KR20100007467U - 칼로리 계산이 개선된 생활습관 교정방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

실시간적으로 활동 프로그램의 피드백이 가능한 생활습관 교정방법을 개시한다. 본 고안의 장치는 사용자의 일상 생활에서 사용자의 움직임을 감지하기 위한 활동 감지부와, 감지된 활동정보를 기초로 동적인 정형화된 활동패턴을 결정하고 동시에 비정형화된 활동패턴에 대해서는 활동도 레벨을 결정하고, 결정된 활동패턴과 활동도 레벨을 기초하여 제1활동패턴 결정주기마다 동적인 생활 활동구간의 시작시점을 검출하고, 상기 시작시점이 검출된 생활 활동구간에 대해서는 상기 제1활동패턴 결정주기와 다른 제2활동패턴 결정주기로 활동패턴 결정주기를 설정하는 시작시점 검출부와, 시작시점이 검출되면 목표치 대비 부족한 활동량을 채우기 위하여 상기 검출된 생활 활동구간에서의 활동 프로그램을 생성하는 활동 프로그램 생성부와, 생성된 활동 프로그램 정보를 상기 사용자에게 제시하는 사용자 인터페이스부를 구비한 것을 특징으로 하는 실시간 일일 생활습관 교정장치.

따라서 본 고안에서는 비정형화된 활동패턴에 대해서도 활동도레벨을 적용하여 소모 칼로리를 계산하므로 보다 정확한 칼로리 산출에 의해 보다 적응적인 피드백을 할 수 있으므로 보다 효과적으로 생활 습관을 교정시킬 수 있다.

Description

칼로리 계산이 개선된 생활습관 교정방법 및 장치{APPARATUS AND METHODS FOR REVISING LIVING HABITS}

본 고안은 생활습관 교정방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 정적인 생활 패턴에 대해서도 활동도 레벨을 할당함으로써 칼로리 계산을 보다 정확하게 할 수 있는 보다 효과적인 피드백이 가능한 생활습관 교정방법 및 장치에 관한 것이다.

본 출원인은 특허출원 제2008-0011270호로 "생활습관 교정방법 및 장치" 및 제2008-0080779호로 "개선된 생활습관 교정방법"을 선출하였다.

가속도 센서를 사용한 운동패턴 또는 생활 활동 패턴을 판단함에 있어서, 걷기, 달리기 등의 몇가지 정형화된 동작패턴만을 가지고 사람의 활동패턴을 감지하기에는 사람의 움직임이 너무 다양하기 때문에 정확한 활동 강도를 판단한다는 것이 다소 무리가 있었다. 그러므로 실제 생활에서 분당 활동패턴을 결정한다면 총 1440개의 활동패턴을 결정할 수 있으나 이들 중 정형화된 활동패턴만을 사용할 경우 전체의 약 20 내지 25% 정도의 활동패턴만 사용하게 된다. 나머지 75~80%에서 발생된느 칼로리 소모량은 제외되므로 정확한 칼로리 계산이 곤란하였다.

따라서 보다 정확하게 사람의 활동 강도를 판단하기 위해서는 정형적인 활동패턴 이외의 활동에 대해서도 이를 감지 판단할 수 있는 기술의 출현이 요구되고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 사용자의 생활 활동 패턴을 보다 세분화하여 측정함으로써 보다 정교하고 정확한 활동강도를 측정할 수 있는 생활 활동 패턴 검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 고안의 장치는 사용자의 일상 생활에서 사용자의 움직임을 감지하기 위한 활동 감지부와, 감지된 활동정보를 기초로 동적인 정형화된 활동패턴을 결정하고 동시에 비정형화된 활동패턴에 대해서는 활동도 레벨을 결정하고, 결정된 활동패턴과 활동도 레벨을 기초하여 제1활동패턴 결정주기마다 동적인 생활 활동구간의 시작시점을 검출하고, 상기 시작시점이 검출된 생활 활동구간에 대해서는 상기 제1활동패턴 결정주기와 다른 제2활동패턴 결정주기로 활동패턴 결정주기를 설정하는 시작시점 검출부와, 시작시점이 검출되면 목표치 대비 부족한 활동량을 채우기 위하여 상기 검출된 생활 활동구간에서의 활동 프로그램을 생성하는 활동 프로그램 생성부와, 생성된 활동 프로그램 정보를 상기 사용자에게 제시하는 사용자 인터페이스부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 시작시점 검출부는 활동 감지부로부터 감지된 신호에 응답하여 대응하는 이벤트를 발생하는 이벤트 발생모듈과, 발생된 이벤트를 기초하여 제1활동패턴 결정주기마다 대표 활동패턴을 결정하는 결정모듈과, 결정모듈에서 활동패턴으로 검출되지 않을 경우에는 활동도레벨을 결정하기 위한 활동도 레벨 결정모듈 과, 시작시점이 검출된 생활 활동구간에 대해서는 상기 제1활동패턴 결정주기와 다른 제2활동패턴 결정주기로 활동패턴 결정주기를 설정하여 상기 결정모듈에 제공하는 결정주기 선택모듈과, 대표 활동패턴과 활동도 레벨에 대응하는 소모 칼로리를 누산하는 누산모듈과, 누산치와 목표치를 비교하여 차이값을 산출하는 산출모듈과, 결정된 대표활동패턴들에 기초한 감시구간별 활동량 평균치를 비교하여 급격하게 활동량이 변동하는 감시구간을 시작시점으로 검출하는 검출모듈을 포함한다.

본 고안의 개선된 생활 습관 교정 장치는 비정형화된 활동패턴에 대해서도 활동도레벨을 적용하여 소모 칼로리를 계산하므로 보다 정확한 칼로리 산출에 의해 보다 적응적인 피드백을 할 수 있으므로 보다 효과적으로 생활 습관을 교정시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 고안을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

< 실시예 >

본 고안의 스탠드 얼론 타입은 휴대용 사이즈로 예를들면 전자 만보기, 휴대 용 전자 혈압계, MP3 플레이어, PMP, DMB 수신기, 휴대용 라디오, 또는 휴대폰 등과 결합되거나 독립적인 휴대용 전자제품으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 스탠드 얼론 타입 생활습관 교정장치의 블럭도를 나타낸다.

도 1의 장치(100)는 활동 감지부(110), 시작시점 검출부(120), 활동 프로그램 생성부(130), 사용자 인터페이스부(140)를 포함한다.

활동 감지부(110)는 기울기 센서, 3축 가속도계 센서로 구성된다. 활동 감지부(110)는 사용자의 움직임에 응답하여 상기 센서들의 감지신호를 활동정보로 출력한다. 보다 더 정확한 활동패턴을 감지하기 위하여 지자계 센서나 각속도 센서등과 결합될 수 있다.

시작시점 검출부(120)는 감지된 활동정보를 기초로 실시간 또는 주기적으로 동적 및 정적인 생활 활동구간의 시작시점을 검출하고, 활동 프로그램 생성부(130)는 시작시점이 검출되면 목표치 대비 부족한 활동량을 채우도록 유도하기 위하여 검출된 생활 활동구간에서의 활동 프로그램을 생성한다. 시작시점 검출부(120)와 활동 프로그램 생성부(130)는 ASIC 칩 상에 하드웨어로 구현되거나 마이크로프로세서나 마이크로컴퓨터 시스템을 이용하여 소프트웨어로 구현될 수 있다.

사용자 인터페이스부(140)는 생성된 활동 프로그램 정보를 사용자에게 시각(액정 표시부), 청각(스피커) 또는 촉각(진동발생기) 등으로 제시한다. 사용자 인터페이스부(140)는 피드백 정보를 출력하는 출력수단 뿐만 아니라 키패드 등의 입력수단도 포함한다.

도 2는 도 1의 시작시점 검출부(120)의 바람직한 일실시예의 상세 블럭도를 나타낸다.

도 2를 참조하면 시작시점 검출부(120)는 이벤트 발생모듈(122), 활동도 레벨 결정모듈(123), 결정모듈(124), 결정주기 선택모듈(125), 누산모듈(126), 산출모듈(128), 검출모듈(129)을 포함한다.

이벤트 발생모듈(122)은 활동 감지부(110)로부터 제공된 감지신호를 가속도 신호의 중력방향성분과 수평방향성분에 의해 활동패턴, 즉 정형화된 활동패턴들, 즉 천천히 걷기(slow walk), 걷기(walk), 빨리 걷기(fast walk), 달리기(run), 계단 오르기(step up) 및 계단 내려오기(step down) 등과 대응하는 이벤트를 발생한다.

도 3은 가속도 신호의 중력방향 성분의 강도 대 주파수 관계에 의한 활동패턴을 나타내고, 도 4는 가속도 신호의 중력방향 성분의 강도 대 주파수 관계에 의한 활동패턴을 나타낸다. 가속도 신호를 분석하여 활동패턴을 판단하는 기술은 본 고안자가 등록받은 등록특허 제601981호에 개시된 기술과 동일 또는 유사한 기술을 사용하므로 구체적인 설명은 생략한다.

결정모듈(124)은 발생된 이벤트를 기초하여 주어진 결정주기로 대표활동패턴을 결정한다. 예컨대 결정 주기 동안 발생된 이벤트들을 각 활동패턴 이벤트들로 구분하고 구분된 각 이벤트들의 결정 주기 동안 총 시간의 합을 구하여 서로 비교하여 가장 큰 이벤트를 해당 결정주기의 대표활동패턴으로 결정한다. 가장 크면서 동일한 이벤트가 존재할 경우에는 소모 칼로리가 큰 활동패턴을 단위활동패턴으로 결정한다. 예컨대 걷기 활동패턴에 대응하는 이벤트 합산값이 뛰기 활동패턴에 대응하는 이벤트 합산값과 동일한 경우에는 소모 칼로리가 더 많은 뛰기 활동패턴이 대표활동패턴으로 결정된다.

도 5a는 결정주기 1분을 설정한 경우에 결정수단(124)에 의해 결정된 일일 시간대별 대표활동패턴의 일예를 나타내고 도 5b는 결정주기 10분을 설정한 경우에 결정수단(124)에 의해 결정된 일일 시간대별 대표활동패턴의 일예를 나타낸다.

그러므로 결정주기가 짧으면 보다 세분화된 대표활동패턴들이 얻어지게 되므로 활동량 측정이 보다 정확해진다. 그러나 얻어진 대표활동패턴의 데이터량이 증가되므로 전체적으로 시스템의 데이터 처리부담이 증가되고 이들 데이터를 저장하기 위한 저장공간이 충분히 확보되어야 한다. 반대로 결정주기가 길어지면 처리하여야 할 데이터 량이 감소되므로 시스템의 데이터 처리부담은 경감되지만 활동량 측정의 오차가 커지게 된다. 그러므로 시스템 설계자는 설계 사양에 따라 양자들 사이에서 절충할 수밖에 없다.

결정주기 선택모듈(125)은 선택제어신호(SC)에 응답하여 선택된 결정주기를 결정모듈(124)에 전달한다. 결정주기 선택모듈(125)에서는 피드백을 위하여 활동량을 세부적으로 파악할 필요가 있는 생활 활동구간에서는 결정주기를 짧게 선택하고 큰 변화가 없는 생활 활동구간에서는 결정주기를 길게 선택한다. 그러므로 적정한 시스템의 설계 사양 내에서 최적의 활동량 판단이 가능하여 효과적인 피드백이 이루어진다. 여기서 선택제어신호(SC)는 사용자나 건강 관리자가 사용자 인터페이스를 통하여 설정할 수 있다. 또한 선택제어신호(SC)는 시작시점 검출신호에 응답하 여 자동으로 발생될 수 있다. 즉 시작시점 검출신호가 발생되었다는 것은 동적활동구간이므로 피드백이 활발하게 일어나는 구간이므로 결정 주기가 짧게 선택되도록 제어되며, 동적 활동기간이 아닌 구간에서는 결정주기가 길게 선택되도록 제어된다.

활동도 레벨결정모듈(123)은 결정모듈(124)에서 정형화된 활동패턴이 아닌 경우에는 xyz 축 출력파형을 비교하여 활동도 레벨0 내지 3의 4단계로 활동도 레벨을 결정한다.

도 6 비정형화된 활동패턴들의 가속도 센서의 x,y,z 출력파형의 관계를 나타낸다. 도면을 참조하면 허리 돌리기(502)의 경우에는 수직방향에 대한 y 축 출력 파형의 변화가 거의 없고 x축 및 z축 파형변화가 크게 나타난다. 좌우로 흔들기(504)의 경우에는 z축에 비해 x축 출력파형의 변화가 크게 나타나며 앞뒤로 흔들기(506)의 경우 x축에 비해 z축 출력파형의 변화가 크게 나타난다. 앉았다 일어서기(508)의 경우에는 y축 출력파형의 변화가 크게 발생하지만 그 변화시간이 정형적인 출력파형들에 비해 현저하게 느리게 변화됨을 알 수 있으며, 심한 진동의 경우 xyz축 출력파형들 모두가 바르고 크게 변화됨을 알 수 있다.

따라서 xyz축 출력파형의 레벨이 모두 0인 경우에는 휴식상태로 판단하여 0레벨로 활동도 레벨을 결정한다. xyz축 출력파형의 레벨 중 어느 한 축의 레벨이 0이상이고 1이하이면 활동도 1레벨로 검출한다. 예컨대 좌우로 흔들기 또는 앞뒤로 흔들기는 할동도 1레벨에 대응한다. xyz축 출력파형의 레벨 중 어느 한 축의 레벨이 1보다 크고 2이하이면 활동도 2레벨로 검출한다. 예컨대 허리돌리기는 할동도 2 레벨에 대응한다. xyz축 출력파형의 레벨 중 어느 한 축의 레벨이 2이상이면 활동도 3레벨로 검출한다. 예컨대 앉았다 일어나기 또는 심한진동은 할동도 3레벨에 대응한다.

누산모듈(126)은 활동패턴 및 활동도 레벨에 대응하는 소모 칼로리, 예컨대 휴식 또는 활동도 0레벨은 10칼로리, 천천히 걷기 또는 활동도 1레벨은 50칼로리, 걷기 또는 활동도 2레벨은 70칼로리, 빨리 걷기 또는 활동도 제3레벨은 100칼로리, 뛰기는 200칼로리 등으로 작성된 룩업 테이블을 참조하여 실시간으로 소모 칼로리를 누산하여 누산치를 발생한다.

도 7은 일일 시간대별 활동패턴에 대응하는 각 소모 칼로리(가는 실선)와 목표치(가는 점선), 누산치(굵은 실선)를 나타낸 그래프이다.

산출모듈(128)에서는 누산치와 목표치를 비교하여 도 6의 차이값을 산출한다. 표준 운동 지표는 사용자의 표준 체중 및 사용자의 일일 목표 권장 소모 칼로리를 포함한다. 예를 들어 사용자가 40세의 남성으로 키가 172cm, 체중이 70Kg이라고 하면, 표준체중은 66.24Kg이고 비만도는 10.57%로서 과체중에 해당한다. 따라서 경도의 운동이 필요하다고 판단되어 기초대사량의 70% 정도를 더한 2856Kcal가 일일 권장 활동 소모 칼로리가 된다. 일일 시간대별 소모 칼로리량에 의할 때 하루 운동 소모 칼로리가 565Kcal로 측정되었으므로 기초대사량 1680Kcal를 제하고 611Kcal가 일일 목표 권장 소모 칼로리라고 개인 표준 운동 지표가 생성된다.

검출모듈(129)은 결정된 대표 활동패턴들에 기초한 감시구간별 활동량, 예컨대 휴식 또는 활동도 0레벨은 1, 천천히 걷기 또는 활동도 1레벨은 2, 걷기 또는 활동도 2레벨은 3, 빨리 걷기 또는 활동도 3레벨은 4, 뛰기는 5 등의 가중치를 합산하여 평균하여 각 감시구간별 평균치를 구하고 구해진 평균치를 비교하여 급격하게 활동량이 변동하는 감시구간을 시작시점 또는 종료시점으로 검출한다. 급격하게 변하면서 증가하면 시작시점이고 급격하게 변하면서 감소하면 종료시점으로 검출한다.

도 8은 검출모듈(129)의 검출 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 현재 t4 감시구간에서 활동량 평균치 A(t4)를 이전 t3 감시구간에서의 활동량 평균치 A(t3)와 비교하여 150% 이상으로 급격하게 변동할 경우에는 동적인 생활 활동구간, 예컨대 이동구간이나 운동구간의 시작점으로 인식하여 t4 구간을 시작시점으로 검출한다. 또는 현재 시점에서 일주일, 이주일, 한달 등의 일정한 기간동안의 시간대별 활동량 평균치와 현재 감시구간(t4)에서의 활동량 평균치를 비교하여 시작 시점을 검출할 수도 있다.

도 9는 본 고안에 의한 바람직한 일 실시예의 검출 프로그램의 흐름도를 나타낸다. 일 실시예는 사용자 또는 건강관리자가 활동구간에 대응하는 시간대의 결정주기 값을 입력한 경우이다.

전원이 투입되면 결정주기 선택모듈(125)에서는 현재시간을 측정하고(S102) 현재 시간을 선택제어신호(SC)로 입력하여 결정주기(P1)를 선택한다(S104). 현재 시간이 피드백이 요구되는 동적활동구간이면 짧은 결정주기가 선택되고 수업시간, 근무시간 또는 취침시간과 같이 정적 활동구간이면 긴 결정주기가 선택된다.

이벤트 발생모듈(122)에서는 파라미터 T값을 초기값으로 하고(S106) 활동감 지부(110)의 감지신호를 획득하고(S108) 활동패턴을 판별하여 이벤트를 발생한다(S110). 결정모듈(124)에서는 파라미터 T의 값이 결정주기(P1)보다 큰지를 체크하고(S112) 크지 않으면 판별된 활동패턴을 패턴종류별로 저장하고(S114). 106단계로 복귀한다. 이와 같이 결정주기 동안 파마미터 T 값을 증가시키면서 활동패턴을 판별하고 저장하는 과정을 수행한다.

110단계에서 활동패턴 판별과정에서 지정된 활동패턴이 아닌 경우에는 활동도 레벨을 결정한다. 구체적인 내용은 후술한다.

112단계에서 파라미터 T의 값이 결정주기(P1)보다 크면 결정주기(P1) 내의 대표활동패턴을 결정한다(S116). 결정주기(P1)의 대표활동패턴이 결정되면 이를 저장하고(S118) 그 동안 결정주기 동안 저장된 활동패턴 데이터들은 삭제한다(S120).

누산모듈(126)에서는 110단계에서 활동패턴 및 활동도 레벨 별 칼로리 소모량을 계산하고(S122) 기존의 칼로리 소모량에 합산한다(S124). 산출모듈(128)에서는 결정주기를 체크하고(S126) 결정주기가 지나면 결정 주기별 총 소모 칼로리량을 결정하고(S128) 결정주기별 소모 칼로리량을 저장한다(S130).

그러므로 결정주기마다 대표활동패턴과 총소모 칼로리량이 저장된다.

도 10은 도 9의 110단계의 서브 루틴을 설명하기 위한 흐름도이다.

결정모듈(124)에서 신호분석을 하여(S1002) 지정된 활동패턴인가를 판단하고(S1004) 활동패턴이면 패턴종류를 결정하고(S1006) 리턴한다. S1004단계에서 지정된 정형 활동패턴이 아닌 경우에는 활동도 레벨 결정모듈(123)에서 각축 모두의 신호 레벨이 0인가를 판단하고(S1008) 모든 축들의 신호파형의 레벨값이 모두 제로 레벨이면 활동도 0레벨로 결정하고 복귀한다(S1010). S1008단계에서 각축의 신호 중 어느 하나의 레벨이 1보다 큰가를 판단하고(S1012) 아니면 활동도 1레벨로 결정하고 복귀한다(S1014). S1012단계에서 각축의 신호 중 어느 하나의 레벨이 2보다 큰가를 판단하고(S1016) 아니면 활동도 2레벨로 결정하고 복귀한다(S1018). S1016단계에서 각축의 신호 중 어느 하나의 레벨이 2보다 큰면 활동도 2레벨로 결정하고 복귀한다(S1020).

따라서 정형화된 활동패턴이 아니더라도 비정형화된 활동패턴에 대해서도 활동도 레벨을 결정하여 칼로리 계산에서 누산 적용함으로써 보다 정확한 칼로리 계산을 할 수 있다.

도 11은 자동으로 결정주기를 설정하는 실시예를 설명하기위한 흐름도이다. 검출모듈(129)에서는 초기에 긴 결정주기 선택제어신호를 발생하여 결정주기 선택모듈(125)에 제공하고(S132) 동적인 활동구간의 시작시점이 검출되면(S134) 짧은 결정주기 선택제어신호를 발생하여 결정주기 선택모듈(125)에 제공한다(S136). 136단계에서 검출모듈(129)은 동적인 활동구간의 종료시점이 검출되면(S138) 132단계로 복귀한다. 그러므로 동적 활동구간의 검출에 응답하여 동적 활동구간에서는 짧은 결정주기가 선택되고, 그 외의 정적 활동구간에서는 긴 결정주기가 선택된다.

도 12는 결정주기를 10분의 경우와 결정주기 1분의 경우에 대하여 6시 01분부터 6시 20분까지 20분동안 대표활동패턴의 변화를 비교한 도면이다. 즉, 10분의 경우에는 20분동안 단 3개의 대표 활동패턴만이 데이터로 얻어지고 1분의 경우 20개의 대표 활동패턴이 얻어지게 된다. 그러므로 결정주기가 긴 경우에는 데이터 량 은 줄어들지만 정확한 활동을 분석할 수없으나 결정주기가 짧은 경우에는 보통으로 걷다가 약 3분간 느리게 걷는 활동상태까지 분석가능하다. 그러나 저장되는 데이터는 20개로 늘어나게 된다.

따라서 보다 짧은 결정주기를 동적 활동구간에 적용함으로써 피드백시 현재 활동상태에 적합한 피드백을 줄 수 있으므로 습관 교정에 더욱 효과적이다.

활동 프로그램 생성부(130)는 사용자의 일일 활동 스케줄을 참작하여 상기 검출된 시작시점이 스케줄 상의 생활 활동구간의 시작시각과 오차범위 이내일 경우에는 대응하는 활동 프로그램을 제시하고, 오차 범위를 벗어날 경우에는 규칙적인 생활패턴에서 벗어났음을 경고한다. 활동 프로그램 생성부(130)는 검출된 시작시점에 응답하여 도 11에 작성된 룩업 테이블을 참조하여 소모 칼로리 차이값에 대응하는 생활습관 교정 메시지를 음성, 문자, 이미지 또는 진동 등으로 생성한다. 예컨대, "현재 시각 오후 6시 퇴근 이동구간에서 목표치에 비해 200칼로리가 부족하므로 지하철을 이용하여 퇴근하시기 바랍니다."라는 활동 프로그램을 제시할 수 있다.

도 13은 도 5의 04시 37분부터 12시40분까지 활동구간과 일일 스케쥴을 나타낸 도면이다. 사용자의 활동구간은 활동상태의 지속시간이나 소모 칼로리량의 누적치에 의해 정해진다. 예를 들어, 5분 이상 천천히 걷기 이상의 활동상태가 지속되거나 연이은 칼로리 소모량의 합이 일정량 이상일 경우를 동적활동구간으로 정의할 수 있다. 사용자의 개인정보에 따라 지속시간과 소모 칼로리량의 누적치의 기준은 달리 정의될 수 있다.

도 14를 참조하면 사용자는 총 7개의 동적활동구간(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215)과 8개의 정적활동구간(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216)을 가진다. 사용자가 복수의 활동개소로 집, 직장 및 헬스클럽을 입력하였다고 한다면, 활동구간의 지속시간, 제 1 활동구간의 종료시간과 제 2 활동구간의 시작시간의 차이 및 활동구간의 시간을 토대로 활동개소들에서의 활동구간인지, 활동개소들 사이를 이동하는 활동구간인지를 결정한다. 활동이 시작되기 전 아침(202)에는 집(220), 빨리 걷기의 활동상태가 오래 지속된 구간(207)은 헬스클럽(224), 오랫동안 정적 활동구간이 지속된 구간(212)은 직장(228, 232)이라고 유추하여 결정한다. 그 이외의 구간은 우선 활동개소들 사이를 이동하는 활동구간(222, 226, 230)이라고 한다.

다만, 사용자 인터페이스부에서는 사용자의 선택에 따라 복수의 활동개소 뿐만 아니라 복수의 활동개소에서의 체류시간을 비롯하여 활동개소들 사이의 이동수단을 입력받을 수 있다. 활동개소에서의 체류시간을 입력받음으로써 활동상태로 유추하여 결정한 것보다 정확하게 사용자의 활동구간을 구분할 수도 있고 활동개소들 사이의 이동수단을 입력받게 되면 생활습관 교정정보를 구체적으로 제공할 수 있다.

206과 208구간은 사용자로부터 활동개소에서의 체류시간입력이 없었던 경우에는 활동개소들 사이를 이동하는 정적활동구간라고 결정되었으나, 사용자가 헬스클럽에서의 체류시간을 206구간부터 208구간까지라고 입력하였다면, 활동개소들에서의 정적활동구간라고 결정될 것이다. 따라서 보다 정확하게 사용자의 이동과정을 알 수 있어 활동개소들 사이를 이동하는 정적 활동구간를 이용하여 생활습관 교정을 할 수 있어 효과적인 건강관리가 가능하다. 그리고 활동개소들 사이의 이동수단을 입력받은 경우에는 활동개소들 사이를 이동하는 정적활동구간에서 사용자에게 보다 나은 이동방법을 제시해 줄 수 있다.

도 14에 의할 때 사용자의 활동구간는 4시 31분부터 12시 31분까지의 8시간이 관찰된 바, 일일 목표 권장 칼로리인 611Kcal의 1/3인 약 203Kcal가 소모되어야 한다. 그 중에서 사용자의 동적활동구간 지속시간은 120분으로 시간에 따라 배분하게 되면 헬스클럽에서의 동적활동구간(207)의 지속시간은 80분이므로 약 136Kcal의 소모가 요구된다고 할 수 있다. 또한 위에서 언급한 대로 헬스클럽에서는 보다 많은 활동을 하도록 요구하여 소모 칼로리를 높게 잡아 활동개소의 특성에 따라 생활습관 교정정보를 생성할 수도 있다. 그리고 집에서 헬스클럽으로 이동하지만 운동을 하지 않는 구간(204)- 활동은 가능한 시간이지만 활동하지 않는 시간- 에서 칼로리를 소모하도록 생활습관 교정정보를 생성할 수도 있다.

도 15는 활동구간에 대응하는 4단계 일일 스케줄을 나타낸다. 도 15를 참조하면, 레벨1은 활동개소만을 입력하는 경우이고 보다 더 활동적인 생활습관을 유지하게 하는 효과적인 피드백을 주기 위하여 레벨2 내지 레벨4의 사용자 입력이 요구된다. 이러한 활동개소의 입력은 GPS 또는 RFID와 같은 부품의 추가 없이 적당하게 효과적인 방법이다.

레벨2는 사용자의 현거주지인 제1 장소, 다음으로 생활이 많은 제2 장소(예컨대 회사원이면 직장이고 학생의 경우에는 학교임), 기타 제3의 장소(예컨대 헬스 클럽 또는 학원 등) 등 활동개소의 체류시간의 시작점과 종료점 정보를 입력하여 보다 정확한 활동구간을 체크할 수 있도록 한다.

레벨3은 장소들 사이의 이동수단의 종류, 예컨대 자가용, 대중교통수단(지하철, 버스), 도보 등의 정보를 입력하여 활동량을 산출하는 데 활용하도록 한다.

레벨4는 각 활동구간에 대해 세부적인 서브 활동구간에 관련된 정보를 입력하여 보다 세밀하게 활동량을 측정할 수 있도록 한다.

생활습관 교정을 위해서는 동적활동구간 뿐만 아니라 활동개소들 사이를 이동하는 정적 활동 구간을 효과적으로 이용하는 것이 바람직하다. 따라서 사용자의 활동개소들 사이를 이동하는 정적활동구간의 시작점에서 사용자에게 활동을 하도록 요구하는 것이 바람직하다. 따라서 활동개소들 사이를 이동하는 구간에서는 정적활동구간과 동적활동구간에 관계없이 생활습관 교정정보를 제시해주는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 본 고안이 학생들을 대상으로 적용될 경우에는 학생들의 수업시간의 활동 상태를 감지하여 수업시간의 집중도를 측정하고 이를 피드백하여 학습능력 향상에 도움을 줄 수 있다.

사용자로 하여금 데이터 입력의 수고와 번거로움을 최대로 줄이고 사용자들이 실시간 또는 주기적으로 데이터 입력의 수고를 없애주어 데이터 입력을 원활하게 하여 사용자의 사용상 편리성을 향상시키고 순응도를 높일 수 있다. 또한 고가의 부품을 사용하지 않고 저렴하게 구성 가능하여 누구나 손쉽게 구매하여 이용할 수 있음으로 널리 보급되어 국민 건강향상에 기여할 수 있다. 또한 아이들의 학습 습관 분석 및 집중도 향상에 기여할 수 있으며, 사용자가 실제로 움직이는 시간에 현재 움직임을 활동량이 증가하는 방향으로 움직이도록 직접적으로 지시할 수 있으므로 사용자의 습관교정에 매우 효과적이다.

도 1은 본 고안에 의한 스탠드 얼론 타입 생활습관 교정장치의 블럭도를 나타낸다.

도 2는 도 1의 시작시점 검출부(120)의 바람직한 일실시예의 상세 블럭도를 나타낸다.

도 3은 가속도 신호의 중력방향 성분의 강도 대 주파수 관계에 의한 활동패턴을 나타낸다.

도 4는 가속도 신호의 중력방향 성분의 강도 대 주파수 관계에 의한 활동패턴을 나타낸다.

도 5는 결정수단(124)에 의해 결정된 일일 시간대별 단위활동패턴의 일예를 나타낸다.

도 6은 비정형화된 활동패턴들의 가속도 센서의 x,y,z 출력파형의 관계를 나타낸다.

도 7은 일일 시간대별 단위 활동패턴에 대응하는 각 소모 칼로리9가는 실선)와 목표치(가는 점선), 누산치(굵은 실선)를 나타낸 그래프이다.

도 8은 검출모듈(129)의 검출 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 고안에 의한 바람직한 일 실시예의 검출 프로그램의 흐름도를 나타낸다.

도 10은 도 9의 110단계의 서브 루틴을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11은 자동으로 결정주기를 설정하는 실시예를 설명하기위한 흐름도이다.

도 12는 결정주기를 10분의 경우와 결정주기 1분의 경우에 대하여 6시 01분부터 6시 20분까지 20분동안 대표활동패턴의 변화를 비교한 도면이다.

도 13은 도 5의 04시 37분부터 12시40분까지 활동구간과 일일 스케쥴을 나타낸 도면이다.

도 14는 일일 시간별 활동구간을 나타낸 도면이다.

도 15는 활동구간에 대응하는 4단계 일일 스케줄을 나타낸다.

Claims (2)

1. 사용자의 일상 생활에서 사용자의 움직임을 감지하기 위한 활동 감지부;

   상기 감지된 활동정보를 기초로 동적인 정형화된 활동패턴을 결정하고 동시에 비정형화된 활동패턴에 대해서는 활동도 레벨을 결정하고, 결정된 활동패턴과 활동도 레벨을 기초하여 제1활동패턴 결정주기마다 동적인 생활 활동구간의 시작시점을 검출하고, 상기 시작시점이 검출된 생활 활동구간에 대해서는 상기 제1활동패턴 결정주기와 다른 제2활동패턴 결정주기로 활동패턴 결정주기를 설정하는 시작시점 검출부;

   상기 시작시점이 검출되면 목표치 대비 부족한 활동량을 채우기 위하여 상기 검출된 생활 활동구간에서의 활동 프로그램을 생성하는 활동 프로그램 생성부; 및

   상기 생성된 활동 프로그램 정보를 상기 사용자에게 제시하는 사용자 인터페이스부를 구비한 것을 특징으로 하는 실시간 일일 생활습관 교정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시작시점 검출부는

   상기 활동 감지부로부터 감지된 신호에 응답하여 대응하는 이벤트를 발생하는 이벤트 발생모듈;

   상기 발생된 이벤트를 기초하여 제1활동패턴 결정주기마다 대표 활동패턴을 결정하는 결정모듈;

   상기 결정모듈에서 활동패턴으로 검출되지 않을 경우에는 활동도레벨을 결정 하기 위한 활동도 레벨 결정모듈;

   상기 시작시점이 검출된 생활 활동구간에 대해서는 상기 제1활동패턴 결정주기와 다른 제2활동패턴 결정주기로 활동패턴 결정주기를 설정하여 상기 결정모듈에 제공하는 결정주기 선택모듈;

   상기 대표 활동패턴과 상기 활동도 레벨에 대응하는 소모 칼로리를 누산하는 누산모듈;

   상기 누산치와 목표치를 비교하여 차이값을 산출하는 산출모듈; 및

   상기 결정된 대표활동패턴들에 기초한 감시구간별 활동량 평균치를 비교하여 급격하게 활동량이 변동하는 감시구간을 상기 시작시점으로 검출하는 검출모듈을 구비한 것을 특징으로 하는 실시간 생활습관 교정장치.

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