KR102340715B1 - 스마트 IoT 연필꽂이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 IoT 연필꽂이에 관한 것으로, 연필꽂이와 거울을 하나의 장치에서 제공하여 사용자에게 책상의 공간 활용도를 높일 수 있고, 카메라를 통해 사용자를 촬영하고 사용자의 자세를 분석하여 사용자의 바른 자세에 도움이 되는 각종 정보를 제공함으로써, 사용자가 바른 자세로 앉아서 공부, 업무를 하도록 유도하는 효과가 있다.

Description

스마트 IoT 연필꽂이 {Smart IoT pencil holder}
본 발명은 스마트 IoT 연필꽂이에 관한 것이다.
일반적으로, 책상에서 장시간동안 공부, 업무를 하는 사람들은 책상에 연필꽂이와 거울을 동시에 사용하는 경우가 많다. 이경우, 한정된 책상의 공간이 비좁아지는 문제점이 있다.
또한, 책상에서 장시간동안 공부, 업무를 하는 사람들은 좋지 않은 자세로 장시간동안 앉아 있게 되어 건강에 안좋은 영향을 받고 있는데, 이를 별도로 감시하거나 바로잡아주는 장치, 시스템이 없는 상태이다.
대한민국 등록실용신안 제20-0473587호, (2014.07.04)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연필꽂이와 거울을 동시에 구비하고 있는 장치를 제공하여 책상의 공간 활용도를 높이고자 한다.
또한, 본 발명은 카메라를 통해 사용자를 촬영하고 사용자의 자세를 분석하여 사용자의 바른 자세에 도움이 되는 각종 정보를 제공하는 스마트 IoT 연필꽂이를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 소정시간 이상 정자세가 아닌 자세를 취하고 있는 것으로 판단되면, 디스플레이 모듈을 통해 사용자에게 정자세를 유도하는 자세 교정 정보를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 사용자의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출함으로써, 사용자의 다음 휴식시간을 도출하여 사용자가 주기적으로 신체리듬에 맞게 휴식을 취하도록 유도하고자 한다.
또한, 본 발명은 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기로부터 사용자의 전날과 당일 활동정보를 수집하고, 사용자의 피로도를 산출하여 사용자에게 제공할 활동 제안 정보를 도출하여 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 사용자의 표정, 얼굴색, 피부상태 정보를 이용하여 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 생성하여 제공하고자 한다.
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 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이는, 일단이 상기 연필꽂이의 바닥면에 결합되며, 수직방향으로 길이 조절이 가능한 길이 조절 수단과 수평방향으로 회전이 가능한 회전 수단을 포함하는, 수직봉; 상기 수직봉의 타단에 결합되며, 일면이 거울로 형성되고 타면이 디스플레이 모듈로 형성된, 플레이트; 상기 플레이트의 상부면에 장착되는 카메라; 상기 카메라의 촬영영상에서 사용자를 인식하고 이를 분석하여 사용자의 상태정보를 생성하거나 사용자의 제스쳐를 인식하는 분석부; 및 상기 분석부의 분석 결과를 이용하여 상기 스마트 IoT 연필꽂이를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 카메라의 촬영영상 내 사용자가 임계시간 이상 인식되지 않는 경우 사용자가 자리를 떠난 것으로 판단하고 상기 사용자를 로그아웃하고, 상기 사용자의 로그아웃 상태에서 상기 카메라의 촬영영상 내 특정 사용자가 인식되는 경우 얼굴 인식을 통해 사용자가 인식되면, 상기 사용자를 로그인하고, 상기 사용자가 로그인되면 상기 카메라의 촬영영상에서 사용자의 상체와 머리의 각도를 지속적으로 분석하여 사용자의 자세 상태정보를 생성하고, 상기 사용자가 소정시간 이상 정자세가 아닌 것으로 판단되면 상기 플레이트를 회전시켜 상기 디스플레이 모듈이 사용자를 향하도록 하고, 상기 디스플레이 모듈로 상기 사용자의 정자세를 유도하는 자세 교정 정보를 제공하고, 상기 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출하여 상기 사용자의 다음 휴식시간을 도출하고, 상기 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기로부터 수집된 상기 사용자의 전날과 당일 활동정보와 상기 산출된 피로도를 기반으로 상기 다음 휴식시간동안 상기 사용자에게 제공할 활동 제안 정보를 도출한 후, 상기 다음 휴식시간에 상기 플레이트를 회전시키고 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 활동 제안 정보를 제공하고, 상기 카메라의 촬영영상을 통해 획득되는 상기 사용자의 표정, 얼굴색, 피부상태 정보를 누적하여 피로도 정보와 함께 저장하고, 상기 사용자의 평소 표정, 피로도에 따른 표정, 얼굴색과 피부상태의 변화에 대하여 데이터를 누적하여 상기 사용자에 대하여 학습하고, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 상기 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정, 얼굴색, 피부상태를 분석하여 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 생성하고, 상기 카메라의 촬영영상에서 사용자의 제1제스쳐가 인식되면 상기 플레이트를 회전시켜 상기 디스플레이 모듈로 상기 감정정보와 컨디션정보를 표출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 IoT 연필꽂이는 주변기기와 근거리 통신으로 페어링이 가능한 통신부를 더 포함하고, 상기 주변기기는 복수 개의 압력센서를 포함하는 방석으로, 상기 분석부는 상기 방석의 복수 개의 압력센서로부터 측정되어 수신되는 압력값과 상기 촬영영상에서 인식되는 사용자의 상체 각도, 상체로부터 머리의 각도, 어깨의 기울기에 대한 정보를 이용하여 사용자의 나쁜자세 습관에 대한 빅데이터를 구축하고 상기 사용자의 나쁜자세를 3D 모델링하여 상기 디스플레이 모듈로 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자의 나쁜자세로 인하여 발생할 수 있는 질환을 도출하고, 이를 개선할 수 있는 자세와 운동 영상을 검색하여 상기 사용자의 단말로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트의 거울이 사용자를 향하도록 회전된 상태에서, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 사용자의 시선이 상기 거울을 응시하는 것으로 판단되면, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 사용자의 착석한 자세와 얼굴 위치를 인식하고 상기 사용자의 얼굴이 상기 거울의 정중앙에 비치도록 상기 수직봉을 제어하여 상기 플레이트의 높이와 각도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로그인된 상기 사용자가 상기 카메라의 촬영영상 내에서 인식되지 않고, 상기 임계시간이 초과되지 않는 시간 내에 상기 사용자가 다시 인식되는 경우 해당시간 동안을 상기 사용자의 자리비움 시간으로 인식하고, 상기 자리비움 시간만큼을 상기 사용자가 신체활동 또는 휴식을 취한 것으로 판단하고 상기 사용자의 피로도 수치를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자로부터 보안잠금이 설정된 경우, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 인식되는 얼굴이 상기 사용자가 아닌 것으로 판단되는 경우, 얼굴 인식 실패로 판단하여 착석한 사람이 상기 사용자가 아닌 것으로 판단하고 상기 플레이트를 상기 디스플레이 모듈면으로 회전시키고 상기 디스플레이 모듈을 턴오프하는 것을 특징으로 한다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 연필꽂이와 거울을 하나의 장치에서 제공하여 사용자에게 책상의 공간 활용도를 높일 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 카메라를 통해 사용자를 촬영하고 사용자의 자세를 분석하여 사용자의 바른 자세에 도움이 되는 각종 정보를 제공함으로써, 사용자가 바른 자세로 앉아서 공부, 업무를 하도록 유도하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 소정시간 이상 정자세가 아닌 자세(나쁜자세)를 취하고 있는 것으로 판단되면, 디스플레이 모듈을 통해 사용자에게 정자세를 유도하는 자세 교정 정보를 제공하여, 사용자가 본인의 앉은 자세를 바로잡을 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출함으로써, 사용자의 다음 휴식시간을 도출하여 사용자가 주기적으로 신체리듬에 맞게 휴식을 취할 수 있도록 권유하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기로부터 사용자의 전날과 당일 활동정보를 수집하고, 사용자의 피로도를 산출하여 사용자에게 제공할 활동 제안 정보를 도출함으로써, 사용자의 실제 활동량, 운동량 등의 정보를 기반으로 객관적인 활동 제안 정보를 도출하여 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 표정, 얼굴색, 피부상태 정보를 이용하여 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 생성하여 제공함으로써, 사용자가 본인의 상태를 주기적으로 확인할 수 있도록 하는 효과가 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 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이에서 디스플레이 모듈이 정면을 향하고 있는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이에서 거울이 정면을 향하고 있는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이의 블록도이다.
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 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)에서 디스플레이 모듈(37)이 정면을 향하고 있는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)에서 거울(33)이 정면을 향하고 있는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)의 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 연필꽂이(20), 수직봉(25), 플레이트(30), 카메라(40), 분석부(50), 제어부(60), 통신부(70), 데이터베이스(80)를 포함하며, 플레이트(30)는 일면은 거울(33), 타면은 디스플레이 모듈(37)이 형성되어 있다.
다만, 몇몇 실시예에서 서버는 도 1에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.
연필꽂이(20)는 일반적으로 사용하는 연필, 펜슬, 볼펜을 거치하는 기구를 의미한다.
수직봉(25)은 일단이 연필꽂이(20)의 바닥면에 결합/장착되며, 수직방향으로 길이 조절이 가능한 길이 조절 수단과 수평방향으로 회전이 가능한 회전 수단을 포함하고 있다.
플레이트(30)는 수직봉(25)의 타단에 결합되며, 일면이 거울(33)로 형성되고 타면이 디스플레이 모듈(37)로 형성되어 있다.
이러한 수직봉(25)과 플레이트(30)의 구성, 작용으로 인하여 플레이트(30)의 높이 조절이 가능하게 되며, 제어부(60)가 수직봉(25)을 회전시켜 사용자 방향으로 거울(33)이 향하도록 하거나 디스플레이 모듈(37)이 향하도록 제어할 수 있다.
카메라(40)는 플레이트(30)의 상부면에 장착되며, 1개의 카메라(40)가 설치되어 수직봉(25)의 회전에 따라 반대로 회전하여 카메라(40)가 항상 사용자의 방향을 촬영하도록 할 수도 있고, 2개의 카메라(40)가 설치되어 플레이트(30)가 거울(33)이 사용자를 향하거나 디스플레이 모듈(37)이 향할 때 모두 사용자의 방향을 촬영하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)에서 분석부(50), 제어부(60), 통신부(70), 데이터베이스(80)는 연필꽂이(20)의 하부에 형성될 수도 있고, 플레이트(30) 내에 형성될 수도 있다. 몇몇 실시예에서 통신부(70)는 서비스 서버와 통신할 수 있고 분석부(50)는 서비스 서버에 포함되어 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 자체적으로 분석을 수행하지 않고 서비스 서버에서 분석이 이루어지고 제어신호를 수신하여 제어부(60)가 제어만 담당할 수도 있다.
분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자를 인식하고 이를 분석하여 사용자의 상태정보를 생성하고, 사용자로부터 특정 제스쳐가 취해지는 것이 인식되면 사용자의 제스쳐를 인식한다.
제어부(60)는 분석부(50)의 분석 결과를 이용하여 스마트 IoT 연필꽂이(10)를 제어한다.
여기서, 제어부(60)가 스마트 IoT 연필꽂이(10)를 제어하는 것은 스마트 IoT 연필꽂이(10)의 구성요소, 즉 수직봉(25)의 길이/높이 조절과 회전, 디스플레이 모듈(37)을 통해 각종 정보 제공 등을 포함하는 것이다.
제어부(60)는 카메라(40)의 촬영 영상 내에서 사용자가 임계시간 이상 인식되지 않는 경우, 사용자가 자리를 떠난 것으로 판단하고 사용자를 로그아웃시킨다.
제어부(60)는 사용자의 로그아웃 상태에서 카메라(40)의 촬영영상 내 특정 사용자가 인식되는 경우 얼굴 인식을 통해 사용자가 인식되면 사용자를 로그인시킨다.
본 발명의 실시예에서 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 책상위에 놓여서 사용되는 것을 기본으로 하며, 사용자는 책상에 구비된 의자에 앉아서 학업, 업무 등의 용무를 보게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 사용자를 로그인시키는 것은 사용자가 스마트 IoT 연필꽂이(10)가 놓인 책상에 구비된 의자에 착석하여, 스마트 IoT 연필꽂이(10)의 카메라(40)의 촬영영상 내에 얼굴이 인식되어 사용자가 착석하였다고 인식하는 것을 의미한다.
또한, 사용자를 로그아웃 시키는 것은 사용자가 설정된 일정시간(임계시간) 이상 자리를 비운 경우, 사용자가 완전히 자리를 떠난 것으로 인식하는 것을 의미한다.
따라서, 사용자의 얼굴이 인식되어 로그인이 되기 전에는 다른 사용자는 스마트 IoT 연필꽂이(10)를 연필꽂이(20)와 거울(33)의 용도로 밖에 사용할 수 없다.
그리고, 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 사용자가 최초 사용을 시작할 때, 특정 버튼 또는 특정 제스쳐를 입력하여 사용자의 얼굴을 인식하고 사용자 등록을 진행할 수 있다.
제어부(60)는 사용자의 로그아웃 상태에서 카메라(40)의 촬영영상 내 특정 사용자가 인식되는 경우(사람이 인식되는 경우) 해당 사람의 얼굴 인식을 진행하고, 얼굴 인식을 통해 사용자가 인식되면 사용자를 로그인 시킨다.
분석부(50)는 사용자가 로그인되면 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자의 상체와 머리의 각도를 지속적으로 분석하여 사용자의 자세 상태정보를 생성하고, 사용자가 소정시간 이상 정자세가 아닌 것으로 판단되면 디스플레이 모듈(37)이 사용자를 향하도록 수직봉(25)을 회전시키고 디스플레이 모듈(37)로 사용자의 정자세를 유도하는 자세 교정 정보를 제공한다.
분석부(50)가 생성하는 사용자의 자세 상태정보는, 크게는 정자세와 나쁜자세(정자세가 아닌 자세)로 분류된다. 그리고, 나쁜자세는 다양한 실시예들이 적용 가능하며 사람이 자리에 앉은 상태에서 신체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있는 자세라면 무엇이든 적용될 수 있다.
예를 들어, 손으로 턱 받치기, 다리 꼬기, 구부정한 자세, 좌우 균형이 맞지 않게 앉기, 고개를 비스듬하게 하기, 얼굴을 모니터 가까이하는 자세, 목이 앞으로 꺾인 자세 등이 해당될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 자세 교정 정보는 분석부(50)가 촬영영상으로부터 사용자의 나쁜자세가 감지되면, 해당 나쁜자세를 바로잡도록 자세 교정을 요청하는 문구일 수도 있고, 바른 자세를 예시하는 이미지일 수도 있다.
분석부(50)는 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출하여 사용자의 다음 휴식시간을 도출한다. 그리고, 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기로부터 수신된 사용자의 전날과 당일 활동정보와 산출된 피로드를 기반으로 상기 다음 휴식시간에 사용자에게 제공할 활동 제안 정보를 도출한다.
그리고, 제어부(60)는 상기 다음 휴식시간이 되면 플레이트(30)를 회전시키고 디스플레이 모듈(37)을 통해 활동 제안 정보를 제공한다.
사람이 장시간 앉아있는 것은 신체에 무리가 오기 때문에, 주기적으로 일어나서 활동과 스트레칭을 해주는 것이 신체에 무리가 가지 않게 되는데, 공부/업무를 하는 사람이 주기적으로 일어나는 것이 쉬운일이 아니다.
또한, 사람마다 그때마다의 컨디션, 피로도가 다를 수 있는데 시간을 맞춰 주기적으로 일어나는 것은 때로는 비효율적일 수 있다.
따라서, 분석부(50)는 사용자의 최근 일정시간(예: 금일, 6시간 등등) 동안의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출하고, 사용자의 피로도가 높은 것으로 판단될수록 다음 휴식시간을 빠르게 도출하고, 사용자의 피로도가 낮은 것으로 판단될수록 다음 휴식시간을 늦도록 도출할 수 있다.
또한, 통신부(70)를 통해 연결되어 있는 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기(예: 스마트 워치 등)로부터 사용자의 활동정보(예: 걷기, 뛴 거리, 활동량 정보, 심박 정보 등)와 산출된 피로도를 분석하여, 사용자가 다음 휴식시간에 취하면 좋을 활동 제안 정보를 도출한 후에 제공하게 된다.
이때, 활동 제안 정보는 사용자가 전날/당일 많은 운동을 하였고 현재 피로도가 너무 높은 상태로 판단되면 잠시 누워서 쉬도록하는 활동 제안 정보를 제공할 수도 있고, 사용자가 전날/당일 운동, 활동량이 많지 않은데 반해 피로도가 꽤 높은 상태로 판단되면 잠시 걷고 특정 스트레칭 활동을 하도록 하는 활동 제안 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상으로부터 사용자가 눈을 깜박이는 횟수가 임계치 이상으로 높거나, 사용자가 장시간 눈을 감고 있거나, 사용자의 고개 흔들림이 졸음상태인 것으로 판단되면 사용자의 피로도 수치를 상승시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 분석부(50)는 사용자가 졸고 있는 상태로 확인되는 경우에 디스플레이 모듈(37)을 통해서 사용자에게 졸음을 깨도록 유도하는 영상을 출력할 수 있으며, 이후에도 사용자의 졸음 상태가 유지되는 것으로 확인되면 사용자의 단말을 진동시켜 메시지를 보낼 수도 있다.
이와 관련하여서는 다양한 활동 제안 정보가 적용 가능하다.
데이터베이스(80)는 사용자와 관련된 각종 정보들이 저장될 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상을 통해 획득되는 사용자의 표정, 얼굴색, 피부상태 정보를 누적하여 사용자의 피로도 정보와 함께 저장하고, 다수의 일자동안 누적된 데이터를 기반으로 사용자의 평소 표정, 피로도에 따른 표정, 얼굴색과 피부상태의 변화에 대하여 데이터를 누적함으로써 사용자에 대하여 학습하고, 이에 대한 빅데이터를 데이터베이스(80)에 저장할 수 있다.
그리고, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상으로부터 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정, 얼굴색, 피부상태를 분석하여 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 생성하고, 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자의 제1제스쳐가 인식되면 플레이트(30)를 회전시켜 디스플레이 모듈(37)로 사용자의 현재 감정정보와 컨디션정보를 표출한다.
또한, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상을 통해 사용자로부터 제5제스쳐가 입력된 것이 확인되면, 상기 표출된 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 개선시킬 수 있는 동영상을 넷상에서 검색하여 상기 디스플레이 모듈(37) 또는 사용자의 단말로 표출할 수 있다.
또한, 분석부(50)는 사용자가 로그인이 유지된 시간과 사용자의 컨디션정보를 기반으로 사용자의 산출된 피로도를 분석하고, 사용자의 피로도가 눈의 피로도인 것으로 확인되면 디스플레이 모듈(37)을 통해서 사용자의 시각에 휴식효과를 제공할 수 있는 영상을 제공할 수 있다.
또한, 도면상으로 도시되지 않았지만, 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 음성출력수단(미도시)이 형성되어 있을 수 있으며, 사용자의 휴식시간이 되면 알림음, 효과음 등을 출력할 수 있다.
통신부(70)는 주변기기와 근거리 통신으로 페어링이 가능하며, 페어링된 주변기기로부터 측정된 각종 데이터를 수신할 수 있다.
이뿐 아니라, 몇몇 실시예에서는 서비스 서버가 구성요소로 더 포함될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 서비스 서버와 유, 무선 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 주변기기는 사용자의 스마트폰, 웨어러블 기기, 방석이 포함될 수 있다.
이때, 방석은 사용자가 앉는 자리에 깔고 사용하는 것으로, 복수 개의 압력센서를 포함하고 있다.
상세하게는, 서로 다른 위치에 설치된 4개의 압력센서를 포함하여, 각각의 압력센서에서 사용자의 신체 하중에 의한 압력값을 측정하고 이를 통신부(70)를 통해 스마트 IoT 연필꽂이(10)로 제공할 수 있다.
분석부(50)는 방석의 복수 개의 압력센서로부터 측정되어 수신되는 압력값과 촬영영상에서 인식되는 사용자의 상체 각도, 상체로부터 머리의 각도, 어깨의 기울기에 대한 정보를 이용하여 사용자의 나쁜자세 습관에 대한 빅데이터를 구축하고, 사용자의 나쁜자세를 3D 모델링하여 디스플레이 모듈(37)로 출력하여 제공할 수 있다.
또한, 분석부(50)는 사용자의 자세에 대한 통계데이터를 생성하여 당일 사용자의 자세 정보에 대하여 통계데이터를 생성하고 사용자의 단말로 제공할 수 있다.
예를 들어, 오늘 하루동안 사용자가 다리를 꼬고 앉아있었던 횟수/시간, 사용자가 비스듬하게 앉아있었던 횟수/시간, 사용자가 고개를 앞으로 향하고 앉아있었던 횟수/시간 등과 같이 정자세가 아닌 모든 나쁜자세를 측정하고 분류하여 통계데이터를 제공할 수 있다.
그리고, 분석부(50)는 이러한 통계데이터를 일자별로 비교하여 개선/악화 여부를 제공해줄 수 있다.
또한, 일 실시예로, 분석부(50)는 통신부를 통해 사용자 단말로부터 사용자의 신체문제에 대하여 입력받을 수 있으며, (예: 허리 디스크, 척추 측만증 등) 이를 기반으로 사용자의 나쁜자세 습관에 대하여 구축된 빅데이터를 분석하여, 사용자의 신체에 도움이 되는 신체활동, 운동방법 등에 관련된 동영상을 검색하여 디스플레이 모듈(37)을 통해 제공할 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 사용자가 특정 나쁜자세로 일정 시간 이상으로 자세를 유지하고 있는 경우에는 디스플레이 모듈(37)이 사용자를 향하도록 회전시키고 디스플레이 모듈(37)을 통해 사용자에게 정자세 전환 요청신호를 출력할 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 사용자의 나쁜자세 습관정보를 이용하여 사용자의 나쁜자세로 인하여 발생할 수 있는 질환을 도출하고 이를 개선할 수 있는 자세와 운동 영상을 검색하여 사용자의 단말로 제공하는 것을 특징으로 한다.
분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상으로부터 사용자의 시선이 거울(33)을 응시하는 것으로 판단되면, 카메라(40)의 촬영영상으로부터 사용자의 착석한 자세와 얼굴 위치를 인식하고, 사용자의 얼굴이 거울(33)의 정중앙에 비치도록 수직봉(25)을 제어하여 플레이트(30)의 높이와 각도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 사용자가 책상의 의자에 착석하고 거울(33)을 일정시간 이상 응시하게 되면 사용자의 현재 자세에 맞춰서 거울(33)의 정중앙에 사용자의 얼굴이 위치하도록 조정이 되는 효과를 발휘하게 된다.
일 실시예로, 판단부는 로그인된 사용자가 카메라(40)의 촬영영상 내에서 인식되지 않고, 임계시간을 초과하지 않는 시간 내에 사용자가 다시 인식되는 경우, 해당 시간동안을 사용자의 자리비움 시간으로 인식하고, 자리비움 시간만큼 사용자가 신체활동 또는 휴식을 취한 것으로 판단하고 사용자의 피로도 수치를 감소시킬 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자가 제2제스쳐를 취한 것이 인식되면 사용자가 휴식을 취하러 가는 것으로 인식한다. 그리고, 사용자가 다시 돌아오게 되면 분석부(50)는 사용자가 휴식을 마친 것으로 판단하며, 사용자가 휴식을 취한 시간의 길이만큼 그에 상당하는 수치의 피로도 수치를 감소시킬 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자가 제3제스쳐를 취한 것이 인식되면, 플레이트(30)의 디스플레이 모듈(37)이 사용자의 방향으로 향하도록 회전시키고, 현재시각, 날씨, 온도, 습도, 미세먼지 농도, 자외선 수치, 예상날씨 등의 정보를 출력할 수 있다.
그리고, 분석부(50)는 디스플레이 모듈(37)이 사용자의 방향을 향하도록 회전되어 있는 상태에서, 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자가 제3제스쳐를 취한 것이 인식되면, 플레이트(30)의 거울(33)이 사용자의 방향을 향하도록 회전시켜 사용자가 다시 거울(33)을 사용할 수 있도록 한다.
일 실시예로, 분석부(50)는 카메라(40)의 촬영영상에서 사용자가 제4제스쳐를 취한 것이 인식되면, 사용자의 금일 일정, 혹은 다음 일정에 대한 시간과 정보를 디스플레이 모듈(37)을 통해 출력할 수 있다.
이를 위해서, 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 사용자 단말, 사용자의 컴퓨터 또는 사용자의 캘린더 게정과 연동되어 사용자의 일정정보, 캘린더정보를 수신받을 수 있다.
그리고, 분석부(50)는 사용자의 다음 일정이 소정시간 남았을 때 플레이트(30)의 디스플레이 모듈(37)이 사용자를 향하도록 회전시키고 사용자에게 일정알림을 제공할 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 사용자로부터 스마트 IoT 연필꽂이(10)에 보안잠금이 설정된 경우, 카메라(40)의 촬영영상으로부터 인식되는 얼굴이 사용자가 아닌 것으로 판단되는 경우 얼굴 인식 실패로 판단하고 착석한 사람이 사용자가 아닌 것으로 결정하고, 플레이트(30)의 디스플레이 모듈(37)이 전방(앉은 사람의 방향)을 향하도록회전시키고 디스플레이 모듈(37)을 턴오프하여 착석한 사람이 스마트 IoT 연필꽂이(10)의 기능을 사용할 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예로, 스마트 IoT 연필꽂이(10)는 사용자의 방에 설치되어 있는 조명기구와 연결되어 있을 수 있으며, 분석부(50)는 실시간으로 산출되는 사용자의 피로도 수치에 따라서 조명기구의 휘도를 조절할 수 있다.
일 실시예로, 분석부(50)는 사용자가 학생인 경우 사용자가 로그인한 이후부터 사용자가 자리를 비운 횟수와 비운 시간, 그리고 사용자의 눈동자 시선에 대하여 트래킹하여 사용자의 집중도를 산출할 수 있다.
보다 상세하게는, 분석부(50)는 사용자가 기준치 이상으로 자리를 자주, 길게 비우는 경우 사용자의 학업 집중도가 낮은 것으로 산출할 수 있다.
또한, 분석부(50)는 사용자의 시선이 모니터 또는 책을 향하지 않고 다른 곳을 향하는 경우가 기준치 이상으로 자주 있고, 시간이 길수록 사용자의 학업 집중도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
이상으로 설명한 본 발명의 실시예에 따른 스마트 IoT 연필꽂이(10)를 사용하게 되면, 사용자가 사용해야 하는 연필꽂이(20)와 거울(33)을 하나의 장치로 구성하여 사용자가 책상에 여유공간을 확보할 수 있도록 하는 것은 물론, 이를 이용하여 사용자의 자세를 분석하여 자세를 교정할 수 있는 정보를 제공하거나 그 외 각종 유용한 정보들을 제공하여 사용자의 업무/학업에 도움을 줄 수 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.
10: 스마트 IoT 연필꽂이
20: 연필꽂이
25: 수직봉
30: 플레이트
33: 거울
37: 디스플레이 모듈
40: 카메라
50: 분석부
60: 제어부
70: 통신부
80: 데이터베이스

Claims (6)

  1. 스마트 IoT 연필꽂이에 관한 것으로,
    일단이 상기 연필꽂이의 바닥면에 결합되며, 수직방향으로 길이 조절이 가능한 길이 조절 수단과 수평방향으로 회전이 가능한 회전 수단을 포함하는, 수직봉;
    상기 수직봉의 타단에 결합되며, 일면이 거울로 형성되고 타면이 디스플레이 모듈로 형성된, 플레이트;
    상기 플레이트의 상부면에 장착되는 카메라;
    상기 카메라의 촬영영상에서 사용자를 인식하고 이를 분석하여 사용자의 상태정보를 생성하거나 사용자의 제스쳐를 인식하는 분석부; 및
    상기 분석부의 분석 결과를 이용하여 상기 스마트 IoT 연필꽂이를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 카메라의 촬영영상 내 사용자가 임계시간 이상 인식되지 않는 경우 사용자가 자리를 떠난 것으로 판단하고 상기 사용자를 로그아웃하고,
    상기 사용자의 로그아웃 상태에서 상기 카메라의 촬영영상 내 특정 사용자가 인식되는 경우 얼굴 인식을 통해 사용자가 인식되면, 상기 사용자를 로그인하고,
    상기 사용자가 로그인되면 상기 카메라의 촬영영상에서 사용자의 상체와 머리의 각도를 지속적으로 분석하여 사용자의 자세 상태정보를 생성하고,
    상기 사용자가 소정시간 이상 정자세가 아닌 것으로 판단되면 상기 플레이트를 회전시켜 상기 디스플레이 모듈이 사용자를 향하도록 하고, 상기 디스플레이 모듈로 상기 사용자의 정자세를 유도하는 자세 교정 정보를 제공하고,
    상기 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정과 자세를 분석하여 사용자의 피로도를 산출하여 상기 사용자의 다음 휴식시간을 도출하고, 상기 사용자의 스마트폰과 웨어러블 기기로부터 수집된 상기 사용자의 전날과 당일 활동정보와 상기 산출된 피로도를 기반으로 상기 다음 휴식시간동안 상기 사용자에게 제공할 활동 제안 정보를 도출한 후, 상기 다음 휴식시간에 상기 플레이트를 회전시키고 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 활동 제안 정보를 제공하고,
    상기 카메라의 촬영영상을 통해 획득되는 상기 사용자의 표정, 얼굴색, 피부상태 정보를 누적하여 피로도 정보와 함께 저장하고, 상기 사용자의 평소 표정, 피로도에 따른 표정, 얼굴색과 피부상태의 변화에 대하여 데이터를 누적하여 상기 사용자에 대하여 학습하고,
    상기 카메라의 촬영영상으로부터 상기 사용자의 최근 일정시간 동안의 표정, 얼굴색, 피부상태를 분석하여 사용자의 감정정보와 컨디션정보를 생성하고, 상기 카메라의 촬영영상에서 사용자의 제1제스쳐가 인식되면 상기 플레이트를 회전시켜 상기 디스플레이 모듈로 상기 감정정보와 컨디션정보를 표출하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 IoT 연필꽂이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 IoT 연필꽂이는 주변기기와 근거리 통신으로 페어링이 가능한 통신부를 더 포함하고,
    상기 주변기기는 복수 개의 압력센서를 포함하는 방석으로, 상기 분석부는 상기 방석의 복수 개의 압력센서로부터 측정되어 수신되는 압력값과 상기 촬영영상에서 인식되는 사용자의 상체 각도, 상체로부터 머리의 각도, 어깨의 기울기에 대한 정보를 이용하여 사용자의 나쁜자세 습관에 대한 빅데이터를 구축하고 상기 사용자의 나쁜자세를 3D 모델링하여 상기 디스플레이 모듈로 출력하는 것을 특징으로 하는, 스마트 IoT 연필꽂이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용자의 나쁜자세로 인하여 발생할 수 있는 질환을 도출하고, 이를 개선할 수 있는 자세와 운동 영상을 검색하여 상기 사용자의 단말로 제공하는 것을 특징으로 하는, 스마트 IoT 연필꽂이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트의 거울이 사용자를 향하도록 회전된 상태에서, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 사용자의 시선이 상기 거울을 응시하는 것으로 판단되면, 상기 카메라의 촬영영상으로부터 사용자의 착석한 자세와 얼굴 위치를 인식하고 상기 사용자의 얼굴이 상기 거울의 정중앙에 비치도록 상기 수직봉을 제어하여 상기 플레이트의 높이와 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 스마트 IoT 연필꽂이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 로그인된 상기 사용자가 상기 카메라의 촬영영상 내에서 인식되지 않고, 상기 임계시간이 초과되지 않는 시간 내에 상기 사용자가 다시 인식되는 경우 해당시간 동안을 상기 사용자의 자리비움 시간으로 인식하고, 상기 자리비움 시간만큼을 상기 사용자가 신체활동 또는 휴식을 취한 것으로 판단하고 상기 사용자의 피로도 수치를 감소시키는 것을 특징으로 하는, 스마트 IoT 연필꽂이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자로부터 보안잠금이 설정된 경우,
    상기 카메라의 촬영영상으로부터 인식되는 얼굴이 상기 사용자가 아닌 것으로 판단되는 경우, 얼굴 인식 실패로 판단하여 착석한 사람이 상기 사용자가 아닌 것으로 판단하고 상기 플레이트를 상기 디스플레이 모듈면으로 회전시키고 상기 디스플레이 모듈을 턴오프하는 것을 특징으로 하는, 스마트 IoT 연필꽂이.
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