KR102389837B1 - 스트레스 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트레스 측정장치에 관한 것으로서, 피측정자가 입실할 수 있도록 측정공간이 마련된 측정부스와, 상기 측정부스에 입실한 상기 피측정자의 호흡상태를 측정할 수 있도록 상기 측정부스에 설치되는 호흡 측정부와, 상기 측정부스에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴 부분의 온도를 측정하는 체온 측정부와, 상기 호흡 측정부 및 체온 측정부에서 측정된 데이터를 토대로 상기 피측정자의 스트레스 상태를 분석하는 정보분석부를 구비한다.
본 발명에 따른 스트레스 측정장치는 피측정자의 호흡 상태 및 체온에 대한 정보를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 피측정자의 스트레스 상태를 분석할 수 있으므로 피측정자에게 보다 정확한 스트레스 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

스트레스 측정 장치{Stress measuring device}

본 발명은 스트레스 측정 장치에 관한 것으로서, 피측정자의 체온 및 호흡에 대한 정보를 토대로 피측정자의 스트레스 상태를 분석하는 스트레스 측정장치에 관한 것이다.

스트레스(Stress)의 어원은 라틴어 'strictus'로 정신적 압박에 의해 몸이 긴장하여 팽팡한 느낌을 받게 된다는 의미에서 선택된 단어이다. 즉 스트레스란 생체의 평형과 리듬을 깨뜨릴 수 있는 모든 자극을 통칭하는 말이다.

스트레스는 개인이 살아가면서 중요하다고 여기는 도전적인 상황 혹은 자신의 안녕을 위협하는 상황이 벌어졌을 때 발생하게 된다.

개인이 스트레스에 노출되었을 때 발생하는 현상은 스트레스 요인을 위협, 해로움으로 인식하여 교감신경과 시상하부의 뇌하수체 부신 체계가 활성화되어 혈압과 심박동수가 상승되고, 불안감을 유발시켜 코티졸 분비를 증가시킨다. 부신 피질에서 분비되는 코티졸의 일부는 간세포를 제외한 모든 세포와 근육의 이화작용에 관여한다. 장기적으로는 혈압을 높이고 임파구 수를 감소시키는 등 면역 기능의 약화를 가져온다.

따라서, 일반인들이 일상 생활을 해나가면서 스트레스 조절을 할 수 있도록 자신의 스트레스 상태를 비교적 정확하게 분석할 수 있는 분석 장치가 요구되고 있다.

공개특허공보 제10-2011-0118379호: 스트레스 완화 콘텐츠 제공 시스템 및 방법

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 피측정자의 호흡 상태 및 체온에 대한 정보를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 피측정자의 스트레스 상태를 분석할 수 있는 스트레스 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스트레스 측정장치는 피측정자가 입실할 수 있도록 측정공간이 마련된 측정부스와, 상기 측정부스에 입실한 상기 피측정자의 호흡상태를 측정할 수 있도록 상기 측정부스에 설치되는 호흡 측정부와, 상기 측정부스에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴 부분의 온도를 측정하는 체온 측정부와, 상기 호흡 측정부 및 체온 측정부에서 측정된 데이터를 토대로 상기 피측정자의 스트레스 상태를 분석하는 정보분석부를 구비한다.

한편, 본 발명에 따른 스트레스 측정장치는 상기 측정부스의 외측면을 감싸도록 형성되어 외부 열이 상기 측정부스의 내부로 전달되는 것을 차단하는 단열부재를 더 구비할 수도 있다.

상기 호흡 측정부는 상기 피측정자가 위치하는 상기 측정공간 내의 세팅영역에 대향되는 위치의 상기 측정부스에 설치되며, 상기 세팅영역에 위치한 상기 피측정자의 가슴으로 전자파를 조사하고, 반사된 전자파를 수신하여 상기 피측정자의 호흡 상태를 측정한다.

상기 체온 측정부는 상기 피측정자가 위치하는 상기 측정공간 내의 세팅영역에 대향되는 위치의 상기 측정부스에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴부분의 열화상 이미지를 촬영하는 열화상 카메라와, 상기 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 이미지를 토대로 상기 피측정자의 얼굴부분의 온도를 산출하는 체온산출모듈을 구비한다.

한편, 본 발명에 따른 스트레스 측정장치는 상기 세팅영역을 기준으로 상호 대향되는 상기 측정부스의 내측면에 각각 회동가능하게 설치되는 복수의 차폐 플레이트와, 상기 차폐 플레이트를 회동시킬 수 있도록 상기 차폐 플레이트에 설치되는 회동부와, 상기 피측정자가 상기 측정부스의 세팅영역에 위치시 상기 호흡 측정부에서 출력되는 전자파의 조사범위를 상기 세팅영역으로 제한할 수 있도록 상기 차폐 플레이트가 상기 세팅영역 측으로 회동되도록 상기 회동부를 작동시키는 제어부를 구비한다.

상기 차폐 플레이트는 상기 호흡 측정부에서 조사되는 전자파가 반사되는 것을 방지하기 위해 상기 전자파를 흡수할 수 있도록 외측면에 전자파 흡수층이 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 스트레스 측정장치는 피측정자의 호흡 상태 및 체온에 대한 정보를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 피측정자의 스트레스 상태를 분석할 수 있으므로 피측정자에게 보다 정확한 스트레스 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스트레스 측정장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 스트레스 측정장치에 대한 블럭도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스트레스 측정장치에 대한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스트레스 측정장치에 대한 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스트레스 측정 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 스트레스 측정장치(100)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 스트레스 측정장치(100)는 피측정자가 입실할 수 있도록 측정공간(111)이 마련된 측정부스(110)와, 상기 측정부스(110)에 입실한 상기 측정자의 호흡상태를 측정할 수 있도록 상기 측정부스(110)에 설치되는 호흡 측정부(120)와, 상기 측정부스(110)에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴 부분의 온도를 측정하는 체온 측정부(130)와, 상기 호흡 측정부(120) 및 체온 측정부(130)에서 측정된 데이터를 토대로 상기 피측정자의 스트레스 상태를 분석하는 정보분석부(140)를 구비한다.

측정부스(110)는 내부에 측정공간(111)이 마련되며, 상하방향으로 연장된 원통형으로 형성된다. 상기 측정부스(110)는 상방이 개방되게 형성되며, 후방 외주면에는 상기 측정공간(111)으로 피측정자가 출입할 수 있도록 출입구가 형성되어 있다. 상기 출입구는 소정의 폭을 갖되, 상하방향으로 연장형성된다.

또한, 측정부스(110)는 바닥면에, 상기 피측정자가 위치하는 세팅영역(112)이 마련되어 있다. 상기 세팅영역(112)은 측정공간(111) 내에 마련되며, 출입구에 대해 전방으로 소정거리 이격된 위치에 형성된다. 이때, 세팅영역(112)은 측정부스(110) 내의 바닥면에 마련된 소정 문양의 표시패턴에 의해 표시된다.

그리고, 측정부스(110)는 세팅영역(112)에 대향되는 측정부스(110)의 전방측 내벽면에, 호흡 측정부(120), 체온 측정부(130)가 세팅되기 위한 선반(113)이 마련되어 있다. 상기 선반(113)은 세팅영역(112)에 위치한 피측정자의 가슴에 대향될 수 있도록 측정부스(110)의 바닥면으로부터 소정 높이 상방으로 이격된 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

호흡 측정부(120)는 피측정자의 호흡수 또는 심박수를 측정할 수 있도록 세팅영역(112)에 대향되는 선반(113)에 설치된다. 상기 호흡 측정부(120)는 세팅영역(112)에 위치한 상기 피측정자의 가슴 방향으로 전자파를 조사한 다음 반사되어 되돌아오는 전자파를 수신하여 피측정자의 가슴 부근까지의 거리를 측정하는 것으로서, 호흡에 따라 관람자의 가슴 부분의 움직임을 감지하여 심박수 또는 호흡수를 산출한다. 이때, 호흡 측정부(120)는 UWB 레이더를 이용하는 것이 바람직하다. 호흡 측정부(120)는 산출된 피측정자의 심박수 또는 단위시간 동안 호흡수에 대한 정보를 정보분석부(140)로 전송한다.

체온 측정부(130)는 피측정자의 얼굴부분의 체온을 측정하기 위한 것으로서, 열화상 카메라(131) 및 체온 산출모듈(132)을 구비한다.

열화상 카메라(131)는 세팅영역(112)에 대항되는 선반(113)에 설치되어 상기 세팅영역(112)에 위치한 상기 피측정자의 얼굴부분의 열화상 이미지를 촬영한다. 상기 열화상 카메라(131)는 열화상 이미지를 촬영하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 촬영수단이므로 상세한 설명은 생략한다.

체온 산출모듈(132)은 상기 열화상 카메라(131)로부터 열화상 이미지를 제공받고, 상기 열화상 이미지를 분석하여 피측정자의 얼굴부분의 온도를 산출한다. 여기서, 체온 산출모듈(132)은 산출된 피측정자의 얼굴부분의 온도에 대한 정보를 정보분석부(140)로 전송한다.

정보분석부(140)는 상기 호흡 측정부(120) 및 체온 측정부(130)에서 측정된 데이터를 토대로 상기 피측정자의 스트레스 상태를 분석한다. 여기서, 정보분석부(140)는 호흡 측정부(120)에서 제공되는 피측정자의 호흡 상태에 대한 정보를 토대로 단위시간당 호흡수를 산출하고, 단위시간당 호흡수가 기설정된 기준 호흡수 이상이면 상기 피측정자가 스트레스가 높은 상태로 판단한다. 또한, 정보분석부(140)는 체온 측정부(130)에서 제공되는 피측정자의 얼굴부분의 온도에 대한 정보를 토대로 기설정된 기준체온 이상인 고온부분을 산출한다. 이때, 정보분석부(140)는 피측정자의 전체 얼굴면적에 대한 상기 고온부분의 면적의 비율이 기설정된 기준면적 이상일 경우, 해당 피측정자가 스트레스가 높은 상태로 판단한다.

한편, 정보분석부(140)는 분석한 정보를 출력할 수 있도록 디스플레이부(141)를 구비한다. 상기 디스플레이부(141)는 측정부스(110) 내에 마련된 선반(113)에 설치되며, 정보분석부(140)에 의해 산출된 단위시간당 호흡수 및 피측정의 얼굴부분의 온도 분포에 대한 정보를 피측정자에게 표시한다. 또한, 정보분석부(140)는 피측정자가 스트레스가 높은 상태로 판단될 경우, 상기 디스플레이부(141)를 통해 경고 메시지를 출력할 수도 있다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따른 스트레스 측정장치(100)는 피측정자의 호흡 상태 및 체온에 대한 정보를 측정하고, 측정된 정보를 토대로 피측정자의 스트레스 상태를 분석할 수 있으므로 피측정자에게 보다 정확한 스트레스 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 3에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스트레스 측정장치(200)가 도시되어 있다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도면을 참조하면, 상기 스트레스 측정장치(200)는 상기 측정부스(110)의 외측면을 감싸도록 형성되어 외부 열이 상기 측정부스(110)의 내부로 전달되는 것을 차단하는 단열부재(201)를 더 구비한다. 상기 단열부재(201)는 측정부스(110)의 외주면 전체를 감싸도록 형성되며, 단열소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 단열부재(201)에 의해 측정부스(110)의 외부 열이 측정부스(110) 내부로 전달되는 것이 차단되므로 외부 열에 의해 체온 측정부(130)의 측정에 오류가 발생되는 것이 방지되어 피측정자의 스트레스 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 측정부스(110)는 내측면에, 상기 호흡 측정부(120)에서 조사된 전자파가 상기 측정부스(110)의 내측면에 의해 반사되는 것을 방지하기 위해 상기 전자파를 흡수할 수 있도록 반사방지부재가 설치될 수 있다. 상기 반사방지부재는 측정부스(110)의 내측면을 감싸도록 형성되며, 전자파를 흡수할 수 있는 흡수소재로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 흡수소재에 의해 호흡 측정부(120)에서 조사된 전자파 중 피측정자를 벗어난 전자파가 측정부스(110)의 내측면에 반사되어 호흡 측정부(120)에 수신되는 것이 방지되므로 호흡 측정부(120)의 측정 신뢰성 및 정확성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 도 4에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스트레스 측정장치(300)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 스트레스 측정장치(300)는 호흡 측정부(120)에서 출력되는 전자파의 조사범위를 제한할 수 있도록 제한부(310)를 더 구비한다.

상기 제한부(310)는 상기 세팅영역(112)을 기준으로 상호 대향되는 상기 측정부스(110)의 내측면에 각각 회동가능하게 설치되는 복수의 차폐 플레이트(311)와, 상기 차폐 플레이트(311)를 회동시킬 수 있도록 상기 차폐 플레이트(311)에 설치되는 회동부와, 상기 피측정자가 상기 측정부스(110)의 세팅영역(112)에 위치시 상기 호흡 측정부(120)에서 출력되는 전자파의 조사범위를 상기 세팅영역(112)으로 제한할 수 있도록 상기 차폐 플레이트(311)가 상기 세팅영역(112) 측으로 회동되도록 상기 회동부를 작동시키는 제어부를 구비한다.

차폐 플레이트(311)는 측정부스(110)의 상하높이에 대응되게 상하방향으로 연장되며, 측정부스(110)의 내측면 곡률에 대응되는 곡률로 만곡되게 형성되어 있다. 차폐 플레이트(311)는 전단부가 측정부스(110)의 내측면에 회동가능하게 설치되는데, 복수개가 세팅영역(112)에 인접된 측정부스(110)의 좌우측 내벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 차폐 플레이트(311)는 도면에 도시되진 않았지만, 상기 호흡 측정부(120)에서 조사되는 전자파가 반사되는 것을 방지하기 위해 상기 전자파를 흡수할 수 있도록 외측면에 전자파 흡수층이 형성될 수도 있다.

회동부는 도면에 도시되진 않았지만, 차폐 플레이트(311)의 회동축에 설치되어 차폐 플레이트(311)를 회전시키는 복수의 전기모터를 구비한다. 한편, 회동부는 이에 한정하는 것이 아니라 상기 차폐 플레이트(311)를 회동시킬 수 있도록 회동수단이면 무엇이든 적용 가능하다.

제어부는 상기 피측정자가 상기 측정부스(110)의 세팅영역(112)에 위치시 상기 호흡 측정부(120)에서 출력되는 전자파의 조사범위를 상기 세팅영역(112)으로 제한할 수 있도록 상기 차폐 플레이트(311)가 상기 세팅영역(112) 측으로 회동되도록 상기 회동부를 작동시킨다. 여기서, 제어부는 세팅영역(112)에 대응되는 측정부스(110)의 바닥면에 설치되어 피측정자를 감지하는 감지센서(미도시)를 구비하고, 상기 감지센서에 의해 피측정자가 감지되면 상기 회동부를 작동시킨다.

상술된 바와 같이 제한부(310)는 피측정자가 세팅영역(112)에 위치시 피측정자 측방과 측정부스(110)의 내벽면 사이의 공간이 폐쇄되어 전자파의 조사범위가 제한되어 피측정자 외의 사람에게 전자파가 조사되어 피측정자에 대한 호흡 상태 측정에 오류가 발생되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 차폐 플레이트(311)에 전자파 흡수층이 마련되어 있어 상기 흡수소재에 의해 호흡 측정부(120)에서 조사된 전자파 중 피측정자를 벗어난 전자파가 차폐 플레이트(311)에 반사되어 호흡 측정부(120)에 수신되는 것이 방지되므로 호흡 측정부(120)의 측정 신뢰성 및 정확성이 향상되는 장점이 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

100: 스트레스 측정장치
110: 측정부스
111: 측정공간
112: 세팅영역
113: 선반
120: 호흡 측정부
130: 체온 측정부
131: 열화상 카메라
132: 체온 산출모듈
140: 정보분석부
141: 디스플레이부

Claims (6)

1. 피측정자가 입실할 수 있도록 내부에 측정공간이 마련되며, 상기 측정공간으로 상기 피측정자가 출입할 수 있도록 일측에 출입구가 형성되고, 상기 출입구에 대해 전방으로 이격된 위치의 내부에, 상기 피측정자가 위치하는 세팅영역이 마련된 측정부스;
   상기 세팅영역에 대향되는 상기 측정부스의 전방측 내벽면에 설치되며, 상기 세팅영역에 위치한 상기 피측정자의 가슴으로 전자파를 조사하고, 반사된 전자파를 수신하여 상기 피측정자의 호흡 상태를 측정하는 호흡 측정부;
   상기 측정부스에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴 부분의 온도를 측정하는 체온 측정부;
   상기 호흡 측정부 및 체온 측정부에서 측정된 데이터를 토대로 상기 피측정자의 스트레스 상태를 분석하는 것으로서, 상기 호흡 측정부에서 제공되는 데이터를 토대로 산출된 상기 피측정자의 단위시간당 호흡수가 기준 호흡수 이상이거나 상기 체온 측정부에서 제공되는 데이터를 토대로 해당 피측정자의 얼굴부분 중 기설정된 기준체온 이상인 고온부분의 면적 비율이 기설정된 기준면적 이상일 경우, 해당 피측정자의 스트레스가 높은 상태로 판단하는 정보분석부;
   상기 세팅영역에 인접된 위치의 상기 측정부스의 내측면에, 각각 회동가능하게 설치되는 복수의 차폐 플레이트;
   상기 차폐 플레이트를 회동시킬 수 있도록 상기 차폐 플레이트에 설치되는 회동부; 및
   상기 피측정자가 상기 측정부스의 세팅영역에 위치시 상기 호흡 측정부에서 출력되는 전자파의 조사범위를 상기 세팅영역으로 제한할 수 있도록 상기 차폐 플레이트의 단부가 상기 세팅영역 측으로 회동되도록 상기 회동부를 작동시키는 제어부;를 구비하고,
   상기 차폐 플레이트들은 상기 출입구를 기준으로 상호 대향되게 상기 측정부스의 좌우측 내벽면에 회동가능하게 각각 설치되며, 해당 출입구 측으로 연장되되, 상기 측정부스의 상하높이에 대응되게 상하방향으로 연장되고, 상기 호흡 측정부에서 조사되는 전자파가 반사되는 것을 방지하기 위해 상기 전자파를 흡수할 수 있도록 외측면에 전자파 흡수층이 형성된,
   스트레스 측정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부스의 외측면을 감싸도록 형성되어 외부 열이 상기 측정부스의 내부로 전달되는 것을 차단하는 단열부재;를 더 구비하는,
   스트레스 측정장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 체온 측정부는
   상기 피측정자가 위치하는 상기 측정공간 내의 세팅영역에 대향되는 위치의 상기 측정부스에 설치되어 상기 피측정자의 얼굴부분의 열화상 이미지를 촬영하는 열화상 카메라; 및
   상기 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 이미지를 토대로 상기 피측정자의 얼굴부분의 온도를 산출하는 체온산출모듈;을 구비하는,
   스트레스 측정장치.
   
5. 삭제
6. 삭제

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