WO2022131782A1 - 사용자 자세 감지 의자 - Google Patents

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WO2022131782A1
WO2022131782A1 PCT/KR2021/019049 KR2021019049W WO2022131782A1 WO 2022131782 A1 WO2022131782 A1 WO 2022131782A1 KR 2021019049 W KR2021019049 W KR 2021019049W WO 2022131782 A1 WO2022131782 A1 WO 2022131782A1
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user
posture
distance data
period
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PCT/KR2021/019049
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최병현
배순호
우동형
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주식회사 레니프
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    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold

Definitions

  • the present invention relates to a chair for detecting user's posture, and more particularly, to a chair for detecting user's posture, which detects a posture of a user seated in the chair and provides an alarm when a predetermined condition is satisfied.
  • Patent Document 1 Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2017-0069822 “Health care chair structure”, published on June 21, 2017
  • the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to detect the posture of a seated user in real time, calculate the sitting time according to different standards according to the user's posture, and to take a break after a certain period of time has elapsed. It is to provide a chair that detects a user's posture that generates an alarm to recommend.
  • Another object of the present invention is to provide a user posture sensing chair that generates an alarm to recommend posture correction when a seated user's posture is not correct.
  • Another object of the present invention is to provide a user posture detection chair that minimizes unnecessary power consumption.
  • a seat plate disposed to support the user's buttocks; a rear support portion disposed at the rear of the seat plate to support the rear of the user; a first distance sensor installed on the rear support to form a first angle with respect to the front horizontal direction to measure a distance to the user's body to generate first distance data;
  • the user's posture is periodically determined using the first distance data, the correction time of each period is derived, and when the elapsed time summing the derived correction times reaches a predetermined set time, a break alarm generation command is issued.
  • a control unit to generate; and an alarm unit configured to receive the break alarm generation command and generate a break alarm.
  • the first angle may be set as an angle at which the first distance sensor is oriented toward the front edge of the seat plate.
  • the controller may receive the first distance data and derive the correction time of each period according to a preset function.
  • the controller may derive the correction time of each period according to a linear function in which the first distance data and the correction time of each period have a positive correlation.
  • control unit categorizes the user's posture as the first posture when the first distance data is smaller than the first reference value in any period among the periods, and sets the correction time in the period to be shorter than the period by a predetermined time can be derived in time.
  • control unit categorizes the posture of the user as a second posture when the first distance data is greater than or equal to a first reference value and is smaller than a second reference value greater than the first reference value in any period among the periods, and the corresponding period It is possible to derive the correction time in , as a time longer than the corresponding period by a predetermined time.
  • the control unit when the number of times the user's posture is categorized into the second posture is greater than a preset number of times, the control unit generates a first warning alarm generation command, and the alarm unit receives the first warning alarm generation command and receives the first warning alarm generation command. 1 Warning Can generate an alarm.
  • the user posture detection chair may further include a second distance sensor installed on the rear support to form a second angle with respect to the front horizontal direction to measure the distance to the user's body to generate second distance data have.
  • the second angle may be set to a horizontal angle with respect to the front.
  • control unit determines whether the second distance data is greater than a third reference value when the first distance data is equal to or greater than the second reference value in an arbitrary period, and when the second distance data is smaller than the third reference value, the user categorizes the posture of the user into the second posture, and when the second distance data is greater than the third reference value, the posture of the user is categorized as a third posture, and the correction time in the corresponding period is a predetermined time longer than the period can be derived from
  • the control unit when the number of times the user's posture is categorized into the third posture is greater than a preset number of times, the control unit generates a second warning alarm generation command, and the alarm unit receives the second warning alarm generation command and receives the second warning alarm generation command. 2 Warning It can generate an alarm.
  • the controller may shorten a subsequent period.
  • control unit may extend the subsequent period to its original state.
  • control unit detects the user's movement based on the change amount of the first distance data or the change amount of the second distance data in each period, and the number of times the user's movement is not detected is as many as a preset number of times. If continuous, it can go into sleep mode to stop working and reset.
  • the rear support portion includes a backrest disposed to support the user's back, a headrest disposed on the backrest to support the user's head, and a connection part connecting the backrest and the headrest,
  • the first distance sensor and the second distance sensor may be coupled to the connection unit.
  • the user's posture detection chair periodically detects and categorizes the user's posture using distance data measured and generated by the distance sensor, and corrects and sums the actual elapsed time according to the categorized result.
  • the recommended seating time can be flexibly adjusted according to the change in the user's posture.
  • the user's posture sensing chair can provide an immediate alarm for posture correction to the user when an incorrect sitting posture is accumulated.
  • the chair for detecting user posture according to the present invention may minimize unnecessary power consumption by executing a sleep mode when it is confirmed that the user is absent.
  • FIG. 1 is a view showing a user posture sensing chair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating configurations for detecting a user's posture in the user's posture detecting chair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing an operation example of the user posture detection chair in the execution mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing an operation example of the user posture detection chair in the standby mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an operation example of the user posture sensing chair in a rest mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a user posture sensing chair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing components for detecting a user's posture in the user's posture detecting chair according to an embodiment of the present invention.
  • the chair for detecting user posture detects the user's posture periodically, derives the correction time of each period according to the detection result, and adds up the derived correction times when a predetermined set time is reached. It raises an alarm recommending a break.
  • the user's posture detection chair detects a seated user's posture in real time, and provides an appropriate alarm for posture correction when the user's posture is not correct.
  • the chair for detecting user posture includes a seat plate 10 , a rear support unit 20 , a first distance sensor 30 , a second distance sensor 40 , and a control unit. 50 , an alarm unit 60 , a motion sensor 70 , and a power supply unit 80 may be included.
  • FIG. 1 shows a seat plate 10 , a rear support unit 20 , a first distance sensor 30 , a second distance sensor 40 , and an alarm unit 60 , and a control unit 50 , a motion sensor 70 and The power supply unit 80 is not shown on the exterior.
  • the control unit 50 , the motion sensor 70 , and the power supply unit 80 do not appear on the exterior and may be built in the seat plate 10 or the rear support unit 20 .
  • the seat plate 10 is arranged to support the user's buttocks.
  • the seat plate 10 may be formed in any shape applicable to a general chair.
  • the rear support 20 is disposed at the rear of the seat plate 10 to support the rear of the user.
  • the rear support 20 may have any shape applicable to a general chair.
  • the rear support 20 includes a backrest 21 disposed to support the user's back, and a headrest 22 disposed on the upper portion of the backrest 21 to support the user's head, It may include a connection part 23 connecting the backrest 21 and the headrest 22 .
  • the first distance sensor 30 is installed on the rear support 20 to form a first angle with respect to the front horizontal direction, measures the distance to the user's body, and generates first distance data.
  • the first distance sensor 30 may be a Time of Flight (ToF) sensor, a LiDAR sensor, or the like.
  • the first distance sensor 30 is installed in the connecting portion 23 of the rear support 20 .
  • the first angle may be set as an angle at which the first distance sensor 30 is oriented toward the front edge of the seat plate 10 .
  • the second distance sensor 40 is installed on the rear support to form a second angle with respect to the front horizontal direction, measures the distance to the user's body, and generates second distance data.
  • the second distance sensor 40 may be a ToF sensor, a lidar sensor, or the like.
  • the second distance sensor 40 is installed on the connecting portion 23 of the rear support 20 .
  • the second angle may be set to a horizontal angle with respect to the front. That is, the second angle may be 0 degrees (ie, parallel to the horizontal direction), and may be increased or decreased by about 10 degrees based on 0 degrees if necessary.
  • the control unit 50 periodically determines the user's posture using the first distance data in the execution mode, derives the correction time of each period, and the elapsed time summing the derived correction times reaches a predetermined set time. In case of a break, it generates a command to generate an alarm. More specifically, in an embodiment of the present invention, the controller 50 may receive the first distance data and derive the correction time of each period according to a preset function.
  • the controller 50 may derive the correction time of each period according to a linear function in which the first distance data and the correction time of each period have a positive correlation.
  • a linear function in which the first distance data and the correction time of each period have a positive correlation.
  • various nonlinear functions may be used.
  • the correction time of each period is derived according to a linear function, but when the first distance data is out of the predetermined range, the correction time of each period increases exponentially. Functions can also be considered.
  • the basic direction in which the control unit 50 derives the correction time of each cycle by using the first distance data is when the first distance data showing that the user's posture is in a relatively good state is obtained.
  • the correction time may be calculated to be shorter than the actual elapsed time, and when the first distance data showing that the user's posture is relatively bad is obtained, the correction time may be calculated longer than the actual elapsed time.
  • the controller 50 periodically categorizes the user's posture into two or more categories based on the first distance data or the first distance data and the second distance data, and derives the correction time for each period When the elapsed time by summing the corrected correction times reaches a predetermined set time, a break alarm generation command may be generated.
  • control unit 50 may be formed of a micro controller unit (MCU).
  • MCU micro controller unit
  • a control program for deriving a correction time and generating a break alarm generation command may be embedded in the control unit 50 .
  • the alarm unit 60 generates a break alarm by receiving the break alarm generation command.
  • the alarm unit 60 may include a light source for generating an alarm with lighting and a sound generator for generating an alarm with sound.
  • the light source may be an LED light source
  • the sound generator may be a buzzer.
  • the motion sensor 70 is installed on the seat plate 10 or the rear support part 20 to sense the movement of the seat plate 10 or the rear support part 20 to generate movement data.
  • the motion data generated by the motion sensor 70 may be transmitted to the controller 50 and used as a basis for determining whether the user moves.
  • the motion sensor 70 may include any one or more of an acceleration sensor and a gyro sensor.
  • the motion data generated by the motion sensor 70 may be acceleration data generated by the acceleration sensor or angular velocity data generated by the gyro sensor.
  • the power supply unit 80 supplies power to the first distance sensor 30 , the second distance sensor 40 , the control unit 50 , the alarm unit 60 , and the motion sensor 70 .
  • the power supply 80 may be a variety of batteries.
  • the controller 50 may receive the first distance data periodically in the execution mode to categorize the user's posture.
  • the control unit 50 derives the correction time in the corresponding period according to the categorization result in each period, and generates a break alarm generation command when the elapsed time summing the derived correction times reaches a predetermined set time do.
  • any cycle of the execution mode may be started when the control unit 50 receives the first distance data (S101).
  • the controller 50 determines whether the first distance data is smaller than the first reference value (S102).
  • the control unit 50 categorizes the user's posture as the first posture (S103) and derives a correction time in the corresponding period (S104), in this case, more than the corresponding period It is derived in a short time for a predetermined time.
  • the control unit 50 determines whether the first distance data is equal to or greater than the first reference value and is smaller than a second reference value greater than the first reference value ( S105). When the first distance data is equal to or greater than the first reference value and smaller than the second reference value greater than the first reference value, the controller 50 categorizes the user's posture as the second posture ( S106 ).
  • the controller 50 determines whether the number of times the user's posture is categorized as the second posture in the execution mode is greater than a preset number (S107). As a result of the determination, if the number of times categorized into the second posture is greater than the preset number, a first warning alarm generation command is generated, and the alarm unit receives the first warning alarm generation command and generates a first warning alarm (S108). If the number of times categorized into the second posture is not greater than the preset number or after the first warning alarm is generated, the control unit 50 derives the correction time in the corresponding period (S104), in this case, the correction time is It is derived as a time longer than the corresponding period by a predetermined time.
  • the controller 50 receives the second distance data ( S109 ). Next, the controller 50 determines whether the second distance data is greater than a third reference value (S110). When the second distance data is smaller than the third reference value, the controller 50 categorizes the user's posture as the second posture. On the other hand, when the second distance data is greater than the third reference value, the controller 50 categorizes the user's posture as a third posture ( S111 ).
  • the controller 50 determines whether the number of times the user's posture is categorized as the third posture is greater than a preset number of times in the execution mode (S112). As a result of the determination, if the number of times categorized into the third posture is greater than the preset number, a second warning alarm generation command is generated, and the alarm unit receives the second warning alarm generation command and generates a second warning alarm (S113). If the number of times categorized into the third posture is not greater than the preset number or after the second warning alarm is generated, the control unit 50 derives the correction time in the corresponding period (S104), in this case, the correction time is It is derived as a time longer than the corresponding period by a predetermined time.
  • the control unit 50 determines whether the elapsed time by adding the derived correction time reaches a predetermined set time (S114). When the elapsed time summing the derived correction times reaches a predetermined set time, the controller 50 generates a break alarm generation command, and the alarm unit 60 generates a break alarm command (S115). In addition, when the elapsed time summing the derived correction times does not reach the predetermined set time, the control unit 50 returns to the step S101 of receiving the first distance data.
  • the first reference value may be a value selected from 100 to 200 mm
  • the second reference value may be a value selected from 300 to 400 mm
  • the third reference value may be a value selected from 250 to 350 mm
  • the number of settings may be 30, and the number of settings related to the second warning alarm may be five.
  • this is exemplary and may be changed according to need.
  • one period of the run mode may be 5 seconds.
  • the first posture is a posture that can be viewed as a correct posture, and when the user's posture is categorized as the first posture, the controller 50 may derive the correction time as 4 seconds, which is 20% shorter than the actual time.
  • the second and third postures are postures that can be viewed as bad postures (the third posture is relatively worse), and when the user's posture is categorized as the second posture or the third posture, the control unit 50
  • the calibration time can be derived as 6 seconds, which is 20% longer than the actual time.
  • a time shorter than the actual sitting time is derived as the correction time, and the elapsed time is accumulated less than the actual sitting time
  • a time longer than the actual sitting time is derived as the correction time, and the elapsed time is accumulated more than the actual sitting time. Therefore, the more the user takes the first posture, the slower the set time is reached, and the rest alarm sounds after sitting for a relatively long time. After sitting for a short time, a break alarm will sound.
  • the control unit 50 may shorten the subsequent period. This is to achieve intensive sensing by shortening the cycle because the user is seated with a bad posture when the first distance data is equal to or greater than the second reference value.
  • the period can be shortened from 5 seconds to 1 second. Even in this case, if the above ratio (20%) is applied, the correction time may be derived as 1.2 seconds or 0.8 seconds according to the categorization result of the user's posture.
  • the control unit 50 may extend the subsequent period to the original state. For example, when the period is shortened from 5 seconds to 1 second, the period may be restored to 5 seconds again.
  • the control unit 50 detects the user's movement based on the change amount of the first distance data or the change amount of the second distance data in each cycle of the execution mode, and the number of times that the user's movement is not detected is continuous for a preset number of times. If it does, it can go into sleep mode to stop working and reset.
  • the amount of change of the first distance data or the amount of change of the second distance data is smaller than a reference value selected from among 10 to 100 mm, it may be determined that the user's movement is not detected. Also, the number of times set in relation to the number of times that no motion is detected may be 300.
  • the controller 50 controls the movement data of the motion sensor 70 (eg, acceleration data of the seat plate 10 or the rear support unit 20 , angular velocity data in addition to the amount of change of the first distance data or the amount of change of the second distance data). etc.), when it is determined that there is a movement of the seat plate 10 or the rear support unit 20 , it may be considered that the user's movement has been sensed.
  • the movement data of the motion sensor 70 eg, acceleration data of the seat plate 10 or the rear support unit 20 , angular velocity data in addition to the amount of change of the first distance data or the amount of change of the second distance data.
  • the controller 50 initializes when the user's movement is not detected because a state in which the user's movement is not continuously detected at all may be regarded as a state in which the user is absent. Through this operation, unnecessary power consumption can be minimized according to an embodiment of the present invention.
  • the user posture sensing chair is configured so that when power supply is started by the power supply unit 80, the execution mode is started when a predetermined condition is satisfied after entering the standby mode without directly entering the execution mode.
  • the controller 50 determines whether the user is absent based on the first distance data and the second distance data, and enters the execution mode when it is determined that the user is present.
  • the controller 50 may enter the execution mode when the second distance data is smaller than the fourth reference value and the first distance data is smaller than the fifth reference value. That is, when it is determined that the second distance data is smaller than the fourth reference value and the first distance data is smaller than the fifth reference value in the standby mode, the execution mode may be entered.
  • the controller 50 receives the second distance data (S201), and determines whether the second distance data is smaller than a fourth reference value (S202). When the second distance data is smaller than the fourth reference value, the controller 50 receives the first distance data (S203), and determines whether the first distance data is less than the fifth reference value (S204). When the second distance data is less than the fourth reference value and the first distance data is less than the fifth reference value, the controller 50 enters the execution mode ( S205 ).
  • the fourth reference value may be set to a value selected from 400 to 500 mm
  • the fifth reference value may be set to a value selected from 400 to 500 mm.
  • the fourth reference value and the fifth reference value may be changed according to the shape of the chair.
  • the controller 50 determines that the user is absent and the user is absent The number of times is added (S206). Subsequently, the control unit 50 determines whether the added number of absences of the user is greater than the preset number (S207), and when the number of absences of the user is greater than the preset number of times, the controller 50 switches to the sleep mode to stop the operation and may be initialized ( S208). If the number of times the user is absent is less than the preset number, the control unit returns to the step S201 of receiving the second distance data again and repeats the standby mode cycle.
  • control unit 50 repeatedly determines whether the user is absent in the standby mode at a predetermined period, and when the number of times the user is determined to be absent continues for a preset number of times, the controller 50 switches to the sleep mode to stop the operation and initialize can be Accordingly, according to an embodiment of the present invention, unnecessary power consumption can be minimized.
  • the controller 50 may get out of the sleep mode and operate the system again.
  • the chair for detecting user posture may be configured to enter the rest mode after a rest alarm is generated in the execution mode.
  • the rest mode may be started after a predetermined time has elapsed after the generation of the rest alarm.
  • control unit 50 detects whether the user gets up and leaves the chair and is resting in the rest mode, and when it is determined that the user is seated, generates a rest recommendation alarm command, and the alarm unit 60 may trigger a break recommendation alarm.
  • the controller 50 receives the second distance data (S301). Next, the controller 50 determines whether the second distance data is greater than a fourth reference value (S302). When the second distance data is not greater than the fourth reference value, the controller 50 receives the first distance data (S303). When the first distance data is received, the controller 50 determines whether the first distance data is greater than a fifth reference value (S304). If the first distance data is not greater than the fifth reference value, the controller 50 determines that the user is seated and generates a break invitation alarm generation command, and the alarm unit 60 receives the break invitation alarm generation command to take a break A recommendation alarm is generated (S305).
  • the controller ( 50) sums the elapsed time of the corresponding cycle as a rest time (S306). If the summed rest time reaches a predetermined set time (eg, 5 minutes), the controller 50 may be initialized ( S308 ). However, if the summed rest time does not reach the predetermined set time, the control unit 50 returns to the step S301 of receiving the second distance data.
  • a predetermined set time eg, 5 minutes
  • the system when the user leaves the chair in the rest mode or continues to sit while ignoring the rest recommendation alarm, the system is initialized after a predetermined set time has elapsed. On the other hand, when the user leaves the chair and sits again before the lapse of a predetermined time, a break recommendation alarm is generated.
  • the recommended sitting time can be flexibly adjusted according to a change in the user's posture by periodically sensing and categorizing the seated user's posture, correcting and adding up the actual elapsed time according to the categorized result.
  • the user may be provided with an immediate alarm for posture correction.

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Abstract

사용자 자세 감지 의자가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 사용자 자세 감지 의자는, 사용자의 둔부를 지지하도록 배치된 좌판; 상기 사용자의 후방을 지지하도록 상기 좌판의 후방에 배치된 후방 지지부; 전방 수평 방향에 대해 제 1 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 상기 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 1 거리 데이터를 생성하는 제 1 거리 센서; 상기 제 1 거리 데이터를 이용하여 주기적으로 상기 사용자의 자세를 판단하고, 각 주기의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 휴식 알람 발생 명령을 수신하여 휴식 알람을 발생시키는 알람부; 를 포함할 수 있다.

Description

사용자 자세 감지 의자
본 발명은 사용자 자세 감지 의자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의자에 착석한 사용자의 자세를 감지하여 소정의 조건 해당 시 알람을 제공하는 사용자 자세 감지 의자에 관한 것이다.
오늘날 많은 사람들은 학습, 업무 등을 위해 상당한 시간을 의자에 앉아서 보내고 있다. 이에 따라 의자의 바른 사용이 사용자의 신체 건강을 위해 중요한 요소로 주목받고 있다.
사용자가 의자에 바르지 못한 자세로 앉을 경우 사용자의 척추에 무리가 가해지며, 척추가 옆으로 휘는 척추측만증, 허리 또는 목 디스크 등의 질환이 유발될 수 있다. 그러나 의자의 사용자들은 대부분 자신의 착석 자세가 바르지 못하더라도 이를 잘 인식하지 못한다.
또한, 의자의 사용자가 착석 시 척추에 무리를 주지 않는 바른 자세를 유지하고자 노력하려고 하더라도 착석 후 일정 시간 이상이 경과하면 의자에서 일어나서 적절한 휴식을 취할 필요가 있다. 사용자가 적절한 휴식 없이 계속적으로 착석 상태를 유지할 경우 혈액 순환 등에 문제가 생길 수 있다.
이와 관련하여 의자에 각종 센서를 부착하여 사용자의 자세와 관련된 데이터를 센싱하는 기술들이 선보이고 있다. 그러나 아직까지 그 측정의 정확성, 정밀성 등에 문제가 있는 실정이다. 이러한 상황 속에서 의자에 착석한 사용자의 자세를 정확하게 감지하고, 사용자의 자세가 바르지 못할 경우 자세 교정을 위한 적절한 알람을 제공하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
(특허문헌 1) 한국 공개특허 제10-2017-0069822호 “헬스케어체어 구조”, 2017. 06. 21 공개
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 착석한 사용자의 자세를 실시간으로 감지하고 사용자의 자세에 따라 상이한 기준으로 착석 시간을 산출하고 일정 시간 경과 시 휴식을 권유하는 알람을 발생시키는 사용자 자세 감지 의자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 착석한 사용자의 자세가 바르지 못한 경우 자세 교정을 권유하는 알람을 발생시키는 사용자 자세 감지 의자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 불필요한 전력의 소모를 최소화하는 사용자 자세 감지 의자를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 위에 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자의 둔부를 지지하도록 배치된 좌판; 상기 사용자의 후방을 지지하도록 상기 좌판의 후방에 배치된 후방 지지부; 전방 수평 방향에 대해 제 1 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 상기 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 1 거리 데이터를 생성하는 제 1 거리 센서; 상기 제 1 거리 데이터를 이용하여 주기적으로 상기 사용자의 자세를 판단하고, 각 주기의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 휴식 알람 발생 명령을 수신하여 휴식 알람을 발생시키는 알람부; 를 포함하는 사용자 자세 감지 의자가 제공된다.
이때, 상기 제 1 각도는 상기 제 1 거리 센서가 상기 좌판의 전방 모서리를 향해 배향되는 각도로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1 거리 데이터를 입력받아 사전에 설정된 함수에 따라 상기 각 주기의 보정 시간을 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1 거리 데이터와 상기 각 주기의 보정 시간이 양의 상관 관계를 갖는 선형 함수에 따라 상기 각 주기의 보정 시간을 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 제 1 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 짧은 시간으로 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값 이상이고 상기 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 제 2 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자의 자세가 상기 제 2 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 클 경우 제 1 경고 알람 발생 명령을 생성하고, 상기 알람부는 상기 제 1 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 1 경고 알람을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 사용자 자세 감지 의자는 전방 수평 방향에 대해 제 2 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 상기 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 2 거리 데이터를 생성하는 제 2 거리 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 각도는 전방에 대해 수평한 각도로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 제 2 거리 데이터가 제 3 기준값보다 큰지 판단하고, 상기 제 2 거리 데이터가 상기 제 3 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 상기 제 2 자세로 범주화하며, 상기 제 2 거리 데이터가 상기 제 3 기준값보다 큰 경우 상기 사용자의 자세를 제 3 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자의 자세가 상기 제 3 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 클 경우 제 2 경고 알람 발생 명령을 생성하고, 상기 알람부는 상기 제 2 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 2 경고 알람을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 이후 주기를 단축할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 주기의 단축 후 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값보다 작은 경우 이후 주기를 원래대로 연장할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 각 주기에서 상기 제 1 거리 데이터의 변화량 또는 상기 제 2 거리 데이터의 변화량을 근거로 상기 사용자의 움직임을 감지하며, 상기 사용자의 움직임이 감지되지 않은 횟수가 사전에 설정된 횟수만큼 연속될 경우 슬립 모드로 전환되어 작동을 중지하고 초기화될 수 있다.
또한, 상기 후방 지지부는 상기 사용자의 등을 지지하도록 배치되는 등받이와, 상기 사용자의 머리를 지지하도록 상기 등받이의 상부에 배치되는 헤드레스트와, 상기 등받이와 상기 헤드레스트를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제 1 거리 센서 및 상기 제 2 거리 센서는 상기 연결부에 결합될 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 사용자 자세 감지 의자는 거리 센서가 측정하여 생성한 거리 데이터를 활용하여 사용자의 자세를 주기적으로 감지하여 범주화하고, 범주화된 결과에 따라 실제 경과 시간을 보정하여 합산함으로써 사용자의 자세 변화에 따라 권장 착석 시간을 탄력적으로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사용자 자세 감지 의자는 바르지 못한 착석 자세가 누적될 경우 사용자에게 자세 교정을 위해 즉각적인 알람을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사용자 자세 감지 의자는 사용자가 부재 중인 것으로 확인될 경우 슬립 모드를 실행하여 불필요한 전력의 소모를 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자에서 사용자 자세를 감지하는 구성들을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자의 실행 모드에서의 작동예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자의 대기 모드에서의 작동예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자의 휴식 모드에서의 작동예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자를 나타낸 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자에서 사용자 자세를 감지하는 구성들을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자는 사용자의 자세를 주기적으로 감지하고, 감지 결과에 따라 각 주기의 보정 시간을 도출하여 도출된 보정 시간을 합산한 결과 소정의 설정 시간에 도달할 경우 휴식을 권유하는 알람을 발생시킨다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자는 착석한 사용자의 자세를 실시간으로 감지하며, 사용자의 자세가 바르지 못할 경우 자세 교정을 위한 적절한 알람을 제공한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자는 좌판(10), 후방 지지부(20), 제 1 거리 센서(30), 제 2 거리 센서(40), 제어부(50), 알람부(60), 움직임 센서(70) 및 전원부(80)를 포함할 수 있다.
도 1에는 좌판(10), 후방 지지부(20), 제 1 거리 센서(30), 제 2 거리 센서(40) 및 알람부(60)가 나타나 있고, 제어부(50), 움직임 센서(70) 및 전원부(80)는 외관에 나타나 있지 않다. 제어부(50), 움직임 센서(70) 및 전원부(80)는 외관에 나타나지 않고, 좌판(10) 또는 후방 지지부(20)에 내장될 수 있다.
좌판(10)은 사용자의 둔부를 지지하도록 배치된다. 좌판(10)은 일반적인 의자에 적용될 수 있는 임의의 형태로 이루어질 수 있다.
후방 지지부(20)는 사용자의 후방을 지지하도록 좌판(10)의 후방에 배치된다. 후방 지지부(20)는 일반적인 의자에 적용될 수 있는 임의의 형태를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 후방 지지부(20)는 사용자의 등을 지지하도록 배치되는 등받이(21)와, 사용자의 머리를 지지하도록 등받이(21)의 상부에 배치되는 헤드레스트(22)와, 등받이(21)와 헤드레스트(22)를 연결하는 연결부(23)를 포함할 수 있다.
제 1 거리 센서(30)는 전방 수평 방향에 대해 제 1 각도를 이루도록 상기 후방 지지부(20)에 설치되어 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 1 거리 데이터를 생성한다. 예를 들면, 제 1 거리 센서(30)는 ToF(Time of Flight) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 등이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 거리 센서(30)는 후방 지지부(20)의 연결부(23)에 설치되어 있다. 또한, 제 1 각도는 제 1 거리 센서(30)가 좌판(10)의 전방 모서리를 향해 배향되는 각도로 설정될 수 있다.
제 2 거리 센서(40)는 전방 수평 방향에 대해 제 2 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 2 거리 데이터를 생성한다. 예를 들면, 제 1 거리 센서(30)와 마찬가지로 제 2 거리 센서(40)는 ToF 센서, 라이다 센서 등이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 거리 센서(40)는 후방 지지부(20)의 연결부(23)에 설치되어 있다. 한편, 제 2 각도는 전방에 대해 수평한 각도로 설정될 수 있다. 즉, 제 2 각도는 0도(즉, 수평 방향과 평행)가 될 수 있으며, 필요에 따라 0도를 기준으로 10도 정도 증감될 수 있다.
제어부(50)는 실행 모드에서 제 1 거리 데이터를 이용하여 주기적으로 사용자의 자세를 판단하고, 각 주기의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성한다. 더욱 상세하게, 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(50)는 제 1 거리 데이터를 입력받아 사전에 설정된 함수에 따라 각 주기의 보정 시간을 도출할 수 있다.
제어부(50)는 제 1 거리 데이터와 상기 각 주기의 보정 시간이 양의 상관 관계를 갖는 선형 함수에 따라 각 주기의 보정 시간을 도출할 수 있다. 물론, 이러한 함수 외에도 각종 비선형 함수가 사용되는 것도 가능하다. 또한, 제 1 거리 데이터가 소정의 범위 내에 있을 때에는 선형 함수에 따라 각 주기의 보정 시간이 도출되되, 제 1 거리 데이터가 소정의 범위를 벗어날 경우 각 주기의 보정 시간이 기하 급수적으로 증가하는 형태의 함수도 고려될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(50)가 제 1 거리 데이터를 이용하여 각 주기의 보정 시간을 도출하는 기본적인 방향은 사용자의 자세가 상대적으로 좋은 상태라고 보여지는 제 1 거리 데이터가 얻어질 경우 보정 시간을 실제 경과 시간보다 짧게 산출하고, 사용자의 자세가 상대적으로 나쁜 상태라고 보여지는 제 1 거리 데이터가 얻어질 경우 보정 시간을 실제 경과 시간보다 길게 산출되도록 하는 것이 될 수 있다.
예를 들면, 제어부(50)는 제 1 거리 데이터 또는 제 1 거리 데이터와 제 2 거리 데이터에 근거하여 주기적으로 사용자의 자세를 2개 이상의 카테고리로 범주화하고, 각 주기의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(50)는 MCU(Micro Controller Unit)로 이루어질 수 있다. 제어부(50)에는 보정 시간의 도출 및 휴식 알람 발생 명령의 생성 등을 위한 제어 프로그램이 내장될 수 있다.
알람부(60)는 상기 휴식 알람 발생 명령을 수신하여 휴식 알람을 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 알람부(60)는 조명으로 알람을 생성하기 위한 광원, 소리로 알람을 생성하기 위한 음 발생부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원은 LED 광원이 될 수 있고, 음 발생부는 부저(buzzer)가 될 수 있다.
움직임 센서(70)는 좌판(10) 또는 후방 지지부(20)에 설치되어 좌판(10) 또는 후방 지지부(20)의 움직임을 감지하여 움직임 데이터를 생성한다. 움직임 센서(70)가 생성한 움직임 데이터는 제어부(50)로 전달되어 사용자의 움직임 여부를 판단하는 근거로 활용될 수 있다.
움직임 센서(70)는 가속도 센서 또는 자이로 센서 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 움직임 센서(70)에 의해 생성되는 움직임 데이터는 가속도 센서가 생성하는 가속도 데이터 또는 자이로 센서가 생성하는 각속도 데이터가 될 수 있다.
전원부(80)는 제 1 거리 센서(30), 제 2 거리 센서(40), 제어부(50), 알람부(60) 및 움직임 센서(70)에 전원을 공급한다. 본 발명의 일 실시예에서, 전원부(80)는 각종 전지가 될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자의 작동의 구체적인 작동예에 관하여 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 제어부(50)는 실행 모드에서 주기적으로 제 1 거리 데이터를 전달받아 사용자의 자세를 범주화할 수 있다. 실행 모드에서 제어부(50)는 각 주기에서의 범주화 결과에 따라 해당 주기에서의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성한다.
더욱 상세하게, 실행 모드의 임의의 주기는 제어부(50)가 제 1 거리 데이터를 수신하며 시작될 수 있다(S101). 이어서 제어부(50)는 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값보다 작은지 판단한다(S102). 판단 결과 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값보다 작은 경우 제어부(50)는 사용자의 자세를 제 1 자세로 범주화하고(S103), 해당 주기에서의 보정 시간을 도출하는데(S104), 이 경우 해당 주기보다 소정 시간 짧은 시간으로 도출한다.
또한, 실행 모드의 임의의 주기에서 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값보다 작지 않은 경우 제어부(50)는 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값 이상이고 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작은지 판단한다(S105). 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값 이상이고 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작은 경우 제어부(50)는 사용자의 자세를 제 2 자세로 범주화한다(S106).
사용자의 자세가 제 2 자세로 범주화된 경우 제어부(50)는 실행 모드에서 사용자의 자세가 제 2 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 큰지 판단한다(S107). 판단 결과 제 2 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 큰 경우 제 1 경고 알람 발생 명령을 생성하고, 알람부는 제 1 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 1 경고 알람을 발생시킨다(S108). 제 2 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 크지 않은 경우이거나 제 1 경고 알람이 발생된 후에, 제어부(50)는 해당 주기에서의 보정 시간을 도출하는데(S104), 이 경우에는 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출한다.
또한, 실행 모드의 임의의 주기에서 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값 및 제 2 기준값보다 작지 않은 경우 제어부(50)는 제 2 거리 데이터를 수신한다(S109). 이어서 제어부(50)는 제 2 거리 데이터가 제 3 기준값보다 큰지 판단한다(S110). 제 2 거리 데이터가 제 3 기준값보다 작은 경우 제어부(50)는 사용자의 자세를 상기 제 2 자세로 범주화한다. 반면, 제 2 거리 데이터가 제 3 기준값보다 큰 경우 제어부(50)는 사용자의 자세를 제 3 자세로 범주화한다(S111).
사용자의 자세가 제 3 자세로 범주화된 경우 제어부(50)는 실행 모드에서 사용자의 자세가 제 3 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 큰지 판단한다(S112). 판단 결과 제 3 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 큰 경우 제 2 경고 알람 발생 명령을 생성하고, 알람부는 제 2 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 2 경고 알람을 발생시킨다(S113). 제 3 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 크지 않은 경우이거나 제 2 경고 알람이 발생된 후에, 제어부(50)는 해당 주기에서의 보정 시간을 도출하는데(S104), 이 경우에는 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출한다.
한편, 실행 모드의 임의의 주기에서 보정 시간의 도출 후, 제어부(50)는 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달하였는지 여부를 판단한다(S114). 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 제어부(50)는 휴식 알람 발생 명령을 생성하고, 알람부(60)는 휴식 알람 명령을 발생시킨다(S115). 또한, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달하지 못한 경우 제어부(50)는 제 1 거리 데이터를 수신하는 단계(S101)로 되돌아간다.
예를 들면, 제 1 기준값은 100~200㎜ 중에서 선택된 값, 제 2 기준값은 300~400㎜ 중에서 선택된 값, 제 3 기준값은 250~350㎜ 중에서 선택된 값이 될 수 있으며, 제 1 경고 알람과 관련한 설정 횟수는 30, 제 2 경고 알람과 관련한 설정 횟수는 5회가 될 수 있다. 물론, 이것은 예시적인 것이며 필요에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 실행 모드의 한 주기는 5초가 될 수 있다. 한편, 제 1 자세는 바른 자세로 볼 수 있는 자세로서, 사용자의 자세가 제 1 자세로 범주화된 경우 제어부(50)는 보정 시간을 실제 시간보다 20% 짧은 4초로 도출할 수 있다. 또한, 제 2 자세 및 제 3 자세는 나쁜 자세로 볼 수 있는 자세(제 3 자세가 상대적으로 더 나쁜 자세)로서, 사용자의 자세가 제 2 자세 또는 제 3 자세로 범주화된 경우 제어부(50)는 보정 시간을 실제 시간보다 20% 긴 6초로 도출할 수 있다.
그러므로 본 발명의 실시예에 의할 경우, 제 1 자세 즉, 바른 자세로 착석한 경우 실제 착석 시간보다 짧은 시간이 보정 시간으로 도출되어 경과 시간이 실제 착석한 시간보다 적게 누적되며, 제 2 자세 또는 제 3 자세 즉, 나쁜 자세로 착석한 경우 실제 착석 시간보다 긴 시간이 보정 시간으로 도출되어 경과 시간이 실제 착석한 시간보다 많이 누적된다. 따라서 사용자가 제 1 자세를 많이 취할수록 설정 시간의 도달이 늦어져 상대적으로 오랜 시간 착석 후 휴식 알람이 울리게 되며, 사용자가 제 2 자세 또는 제 3 자세를 많이 취할수록 설정 시간의 도달이 빨라져 상대적으로 짧은 시간 착석 후 휴식 알람이 울리게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(50)는 실행 모드의 임의의 주기에서 제 1 거리 데이터가 제 2 기준값 이상인 경우 이후 주기를 단축할 수 있다. 이것은 제 1 거리 데이터가 제 2 기준값 이상인 경우 사용자가 나쁜 자세로 착석한 상태이므로 주기를 짧게 하여 집중적인 감지가 이루어지도록 하기 위함이다.
예를 들면, 주기는 5초에서 1초로 단축될 수 있다. 이 경우에도 위와 같은 비율(20%)을 적용할 경우 사용자 자세의 범주화 결과에 따라 보정 시간은 1.2초 또는 0.8초로 도출될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 실행 모드에서 주기의 단축 후 임의의 주기에서 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값보다 작은 경우 이후 주기를 원래대로 연장할 수 있다. 예를 들어 주기가 5초에서 1초로 단축되었던 경우 주기는 다시 5초로 복원될 수 있다.
제어부(50)는 실행 모드의 각 주기에서 제 1 거리 데이터의 변화량 또는 제 2 거리 데이터의 변화량을 근거로 사용자의 움직임을 감지하며, 상기 사용자의 움직임이 감지되지 않은 횟수가 사전에 설정된 횟수만큼 연속될 경우 슬립 모드로 전환되어 작동을 중지하고 초기화될 수 있다.
예를 들면, 제 1 거리 데이터의 변화량 또는 제 2 거리 데이터의 변화량이 10~100㎜ 중에서 선택된 기준값보다 작을 때 사용자의 움직임이 감지되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 움직임이 감지되지 않는 횟수와 관련하여 설정된 횟수는 300이 될 수 있다.
이때, 제어부(50)는 제 1 거리 데이터의 변화량 또는 제 2 거리 데이터의 변화량 외에도 움직임 센서(70)의 움직임 데이터(예를 들면, 좌판(10) 또는 후방 지지부(20)의 가속도 데이터, 각속도 데이터 등)에 근거하여 좌판(10) 또는 후방 지지부(20)의 움직임이 있다고 판단된 경우 상기 사용자의 움직임이 감지된 것으로 간주할 수 있다.
이와 같이 실행 모드에서 제어부(50)가 사용자의 움직임이 감지되지 않은 경우 초기화를 수행하는 것은 연속하여 사용자의 움직임이 전혀 감지되지 않는 상태는 사용자가 부재 중인 상태로 간주될 수 있기 때문이다. 이러한 작동을 통해 본 발명의 실시예에 따르면 불필요한 전력의 소모가 최소화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자는 전원부(80)에 의해 전원 공급이 개시될 때, 곧바로 실행 모드로 진입하지 않고 대기 모드로 진입한 후 소정의 조건 만족 시 실행 모드가 시작되도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 대기 모드에서 제어부(50)는 제 1 거리 데이터 및 제 2 거리 데이터를 근거로 사용자의 부재 여부를 판단하고, 사용자가 존재한다고 판단될 경우 실행 모드가 된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(50)는 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 작고, 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값보다 작은 경우 실행 모드가 될 수 있다. 즉, 대기 모드에서 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 작고, 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값보다 작은 것으로 판단된 경우 실행 모드에 진입할 수 있다.
더욱 상세하게, 대기 모드에서 제어부(50)는 제 2 거리 데이터를 수신하고(S201), 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 작은지 판단한다(S202). 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 작을 경우 제어부(50)는 제 1 거리 데이터를 수신하고(S203), 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값 미만인지 판단한다(S204). 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값 미만이고 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값 미만인 경우 제어부(50)는 실행 모드가 된다(S205).
예를 들면, 제 4 기준값은 400~500㎜ 중에서 선택된 값, 제 5 기준값은 400~500㎜ 중에서 선택된 값으로 설정될 수 있다. 물론, 의자의 형태 등에 따라 제 4 기준값 및 제 5 기준값은 얼마든지 변경될 수 있다.
한편, 대기 모드에서 제어부(50)는 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값 이상이거나, 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값 미만이고 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값 이상인 경우 사용자가 부재 중인 것으로 판단하고 사용자 부재 횟수를 가산한다(S206). 이어서 제어부(50)는 가산된 사용자 부재 횟수가 사전에 설정된 횟수 보다 큰지 판단하며(S207), 사용자가 부재 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 클 경우 슬립 모드로 전환되어 작동을 중지하고 초기화될 수 있다(S208). 사용자가 부재 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 작을 경우 제어부는 다시 제 2 거리 데이터를 수신하는 단계(S201)로 되돌아가 대기 모드의 주기를 반복한다.
이와 같이, 제어부(50)는 대기 모드에서 소정의 주기로 사용자의 부재 여부를 반복적으로 판단하여 사용자가 부재 중인 것으로 판단된 횟수가 사전에 설정된 횟수만큼 연속될 경우 슬립 모드로 전환되어 작동을 중지하고 초기화될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 불필요한 전력의 소모를 최소화할 수 있다.
이때, 슬립 모드에서 움직임 센서(70)에 의해 의자의 움직임이 감지된 경우 제어부(50)는 슬립 모드에서 벗어나 시스템을 다시 가동할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 자세 감지 의자는 실행 모드에서 휴식 알람이 발생된 경우 이후 휴식 모드가 되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에서, 휴식 알람의 발생 후 소정 시간이 경과한 후 휴식 모드가 시작될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(50)는 휴식 모드에서 사용자가 일어나서 의자를 벗어나 휴식을 취하고 있는지 여부를 감지하고, 사용자가 착석 중인 것으로 판단될 경우 휴식 권유 알람 명령을 생성하며, 알람부(60)는 휴식 권유 알람을 발생시킬 수 있다.
더욱 상세하게, 휴식 모드에서 제어부(50)는 제 2 거리 데이터를 수신한다(S301). 이어서 제어부(50)는 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 큰지 판단한다(S302). 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 크지 않은 경우 제어부(50)는 제 1 거리 데이터를 수신한다(S303). 제 1 거리 데이터가 수신된 경우 제어부(50)는 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값보다 큰지 판단한다(S304). 만약, 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값보다 크지 않을 경우 제어부(50)는 사용자가 착석 중인 것으로 판단하고 휴식 권유 알람 발생 명령을 생성하며, 알람부(60)는 휴식 권유 알람 발생 명령을 수신하여 휴식 권유 알람을 발생시킨다(S305).
한편, 휴식 모드에서 제 2 거리 데이터가 제 4 기준값보다 크거나, 제 2 거리 데이터가 제 4 기준 데이터보다 크지 않지만 제 1 거리 데이터가 제 5 기준값보다 큰 경우 또는 휴식 권유 알람이 발생된 경우 제어부(50)는 해당 주기의 경과 시간을 휴식 시간으로 합산한다(S306). 만약 합산된 휴식 시간이 소정의 설정 시간(예를 들면, 5분)에 도달한 경우 제어부(50)는 초기화될 수 있다(S308). 그러나 합산된 휴식 시간이 소정의 설정 시간에 도달하지 못한 경우 제어부(50)는 제 2 거리 데이터를 수신하는 단계(S301)로 되돌아간다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 휴식 모드에서 사용자가 의자를 벗어나거나 휴식 권유 알람을 무시하고 계속 앉아 있을 경우 소정의 설정 시간 경과 후 시스템이 초기화된다. 한편, 사용자가 의자를 벗어났다가 소정의 설정 시간 경과 전 다시 착석하게 되면 휴식 권유 알람이 발생한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 착석한 사용자의 자세를 주기적으로 감지하여 범주화하고, 범주화된 결과에 따라 실제 경과 시간을 보정하여 합산함으로써 사용자의 자세 변화에 따라 권장 착석 시간을 탄력적으로 조절할 수 있다. 또한, 바르지 못한 착석 자세가 누적될 경우 사용자는 자세 교정을 위해 즉각적인 알람을 제공받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 사용자의 둔부를 지지하도록 배치된 좌판;
    상기 사용자의 후방을 지지하도록 상기 좌판의 후방에 배치된 후방 지지부;
    전방 수평 방향에 대해 제 1 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 상기 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 1 거리 데이터를 생성하는 제 1 거리 센서;
    상기 제 1 거리 데이터를 이용하여 주기적으로 상기 사용자의 자세를 판단하고, 각 주기의 보정 시간을 도출하여, 도출된 보정 시간을 합산한 경과 시간이 소정의 설정 시간에 도달한 경우 휴식 알람 발생 명령을 생성하는 제어부; 및
    상기 휴식 알람 발생 명령을 수신하여 휴식 알람을 발생시키는 알람부; 를 포함하는 사용자 자세 감지 의자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 각도는 상기 제 1 거리 센서가 상기 좌판의 전방 모서리를 향해 배향되는 각도로 설정되는 사용자 자세 감지 의자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 거리 데이터를 입력받아 사전에 설정된 함수에 따라 상기 각 주기의 보정 시간을 도출하는 사용자 자세 감지 의자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 거리 데이터와 상기 각 주기의 보정 시간이 양의 상관 관계를 갖는 선형 함수에 따라 상기 각 주기의 보정 시간을 도출하는 사용자 자세 감지 의자.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 제 1 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 짧은 시간으로 도출하는 사용자 자세 감지 의자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 제 1 기준값 이상이고 상기 제 1 기준값보다 큰 제 2 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 제 2 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출하는 사용자 자세 감지 의자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자의 자세가 상기 제 2 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 클 경우 제 1 경고 알람 발생 명령을 생성하고,
    상기 알람부는 상기 제 1 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 1 경고 알람을 발생시키는 사용자 자세 감지 의자.
  8. 제 6 항에 있어서,
    전방 수평 방향에 대해 제 2 각도를 이루도록 상기 후방 지지부에 설치되어 상기 사용자의 신체까지의 거리를 측정하여 제 2 거리 데이터를 생성하는 제 2 거리 센서를 더 포함하는 사용자 자세 감지 의자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 각도는 전방에 대해 수평한 각도로 설정되는 사용자 자세 감지 의자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 제 2 거리 데이터가 제 3 기준값보다 큰지 판단하고, 상기 제 2 거리 데이터가 상기 제 3 기준값보다 작은 경우 상기 사용자의 자세를 상기 제 2 자세로 범주화하며, 상기 제 2 거리 데이터가 상기 제 3 기준값보다 큰 경우 상기 사용자의 자세를 제 3 자세로 범주화하고, 해당 주기에서의 보정 시간을 해당 주기보다 소정 시간 긴 시간으로 도출하는 사용자 자세 감지 의자.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자의 자세가 상기 제 3 자세로 범주화된 횟수가 사전에 설정된 횟수보다 클 경우 제 2 경고 알람 발생 명령을 생성하고,
    상기 알람부는 상기 제 2 경고 알람 발생 명령을 수신하여 제 2 경고 알람을 발생시키는 사용자 자세 감지 의자.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 주기 중 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 이후 주기를 단축하는 사용자 자세 감지 의자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 주기의 단축 후 임의의 주기에서 상기 제 1 거리 데이터가 상기 제 2 기준값보다 작은 경우 이후 주기를 원래대로 연장하는 사용자 자세 감지 의자.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 주기에서 상기 제 1 거리 데이터의 변화량 또는 상기 제 2 거리 데이터의 변화량을 근거로 상기 사용자의 움직임을 감지하며, 상기 사용자의 움직임이 감지되지 않은 횟수가 사전에 설정된 횟수만큼 연속될 경우 슬립 모드로 전환되어 작동을 중지하고 초기화되는 사용자 자세 감지 의자.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 후방 지지부는 상기 사용자의 등을 지지하도록 배치되는 등받이와, 상기 사용자의 머리를 지지하도록 상기 등받이의 상부에 배치되는 헤드레스트와, 상기 등받이와 상기 헤드레스트를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 제 1 거리 센서 및 상기 제 2 거리 센서는 상기 연결부에 결합되는 사용자 자세 감지 의자.
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