KR102538239B1 - 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템은, 통신망 상에서의 지능형 자세교정 시스템으로서, 사용자의 경추를 중심으로 각각의 신체부위에 배열되어 고정되며 다수의 측정센서로 구성되어, 상기 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 이상을 포함하는 자세정보를 측정하는 측정센서 모듈; 상기 측정센서 모듈에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 상기 사용자의 자세 기본값을 산출하는 산출부; 산출된 상기 자세 기본값과 거북목 등급을 판단할 수 있는 저장된 기준값을 비교하여 상기 사용자의 상기 거북목 등급을 판단하는 분석부; 및 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단을 통해 상기 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 상기 측정센서 모듈을 통해 재측정하여 분석하는 교정부를 포함한다.
Description
본 발명은 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템 및 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 방법, 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 입체적인 구조로 배열된 측정센서를 기반으로 자세정보를 측정하여 거북목을 판정하고, 이를 기반으로 자세교정을 위한 다양한 기능을 제공할 수 있는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템 및 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 방법, 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 들어, IT기술이 발전함에 따라 직장업무에서 뿐만 아니라 일상 생활 속에서도 앉은 자세로 장시간 동안 컴퓨터, 노트북 등을 사용하거나, 다양한 휴대용 정보통신기기를 사용하는 시간이 증가하고 있다. 특히, 통계적으로 살펴보면, 현대인의 절반 이상이 하루 4시간이 넘는 장시간 동안 스마트폰을 사용하고 있으며, 이러한 스마트폰 사용시 비정상적으로 목을 앞으로 뺀 자세를 취하게 되면, 목에 과도한 하중이 실려서, 근막 통증, 두통 및 목 디스크의 원인이 될 수 있는 거북목 증후군을 유발할 수 있다.
이러한 거북목 현상은 연령과 나이에 무관하게 발생하며 목 디스크의 경우 초기에는 물리치료나 약물치료를 적절히 진행할 수 있지만, 심할 경우 수술을 통해 치료해야만 한다. 따라서, 초기에 거북목을 교정하는 것이 중요한데, 이러한 거북목 증후군을 교정하기 위해서는 병원을 방문하여 정기적으로 물리치료를 받아야 하기 때문에 많은 시간과 비용이 소요된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 모니터의 상부에 부착된 거리측정센서로 사용자의 자세를 파악하는 거북목 방지 장치가 제시되었으나, 이러한 측정장치는 거리측정센서로 사용자의 머리와 상체를 측정하고 비교하여 자세를 파악한 후, 잘못된 자세로 있을 경우에만 이를 알람을 통해 알려주는 기능에 한정되어 있었다. 따라서, 몸을 옆으로 틀거나 고개를 옆으로 기울이는 등 머리와 상체가 한 평면 상에 있지 않을 경우에는, 사용자의 자세를 정확하게 판별하기 어렵다는 단점이 있었다.
또한, 다른 형태의 기술로는, 사용자의 목부위에 하나의 센서를 고정하여, 센서의 저항값 변화에 따라 경추 기울기를 측정할 수 있는 거북목 측정 시스템 및 사용자의 목부위에 두 개의 센서를 부착하여 센서 사이의 거리측정을 통해 거북목을 교정하는 시스템 등이 제시되었으나, 한정된 기능을 수행하는 평면적인 배열구조의 센서를 이용하기 때문에 측정 정확도에 한계가 있으며, 지능형 정보처리의 부재로 인하여 단순한 측정정보 전달 이외의 구체적인 교정방법이나, 체계적인 교정 관리를 제공하기 어렵다는 한계가 있었다.
따라서, 거북목을 정밀하게 측정할 수 있고, 이를 기반으로 자세교정을 위한 다양한 기능을 제공할 수 있는 지능형 개념이 접목된 자세 교정 시스템에 대한 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, X, Y, Z축 방향의 입체적인 구조로 배열된 다수의 측정센서를 기반으로 자세정보를 측정하여 사용자(측정대상자)의 거북목을 정밀하게 판정하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR), 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM) 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 보다 정밀하게 사용자(측정대상자)의 자세정보를 측정할 수 있는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 자세정보를 분석하여 사용자(측정대상자)의 거북목 등급에 따라 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 적합한 교정학습 정보로 제공하고, 이를 실시간으로 확인하며 재측정 할 수 있는 AI 머신러닝 학습기능을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다른 사용자로부터 추천되거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 해당 사용자에게 정기적으로 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이와 같은 구성과 기능을 사용자의 스마트폰을 통해 편리하게 구현할 수 있으며, 이와 연관된 다른 사용자의 관련 정보를 서버에 구축하여 해당 사용자에게 편리하게 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템은, 통신망 상에서의 지능형 자세교정 시스템으로서, 사용자의 경추를 중심으로 각각의 신체부위에 배열되어 고정되며 다수의 측정센서로 구성되어, 상기 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 이상을 포함하는 자세정보를 측정하는 측정센서 모듈; 상기 측정센서 모듈에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 상기 사용자의 자세 기본값을 산출하는 산출부; 산출된 상기 자세 기본값과 거북목 등급을 판단할 수 있는 저장된 기준값을 비교하여 상기 사용자의 상기 거북목 등급을 판단하는 분석부; 및 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단을 통해 상기 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 상기 측정센서 모듈을 통해 재측정하여 분석하는 교정부를 포함한다.
또한, 상기 측정센서 모듈은, 상기 사용자의 경추를 중심으로 상부 좌우인 상기 사용자의 양쪽 귀 중 어느 하나 이상에 고정되는 제1 측정센서; 상기 사용자의 경추 7번 극돌기에 고정되는 제2 측정센서; 및 상기 사용자의 경추를 중심으로 하부 좌우인 상기 사용자의 어깨 양 끝단 중 어느 하나 이상에 고정되는 제3 측정센서로 구성되며, 상기 제1, 제2, 제3 측정센서는 상기 사용자의 경추를 중심으로 하는 X, Y, Z축을 기준으로, 입체적인 구조로 배열되며, 상기 제1, 제2, 제3 측정센서는 각속도를 측정하는 자이로 센서로 구성되는데, 상기 제1 측정센서에는 가속도 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 두개척추 각도는, 상기 제1 측정센서와 상기 제2 측정센서의 측정 각도이고, 상기 목 관절 가동 범위는, 상기 제1 측정센서 중 상기 가속도 센서를 통해 어느 방향으로의 움직임인지를 인식하고, 상기 제1 측정센서 중 상기 자이로 센서, 상기 제2 측정센서 및 상기 제3 측정센서의 측정 각도를 통해 상기 목 관절의 가동범위를 측정하고, 상기 목의 움직임 정도는, 누운 자세와 엎드린 자세에서의 목의 움직임을 상기 제1 측정센서 내지 상기 제3 측정센서의 측정 각도를 통해 측정할 수 있다.
또한, 상기 교정학습 정보는, 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 상기 사용자가 선택하여 수행하거나, 또는 추천되는 교정학습 과정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 상기 사용자에 의해 입력된 생활패턴정보 중 어느 하나 이상을 기초로, 상기 사용자의 생활습관 및 건강상태를 분석하여, 상기 서버를 통해 상기 사용자에게 적합한 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 상기 표시수단을 통해 정기적으로 제공하는 헬스케어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출부, 상기 분석부, 상기 교정부 및 상기 헬스케어부는, 상기 표시수단을 구비하는 상기 사용자의 스마트폰 단말장치에 일부 또는 전부가 구성되며, 상기 일부를 제외한 나머지 구성은 상기 서버 또는 상기 측정센서 모듈에 구성될 수 있다.
또한, 상기 분석부는, 상기 사용자의 상기 스마트폰 단말장치에 구비되는 카메라를 통해 상기 사용자의 경추를 중심으로 촬영하고, 촬영된 이미지의 분석과정을 통해 상기 사용자의 신체에 적합한 상기 측정센서 모듈의 측정센서 고정위치를 설정하여, 상기 표시수단을 통해 제공할 수 있다.
또한, 상기 헬스케어부는, 상기 사용자의 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 상기 생활패턴정보 중 동일하거나, 또는 유사한 정보를 가지는 다른 사용자 단말장치에서 추천하거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 상기 서버로부터 매칭하여 상기 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 방법은, 통신망 상에서 지능형 자세교정을 제공하는 방법으로서, 사용자의 경추를 중심으로 각각의 신체부위에 배열되어 고정되며 다수의 측정센서로 구성되는 측정센서 모듈에서, 상기 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 이상을 포함하는 자세정보를 측정하는 측정단계; 상기 측정센서 모듈에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 상기 사용자의 자세 기본값을 산출하는 산출단계; 산출된 상기 자세 기본값과 거북목 등급을 판단할 수 있는 저장된 기준값을 비교하여 상기 사용자의 상기 거북목 등급을 판단하는 분석단계; 및 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단을 통해 상기 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 상기 측정센서 모듈을 통해 재측정하여 분석하는 교정단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는, 전술한 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된다.
본 발명에 따르면, X, Y, Z축 방향의 입체적인 구조로 배열된 측정센서를 기반으로 자세정보를 측정하여 사용자(측정대상자)의 거북목을 정밀하게 판정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR), 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM) 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 보다 정밀하게 사용자(측정대상자)의 자세정보를 측정할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 자세정보를 분석하여 사용자(측정대상자)의 거북목 등급에 따라 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 적합한 교정학습 정보로 제공하고, 이를 실시간으로 확인하며 재측정 할 수 있는 AI 머신러닝 학습기능을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다른 사용자로부터 추천되거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 해당 사용자에게 제공하여, 다양한 헬스케어 정보를 정기적으로 제공할 수 있어, 효율적인 거북목 교정과 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이와 같은 구성과 기능을 사용자의 스마트폰을 통해 편리하게 구현할 수 있으며, 이와 연관된 다른 사용자의 관련 정보를 서버에 구축하여 해당 사용자에게 편리하게 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)을 착용한 사용자를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 각 구성들 간의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 시스템의 자세교정 단말장치(300)의 활용 예시를 나타내는 화면이다.
도 7은 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM)를 예시한 도면이다.
도 8은 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR)의 정상범위를 예시한 도면이다.
도 9는 성별에 따른 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR)의 정상범위를 예시한 도면이다.
도 10은 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM)의 정상범위를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)을 착용한 사용자를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 각 구성들 간의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 시스템의 자세교정 단말장치(300)의 활용 예시를 나타내는 화면이다.
도 7은 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM)를 예시한 도면이다.
도 8은 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR)의 정상범위를 예시한 도면이다.
도 9는 성별에 따른 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR)의 정상범위를 예시한 도면이다.
도 10은 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM)의 정상범위를 예시한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 본 발명에서 첨부된 구성도(블록도)의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 인접하거나 순서에 따라 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
또한 각각의 게시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배열은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 또한, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 할 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은 통신망(100), 측정센서 모듈(200), 지능형 자세교정 단말장치(300), 다른 사용자 단말장치(400) 및 서버(500)를 포함하며 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은, 측정센서 모듈(200), 지능형 자세교정 단말장치(300), 다른 사용자 단말장치(400) 및 서버(500)간의 데이터 전송 및 정보 교환을 위한 일련의 데이터 송수신 동작을 수행할 수 있는 네트워크 망으로, 유선 및/또는 무선과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network), 무선랜(wireless LAN), 이동통신망(mobile communication network), 와이파이(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee) 등 중에서 어느 하나이거나, 이들의 조합으로 연계되어 구성될 수 있는 다양한 형태의 유/무선 통신망일 수 있으나, 이는 하나의 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 통신기술을 제한없이 채택하여 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)은 사용자(측정 대상자)의 경추를 중심으로 각각의 신체부위에 배열되어 고정(부착 또는 착용)되며, 다수의 측정센서로 구성되어 해당 사용자의 자세정보를 측정할 수 있는 측정장치이다.
보다 구체적으로, 이러한 측정센서 모듈(200)은 제1 측정센서(210)와, 제2 측정센서(220) 및 제3 측정센서(230)를 포함하며 구성될 수 있는데, 해당 다수의 측정센서(210, 220, 230)를 통해 사용자의 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR), 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM) 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 자세정보를 측정할 수 있다.
특히, 제1, 제2, 제3 측정센서(210, 220, 230)는 해당 사용자의 경추를 중심으로 하는 X, Y, Z축을 기준으로, 입체적인 구조로 배열될 수 있으며, 상기 제1, 제2, 제3 측정센서(210, 220, 230)는 각속도를 측정하는 자이로 센서로 각각 구성될 수 있는데, 이때, 제1 측정센서(210)에는 측정 정밀도를 향상하기 위하여 가속도 센서를 더 포함하도록 구성할 수 있다.
이러한 측정센서 모듈(200)의 구체적인 고정위치를 살펴보면, 일 예로, 제1 측정센서(210)는 해당 사용자의 경추를 중심으로 상부 좌우인 해당 사용자의 양쪽 귀 중 적어도 하나에 고정될 수 있으며, 제2 측정센서(220)는 해당 사용자의 경추 7번 극돌기에 고정될 수 있다. 또한, 제3 측정센서(230)는 해당 사용자의 경추를 중심으로 하부 좌우인 해당 사용자의 어깨 양 끝단 중 적어도 하나에 고정되어, 사용자의 자세정보를 정밀하게 측정할 수 있는데, 이와 같은 측정센서 모듈(200)의 보다 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 이해될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)는 측정센서 모듈(200)을 착용한 사용자의 단말장치로, 측정센서 모듈(200)에서 전송되는 자세정보를 기초로 해당 사용자의 거북목 등급을 판단(판정)하고, 이를 기반으로 교정학습 정보 및 이와 관련된 다양한 정보를 제공할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다. 이때, 바람직하게는 해당 사용자의 스마트폰 단말장치를 지능형 자세교정 단말장치(300)로 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 지능형 자세교정 단말장치(300)는 측정센서 모듈(200)에서 전송되는 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 해당 사용자의 자세 기본값을 산출하고, 산출된 상기 자세 기본값과 저장된 기준값을 비교하여 사용자의 거북목 등급을 판단할 수 있다.
또한, 지능형 자세교정 단말장치(300)는, 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버(500)를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단(디스플레이)을 통해 해당 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 상기 측정센서 모듈을 통해 재측정하여 제공할 수도 있다.
또한, 지능형 자세교정 단말장치(300)는, 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 해당 사용자의 생활패턴정보 중 어느 하나 이상을 기초로, 해당 사용자의 생활습관 및 건강상태를 서버(500)를 통해 분석하여, 해당 사용자에게 적합한 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 상기 표시수단을 통해 정기적으로 제공할 수도 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)는 도 4를 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 사용자 단말장치(400)는, 측정센서 모듈(200)을 착용한 다른 사용자(다른 측정 대상자)의 단말장치로, 상술된 사용자의 단말장치인 지능형 자세교정 단말장치(300)와 동일하게 거북목 측정과 자세교정 기능을 수행함과 동시에, 측정센서 모듈(200) 및/또는 서버(500)에 접속한 후, 다른 사용자의 정보를 서버(500)로 전송할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 다른 사용자 단말장치(400)는 지능형 자세교정 단말장치(300)와 동일한 기능의 단말장치일 수 있으며, 바람직하게는 다른 사용자의 스마트폰 단말장치일 수 있다. 이때, 지능형 자세교정 단말장치(300)와 동일한 방식으로 다른 사용자의 자세정보, 자세 기본값, 거북목 등급, 교정학습 정보 및 해당 다른 사용자의 생활패턴정보(예를 들면, 정보통신기기 하루 사용시간, 생활자세 습관, 수면 습관, 체중 변화, 거묵복 관련 증상과 통증 정보 중 어느 하나 이상) 중 어느 하나 이상을 서버(500)로 전송할 수 있다.
또한, 다른 사용자 단말장치(400)는 해당 다른 사용자가 추천하거나 평점한 순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 서버(500)로 전송할 수도 있다. 이와 같은 다른 사용자 단말장치(400)의 보다 상세한 설명은 도 5를 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에서는 다른 사용자 단말장치(400)를 편의상 하나로 도시하여 설명하고 있지만, 다수의 다른 사용자 단말장치(400)로 구성하여 더 많은 다른 사용자의 정보(자세정보, 자세 기본값, 거북목 등급, 교정학습 정보, 입력정보, 활동정보, 상품정보, 의료정보)를 서버(500)에서 수집하는 것이 보다 정확하고 효율적인 본 발명의 지능형 자세교정 시스템의 구현을 위하여 바람직하다.
상술된 지능형 자세교정 단말장치(300) 및/또는 다른 사용자 단말장치(400)는 서버(500)와 접속하여 해당 단말장치(300, 400)의 제어 및 관련정보를 송수신 할 수 있는 전용 앱(App) 또는 전용 웹(Web) 프로그램을 다운받아 설치하여 제어할 수 있다. 또한, 이상에서 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 단말장치(300, 400)는 통신망(100)을 통해 접속하여 상술된 측정센서 모듈(200) 및/또는 서버(500)와 송수신할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로, 이러한 디지털 기기로는 공지된 모든 이동통신단말장치, 정보통신기기, 멀티미디어 단말장치, 유선 단말장치, 고정형 단말장치 및 IP(Internet Protocol) 단말장치 등의 다양한 단말장치가 적용될 수 있다. 구체적으로, 단말장치는 스마트폰(Smart Phone), PMP(Portable Multimedia Player), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), MID(Mobile Internet Device), 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 데스크톱(Desktop), 태블릿 컴퓨터(Tablet PC), 노트북(Note book), 넷북(Net book) 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기로, 유/무선의 통신기능을 포함하고 있다면 얼마든지 본 발명에 따른 단말장치로서 채택될 수 있을 것이다.
또한, 단말장치(300, 400)에는 본 발명에 의해 측정된 자세정보, 자세 기본값, 거북목 등급, 교정학습 정보, 입력정보, 활동정보, 상품정보, 의료정보 및 이와 관련된 정보를 디스플레이 할 수 있는 표시수단(미도시됨)을 구비할 수 있다. 여기서, 표시수단은 LCD(Liquid Crystal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 발광다이오드(LED), AMOLED(Active Matrix Organic LED), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원 디스플레이(3 Dimension) 등으로 구성될 수 있다. 이때, 표시수단에 터치스크린(touch screen) 형태가 포함될 수도 있어 입력수단의 기능 중 일부 또는 전부를 수행할 수도 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(500)는 자세 측정기능, 거북목 판정 기능, 자세교정 기능, 헬스케어 기능 등의 관련 업무의 일부 또는 전부를 수행하거나 지원할 수 있는 운영 서버의 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 서버(500)는 본 발명에 의한 지능형 자세교정 시스템의 운영사(社)의 웹/앱 운영 서버의 기능을 수행할 수 있는데, 다수의 사용자가 자신의 단말장치(300, 400)를 통해 해당 웹/앱을 설치(회원가입)하고 로그인하여 지능형 자세교정 시스템의 특정 기능(서비스)를 요청할 경우, 관련 기능(서비스)을 수행하거나 지원해 줄 수 있다.
예를 들면, 단말장치(300, 400)를 통해 측정센서 모듈(200)의 모델을 인식하여 해당 모델에 맞는 관련 기능(서비스)를 요청하면, 서버(500)는 해당 측정센서 모듈(200)의 모델을 관리(제어) 할 수 있는 전용 웹(Web) 및/또는 전용 앱(App) 프로그램을 지원할 수 있으며, 측정센서 모듈(200)의 센서 측정값을 보정하거나 오류를 개선할 수 있도록 지원할 수도 있다. 또한, 서버(500)는 측정센서 모듈(200)이 단말장치(300, 400)와 본 발명에 의한 네트워크를 구현하기 위한 애플리케이션이 구동할 수 있도록, 웹/앱 상에서 API(Application Programming Interface)와 같은 애플리케이션을 구축할 수 있도록 필요한 인터페이스를 지원하는 기능을 수행할 수도 있다.
측정센서 모듈(200)의 구성
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 측정센서 모듈(200)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)는 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230), 센서 구동부(240), 전원부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230)는, 제1 측정센서(210), 제2 측정센서(220), 제3 측정센서(230)로 구성될 수 있는데, 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230)의 각 센서는 유/무선으로 연결되어 통합적으로 구동(동작)할 수 있다. 이러한 제1 측정센서(210)는 해당 사용자의 경추를 중심으로 상부 좌우에 위치하는 해당 사용자의 양측 귀 중에서 적어도 하나에 고정될 수 있다. 이때, 바람직하게는 귀 부위 중 이어폰이 착용되는 위치에 고정될 수 있다.
또한, 제2 측정센서(220)는 해당 사용자의 경추 위치에 고정될 수 있다. 이때, 바람직하게는 경추 7번 극돌기에 고정되는 것이 거북목 여부를 보다 정확하게 측정하는데 바람직할 수 있다.
또한, 제3 측정센서(230)는 해당 사용자의 경추를 중심으로 하부 좌우에 위치하는 해당 사용자의 어깨 양 끝단 중에서 적어도 하나에 고정될 수 있는데, 이러한 다수의 측정센서(S)는 사용자의 경추를 중심으로 하는 X, Y, Z축을 기준으로, 입체적인 구조로 배열되어 정밀한 측정값을 얻을 수 있다.
한편, 제1, 제2, 제3 측정센서(210, 220, 230)는 각속도를 측정하는 자이로센서로 구성될 수 있는데, 이러한 자이로센서는 자이로스코프 (Gyroscope)와 같이 시간당 회전하는 각도인 각속도를 측정하는 장치로, 기울기를 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 제1 측정센서(210)에는 가속도 측정이 가능한 가속도 센서를 더 포함할 수 있는데, 이는 정지상태의 긴 시간의 관점에서 보면 가속도 센서에 의해 계산된 기울어진 각도를 더 정밀하게 측정할 수 있는 반면에, 자이로 센서(각속도 센서)에서는 움직이는 짧은 시간의 관점에서 보면, 자이로 센서에 의해 계산된 각도를 더 정밀하게 측정할 수 있다. 따라서, 제1 측정센서(210)는 가속도센서와 자이로센서(각속도 센서)를 모두 포함하도록 구성하여 각각의 단점을 보상할 수 있다. 상기 자이로센서와 가속도센서 자체는 공지된 기술로 다양한 제품을 이용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 구동부(240)는 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230)의 구동을 통합적으로 제어하고, 각각의 센서구동에 필요한 전원공급을 제어하며, 외부 단말장치[지능형 자세교정 단말장치(300), 다른 사용자 단말장치(400)]와 정보를 송수신하는 기능을 더 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 센서 구동부(240)는 다수의 측정센서(210, 220, 230)의 구동을 제어하며, 외부 단말장치(300, 400)와 정보를 송수신할 수 있도록 지원하는 모듈 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부(250)는 센서 구동부(240)에 의해 제어되는 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230)로 전원을 공급해 주는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 전원부(250)는 전원공급원(예를 들면, 상용전원 또는 배터리)과 연결되어 다수의 측정센서(S)에 구동전력(구동전류)을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)을 착용한 사용자를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정센서 모듈(200)을 실제로 사용자가 착용한 경우를 살펴볼 수 있는데, 사용자의 양측 귀 중에서 적어도 하나에 고정되는 제1 측정센서(210)는 도시된 바와 같이 걸이 방식으로 귀에 고정되거나 귀에 삽입되는 방식, 또는 귀에 부착되는 방식 등 공지된 고정 방식을 제한없이 적용하여 고정시킬 수 있다.
또한, 사용자의 경추 7번 극돌기에 고정되는 제2 측정센서(220)는 도시된 바와 같이 부착되는 방식일 수 있으나, 목 걸이 방식 등 공지된 고정 방식을 제한없이 적용하여 고정시킬 수 있다. 이러한 제2 측정센서(220)에서부터 제1 측정센서(210)는 X, Y축을 기준으로 하는 XY 평면상(사용자의 옆모습)에서 형성되는 제1 각도인 α를 측정할 수 있어, 사용자의 경추 기울기를 측정할 수 있다. 이때, 제1 각도(α)의 크기가 작아 질수록 경추 기울기는 커지게 되어 거북목 증후근이 심각해지는 것을 의미할 수 있다.
또한, 사용자의 어깨 양 끝단 중에서 적어도 하나에 고정되는 제3 측정센서(230)는 도시된 바와 같이 부착되는 방식일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 고정 방식을 제한없이 적용하여 고정시킬 수 있다. 이러한, 제2 측정센서(220)에서부터 제3 측정센서(230)는 X, Z축을 기준으로 하는 XZ 평면상(사용자의 윗모습)에서 형성되는 제2 각도인 β를 측정할 수 있어, 사용자의 어깨 휨을 측정할 수 있다. 이때, 제2 각도(β)의 크기가 커질 질수록 어깨 휨이 커지게 되어 거북목 증후근이 심각해지는 것을 의미할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 제2 측정센서(220)에서부터 제1 측정센서(210) 또는 제2 측정센서(220)에서부터 제3 측정센서(230)는 Y, Z축을 기준으로 하는 YZ 평면상(사용자의 앞/뒷모습)에서 형성되는 제3 각도(미도시됨)를 측정할 수 있어 머리의 기울기 또는 어깨 기울기를 측정할 수도 있다.
한편, 상기와 같이 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230)로부터 측정된 상기 제1 각도(α), 제2 각도(β) 및 제3 각도(미도시됨)를 통해 해당 사용자의 두개척추 각도(Craniovertebral angle; CVR), 목 관절 가동 범위(Range Of Motion; ROM), 목의 움직임 정도 중 어느 하나 이상을 측정할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 두개척추 각도는, 제1 측정센서(210)와 제2 측정센서(220)의 측정 각도이고, 상기 목 관절 가동 범위는, 제1 측정센서(210) 중 가속도 센서를 통해 어느 방향으로의 움직임인지를 인식하고, 제1 측정센서(210) 중 자이로 센서, 제2 측정센서(220) 및 제3 측정센서(230)의 측정 각도를 통해 목 관절의 가동범위를 측정할 수 있다. 또한, 상기 목의 움직임 정도는, 누운 자세와 엎드린 자세에서의 목의 움직임을 제1 측정센서(210) 내지 제3 측정센서(230)의 측정 각도를 통해 측정할 수 있다.
도 7은 목 관절 가동 범위를 예시한 도면으로, 목 관절 가동 범위로 측정하는 요소로는 신전(extension), 굴곡(flexion), 좌회전(left rotation), 우회전(right rotation), 좌측굴(left lateral flexion), 우측굴(right lateral flexion) 등을 들 수 있다.
또한, 누운 자세와 엎드린 자세에서의 목의 움직임에 대한 측정 및 평가는 상부 경추와 하부 경추의 과신전 또는 과굴곡을 통해 정상여부 판정하기 위한 것으로, 일 예로 엎드린 자세에서의 목의 잘못된 움직임으로는 상부 경추가 과신전되고 하부 경추가 과굴곡되면서 앞으로 밀리는 현상이 발생하며, 이와 관련하여서는 공지된 내용을 참고할 수 있다 (https://www.youtube.com/watch?v=qUZ5QzuoQsw).
지능형 자세교정 단말장치(300)의 구성
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 지능형 자세교정 단말장치(300)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 단말장치(300)는 산출부(310), 분석부(320), 교정부(330), 헬스케어부(340), 데이터베이스(350), 통신부(360) 및 단말장치 제어부(370)를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산출부(310), 분석부(320), 교정부(330), 헬스케어부(340), 데이터베이스(350), 통신부(360) 및 단말장치 제어부(370)는 그 중 적어도 일부가 측정센서 모듈(200) 및/또는 서버(500)와 데이터를 송수신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 지능형 자세교정 단말장치(300)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있는데, 하드웨어적인 구성요소(예를 들면, 범용 프로세서, 전용 프로세서) 및/또는 소프트웨어적인 구성요소(예를 들면, 펌웨어, 애플리케이션, 프로그램 모듈)와 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 지능형 자세교정 단말장치(300)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(310)는 측정센서 모듈(200)에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 해당 사용자의 자세 기본값을 산출하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 산출부(310)는 측정센서 모듈(200)에서 측정된 다수의 측정센서(S: 210, 220, 230) 사이의 각도인 상기 제1 각도(α), 제2 각도(β) 및 제3 각도(미도시됨)를 통해 해당 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 자세정보를 제공받을 수 있고, 이를 기초로 해당 사용자의 자세 기본값을 산출할 수 있다.
예를 들면, 해당 사용자가 측정센서 모듈(200)을 착용하고, 일정횟수 동안 또는 일정시간 동안의 상기 자세정보를 측정하여 제공(전송)하면, 산출부(310)는 이를 평균화하여 해당 사용자의 자세 기본값(예를 들면, 평균 두개척추 각도, 평균 목 관절 가동 범위, 평균 목의 움직임 정도)를 산출할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부(320)는, 산출된 상기 자세 기본값과 저장(설정)된 기준값을 비교하여 사용자의 거북목 등급을 판단하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 분석부(320)는 산출된 상기 자세 기본값과 이미 저장(설정)되어 있는 기준값을 비교하여 상기 자세 기본값이 상기 기준값의 범위를 벗어날 경우, 거북목 등급을 위험 등급으로 판단하며, 이와 반대로 상기 자세 기본값이 상기 기준값의 범위 이내을 경우, 거북목 등급을 안정 등급으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 위험 등급은 상기 자세 기본값이 상기 기준값의 범위를 벗어나는 정도에 따라 세부적으로 구분되어 위험등급을 1등급 내지 n(자연수)등급으로 구분할 수도 있다(등급이 올라갈수록 위험등급을 의미함).
도 8 및 9에는 두개척추 각도의 정상범위를 예시하고 있으며, 도 10은 목 관절 가동 범위의 정상범위를 예시하고 있다. 도 8 및 9의 출처는 Lau HM, Chiu TT, Lam TH. Measurement of craniovertebral angle with Electronic Head Posture Instrument: Criterion validity. J Rehabil Res Dev, 2010; 47: 911-8 이며, 도 10의 출처는 Tousignant M, Smeesters C, Breton AM, Breton E, Corriveau H. Criterion validity study of the cervical range of motion (CROM) device for rotational range of motion on healthy adults. J Orthop Sports Phys Ther, 2006; 36: 242-8이다.
한편, 상기 기준값은 예를 들면, 해당 사용자와 동일한 성별 평균 자세 기본값, 동일한 연령대의 평균 자세 기본값, 동일한 직업군의 평균 자세 기본값 중 어느 하나일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기존에 연구된 다양한 집단의 평균 자세 기본값을 모두 포괄하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부(320)는, 해당 사용자의 스마트폰 단말장치[지능형 자세교정 단말장치(300)]에 구비되는 카메라(미도시됨)를 통해 해당 사용자의 경추를 중심으로 촬영하고, 촬영된 이미지의 분석과정을 통해 해당 사용자의 신체에 적합한 측정센서 모듈(200)의 측정센서(S: 210, 220, 230) 고정위치를 설정하여, 표시수단(미도시됨)을 통해 제공하는 기능을 더 수행할 수도 있다.
보다 구체적으로, 이러한 분석부(320)는 사용자가 제1, 제2, 제3 측정센서(S: 210, 220, 230)의 정확한 고정위치를 찾기 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 스마트폰 단말장치[지능형 자세교정 단말장치(300)]의 카메라 기능을 통해 해당 사용자의 경추를 중심으로 이미지(사진)를 획득하고, 획득된 이미지 분석을 통해, 해당 사용자 신체부위 중 정확한 측정센서 고정위치를 제공할 수도 있다. 이때, 이미지 분석기술은 상기 이미지에서 사용자의 양쪽 귀, 경추 7번, 어깨 양 끝단을 추출해 내는 이미지 분석기술일 수 있다. 이러한 이미지 분석기술은 문자, 패턴, 색상 등을 인식하여 추출하는 공지된 이미지 인식기술을 제한없이 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 교정부(330)는, 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버(500)를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단을 통해 해당 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 측정센서 모듈(200)을 통해 재측정하여 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 교정부(330)는 분석부(320)에서 판정된 해당 사용자의 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버(500)를 통해 제공할 수 있는데, 이러한 교정학습 정보에는 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 해당 사용자가 선택하여 수행하거나, 교정부(330)에서 추천하는 교정학습 과정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 머신러닝(Machine Learning)은 알고리즘에 따른 자율학습 과정을 통해, 스트레칭(예를 들면, 허리, 어깨 스트레칭) 1세트, 운동(예를 들면, 목 움직임 개선) 2세트, 자세 개선(예를 들면, 컴퓨터 사용 자세개선) 30분 등으로 수행할 수 있다.
이때, 상기 스트레칭 방법, 상기 운동 방법, 상기 자세개선 중 어느 하나 이상으로 구성되는 자세 교정학습 과정은 AI 지능형 머신러닝 학습기능을 통해 교정학습 진도를 관리할 수 있는데, 사용자가 측정센서 모듈(200)을 착용하고 교정학습 과정을 수행할 경우, 실시간으로 측정된 측정값을 통해, 교정학습 상태를 확인할 수 있고, 일정 수준(세트 반복)의 교정학습 과정을 진행 이후에는 재측정 모드가 실행되어 상술된 자세정보의 개선여부를 확인할 수 있다. 한편, 이러한 머신러닝 학습 알고리즘은, 공지된 기술로 이미 문자인식, 얼굴인식, 음성인식 등 다양한 산업분야에서 사용되고 있음으로 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
또한, 상기 교정학습 정보는 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상으로, 앉은 자세, 누운 자세, 벽에 기대어 하는 스트레칭, 목과 어깨, 허리 운동 방법, 생활 속의 자세 개선 등일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 거북목 관련 자세 교정방법과 이와 관련된 정보를 제한없이 채택할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 헬스케어부(340)는 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 해당 사용자의 생활패턴정보(예를 들면, 정보통신기기 하루 사용시간, 생활자세 습관, 수면 습관, 체중 변화, 거묵복 관련 증상과 통증 정보 중 어느 하나 이상) 중 어느 하나 이상을 기초로, 해당 사용자의 생활습관 및 건강상태를 분석하여, 서버(500)를 통해 해당 사용자에게 적합한 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 표시수단(미도시됨)을 통해 정기적으로 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 일 예를 들면, 헬스케어부(340)는 해당 사용자의 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 해당 사용자의 생활패턴정보 중 동일하거나 유사한 정보를 가지는 다른 사용자 단말장치(400)에서 추천하거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 서버(500)로부터 매칭하여 해당 사용자에게 표시수단(미도시됨)을 통해 정기적으로 제공할 수 있다.
이때, 상기 활동정보는 다른 사용자가 거북목 교정에 효과를 얻은 취미, 레저, 운동, 생활 자세 등을 모두 포함하는 개념일 수 있으며, 상기 상품은 다른 사용자가 거북목 교정에 효과를 얻은 의자, 가구, 운동기구, 신발 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 또한, 상기 의료정보는 다른 사용자가 거북목 교정에 효과를 얻은 진료 및 병원치료 정보를 제공하는 개념일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(360)는, 지능형 자세교정 단말장치(300)의 내부 구성들이 측정센서 모듈(200) 및/또는 서버(500)와 등과 같은 외부 장치와 데이터(정보)를 송수신할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 외부 장치와 인터넷 통신, 이동통신 RF 무선통신, 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee) 등이 가능한 통신모듈 일 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 유/무선의 통신방식일 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치 제어부(370)는, 산출부(310), 분석부(320), 교정부(330), 헬스케어부(340), 데이터베이스(350) 및 통신부(360) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 단말장치 제어부(370)는 외부로부터의, 또는 지능형 자세교정 단말장치(300)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 산출부(310), 분석부(320), 교정부(330), 헬스케어부(340), 데이터베이스(350) 및 통신부(360)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예를 나타내는 도 4에서는 설명의 편의를 위해 산출부(310), 분석부(320), 교정부(330), 헬스케어부(340), 데이터베이스(350), 통신부(360), 단말장치 제어부(370) 및 표시수단(미도시됨)을 포함하는 지능형 자세교정 단말장치(300)의 각 구성이 별개로 구성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명을 구현하는 당업자의 필요에 따라, 지능형 자세교정 단말장치(300)에 일부 또는 전부가 구성될 수 있으며, 상기 일부를 제외한 나머지 구성은 측정센서 모듈(200) 및/또는 서버(500)에 통합하여 구성할 수 있음은 자명할 것이다. 이때, 지능형 자세교정 단말장치(300)의 구성 중 일부 구성은 효율적인 정보처리를 위하여 별도의 장치에 포함되도록 구성할 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, X, Y, Z축 방향의 입체적인 구조로 배열된 측정센서를 기반으로 자세정보를 측정하여 사용자(측정대상자)의 거북목을 정밀하게 판정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 보다 정밀하게 사용자(측정대상자)의 자세정보를 측정할 수 있다는 효과가 있다.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 측정센서 모듈(200), 지능형 자세교정 단말장치(300) 및/또는 서버(500)의 보다 구체적인 구성에 대한 이해를 돕기 위해, 이하의 상세한 설명에서는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 동작과정(방법)에 대하여, 일례를 들어 설명한다.
지능형 자세교정 시스템의 동작과정
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명에 의한 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 동작과정에 대하여, 측정센서 모듈(200), 지능형 자세교정 단말장치(300), 다른 사용자 단말장치(400) 및 서버(500) 사이의 처리과정을 중심으로 일 예를 들어 설명하지만, 이는 설명의 편의를 위해 가장 대표적인 과정을 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 각 구성들 간의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 사용자는 지능형 자세교정 단말장치(300)를 서버(500)와 접속하여 전용 앱(App)/웹(Web)을 설치할 수 있고, 회원가입 및 로그인 절차를 수행할 수 있다(S10).
이어서, 사용자가 착용한 측정센서 모듈(200)을 통해 해당 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 자세정보를 측정하는 측정과정(단계)을 수행할 수 있다(S20).
이어서, 측정된 상기 자세정보를 해당 사용자의 지능형 자세교정 단말장치(300)를 통해 수신할 수 있는데, 바람직하게는 이때, 지능형 자세교정 단말장치(300)는 사용자의 스마트폰일 수 있다(S30).
이어서, 사용자의 스마트폰인 지능형 자세교정 단말장치(300)에서는 측정센서 모듈(200)에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 해당 사용자의 자세 기본값을 산출하는 산출과정(단계)을 수행할 수 있다(S40),
이어서, 산출된 상기 자세 기본값과 저장된 기준값을 비교하여 사용자의 거북목 등급을 판단하는 판정과정(단계)을 수행할 수 있다(S50).
이어서, 상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버(500)를 통해 전송받고(S60), 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단(미도시됨)을 통해 해당 사용자에게 제공하여, AI 지능형 머신러닝 학습기능을 통해 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 측정센서 모듈(200)을 통해 재측정(S70)하여 분석하는 교정과정(단계)을 수행할 수 있다(S80).
이어서, 해당 사용자의 지능형 자세교정 단말장치(300) 및 다른 사용자 단말장치(400)로부터 상술된 자세정보, 자세 기본값, 거북목 등급, 교정학습 정보 및 해당 사용자(다른 사용자)의 입력정보 중 어느 하나 이상을 수집하는 수집과정(단계)을 각각 수행할 수 있다(S90).
이어서, 이를 기초로, 해당 사용자의 생활습관 및 건강상태를 매칭(S100)하여, 서버(500)를 통해 해당 사용자에게 적합한 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상의 정보를 제공하는 과정(단계)를 수행할 수 있다(S110). 이때, 해당 사용자의 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 해당 사용자의 생활패턴정보 중 동일하거나 유사한 정보를 가지는 다른 사용자 단말장치(400)에서 추천하거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 서버(500)로부터 매칭하여 해당 사용자에게 제공할 수도 있다(S100).
이어서, 해당 사용자에게 정기적으로 다양한 헬스케어 정보를 제공하는 헬스케어 단계(과정)을 수행할 수 있다(S120).
한편, 도 1 내지 도 4를 참조한 이상의 상세한 설명에서 구체적으로 기재된 내용에 대해서는 중복을 피하기 위하여 상세한 설명을 생략하도록 한다.
지능형 자세교정 시스템을 활용하는 예시
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명에 의한 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템의 구현에 있어서, 일 예로 지능형 자세교정 단말장치(300)를 표시수단(미도시됨, 디스플레이)을 구비하며 전용 앱(App)이 설치된 사용자의 스마트폰인 경우를 예시로 설명하지만, 이는 설명의 편의를 위해 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 자세교정 시스템의 자세교정 단말장치(300)의 활용 예시를 나타내는 화면이다.
도 6을 참조하면, 사용자는 자신의 스마트폰(300, 지능형 자세교정 단말장치)의 표시수단(D)을 통해 '측정하기'메뉴의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도 중 어느 하나 이상을 해당 사용자가 선택하거나, 이들의 조합을 추천받아 측정센서 모듈(200)의 측정과정 및/또는 재측정을 수행할 수 있다. 이때, 측정된(재측정 포함) 자세정보는 표시수단(D)의 하단 좌측에 디스플레이 될 수 있는데, 되시된 바와 같이 도표나 수치로 해당 사용자에게 정보를 명확하게 인식시키는 것이 바람직할 수 있다.
또한, '교정하기'메뉴의 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 해당 사용자가 선택하여 수행하거나, 추천된 교정학습 과정을 수행할 수 있는데, 이때, 선택된 교정학습 정보는 표시수단(D)의 하단 우측에 디스플레이 된 것과 같이, 일 예로, '스트레칭 방법'을 사용자가 선택할 경우, '앉은 자세의 목 스트레칭 방법'과 같은 세부적인 관련 정보를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 자세정보를 분석하여 사용자(측정대상자)의 거북목 등급에 따라 스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 적합한 교정학습 정보로 제공하고, 이를 실시간으로 확인하며 재측정 할 수 있는 AI 머신러닝 학습기능을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해지는 것은 아니며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 그 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 통신망 200: 측정센서 모듈
210: 제1 측정센서 220: 제2 측정센서
230: 제3 측정센서 240: 센서 구동부
250: 전원부 300: 지능형 자세교정 단말장치
310: 산출부 320: 분석부
330: 교정부 340: 헬스케어부
350: 데이터베이스 360: 통신부
370: 단말장치 제어부 400: 다른 사용자 단말장치
500: 서버
210: 제1 측정센서 220: 제2 측정센서
230: 제3 측정센서 240: 센서 구동부
250: 전원부 300: 지능형 자세교정 단말장치
310: 산출부 320: 분석부
330: 교정부 340: 헬스케어부
350: 데이터베이스 360: 통신부
370: 단말장치 제어부 400: 다른 사용자 단말장치
500: 서버
Claims (10)
- 통신망 상에서의 지능형 자세교정 시스템으로서,
사용자의 경추를 중심으로 각각의 신체부위에 배열되어 고정되며 다수의 측정센서로 구성되어, 상기 사용자의 두개척추 각도, 목 관절 가동 범위 및 목의 움직임 정도를 포함하는 자세정보를 측정하는 측정센서 모듈;
상기 측정센서 모듈에서 전송되는 상기 자세정보를 일정기간 또는 일정횟수 동안 수집하고, 이를 기초로 상기 사용자의 자세 기본값을 산출하는 산출부;
산출된 상기 자세 기본값과 거북목 등급을 판단할 수 있는 저장된 기준값을 비교하여 상기 사용자의 상기 거북목 등급을 판단하는 분석부; 및
상기 거북목 등급에 따른 교정학습 정보를 서버를 통해 전송받고, 수신된 상기 교정학습 정보를 표시수단을 통해 상기 사용자에게 제공하여 교정학습 진도와 상기 자세정보의 변화를 상기 측정센서 모듈을 통해 재측정하여 분석하는 교정부;를 포함하고,
상기 측정센서 모듈은,
상기 사용자의 경추를 중심으로 상부 좌우인 상기 사용자의 양쪽 귀에 고정되는 제1 측정센서;
상기 사용자의 경추 7번 극돌기에 고정되는 제2 측정센서; 및
상기 사용자의 경추를 중심으로 하부 좌우인 상기 사용자의 어깨 양 끝단에 고정되는 제3 측정센서로 구성되며,
상기 제1, 제2, 제3 측정센서는 상기 사용자의 경추를 중심으로 하는 X, Y, Z축을 기준으로, 입체적인 구조로 배열되며, 상기 제1, 제2, 제3 측정센서는 각속도를 측정하는 자이로 센서로 구성되는데, 상기 제1 측정센서에는 가속도 센서를 더 포함하고,
상기 두개척추 각도는, 상기 제1 측정센서와 상기 제2 측정센서의 측정 각도이고,
상기 목 관절 가동 범위는, 상기 제1 측정센서 중 상기 가속도 센서를 통해 어느 방향으로의 움직임인지를 인식하고, 상기 제1 측정센서 중 상기 자이로 센서, 상기 제2 측정센서 및 상기 제3 측정센서의 측정 각도를 통해 상기 목 관절의 가동범위를 측정하고,
상기 목의 움직임 정도는, 누운 자세와 엎드린 자세에서의 목의 움직임을 상기 제1 측정센서 내지 상기 제3 측정센서의 측정 각도를 통해 측정하며,
상기 산출부, 상기 분석부, 및 상기 교정부는,
상기 표시수단을 구비하는 상기 사용자의 스마트폰 단말장치에 일부 또는 전부가 구성되며,
상기 일부를 제외한 나머지 구성은 상기 서버 또는 상기 측정센서 모듈에 구성되고,
상기 분석부는,
상기 사용자의 상기 스마트폰 단말장치에 구비되는 카메라를 통해 상기 사용자의 경추를 중심으로 촬영하고,
촬영된 이미지의 분석과정을 통해, 상기 제1 측정센서가 고정되는 상기 사용자의 양쪽 귀와, 상기 제2 측정센서가 고정되는 상기 사용자의 경추 7번 극돌기와, 상기 제3 측정센서가 고정되는 상기 사용자의 어깨 양 끝단을 추출하고,
상기 추출된 결과를 기반으로 상기 사용자의 신체에 적합한 상기 제1, 제2, 제3 측정센서의 고정위치를 설정하여, 상기 표시수단을 통해 제공하여, 상기 제1, 제2, 제3 측정센서의 고정위치를 안내하는 것을 특징으로 하는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 교정학습 정보는,
스트레칭 방법, 운동 방법, 자세개선 중 어느 하나 이상을 상기 사용자가 선택하여 수행하거나, 또는 추천되는 교정학습 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 상기 사용자에 의해 입력된 생활패턴정보 중 어느 하나 이상을 기초로, 상기 사용자의 생활습관 및 건강상태를 분석하여, 상기 서버를 통해 상기 사용자에게 적합한 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 상기 표시수단을 통해 정기적으로 제공하는 헬스케어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 헬스케어부는,
상기 표시수단을 구비하는 상기 사용자의 스마트폰 단말장치, 상기 서버 및 상기 측정센서 모듈 중 어느 하나에 구성되는 것을 특징으로 하는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템. - 삭제
- 제 5 항에 있어서,
상기 헬스케어부는,
상기 사용자의 상기 자세정보, 상기 자세 기본값, 상기 거북목 등급, 상기 교정학습 정보 및 상기 생활패턴정보 중 동일하거나, 또는 유사한 정보를 가지는 다른 사용자 단말장치에서 추천하거나 평점순위가 높은 활동정보, 상품정보, 의료정보 중 어느 하나 이상을 상기 서버로부터 매칭하여 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 입체배열 측정센서를 기반으로 하는 지능형 자세교정 시스템. - 삭제
- 삭제
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |