KR101419430B1 - 스마트 스트레스 큐어장치 및 방법 - Google Patents

스마트 스트레스 큐어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 종래의 스트레스 진단장치가 모니터 따로, 진단장치 따로, 제어장치 따로 설치되어 있어서 부피가 크고, 무거워서, 특정 장소 이외에는 설치가 힘든 문제점과, 사용자의 심전도 및 피부전기반응에 나타나는 1차적인 수치만을 가지고 진단하기 때문에, 정확한 스트레스 측정이 어렵고, 무엇보다, 스트레스 진단만 할 뿐, 현장에서 바로 스트레스를 큐어(Cure) 할 수 있는 장치가 없는 문제점을 개선하고자, 진단기본체(100), 스트레스측정센서부(200), 터치스크린부(300), 카메라부(400), 프린터부(500), 스트레스 큐어제어부(600)로 구성됨으로서, 하나의 장치에 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부, 스트레스 큐어제어부를 모듈화시킬 수 있어, 슬림하고 가볍게 제작할 수 있고, 현장에서 바로 스트레스 진단과 동시에 큐어(Cure)를 병행시킬 수 있으며, 1차 스트레스 측정값과, 2차 얼굴스트레스 분석값을 통해 기존보다 80% 향상된 스트레스 수치값을 제공할 수 있고, 2~5분간의 스트레스 측정시, 화면상에 광고화면 노출과 동시에 상품구매를 유도시킴으로서, 광고홍보를 통한 전자상거래 활성화와, 이에 따른 광고수익료 소득을 보장할 수 있는 스마트 스트레스 큐어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

스마트 스트레스 큐어장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF SMART STRESS CURE}
본 발명에서는 현장에서 바로 스트레스 진단과 동시에 큐어(Cure)를 병행시킬 수 있고, 2~5분간의 스트레스 측정시, 화면상에 광고화면 노출과 동시에 상품구매를 유도시킬 수 있는 스마트 스트레스 큐어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스트레스(Stress)란 내적으로 긴장감을 느끼게 하는 것으로서, 마음의 안정이나 다른 사람과 함께 지내는데 있어서 큰 불편을 주는 신체적, 정신적인 긴장 또는 그러한 긴장을 유발하는 것이다.
즉, 즐거운 것이든 즐겁지 않은 것이든 신체 기관에 어떤 부담을 주는 압박감으로 인하여 비특징적인 신체 반응이 일어나는 것을 말한다.
즉, 신체의 각 부분이 스트레스에 대한 정보를 두뇌에 알리면, 두뇌에 있는 시상하부가 민감하게 반응을 하며, 시상하부에서 방출되는 피질자극방출요인은 뇌하수체에 보내져서 부신피질(Adrenal cortex)자극호르몬과 갑상선자극호르몬을 내보내게 된다.
스트레스는 손과 발의 피부에도 자극을 주는데, 손바닥과 발바닥에 가장 많이 분포하는 에크린(Eccrine) 땀샘은 심리적인 자극이나 감각적인 자극에 강하게 반응한다. 상기 에크린 땀샘은 교감신경계의 활동에 의해 직접적인 영향을 받고 피부전기반응(EDA)은 교감신경계의 활동과 연관성이 있다.
이처럼, 외부의 일시적인 스트레스에 대한 신체 반응은 자연스런 현상이지만, 스트레스에 대한 신체 반응이 오랫동안 지속될 경우에는 인체에 치명적인 손상을 유발시키게 된다.
이에 따라, 일반인들의 건강에 대한 관심이 높아지면서 언제 어디서나 자신의 스트레스 상태를 점검해보고자 하는 욕구가 높아짐에 따라 개인이 소지한 장치를 사용하여 사용자가 간편하게 스트레스 상태를 측정하고자 하는 필요성이 요구되었다.
그러나, 종래의 스트레스 진단장치는 모니터 따로, 진단장치 따로, 제어장치 따로 설치되어 있어서 부피가 크고, 무거워서, 특정 장소 이외에는 설치가 힘든 문제점이 있었다.
또한, 종래의 스트레스 진단장치는 사용자의 심전도 및 피부전기반응에 나타나는 1차적인 수치만을 가지고 진단하기 때문에, 정확한 스트레스 측정이 어렵고, 무엇보다, 스트레스 진단만 할 뿐, 현장에서 바로 스트레스를 큐어(Cure) 할 수 있는 장치가 없는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2005-0103354호
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 하나의 장치에 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부, 스트레스 큐어제어부를 모듈화시킬 수 있어, 슬림하고 가볍게 제작할 수 있고, 현장에서 바로 스트레스 진단과 동시에 큐어(Cure)를 병행시킬 수 있으며, 1차 스트레스 측정값과, 2차 얼굴스트레스 분석값을 통해 정확한 스트레스 수치값을 제공할 수 있고, 2~5분간의 스트레스 측정시, 화면상에 광고화면 노출과 동시에 상품구매를 유도시킬 수 있는 스마트 스트레스 큐어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치는
박스형상으로 이루어져 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 진단기본체(100)와,
진단기본체의 정면방향에 일측에 위치되어, 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정하는 스트레스측정센서부(200)와,
스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시키는 터치스크린부(300)와,
터치스크린부의 상단 중앙 일측에 위치되어, 사용자의 얼굴을 촬영시키는 카메라부(400)와,
진단기본체의 상단 내부방향에 위치되어, 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시키는 프린터부(500)와,
상기 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시킨 후, 스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 스트레스 큐어제어부(600)로 구성됨으로서 달성된다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어방법은
스트레스측정센서부를 통해 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정하는 단계(S10)와,
터치스크린부를 통해 스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시키는 단계(S20)와,
카메라부를 통해 사용자의 얼굴을 촬영시키는 단계(S30)와,
프린터부를 통해 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시키는 단계(S40)와,
스트레스 큐어제어부를 통해 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시키는 단계(S50)와,
스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 단계(S60)로 이루어짐으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 슬림하고 가볍게 제작할 수 있어 사용자가 시간과 장소에 상관없이 자신의 스트레스 상태를 간편하게 점검할 수 있는 이점이 있고, 현장에서 바로 스트레스 진단과 동시에 큐어(Cure)를 병행시킬 수 있어, 병원 뿐만 아니라, 은행, 관공서, 가정용으로 사용범위를 확장시킬 수 있으며, 1차 스트레스 측정값과, 2차 얼굴스트레스 분석값을 통해 기존보다 80% 향상된 스트레스 수치값을 제공할 수 있고, 2~5분간의 스트레스 측정시, 화면상에 광고화면 노출과 동시에 상품구매를 유도시킴으로서, 광고홍보를 통한 전자상거래 활성화와, 이에 따른 광고수익료 소득을 보장할 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 스트레스측정센서부의 구성요소를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 AAM(Active Appearance Model)형 얼굴검출알고리즘엔진부(410)의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 프린터부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 얼굴스트레스분석알고리즘엔진부(610)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 마커설정부(611)의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 스트레스 큐어제어부(630)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 광고화면제어부(640)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어방법의 동작과정을 도시한 순서도,
도 13은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치의 구성요소를 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 회원로그인하는 과정을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 사용자 기본정보를 입력시키고, 로그인시키는 과정을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 스트레스측정센서부를 통해 스트레스 상태를 측정하는 중 터치스크린부상에 광고화면을 노출시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 심박수 분석 결과값과 스트레스 분석 결과값을 표출시킨 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 스트레스 및 혈관건강검사결과의 최종화면을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 터치스크린상에 웃음을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 웃음으로 스트레스 수치를 떨어뜨리는 웃음큐어부(631)를 구동시켜 스트레스를 큐어시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 20은 본 발명에 따른 터치스크린상에 눈물을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 눈물로 스트레스 수치를 떨어뜨리는 눈물큐어부(632)를 구동시켜 스트레스를 큐어시키는 것을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 진단기본체(100), 스트레스측정센서부(200), 터치스크린부(300), 카메라부(400), 프린터부(500), 스트레스 큐어제어부(600)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 진단기본체(100)에 관해 설명한다.
상기 진단기본체(100)는 박스형상으로 이루어져 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 평면도상에서 봤을 때, "ㄱ"자 형상으로 형성되어, 하나의 장치에 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부, 스트레스 큐어제어부가 모듈화되어 구성된다.
즉, 정면방향 일측에 터치스크린부가 수직방향으로 직립된 구조로 형성되고,터치스크린부 상단 중앙일측에 카메라부가 형성되며, 터치스크린부 일측면에 스트레스측정제어부가 형성되고, 터치스크린부의 상단 표면 일측에 프린터부가 형성되며, 내부공간 일측에 스트레스 큐어제어부와, 전원공급부, 방열팬이 형성되어 구성된다.
상기 진단기 본체는 내구성이 강하고, 방열성이 우수한 Al합금 재질로 이루어진다.
다음으로, 본 발명에 따른 스트레스측정센서부(200)에 관해 설명한다.
상기 스트레스측정센서부(200)는 진단기본체의 정면방향에 일측에 위치되어, 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정하는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 광송신부(210), 광수신부(220), 센서제어부(230)로 구성된다.
상기 광송신부(210)는 적외선파장과 자외선 파장의 서로 다른 두개의 파장으로 이루어진 광원을 광수신부쪽으로 송신시키는 역할을 한다.
이는 500~700nm 적외선파장과 750~950nm 자외선파장으로 이루어진 LED 광원이 구성된다.
상기 광수신부(220)는 광송신부로부터 송신된 광원의 광량을 감지하는 역할을 한다.
이는 앱소빙 다이오드(Absorbing Diode)로 구성된다.
상기 센서제어부(230)는 광수신부로부터 감지된 적외선 파장과 자외선파장의 광흡수도에 의해 얻어진 맥동성분의 비를 이용하여 혈중 산소포화도를 연산시킨 후, 연산시킨 혈중 산소포화도에 의해 스트레스 측정값을 연산하여 스트레스 큐어제어부(600)로 전송시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 스트레스측정센서부에서 측정되는 혈액속의 산소포화도는 산소와 결합한 산화헤모글로빈(HbO2)과 산소와 결합하지 않은 헤모글로빈(Hb)의 비율 Hbo2(FeO2+Hb)을 변수로 하여 구한다.
즉, 동맥혈에 산소가 얼마나 잘 공급되는 가를 나타내는 것으로 주로 응급실에서 환자의 상태를 모니터하는데 필수적인 측정항목이다.
산소 포화도 측정은 두가지 파장을 사용한다. 500~700nm를 갖는 적외선파장에서는 Hb의 흡수도가 크고, 750~950nm를 갖는 자외서파장에서는 HbO2의 흡수도가 큰 특징을 가진다.
산소 포화도를 얻기 위해서 필요한 부분은 심장의 수축이완 작용에 의해 영향받는 동맥혈에서의 맥동성분(AC)이며 최대치와 최소치를 갖는 값으로 나타난다.
이 맥동성분을 제외한 직류성분(DC)은 조직에서의 흡수도를 나타내며 맥동성분을 정규화하는데 사용된다.
다음으로, 본 발명에 따른 터치스크린부(300)에 관해 설명한다.
상기 터치스크린부(300)는 스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시키는 역할을 한다.
이는 강화유리 윈도우 기판에 블랙컬러 또는 화이트컬러를 가지는 BM(Black matrix)이 형성되고, BM 상부에 금속배선이 형성되며, 액티브(Active) 영역에 투명 전도성 물질(ITO: Indium Tin Oxide)과 절연 물질을 이용하여 터치센서가 형성되어 구성된다.
상기 스트레스 측정값은 평균심박수, 이상심박수, 심박변이도 파형, 교감신경과 부교감신경의 균형상태를 포함하여 이루어진다.
상기 스트레스 수치값은 신체적 스트레스, 정신적 스트레스, 스트레스 대처능력, 스트레스 점수, 혈관단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 터치스크린부는 테두리 둘레 일측에 인체감지센서가 포함되어 구성된다.
상기 인체감지센서는 박스형본체 측면 일측에 연결되어 주변기기를 사용하는 사용자의 움직임을 감지하는 역할을 한다.
이는 인체에서 나오는 적외선(대략 파장5um~14um)이 외부의 네모난 창(파장만 투과시킴)을 통과하여 내부의 초전형물질(평상시에 자발분극되어 있으며 적외선에 의해서 분극의 정도가 바뀜)에 닿으면 신호가 전압으로 출력이 되도록 구성된다.
즉, 3개의 다리로 구성되고, 각핀은 (+)핀, (-)핀, 신호(signal)핀으로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 카메라부(400)에 관해 설명한다.
상기 카메라부(400)는 터치스크린부의 상단 중앙 일측에 위치되어, 사용자의 얼굴을 촬영시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, PCA(Principal Component Analysis)를 기반으로 객체의 형태(shape)와 질감(texture) 정보에 대한 통계적 모델을 통해 눈, 눈썹, 코, 입에 관한 얼굴의 표정을 시간대별로 추출해내는 AAM(Active Appearance Model)형 얼굴검출알고리즘엔진부(410)가 포함되어 구성된다.
상기 객체의 형태(shape)와 질감(texture) 정보에 대한 통계적 모델은 도 에서 도시한 바와 같이, 얼굴 형태를 나타내는 모델과 얼굴의 질감 정보를 나타내는 모델로 구성된다.
상기 얼굴 형태를 나타내는 모델(s)은 다음의 수학식 1과 같이 눈, 눈썹, 코, 입에 관한 얼굴 특징점의 평균과 얼굴 형태를 나타내는 기저(basis)들에 대한 계수(coefficient) 파라미터들로 구성된다.
Figure 112014041506746-pat00001
여기서,
Figure 112014041506746-pat00002
는 얼굴 형태를 나타내는 모델의 평균을 나타내며, c는 기저들을 나타낸다.
상기 얼굴의 질감정보를 나타내는 모델(A)은 다음의 수학식 2와 같이, 얼굴의 픽셀 값을 나타내는 RGB값들의 평균과 얼굴의 질감 정보를 나타내는 기저들의 계수 파라미터들로 구성된다.
Figure 112014041506746-pat00003
여기서,
Figure 112014041506746-pat00004
는 얼굴의 질감정보를 나타내는 모델의 평균을 나타내며,
Figure 112014041506746-pat00005
는 계수 파라미터를 나타낸다.
그리고, 카메라부를 통해 촬영한 사용자의 얼굴 영상이 입력되면, 아다부스트(Adaboost) 알고리즘엔진부를 이용하여 얼굴 영역을 검출한 후, 검출한 얼굴 영역으로부터 사람 얼굴의 형태학적 사전 지식(prior knowledge)을 이용하여 눈, 눈썹, 코, 입 후보 영역을 선택한다.
선택한 후보 영역 내에서 눈, 눈썹, 코, 입의 중심 좌표값을 검출하여 얼굴표정의 초기값으로 검출하여 얼굴표정의 정확도를 향상시킨다.
여기서, 얼굴표정의 정확도는 다음과 같은 과정을 거치게 된다.
즉, 눈, 눈썹, 코, 입의 초기 관심 영역(ROI, Region of Interest)을 지정한 후 관심 영역 내에서 캔니(Canny) 경계 검출 방법을 이용하여 눈, 눈썹, 코, 입의 양 끝점을 추출한다.
추출된 양 끝점을 기반으로 관심 영역을 재지정하고, 눈, 눈썹, 코, 입의 컬러 정보를 이용하여 눈, 눈썹, 코, 입의 윤곽선을 추출하고, 이를 기반으로 정확한 눈, 눈썹, 코, 입의 경계를 검출한다.
이때, 검출된 눈, 눈썹, 코, 입에 관한 얼굴의 표정을 시간대별로 추출해내어 메모리부에 저장시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 프린터부(500)에 관해 설명한다.
상기 프린터부(500)는 진단기본체의 상단 내부방향에 위치되어, 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시키는 역할을 한다.
이는 사각박스형상의 포드 프린터(Pod Printer)로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스트레스 큐어제어부(600)에 관해 설명한다.
상기 스트레스 큐어제어부(600)는 상기 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시킨 후, 스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 얼굴스트레스분석알고리즘엔진부(610), 스트레스 수치연산제어부(620), 스트레스 큐어제어부(630)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 얼굴스트레스분석알고리즘엔진부(610)에 관해 설명한다.
상기 얼굴스트레스분석알고리즘엔진부(610)는 카메라부로부터 전송된 사용자 얼굴표정데이터를 입력받아 얼굴표정데이터의 미동변화에 따라 나타나는 근육이완을 분석하여 얼굴스트레스를 분석시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 마커설정부(611), 마커거리연산부(612)로 구성된다.
상기 마커설정부(611)는 얼굴표정데이터 중 눈, 눈썹, 코, 입 주위에 마커를 설정시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 눈썹과 눈썹사이에 제1마커와 제2마커를 설정시키고, 좌측눈에 제3 마커를 설정시키며, 우측눈에 제4 마커를 설정시키고, 좌측 코구멍 상단주위에 제5 마커를 설정시키며, 우측 코구멍 상단주위에 제6 마커를 설정시키고, 좌측 광대뼈 주위에 제7 마커를 설정시키며, 우측 광대뼈 주위에 제8 마커를 설정시키고, 좌측 코구멍 측면일측에 제9 마커를 설정시키며, 우측 코구멍 측면일측에 제10 마커를 설정시키고, 입 주위에 십자형상으로 제11,12,13,14 마커를 설정시킨다.
상기 마커거리연산부(612)는 시간대별로 추출해낸 얼굴표정데이터를 눈, 눈썹, 코, 입 구간별로 설정시킨 후, 각 마커간의 거리를 연산해서 표정근의 수축과 이완을 측정하는 역할을 한다.
이는 유클리디안 거리 공식을 활용해서 연산한다.
여기서, 표정근의 수축과 이완을 측정하는 이유는 스트레스와 이완감성을 대변하기 때문이다.
즉, 스트레스라는 감성을 사람들이 느끼게 되면, 얼굴의 표정근이 긴장을 하게 되고 미세하게 떨림이 발생하는데 이때 얼굴의 표정근이 수축하는 경향을 보이게 된다.
또한, 이완이라는 감성을 사람들이 느끼게 되면, 얼굴의 표정근이 평상시와 동일하거나, 이완되는 경향을 보이게 된다.
따라서, 본 발명에서는 스트레스와 이완일 상태에서를 하나의 얼굴스트레스 분석값으로 정하고, 그 얼굴스트레스 분석값에 따라 얼굴에 나타나는 스트레스와 이완을 판별하게 된다.
얼굴스트레스 분석값은 얼굴의 표정근이 수축하고 떨림이 발생하기 때문에, 레퍼런스 상태 대비 얼굴의 표정근의 변화량이 감소하게 되면, 그 상태를 스트레스라고 판별하게 된다.
또한, 얼굴스트레스 분석값은 얼굴의 표정근이 이완되거나 변화가 없기 때문에, 레퍼런스 상태 대비 얼굴의 표정근의 변화량이 동일하거나 증가하게 되면 그 상태를 이완이라고 판별하게 된다.
여기서, 스트레스와 이완을 얼굴스트레스 분석값을 통해 판별하는 이유는 자극에 대한 명확한 차이를 확인시켜주기 위함이다.
이처럼, 본 발명에서는 마커설정부(611), 마커거리연산부(612)를 통해 얼굴표정데이터의 미동변화에 따라 나타나는 근육이완을 분석하여 얼굴스트레스를 분석시킨다.
둘째, 본 발명에 따른 스트레스 수치연산제어부(620)에 관해 설명한다.
상기 스트레스 수치연산제어부(620)는 얼굴스트레스 분석값에다가 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시키는 역할을 한다.
이는 다음의 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure 112014041506746-pat00006
셋째, 본 발명에 따른 스트레스 큐어제어부(630)에 관해 설명한다.
상기 스트레스 큐어제어부(630)는 스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 미리 데이터베이스화하여 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 웃음큐어부(631), 눈물큐어부(632)로 구성된다.
상기 웃음큐어부(631)는 도 19에 도시한 바와 같이, 터치스크린상에 웃음을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 웃음으로 스트레스 수치를 떨어뜨리는 역할을 한다.
상기 눈물큐어부(632)는 도 20에 도시한 바와 같이, 터치스크린상에 눈물을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 눈물로 스트레스 수치를 떨어뜨리는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 스트레스 큐어제어부(600)는 광고화면제어부(640)가 포함되어 구성된다.
상기 광고화면제어부(640)는 카페, 외식, 레저, 병원, 미용분야에 관한 광고주들의 가맹점서버와 연결되어, 터치스크린 상에 특정 상품이나 서비스를 광고하도록 가맹점 정보, 광고쿠폰, 이벤트 서비스에 관한 광고메세지를 업로딩시키고, 광고수수료를 지불받는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 가맹점데이터 전송부(641), 광고수수료관리부(642)로 구성된다.
상기 가맹점데이터 전송부(641)는 스마트 스트레스 큐어장치를 기준으로 터치스크린 상에 가맹점 정보, 광고쿠폰, 이벤트 서비스에 관한 광고메세지를 전송시키는 역할을 한다.
이는 시간설정, 대상설정, 성별설정, 광고타켓내용, 광고제공유형, 음원영상선택, 광고발송수설정해서 전송시킨다.
즉, 위치기반서비스(LBS)를 활용(GPS, 통신사 기지국 활용)하여, 지역, 나이, 성별, 생활취향, 시간대를 설정해서 광고주의 광고타켓에 맞춰서, 광고를 진행할 수 있도록 광고를 전송시킨다.
상기 광고수수료관리부(642)는 터치스크린 상에 활성화되는 광고메세지의 노출횟수, 광고메세지의 노출시간에 따라 스마트 스트레스 큐어장치 업체쪽으로 지불되는 광고수수료를 예치시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치(1)는 진단기본체(100), 스트레스측정센서부(200), 터치스크린부(300), 카메라부(400), 프린터부(500), 스트레스 큐어제어부(600)에다가, 무선데이터송수신부(700)가 포함되어 구성된다.
상기 무선데이터송수신부(700)는 원격지 서버와 WiFi 무선통신망으로 연결되어 양방향 데이터 통신을 하는 역할을 한다.
이는 WiFi 무선통신모듈로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어방법의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 스트레스측정센서부를 통해 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정한다(S10).
다음으로, 터치스크린부를 통해 스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시킨다(S20).
이때, 광고화면제어부(640)는 카페, 외식, 레저, 병원, 미용분야에 관한 광고주들의 가맹점서버와 연결되어, 터치스크린 상에 특정 상품이나 서비스를 광고하도록 가맹점 정보, 광고쿠폰, 이벤트 서비스에 관한 광고메세지를 업로딩시킨다.
즉, 도 14는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 회원로그인하는 과정을 도시한 일실시예도에 관한 것이고, 도 15는 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 사용자 기본정보를 입력시키고, 로그인시키는 과정을 도시한 일실시예도에 관한 것이며, 도 16은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 스트레스측정센서부를 통해 스트레스 상태를 측정하는 중 터치스크린부상에 광고화면을 노출시키는 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이고, 도 17은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 심박수 분석 결과값과 스트레스 분석 결과값을 표출시킨 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이며, 도 18은 본 발명에 따른 스마트 스트레스 큐어장치 중 터치스크린부상에서 스트레스 및 혈관건강검사결과의 최종화면을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
다음으로, 카메라부를 통해 사용자의 얼굴을 촬영시킨다(S30).
다음으로, 프린터부를 통해 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시킨다(S40).
다음으로, 스트레스 큐어제어부를 통해 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시킨다(S50).
끝으로, 스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어한다(S60).
이는 스트레스 수치값에 따라 웃음큐어부 또는 눈물큐어부를 구동시킨다.
상기 웃음큐어부는 터치스크린상에 웃음을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 웃음으로 스트레스 수치를 떨어뜨린다.
상기 눈물큐어부는 터치스크린상에 눈물을 유발시키는 동영상이나, 사진을 표출시켜 눈물로 스트레스 수치를 떨어뜨린다.
1 : 스마트 스트레스 큐어장치 100 : 진단기본체
200 : 스트레스측정센서부 300 : 터치스크린부
400 : 카메라부 500 : 프린터부
600 : 스트레스 큐어제어부

Claims (7)

  1. 박스형상으로 이루어져 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 진단기본체(100)와,
    진단기본체의 정면방향에 일측에 위치되어, 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정하는 스트레스측정센서부(200)와,
    스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시키는 터치스크린부(300)와,
    터치스크린부의 상단 중앙 일측에 위치되어, 사용자의 얼굴을 촬영시키는 카메라부(400)와,
    진단기본체의 상단 내부방향에 위치되어, 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시키는 프린터부(500)와,
    상기 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시킨 후, 스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 스트레스 큐어제어부(600)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진단기본체(100)는
    평면도상에서 봤을 때, "ㄱ"자 형상으로 형성되어, 하나의 장치에 스트레스측정센서부, 터치스크린부, 카메라부, 프린터부, 스트레스 큐어제어부가 모듈화되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스트레스측정센서부(200)는,
    적외선파장과 자외선 파장의 서로 다른 두개의 파장으로 이루어진 광원을 광수신부쪽으로 송신시키는 광송신부(210)와,
    광송신부로부터 송신된 광원의 광량을 감지하는 광수신부(220)와,
    광수신부로부터 감지된 적외선 파장과 자외선파장의 광흡수도에 의해 얻어진 맥동성분의 비를 이용하여 혈중 산소포화도를 연산시킨 후, 연산시킨 혈중 산소포화도에 의해 스트레스 측정값을 연산하여 스트레스 큐어제어부(600)로 전송시키는 센서제어부(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린부(300)는
    강화유리 윈도우 기판에 블랙컬러 또는 화이트컬러를 가지는 BM(Black matrix)이 형성되고, BM 상부에 금속배선이 형성되며, 액티브(Active) 영역에 투명 전도성 물질(ITO: Indium Tin Oxide)과 절연 물질을 이용하여 터치센서가 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 카메라부(400)는
    PCA(Principal Component Analysis)를 기반으로 객체의 형태(shape)와 질감(texture) 정보에 대한 통계적 모델을 통해 눈, 눈썹, 코, 입에 관한 얼굴의 표정을 시간대별로 추출해내는 AAM(Active Appearance Model)형 얼굴검출알고리즘엔진부(410)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스트레스 큐어제어부(600)는
    카메라부로부터 전송된 사용자 얼굴표정데이터를 입력받아 얼굴표정데이터의 미동변화에 따라 나타나는 근육이완을 분석하여 얼굴스트레스를 분석시키는 얼굴스트레스분석알고리즘엔진부(610)와,
    얼굴스트레스 분석값에다가 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시키는 스트레스 수치연산제어부(620)와,
    스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 미리 데이터베이스화하여 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 스트레스 큐어제어부(630)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어장치.
  7. 스트레스측정센서부를 통해 사용자의 손가락 접촉에 의해 혈중 산소포화도를 감지하여 스트레스 상태를 측정하는 단계(S10)와,
    터치스크린부를 통해 스트레스측정센서부에서 측정된 스트레스 측정값, 광고화면, 스트레스 수치값을 시각적으로 디스플레이시키고, 화면상에 개인정보와 명령신호를 입력시키는 단계(S20)와,
    카메라부를 통해 사용자의 얼굴을 촬영시키는 단계(S30)와,
    프린터부를 통해 스트레스 수치값을 인쇄시켜 출력시키는 단계(S40)와,
    스트레스 큐어제어부를 통해 카메라부로부터 촬영된 사용자 얼굴의 표정 미동 변화에 따른 얼굴스트레스 분석값에다가, 스트레스 측정값을 연산시켜 스트레스 레벨에 따른 스트레스 수치값을 산출시키는 단계(S50)와,
    스트레스 수치값에 맞는 1:1 스트레스 큐어데이터를 터치스크린부 상에 표출시키도록 제어하는 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 스트레스 큐어방법.
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