KR102158334B1

KR102158334B1 - 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102158334B1
Application number: KR1020180150717A
Authority: KR
Inventors: 안광덕; 곽재경; 오지원; 박환일; 한정민
Original assignee: (주)모어씽즈
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-09-21
Also published as: KR20200064518A; WO2020111345A1

Abstract

사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법이 제공된다. 상기 방법은, 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계, 및 상기 사용자의 변경된 압력 중심 정보 및 변경된 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계는, 상기 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계, 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계, 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출하는 단계, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성하는 단계, 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 단계, 및 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계는, 상기 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출하는 단계, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성하는 단계, 상기 제2 무게 중심점을 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적하는 단계, 상기 사용자의 신체 정보 및 상기 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 상기 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 단계, 및 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 외에 있는 경우 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 변경된 제1 무게 중심점, 상기 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점은, 개인 체형 데이터베이스에 저장된다.

Description

사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR DETECTING THE USER'S POSTURE BY TRACKING CHANGES IN THE CENTER OF GRAVITY OF THE USER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 사용자의 자세를 검출하고 잘못된 자세에 대해 피드백을 주는 헬스 케어 장치의 개발이 다양하게 이루어지고 있다. 사용자의 자세를 검출하는 기술로써, 사용자의 주요 골격부에 마커를 부착하여 자세를 검출하는 기술과 압력 매트를 이용하여 사용자가 가하는 압력을 검출하여 자세를 검출하는 기술 등이 있다.

사용자의 주요 골격부에 마커를 부착하여 자세를 검출하는 기술은 사용자의 주요 골격부에 부착된 마커를 카메라가 인식하고, 인식된 결과에 기초하여, 골격의 형상을 추출하여 추출된 골격 형상으로 사용자의 자세를 검출하는 방법이다. 하지만, 이와 같은 방식은 마커를 사용자의 골격에 부착하고 마커를 촬영하는 별도의 공간이 구비되어야 하며, 해당 분야의 전문가에 의해 마커의 부착 위치를 적절히 선정하여야 가능하다.

또한, 압력 매트를 이용하여 사용자가 가하는 압력을 검출하여 자세를 검출하는 기술은 사용자의 족부 또는 그 외의 신체 부위에 의해 가해지는 압력을 압력 매트로 측정하여 전체 압력의 중심점을 계산하고, 가상의 압력 중심선을 생성하여 신체의 무게 중심 이동을 추정하여 사용자의 자세를 검출하는 방법이다. 하지만, 이와 같은 방식은 사용자의 다양한 신체 형상을 반영하기 어려워서 검출된 자세의 정확도가 낮다.

공개특허공보 제10-2016-0025864호, 2016.03.09

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법은, 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계, 및 상기 사용자의 변경된 압력 중심 정보 및 변경된 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계는, 상기 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계, 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계, 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출하는 단계, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성하는 단계, 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 단계, 및 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계는, 상기 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출하는 단계, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성하는 단계, 상기 제2 무게 중심점을 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적하는 단계, 상기 사용자의 신체 정보 및 상기 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 상기 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 단계, 및 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 외에 있는 경우 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 변경된 제1 무게 중심점, 상기 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점은, 개인 체형 데이터베이스에 저장된다.

일부 실시예에서, 상기 제1 압력 중심면을 생성하는 단계는, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여, 각각의 제1 압력 중심점 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 이용하여 상기 제1 압력면을 포함하는 제1 압력 중심면을 생성한다.

일부 실시예에서, 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 단계는, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 정의하고, 상기 제1 무게 중심점의 Z좌표를 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표를 정의한다.

일부 실시예에서, 상기 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계는, 상기 사용자의 기본 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 중 적어도 하나를 출력한다.

일부 실시예에서, 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계를 더 포함하고, 상기 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계는, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 하나 이상의 제3 무게 중심점을 수신하는 단계, 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 표준 압력 중심점 및 하나 이상의 표준 무게 중심점을 수신하는 단계, 상기 하나 이상의 표준 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제3 압력 중심점의 압력 중심점 편차를 계산하고, 상기 하나 이상의 표준 무게 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점의 무게 중심점 편차를 계산하는 단계, 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차가 소정의 편차 기준 이상인 경우 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차의 발생을 개인 체형 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차의 발생 빈도를 수신하는 단계, 상기 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차를 판단하는 상기 소정의 편차 기준을 확장하는 단계, 및 하나 이상의 사용자의 자세에 대응되는 하나 이상의 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위 간의 침범 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 자세 판단 범위 간의 침범 여부를 판단하는 단계는, 상기 사용자의 자세에 대응되는 상기 확장된 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위가 다른 자세에 대응되는 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위를 침범하는 경우, 상기 확장된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하고, 상기 다른 자세에 대응되는 편차 기준을 축소하여 변경하고, 상기 축소하여 변경된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하고, 상기 사용자의 자세에 대응되는 상기 확장된 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위가 상기 다른 자세에 대응되는 상기 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위를 침범하지 않는 경우, 상기 확장된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하고, 상기 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 상기 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점을 반영하여 상기 사용자의 기본 자세를 검출하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출한다.

일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점을 반영하여 상기 사용자의 기본 자세를 검출하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 것은, 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계는, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 제3 무게 중심점 및 제3 압력 중심면을 수신하는 단계로 변경하고, 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계는, 제3 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 제3 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계로 변경하고, 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계는, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계로 변경하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계는, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계로 변경한다.

일부 실시예에서, 상기 사용자의 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 제1 무게 중심점, 상기 사용자의 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점 중 적어도 하나를 시각화하여 출력한다.

일부 실시예에서, 상기 사용자의 변경된 자세에 기초하여, 상기 사용자의 올바른 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오 및 진동 모터에 의한 진동 중 적어도 하나를 출력한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치는, 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정하는 설정부, 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 표준 수신부, 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출하는 제1 압력 중심점 검출부, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성하는 제1 압력 중심면 생성부, 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 제1 무게 중심점 생성부, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 제1 무게 중심점 변경부, 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 기본 자세 수신부, 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출하는 제2 압력 중심점 검출부, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성하는 제2 무게 중심점 생성부, 상기 제2 무게 중심점을 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적하는 궤적 추적부, 상기 사용자의 신체 정보 및 상기 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 상기 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 자세 변경 범위 생성부, 및 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 외에 있는 경우 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 변경된 자세 판단부를 포함하고, 상기 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 변경된 제1 무게 중심점, 상기 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점은, 개인 체형 데이터베이스에 저장된다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치 및 방법에 의하면, 사용자의 신체 정보 및 압력 중심 정보를 이용하여 정확한 무게 중심 정보를 생성하고, 생성된 무게 중심 정보의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 사용자의 다양한 신체 정보를 반영한 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 저장하고, 저장된 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 포함하는 자세 판단 범위를 설정하여 개인 맞춤형 데이터베이스를 구축할 수 있다. 개인 맞춤형 데이터베이스를 이용하여 사용자의 자세를 정확히 검출할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 도 1의 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계의 개략적인 순서도이다.
도 3은 스탠딩 압력 센서 매트를 이용하여 사용자의 자세를 검출하는 것을 보여주는 예시도이다.
도 4는 도 1의 신체 정보가 반영된 무게 중심점을 보여주는 예시도이다.
도 5는 사용자의 양 발의 거리에 따른 무게 중심점의 변화를 보여주는 예시도이다.
도 6은 압력 중심점의 검출을 설명하는 예시도이다.
도 7은 압력 중심면의 생성을 설명하는 예시도이다.
도 8은 도 1의 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계의 개략적인 순서도이다.
도 9는 사용자의 자세 변경에 따른 압력 중심점 및 무게 중심점의 변화를 보여주는 예시도이다.
도 10은 사용자의 올바르지 않은 자세에 의해 검출된 압력 중심점 및 무게 중심점의 실시예를 보여주는 사용자의 측면도이다.
도 11은 사용자의 올바르지 않은 자세에 의해 검출된 압력 중심점 및 무게 중심점의 실시예를 보여주는 사용자의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 13은 도 12의 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계의 개략적인 순서도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자세 정보를 출력하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 올바른 자세를 지시하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치의 개략적인 구성도이다.
도 17은 데이터베이스 상에서 하나 이상의 자세 정보를 분류하는 방법을 보여주는 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.

도 1을 참조하면, 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법은 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계(S100) 및 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계(S200)를 포함한다.

단계 S100에서, 기본 자세 검출부(600)는 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 이용하여, 사용자의 기본 자세를 검출한다.

단계 S200에서, 변경된 자세 검출부(700)는 사용자의 변경된 압력 중심 정보 및 변경된 무게 중심 정보를 이용하여, 사용자의 변경된 자세를 검출한다.

도 2는 도 1의 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계의 개략적인 순서도이다.

도 2를 참조하면, 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계(S100)는 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계(S110), 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심점을 수신하는 단계(S120), 제1 압력 중심점을 검출하는 단계(S130), 제1 압력 중심면을 생성하는 단계(S140), 제1 무게 중심점을 생성하는 단계(S150), 제1 무게 중심점을 변경하는 단계(S160) 및 기본 자세를 수신하는 단계(S170)를 포함한다.

단계 S110에서, 설정부(610)는 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정한다.

설정부(610)는 사용자로부터 사용자의 키, 체중, 허리 둘레, 가슴 둘레 등을 입력 받아 사용자의 기본 정보로 설정할 수 있다. 사용자의 신체 정보는 이후 단계의 무게 중심 정보를 생성하는데 있어서 사용된다.

설정부(610)는 병원 등의 의료 기관의 데이터베이스로부터 사용자의 신체 검사 결과를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정할 수 있다. 사용자의 신체 검사 결과에는 키, 체중, 허리 둘레, 가슴 둘레뿐 아니라 체지방률, 근육량 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 장치는 사용자의 신체 부위별 체지방률 및 근육량의 데이터를 이용하여 보다 정확하게 사용자의 자세를 검출할 수 있다.

설정부(610)는 사용자의 기본 자세(예를 들어, 정면을 응시하고 똑바로 서있는 자세 등)를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 중 적어도 하나를 출력한다. 본 발명의 장치를 처음 사용하는 사용자는 설정부(610)로부터 사용자의 기본 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 중 적어도 하나를 듣고, 사전 결정된 기본 자세를 소정의 시간 동안 유지해야 될 수 있다. 본 발명의 장치를 처음 사용하는 사용자가 첫 자세에서 기본 자세가 아닌 자세를 취하는 경우, 본 발명의 장치는 사용자의 자세를 부정확하게 검출할 수 있기 때문이다.

설정부(610)는 카메라 모듈(미도시)에 의해서 촬영된 사용자의 자세와 표준 기본 자세의 선을 함께 시각적으로 출력할 수 있다. 따라서, 설정부(610)는 사용자의 자세가 표준 기본 자세의 선에서 벗어나는 경우, 표준 기본 자세의 선 안으로 사용자의 자세를 교정하게 할 수 있다.

단계 S120에서, 표준 수신부(620)는 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신한다.

표준 체형 데이터베이스(810)에는 다양한 체형을 가진 사람들의 신체 정보, 압력 중심 정보(압력 중심점, 압력 중심면 등) 및 무게 중심 정보(무게 중심점 등)가 저장되어 있고, 이에 대응되는 자세가 저장되어 있다. 표준 체형 데이터베이스(810)는 다양한 데이터를 기반으로, 표준 무게 중심 정보(표준 무게 중심점 등)와 표준 압력 중심 정보(표준 압력 중심점, 표준 압력 중심면 등)를 생성하고 이에 대응되는 자세를 생성한다.

단계 S130에서, 제1 압력 중심점 검출부(630)는 압력 센서 모듈에 의해서 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출한다.

압력 센서 모듈에는 스탠딩 매트, 방석 매트, 등받이 매트, 요가 매트, 카시트 등 다양한 형태의 압력 센서 모듈이 있을 수 있다. 이 같은 압력 센서 모듈은 대면적으로 플렉시블하게 형성될 수 있다. 대면적 압력 센서 모듈은 그 다양한 형태에 따라 사용자의 다양한 신체 부위(예를 들어, 발, 엉덩이, 등, 몸통, 손, 팔, 다리 등)와 접촉하게 되고, 상기 신체 부위가 누르는 압력을 측정할 수 있다. 본 발명에서는 압력 센서 모듈의 하나의 예로써, 스탠딩 매트에 대해서 설명한다.

제1 압력 중심점 검출부(630)는 대면적 압력 센서 모듈에 의해서 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출할 수 있다. 대면적 압력 센서 모듈은 정전식 압력 센서와 저항식 압력센서가 결합한 하이브리드 압력 센서일 수 있다. 하이브리드 압력 센서의 정전식 압력센서는 사용자의 자세에 의해 생성되는 압력면 상의 하나 이상의 압력의 세기를 검출할 수 있다. 또한, 하이브리드 압력 센서의 저항식 센서는 사용자의 자세에 의해서 생성되는 압력면의 면적을 검출할 수 있다.

사용자는 스탠딩 매트 위에 올라가고, 스탠딩 매트 상의 압력 센서 모듈은 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출한다. 제1 압력면은 사용자의 기본 자세에 의해 생성되는 압력면으로써, 사용자의 발 형태일 수 있다. 제1 압력 중심점은 제1 압력면 상에서 소정의 규칙에 의해 생성된다. 예를 들어, 사용자가 스탠딩 매트 위에 있는 경우 양쪽 발로 서 있기 때문에 제1 압력면은 두개가 생성된다. 제1 압력 중심점은 두개의 제1 압력면 상에 각각 하나씩 생성될 수 있다. 또한, 제1 압력 중심점은 두개의 제1 압력면 상에 각각 하나씩 생성된 중심점과 두개의 제1 압력 중심점의 중간에 또 다른 중심점을 가진 형태일 수 있다. 제1 압력 중심점을 검출하는 방법은 도 6에서 자세히 설명한다.

검출된 하나 이상의 제1 압력 중심점은 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다. 개인 체형 데이터베이스(820)는 특정 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보가 저장되어 있고, 이에 대응되는 자세가 저장되어 있다. 개인 체형 데이터베이스(820)는 개인 체형을 학습하고 그 데이터를 저장 및 관리한다. 개인 체형을 학습하는 과정에 대해서는 도 13에서 자세히 설명한다.

단계 S140에서, 제1 압력 중심면 생성부(640)는 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성한다.

제1 압력 중심면 생성부(640)는 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여, 각각의 제1 압력 중심점 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 이용하여 제1 압력면을 포함하는 제1 압력 중심면을 생성한다. 제1 압력 중심면을 생성하는 과정에 대해서는 도 7에서 자세히 설명한다.

단계 S150에서, 제1 무게 중심점 생성부(650)는 표준 압력 중심면 및 제1 압력 중심면을 비교하여, 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성한다. 예를 들어, 제1 압력 중심면이 표준 압력 중심면보다 작은 경우, 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 소정의 규칙에 의해 작게 변경하여 제1 무게 중심점을 생성할 수 있고, 제1 압력 중심면이 표준 압력 중심면보다 큰 경우, 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 소정의 규칙에 의해 크게 변경하여 제1 무게 중심점을 생성할 수 있다.

단계 S160에서, 제1 무게 중심점 변경부(660)는 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 무게 중심점을 변경한다.

제1 무게 중심점 변경부(660)는 하나 이상의 제1 압력 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 이용하여 변경된 제1 무게 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 정의한다. 제1 무게 중심점 변경부(660)는 사용자의 양발의 제1 압력 중심점 각각의 중심점의 X좌표, Y좌표를 변경된 제1 무게 중심점의 X좌표 및 Y좌표로 정의할 수 있다.

또한, 제1 무게 중심점 변경부(660)는 제1 무게 중심점의 Z좌표를 이용하여 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표를 정의한다. 제1 무게 중심점 변경부(660)는 제1 무게 중심점의 Z좌표를 그대로 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표로 정의할 수 있다. 또한, 제1 무게 중심점 변경부(660)는 제1 압력 중심점이 소정의 규칙을 만족하는 경우 제1 무게 중심점의 Z 좌표를 소정의 규칙에 의해 변경하여 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 무게 중심점 변경부(660)는 사용자의 양발의 제1 압력 중심점 각각의 차이가 소정의 기준 이상인 경우 사용자가 한쪽으로 기울었다고 판단하고 제1 무게 중심점의 Z좌표를 낮게하여 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표로 정의할 수 있다.

변경된 제1 무게 중심점은 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다.

단계 S170에서, 기본 자세 수신부(670)는 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신한다. 사용자는 수신된 자세 정보를 기본 자세로 인지할 수 있다.

기본 자세에 해당하는 수신된 자세 정보는 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다.

도 3은 스탠딩 압력 센서 매트를 이용하여 사용자의 자세를 검출하는 것을 보여주는 예시도이다.

도 3을 참조하면, 스탠딩 매트(101)는 사용자의 자세를 검출하고, 디스플레이(102)는 검출된 자세 정보를 출력한다.

사용자는 스탠딩 매트(101) 위에서 다양한 업무를 할 수 있고, 자세의 변경에 따라 디스플레이(102)에서 출력되는 자세 정보를 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있다.

도 4는 도 1의 신체 정보가 반영된 무게 중심점을 보여주는 예시도이다.

도 4를 참조하면, 사용자의 신체 정보에 따라 무게 중심점(105)의 Z축이 변경된다. 무게 중심점(105)은 압력 중심점(103 및 104)이 동일하더라도 사용자의 신체 정보에 따라 상이할 수 있다.

무게 중심 점선(106)은 표준 체형 데이터베이스(810) 상에 저장된 표준 무게 중심점을 포함하는 수평선이다.

도 4 (A)를 참조하면, 사용자가 표준 체형인 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106)상에 존재한다.

도 4 (B)를 참조하면, 사용자가 상체 근육량이 많은 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106) 보다 높은 위치에 존재한다.

도 4 (C)를 참조하면, 사용자가 하체 비만인 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106) 보다 낮은 위치에 존재한다.

사용자의 신체 정보 없이 압력 중심 정보(103 및 104)만으로 사용자의 자세를 검출하게 되면 다양한 사용자의 신체 정보를 반영한 무게 중심 정보(105)를 정확히 검출할 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 사용자의 신체 정보와 사용자의 압력 중심 정보(103 및 104)에 기초하여, 정확한 무게 중심 정보(105)를 검출하고, 검출된 무게 중심 정보(105)에 기초하여, 정확한 사용자의 자세를 검출할 수 있다.

도 5는 사용자의 양 발의 거리에 따른 무게 중심점의 변화를 보여주는 예시도이다.

도 5를 참조하면, 사용자의 양 발의 거리에 따라 무게 중심점(105)의 Z축이 변경된다.

도 5 (A)를 참조하면, 사용자가 정상적으로 서 있는 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106)상에 존재한다.

도 5 (B)를 참조하면, 사용자가 양 발을 벌리고 서 있는 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106) 보다 낮은 위치에 존재한다.

사용자의 신체 정보가 없이 압력 중심 정보(103 및 104)만으로 사용자의 자세를 검출하게 되면 다양한 사용자의 자세 정보를 반영한 무게 중심 정보(105)를 정확히 검출할 수 없다. 도 5 (B)의 두개의 압력 중심점(103)의 거리가 도 5 (A)의 두개의 압력 중심점(103)의 거리보다 길다. 측정 장치는 압력 중심점(103)만으로 사용자의 무게 중심점(105)을 측정하게 되면 사용자가 키가 큰 것으로 판단하고, 무게 중심 점선(106) 보다 높은 위치에 무게 중심점(105)이 존재하는 것으로 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 사용자의 신체 정보와 사용자의 압력 중심 정보(103 및 104)에 기초하여, 정확한 무게 중심 정보(105)를 검출하고, 검출된 무게 중심 정보(105)에 기초하여, 정확한 사용자의 자세를 검출할 수 있다.

도 6은 압력 중심점의 검출을 설명하는 예시도이다.

도 6을 참조하면, 사용자의 하나의 발에서 압력 중심점을 검출하는 예시가 도시된다.

하나의 발에는 하나 이상의 압력이 발생한다. 하나 이상의 압력을 합산하여 하나의 압력 중심점을 산출할 수 있다. 예를 들어, 하나의 발상의 4개의 압력(F₁, F₂, F₃, F₄)에 대한 합은 아래 식으로 계산된다.

또한, 4개의 압력에 의해 산출된 압력 중심점 (x₁, y₁)의 좌표는 아래 식으로 계산된다.

사용자의 양발의 압력 중심점의 중심점의 좌표(COP_{net_x}, COP_{net_y})는 아래 식으로 계산된다. 한 쪽 발의 압력 중심점의 좌표를 (COP_x1, COP_y1), 압력 중심점에서의 힘을 COP_F1라고 가정한다. 또한, 다른 쪽 발의 압력 중심점의 좌표를 (COP_x2, COP_y2), 압력 중심점에서의 힘을 COP_F2라고 가정한다.

도 7은 압력 중심면의 생성을 설명하는 예시도이다.

도 7을 참조하면, 압력 중심면(109)은 하나 이상의 압력 중심점(103) 사이의 거리(108)를 이용하여 압력면(107)을 포함하는 영역이다.

압력 중심면 생성부는 하나 이상의 압력 중심점(103)을 이용하여, 각각의 압력 중심점(103) 사이의 거리(108)를 산출하고, 산출된 거리(108)를 이용하여 압력면(107)을 포함하는 압력 중심면(109)을 생성한다.

압력 중심면 생성부는 하나의 압력면(107) 상의 하나의 압력 중심점(103)이 검출되는 경우(예를 들어, 도 7에서 발모양이 하나인 경우) 압력면(107)의 경계를 기준으로 최장 거리(108)인 방향을 X 축으로 하는 가상의 좌표 영역을 생성하고, 압력면(107)을 포함하는 사각형의 압력 중심면(109)를 생성한다. 사각형의 압력 중심면(109)는 가상의 좌표에 존재하는 압력면(107)의 좌표의 최저값 및 최고값으로 생성된다.

또한, 압력 중심면 생성부는 둘 이상의 압력면(107) 상의 각각에 하나 이상의 압력 중심점(103)이 검출되는 경우(예를 들어, 도 7에서 발모양이 둘인 경우 또는 도시되어 있지 않지만 두개의 발모양과 하나 이상의 손모양이 추가된 경우) 압력 중심점 간의 거리(108)를 산출하고, 하나 이상의 산출된 거리(108) 중 가장 긴 거리(108)를 가지는 두개의 압력 중심점의 방향을 X 축으로 하는 가상의 좌표 영역을 생성하고, 압력면(107)을 모두 포함하는 사각형의 압력 중심면(109)를 생성한다. 사각형의 압력 중심면(109)는 가상의 좌표에 존재하는 압력면(107)의 좌표의 최저값 및 최고값으로 생성된다.

도 7 (A)를 참조하면, 양발이 가지런히 있는 경우, 양발의 압력 중심점(103) 사이의 거리(108)를 산출하고, 산출된 거리(108)가 하나 이기 때문에 양발의 압력 중심점(103)의 방향으로 X축으로 하는 가상의 좌표 영역을 생성하고, 양발의 압력면(107)을 모두 포함하는 사각형의 압력 중심면(109)를 생성한다.

도 7 (B)를 참조하면, 양발이 틀어져서 있는 경우, 도 7(A)에서 상술한 방법으로 압력 중심면(109)를 생성하면, 도 7 (B)의 압력 중심면(109)이 도 7 (A)의 압력 중심면(109)보다 넓어지게 된다.

도 8은 도 1의 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계의 개략적인 순서도이다.

도 8을 참조하면, 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계(S200)는 제2 압력 중심점을 검출하는 단계(S210), 제2 무게 중심점을 생성하는 단계(S220), 무게 중심점의 궤적을 추적하는 단계(S230), 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 단계(S240) 및 변경된 자세를 수신하는 단계(S250)를 포함한다.

단계 S210에서, 제2 압력 중심점 검출부(710)는 압력 센서 모듈에 의해서 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출한다.

스탱딩 매트 위에 올라가 있는 사용자가 자세를 변경하면, 스탠딩 매트 상의 압력 센서 모듈은 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출한다. 제2 압력면은 사용자의 변경된 자세에 의해 생성된 압력면으로써, 사용자의 발 형태일 수 있다. 제2 압력 중심점은 소정의 규칙에 의해 생성된다. 제2 압력 중심점의 생성 방법은 제1 압력 중심점의 생성 방법과 동일함으로 이하 생략한다.

검출된 제2 압력 중심점은 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다.

단계 S220에서, 제2 무게 중심점 생성부(720)는 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성한다.

제2 무게 중심점 생성부(720)는 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하고, 하나 이상의 제2 압력 중심점의 압력차를 이용하여 하나 이상의 제1 압력 중심점의 압력차의 변화를 추적하여 제2 무게 중심점을 생성한다. 예를 들어, 제2 압력 중심점의 X좌표가 제1 압력 중심점의 X좌표 보다 크게 변경된 경우, 제2 무게 중심점 생성부(720)는 변경된 제1 무게 중심점의 X좌표를 소정의 규칙에 의해서 제1 압력 중심점의 변경에 대응되게 크게 하여 제2 무게 중심점의 X좌표를 생성할 수 있다.

생성된 제2 무게 중심점은 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다.

단계 S230에서, 궤적 추적부(730)는 제2 무게 중심점을 이용하여 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적한다.

궤적 추적부(730)는 제2 무게 중심점의 좌표를 이용하여 변경된 제1 무게 중심점의 좌표의 변화를 추적하고, 제2 무게 중심점의 좌표를 이용하여 변경된 제1 무게 중심점가 변경되는 이동 속도를 추적할 수 있다.

단계 S240에서, 자세 변경 범위 생성부(740)는 사용자의 신체 정보 및 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 사용자의 자세 변경 범위를 생성한다.

사용자는 소정의 시간 동안 소정의 범위 내에서 자세를 변경할 수 있다. 사용자가 소정의 시간 동안 소정의 범위를 벗어나서 자세를 변경하는 것은 사람의 능력을 벗어난 것을 의미하기 때문이다. 따라서, 자세 변경 범위 생성부(740)는 제1 무게 중심점의 좌표와 제1 무게 중심점의 사전 결정된 소정의 이동 속도를 이용하여 자세 변경 범위를 생성할 수 있다. 사전 결정된 소정의 이동 속도는 사용자의 신체 정보가 반영된다.

일부 실시예에서, 자세 변경 범위 생성부(740)는 변경된 제1 무게 중심점의 좌표를 중심으로 하고, 사전 결정된 소정의 이동 속도가 반영된 길이를 반지름으로 하는 구 형태를 자세 변경 범위로써 생성할 수 있다.

단계 S250에서, 변경된 자세 판단부(750)는 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 자세 변경 범위 외에 있는 경우 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의한다. 또한, 변경된 자세 판단부(750)는 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 자세 변경 범위 내에 있는 경우 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신한다. 사용자는 수신된 자세 정보를 변경된 자세라고 인지할 수 있다.

변경된 자세에 해당하는 수신된 자세 정보는 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장된다.

도 9는 사용자의 자세 변경에 따른 압력 중심점 및 무게 중심점의 변화를 보여주는 예시도이다.

도 9를 참조하면, 사용자의 자세 변경에 따라 압력 중심점(103 및 104) 및 무게 중심점(105)이 변경된다.

도 9 (A)를 참조하면, 사용자가 정상적으로 서 있는 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106)상에 존재한다.

도 9 (B)를 참조하면, 사용자가 자세를 변경하여 상체를 굽힌 경우, 무게 중심점(105)은 무게 중심 점선(106) 보다 낮게 존재한다.

사용자의 신체 정보가 없이 압력 중심 정보(103 및 104)만으로 사용자의 자세 변경을 검출하게 되면 다양한 사용자의 변경된 자세 정보를 정확히 검출할 수 없다. 사용자의 신체 정보가 없이 압력 중심 정보(103 및 104)만으로 사용자의 자세 변경을 검출하게 되면 도 9(B)와 같이 압력 중심점(103 및 104)이 사용자의 발 앞쪽에 존재하는 경우, 사용자가 서있는 자세에서 뒤꿈치를 들고 있는 상태인지, 도 9(B)와 같이 사용자가 상체를 굽히고 있는 상태인지 판단하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 사용자의 신체 정보와 사용자의 압력 중심 정보(103 및 104)의 변화에 기초하여, 정확한 무게 중심 정보(105)의 궤적을 검출하고, 검출된 무게 중심 정보(105)의 궤적에 기초하여, 정확한 사용자의 변경된 자세를 검출할 수 있다.

도 10은 사용자의 올바르지 않은 자세에 의해 검출된 압력 중심점 및 무게 중심점의 실시예를 보여주는 사용자의 측면도이다.

도 10을 참조하면, 압력면 상의 하나 이상의 압력 세기에 따라 다양한 자세를 검출할 수 있다.

도 10 (A)를 참조하면, 사용자가 정상적으로 서 있는 경우, 무게 중심점(105)은 발모양의 압력면 상의 중간 부분에 존재한다.

도 10 (B), 도 10 (C), 도 10 (D)를 참조하면, 사용자가 올바르지 못한 자세로 변경됨에 따라, 무게 중심점(105)은 발모양의 압력면 상의 앞쪽 부분에 존재한다.

압력 추출부(미도시)는 발 모양의 압력면 상의 하나 이상의 압력 세기를 추출할 수 있다. 추출된 압력 세기는 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보(103 및 104), 무게 중심 정보(105)와 함께 사용자의 자세를 판단하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 압력 중심점(103 및 104)이 동일하더라도 발 모양의 압력면 상의 하나 이상의 압력 세기에 따라 다양한 사용자의 자세를 검출할 수 있다.

도 11은 사용자의 올바르지 않은 자세에 의해 검출된 압력 중심점 및 무게 중심점의 실시예를 보여주는 사용자의 정면도이다.

도 11을 참조하면, 양 발의 압력면 각각의 압력 세기의 차이에 따라 다양한 자세를 검출할 수 있다.

압력 추출부(미도시)는 양발의 각각의 압력면 상의 하나 이상의 압력 세기를 추출할 수 있다. 추출된 압력 세기의 차이는 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보(103 및 104), 무게 중심 정보(105)와 함께 사용자의 자세를 판단하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 오른쪽 발의 압력 세기가 왼쪽 발의 압력 세기보다 클 경우, 사용자의 자세는 오른쪽으로 치우친 것으로 판단할 수 있다. 압력 중심 정보 중 하나(104)는 양발의 압력의 세기의 차를 반영한 정보이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.

도 12를 참조하면, 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계(S300)는 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계(S200) 이후에 진행된다. 단계 S300은 도 13에서 구체적으로 설명한다.

도 13은 도 12의 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계의 개략적인 순서도이다.

도 13을 참조하면, 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계(S300)는 제3 압력 중심점 및 제3 무게 중심점을 수신하는 단계(S310), 표준 압력 중심점 및 표준 무게 중심점을 수신하는 단계(S320), 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차를 계산하는 단계(S330), 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차를 저장하는 단계(S340), 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차의 발생 빈도를 수신하는 단계(S350), 소정의 편차 기준을 확장하는 단계(S360) 및 자세 판단 범위의 침범 여부를 판단하는 단계(S370)를 포함한다. 단계 300는, 특정 사용자에게 적합한 개인 체형 데이터베이스(820)를 구축하여 특정 사용자의 자세를 보다 검출할 수 있게 한다.

단계 S310에서, 학습 수신부(미도시)는 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 하나 이상의 제3 무게 중심점을 수신한다.

학습 수신부(미도시)는 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 사용자의 다양한 자세 각각에 대응되는 제3 압력 중심점 및 제3 무게 중심점을 수신한다. 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장되어 있는 자세가 N개인 경우 제3 압력 중심점 및 제3 무게 중심점은 N개의 자세 각각에 대응되는 데이터일 수 있다. 따라서, 제3 압력 중심점 및 제3 무게 중심점은 하나의 데이터가 아닌 여러 데이터가 모인 집합일 수 있다.

단계 S320에서, 학습 수신부(미도시)는 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 표준 압력 중심점 및 하나 이상의 표준 무게 중심점을 수신한다.

개인 체형 데이터베이스(820)에 저장되어 있는 자세가 N개인 경우, 학습 수신부(미도시)는 개인 체형 데이터베이스(820) 상에 저장된 N개의 자세에 대응되는 표준 체형 데이터베이스(810) 상에 저장된 N개의 자세에 대응되는 표준 압력 중심점 및 표준 무게 중심점을 수신한다.

단계 S330에서, 편차 계산부(미도시)는 하나 이상의 표준 압력 중심점을 이용하여 하나 이상의 제3 압력 중심점의 압력 중심점 편차를 계산한다. 예를 들어, 편차 계산부(미도시)는 표준 압력 중심점의 좌표와 제3 압력 중심점의 좌표의 차이를 편차로 계산할 수 있다. 또한, 편차 계산부(미도시)는 하나 이상의 표준 무게 중심점을 이용하여 하나 이상의 제3 무게 중심점의 무게 중심점 편차를 계산한다. 편차 계산부(미도시)는 표준 무게 중심점의 좌표와 제3 무게 중심점의 좌표의 차이를 편차로 계산할 수 있다.

단계 S340에서, 편차 저장부(미도시)는 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차가 소정의 기준 이상인 경우 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차의 발생을 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장한다. 개인 체형 데이터베이스(820)는 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차를 누적 저장 및 관리하고, 특정 자세에 대한 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차의 발생 빈도를 저장 및 관리한다.

단계 S350에서, 학습 수신부(미도시)는 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차의 발생 빈도를 수신한다.

단계 S360에서, 편차 기준 확장부(미도시)는 특정 자세에 대한 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차의 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 압력 중심점 편차 및 무게 중심점 편차를 판단하는 소정의 편차 기준을 확장한다. 편차 기준을 확장하는 것은 편차의 값을 더 크게 변경하는 것을 의미한다.

단계 S370에서, 자세 판단 범위 판별부(미도시)는 하나 이상의 사용자의 자세에 대응되는 하나 이상의 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위간의 침범 여부를 판단한다. 자세 판단 범위는 도 17에서 자세히 설명된다.

자세 판단 범위 판별부(미도시)는 사용자의 자세에 대응되는 확장된 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위가 다른 자세에 대응되는 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위를 침범하는 경우, 확장된 편차 기준을 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장하고, 다른 자세에 대응되는 편차 기준을 축소하여 변경하고, 축소하여 변경된 편차 기준을 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장한다. 또한, 자세 판단 범위 판별부(미도시)는 사용자의 자세에 대응되는 확장된 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위가 다른 자세에 대응되는 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위를 침범하지 않는 경우 확장된 편차 기준을 개인 체형 데이터베이스(820)에 저장한다.

학습 자세 검출부(미도시)는 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 하나 이상의 제3 무게 중심점을 반영하여 사용자의 기본 자세를 검출하고, 사용자의 변경된 자세를 검출한다.

학습 자세 검출부(미도시)는 상기 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계(S120)는, 상기 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 제3 무게 중심점 및 제3 압력 중심면을 수신하는 단계로 변경한다.

학습 자세 검출부(미도시)는 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계(S150)는, 제3 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 제3 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계로 변경한다.

학습 자세 검출부(미도시)는 상기 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계(S170)는, 상기 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계로 변경한다.

학습 자세 검출부(미도시)는 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계(S250)는, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 개인 체형 데이터베이스(820)로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계로 변경한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자세 정보를 출력하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.

도 14를 참조하면, 자세 정보를 출력하는 단계(S400)는 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계(S200) 이후에 진행된다.

단계 S400에서, 출력부(미도시)는 사용자의 기본 자세, 하나 이상의 제1 압력 중심점, 제1 무게 중심점, 사용자의 변경된 자세, 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점 중 적어도 하나를 시각화하여 출력한다.

사용자는 사용자의 기본 자세, 하나 이상의 제1 압력 중심점, 제1 무게 중심점, 사용자의 변경된 자세, 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점을 실시간으로 확인하여 자신의 자세를 올바르게 고칠 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 올바른 자세를 지시하는 단계가 추가된 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법의 개략적인 순서도이다.

도 15를 참조하면, 올바른 자세를 지시하는 단계(S500)는 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계(S200) 이후에 진행된다.

단계 S500에서, 자세 지시부(미도시)는 사용자의 변경된 자세에 기초하여, 사용자의 올바른 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오 및 진동 모터에 의한 진동 중 적어도 하나를 출력한다.

자세 지시부(미도시)는 소정의 시간 이상 사용자가 잘못된 자세를 유지하는 경우 올바른 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오 및 진동 모터에 의한 진동 중 적어도 하나를 출력한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치의 개략적인 구성도이다.

도 16을 참조하면, 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치는 기본 자세 검출부(600), 변경된 자세 검출부(700) 및 데이터베이스(800)를 포함한다.

기본 자세 검출부(600)는 설정부(610), 표준 수신부(620), 제1 압력 중심점 검출부(630), 제1 압력 중심면 생성부(640), 제1 무게 중심점 생성부(650), 제1 무게 중심점 변경부(660) 및 기본 자세 수신부(670)를 포함한다.

변경된 자세 검출부(700)는 제2 압력 중심점 검출부(710), 제2 무게 중심점 생성부(720), 궤적 추적부(730), 자세 변경 범위 생성부(740) 및 변경된 자세 판단부(750)를 포함한다.

데이터베이스(800)는 표준 체형 데이터베이스(810) 및 개인 체형 데이터베이스(820)를 포함한다.

도 16의 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치의 구성 요소는 도1 내지 도 15를 참조하여 설명한 방법의 구성요소에 상응한다. 이하, 장치의 각 구성요소의 기능 또는 동작을 설명함에 있어서 중복된 설명은 생략하기로 한다.

설정부(610)는 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정한다.

표준 수신부(620)는 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신한다.

제1 압력 중심점 검출부(630)는 압력 센서 모듈에 의해서 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출한다.

제1 압력 중심면 생성부(640)는 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성한다.

제1 무게 중심점 생성부(650)는 표준 압력 중심면 및 제1 압력 중심면을 비교하여, 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성한다.

제1 무게 중심점 변경부(660)는 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 무게 중심점을 변경한다.

기본 자세 수신부(670)는 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신한다.

제2 압력 중심점 검출부(710)는 압력 센서 모듈에 의해서 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출한다.

제2 무게 중심점 생성부(720)는 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성한다.

궤적 추적부(730)는 제2 무게 중심점을 이용하여 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적한다.

자세 변경 범위 생성부(740)는 사용자의 신체 정보 및 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 사용자의 자세 변경 범위를 생성한다.

변경된 자세 판단부(750)는 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 자세 변경 범위 외에 있는 경우 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 자세 변경 범위 내에 있는 경우 표준 체형 데이터베이스(810)로부터 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신한다.

도 17은 데이터베이스 상에서 하나 이상의 자세 정보를 분류하는 방법을 보여주는 예시도이다.

도 17을 참조하면, 자세 정보는 무게 중심점 및 압력 중심점을 이용하여 자세 판단 범위를 설정하고, 설정된 자세 판단 범위에 의해서 하나 이상의 자세 정보를 분류한다.

데이터베이스(800)는 다양한 자세 정보에 대해서 분류하여 저장 및 관리한다. 자세 정보를 분류하는 방법으로써, 하나 이상의 무게 중심점 및 하나 이상의 압력 중심점을 포함하는 자세 판단 범위를 설정하고, 설정된 자세 판단 범위에 의해서 하나 이상의 자세 정보를 분류한다. 예를 들어, 데이터베이스(800)는 제1 자세 판단 범위 안에 있는 무게 중심점 및 압력 중심점이 수신될 경우, 해당 무게 중심점 및 압력 중심점은 제1 자세에 대응된다고 판단한다.

자세 판단 범위는 정중앙 점을 표준 무게 중심점 또는 표준 압력 중심점이 위치되게 할 수 있다. 또한, 자세 판단 범위의 반경은, 표준 무게 중심점과 사용자의 자세로부터 검출된 무게 중심점의 편차, 또는 표준 압력 중심점과 사용자의 자세로부터 검출된 압력 중심점의 편차에 의해 결정될 수 있다.

개인 체형 데이터베이스(820)의 자세 판단범위는 무게 중심점 및 압력 중심점의 업데이트로 인하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 개인 체형 데이터베이스(820)의 자세 판단 범위는 단계 370에 의해서 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

600 : 기본 자세 검출부
700 : 변경된 자세 검출부
800 : 데이터베이스

Claims

기본 자세 검출부가 사용자의 신체 정보, 압력 중심 정보 및 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계; 및
변경된 자세 검출부가 상기 사용자의 변경된 압력 중심 정보 및 변경된 무게 중심 정보를 이용하여, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 사용자의 기본 자세를 검출하는 단계는,
설정부가 상기 사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계;
표준 수신부가 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계;
제1 압력 중심점 검출부가 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출하는 단계;
제1 압력 중심면 생성부가 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성하는 단계;
제1 무게 중심점 생성부가 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계;
제1 무게 중심점 변경부가 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 단계; 및
기본 자세 수신부가 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 단계는,
제2 압력 중심점 검출부가 상기 압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출하는 단계;
제2 무게 중심점 생성부가 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성하는 단계;
궤적 추적부가 상기 제2 무게 중심점을 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적하는 단계;
자세 변경 범위 생성부가 상기 사용자의 신체 정보 및 상기 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 상기 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 단계; 및
자세 판단부가 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 외에 있는 경우 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 변경된 제1 무게 중심점, 상기 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점은, 개인 체형 데이터베이스에 저장되는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 압력 중심면을 생성하는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여, 각각의 제1 압력 중심점 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 이용하여 상기 제1 압력면을 포함하는 제1 압력 중심면을 생성하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 무게 중심점을 변경하는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 X좌표 및 Y좌표를 정의하고, 상기 제1 무게 중심점의 Z좌표를 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 Z좌표를 정의하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 사용자의 기본 정보를 설정하는 단계는,
상기 사용자의 기본 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
개인 체형 데이터베이스가 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계를 더 포함하고,
상기 사용자의 개인 체형을 학습하는 단계는,
학습 수신부가 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 하나 이상의 제3 무게 중심점을 수신하는 단계;
상기 학습 수신부가 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 하나 이상의 자세에 대응되는 하나 이상의 표준 압력 중심점 및 하나 이상의 표준 무게 중심점을 수신하는 단계;
편차 계산부가 상기 하나 이상의 표준 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제3 압력 중심점의 압력 중심점 편차를 계산하고, 상기 하나 이상의 표준 무게 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점의 무게 중심점 편차를 계산하는 단계;
편차 저장부가 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차가 소정의 편차 기준 이상인 경우 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차의 발생을 개인 체형 데이터베이스에 저장하는 단계;
상기 학습 수신부가 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차의 발생 빈도를 수신하는 단계;
편차 기준 확장부가 상기 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 상기 압력 중심점 편차 및 상기 무게 중심점 편차를 판단하는 상기 소정의 편차 기준을 확장하는 단계; 및
자세 판단 범위 판별부가 하나 이상의 사용자의 자세에 대응되는 하나 이상의 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위 간의 침범 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 자세 판단 범위 간의 침범 여부를 판단하는 단계는,
상기 자세 판단 범위 판별부가 상기 사용자의 자세에 대응되는 상기 확장된 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위가 다른 자세에 대응되는 편차 기준에 의해 생성된 자세 판단 범위를 침범하는 경우, 상기 확장된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하고, 상기 다른 자세에 대응되는 편차 기준을 축소하여 변경하고, 상기 축소하여 변경된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하고, 상기 사용자의 자세에 대응되는 상기 확장된 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위가 상기 다른 자세에 대응되는 상기 편차 기준에 의해 생성된 상기 자세 판단 범위를 침범하지 않는 경우, 상기 확장된 편차 기준을 상기 개인 체형 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하고,
학습 자세 검출부가 상기 발생 빈도가 소정의 기준 이상인 경우, 상기 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점을 반영하여 상기 사용자의 기본 자세를 검출하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 것을 특징으로 하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제5 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제3 압력 중심점 및 상기 하나 이상의 제3 무게 중심점을 반영하여 상기 사용자의 기본 자세를 검출하고, 상기 사용자의 변경된 자세를 검출하는 것은,
상기 학습 자세 검출부가 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 단계는, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 제3 무게 중심점 및 제3 압력 중심면을 수신하는 단계로 변경하고,
상기 학습 자세 검출부가 상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계는, 제3 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 제3 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 단계로 변경하고,
상기 학습 자세 검출부가 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계는, 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 기본 자세를 수신하는 단계로 변경하고,
상기 학습 자세 검출부가 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계는, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 개인 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 변경된 자세를 수신하는 단계로 변경하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
출력부가 상기 사용자의 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 제1 무게 중심점, 상기 사용자의 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점 중 적어도 하나를 시각화하여 출력하는 단계를 더 포함하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
제1 항에 있어서,
자세 지시부가 상기 사용자의 변경된 자세에 기초하여, 상기 사용자의 올바른 자세를 지시하는 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오, 진동 모터에 의한 진동 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법.
사용자의 신체 정보를 수신하여 사용자의 기본 정보를 설정하는 설정부;
표준 체형 데이터베이스로부터 상기 사용자의 신체 정보에 대응되는 표준 무게 중심점 및 표준 압력 중심면을 수신하는 표준 수신부;
압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 기본 자세에 의한 하나 이상의 제1 압력면 상의 하나 이상의 제1 압력 중심점을 검출하는 제1 압력 중심점 검출부;
상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 제1 압력 중심면을 생성하는 제1 압력 중심면 생성부;
상기 표준 압력 중심면 및 상기 제1 압력 중심면을 비교하여, 상기 표준 무게 중심점의 Z 좌표를 변경하여 제1 무게 중심점을 생성하는 제1 무게 중심점 생성부;
상기 하나 이상의 제1 압력 중심점을 이용하여 상기 제1 무게 중심점을 변경하는 제1 무게 중심점 변경부;
상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점 및 상기 변경된 제1 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 기본 자세 수신부;
압력 센서 모듈에 의해서 상기 사용자의 변경된 자세에 의한 하나 이상의 제2 압력면 상의 하나 이상의 제2 압력 중심점을 검출하는 제2 압력 중심점 검출부;
상기 하나 이상의 제2 압력 중심점을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점의 변화를 추적하여, 제2 무게 중심점을 생성하는 제2 무게 중심점 생성부;
상기 제2 무게 중심점을 이용하여 상기 변경된 제1 무게 중심점의 궤적을 추적하는 궤적 추적부;
상기 사용자의 신체 정보 및 상기 변경된 제1 무게 중심점을 이용하여 상기 사용자의 자세 변경 범위를 생성하는 자세 변경 범위 생성부; 및
상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 외에 있는 경우 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점을 노이즈로 정의하고, 상기 추적된 제1 무게 중심점의 궤적이 상기 자세 변경 범위 내에 있는 경우 상기 표준 체형 데이터베이스로부터 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점에 대응되는 자세 정보를 수신하는 변경된 자세 판단부를 포함하고,
상기 기본 자세, 상기 하나 이상의 제1 압력 중심점, 상기 변경된 제1 무게 중심점, 상기 변경된 자세, 상기 하나 이상의 제2 압력 중심점 및 상기 제2 무게 중심점은,
개인 체형 데이터베이스에 저장되는,
사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 장치.
컴퓨터와 결합하여, 제1 항 내지 제8 항 중 어느 하나의 항의 사용자의 무게 중심점의 변화를 추적하여 사용자의 자세를 검출하는 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.