하는 서버 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 인간공학적 평가 의복(330)으로부터 떨어져 있는)에 포함되거나 저장 및 구현될 수 있다. 예를 들어, 모델(360)은 웹 서비스의 일부로서 서버 컴퓨팅 시스템에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 모델(360)은 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 인간공학적 평가 의복(330)에 저장 및 구현될 수 있고/있거나 하나 이상의 모델(360)에 저장 및 구현될 수 있으며 서버 컴퓨팅 시스템에 저장 및 구현될 수 있다.
상기 모델(360)은 네트워크(340)를 통해 통신 가능하게 결합된 훈련 컴퓨팅 시스템과의 상호 작용을 통해 훈련될 수 있다. 상기 훈련 컴퓨팅 시스템은 서버 컴퓨팅 시스템, 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 인간공학적 평가 의복(330)과 분리되거나 서버 컴퓨팅 시스템, 컴퓨팅 장치(310) 및/또는 인간공학적 평가 의복(330)의 일부일 수 있다.
상기 훈련 컴퓨팅 시스템은, 예를 들어 에러의 역 전파(backwards propagation)와 같은 다양한 훈련 또는 학습 기술을 사용하여 기계 학습 모델(360)을 훈련하는 모델 트레이너를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 에러의 역 전파를 수행하는 단계는 시간을 통한 절단 역전파(truncated backpropagation)를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 모델 트레이너는 훈련되는 모델의 일반화 능력을 향상시키기 위해 많은 일반화 기술(예를 들면, 체중 감량, 드롭 아웃 등)을 수행할 수 있다. 일부 구현들에서, 감독된 훈련 기술은 분류된 한 세트의 훈련 데이터에 사용될 수 있다.
특히, 상기 모델 트레이너는 일련의 훈련 데이터에 근거하여 모델(360)을 훈련할 수 있다. 상기 훈련 데이터는, 예를 들어 다수의 이전의 인간공학적 평가 및/또는 그것과 관련된 신체 데이터(및/또는 센서 데이터)를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 훈련 데이터는 분류된 인간공학적 평가 데이터를 포함할 수 있다. 상기 훈련 데이터는 수동으로, 자동으로 또는 자동 라벨링과 수동 라벨링의 조합을 사용하여 라벨링할 수 있다.
일부 구현들에서, 사용자가 동의한 경우 훈련 사례는 인간공학적 평가 의복(330)에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 구현들에서, 상기 모델(320)은 인간공학적 평가 의복(330)으로부터 수신된 사용자 특정 통신 데이터에 대해 훈련 컴퓨팅 시스템에 의해 훈련될 수 있다. 경우에 따라, 이 프로세스를 모델의 개인화 단계라고 할 수 있다.
컴퓨팅 장치(310)가 인간공학적 평가 의복(330)로부터 멀리 떨어져 위치한 구분되는 별개의 장치인 구현들에서, 인간공학적 평가 의복(330)은 하나 이상의 프로세서(들)(332) 및 메모리(334)를 포함할 수 있다. 예컨대, 이러한 프로세서(들)(332) 및/또는 메모리(334)는 센서 장치(350)로부터 센서 데이터를 획득하고, 예컨대 네트워크(340)를 통해 컴퓨팅 장치(310)에 센서 데이터를 제공하는데 사용될 수 있다. 상기 하나 이상의 프로세서(들)(332)은 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU) 및/또는 다른 처리 장치를 포함할 수 있다. 상기 메모리(334)는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 프로세서(332) 및 데이터(338)에 의해 실행될 수 있는 명령(336)을 포함하여, 하나 이상의 프로세서들(332)에 의해 접속 가능한 정보를 저장할 수 있다.
도 4의 인간공학적 평가 의복(330) 및/또는 컴퓨팅 장치(310)는 측정 기간을 개시하고 중지하는 기구 또는 다른 수단과 같은, 사용자로부터 정보를 제공하고 수신하기 위한 다양한 입력/출력 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 상기 컴퓨팅 장치(310)는 본 발명의 예시적인 양상들에 따라 인간공학적 평가를 표시하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
인간공학적 평가 의복(330)는 또한 네트워크(340)를 통해 하나 이상의 원격 컴퓨팅 장치(예를 들면, 컴퓨팅 장치(310))와 통신하기 위해 사용되는 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 네트워크 인터페이스는 예를 들어 송신기, 수신기, 포트, 제어기, 안테나 또는 다른 적절한 구성 요소를 포함하는 하나 이상의 네트워크와 인터페이스하기 위한 임의의 적절한 구성 요소를 포함할 수 있다.
상기 네트워크(340)는 근거리 통신망(예를 들면, 인트라넷), 광역망(예를 들면, 인터넷), 셀룰러 네트워크 또는 이들의 조합과 같은 임의의 형태의 통신망일 수 있다. 상기 네트워크(340)는 또한 인간공학적 평가 의복(330)과 컴퓨팅 장치(310) 간의 직접 연결을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨팅 장치(310)와 인간공학적 평가 의복(330) 간의 통신은 다양한 통신 프로토콜(예를 들어, TCP / IP, HTTP, SMTP, FTP), 인코딩 또는 포맷(예를 들면, HTML, XML) 및/또는 보호 체계(예를 들면, VPN, 보안 HTTP, SSL)을 사용하는 임의의 형태의 유선 및/또는 무선 연결을 사용하여 네트워크 인터페이스를 통해 수행될 수 있다. .
본 명세서에서 설명하는 기술은 서버, 데이터베이스, 소프트웨어 응용 프로그램 및 기타 컴퓨터 기반 시스템 뿐만 아니라 취해진 조치 및 그러한 시스템과 주고 받는 정보를 참조한다. 당업자는 컴퓨터 기반 시스템 고유의 융통성이 구성 요소들 간의 작업 및 기능의 매우 다양한 구성, 조합 및 분할을 가능케 한다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 서버 프로세스는 단일 서버 또는 함께 작동하는 다중 서버를 사용하여 구현될 수 있다. 데이터베이스와 응용 프로그램은 단일 시스템에서 구현되거나 여러 시스템에 분산될 수 있다. 분산 구성 요소는 순차적으로 또는 병렬로 작동할 수 있다.
본 발명의 요지가 특정 실시예에 관해서 상세하게 설명되었지만, 당업자는 전술한 내용을 이해할 때 그러한 실시예에 대한 변경, 변형 및 균등물을 용이하게 생성할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 한정하기 위한 것이 아니라 예로서 주어진 것이며, 상기 요지의 개시가 본 발명의 요지에 대한 그러한 수정, 변형 및/또는 추가의 포함을 배제하지 않는다는 점은 당업자에게 자명하다.

Claims (20)

  1. 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 컴퓨터 구현 방법으로서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 측정 기간 동안 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계와, 상기 하나 이상의 센서는 사용자에 의해 착용 된 인간 공학적 평가 의복으로 구현되고;
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자의 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 신체 데이터를 결정하는 단계와, 상기 신체 데이터는 적어도 하나의 신체 부분과 관련된 속도와 관련되고;
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 측정 기간 및 그 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계와, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도가 하나 이상의 임계치를 초과하는 다수의 인스턴스에 적어도 부분적으로 기초하고; 그리고
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 신체 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 단계로서, 상기 인간 공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 인간 공학적 영역의 표시를 포함하고, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 구현 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인간 공학적 평가 의복은,
    인간 공학적 평가 의복의 직물 구조로 직조된 전기 전도성 실들을 사용하여 적어도 부분적으로 제조된 스마트 의복인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 구현 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실들 중 적어도 하나는,
    하나 이상의 회로를 형성하도록 하나 이상의 센서들 중 적어도 하나에 결합되는 컴퓨터 구현 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서는,
    적어도 하나의 신체 부위와 관련된 운동 또는 자세를 측정하기 위해 인간 공학적 평가 의복 내에 구현된 하나 이상의 가속도계를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신체 데이터는,
    적어도 하나의 신체 부위의 모션 범위 또는 적어도 하나의 신체 부위의 가속도 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 추가로 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신체 데이터는,
    하나 이상의 임계치에 대한 하나 이상의 신체 부위의 속도와 관련된 데이터를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신체 데이터는,
    적어도 하나의 신체 부위에 대응하는 하나 이상의 개별 임계치에 대한 적어도 하나의 신체 부위의 속도의 타이밍과 관련된 데이터를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 사용자의 적어도 하나의 신체 부위에 대한 신체 데이터를 결정하는 단계는 적어도 하나의 신체 부위의 속도가 하나 이상의 개별 임계치보다 큰 시간의 양을 측정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 단계는 신체 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자와 관련된 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    사용자와 관련된 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계는,
    적어도 하나의 신체 부위의 속도가 하나 이상의 개별 임계치보다 큰 시간의 양에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 단계는 사용자에 의한 힘의 소모의 평가를 결정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 인간 공학적 평가에 적어도 부분적으로 기초하여 인간 공학적 평가 의복을 통해 사용자에게 하나 이상의 햅틱 피드백 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 사용자에 의해 착용된 인간 공학적 평가 의복으로 구현된 하나 이상의 센서를 보정(calibrate)하는 단계를 더 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  14. 컴퓨팅 시스템으로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    하나 이상의 메모리 디바이스를 포함하되, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 하나 이상의 프로세서가 동작들을 수행하게 하는 컴퓨터 판독 가능 명령을 저장하고, 상기 동작들은,
    측정 기간 동안 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계와, 상기 하나 이상의 센서는 사용자가 착용하는 인간 공학적 평가 의복으로 구현되고;
    센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자의 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 신체 데이터를 결정하는 단계와, 상기 신체 데이터는 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도와 관련되고; 그리고
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 측정 기간 및 그 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계와, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도가 하나 이상의 임계치를 초과하는 다수의 인스턴스에 적어도 부분적으로 기초하고;
    신체 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 단계와, 상기 인간 공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 인간 공학적 영역의 표시를 포함하고, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 속도에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 컴퓨팅 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 인간 공학적 평가 의복은,
    인간 공학적 평가 의복의 직물 구조로 직조된 전기 전도성 실들을 사용하여 적어도 부분적으로 제조된 스마트 의복인 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실들 중 적어도 하나는,
    하나 이상의 회로를 형성하도록 하나 이상의 센서들 중 적어도 하나에 결합되는 컴퓨팅 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 신체 데이터는,
    적어도 하나의 신체 부위의 모션 범위 또는 적어도 하나의 신체 부위의 가속도 중 적어도 하나와 관련된 데이터를 추가로 포함하는 컴퓨팅 시스템.
  18. 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 컴퓨터 구현 방법으로서,
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 측정 기간 동안 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계와, 상기 하나 이상의 센서는 사용자에 의해 착용된 인간 공학적 평가 의복으로 구현되고;
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자의 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 신체 데이터를 결정하는 단계와, 상기 신체 데이터는 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 가속도와 관련되고;
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 측정 기간 및 그 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 가속도에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 인간 공학적 영역을 결정하는 단계와, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 측정 기간 동안 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 가속도가 하나 이상의 임계치를 초과하는 다수의 인스턴스에 적어도 부분적으로 기초하고; 그리고
    하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 신체 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자와 관련된 인간 공학적 평가를 결정하는 단계로서, 상기 인간 공학적 평가는 사용자와 관련된 하나 이상의 인간 공학적 영역의 표시를 포함하고, 상기 하나 이상의 인간 공학적 영역은 적어도 하나의 신체 부위와 관련된 가속도에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 컴퓨터 구현 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 인간 공학적 평가 의복은,
    인간 공학적 평가 의복의 직물 구조로 직조된 전기 전도성 실들을 사용하여 적어도 부분적으로 제조된 스마트 의복이고, 상기 전기 전도성 실들 중 적어도 하나는 하나 이상의 회로를 형성하도록 하나 이상의 센서들 중 적어도 하나에 결합되는 컴퓨터 구현 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 인간 공학적 평가는,
    의학적 재활, 스포츠 수행 또는 부상의 평가 중 하나 이상과 관련된 사용자의 평가와 관련되는 컴퓨터 구현 방법.
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