KR20140122849A - 휴대용 기기 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법 - Google Patents

휴대용 기기 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

스마트폰 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법을 공개한다. 본 발명은 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 설치 및 구동되어 사용자의 피부를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 심박변이로부터 사용자의 교감 신경 및 부교감 신경의 활성화 상태를 판단하여 스트레스 값으로 변환하고, 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 수신하여 실행하는 복수개의 휴대용 기기, 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠가 스트레스 값에 대응하여 기저장되고, 복수개의 휴대용 기기로부터 스트레스 값이 수신되면, 수신된 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 휴대용 기기로 전송하는 컨텐츠 서버, 및 복수개의 휴대기기로부터 어플리케이션 전송 요청이 수신되면, 기저장된 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 복수개의 휴대기기로 전송하는 어플리케이션 서버를 포함한다.

Description

휴대용 기기 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CHECKING AND HEALING STRESS USING MOBILE DEVICE}
본 발명은 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 휴대용 기기를 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 핸드폰, 스마트폰, 스마트 패드와 같은 휴대용 기기, 그중에서도 특히 스마트 폰의 성능이 급격히 향상됨에 따라 기존에 할 수 없었던 다양한 기능을 수행할 수 있게 되었다. 특히 최근의 스마트폰은 가속도 센서, 자이로스코프, 터치 센서, 온도 센서, 조도 센서, 중력 센서, 지자기 센서 및 위치 감지 센서 등의 다양한 종류의 센서를 포함하고, 고성능 카메라를 구비함과 더불어 연산 속도의 비약적인 향상에 의해 하드웨어적으로 혁신적인 향상이 있었다. 이러한 스마트폰의 하드웨어적 성능 향상은 단순히 기능의 향상을 의미하지 않고, 어플리케이션 서버를 통한 다양한 어플리케이션을 전송받아 설치하여 구동할 수 있도록 함으로서 스마트폰의 활용 분야를 비약적으로 확대시키고 있다.
이러한 확대된 스마트폰의 활용 분야 중 하나로 최근에는 의료 분야가 주목되고 있다. 스마트폰은 휴대용 단말기라는 기기의 특성상 사용자가 항시 휴대하고 있을 가능성이 높다. 이는 사용자의 건강 상태를 수시로 확인해야하는 의료 분야에 적합하며, 향상된 스마트폰의 기능은 다양한 의료용 어플리케이션을 스마트폰에 설치함에 의해 스마트 폰이 사용자의 건강 상태를 다양한 방법으로 측정 가능할 수 있도록 하고 있다.
특히 최근에는 스마트폰에 내장된 카메라를 이용하여 사용자의 신체 부위의 피부를 촬영하여 색(Red, Green, Blue) 의 정보를 획득하고, 획득된 피부 색 정보로부터 사용자의 심박수를 측정하는 기술이 제안되었다.
한편 현대인은 다양한 원인에 의해 스트레스를 받는 경우가 많으며, 스트레스는 만병의 원인으로 불리울 만큼 다양한 종류의 질병을 유발할 수 있다는 점에서 사람들의 건강을 위협하는 가장 기본적인 요소가 된다. 따라서 스트레스는 가급적 빠른 시간 해소하는 것이 중요하다.
그러나 바쁘게 살아가는 현대인들은 스트레스를 받아도 자신이 받는 스트레스의 수준을 스스로 감지하지 못하는 경우가 많고, 설령 감지하더라도 즉각적으로 스트레스를 해소하기 위한 방안을 찾지 못하는 경우가 대부분이다.
본 발명의 목적은 휴대용 기기를 이용하여 상시적으로 스트레스 체크가 가능하고, 스트레스 시에 스트레스를 해소할 수 있도록 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 스트레스 체크 및 치유 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 스트레스 체크 및 치유 시스템은 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 설치 및 구동되어 사용자의 피부를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 상기 심박수로부터 심박수 변이를 분석하여 상기 사용자의 교감 신경 및 부교감 신경의 활성화 상태를 판단하여 스트레스 값으로 변환하고, 상기 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 수신하여 실행하는 복수개의 휴대용 기기; 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠가 상기 스트레스 값에 대응하여 기저장되고, 상기 복수개의 휴대용 기기로부터 상기 스트레스 값이 수신되면, 수신된 상기 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 상기 휴대용 기기로 전송하는 컨텐츠 서버; 및 상기 복수개의 휴대기기로부터 어플리케이션 전송 요청이 수신되면, 기저장된 상기 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 상기 복수개의 휴대기기로 전송하는 어플리케이션 서버를 포함한다.
상기 복수개의 휴대용 기기 각각은 상기 사용자의 신체 부위의 피부를 촬영하여 이미지 신호를 생성하는 촬영부; 상기 촬영부에서 전송되는 상기 이미지 신호로부터 노이즈를 제거하고, 상기 이미지 신호에 포함된 색 정보 중 기설정된 특정 색 정보를 필터링을 통해 추출하여 사용자의 혈관 이미지를 추출하는 이미지 분석부; 상기 혈관 이미지를 분석하여 상기 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 상기 심박수를 상기 스트레스값으로 변환하는 스트레스 분석부; 상기 스트레스 값 및 상기 스트레스 값에 대한 통계 정보를 저장하는 저장부; 상기 스트레스 분석부로부터 상기 스트레스 값을 수신하여 상기 저장부에 기저장된 스트레스 값과 함께 통계 처리하여 상기 통계 정보를 획득하여 상기 스트레스값과 상기 통계 정보를 상기 저장부에 저장하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 스트레스 값을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고, 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 적어도 하나의 스트레스 치유 컨텐츠를 수신하여 상기 제어부로 전송하는 통신부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 스트레스 치유 컨텐츠를 출력하는 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 컨텐츠 서버는 상기 스트레스 값을 복수개의 구간 단위로 구분하고, 상기 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠 각각을 복수개의 구간 단위로 구분된 상기 스트레스 값 각각에 매칭하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 휴대용 기기 각각은 상기 스트레스값과 함께 상기 사용자에 대한 사용자 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 컨텐츠 서버는 상기 복수개의 휴대용 기기로부터 상기 사용자 정보를 수신하여 저장하고, 상기 복수개의 치유 컨텐츠 중 적어도 하나의 치유 컨텐츠에 대응하는 스트레스값을 상기 휴대용 기기로부터 수신하여, 상기 스트레스값과 대응하는 상기 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 상기 사용자 정보에 매칭하여 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠로 저장하고, 상기 사용자 정보와 상기 스트레스값이 함께 수신되면, 상기 스트레스 값에 대응하는 상기 사용자 지정 치유 컨텐츠를 상기 휴대용 기기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 스트레스 치유 컨텐츠는 음악, 음파, 이미지, 동영상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 스트레스 체크 및 치유 시스템은 상기 스트레스 치유 컨텐츠 중 비용 결제가 필요한 유료 스트레스 치유 컨텐츠에 대한 결제 요청이 상기 컨텐츠 서버로부터 수신되면, 상기 휴대용 기기로 결제 요청을 전송하고, 상기 휴대용 기기로부터 결제 승인 정보가 수신되면, 상기 컨텐츠 서버로 결제 정보를 전송하는 결제 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 스트레스 체크 및 치유 방법은 복수개의 휴대용 기기 및 컨텐츠 서버를 포함하는 스트레스 체크 및 치유 시스템을 이용한 스트레스 체크 및 치유 방법에 있어서, 상기 복수개의 휴대용 기기가 사용자의 피부를 촬영하여 이미지를 획득하는 단계; 상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 획득된 이미지의 변화를 분석하여 상기 사용자의 심박수를 획득하고, 상기 심박수로부터 상기 사용자의 교감 신경 및 부교감 신경의 활성화 상태를 판단하여 스트레스 값을 획득하는 단계; 상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 스트레스 값을 상기 컨텐츠 서버로 전송하는 단계; 상기 컨텐츠 서버가 상기 스트레스 값에 대응하여 기저장된 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠 중 상기 복수개의 휴대용 기기로부터 전송된 상기 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 상기 복수개의 휴대용 기기로 전송하는 단계; 및 상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 컨텐츠 서버로부터 전송된 상기 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 실행하는 단계;를 포함한다.
따라서, 본 발명의 스마트폰 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법은 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 휴대용 기기에 설치됨으로서, 사용자는 언제 어디서나 편리하게 자신의 스트레스를 측정할 수 있으며, 측정된 스트레스에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 즉각적으로 수신하여 실행할 수 있으므로, 일상 생활 중에 용이하게 스트레스를 빠르게 치유할 수 있다. 또한 치유 컨텐츠가 유료로 제공될 수 있으므로, 컨텐츠 공급자는 치유 컨텐츠를 공급하여 수익을 올릴 수 있다.
도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 체크 및 치유 시스템을 나타낸다.
도2 는 도1 의 휴대용 기기의 상세 구성의 일예를 나타낸다.
도3 은 도2 의 휴대용 기기를 이용하여 사용자의 스트레스를 측정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도4 는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 체크 및 치유 방법을 나타낸다.
도5 는 도4 의 스트레스값 획득 단계의 상세 설명을 위한 도면이다.
도6 은 도4 의 스트레스 치유 컨텐츠 선택 단계의 상세 설명을 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 체크 및 치유 시스템을 나타낸다.
도1 을 참조하면 본 발명의 스트레스 체크 및 치유 시스템(10)은 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n), 네트워크(200), 컨텐츠 서버(300) 및 어플리케이션 서버(400)를 포함한다.
복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n) 각각은 사용자가 휴대하는 기기로서, 어플리케이션 서버(400)로부터 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 수신하여 설치할 수 있다. 그리고 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 구동함에 따라 휴대용 기기(101 ~ 10n)에 내장된 카매라가 사용자의 신체 일부를 기설정된 시간 동안 촬영하고, 촬영된 신체 이미지로부터 색 정보를 획득함으로서 사용자의 심박수를 측정하고, 심박변이 (Heart Rate Variability)를 통해 자율신경계를 분석함으로서 스트레스를 진단한다.
복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)는 심박수를 측정하여 자율신경계 분석을 통한 스트레스 정도를 수치화하여 스트레스 값을 획득하고, 사용자의 현재 스트레스 상태에 대응하는 컨텐츠를 컨텐츠 서버(300)로부터 전송 받기 위해 스트레스 값을 컨텐츠 서버(300)로 전송한다. 스트레스 값은 자율신경계의 교감신경과 부교감신경의 활성화 비율을 의미할 수 있다.
그리고 컨텐츠 서버(300)로부터 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠가 전송되면, 전송된 스트레스 치유 컨텐츠를 실행하여 사용자의 스트레스를 즉각적으로 치유할 수 있도록 한다.
경우에 따라서 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n) 각각은 컨텐츠 서버(300), 네트워크(200), 어플리케이션 서버(400) 없이도 어플리케이션을 설치하여 상기한 모든 서비스를 제공받을 수도 있다.
여기서 복수개의 휴대용 기기는 PDA, 스마트폰, 스마트패드와 같이 카메라를 구비하고, 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 설치 및 구동될 수 있는 모든 종류의 휴대용 기기가 포함될 수 있다.
네트워크(200)는 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)와 컨텐츠 서버(300) 및 어플리케이션 서버(400) 사이의 통신을 제공한다. 네트워크(200)는 통신 및 통신망과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 본 발명의 네트워크(200)는 유선 및 무선 네트워크를 모두 포함한다. 또한 네트워크(200)는 근거리 네트워크 및 원거리 광역 네트워크를 모두 포함할 수 있다.
컨텐츠 서버(300)는 스트레스를 치유하기 위한 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 스트레스 값에 매칭하여 저장하며, 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)로부터 스트레스 값이 전송되면, 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 스트레스 치유 컨텐츠를 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 전송한다. 여기서 스트레스 치유 컨텐츠는 음악, 음파, 이미지, 동영상 등과 같이 스트레스 치유에 효과가 있는 것으로 알려진 다양한 종류의 컨텐츠가 포함될 수 있다. 스트레스 치유를 위해 음악이나 이미지를 이용하는 기술은 잘 알려져 있으며, 일반적으로 안정을 위해서는 클래식과 같은 차분한 음악을, 그리고 활력을 위해서는 락과 같은 신나는 음악을 들려줌으로서 스트레스를 치유할 수 있다. 이와 유사하게 자연의 풍경과 같은 이미지를 볼 수 있도록 하여 사용자를 안정시키고 스트레스를 치유할 수 있다는 것 또한 이미 알려져 있다. 동영상은 음악과 이미지가 결합된 형태이므로 마찬가지로 스트레스 치유에 효과가 있으며, 이외에 특정 주파수의 음파를 발생하는 기법등 다양한 스트레스 치유 컨텐츠가 알려져 있으므로, 컨텐츠 서버(300)는 알려진 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 저장한다.
컨텐츠 서버(300)는 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 스트레스 값에 매칭하여 저장하기 위해 스트레스 값을 기설정된 구간 단위로 구분하고, 구분된 복수개의 스트레스 구간에 매칭하여 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 저장한다. 이는 상기한 바와 같이 스트레스 치유가 단순히 사용자에게 안정을 제공하는 것만이 아니기 때문이다.
일반적으로 인간의 신체에서 자율 신경계는 대뇌의 명령을 받지 않고 신체의 상태를 신경이 자체적으로 판단하여 자율적으로 활동함으로서 생명을 효율적으로 유지시켜 주는 것을 알려져 있다. 자율 신경계는 다시 교감 신경과 부교감 신경으로 구분된다.
교감 신경은 신체가 위급한 상황일 때 이에 대처할 수 있도록 몸을 활동하기에 적합한 상태를 만든다. 교감신경이 활동하면 근육의 세동맥은 확장되고 심장박동수(심박수)가 증가하며 피부와 소화관의 세동맥은 수축하여 혈압이 상승한다. 따라서 피부나 위장관의 혈액이 뇌, 심장, 근육으로 집중되는 현상이 일어난다. 스트레스가 높은 상태일 때는 교감 신경이 활발하게 활동하여 심박수가 높아지게 된다.
그에 반해 부교감 신경은 신체가 에너지를 보존하도록 한다. 부교감신경이 활동하면, 심박수가 감소하며, 동공이 수축하고 소화관의 연동운동과 분비샘의 분비가 증가하며 항문과 방광의 조임근은 이완되고 방광벽이 수축한다. 일반적으로 스트레스를 받지 않는 휴식 상태에서는 부교감 신경이 활동하여 심박수를 낮추는 것으로 알려져 있다.
그리고 교감신경과 부교감신경은 일반적으로 한 장기에서 서로 반대로 작용한다. 예를 들면, 교감신경은 심장박동을 촉진하지만, 부교감신경은 심장박동을 억제한다. 교감신경은 기관지의 민무늬근육을 이완시키는 반면, 부교감신경은 이를 수축시킨다.
상기한 바와 같이, 심박수는 교감 신경 및 부교감 신경에 의해 스트레스와 밀접하게 연결된다. 사람이 스트레스를 받는 경우에는 교감 신경에 의해 심박수가 증가되지만, 휴식과 같이 스트레스를 받지 않는 상태에서는 부교감 신경에 의해 심박수가 감소된다. 이로부터 단순하게 생각하면, 부교감 신경을 자극하면 스트레스가 해소될 수 있는 것으로 판단할 수 있으나, 교감신경 및 부교감신경은 서로 협력하여 신체 내부 환경의 안정성을 유지한다. 교감 신경이 활발하게 활동한다는 것은 사람이 초조한 상태임을 나타내고, 부교감 신경이 활발하게 활동한다는 것은 사람이 무기력한 상태임을 나타낸다. 따라서 사람은 교감 신경과 부교감 신경이 조화롭게 활동하여야 안정적인 상태를 유지할 수 있다.
따라서 스트레스는 스트레스 정도에 따라 혹은 교감신경과 부교감신경의 비율에 따라 사용자를 안정시키거나 활력을 불어 넣어 치유될 수 있으며, 컨텐츠 서버(300)는 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 구분하여 저장하고, 휴대용 기기(101 ~ 10n)에서 전송된 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 전송한다.
또한 컨텐츠 서버(300)는 경우에 따라서, 복수개의 사용자 정보를 저장하고, 사용자 정보에 매칭된 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 구분하여 저장할 수 있다. 일반적으로 사람의 스트레스 상태에 따라 공통적으로 활용할 수 있는 컨텐츠가 있는 반면, 사람들 각각의 취향에 따라 스트레스를 해소할 수 있는 컨텐츠가 상이한 경우도 있다. 이는 각 개인의 성향에 따른 것으로 일 예로서, 사람에 따라서는 안정을 위해 락이나 메탈 음악을 들을 수도 있다. 이러한 개개인의 취향에 따른 스트레스 치유 방법의 차이 또한 이미 잘 알려져 있으며, 이러한 개개인의 취향을 반영할 수 있도록 컨텐츠 서버(300)는 각 사용자의 사용자 정보에 대응하는 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠를 스트레스 값에 매칭하여 저장할 수 있다.
어플리케이션 서버(400)는 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 저장하고, 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)로부터 어플리케이션 전송 요청이 수신되면, 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 전송한다. 어플리케이션 서버(400)는 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 이외의 다른 종류의 복수개의 어플리케이션을 더 저장할 수도 있으며, 경우에 따라서는 컨텐츠 서버(300)에 포함되어 구현될 수도 있다.
그리고 도1 에서는 도시하지 않았으나, 본 발명의 스트레스 체크 및 치유 시스템은 결제 서버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기한 컨텐츠 서버(300)에 저장된 스트레스 치유 컨텐츠는 경우에 따라서 일부 컨텐츠가 유료로 제공될 수도 있다. 그리고 사용자가 이러한 유료 컨텐츠를 사용하고자 하는 경우, 즉 휴대용 기기(101 ~ 10n)로부터 컨텐츠 서버(300)로 유료 컨텐츠에 대한 전송되면, 컨텐츠 서버(300)는 결제 서버로 결제 요청을 전송한다. 이에 결제 서버는 유료 컨텐츠 비용 결제를 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 요청하고, 휴대용 기기(101 ~ 10n)로부터 비용 결제 승인 정보가 수신되면, 컨텐츠 서버(300)로 비용 결제 정보를 전송함으로서 컨텐츠 서버(300)가 유료 컨텐츠를 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 전송할 수 있도록 한다. 그리고 결제 서버 또한 컨텐츠 서버(300)에 포함되어 구현되어도 무방하다.
도2 는 도1 의 휴대용 기기의 상세 구성의 일예를 나타내며, 도3 은 도2 의 휴대용 기기를 이용하여 사용자의 스트레스를 측정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대용 기기(101 ~ 10n : 100)는 촬영부(110), 이미지 분석부(120), 스트레스 분석부(130), 제어부(140) 저장부(150), 인터페이스부(160) 및 통신부(170)을 포함한다.
촬영부(110)는 카메라와 같은 이미지 획득 수단으로 구현되어, 사용자의 신체 부위의 피부를 촬영하여 이미지 신호를 이미지 분석부(110)로 전송한다. 이때 이미지 신호에는 색(Red, Green, Blue) 의 정보가 함께 포함되어 있다.
이미지 분석부(120)은 촬영부(110)에서 전송되는 이미지 신호로부터 노이즈를 제거하고, 이미지 신호에 포함된 색 정보 중 기설정된 특정 색 정보를 필터링을 통해 추출하여 사용자의 심박수에 따르는 미세한 피부색 변화를 측정한다.
스트레스 분석부(130)는 이미지 분석부(120)에서 획득한 혈관 이미지를 이용하여 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 심박수를 자율신경계 분석을 통해 기설정된 방식으로 스트레스값으로 변환한다.
즉 촬영부(110), 이미지 분석부(120) 및 스트레스 분석부(130)는 사용자의 신체 부위의 피부를 촬영하고, 촬영된 이미지에서 심장박동에 따라 미세하게 변하는 피부색을 측정하여 사용자의 심박수를 관측하고 관측된 심박수 변이를 자율신경계분석을 통해 스트레스 값으로 변환하는 스트레스 측정부로 기능한다.
사람의 혈관은 심박수에 따라 주기적으로 확장/축소되는 특징을 가지며, 이에 따라 피부색의 미세한 변화가 생기게 된다. 이에 촬영부(110)는 주기적으로 변화하는 피부색을 촬영함으로써, 이미지 신호를 획득하고, 획득된 이미지 신호를 이용하여 이미지 분석부(120)와 스트레스 측정부(130)가 혈관의 확장/축소 주기를 파악할 수 있도록 한다. 이때 촬영 대상이 되는 피부는 정도의 차이는 있지만, 신체 전 부위에서 촬영이 가능하다.
촬영부(110)는 R(RED), G(GREEN), B(BLUE) 색상 정보를 가지는 이미지를 획득할 수 있는 데, "Physiological Parameter Monitoring from Optical Recordings with a Mobile Phone," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 59, no 2, 2012"에 개시된 바와 같이 이들 중 R 과 G 색상 정보가 혈관에 대응되는 색상 정보를 가질 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편이를 위해 이미지 분석부(120)가 G 색상을 가지는 피부 이미지를 획득하는 것으로 설명한다. 그러나 R 색상을 가지는 피부의 이미지를 획득하여도 무방하다.
예를 들어, 이미지 분석부(120)는 촬영부(110)에서 전송된 이미지 신호 중 G 색상 정보의 이미지만을 추출하여, 연속적으로 스트레스 분석부(130)로 전송하면, 스트레스 분석부(130)는 이미지 분석부(120)에서 획득한 G 색상의 이미지의 매 프레임마다 평균값을 내어 시간에 따른 변화 패턴을 추적한다. 이때 이미지 분석부(120)는 촬영부(110)를 통해 매 프레임의 정보를 얻을 경우, 25~30 frame per second 의 속도로 프레임 율을 얻는데, 그 속도가 항상 일정하지 않아 큐빅 스플라인(cubic spline) 알고리즘에 따라 프레임과 프레임 사이의 시간을 일정하게 유지시켜준다.
스트레스 분석부(130)는 도3a 의 Green 픽셀 평균값의 변화 그래프를 이용하여 피크 포인트(peak point)를 검출(detection)하여 도3b 와 같이 심박수(BPM)를 획득할 수 있다.
만일 스트레스를 분석하기 위한 추가적인 정보를 획득하고자 하는 경우에는 도3a 와 유사하게 Red 픽셀 평균값의 변화 그래프와 Blue 픽셀 평균값의 변화 그래프를 수학식1에 적용하여 산소포화도를 계산할 수도 있다. (Physiological Parameter Monitoring from Optical Recordings with a Mobile Phone," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 59, no 2, 2012)
Figure pat00001
(여기서, AC 는 변화 그래프의 AC 성분을 나타내며, DC 는 변화 그래프의 DC 성분을 나타낸다.)
참고로, 펄스 옥시미터(Pulse oximetry)와 같은 장치는 Beer-Lambert 법칙을 기초로 하여 측정 부위(손가락, 귀 등)에 LED를 발광한 후 투과된 적외선광과 적외선광 신호가 통과하고 촬영부에서 감지한 후 나타난 두 광의 비율로 산소 포화도를 계산할 수도 있다.
더불어, 도3a 의 녹색 픽셀 평균값의 변화 그래프를 이용하여 시간-주파수 스펙트럼 측정 방법인 VFCDM(variable frequency complex demodulation )를 적용하고, 심박수 주파수를 얻어 심박수 주파수 부위의 스펙트럼을 주파수 복조(frequency demodulation)하여 도3d 와 같은 호흡률을 얻을 수 있다 (참고: "Estimation of respiratory rate from photoplethysmog ram data using time-frequency spectral estimation" IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol . 56, no 8. 2009).
뿐만 아니라, 도3b 와 같은 연속적인 심박수를 새넌 엔트로피(Shannon Entropy)와 RMSSD(Root Mean Squared Successive Differenc) 와 같은 통계학적인 방식을 이용하여 심방세동을 탐지할 수 도 있다. (참고: "Atrial Fibrillation Detection using an iPhone 4S " IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 60, no 1. 2013).
상기한 바와 같이 스트레스 분석부(130)는 이미지 분석부(120)에서 획득한 이미지를 기초로 상기한 바와 같이 심박수, 산호포화도, 호흡률, 심방 세동을 획득하고, 이를 이용함으로서 사용자의 정밀한 스트레스 상태 정보를 획득할 수 있다. 다만 본 발명에서는 정확한 스트레스 상태를 획득하기보다는 개략적인 스트레스 상태를 확인하고, 스트레스 상태에 따른 스트레스 치유가 목적이므로, 스트레스 분석부(130)가 심박변이를 이용한 자율신경계 분석을 근거로 스트레스를 측정하는 것으로 가정하여 설명한다.
스트레스 분석부(130)는 교감신경과 부교감신경의 활성화 비율을 통한 스트레스 값을 활용할 수도 있으나, 기설정된 단위의 구간별로 구분하고, 구분된 구간에 대응하는 스트레스 값을 지정하여 스트레스 값으로 변환할 수도 있다.
제어부(140)는 스트레스 분석부(130)로부터 스트레스 값을 수신하여 저장부(150)에 저장한다. 이때 제어부(140)는 저장부(150)에 기저장된 스트레스 값과 심박수 등의 정보를 수신하여 통계처리를 수행하여 저장부(150)에 다시 저장할 수도 있다. 그리고 제어부(140)는 스트레스 값을 통신부(170)를 통해 컨텐츠 서버(300)로 전송하여, 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠 컨텐츠를 통신부(170)를 통해 수신할 수도 있다. 이때 제어부(140)는 저장부(150)에 저장된 사용자 정보가 컨텐츠 서버(300)로 함께 전송되도록 하여 기지정된 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠를 수신할 수도 있다. 그리고 제어부(140)는 수신된 스트레스 치유 컨텐츠가 실행될 수 있도록 인터페이스부(160)를 제어한다.
저장부(150)는 제어부(140)로부터 심박수 및 스트레스 값을 수신하여 저장하고, 이전 저장된 심박수 및 스트레스 값을 제어부(140)로 전송한다. 그리고 제어부(140)에 의해 통계 처리된 심박수 및 스트레스 값을 함께 저장할 수 있으며, 경우에 따라서는 사용자 정보를 저장하여, 제어부(140)로 전송할 수도 있다. 또한 저장부(150)에는 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 설치될 수 있다. 설치된 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션은 제어부(140)에 의해 구동될 수 있다.
인터페이스부(160)는 터치스크린, 모니터, 키패드, 스피커 중 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다. 인터페이스부(160)가 터치스크린, 키패드와 같은 사용자 명령 입력 수단으로 구현되는 경우에 인터페이스부(160)는 사용자 명령을 인가받아 제어부(140)로 전송한다. 이에 인터페이스부(160)는 제어부(140)로 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 구동 명령을 인가할 수 있다. 또한 제어부(140)에 의해 실행된 컨텐츠 서버(300)에서 수신된 스트레스 치유 컨텐츠를 이미지, 음악, 동영상 등의 형태로 출력한다.
통신부(170)는 네트워크(200)를 통해 휴대용 기기(100)와 컨텐츠 서버(300) 및 어플리케이션 서버(400)과 기설정된 방식으로 통신을 수행한다. 특히 통신부(170) 제어부(140)에서 전송된 스트레스값을 컨텐츠 서버(300)로 전송하고, 컨텐츠 서버(300)에서 전송된 스트레스 치유 컨텐츠를 제어부(140)로 전달한다.
도2 에서 이미지 분석부(120) 및 스트레스 분석부(130)은 소프트웨어로 구현될 수 있다. 그리고 도시하지 않았으나, 본 발명의 휴대용 기기(100)는 선명한 이미지 획득을 위해 광원(미도시)을 추가로 더 구비할 수 있다.
도4 는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 체크 및 치유 방법을 나타낸다.
도4 는 휴대용 기기의 동작을 중심으로 스트레스 체크 및 치유 방법을 나타내었다. 우선 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n) 각각은 사용자 명령으로 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 구동 명령이 인가되는지 판별한다(S110). 만일 사용자 명령이 인가되지 않으면, 사용자 명령을 대기하고, 인가된 사용자 명령이 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 구동 명령이 아니면 인가된 사용자 명령에 대응하는 동작을 수행한다. 그러나 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 구동 명령이 인가되면, 기설치된 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션 구동을 구동한다(S120).
이때 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n) 각각은 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 기설치되어 있지 않다면, 어플리케이션 서버(400)로 어플리케이션 전송 요청을 전송한다. 그리고 어플리케이션 서버(400)로부터 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 전송되면, 전송된 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 설치한 후 구동한다.
스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 구동된 휴대용 기기(101 ~ 10n)는 사용자의 피부를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 심박수를 스트레스 값으로 변환하여 스트레스 값을 획득한다(S130). 휴대용 기기(101 ~ 10n)는 스트레스값이 획득되면, 획득된 스트레스 값을 컨텐츠 서버(300)로 전송한다(S140). 이때 휴대용 기기(101 ~ 10n)는 사용자 정보를 스트레스값과 함께 컨텐츠 서버(300)로 전송할 수 있다.
컨텐츠 서버(300)는 스트레스 값을 수신하고, 기저장된 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠 중 수신된 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 선택하여 휴대용 단말(101 ~ 10n)로 전송한다(S150). 여기서 컨텐츠 서버(300)는 만일 사용자에 의해 기지정된 스트레스값에 대응하는 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠가 존재하면, 우선적으로 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠를 휴대용 단말(101 ~ 10n)로 전송한다.
휴대용 기기(101 ~ 10n)는 컨텐츠 서버(300)에서 전송된 스트레스 치유 컨텐츠를 수신한다(S160). 그리고 수신된 스트레스 치유 컨텐츠를 실행하여 사용자의 스트레스가 치유되도록 한다(S170).
도5 는 도4 의 스트레스값 획득 단계의 상세 설명을 위한 도면이다.
스트레스 값 획득 단계(130)은 우선 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 구동된 휴대용 기기(101 ~ 10n)의 촬영부(110)가 사용자의 피부에 대한 이미지를 획득한다(S131). 이때 휴대용 기기(101 ~ 10n)는 인터페이스부(160)를 통해 사용자에게 촬영될 위치 및 시간을 함께 통지할 수 있다.
그리고 이미지 분석부(120)가 획득된 이미지를 분석하고, 스트레스 분석부(130)가 혈관의 변화 패턴을 추적한다(S132). 그리고 스트레스 분석부(130)는 혈관의 변화 패턴, 즉 혈관의 확장 및 수축을 분석하여 심박수를 획득한다(S133). 심박수가 획득되면, 스트레스 분석부(130)는 획득된 심박수를 기설정된 방식으로 스트레스 값으로 변환한다(S134).
도6 은 도4 의 스트레스 치유 컨텐츠 선택 단계의 상세 설명을 위한 도면이다.
도6 을 참조하면, 스트레스 치유 컨텐츠 선택 단계(S150)는 우선 컨텐츠 서버(300)가 복수개의 휴대용 기기(101 ~ 10n)으로부터 스트레스 값이 수신되는지 판별한다(S151). 스트레스 값이 수신되지 않으면, 스트레스 값이 수신될때까지 대기한다. 그러나 스트레스 값이 수신되면, 함께 인가된 사용자 정보를 분석한다(S152). 그리고 분석된 사용자 정보에 대응하는 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠가 기저장되어 있는지 판별한다(S153). 만일 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠가 기저장되어 있다면, 컨텐츠 서버(300)는 적어도 하나의 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠를 선택한다(S154). 그러나 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠가 기저장되어 있지 않다면, 스트레스 값에 대응하여 설정된 스트레스 치유 컨텐츠를 선택한다(S155). 그리고 컨텐츠 서버(300)는 선택된 스트레스 치유 컨텐츠를 휴대용 기기(101 ~ 10n)로 전송한다.
상기한 본 발명의 휴대용 기기 이용한 스트레스 체크 및 치유 시스템 및 방법은 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 휴대용 기기에 설치됨으로서, 사용자는 언제 어디서나 편리하게 자신의 스트레스를 측정할 수 있으며, 측정된 스트레스에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 즉각적으로 수신하여 실행할 수 있으므로, 스트레스를 빠르게 치유할 수 있다. 또한 치유 컨텐츠가 유료로 제공될 수 있으므로, 컨텐츠 공급자는 치유 컨텐츠를 공급하여 수익을 올릴 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션이 설치 및 구동되어 사용자의 피부를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 상기 심박수로부터 심박수 변이를 분석하여, 상기 사용자의 교감 신경 및 부교감 신경의 활성화 상태를 판단하여 스트레스 값으로 변환하고, 상기 스트레스 값에 대응하는 스트레스 치유 컨텐츠를 수신하여 실행하는 복수개의 휴대용 기기;
    복수개의 스트레스 치유 컨텐츠가 상기 스트레스 값에 대응하여 기저장되고, 상기 복수개의 휴대용 기기로부터 상기 스트레스 값이 수신되면, 수신된 상기 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 상기 휴대용 기기로 전송하는 컨텐츠 서버; 및
    상기 복수개의 휴대기기로부터 어플리케이션 전송 요청이 수신되면, 기저장된 상기 스트레스 체크 및 치유 어플리케이션을 상기 복수개의 휴대기기로 전송하는 어플리케이션 서버;를 포함하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 휴대용 기기 각각은
    상기 사용자의 신체 부위의 피부를 촬영하여 이미지 신호를 생성하는 촬영부;
    상기 촬영부에서 전송되는 상기 이미지 신호로부터 노이즈를 제거하고, 상기 이미지 신호에 포함된 색 정보 중 기설정된 특정 색 정보를 필터링을 통해 추출하여 사용자의 혈관 이미지를 추출하는 이미지 분석부;
    상기 혈관 이미지를 분석하여 상기 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 상기 심박수를 상기 스트레스값으로 변환하는 스트레스 분석부;
    상기 스트레스 값 및 상기 스트레스 값에 대한 통계 정보를 저장하는 저장부;
    상기 스트레스 분석부로부터 상기 스트레스 값을 수신하여 상기 저장부에 기저장된 스트레스 값과 함께 통계 처리하여 상기 통계 정보를 획득하여 상기 스트레스값과 상기 통계 정보를 상기 저장부에 저장하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 스트레스 값을 상기 컨텐츠 서버로 전송하고, 상기 컨텐츠 서버로부터 상기 적어도 하나의 스트레스 치유 컨텐츠를 수신하여 상기 제어부로 전송하는 통신부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 스트레스 치유 컨텐츠를 출력하는 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 컨텐츠 서버는
    상기 스트레스 값을 복수개의 구간 단위로 구분하고, 상기 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠 각각을 복수개의 구간 단위로 구분된 상기 스트레스 값 각각에 매칭하여 저장하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 복수개의 휴대용 기기 각각은
    상기 스트레스값과 함께 상기 사용자에 대한 사용자 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 컨텐츠 서버는
    상기 복수개의 휴대용 기기로부터 상기 사용자 정보를 수신하여 저장하고, 상기 복수개의 치유 컨텐츠 중 적어도 하나의 치유 컨텐츠에 대응하는 스트레스값을 상기 휴대용 기기로부터 수신하여, 상기 스트레스값과 대응하는 상기 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 상기 사용자 정보에 매칭하여 사용자 지정 스트레스 치유 컨텐츠로 저장하고,
    상기 사용자 정보와 상기 스트레스값이 함께 수신되면, 상기 스트레스 값에 대응하는 상기 사용자 지정 치유 컨텐츠를 상기 휴대용 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 스트레스 치유 컨텐츠는
    음악, 음파, 이미지, 동영상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 스트레스 체크 및 치유 시스템은
    상기 스트레스 치유 컨텐츠 중 비용 결제가 필요한 유료 스트레스 치유 컨텐츠에 대한 결제 요청이 상기 컨텐츠 서버로부터 수신되면, 상기 휴대용 기기로 결제 요청을 전송하고, 상기 휴대용 기기로부터 결제 승인 정보가 수신되면, 상기 컨텐츠 서버로 결제 정보를 전송하는 결제 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 시스템.
  8. 복수개의 휴대용 기기 및 컨텐츠 서버를 포함하는 스트레스 체크 및 치유 시스템을 이용한 스트레스 체크 및 치유 방법에 있어서,
    상기 복수개의 휴대용 기기가 사용자의 피부를 촬영하여 이미지를 획득하는 단계;
    상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 획득된 이미지의 변화를 분석하여 상기 사용자의 심박수를 획득하고, 획득된 상기 심박수로부터 심박수 변이를 분석하여 상기 사용자의 교감 신경 및 부교감 신경의 활성화 상태를 판단하여 스트레스 값을 획득하는 단계;
    상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 스트레스 값을 상기 컨텐츠 서버로 전송하는 단계;
    상기 컨텐츠 서버가 상기 스트레스 값에 대응하여 기저장된 복수개의 스트레스 치유 컨텐츠 중 상기 복수개의 휴대용 기기로부터 전송된 상기 스트레스 값에 대응하는 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 상기 복수개의 휴대용 기기로 전송하는 단계; 및
    상기 복수개의 휴대용 기기가 상기 컨텐츠 서버로부터 전송된 상기 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 실행하는 단계;를 포함하는 스트레스 체크 및 치유 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 스트레스 값을 상기 컨텐츠 서버로 전송하는 단계는
    상기 스트레스값과 함께 기저장된 상기 사용자에 대한 사용자 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 치유 컨텐츠를 선택하여 전송하는 단계는
    상기 컨텐츠 서버가 상기 사용자 정보 및 상기 스트레스 값에 매칭되어 기저장된 적어도 하나의 사용자 지정 치유 컨텐츠를 상기 복수개의 휴대용 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 스트레스 체크 및 치유 방법.
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