KR101189099B1 - 음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템 - Google Patents

음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템은 사용자가 음식물 섭취 시 발생하는 소리 및 음식물 섭취 시 사용자의 턱의 움직임을 측정하는 측정부와, 측정부가 측정한 음식물 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 이용하여 생성된 센싱 데이터를 외부 장치로 전송하는 통신부 및, 음식물의 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 측정하도록 측정부를 제어하며, 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통해 센싱 데이터를 생성한 후, 센싱 데이터를 외부로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하여, 음식물 섭취 측정장치에 의해 측정된 음식물 변별 데이터를 분석하여 음식물에 대한 정보를 웹 페이지에 표시함으로써, 원격지에서 섭취한 음식물을 쉽게 확인 할 수 있게 한다.

Description

음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템{Apparatus for measurement intaking food and monitoring system of intaking food using the same}
본 발명은 음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템에서 섭취한 음식물의 종류와 칼로리를 확인할 수 있는 기술에 관한 것이다.
현대 산업사회가 가속화 됨에 따라서, 현대인들은 바쁜 생활로 음식물을 제때 섭취하지 못해 각종 질병들을 안고 살아가고 있다. 또한, 음식물을 섭취한다 해도 우리나라 연령대별 평균 음식물 섭취 권장량을 올바르게 섭취하지 못하여 음식물 섭취에 있어서 불균형 문제가 발생하고 있다.
이와 더불어 최근에는 핵 가족화 및 노령화가 빠른 속도로 진행됨에 따라서 혼자 생활하는 독거 노인의 수가 늘어나고 있는데, 이에 따라 홀로 생활하는 독거 노인 및 환자(예를 들어, 당뇨병과 같이 음식물 섭취가 질병에 있어 직접적인 영향을 미치는 환자)들에 대한 관리 요구가 증가하고 있다. 그러나, 독거 노인 및 환자들은 대부분 건강 상태가 좋지 않아 언제 위급한 상황이 발생할지 모르는데도 불구하고, 균형 있는 음식물 섭취를 도울 수 있는 간병인이나 보호자가 없기 때문에 불균형한 음식물 섭취로 인해 건강 상태가 악화되고 있다.
따라서, 현대인들과 독거 노인 및 환자 들의 올바른 음식물 섭취를 관리할 수 있도록 하는 시스템에 대한 필요성이 요구된다.
본 발명의 실시예들은 사용자가 균형 있게 음식물을 섭취하고 있는지 여부를 확인하고, 섭취한 음식물의 종류 및 칼로리를 원격지에서 모니터링할 수 있는 음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시형태에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 음식물 섭취 측정장치는 사용자가 음식물 섭취 시 발생하는 소리 및 상기 음식물 섭취 시 상기 사용자의 턱의 움직임을 측정하는 측정부와, 상기 측정부가 측정한 음식물 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 이용하여 생성된 센싱 데이터를 외부 장치로 전송하는 통신부 및, 상기 음식물의 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 측정하도록 상기 측정부를 제어하며, 상기 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통해 센싱 데이터를 생성한 후, 상기 센싱 데이터를 외부로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 음식물 섭취 모니터링 시스템은 사용자가 음식물을 섭취할 시 발생하는 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통해 센싱 데이터를 생성하고, 상기 센싱 데이터를 외부로 전송하는 음식물 섭취 측정장치와, 상기 음식물 섭취 측정장치가 전송하는 상기 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터와 기 저장된 음식물 데이터를 비교하여, 사용자가 섭취한 음식물에 대한 음식물 섭취 정보를 생성하는 음식물 모니터링 장치 및 상기 음식물 섭취 측정장치가 전송하는 상기 센싱 데이터를 상기 음식물 모니터링 장치로 전달하는 게이트 웨이를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 현대인들과 독거 노인 및 환자들이 음식물을 섭취할 때 턱의 움직임 및 소리를 측정하는 음식물 섭취 측정장치를 구성하고, 음식물 섭취 측정장치에 의해 측정된 음식물 변별 데이터를 분석하여 현대인들과 독거 노인 및 환자들의 관리자에게 이들이 섭취한 음식물에 대한 정보를 웹 페이지에 표시함으로써, 원격지에서 현대인들과 독거 노인 및 환자들이 섭취한 음식물을 쉽게 확인할 수 있다.
그리고, 이들이 섭취한 음식물을 일, 주, 월 단위로 구분하고 이를 이용하여 음식물 데이터를 매트릭스로 작성함으로써, 일상생활에서 섭취하는 음식물의 종류 및 칼로리를 파악할 수 있고, 이를 기초로 하여 음식물 섭취 패턴을 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 음식물 섭취 측정장치와 음식물 섭취 모니터링 시스템 간의 네트워크 상태 등을 수시로 점검함으로써, 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치를 포함한 음식물 섭취 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치의 외부 모형을 도시한 도면이다.
도 4는 음식물 섭취 시 턱의 움직임에 대한 가속도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 음식물 섭취 모니터링 시스템에 구성되는 음식물 모니터링 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 음식물 데이터가 생성되는 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 음식물 데이터가 음식물 별로 분류되어 데이터 베이스에 저장된 도면이다.
도 8은 음식물 섭취 정보가 출력되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 SOM 방식 및 LVQ 방식에 의해 음식물 데이터가 분류되는 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 음식물 섭취 측정장치 및 이를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템에 대해 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치(100)를 이용한 음식물 섭취 모니터링 시스템(10)의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 음식물 섭취 모니터링 시스템(10)은 음식물 섭취 측정장치(100), 게이트 웨이(200) 및 음식물 모니터링 장치(300)를 포함한다.
상기 음식물 섭취 측정장치(100)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 착용한 사용자가 음식물을 섭취할 때 발생하는 소리 및 턱의 움직임을 측정하여 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 상기 센싱 데이터를 상기 게이트 웨이(200)로 전송한다.
상기 게이트 웨이(200)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)로부터 상기 사용자가 섭취한 음식물에 대한 센싱 데이터를 수신 받아 네트워크 망(210)을 통해 상기 음식물 모니터링 장치(300)로 전송한다.
상기 게이트 웨이(200)로는 편리하게 사용할 수 있고, 다양한 기능을 가진 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer), 미니보드 타입의 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistants) 등 다양한 기기를 이용할 수 있다.
또한, 상기 게이트 웨이(200)와 상기 음식물 모니터링 장치(300)를 연결하는 상기 네트워크 망(210)은 무선 인터넷 망, 이더넷 망, 케이블 망 또는 PSTN 망 등 다양한 네트워크 망으로 구성될 수 있다.
상기 음식물 모니터링 장치(300)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)로부터 전송된 센싱 데이터를 수신한 후, 이를 기반으로 상기 사용자가 섭취한 음식물을 파악한다.
예를 들어, 상기 음식물 모니터링 장치(300)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)로부터 수신한 상기 센싱 데이터를 상기 음식물 모니터링 장치(300)의 데이터 베이스에 저장되어 있는 음식물 데이터와 비교하여 사용자가 섭취한 음식물의 종류를 파악한다. 여기서, 음식물 데이터란, 각각의 음식물을 섭취할 시, 발생되는 소리와 턱의 움직임에 관한 데이터로써, 이후, 센싱 데이터와 비교 대상이 되어 사용자가 섭취한 음식물 정보를 파악할 수 있는 자료를 제공한다.
또한, 상기 음식물 모니터링 장치(300)는 웹 페이지를 통해 사용자 또는 사용자의 보호자가 원격에서 사용자가 섭취한 음식물의 패턴을 용이하게 파악할 수 있도록 한다.
다음은, 상기 음식물 섭취 측정 장치(100)에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 섭취 측정장치의 내부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 음식물 섭취 측정장치의 외부 형태를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 섭취 측정장치(100)는 측정부(110), 통신부(130), 전원부(150), 버튼부(170) 및 제어부(190)를 포함한다.
상기 음식물 섭취 측정장치(100)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 착용한 사용자가 음식물을 섭취할 때 발생하는 소리에 대한 정보와 턱의 움직임에 대한 정보를 상기 음식물 모니터링 장치(300)로 전송하여, 원격에서 상기 사용자가 섭취한 음식물을 파악할 수 있도록 하는 장치이다.
상기 음식물 섭취 측정장치(100)는 상기 사용자의 턱 관절과 귀 사이에 탈 부착이 가능한 형태의 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 음식물 섭취 측정장치(100)는 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자의 귀에 착용할 수 있는 형상으로 형성되고, 이때, 상기 측정부(110)가 움직이는 턱 관절과 귀 사이에 위치하도록 형성한다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서 상기 음식물 섭취 측정장치(100)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 사용자가 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 용이하게 부착할 수 있으며, 손쉽게 휴대할 수 있는 형상이면 바람직하다.
상기 측정부(110)는 소리 센서(102) 및 3축 가속도 센서(104)를 포함한다.
상기 측정부(110)는 상기 사용자가 음식물을 섭취할 때 발생하는 소리와 턱의 움직임 정도를 측정한다.
상기 소리 센서(102)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 착용한 사용자가 음식물을 섭취할 시 발생되는 소리를 측정하여 측정한 소리정보를 상기 제어부(190)로 전송한다. 이때, 상기 사용자가 섭취하는 음식물에 따라서 소리의 높낮이가 다르게 측정된다. 예를 들어, 음식물이 딱딱하여 밀도가 높은 음식물일 경우에는 음식물 섭취 시 발생되는 소리가 크기 때문에 상기 소리 센서(102)를 통해 측정되는 소리가 높게 측정된다. 반면에 음식물이 무르거나 밀도가 낮은 음식물일 경우에는 음식물 섭취 시 발생되는 소리가 작기 때문에 상기 소리 센서(102)를 통해 측정되는 소리가 낮게 측정된다.
이때, 상기 소리 센서(102)는 측정된 소리를 전기적인 신호로 만들 수 있는 통상적인 소리 센서로 구성될 수 있다. 예를 들면, 콘덴서 마이크와 다이나믹 마이크 등의 마이크로 구성될 수 있다.
상기 3축 가속도 센서(104)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 부착한 사용자의 턱의 움직임을 측정한다. 따라서, 턱의 움직임을 보다 더 잘 측정하기 위해서 상기 3축 가속도 센서(104)는 움직이는 턱의 관절과 대응되는 위치에 놓이도록 한다.
상기 3축 가속도 센서(104)는 3차원의 좌표를 이용하여 상기 사용자가 음식물을 섭취할 시 턱의 움직임을 측정하여, 상기 제어부(190)로 턱의 움직임 정보를 전송한다. 예를 들어, 상기 3축 가속도 센서(104)는 상기 사용자의 턱의 움직임을 X축, Y축 및 Z축의 3축 방향으로 측정하여, 움직이는 턱의 방향과 거리 및 가속도를 측정한다.
상기 3축 가속도 센서(104)를 이용한 턱의 움직임 측정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 통신부(130)는 상기 측정부(110)에서 측정된 음식물의 소리정보와 턱의 움직임 정보를 바탕으로 센싱 데이터를 생성한 후, 상기 센싱 데이터를 외부로 전송한다. 이때, 상기 센싱 데이터에는 상기 전원부(150)의 배터리 전압 레벨에 관한 정보도 포함될 수 있다.
상기 통신부(130)는 블루투스(Blue Tooth), 무선 랜(Wireless Local Area Network), UWB(Ultra Wide Band) 등의 근거리 무선 통신 수단을 이용할 수 있다.
상기 전원부(150)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100) 내의 각 구성 요소에 전원을 공급한다. 상기 전원부(150)로는 배터리(Battery)를 사용할 수 있는데, 이 경우 배터리의 상태를 수시로 점검하는 것이 중요하다.
즉, 배터리의 상태를 제대로 점검하지 못하면 상기 사용자에게 상기 음식물 섭취 측정장치(100) 자체가 무용지물이 될 수 있다.
특히, 사용자가 독거노인이나 환자들인 경우, 직접 배터리의 상태를 확인하여, 관리하는 것이 어려우므로, 상기 배터리를 교체하는 작업을 기대하기 어렵다.
따라서, 본 발명에서는 상기 전원부(150)의 배터리 전압 레벨 상태를 하기에서 언급할 상기 제어부(190)가 측정을 하여 원격지에서 상기 전원부(150)의 상태를 점검할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 버튼부(170)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)의 작동을 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 한다.
만약, 상기 사용자가 상기 버튼부(170)를 온 상태로 설정하게 되면, 이에 따라 동작 신호가 발생되고, 상기 동작 신호에 의해 상기 제어부(190)가 상기 측정부(110)의 센서들을 작동시켜, 상기 사용자가 섭취한 음식물에 대한 소리와 턱의 움직임을 측정한다.
이와 반대로 상기 사용자가 상기 버튼부(170)를 오프 상태로 설정하게 되면, 이에 따라 정지 신호가 발생되고, 상기 정지 신호에 의해 상기 제어부(190)가 상기 측정부(110)의 센서들의 동작을 정지시킨다.
이와 같이, 상기 버튼부(170)를 구비함으로써, 상기 사용자가 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 작동시키지 않고 단순히 착용만 하는 경우, 상기 사용자의 턱 움직임으로 인해 작동되는 상기 측정부(110)의 센서들의 오작동을 막을 수 있다. 또한, 상기 버튼부(170)를 구비함으로써, 상기 사용자가 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 이용할 때에만 상기 음식물 섭취 측정장치(100)를 작동시켜, 불필요한 전력 낭비를 막을 수 있다.
상기 버튼부(170)는 일반적으로 장치의 동작을 온/오프 할 수 있는 수동의 스위치로 형성될 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)에 구성된 각 구성 요소를 제어하는데, 먼저 사용자가 상기 버튼부(170)를 온 시켜 동작신호를 발생시키면, 상기 사용자가 음식물을 섭취할 때 발생하는 소리와 턱의 움직임을 측정하도록 상기 측정부(110)를 제어한다.
상기 제어부(190)는 상기 측정부(110)가 측정한 음식물에 대한 소리정보 및 턱 움직임정보를 바탕으로 센싱 데이터를 생성한다. 이후, 상기 센싱 데이터를 상기 게이트 웨이(200)로 전송하도록 상기 통신부(130)를 제어한다.
이때, 상기 제어부(190)는 상기 전원부(150)의 배터리 전압 레벨을 측정한 후, 상기 센싱 데이터에 배터리 전압 레벨에 관한 데이터를 포함시킬 수 있다.
다음은, 상기 음식물 섭취 측정장치(100)에 의해 측정되는 턱의 가속도에 대해 설명한다.
도 4는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)에 의해 측정된 턱의 가속도를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 턱의 움직임에 대한 가속도 그래프로, X축(가로축)에 나타난 수치는 시간(단위:초 단위의 시간)을 나타내며, Y축(세로축)에 나타난 수치는 상기 사용자의 움직이는 턱의 거리를 나타낸다.
여기서, 파란색의 X축, 붉은색의 Y축 및 연두색의 Z축은 각각 턱의 X축, Y축, Z축의 움직임을 나타낸 것으로, 약 0.48 내지 2.88의 시간대에서 턱의 움직임 변화가 큼을 알 수 있다.
이때, 각 X축, Y축, Z축 별로 턱이 움직인 거리 및 시간을 알 수 있으므로, 턱의 움직임 정도(예를 들어, 턱의 속도 및 가속도)를 파악할 수 있게 된다.
다음은, 상기 게이트 웨이(200)를 통해 상기 음식물 섭취 측정장치(100)로부터 음식물에 대한 정보를 수신하는 음식물 모니터링 장치(300)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 상기 음식물 섭취 모니터링 시스템(10)에서 음식물 모니터링 장치(300)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 상기 음식물 모니터링 장치(300)는 통신부(310), 데이터 베이스(330), 표시부(350), 웹서버(370) 및 제어부(390)를 포함한다.
상기 통신부(310)는 상기 네트워크 망(210)을 통해 상기 게이트 웨이(200)로부터 상기 센싱 데이터를 수신하여, 상기 제어부(390)로 전달한다.
상기 데이터 베이스(330)는 상기 통신부(310)로부터 수신된 상기 센싱 데이터 및 음식물 데이터를 저장한다. 여기서, 음식물 데이터란, 각각의 음식물을 섭취할 시, 발생되는 소리와 턱의 움직임에 관해 사전에 측정한 데이터 및 해당 음식물의 칼로리 정보를 포함하는 데이터로써, 상기 센싱 데이터와 비교 대상이 되어 사용자가 섭취한 음식물 정보를 파악할 수 있는 자료를 제공한다.
그리고, 상기 데이터 베이스(330)는 사용자를 분류하기 위해 사용자 별로 인적 정보(예를 들면, 이름, 주민등록번호, 아이디, 패스워드, 이메일 주소, 모바일폰 번호)를 저장할 수 있다.
상기 표시부(350)는 상기 제어부(390)의 제어에 따라 음식물 종류 및 칼로리에 대한 정보를 포함하는 음식물 섭취 정보를 화면에 디스플레이 한다. 여기서, 상기 음식물 섭취 정보는 상기 제어부(390)로 수신된 센싱 데이터와 상기 데이터 베이스(330)에 저장된 음식물 데이터를 비교 분석하여 나온 결과로써, 사용자가 섭취한 음식물에 대한 정보이다.
이때, 관리자에게 보여지는 음식물 섭취 정보는 일, 주, 월 단위로 각각 나타낼 수 있는데 이때, 섭취한 음식물의 종류와 이에 따른 칼로리를 함께 나타낼 수 있다.
또한, 상기 표시부(350)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)의 배터리 전압 레벨을 함께 표시해 줄 수 있다. 따라서, 원격으로 상기 음식물 모니터링 장치(300)를 통해 상기 음식물 섭취 측정장치(100)의 전압레벨을 확인할 수 있다.
상기 웹서버(370)는 사용자의 인증을 수행하여, 정당한 권한이 있는 사용자에게 음식물 섭취 정보를 제공하는데, 이때, 상기 음식물 섭취 정보를 웹 페이지로 구성하여 제공할 수 있다. 웹 페이지에는 음식물을 섭취한 날짜 테이블, 섭취한 음식물 종류 테이블, 음식물에 따른 칼로리 테이블 등으로 구성될 수 있으며, 상기 날짜 테이블은 상기 사용자의 선택에 따라서 일, 주, 월 단위로 구성될 수도 있다.
상기 제어부(390)는 상기 음식물 모니터링 장치(300)의 각 구성 요소를 제어하며, 상기 데이터 베이스(330)에 저장된 음식물 데이터 및 상기 음식물 섭취 측정장치(100)로부터 수신한 센싱 데이터를 토대로 사용자가 섭취한 음식물에 대한 음식물 섭취 정보를 출력하도록 제어한다.
즉, 상기 제어부(390)는 상기 센싱 데이터와 상기 음식물 데이터를 비교하여 상기 센싱 데이터에 대응하는 음식물 종류 및 칼로리 정보와 같은 음식물 섭취 정보를 생성한다.
상기 제어부(390)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100))가 전송하는 상기 센싱 데이터를 상기 통신부(310)가 수신하도록 제어하며, 수신된 상기 센싱 데이터를 상기 데이터 베이스(330)에 저장하도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(390)는 음식물 섭취 정보를 화면에 표시하도록 상기 표시부(350)를 제어하며, 사용자 인증을 수행한 사용자가 음식물 에 대한 정보를 요청할 시 웹 페이지를 통해 상기 음식물 섭취 정보를 제공하도록 상기 웹 서버(370)를 제어한다.
다음은, 사용자가 섭취한 음식물 섭취 정보를 출력하는 과정에 대해 설명한다.
도 6은 상기 음식물 모니터링 장치(300)에 사전에 음식물 데이터가 생성되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 음식물 별로 음식물을 섭취할 시 발생하는 소리 및 턱의 움직임을 각각 측정한 후, 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통합하여 각각의 음식물 별로 음식물 데이터를 생성한다.
이후, 음식물 별로 음식물 데이터가 생성되면, 상기 음식물 데이터를 상기 데이터 베이스(330)에 저장한다.
도 7은 상기 데이터 베이스(330)에 음식물 데이터가 저장되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 음식물 소리정보 및 턱 움직임 정보를 포함하는 음식물 데이터를 상기 데이터 베이스(330)에 저장한다.
상기 데이터 베이스(330)에는 음식물 별로 하나 이상의 음식물 데이터가 저장된다. 이때, 각각의 음식물마다 하나 이상의 음식물 데이터가 저장되는데, 이는 같은 종류의 음식물일지라도 음식물 섭취 시 발생되는 소리와 가속도가 다를 수 있기 때문이다. 상기 음식물 데이터는 이후, 센싱 데이터와 비교되어, 사용자가 섭취한 음식물에 대한 정보를 파악할 수 있는 자료가 된다.
즉, 상기 음식물 모니터링 장치(300)는 상기 센싱 데이터와 음식물 데이터를 비교한 후, 센싱 데이터와 가장 유사한 음식물 데이터를 추출하고, 해당 음식물 데이터에 대응하는 음식물 종류와 칼로리 정보를 추출하여 음식물 섭취 정보를 생성한다.
다음은, 음식물 데이터를 바탕으로 음식물 섭취 정보를 출력하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 상기 제어부(390)가 음식물 섭취 정보를 출력하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 데이터 베이스(330)에 음식물 데이터가 저장되어 있고, 음식물 데이터는 자기조직화 형상지도(Self-Organizing feature Maps: 이하, “SOM”이라 한다.) 방식 및 지도학습 신경회로망(Learning Vector Quantization: 이하, "LVQ"라 한다.) 방식을 이용하여, 음식물 별로 그룹화된다.
이후, 상기 음식물 모니터링 장치(300)로 센싱 데이터가 수신되면, 상기 제어부(390)는 음식물 데이터와 비교 분석하여 사용자가 섭취한 음식물 섭취 정보를 출력한다.
다음은, 음식물 섭취 정보를 출력하기 위해, 음식물 데이터를 분류하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 9는 SOM 방식에 의해 음식물 데이터를 1차적으로 분류한 도면이다.
도 9를 참조하면, 유사한 음식물 데이터 별로 그룹화되어 있고, 각각의 그룹에는 분류 값이 설정되어, 분류 값과 대응되는 음식물이 매핑(mapping)된다.
여기서, 그룹화란, 입력된 음식물 데이터에서 각각의 개체들을 다양한 특성의 유사성을 바탕으로 동질적인 몇 개의 그룹으로 분류하는 방법이다. 이러한 그룹화의 바람직한 결과는 같은 그룹에 속한 개체들끼리는 서로 각각 밀접한 유사성이 있으며, 서로 다른 그룹에 속한 개체들 사이에는 상대적으로 비유사성이 존재해야 한다.
상기와 같이, 음식물 데이터를 종류별로 그룹화한 다음, 그룹화된 음식물 데이터의 경계를 더욱 더 미세하게 조정하기 위해, LVQ 방식을 이용한다.
도 10은 LVQ 방식에 의해 음식물 데이터를 2차적으로 분류한 도면이다.
도 10을 참조하면, 그룹화된 음식물 데이터들은 LVQ 방식에 의해 경계를 미세하게 분류할 수 있다.
상기와 같이, 음식물 데이터는 SOM 방식 및 LVQ 방식에 의해 같은 종류의 음식물 별로 분류되어 그룹화되는데, 이때, SOM 방식 및 LVQ 방식은 통상적으로 정보 추출프로그램에서 이용하는 공지된 기술이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이후, 음식물 데이터가 음식물의 종류에 따라 그룹화되면, 상기 제어부(390)는 상기 음식물 섭취 측정장치(100)에 의해 생성된 센싱 데이터와 상기 데이터 베이스(330)에 저장된 음식물 데이터를 비교하여, 사용자가 섭취한 음식물 섭취 정보(예를 들어, 음식물의 종류 및 칼로리)를 파악한다.
이와 같이, 상기 음식물 측정장치에 의해 사용자가 섭취한 음식물에 대한 센싱 데이터를 생성하고, 센싱 데이터와 음식물 데이터를 비교함으로써, 원격에서 사용자가 섭취한 음식물에 대한 정보를 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 사용자 별로 섭취한 음식물을 일, 주, 월 단위로 구분하고 이를 이용하여 음식물 데이터를 웹 페이지로 구성하여 나타냄으로써, 일상생활에서 섭취하는 음식물 패턴을 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 음식물 섭취 측정장치와 음식물 섭취 모니터링 시스템 간의 네트워크 상태 등을 수시로 점검함으로써, 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 음식물 섭취 모니터링 시스템
100 : 음식물 섭취 측정 장치 110 : 측정부
130 : 통신부 150 : 전원부
170 : 버튼부 190 : 제어부
200 : 게이트 웨이 300 : 음식물 모니터링 장치
310 : 통신부 330 : 데이터 베이스
350 : 표시부 370 : 웹 서버
390 : 제어부

Claims (9)

  1. 사용자가 음식물 섭취 시 발생하는 소리 및 상기 음식물 섭취 시 상기 사용자의 턱의 움직임을 측정하는 측정부;
    상기 측정부가 측정한 음식물 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 이용하여 생성된 센싱 데이터를 음식물 모니터링 장치로 전송하는 통신부; 및,
    상기 음식물의 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 측정하도록 상기 측정부를 제어하며, 상기 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통해 센싱 데이터를 생성한 후, 상기 센싱 데이터를 상기 음식물 모니터링 장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는, 음식물 섭취 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음식물 섭취 측정장치는,
    상기 사용자의 턱 관절과 귀 사이에 착용이 가능한 형상으로 형성되고,
    상기 측정부는,
    상기 사용자의 턱 관절과 대응하는 위치에 구성되도록 형성되는, 음식물 섭취 측정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 음식물 섭취 측정장치는,
    상기 각 구성요소에 전력을 공급하는 전원부; 및,
    상기 음식물 섭취 측정장치를 선택적으로 작동시킬 수 있는 버튼부를 더 포함하는, 음식물 섭취 측정장치.
  4. 사용자가 음식물을 섭취할 시 발생하는 소리 정보 및 턱의 움직임 정보를 통해 센싱 데이터를 생성하고, 상기 센싱 데이터를 외부로 전송하는 음식물 섭취 측정장치;
    상기 음식물 섭취 측정장치가 전송하는 상기 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터와 기 저장된 음식물 데이터를 비교하여, 사용자가 섭취한 음식물에 대한 음식물 섭취 정보를 생성하는 음식물 모니터링 장치; 및
    상기 음식물 섭취 측정장치가 전송하는 상기 센싱 데이터를 상기 음식물 모니터링 장치로 전달하는 게이트 웨이를 포함하여 이루어지는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 음식물 섭취 정보는,
    상기 사용자가 섭취한 음식물의 종류와 상기 음식물의 칼로리 정보를 포함하는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 음식물 모니터링 장치는,
    상기 음식물 섭취 측정장치로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 통신부;
    수신한 상기 센싱 데이터 및 음식물 데이터를 저장하는 데이터 베이스;
    상기 사용자가 섭취한 음식물에 대한 음식물 섭취 정보를 화면에 표시하는 표시부; 및,
    상기 센싱 데이터를 수신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 센싱 데이터 및 음식물 데이터를 저장하도록 상기 데이터 베이스를 제어하며, 상기 음식물 섭취 정보를 화면에 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 음식물 모니터링 장치는,
    상기 음식물 섭취 정보를 웹 페이지에 표시하는 웹 서버를 더 포함하는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 웹 서버는,
    사용자 별로 상기 음식물 섭취 정보를 일, 주, 월 단위로 구성하여, 웹 페이지에 표시하는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사전에 각 음식물 별로 음식물 데이터를 측정하고, 상기 측정한 음식물 데이터를 SOM(Self-Organizing feature Maps) 방식 및 LVQ(Learning Vector Quantization) 방식을 이용하여 분류한 후, 상기 데이터 베이스에 저장하는, 음식물 섭취 모니터링 시스템.
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