KR20200019913A - 자세교정 IoT 의자 시트 - Google Patents

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KR20200019913A
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posture
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chair
posture correction
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KR1020200013509A
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서제현
김강문
박병규
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동아대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 자세교정 IoT 의자 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의자 시트에 설치된 복수개의 센서를 통해 목, 등, 허리 등의 각도를 측정하여 사용자의 착석자세를 분석하고 사용자에게 피드백을 제공하는 자세교정 IoT 의자 시트에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 좌판 분리형 의자에 설치되는 자세교정 IoT 의자 시트는 사용자 목에 부착되는 소정의 형태로 이루어지는 상단부(1); 상기 의자 등받이에 설치되는 중단부(2); 상기 의자 둔부지지대에 설치되며 중단부(1) 하측에 연결되는 하단부(3); 상기 상단부(1), 중단부(2) 또는 하단부(3)에 센서가 설치되어 사용자의 자세를 측정하는 센서부(4); 상기 센서부(4)를 통해 측정된 사용자의 자세를 분석하는 제어부(미도시); 및 상기 제어부(5)가 분석한 사용자의 자세에 따라 사용자에게 피드백을 제공하는 알림부(6);를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 자세교정 IoT 의자 시트와 통신하는 무선통신단말기에서 수행되는 자세교정 모니터링 방법은 상기 자세교정 IoT 의자 시트의 식별정보를 제공받는 단계; 상기 자세교정 IoT 의자 시트로부터 사용자의 자세 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 자세 데이터를 해석하여 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

자세교정 IoT 의자 시트{IoT Chair Sheet with Posture correcting function}
본 발명은 자세교정 IoT 의자 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의자 시트에 설치된 복수개의 센서를 통해 목, 등, 허리 등의 각도를 측정하여 사용자의 착석자세를 분석하고 사용자에게 피드백을 제공하는 자세교정 IoT 의자 시트에 관한 것이다.
현대인은 학업이나 업무의 목적 등 다양한 목적으로 하루에 절반이상의 시간을 앉아서 보내고 있다. 때문에 현대인은 과거엔 거의 발병하지 않았던 허리디스크, 골반 뒤틀림, 척추 측만증과 같은 다양한 허리질병에 시달리고 있다. 최근에는 척추만 전문적으로 진료하는 병원도 생기고 있다.
왜냐면, 다리를 꼬고 앉거나 한쪽 다리를 다른쪽 무릎 위에 올리고 앉는 등의 나쁜 자세로 인하여 중력이 척추의 특정 부위에 집중되거나 한쪽으로만 쏠리게 된다면 척추 질환에 노출될 우려가 크기 때문이다.
이러한 척추는 목뼈에 해당하는 경추(頸椎), 등뼈에 해당하는 흉추(胸椎), 허리뼈에 해당하는 요추(腰椎), 엉치뼈에 해당하는 천추(薦椎), 꼬리뼈에 해당하는 미추(尾椎)로 구성된다.
정상적인 척추는 옆에서 바라보았을 때, 경추부(목쪽)와 요추부(허리쪽)는 앞으로 볼록 나온 모양(전만곡(前彎曲), Lordosis)을, 흉추부(가슴쪽)와 천추부(엉덩이쪽)는 뒤로 휜 모양(후만곡(後彎曲), Kyphosis)을 나타낸다.
그러나, 추체, 추간판 및 주위 근육의 이상으로 인해 이러한 척추의 정상 모양이 아니고 흉부의 후만곡이 증가되어 있거나, 경부와 요부에서 후만 변형이 보일 때를 후만증이라 부른다.
경추나 요추의 전만곡이 정상인 경우에 중력 중심선은 추체의 후면에 위치하게 되며, 무게를 지탱하는 점은 척추 추체의 후면과 후관절면에 놓이게 되어 생리적인 고정 작용을 얻게 된다.
그러나 경추나 요추가 일자가 되거나 후만이 되면 중력중심선이 추체의 앞쪽으로 이동하게 되어 무게 중심은 수핵 위로 이동하게 되고 추체가 불안정한 위치에 놓이게 된다.
그로 인해 수핵은 상대적으로 경계가 취약한 후방으로 이동하려는 경향이 생기고 그 결과로 경추 또는 요추의 수핵 탈출증(목 또는 허리 디스크)이 쉽게 유발될 수 있으므로 경추 또는 요추의 전만각을 바로 잡는 것이 중요하다.
과거 듀오백 기술이 성공하면서 현재 출시되는 많은 의자들은 등받이 분리형 기술을 채택하고 있다. 그러나 최근에는 기존 듀오백과는 다르게 등받이는 물론 엉덩이가 접촉하는 판 부분 또한 두 부분으로 나눈 좌판 분리형 의자도 개발되고 있다. 좌판 분리형 의자는 엉덩이가 접촉하는 판 부분을 두 부분으로 나눔으로써 엉덩이와 골반/허리 등에 가해지는 압력의 분산을 통해 오래 앉으면 생기게 되는 허리와 엉덩이에 무리를 줄였다. 이를 통해 오랫동안 앉았을 때 생기는 허리통증과 엉덩이통증을 줄이는 효과뿐 아니라 사용자가 바른 자세로 앉을 수 있도록 유도하였다.
최근의 헬스케어는 의료기관을 통한 단기적인 치료보다는 환자가 직접 일상생활을 하면서 사용하는 기구 등을 통해서 지속적으로 건강을 체크하고 그 사용 행태 등을 전문의에게 알려줄 수 있는 의료시스템으로 변화하는 추세이다.
IT융합기술의 발전으로 인하여 이러한 의료시스템의 구현이 가능해졌으며, 이러한 기술은 각종 센서 등을 통하여 사용자의 생체신호를 감지하고 그 감지된 정보를 각종 스마트기기에 전송하여 사용자의 정보와 올바른 사용패턴 등을 저장한 DB(Database)와 비교 분석할 수 있는 SW(Software)를 통해 다양한 서비스를 제공하는 형태이다.
또한, 최근에는 보다 정확하고 편리하게 생체정보를 모니터링하기 위하여 압력, 온도, 습도 센싱 기능을 내장하고 생물체처럼 환경변화에 반응하는 인텔리전트한 스마트 섬유소재를 기반으로 하는 스마트 시트(Smart Sheet)와 그에 대한 응용분야가 연구되고 있다.
본 발명은 IT융합기술의 발전에 따라 의자 시트에 설치된 복수개의 센서를 통해 사용자의 착석자세를 분석하고 피드백을 제공하여 사용자가 바른 자세로 앉을 수 있도록 유도하는 자세교정 IoT 의자 시트를 제공하고자 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 좌판 분리형 의자에 설치되는 자세교정 IoT 의자 시트는 상기 의자 목받침에 설치되는 상단부(1); 상기 의자 등받이에 설치되며 상단부(1) 하측에 연결되는 중단부(2); 상기 의자 둔부지지대에 설치되며 중단부(1) 하측에 연결되는 하단부(3); 상기 상단부(1), 중단부(2) 또는 하단부(3)에 센서가 설치되어 사용자의 자세를 측정하는 센서부(4); 상기 센서부(4)를 통해 측정된 사용자의 자세를 분석하는 제어부(미도시); 및 상기 제어부(5)가 분석한 사용자의 자세에 따라 사용자에게 피드백을 제공하는 알림부(6);를 포함할 수 있다.
이때, 상기 자세에 대한 정보를 무선통신단말기로 송신하는 통신부(미도시);를 더 포함하고, 상기 통신부는 와이파이 모듈, 지그비 모듈 또는 블루투스 모듈로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 센서부(4)의 식별정보를 관리하고, 상기 식별정보를 통신부로 제공할 수 있다.
또한, 상기 센서부(4)는 압력센서(41) 및 기울기센서(42)를 포함하고, 상기 압력센서(41)는 중단부(2) 및 하단부(3)에 설치되어 사용자의 착석자세에 따른 압력을 측정하고, 상기 기울기센서(42)는 상단부(1)에 설치되어 사용자의 목 각도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 상단부(1)는 저주파 마사지기로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 자세교정 IoT 의자 시트와 통신하는 무선통신단말기에서 수행되는 자세교정 모니터링 방법은 상기 자세교정 IoT 의자 시트의 식별정보를 제공받는 단계; 상기 자세교정 IoT 의자 시트로부터 사용자의 자세 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 자세 데이터를 해석하여 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트는 복수개의 센서를 통해 사용자의 목, 등, 허리 등의 각도 등을 측정하여 착석자세를 분석하고,
진동 또는 소리를 통해 사용자에게 알림을 주거나 무선단말기를 통해 실시간으로 신체 어느 부위의 자세가 교정되어야하는지 피드백을 주어 올바른 자세를 유도하는 효과가 있다.
그리고 본 발명으로부터 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트가 좌판 분리형 의자에 설치된 것을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트의 압력센서가 작동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트의 기울기센서가 작동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트에 사용자가 올바르게 착석한 것을 나타내는 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세교정 IoT 의자 시트이며, 도 2에서 보는 바와 같이 좌판 분리형 의자에 용이하게 설치될 수 있다.
자세교정 IoT 의자 시트는 사용자 목에 부착되는 소정의 형태로 이루어지는 상단부(1); 상기 의자 등받이에 설치되는 중단부(2); 상기 의자 둔부지지대에 설치되며 중단부(1) 하측에 연결되는 하단부(3); 상기 상단부(1), 중단부(2) 및 하단부(3)에 센서가 설치되어 사용자의 자세를 측정하는 센서부(4); 상기 센서부(4)를 통해 측정된 사용자의 자세를 분석하는 제어부(미도시); 상기 제어부(5)가 분석한 사용자의 자세에 따라 사용자에게 피드백을 제공하는 알림부(6); 및 상기 중단부(2) 및 하단부(3)에 구비되며 의자와 결합되는 결합부(7)를 포함할 수 있다.
상기 상단부(1)는 사용자의 목을 측면으로 감싸는 형태로 제작되어 사용자의 목 움직임에 따라 동일하게 우측 또는 좌측으로 용이하게 기울어질 수 있다.
또는, 상기 상단부(1)는 도 3처럼 상기 중단부(2) 상측에 연결될 수 있다.
또는, 상기 상단부(1)는 중단부(2)의 상측에 연결된 상태로 사용자 목에 부착될 수 있다. 이때, 상단부(1)는 좌판 의자형 부착에 설치되지 않는 것이 바람직할 것이다.
한편, 상기 사용자의 착석 자세에 대한 정보를 무선통신단말기, 무선게이트웨이 및 서버로 송신하는 통신부(미도시);를 더 포함하고, 상기 통신부는 와이파이 모듈, 지그비 모듈 또는 블루투스 모듈로 구현될 수 있다.
상기 통신부는 센서부(4)에서 측정한 값을 저전력 통신 방식을 통해 무선통신단말기, 무선게이트웨이 및 서버로 전송할 수 있다. 통신부에서 이용하는 통신 방식을 기본으로 하되, 상황에 따라 아이비콘(iBeacon) 통신 방식과 연결(Connection) 통신 방식이 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 통신 방식은 이미 널리 알려진 방식이므로 추가의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이 경우, 상기 무선통신단말기는 착석 자세에 대한 정보의 시각화, 교정을 위한 프로그램(애플리케이션 등)이 설치 가능한 전자 단말이며, 스마트폰이나 태블릿 PC 또는 웨어러블 통신단말일 수 있고, 특정 단말에 한정되지 않는다.
상기 제어부는 센서부(4)로부터 식별정보, 자세 정보, 시간 등을 수신하여 관리하고, 서버의 데이터베이스에 기록해 놓음으로써 사용자 개인 혹은 집단의 자세 패턴을 사후적으로 분석하는데 사용할 수 있게 한다. 그리고 상기 데이터베이스에 저장된 정보를 상기 통신부로 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는 센서부(4)에서 측정한 값을 통신부로 전송하기 위해 통신 방식에 적합한 패킷 구조에 따른 자세 정보로 생성하고, 통신부를 통한 전송이 이루어지도록 한다.
아울러, 무선통신단말기 또는 무선게이트웨이로부터 수신된 요청의 종류에 따라 통신부에서의 통신 방식을 결정할 수 있다.
한편, 상기 센서부(4)는 압력센서(41) 및 기울기센서(42)를 포함하고, 상기 압력센서(41)는 중단부(2) 및 하단부(3)에 설치되어 사용자의 착석자세에 따른 체중에 의한 중단부(2) 및 하단부(3)에서의 압력을 측정하고, 상기 기울기센서(42)는 상단부(1)에 설치되어 사용자의 목 각도를 측정할 수 있다. 그리고 상기 상단부(1)는 저주파 마사지기로 구현될 수 있고, 상기 저주파 마사지기는 알림부(6) 역할을 수행할 수 있다.
상기 압력센서(41)는 압전소자로 이루어지거나 기타 다른 센서소자일 수 있다. 압전소자를 이용할 경우, 사용자의 착석 자세에 따른 압력에 따라 전압 신호가 생성된다. 압력에 따라 압전소자에서 생성된 전압신호의 세기로부터 압력을 산출할 수 있고, 이러한 원리를 이용하여 다수 분포된 압전소자에서 감지된 신호로부터 사용자의 착석 자세가 분석될 수 있다. 압전소자 외에 다른 압력센싱소자를 이용하는 경우에도 마찬가지로 감지된 다수의 신호로부터 사용자의 착석 자세가 분석될 수 있다. 또한, 압전소자를 이용하여 압력센서(41)를 구현하는 경우 별도의 전원공급이 없더라도 착석 자세에 따른 압력에 따라 전기신호가 생성될 수 있으며, 신호의 민감도나 증폭 등을 위해 전원부;를 더 포함할 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이 상기 하단부(3)에 설치된 압력센서(41)는 사용자가 착석하였는지 감지하고, 좌우로 몸을 기울여 앉거나 다리를 꼬게되어 몸이 한쪽으로 기울어지는 것을 감지할 수 있다.
이 경우, 용이하게 감지하기 위하여 하단부(3) 좌우 대칭으로 압력센서(41)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 중단부(2)에 설치된 압력센서(41)는 사용자의 등이 앞 또는 옆으로 기울어졌는지 감지할 수 있다.
상기 기울기센서(42)는 자이로센서 및 가속도센서로 이용될 수 있으며, 도 4에서 보는 바와 같이 사용자의 목 움직임에 따른 기울기를 측정할 수 있다.
이처럼 압력센서(41) 및 기울기센서(42) 중 하나 이상의 센서값이 기설정된 값범위를 벗어날 경우 알림부(6) 또는 무선통신단말기를 통해 사용자에게 실시간으로 알릴 수 있다.
도 5는 올바른 자세로 의자에 착석한 사용자의 모습을 나타낸 것으로, 모든 압력센서(41) 및 기울기센서(42)와 사용자의 몸이 접촉하고 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 자세교정 IoT 의자 시트와 통신하는 무선통신단말기에서 수행되는 자세교정 모니터링 방법은 상기 자세교정 IoT 의자 시트의 식별정보를 제공받는 단계; 상기 자세교정 IoT 의자 시트로부터 사용자의 자세 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 자세 데이터를 해석하여 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.
이 경우, 무선통신단말기는 복수개의 자세교정 IoT 의자 시트와 연결될 수 있다.
또 다른 실시예로는 상기 무선통신단말기를 애플리케이션 또는 웹페이지로 접속하여 사용자가 회원가입 및 로그인을 하고, 주변에 위치한 자세교정 IoT 의자 시트와 블루투스, 와이파이 또는 지그비 통신 방식으로 연결될 수 있다.
이 경우, 애플리케이션 또는 웹페이지에는 제품설명, 실시간 나의 자세, 금일 나의 자세 분석, 모드선택, 나의 정보 등의 메뉴가 생성될 수 있다.
상기 제품설명에는 자세교정 IoT 의자 시트의 설명서 및 사용법 등이 포함될 수 있다.
상기 금일 나의 자세 분석에는 올바른 자세 유지 시간 및 평균 시간 등이 기록될 수 있다.
상기 모드선택은 올바르지 못한 자세일 경우 알림설정 및 마사지모드 변경 등이 포함될 수 있다. 알림설정시 소리, 진동 또는 무음모드가 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 상단부
2 : 중단부
3 : 하단부
4 : 센서부
41 : 압력센서
42 : 기울기센서
6 : 알림부
7 : 결합부

Claims (6)

  1. 좌판 분리형 의자에 설치되는 자세교정 IoT 의자 시트에 있어서:
    사용자 목에 부착되는 소정의 형태로 이루어지는 상단부;
    상기 의자 등받이에 설치되는 중단부;
    상기 의자 둔부지지대에 설치되며 중단부 하측에 연결되는 하단부;
    상기 상단부, 중단부 또는 하단부에 센서가 설치되어 사용자의 자세를 측정하는 센서부;
    상기 센서부를 통해 측정된 사용자의 자세를 분석하는 제어부; 및
    상기 제어부가 분석한 사용자의 자세에 따라 사용자에게 피드백을 제공하는 알림부;를 포함하는 자세교정 IoT 의자 시트
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세에 대한 정보를 무선통신단말기로 송신하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 통신부는 와이파이 모듈, 지그비 모듈 또는 블루투스 모듈로 구현되는 것을 특징으로 하는 자세교정 IoT 의자 시트
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 센서부의 식별정보를 관리하고, 상기 식별정보를 통신부로 제공하는 것을 특징으로 하는 자세교정 IoT 의자 시트
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 압력센서 및 기울기센서를 포함하고,
    상기 압력센서는 중단부 및 하단부에 설치되어 사용자의 착석자세에 따른 압력을 측정하고,
    상기 기울기센서는 상단부에 설치되어 사용자의 목 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 자세교정 IoT 의자 시트
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상단부는 저주파 마사지기로 구현되는 것을 특징으로 하는 자세교정 IoT 의자 시트
  6. 청구항 2의 자세교정 IoT 의자 시트와 통신하는 무선통신단말기에서 수행되는 자세교정 모니터링 방법에 있어서:
    상기 자세교정 IoT 의자 시트의 식별정보를 제공받는 단계;
    상기 자세교정 IoT 의자 시트로부터 사용자의 자세 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 자세 데이터를 해석하여 표시하는 단계;를 포함하는 자세교정 모니터링 방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102191367B1 (ko) 2020-07-23 2020-12-15 김미조 신체의 바른 자세 및 척추질환 예방을 위한 자세교정 보조장치
KR20210115242A (ko) 2020-03-12 2021-09-27 한양대학교 에리카산학협력단 의자 부착용 앉은 자세 측정 장치

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