KR20190108439A - Posture correcting device using pneumatic and the control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기튜브를 이용하여 사용자의 자세에 따라 의자의 형상 또는 높이를 변경하여 사용자의 자세를 교정하도록 도움을 주는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a posture correction device using a pneumatic pressure and a control method thereof, and more particularly to the pneumatic pressure to help correct the posture of the user by changing the shape or height of the chair according to the user's posture using the air tube It relates to a posture correction device used and a control method thereof.
일반적으로, 학생이나 사무직 종사자뿐만 아니라, 대다수의 사람들이 일상 생활 중의 상당한 시간 동안 의자에 앉아서 공부를 하거나 작업을 한다. 따라서 의자의 형태를 적절히 변형하여, 사용자가 장시간 편안히 착석할 수 있도록 돕거나, 사용자의 자세를 올바르게 교정하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.In general, the majority of people, as well as students and office workers, sit on chairs to study or work for a significant amount of time in their daily lives. Therefore, various attempts have been made to properly modify the shape of the chair to help the user sit comfortably for a long time or to correct the posture of the user correctly.
종래에는 이를 위해 유체를 이용하여 의자 시트의 형상을 바꾸는 기술들이 존재하나, 이를 구현하기 위해서는 펌프 및 컴프레서 등과 같이 크기가 크고, 별도의 전력장치가 필요해 제품화되기에는 한계가 있었다.Conventionally, there are techniques for changing the shape of a chair seat using a fluid for this purpose, but to implement this, the size is large, such as a pump and a compressor, and a separate power device is required to be commercialized.
따라서, 유체의 공급장치를 소형화하고, 전력소비를 최소화하여 사용자의 자세교정에 도움을 줄 수 있는 자세교정장치 및 그 제어방법 개발에 대한 연구가 필히 요구된다.Therefore, there is a need for research on developing a posture correcting apparatus and a control method capable of minimizing a fluid supply device and minimizing power consumption to assist posture correction of a user.
본 발명은 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.The present invention provides a posture correcting apparatus using pneumatics and a control method thereof by using a pneumatic to change the shape of the chair suitable for the user's posture to allow the user to correct the posture.
본 발명은 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.The present invention provides a posture correcting apparatus using pneumatic pressure and a method of controlling the same, which can be attached under a chair seat by minimizing the air supply and minimizing power consumption.
본 발명은 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법을 제공한다.The present invention generates a standard pressure distribution for each user's weight to determine the user's posture, by injecting air to distribute the pressure similar to the standard pressure distribution, posture correction device using the pneumatic pressure to correct the user's posture and its Provide control method.
본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치는 의자 시트 하단에 마련되는 다수의 공기압축패드, 상기 다수의 공기압축패드의 상단에 마련되는 평판 형상의 이동플레이트 및 상기 다수의 공기압축패드 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 공기공급부를 포함하며, 상기 공기공급부는, 몸체를 이루는 고정플레이트, 상기 고정플레이트 상단에 마련되며, 상기 공기압축패드에 공기를 공급하는 압력팽창튜브, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브 일측에 마련되며, 상기 공기압축패드 및 압력팽창튜브의 공기가 이동하는 공기이동로, 상기 고정플레이트 일측에 마련되어 모터를 고정하는 모터지지대, 상기 모터지지대의 상측에 결합되며, 동력을 제공하는 모터, 상기 모터 일측에 결합되며, 상기 모터의 회전과 동일하게 회전하는 풀리, 양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성되어 상기 고정플레이트 일측에 결합되는 연장지지대, 상기 연장지지대의 결합구에 결합되며, 상기 압력팽창튜브의 압력을 조절하는 연장플레이트, 상기 연장플레이트 및 풀리의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트의 압력을 조절하는 와이어, 상기 고정플레이트 하단에 마련되는 도르래지지대, 상기 도르래지지대 일측에 마련되며, 상기 와이어의 장력을 유지시켜 주는 도르래 및 상기 모터를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.A posture correcting apparatus using pneumatic according to an embodiment of the present invention is a plurality of air compression pads provided on the bottom of the chair seat, a plate-shaped moving plate provided on the top of the plurality of air compression pads and the plurality of air compression pads It is connected to one side, and includes an air supply unit for supplying air to the air compression pad, the air supply unit, a fixed plate constituting the body, is provided on the top of the fixed plate, pressure expansion for supplying air to the air compression pad It is provided on one side of the tube, the air compression pad and the pressure expansion tube, the air movement path of the air of the air compression pad and the pressure expansion tube, a motor support provided on one side of the fixed plate to fix the motor, the upper side of the motor support Coupled to the motor to provide power, coupled to one side of the motor, the same time as the rotation of the motor Pulleys, coupling holes for connecting the screw is formed on both sides of the extension support coupled to one side of the fixed plate, coupled to the coupling of the extension support, the extension plate for adjusting the pressure of the pressure expansion tube, the extension plate and Is connected to one side of the pulley, the wire for adjusting the pressure of the extension plate, the pulley support provided on the lower end of the fixing plate, the pulley support provided on one side, to control the pulley and the motor to maintain the tension of the wire It may include a control unit for generating a control signal.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 공기압축패드는, 상기 이동플레이트의 수와 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하며, 상기 이동플레이트는, 상부에 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동 할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the air compression pad is characterized in that the same as the number of the movable plate, the movable plate, the pressure sensor is provided on the upper, to measure the pressure according to the user's posture In response to the amount of air flowing into the air compression pad may be Shanghai.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 제어부는, 상기 이동플레이트에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터에 송신할 수 있다.According to one aspect of the invention, the control unit, by comparing the pressure measured in the moving plate with the pre-stored standard pressure distribution corresponding to the user's weight, extracts the area requiring pressure correction, The control signal may be generated to inject air into the air compression pad, and the generated signal may be transmitted to the motor.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 압력팽창튜브는, 탄성을 가지는 재질로 구성되며, 상기 연장플레이트에서 힘을 가하면 압축되고, 상기 공기압축패드로부터 공기가 유입되면 팽창할 수 있다.According to one side of the present invention, the pressure expansion tube is made of a material having elasticity, it is compressed when a force is applied from the extension plate, it can expand when air is introduced from the air compression pad.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 제어부는, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력을 입력좌표로 변환하고, 상기 입력좌표의 역수를 산출하여 역수좌표를 생성하며, 상기 입력좌표 및 상기 역수좌표에 대응하는 압력집중포인트 및 역수포인트를 추출하여, 상기 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 압력집중포인트와 상기 역수포인트의 중간포인트로 변화되도록 선택된 공기압축패드에 공기를 주입하는 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터에 송신할 수 있다.According to one aspect of the invention, the control unit converts the pressure measured from the plurality of pressure sensors into input coordinates, calculates the reciprocal of the input coordinates to generate a reciprocal coordinates, corresponding to the input coordinates and the reciprocal coordinates Extracting a pressure concentration point and a reciprocal point to generate a control signal for injecting air into the air compression pad selected such that the pressure concentration point corresponding to the input coordinate is changed to a midpoint between the pressure concentration point and the reciprocal point; The generated signal may be transmitted to the motor.
본 발명의 일실시예에 따른 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법은 사용자가 몸무게를 입력하는 단계, 이동플레이트에서 상기 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정하는 단계, 상기 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 공기압축패드에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부에서 생성하는 단계, 상기 제어부에서 생성된 제어신호를 모터에 전송하는 단계, 상기 모터에서 제어신호에 상응하는 동력을 생성하고, 풀리와 연결된 와이어에 동력을 전달하는 단계, 상기 와이어에 수신된 동력을 연장플레이트에 전달하는 단계, 상기 와이어에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트가 이동하는 단계, 상기 이동하는 연장플레이트에 의해 압력팽창튜브에서 공기압축패드로 공기를 공급하는 단계 및 상기 공기압축패드에서 공기를 공급받아 이동플레이트가 이동하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, a method of controlling a posture corrector using pneumatic pressure may include: inputting a user's weight, measuring pressure according to a user's sitting position on a moving plate, and correcting pressure according to the measured pressure Generating a control signal for supplying air to a necessary air compression pad in the control unit, transmitting the control signal generated in the control unit to the motor, generating power corresponding to the control signal in the motor, and connecting the wire to the pulley Transmitting power, transmitting power received from the wire to the extension plate, moving the extension plate by the power transmitted from the wire, and moving the pressure extension tube to the air compression pad by the moving extension plate. Step of supplying air and a moving plate receiving the air from the air compression pad May include moving.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a posture correcting apparatus using pneumatics and a control method thereof, by which the user can correct the posture by changing the shape of a chair suitable for the posture of the user using pneumatic pressure.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a posture correcting apparatus using pneumatic pressure and a method of controlling the same, which can be attached under the seat of the chair by minimizing the air supply and minimizing the power consumption.
본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치 및 그 제어방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, by generating a standard pressure distribution for each user's weight to determine the user's posture, by injecting air so that a pressure similar to the standard pressure distribution is distributed, pneumatic pressure that can correct the user's posture Provided are a posture correction device and a control method thereof.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치의 구성을 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력 보정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 압력이 집중되는 영역을 추출하고, 이에 대응하여 자세 보정을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치 제어방법을 도시한 동작흐름도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a posture correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a posture correction device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing the configuration of the posture correction device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of pressure correction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of extracting a region where pressure is concentrated and performing posture correction according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling a posture correcting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치의 구성을 도시한 분해사시도이다.1 is a conceptual diagram showing a posture correcting apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a posture correcting apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a posture correction according to an embodiment of the present invention It is an exploded perspective view showing the configuration of the device.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 공압을 이용한 자세교정장치는 공기압축패드(100), 이동플레이트(101) 및 공기공급부(200)를 포함할 수 있다.1 to 3, the posture correcting apparatus using the pneumatic pressure may include an
상기 공기압축패드(100)는 의자 시트 하단에 마련될 수 있고, 상기 공기공급부(200)에서 공기를 공급받거나, 상기 공기공급부(200)에 공기를 공급하여, 부피를 변화시킬 수 있어, 상기 부피 변화에 따라 이동플레이트(101)를 상하로 이동시킬 수 있다.The
또한 상기 공기압축패드(100)는 상기 이동플레이트(101)의 수와 동일하게 마련될 수 있다.In addition, the
상기 이동플레이트(101)는 상기 공기압축패드(100)의 상단에 마련되고, 평판의 형상을 가질 수 있다.The moving
또한 상기 이동플레이트(101)는 상부에 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드(100)에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동을 할 수 있다.In addition, the
상기 공기공급부(200)는 상기 다수의 공기압축패드(100) 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급할 수 있다.The air supply unit 200 may be connected to one side of the plurality of
또한 상기 공기공급부(200)는 고정플레이트(201), 압력팽창튜브(202), 공기이동로(203), 모터지지대(204), 모터(205), 풀리(206), 연장지지대(207), 연장플레이트(208), 와이어(209), 도르래지지대(210), 도르래(211) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the air supply unit 200 is
상기 고정플레이트(201)는 상기 공기공급부(200)의 몸체를 이룰 수 있다.The
상기 압력팽창튜브(202)는 상기 고정플레이트(201) 상단에 마련될 수 있으며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급할 수 있다.The
또한, 상기 압력팽창튜브(202)는 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있으며, 상기 연장플레이트(208)에서 힘을 가하면 압축될 수 있고, 상기 공기압축패드(100)로부터 공기가 유입되면 팽창할 수 있다.In addition, the
상기 공기이동로(203)는 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202)의 공기가 이동할 수 있다.The
상기 모터지지대(204)는 상기 고정플레이트(201) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 모터(205)를 고정할 수 있다.The
상기 모터(205)는 상기 모터지지대(204)의 상측에 결합될 수 있으며, 동력을 제공할 수 있다.The
상기 풀리(206)는 상기 모터(205) 일측에 결합될 수 있으며, 상기 모터(205)의 회전과 동일하게 회전할 수 있다.The
상기 연장지지대(207)는 양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성될 수 있으며, 상기 고정플레이트(201) 일측에 결합될 수 있다.The
또한, 상기 연장지지대(207)는 경첩으로도 구성될 수 있다.In addition, the
상기 연장플레이트(208)는 상기 연장지지대(207)의 결합구에 결합될 수 있으며, 상기 압력팽창튜브(202)의 압력을 조절할 수 있다.The
상기 와이어(209)는 상기 연장플레이트(208) 및 풀리(206)의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트(208)의 압력을 조절할 수 있다.The
상기 도르래지지대(210)는 상기 고정플레이트(201) 하단에 마련될 수 있으며, 상기 도르래(211)를 고정시킬 수 있다.The
상기 도르래지지대(210) 일측에 마련될 수 있으며, 상기 와이어(209)의 장력을 유지시켜 줄 수 있다.It may be provided on one side of the
상기 제어부(미도시)는 상기 모터(205)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.The controller (not shown) may generate a control signal for controlling the
또한, 상기 제어부(미도시)는 상기 이동플레이트(101)에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드(100)에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성할 수 있으며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신할 수 있다.In addition, the controller (not shown) compares the pressure measured by the moving
상기 표준압력분포는 몸무게 및 자세 별로 공압을 이용한 자세교정장치를 사용하여 측정한 데이터 중 정확한 자세에 대한 압력분포를 의미한다.The standard pressure distribution refers to a pressure distribution of a correct posture among data measured using a posture corrector using pneumatic pressure for each weight and posture.
이하에서는 압력분포에 따른 압력 보정 과정의 보다 구체적인 일실시예를 도 4를 참고하여 설명한다.Hereinafter, a more specific embodiment of the pressure correction process according to the pressure distribution will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력 보정을 하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of pressure correction according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 상기 도 4는 이동플레이트(101)가 4개 있고, 압력센서가 4개가 있는 경우이며, 사용자의 몸무게에 대응하여 기설정된 표준압력분포(410)(ex. 사용자가 60Kg인 경우에 대응하는 표준압력분포)와 사용자가 의자에 착석하여 입력된 압력분포(420)를 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역에 공기를 주입함으로써, 보정된 압력분포(430)-표준압력분포(410)와 기설정된 수치범위 내의 차이값을 가지도록 보정함-가 도출되도록 공기 주입을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 illustrates a case in which four moving
즉, 상기 사용자가 의자에 착석하여 입력된 압력분포(420)처럼 사용자가 왼쪽으로 치우쳐서 앉아있는 것을 압력분포를 통해 확인되면, 압력 보정이 필요한 왼쪽에 있는 공기압축패드(100)에 공기를 공급하여 보정된 압력분포(430)처럼 압력을 보정할 수 있도록 한다.That is, when the user is seated on the chair and the user is seated to the left as shown by the
상기 정확한 압력 보정을 위해 사용자는 초기설정과정에서 몸무게를 입력하여 제어부(미도시)에서 몸무게에 따른 공기를 공급할 수 있는 제어신호를 생성할 수 있다.In order to correct the pressure, the user may input a weight in an initial setting process to generate a control signal for supplying air according to the weight from a controller (not shown).
또한, 상기 압력을 측정하여 사용자의 자세를 인지하는 과정에서 웨어러블 디바이스를 이용하여 사용자의 정확한 자세를 알 수 있다.Also, in the process of recognizing the posture of the user by measuring the pressure, the correct posture of the user may be known using the wearable device.
상기 웨어러블 디바이스는 귀에 착용하고, 3축 가속도 센서 및 3축 자이로 센서가 내장되어 있어 사용자의 자세, 모션 및 각도를 산출할 수 있다.The wearable device is worn on an ear, and a three-axis acceleration sensor and a three-axis gyro sensor are built in, and thus the user's posture, motion, and angle can be calculated.
상기 사용자의 자세, 모션 및 각도의 산출방법은 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정하고, 상기 측정된 가속도와 각속도를 적분하여 사용자의 자세, 모션 및 각도를 산출할 수 있다.The method of calculating the posture, motion, and angle of the user may measure accelerations in a rolling direction, a transverse direction, and a height direction, and measure rolling, pitch, and yaw angular velocities, and integrate the measured accelerations and angular velocities. The posture, motion and angle of the user can be calculated.
상기 웨어러블 디바이스 및 압력센서를 이용하여 사용자의 자세를 정확하게 파악할 수 있다.By using the wearable device and the pressure sensor, the user's posture may be accurately determined.
일예로, 압력센서에서 측정한 압력분포가 표준압력분포와 비슷한 수준으로 결과가 나오면 압력센서에서는 사용자가 올바른 자세로 앉아있다고 판단할 수 있지만, 웨어러블 디바이스의 3축 가속도 센서 및 3축 자이로 센서에서 측정한 결과가 사용자의 자세가 앞쪽으로 기울어져 있다고 판단하는 경우가 있다.For example, if the pressure distribution measured by the pressure sensor yields a level similar to that of the standard pressure distribution, the pressure sensor may determine that the user is sitting in the correct posture, but is measured by the 3-axis acceleration sensor and the 3-axis gyro sensor of the wearable device. One result may determine that the user's posture is tilted forward.
이때는 사용자 목 부분에 자세가 올바르지 않아 거북목과 같은 질병에 걸릴 위험이 있다.At this time, the posture of the user's neck is incorrect and there is a risk of a disease such as turtle neck.
이처럼 웨어러블 디바이스만 사용해서 자세를 교정하는 장치를 사용했을 경우, 허리부분의 자세를 정확한데 의자의 형상이 바뀌어 자세를 정확하지 않은 자세로 교정하여 사용자의 자세를 망가트리는 상황이 발생하게 된다.When a device for correcting posture using only a wearable device is used, the posture of the waist is corrected, but the shape of the chair is changed and the posture is corrected to an incorrect posture, thereby causing a situation in which the user's posture is broken.
본 발명은 웨어러블 디바이스와 압력센서를 이용하므로, 다양한 변수에 대한 대응이 가능하다.Since the present invention uses a wearable device and a pressure sensor, it is possible to cope with various variables.
한편, 사용자가 의자에 착석한 경우의 압력을 센싱하여 자세를 교정하는 또다른 일실시예를 도 5를 참고하여 이하에서 설명한다.Meanwhile, another embodiment of correcting a posture by sensing pressure when a user is seated on a chair will be described below with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 압력이 집중되는 영역을 추출하고, 이에 대응하여 자세 보정을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a process of extracting a region where pressure is concentrated and performing posture correction according to another embodiment of the present invention.
도 5의 일실시예와 같이, 6개의 센서를 통해 의자에 착석한 사용자의 압력을 수신하고, 각 센서의 압력값을 좌표계 형식으로 변환하여 저장할 수 있다.As in the exemplary embodiment of FIG. 5, the pressure of the user seated in the chair is received through six sensors, and the pressure value of each sensor may be converted into a coordinate system format and stored.
예를 들어, a1센서(501), a2센서(502), a3센서(503), a4센서(504), a5센서(505), a6센서(506) 각각으로부터 입력되는 압력을 좌표계 형식인 (750, 750, 0, 0, 0, 0)으로 변환하여 그 좌표를 입력좌표로 설정하고, 상기 입력좌표의 역수좌표인 (0, 0, 0, 0, 750, 750)을 산출할 수 있다. 이후, 입력좌표와 역수좌표에 각각 대응하는 압력집중포인트(510)와 역수포인트(530)을 산출한 후 상기 압력집중포인트(510)와 역수포인트(530)의 중간지점인 중간포인트(520)를 추출하고, 이후 생성되는 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 중간포인트(520)가 되도록 특정 공기압축패드에 공기를 주입하는 제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기의 실시예에서와 같이, 입력좌표가 (750, 750, 0, 0, 0, 0)으로 생성된 경우는 도면 상의 위쪽부분(a1센서 및 a2센서 부분)에 압력이 집중된 것이므로, 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트(510)와 역수좌표 (0, 0, 0, 0, 750, 750)에 대응하는 역수포인트(530)의 중간지점인 중간포인트(520)에 입력좌표가 생성되도록 도면 상의 위쪽영역에 마련된 공기압축패드에 공기를 주입함으로써, 위쪽 영역에 집중된 압력이 아래쪽 방향으로 분산되도록 할 수 있다.For example, the pressure input from each of the
상기와 같이 사용자가 착석하여 생성하는 압력값으로부터 압력이 집중되는 포인트를 산출하고 이를 보정하도록 공기압축패드를 제어함으로써 간편하고 정확한 사용자 자세 교정이 가능해 질 수 있다.As described above, a simple and accurate user posture correction may be possible by controlling the air compression pad to calculate and correct a point where pressure is concentrated from the pressure value generated by the user's seating.
이하에서는 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법을 도 6을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a posture correcting apparatus control method using pneumatics will be described in more detail with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정장치 제어방법을 도시한 동작흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of controlling a posture correcting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 사용자가 몸무게를 입력하는 단계(10), 이동플레이트(101)에서 상기 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정하는 단계(20), 상기 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부(미도시)에서 생성하는 단계(30), 상기 제어부(미도시)에서 생성된 제어신호를 모터(205)에 전송하는 단계(40), 상기 모터(205)에서 제어신호에 상응하는 동력을 생성하고, 풀리(206)와 연결된 와이어(209)에 동력을 전달하는 단계(50), 상기 와이어(209)에 수신된 동력을 연장플레이트(208)에 전달하는 단계(60), 상기 와이어(209)에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트(208)가 이동하는 단계(70), 상기 이동하는 연장플레이트(208)에 의해 압력팽창튜브(202)에서 공기압축패드(100)로 공기를 공급하는 단계(80) 및 상기 공기압축패드(100)에서 공기를 공급받아 이동플레이트(101)가 이동하는 단계(90)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, a step in which a user inputs a weight (10), a step (20) of measuring pressure in accordance with a sitting posture of the user in a moving plate (101), and air requiring pressure correction according to the measured pressure Generating 30 a control signal for supplying air to the
상기 단계(10)는 몸무게에 따른 표준압력분포를 설정하기 위해 사용자의 몸무게를 입력할 수 있다.The
상기 단계(20)는 이동플레이트(101) 상단에 부착된 압력센서를 통해 사용자의 앉은 자세에 따라 압력을 측정할 수 있다.The step 20 may measure the pressure according to the user's sitting position through the pressure sensor attached to the top of the
상기 단계(30)는 상기 압력센서를 통해 측정된 압력에 따라 압력 보정이 필요한 부분(ex. 압력이 표준압력분포보다 많이 측정된 부분, 측정한 부분 중 압력이 높게 측정된 부분)의 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 제어신호를 제어부(미도시)에서 생성할 수 있다.The
상기 단계(40)는 상기 제어부(미도시)에서 생성된 제어신호를 모터(205)에 전송할 수 있다.The
상기 단계(50)는 상기 모터(205)에서 수신된 제어신호에 상승하는 동력을 생성하고, 풀리(206)와 연결되어 있는 와이어(209)에 상기 모터(205)에서 생성된 동력을 전달할 수 있다.The
상기 단계(60)는 상기 와이어(209)에 수신된 동력을 연장플레이트(208)에 전달할 수 있다.The
상기 단계(70)는 상기 와이어(209)에서 전달해준 동력만큼 상기 연장플레이트(208)가 이동할 수 있다.In
즉, 상기 와이어(209)가 당기면, 상기 연장플레이트(208)는 고정플레이트(201) 쪽으로 이동할 수 있고, 상기 와이어(209)가 풀리면, 상기 연장플레이트(208)는 상기 고정플레이트(201)의 반대쪽으로 이동할 수 있다.That is, when the
상기 단계(80)는 상기 이동하는 연장플레이트(208)에 의해 압력팽창튜브(202)에서 공기압축패드(100)로 공기를 공급할 수 있다.The
즉, 상기 연장플레이트(208)가 고정플레이트(201)쪽으로 이동하여, 압력팽창튜브(202)에 압력을 가하면, 상기 압력팽창튜브(202) 내부에 있던 공기가 압력에 의해 공기압축패드(100)로 공급될 수 있다.That is, when the
상기 단계(90)는 상기 공기압축패드(100)에서 공기를 공급받으면, 상기 공기압축패드(100)가 팽창하면서 이동플레이트(101)를 이동시킬 수 있다.In
상기와 같이 본 발명의 일실시예에 따르면, 공압을 이용해 사용자의 자세에 알맞은 의자의 형상으로 변경하여 사용자로 하여금 자세를 교정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention as described above, by changing the shape of the chair suitable for the user's posture by using the pneumatic user can correct the posture.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 공기 공급장치를 소량화하고, 전력소비를 최소화하여, 의자 시트 밑에 부착할 수 있는 공압을 이용한 자세교정장치를 제공할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a posture correction device using pneumatic pressure that can be attached to the bottom of the chair seat by minimizing the power supply, minimizing the power consumption.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자들의 몸무게 별로 표준압력분포도를 생성하여 사용자의 자세를 파악하고, 표준압력분포도와 비슷한 압력이 분포되도록 공기를 주입하여, 사용자의 자세를 교정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by generating a standard pressure distribution for each user's weight to determine the user's posture, by injecting air to distribute a pressure similar to the standard pressure distribution, the user's posture can be corrected. .
또한 본 발명의 일실시예에 따른, 공압을 이용한 자세교정장치 제어방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체의 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a method for controlling a posture corrector using pneumatics may be recorded in a computer readable medium including program instructions for performing operations implemented by various computers. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions of the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상과 같이 본 발명의 일실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 일실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention as described above has been described by a limited embodiment and drawings, one embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, which is a general knowledge in the field of the present invention Those having a variety of modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, one embodiment of the invention should be understood only by the claims set forth below, all equivalent or equivalent modifications will be within the scope of the invention idea.
100: 공기압축패드
101: 이동플레이트
200: 공기공급부
201: 고정플레이트
202: 압력팽창튜브
203: 공기이동로
204: 모터지지대
205: 모터
206: 풀리
207: 연장지지대
208: 연장플레이트
209: 와이어
210: 도르래지지대
211: 도르래
410: 표준압력분포
420: 보정 전 압력분포
430: 보정 후 압력분포100: air compression pad
101: moving plate
200: air supply unit
201: fixed plate
202: pressure expansion tube
203: air movement
204: motor support
205: motor
206: pulley
207: Extended support
208: extension plate
209: wire
210: pulley support
211 pulley
410: standard pressure distribution
420: Pressure distribution before correction
430: pressure distribution after calibration
Claims (5)
상기 다수의 공기압축패드(100)의 상단에 마련되는 평판 형상의 이동플레이트(101); 및
상기 다수의 공기압축패드(100) 일측에 연결되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 공기공급부(200);
를 포함하며,
상기 공기공급부(200)는,
몸체를 이루는 고정플레이트(201);
상기 고정플레이트(201) 상단에 마련되며, 상기 공기압축패드(100)에 공기를 공급하는 압력팽창튜브(202);
상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202) 일측에 마련되며, 상기 공기압축패드(100) 및 압력팽창튜브(202)의 공기가 이동하는 공기이동로(203);
상기 고정플레이트(201) 일측에 마련되어 모터(205)를 고정하는 모터지지대(204);
상기 모터지지대(204)의 상측에 결합되며, 동력을 제공하는 모터(205);
상기 모터(205) 일측에 결합되며, 상기 모터(205)의 회전과 동일하게 회전하는 풀리(206);
양측에 나사를 연결하는 결합구가 형성되어 상기 고정플레이트(201) 일측에 결합되는 연장지지대(207);
상기 연장지지대(207)의 결합구에 결합되며, 상기 압력팽창튜브(202)의 압력을 조절하는 연장플레이트(208);
상기 연장플레이트(208) 및 풀리(206)의 일측에 연결되어, 상기 연장플레이트(208)의 압력을 조절하는 와이어(209);
상기 고정플레이트(201) 하단에 마련되는 도르래지지대(210);
상기 도르래지지대(210) 일측에 마련되며, 상기 와이어(209)의 장력을 유지시켜 주는 도르래(211); 및
상기 모터(205)를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부(미도시);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.A plurality of air compression pads 100 provided at the bottom of the chair seat;
A plate-shaped moving plate 101 provided on top of the plurality of air compression pads 100; And
An air supply unit 200 connected to one side of the plurality of air compression pads 100 and supplying air to the air compression pads 100;
Including;
The air supply unit 200,
Fixing plate 201 forming a body;
A pressure expansion tube 202 provided at an upper end of the fixed plate 201 to supply air to the air compression pad 100;
An air movement path 203 provided at one side of the air compression pad 100 and the pressure expansion tube 202 and through which air of the air compression pad 100 and the pressure expansion tube 202 moves;
A motor support 204 provided at one side of the fixing plate 201 to fix the motor 205;
A motor 205 coupled to an upper side of the motor support 204 and providing power;
A pulley 206 coupled to one side of the motor 205 and rotating in the same manner as the rotation of the motor 205;
An extension support 207 coupled to one side of the fixing plate 201 to form a coupler for connecting screws to both sides;
An extension plate 208 coupled to the coupler of the extension support 207 to adjust the pressure of the pressure expansion tube 202;
A wire 209 connected to one side of the extension plate 208 and the pulley 206 to adjust the pressure of the extension plate 208;
A pulley support 210 provided at a bottom of the fixing plate 201;
A pulley 211 provided at one side of the pulley support 210 to maintain the tension of the wire 209; And
And a control unit (not shown) for generating a control signal for controlling the motor (205).
상기 공기압축패드(100)는,
상기 이동플레이트(101)의 수와 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하며,
상기 이동플레이트(101)는,
상부에 다수의 압력센서가 마련되어 있어, 사용자의 자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 공기압축패드(100)에 유입되는 공기량에 대응하여 상하이동 하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.The method of claim 1,
The air compression pad 100,
It is characterized in that the same as the number of the movable plate 101,
The moving plate 101,
A plurality of pressure sensors are provided in the upper part, the pressure is measured according to the user's posture, and the posture correction device using pneumatic pressure, characterized in that to move in response to the amount of air flowing into the air compression pad (100).
상기 제어부는,
상기 이동플레이트(101)에서 측정한 압력을 사용자의 몸무게에 대응하여 기저장된 표준압력분포와 비교하여, 압력 보정이 필요한 영역을 추출하고, 상기 압력 보정이 필요한 영역의 공기압축패드(100)에 공기가 주입되도록 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.The method of claim 2
The control unit,
By comparing the pressure measured by the moving plate 101 with the pre-stored standard pressure distribution corresponding to the user's weight, an area requiring pressure correction is extracted, and the air is compressed in the air compression pad 100 of the area requiring pressure correction. Generating a control signal such that the injection is performed, and transmitting the generated signal to the motor (205).
상기 제어부는,
상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력을 입력좌표로 변환하고, 상기 입력좌표의 역수를 산출하여 역수좌표를 생성하며, 상기 입력좌표 및 상기 역수좌표에 대응하는 압력집중포인트 및 역수포인트를 추출하여, 상기 입력좌표에 대응하는 압력집중포인트가 상기 압력집중포인트와 상기 역수포인트의 중간포인트로 변화되도록 선택된 공기압축패드(100)에 공기를 주입하는 제어신호를 생성하며, 상기 생성된 신호를 모터(205)에 송신하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.The method of claim 2
The control unit,
Converts the pressure measured from the pressure sensors into input coordinates, calculates the reciprocal of the input coordinates, generates a reciprocal coordinate, extracts the pressure concentration point and the reciprocal point corresponding to the input coordinate and the reciprocal coordinate, Generates a control signal for injecting air into the air compression pad 100 selected such that the pressure concentration point corresponding to the input coordinate is changed to an intermediate point between the pressure concentration point and the reciprocal point, and converts the generated signal into a motor Attitude correction device using pneumatic, characterized in that for transmitting to.
상기 압력팽창튜브(202)는,
탄성을 가지는 재질로 구성되며, 상기 연장플레이트(208)에서 힘을 가하면 압축되고, 상기 공기압축패드(100)로부터 공기가 유입되면 팽창하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 자세교정장치.The method of claim 1,
The pressure expansion tube 202,
Consists of a material having elasticity, and is compressed when a force is applied from the extension plate 208, and expands when air is introduced from the air compression pad (100).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |