KR20180077400A - 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법은, 마스크 팩 컨트롤러에 의해 습도 센서에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 마스크 팩의 마사지 조건을 결정 및 사용자에게 맞는 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하는 단계; 마스크 팩 컨트롤러에 의해 사용자의 얼굴에 부착된 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터로 구동전압을 공급하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동을 발생시키는 단계; 햅틱 액츄에이터의 진동 발생으로 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 마스크 팩 컨트롤러에 의해 햅틱 액츄에이터의 진동을 실시간으로 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동을 적용하는 단계; 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서에 의해 감지하여 감지신호를 마스크 팩 컨트롤러로 전송하는 단계; 마스크 팩 컨트롤러에 의해 근전도 센서로부터의 감지신호를 바탕으로 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 햅틱 액츄에이터로 전송하는 단계; 및 햅틱 액츄에이터에 의해 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 진동의 주파수나 크기를 변화시켜 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법은, 마스크 팩 컨트롤러에 의해 습도 센서에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 마스크 팩의 마사지 조건을 결정 및 사용자에게 맞는 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하는 단계; 마스크 팩 컨트롤러에 의해 사용자의 얼굴에 부착된 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터로 구동전압을 공급하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동을 발생시키는 단계; 햅틱 액츄에이터의 진동 발생으로 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 마스크 팩 컨트롤러에 의해 햅틱 액츄에이터의 진동을 실시간으로 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동을 적용하는 단계; 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서에 의해 감지하여 감지신호를 마스크 팩 컨트롤러로 전송하는 단계; 마스크 팩 컨트롤러에 의해 근전도 센서로부터의 감지신호를 바탕으로 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 햅틱 액츄에이터로 전송하는 단계; 및 햅틱 액츄에이터에 의해 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 진동의 주파수나 크기를 변화시켜 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 마사지 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사용자의 피부 상태에 맞는 개인 맞춤형 마사지 팩을 제공하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자와 마사지 기계 간에 인터랙션(interaction)을 통해 최적의 마사지를 수행할 수 있도록 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
야외활동이 많은 더운 여름철에 여성들의 얼굴이 뜨거운 햇볕과 높은 기온에 직접 노출되면서 얼굴에서 열이 나고 피부가 거칠어지거나 햇볕에 타고 피로할 때, 또는 강한 자외선에 노출되어 주름이 증가함을 방지하기 위하여 얼굴 피부에 영양을 공급하고 피부를 탄력 있게 가꾸기 위하여 깨끗한 세안과 마사지를 많이 하고 있다. 또한, 최근에는 신체 미용 중 특히 얼굴에 간편하게 마사지할 수 있도록 마스크 팩이 개발되어 여성의 얼굴 전체를 덮어 일시적으로 외기(外氣)를 차단하여 마사지하는 효과를 얻을 수 있다.
그러나 종래 마스크 팩은 내피와 외피 사이에 냉매 및 온매 콜로이드 겔이 충전되어 있는 형태로, 냉, 온 마사지(찜질)를 위해서는 냉장고나 전자 렌지 등을 이용하여 콜로이드 겔의 온도를 맞추어 주어야 하는 불편이 따른다. 또한, 이와 같은 종래 마스크 팩은 사용자의 피부 조건(상태)을 고려함 없이 일률적으로 사용할 수밖에 없도록 되어 있어, 다양한 피부 조건(상태)을 가지고 있는 사용자들에 있어서 만족할만한 마사지 효과를 얻지 못하는 경우도 많다.
일반적으로, 사람마다 얼굴 형태나 피부 조건(주름, 주름 패턴, 거침도, 수분 정도 등)이 달라, 피부 마사지(예를 들면, 안면 마사지)를 할 경우 자신의 피부 조건에 맞는 개인 맞춤형 마사지 팩이 필요하다.
한편, 등록특허공보 제10-0963687호(특허문헌 1)에는 "유-헬스케어 광의료 스마트 마사지기 및 이를 이용한 마사지 방법"이 개시되어 있는바, 이에 따른 유-헬스케어 광의료 스마트 마사지기는, 안면, 두피, 관절을 감싸기 위한 커버부재와, 상기 커버부재 내부에 설치되어 피부의 부위에 따라 서로 다른 파장대의 광을 조사하기 위한 복수개의 발광다이오드 모듈들과, 상기 피부와 대응되는 커버부재의 내면 또는 발광다이오드 모듈 상에 설치되는 것으로 약재층 또는 크림 패드층을 가진 약재패드가 구비되고, 상기 커버부재에는 상기 피부의 온도, 단백질, 피부의 산성도를 측정하기 위한 센싱수단과, 약재층 또는 크림패드층으로부터 약물성분의 피부침투를 활성화 시키기 위한 약재흡수활성화 수단이 구비되며, 상기 약재 흡수활성화수단은 상기 약재층 또는 크림 패드층에 설치되는 초음파 발진기 또는 저주파 발생기와, 상기 센싱수단에 의해 감지된 피부의 상태에 따라 발광다이오드와 초음파 발진기 및 저주파 발진기를 설정된 모드로 제어하는 제어수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 치료부위의 피부상태를 센싱에 의해 자동 검출하고, 검출된 데이터에 따라 각 부위에 특정 파장대의 광을 조사하여 피부자극을 주며, 약재층의 약물이 피부침투가 용이하도록 초음파, 자기력, 저주파를 가하여 피부자극을 줌으로써, 침투된 약재층의 약재 성분에 따라 염증제거 또는 통증완화, 콜라겐 생성, 세포재생, 항노화, 발모, 기타 인체 질환치료에 약물 전달 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있을지는 모르나, 그 기능상 사용자의 피부 상태에 맞는 개인 맞춤형 마사지 팩을 제공하기는 어렵다. 또한, 마사지가 진행되는 동안 사용자와 마사지 기계 간에 인터랙션(interaction)을 할 수 있는 수단이 없어 사용자에게 맞는 최적의 마사지를 수행하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 사용자의 피부 상태에 맞는 개인 맞춤형 마사지 팩을 제공하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자와 마사지 기계 간에 인터랙션(interaction)을 통해 최적의 마사지를 수행할 수 있도록 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지장치는,
몸체의 소정 부위에는 인가된 전압에 의해 진동을 발생하여 얼굴 피부를 마사지하는 햅틱 액츄에이터(haptic actuator)와, 얼굴 피부의 근전도를 측정하는 근전도(EMG) 센서가 설치되며, 사용자의 얼굴에 부착되어 얼굴 피부를 마사지하는 마스크 팩;
상기 마스크 팩과 전기적으로 연결되며, 몸체의 소정 부위에는 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서와, 얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈이 설치되며, 상기 습도 센서로부터의 측정 신호에 대한 처리결과 또는 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 얼굴 피부 표면의 영상에 대한 처리결과와 상기 근전도 센서로부터의 측정 신호에 대한 처리결과에 대응하는 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하는 마스크 팩 컨트롤러; 및
상기 마스크 팩의 소정 부위에 설치되어 상기 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서와 각각 전기적으로 연결되며, 상기 근전도 센서로부터의 측정 신호를 수집하여 상기 마스크 팩 컨트롤러로 전송하고, 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호를 수신하여 상기 햅틱 액츄에이터로 전달하는 중계 수단을 포함하고,
상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 습도 센서에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 사용자에게 맞는 마사지 조건을 결정 및 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 상기 근전도 센서로 감지하여 감지신호를 바탕으로 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동의 주파수나 크기를 변화시킴으로써 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지가 이루어지도록 하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 마스크 팩은 얼굴 피부 표면에 직접 접촉되는 마스크 팩 시트와, 상기 마스크 팩 시트 위에 중첩되어 얼굴 표면에 부착되는 것으로, 상기 햅틱 액츄에이터와 근전도 센서가 설치되는 마스크 팩 베이스를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 마스크 팩 컨트롤러는, 상기 습도 센서, 근전도 센서로부터의 측정신호 또는 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 표면의 수분상태나 얼굴 표면 형태를 분석 및 얼굴 제스처를 인식하며, 상기 햅틱 액츄에이터의 구동과 관련된 신호를 출력하는 인텔리전트 마스크 관리부와; 상기 인텔리전트 마스크 관리부로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터 및 햅틱 제어신호 종류를 선택하고, 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터로 전송하는 인텔리전트 햅틱 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 인텔리전트 마스크 관리부는,
얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈 또는 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서와;
복수의 아날로그 신호 입력 채널과 상기 햅틱 액츄에이터의 제어를 위한 복수의 신호 출력 채널을 구비하며, 상기 습도 센서 및 상기 근전도 센서로부터의 측정신호 또는 상기 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 마이크로-컨트롤러 유니트(Micro-controller Unit: MCU)와;
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하는 피부 상태 분석기(Skin Condition Analyzer: SCA); 및
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하는 얼굴 제스처 인식부(Face Gesture Recognition: FGR)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 또한 상기 인텔리전트 마스크 관리부는 외부 전원 또는 배터리로부터의 전원을 공급받아 마스크 팩 컨트롤러와 상기 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서로 전원을 공급하는 입력/출력 전원부(I/O Power)와, 사용자와 마스크 팩 컨트롤러 간의 인터페이스를 위한 사용자 인터페이스(UI)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 피부 상태 분석기 (SCA)에 의해 분석된 분석결과를 바탕으로 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정하는 기능을 갖는다.
이때, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 결정되는 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 얼굴 제스처 인식부 (FGR)에 의해 인식된 인식결과를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하는 기능을 갖는다.
또한, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 햅틱 액츄에이터에 사용자의 피부에 맞는 고해상도의 진동 신호를 제공하여 실시간으로 자동 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동 신호를 적용하는 기능을 갖는다.
또한, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 사용자에 의해 마스크 팩 컨트롤러의 특정 부위를 특정 패턴으로 터치하는 경우, 부분 진동이 발생하도록 제어하고, 특정 패턴으로 마스크 팩 컨트롤러를 두드리는 경우 마스크 팩 컨트롤러의 작동을 정지시키는 기능을 갖는다.
또한, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 일정 시간 마사지가 진행되어 마사지가 완료되면, 마스크 팩 컨트롤러가 특정 진동을 발생하도록 하여 현재 마사지 진행상태가 완료되었음을 알리는 기능을 갖는다.
또한, 상기 인텔리전트 햅틱 구동부는,
상기 인텔리전트 마스크 관리부의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터의 종류, 개수, 위치 등을 선택하는 인텔리전트 햅틱 매니저(Intelligent Haptic Manager: IHM)와;
상기 햅틱 액츄에이터에 전송될 마사지 진동 종류가 다른 신호의 신호 정보 데이터(햅틱 신호)가 저장되어 있는 햅틱 신호 데이터베이스(Haptic Signal Database: HS DB)와;
상기 인텔리전트 햅틱 매니저(IHM)에서 선택한 햅틱 액츄에이터를 제어할 제어 신호의 종류를 상기 햅틱 신호 데이터베이스(HS DB)에 저장되어 있는 햅틱 신호 중에서 선택하는 햅틱 신호 선택기(Haptic Signal Selector: HSS); 및
상기 햅틱 신호 선택기(HSS)에 의해 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터에서 구동할 수 있는 정도의 신호로 증폭하는 햅틱 신호 증폭기(Haptic Signal Selector: HSS)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 바람직하게는 상기 햅틱 신호 증폭기(HSS)에 의해 증폭된 햅틱 신호에 혼입되어 있는 노이즈(고주파)를 제거하기 위한 노이즈 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법은,
햅틱 액츄에이터와 근전도 센서를 구비하며, 사용자의 얼굴에 부착되는 마스크 팩과, 습도 센서와 카메라 모듈을 구비하는 마스크 팩 컨트롤러를 포함하는 햅틱 기반 스마트 마사지 장치에 의한 마사지 방법으로서,
a) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 습도 센서에 의한 측정신호 또는 상기 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 마스크 팩의 마사지 조건을 결정하고, 사용자에게 맞는 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하는 단계;
b) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 사용자의 얼굴에 부착된 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터로 구동전압을 공급하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동을 발생시키는 단계;
c) 상기 햅틱 액츄에이터에 의한 진동 발생으로 상기 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 햅틱 액츄에이터의 진동을 실시간으로 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동을 적용하는 단계;
d) 상기 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 상기 근전도 센서에 의해 감지하여 감지신호를 상기 마스크 팩 컨트롤러로 전송하는 단계;
e) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 근전도 센서로부터의 감지신호를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하는 단계; 및
f) 상기 햅틱 액츄에이터에 의해 상기 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 진동의 주파수나 크기를 변화시켜 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 단계 a)에서 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정함에 있어서, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 습도 센서로부터의 측정신호 또는 상기 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 피부 상태 분석기(SCA)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하여, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 분석된 분석결과를 바탕으로 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정한다.
또한, 상기 단계 a)에서 상기 마스크 팩 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 d)에서 상기 사용자의 얼굴 제스처는 사용자의 입술 움직임, 코 찡그림, 눈의 윙크나 깜박임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 e)에서 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송함에 있어서, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 근전도 센서로부터의 측정신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 얼굴 제스처 인식부(FGR)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하여, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 인식된 인식결과를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.
또한, 상기 단계 e)에서 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호는 햅틱 액츄에이터의 정지, 시작, 진동강도 조정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 마스크 팩 컨트롤러의 습도 센서 또는 카메라 모듈을 이용하여 사용자의 얼굴 피부 상태를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 사용자에게 맞는 마사지 조건을 결정하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서로 감지하여 감지신호를 바탕으로 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터의 진동 주파수나 크기를 변화시킴으로써 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 햅틱 기반 스마트 마사지 장치의 마스크 팩에 설치된 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 햅틱 기반 스마트 마사지 장치의 마스크 팩 컨트롤러의 외관을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 마스크 팩 컨트롤러의 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도 1의 햅틱 기반 스마트 마사지 장치의 마스크 팩에 설치된 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 햅틱 기반 스마트 마사지 장치의 마스크 팩 컨트롤러의 외관을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 마스크 팩 컨트롤러의 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
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 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 대해 본격적으로 설명하기에 앞서, 본 발명이 기반으로 하고 있는 햅틱기술에 대해 먼저 간략히 설명해 보기로 한다.
햅틱 기술(haptics)은 그리스어의 '만지는'이라는 뜻의 형용사 'haptesth ai'에서 따온 말로, 조이스틱ㆍ마우스ㆍ키보드ㆍ터치스크린 등과 같은 각종 게임기나 컴퓨터의 입력장치를 조작하면서 사용자가 진동ㆍ운동감ㆍ힘 등을 느낄 수 있게 조작되어 사용자에게 컴퓨터 가상체험 등과 같이 더욱 실감나는 정보를 전달하는 기술이다. 이전까지 항공기 및 전투기 시뮬레이션 또는 가상 영상체험 영화, 게임 등에서 주로 적용되던 햅틱 기술이 2000년대 중반 이후 이 기술이 적용된 터치스크린 휴대전화가 출시되어 개인 사용자들에게 더욱 친숙하게 적용되면서 주목받게 됐다.
최근 터치폰 뿐 아니라 터치스크린용 스타일러스 펜, 각종 게임장치 등 여러 종류의 전자기기에서 햅틱 기술이 사용되고 있다. 차가운 디지털 기기와 따듯한 아날로그적 감성이 결합되었다는 점이 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다.
햅틱 기술의 핵심은 진동이다. 삼성전자의 햅틱폰은 진동 모터에서 22가지의 진동 패턴을 만들어 주사위 놀이나 윷놀이 등을 할 때 실제로 물체를 만지는 느낌을 갖게 한다. 노키아는 휴대전화에 진동 센서를 달아 공이 튀는 느낌을 구현해 실감나는 탁구를 즐길 수 있게 했다. 과거의 밋밋한 터치스크린은 진동이 없어 기기를 만지고 다루는 느낌이 없다. 이 때문에 손가락이 큰 사람이나 기기 사용에 익숙지 않은 사람이 사용할 땐 실수나 오작동이 많았던 게 사실이다. 이 같은 단점을 개선한 게 바로 햅틱 기술이다. 햅틱은 사용자에게 현실감과 정확성을 주는 한편, 오작동 비율을 줄이고, 동작 효율도 높였다는 평가를 받고 있다.
진동은 진폭과 주파수, 전달 시간 등을 바꿔가며 다양한 촉감 유형을 만들 수 있다. 이 자극을 사람의 피부에 가해 가상의 촉감을 전달하는 기술이 바로 햅틱 인터페이스다. 터치폰의 터치스크린 밑에는 작은 진동 모터가 설치되어 있다. 터치스크린을 누르면 진동 모터가 작동하고 이때 발생한 진동 자극의 촉감은 누른 손가락의 피부를 통해 사용자에게 전달된다. 햅틱 촉각을 사람이 인지하는 경로는 크게 2가지다. 무게나 형상, 굳기 등 근육이 감지하는 경로와 표면 무늬나 질감, 온도 등 피부가 느끼는 경로다. 크게 힘 인터페이스와 질감 인터페이스로 나눌 수 있다.
이상과 같은 햅틱 기술은 그 적용 분야가 광범위하며, 머지않은 미래에 우리 생활 곳곳에 적용되고 소리와 통합되어 다중감각 인터페이스라는 새로운 차원의 디지털 세상을 열게 될 대단히 유용한 기술이다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 햅틱 기술을 기반으로 하는 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법에 대해 설명해 보기로 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 마사지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 마사지 장치의 마스크 팩에 설치된 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 마사지 장치의 마스크 팩 컨트롤러의 외관을 나타낸 도면이고, 도 4는 마스크 팩 컨트롤러의 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치(100)는 마스크 팩(110), 마스크 팩 컨트롤러(120) 및 중계 수단(130)을 포함하여 구성된다.
마스크 팩(110)은 몸체의 소정 부위에 인가된 전압에 의해 진동을 발생하여 얼굴 피부를 마사지하는 햅틱 액츄에이터(haptic actuator)(201)와, 얼굴 피부의 근전도를 측정하는 근전도(EMG) 센서(202)가 설치되며, 사용자의 얼굴에 부착되어 얼굴 피부를 마사지한다. 이와 같은 마스크 팩(110)은 얼굴 피부 표면에 직접 접촉되는 마스크 팩 시트(110a)와, 그 마스크 팩 시트(110a) 위에 중첩되어 얼굴 표면에 부착되는 것으로, 상기 햅틱 액츄에이터(201)와 근전도 센서(202)가 설치되는 마스크 팩 베이스(110b)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 마스크 팩 시트(110a)는 종이나 면 재질로 제작될 수 있다. 또한, 마스크 팩 시트(110a)는 마스크 팩을 사용할 시 사용자의 선택에 따른 특정 미용수를 뿌려 사용하는 방식과, 제품 출고시부터 소정 미용수가 침적되어 있어 포장 개봉과 함께 바로 사용할 수 있는 방식으로 제작될 수 있다. 또한, 상기 마스크 팩 베이스(110b)는 합성수지나 합성고무, 실리콘 등의 재질로 제작될 수 있으며, 기타 피부보호제나 전기절연 강화 물질 등이 더 첨가될 수도 있다. 또한, 상기 햅틱 액츄에이터(201)는 압전소자 등으로 제작될 수 있다.
또한, 이상과 같은 마스크 팩(110)에는 본 도면에는 도시되지는 않았지만, 인가된 전압에 의해 발열하여 얼굴 피부에 열을 공급하는 히터와, 인가된 전압에 의해 발광하여 얼굴 피부에 빛을 공급하는 발광원(발광 수단)이 더 설치될 수도 있다. 이와 같이 히터나 발광원(발광 수단)이 더 설치될 경우 본 발명의 마스크 팩(110)에 의해서는 진동 외에도 빛(전자기파)이나 열도 이용할 수 있음은 당연하다.
마스크 팩 컨트롤러(120)는 마스크 팩(110)과 전기적으로 연결되며, 몸체의 소정 부위에는 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서(340)와, 얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈(310)이 설치되며, 습도 센서(340)로부터의 측정 신호에 대한 처리결과 또는 카메라 모듈(310)에 의해 촬영된 얼굴 피부 표면의 영상에 대한 처리결과와 근전도 센서(202)로부터의 측정 신호에 대한 처리결과에 대응하는 제어신호를 햅틱 액츄에이터(201)로 전송한다.
중계 수단(130)은 마스크 팩(110)의 소정 부위에 설치되어 햅틱 액츄에이터(201) 및 근전도 센서(202)와 각각 전기적으로 연결되며, 근전도 센서(202)로부터의 측정 신호를 수집하여 마스크 팩 컨트롤러(120)로 전송하고, 마스크 팩 컨트롤러(120)로부터의 제어신호를 수신하여 햅틱 액츄에이터(201)로 전달한다. 여기서, 이와 같은 중계 수단(130)은 일종의 신호 송수신 모듈 역할을 수행하는 커넥터로 구성될 수 있다. 도 1에는 마스크 팩 컨트롤러(120)와 중계 수단(130)이 유선(케이블)으로 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이와 같이 마스크 팩 컨트롤러(120)와 중계 수단(130) 간의 연결(통신) 방식이 유선 방식으로 한정되는 것은 아니며, 무선 방식으로 구성될 수도 있다. 도 1 및 도 3에서 참조부호 120c는 외부로부터의 상용 교류 전원이나 배터리의 전원을 공급받을 수 있는 전원 커넥터를 나타낸다.
이상과 같은 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치(100)는 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 습도 센서(340)에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈(310)에 의한 영상신호를 바탕으로 사용자에게 맞는 마사지 조건을 결정 및 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서(202)로 감지하여 감지신호를 바탕으로 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 햅틱 액츄에이터(201)로 전송하여 햅틱 액츄에이터(201)에 의해 진동의 주파수나 크기를 변화시킴으로써 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지가 이루어지도록 한다.
한편, 마스크 팩 컨트롤러(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 습도 센서(340), 근전도 센서(202)로부터의 측정신호 또는 카메라 모듈(310)로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 표면의 수분상태나 얼굴 표면 형태를 분석 및 얼굴 제스처를 인식하며, 햅틱 액츄에이터(201)의 구동과 관련된 신호를 출력하는 인텔리전트 마스크 관리부(320)와; 그 인텔리전트 마스크 관리부(320)로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터(201) 및 햅틱 제어신호 종류를 선택하고, 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터(201)로 전송하는 인텔리전트 햅틱 구동부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 인텔리전트 마스크 관리부(320)는, 얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈(310) 및 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서(340)와; 복수의 아날로그 신호 입력 채널과 햅틱 액츄에이터(201)의 제어를 위한 복수의 신호 출력 채널을 구비하며, 습도 센서(340) 및 근전도 센서(202)로부터의 측정신호 또는 카메라 모듈(310)로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 마이크로-컨트롤러 유니트(Micro-controller Unit: MCU)(321)와; 마이크로-컨트롤러 유니트 (MCU)(321)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하는 피부 상태 분석기 (Skin Condition Analyzer: SCA)(322); 및 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하는 얼굴 제스처 인식부(Face Gesture Recognition: FGR)(323)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 또한 상기 인텔리전트 마스크 관리부(320)는 외부 전원 또는 배터리로부터의 전원을 공급받아 마스크 팩 컨트롤러(120)와 햅틱 액츄에이터(201) 및 근전도 센서(202)로 전원을 공급하는 입력/출력 전원부(I/O Power)(324)와, 사용자와 마스크 팩 컨트롤러(120) 간의 인터페이스(예를 들면, 버튼, LED, 제스처 인식기반 메뉴(작동 시작, 작동 정지, 진동세기 조절 등))를 위한 사용자 인터페이스(UI)(325)를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 구성의 인텔리전트 마스크 관리부(320)에 있어서, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 피부 상태 분석기(SCA)에 의해 분석된 분석결과를 바탕으로 마스크 팩(110)의 마사지 조건을 결정하는 기능을 갖는다. 이때, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)에 의해 결정되는 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)는 얼굴 제스처 인식부(FGR) (323)에 의해 인식된 인식결과를 바탕으로 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하는 기능을 갖는다. 또한, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)는 햅틱 액츄에이터(201)에 사용자의 피부에 맞는 고해상도의 진동 신호를 제공하여 실시간으로 자동 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동 신호를 적용하는 기능을 갖는다.
또한, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)는 사용자에 의해 마스크 팩 컨트롤러(120)의 특정 부위를 특정 패턴으로 터치하는 경우, 부분 진동이 발생하도록 제어하고, 특정 패턴으로 마스크 팩 컨트롤러(120)를 두드리는 경우 마스크 팩 컨트롤러(120)의 작동을 정지시키는 기능을 갖는다. 또한, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)는 일정 시간 마사지가 진행되어 마사지가 완료되면, 마스크 팩 컨트롤러(120)가 특정 진동을 발생하도록 하여 현재 마사지 진행상태가 완료되었음을 알리는 기능을 갖는다.
또한, 상기 인텔리전트 햅틱 구동부(330)는, 전술한 바와 같은 인텔리전트 마스크 관리부(320)의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터(201)의 종류, 개수, 위치 등을 선택하는 인텔리전트 햅틱 매니저(Intelligent Haptic Manager: IHM)(331)와; 햅틱 액츄에이터 (201)에 전송될 마사지 진동 종류가 다른 신호의 신호 정보 데이터(햅틱 신호)가 저장되어 있는 햅틱 신호 데이터베이스(Haptic Signal Database: HS DB)(332)와;인텔리전트 햅틱 매니저(IHM)(331)에서 선택한 햅틱 액츄에이터(201)를 제어할 제어 신호의 종류를 햅틱 신호 데이터베이스(HS DB)(332)에 저장되어 있는 햅틱 신호 중에서 선택하는 햅틱 신호 선택기(Haptic Signal Selector: HSS)(333); 및 햅틱 신호 선택기(HSS)(333)에 의해 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터(201)에서 구동할 수 있는 정도의 신호로 증폭하는 햅틱 신호 증폭기(Haptic Signal Selector: HSS)(334)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 바람직하게는 햅틱 신호 증폭기(HSS)(334)에 의해 증폭된 햅틱 신호에 혼입되어 있는 노이즈(고주파)를 제거하기 위한 노이즈 필터(335)를 더 포함할 수 있다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치를 이용한 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법에 대하여 간략히 설명해 보기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 방법은, 전술한 바와 같이 햅틱 액츄에이터(201)와 근전도 센서(202)를 구비하며, 사용자의 얼굴에 부착되는 마스크 팩(110)과, 습도 센서(340)와 카메라 모듈(310)을 구비하는 마스크 팩 컨트롤러(120)를 포함하는 햅틱 기반 스마트 마사지 장치에 의한 마사지 방법으로서, 먼저 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 습도 센서(340)에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈(310)에 의한 영상신호를 바탕으로 마스크 팩(110)의 마사지 조건을 결정하고, 사용자에게 맞는 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천한다(단계 S501).
여기서, 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 마스크 팩(110)의 마사지 조건을 결정함에 있어서, 마스크 팩 컨트롤러(120)의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU) (321)에 의해 습도 센서(340)로부터의 측정신호 또는 카메라 모듈(310)로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 마스크 팩 컨트롤러(120)의 피부 상태 분석기(SCA)(322)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하여, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)에 의해 상기 분석된 분석결과를 바탕으로 마스크 팩(110)의 마사지 조건을 결정한다. 이때, 마스크 팩 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이상에 의해 마스크 팩(110)의 마사지 조건 결정 및 마스크 팩 추천이 완료된 후, 사용자에 의해 마스크 팩(110)이 얼굴에 부착되면, 마스크 팩 컨트롤러 (120)에 의해 사용자의 얼굴에 부착된 마스크 팩(110)의 햅틱 액츄에이터(201)로 구동전압을 공급하여 햅틱 액츄에이터(201)에 의해 진동을 발생시킨다(단계 S502).
그리고 햅틱 액츄에이터(201)에 의한 진동 발생으로 마스크 팩(110)에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 햅틱 액츄에이터(201)의 진동을 실시간으로 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동을 적용한다(단계 S503). 여기서, 이와 같은 일련의 제어 프로세스는 본 발명의 발명자(또는 시스템 설계자)에 의해 미리 작성되어 마스크 팩 컨트롤러(120)의 내장 메모리(미도시)에 저장되어 있는 제어 프로그램의 실행에 의해 자동으로 수행된다.
또한, 이상과 같이 마스크 팩(110)에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서(202)에 의해 감지하여 감지신호를 마스크 팩 컨트롤러(120)로 전송한다(단계 S504). 여기서, 상기 사용자의 얼굴 제스처는 사용자의 입술 움직임, 코 찡그림, 눈의 윙크나 깜박임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이렇게 하여, 근전도 센서(202)로부터의 감지신호가 마스크 팩 컨트롤러(120)로 전송되면, 마스크 팩 컨트롤러(120)는 근전도 센서(202)로부터의 감지신호를 바탕으로 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 햅틱 액츄에이터(201)로 전송한다(단계 S505).
여기서, 상기 마스크 팩 컨트롤러(120)에 의해 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 햅틱 액츄에이터(201)로 전송함에 있어서, 마스크 팩 컨트롤러(120)의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)에 의해 근전도 센서(202)로부터의 측정신호를 디지털 데이터로 변환하고, 마스크 팩 컨트롤러(120)의 얼굴 제스처 인식부(FGR)(323)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하여, 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)(321)에 의해 상기 인식된 인식결과를 바탕으로 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다. 이때, 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호는 햅틱 액츄에이터의 정지, 시작, 진동강도 조정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이상에 의해 마스크 팩 컨트롤러(120)로부터 햅틱 액츄에이터(201)의 작동을 제어하기 위한 제어신호가 햅틱 액츄에이터(201)로 전송되면, 햅틱 액츄에이터(201)는 마스크 팩 컨트롤러(120)로부터의 제어신호에 따라 진동의 주파수나 크기를 변화시켜 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행한다(단계 S506).
이상의 설명에서는 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치가 얼굴에 적용되는 경우를 예로 들어 설명했으나, 이는 하나의 예로 설명한 것에 불과한 것이며, 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치는 얼굴뿐만 아니라 신체의 어느 부위에도 적용될 수 있음은 당연하다.
이상의 설명과 같이 본 발명에 따른 햅틱 기반 스마트 마사지 장치 및 그 방법은, 마스크 팩 컨트롤러의 습도 센서 또는 카메라 모듈을 이용하여 사용자의 얼굴 피부 상태를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 사용자에게 맞는 마사지 조건(예를 들면, 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 등)을 결정하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 근전도 센서로 감지하여 감지신호를 바탕으로 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터의 진동 주파수나 크기를 변화시킴으로써 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 마스크 팩 110a: 마스크 팩 시트
110b: 마스크 팩 베이스 120: 마스크 팩 컨트롤러
120c: 전원 커넥터 130: 중계 수단
201: 햅틱 액츄에이터 202: 근전도(EMG) 센서
310: 카메라 모듈 320: 인텔리전트 마스크 관리부
321: 마이크로-컨트롤러 유니트 322: 피부 상태 분석기
323: 얼굴 제스처 인식부 324: 입력/출력 전원부
325: 사용자 인터페이스 330: 인텔리전트 햅틱 구동부
331: 인텔리전트 햅틱 매니저 332: 햅틱 신호 데이터베이스
333: 햅틱 신호 선택기 334: 햅틱 신호 증폭기
335: 노이즈 필터 340: 습도 센서
110b: 마스크 팩 베이스 120: 마스크 팩 컨트롤러
120c: 전원 커넥터 130: 중계 수단
201: 햅틱 액츄에이터 202: 근전도(EMG) 센서
310: 카메라 모듈 320: 인텔리전트 마스크 관리부
321: 마이크로-컨트롤러 유니트 322: 피부 상태 분석기
323: 얼굴 제스처 인식부 324: 입력/출력 전원부
325: 사용자 인터페이스 330: 인텔리전트 햅틱 구동부
331: 인텔리전트 햅틱 매니저 332: 햅틱 신호 데이터베이스
333: 햅틱 신호 선택기 334: 햅틱 신호 증폭기
335: 노이즈 필터 340: 습도 센서
Claims (19)
- 몸체의 소정 부위에는 인가된 전압에 의해 진동을 발생하여 얼굴 피부를 마사지하는 햅틱 액츄에이터(haptic actuator)와, 얼굴 피부의 근전도를 측정하는 근전도(EMG) 센서가 설치되며, 사용자의 얼굴에 부착되어 얼굴 피부를 마사지하는 마스크 팩;
상기 마스크 팩과 전기적으로 연결되며, 몸체의 소정 부위에는 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서와, 얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈이 설치되며, 상기 습도 센서로부터의 측정 신호에 대한 처리결과 또는 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 얼굴 피부 표면의 영상에 대한 처리결과와 상기 근전도 센서로부터의 측정 신호에 대한 처리결과에 대응하는 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하는 마스크 팩 컨트롤러; 및
상기 마스크 팩의 소정 부위에 설치되어 상기 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서와 각각 전기적으로 연결되며, 상기 근전도 센서로부터의 측정 신호를 수집하여 상기 마스크 팩 컨트롤러로 전송하고, 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호를 수신하여 상기 햅틱 액츄에이터로 전달하는 중계 수단을 포함하고,
상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 습도 센서에 의한 측정신호 또는 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 사용자에게 맞는 마사지 조건을 결정 및 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하고, 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 상기 근전도 센서로 감지하여 감지신호를 바탕으로 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동의 주파수나 크기를 변화시킴으로써 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제1항에 있어서,
상기 마스크 팩은,
얼굴 피부 표면에 직접 접촉되는 마스크 팩 시트와;
상기 마스크 팩 시트 위에 중첩되어 얼굴 표면에 부착되는 것으로, 상기 햅틱 액츄에이터와 근전도 센서가 설치되는 마스크 팩 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제1항에 있어서,
상기 마스크 팩 컨트롤러는,
상기 습도 센서, 근전도 센서로부터의 측정신호 또는 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 표면의 수분상태나 얼굴 표면 형태를 분석 및 얼굴 제스처를 인식하며, 상기 햅틱 액츄에이터의 구동과 관련된 신호를 출력하는 인텔리전트 마스크 관리부와;
상기 인텔리전트 마스크 관리부로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터 및 햅틱 제어신호 종류를 선택하고, 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터로 전송하는 인텔리전트 햅틱 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제3항에 있어서,
상기 인텔리전트 마스크 관리부는,
얼굴 피부 표면을 촬영하는 카메라 모듈 또는 얼굴 피부의 수분 정도를 측정하는 습도 센서와;
복수의 아날로그 신호 입력 채널과 상기 햅틱 액츄에이터의 제어를 위한 복수의 신호 출력 채널을 구비하며, 상기 습도 센서 및 상기 근전도 센서로부터의 측정신호 또는 상기 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 마이크로-컨트롤러 유니트(Micro-controller Unit: MCU)와;
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하는 피부 상태 분석기(Skin Condition Analyzer: SCA); 및
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하는 얼굴 제스처 인식부(Face Gesture Recognition: FGR)를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 인텔리전트 마스크 관리부는 외부 전원 또는 배터리로부터의 전원을 공급받아 마스크 팩 컨트롤러와 상기 햅틱 액츄에이터 및 근전도 센서로 전원을 공급하는 입력/출력 전원부(I/O Power)와, 사용자와 마스크 팩 컨트롤러 간의 인터페이스를 위한 사용자 인터페이스(UI)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 피부 상태 분석기(SCA)에 의해 분석된 분석결과를 바탕으로 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제6항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 결정되는 상기 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 얼굴 제스처 인식부(FGR)에 의해 인식된 인식결과를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 상기 햅틱 액츄에이터에 사용자의 피부에 맞는 고해상도의 진동 신호를 제공하여 실시간으로 자동 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동 신호를 적용하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 사용자에 의해 마스크 팩 컨트롤러의 특정 부위를 특정 패턴으로 터치하는 경우, 부분 진동이 발생하도록 제어하고, 특정 패턴으로 마스크 팩 컨트롤러를 두드리는 경우 마스크 팩 컨트롤러의 작동을 정지시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)는 일정 시간 마사지가 진행되어 마사지가 완료되면, 마스크 팩 컨트롤러가 특정 진동을 발생하도록 하여 현재 마사지 진행상태가 완료되었음을 알리는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제3항에 있어서,
상기 인텔리전트 햅틱 구동부는,
상기 인텔리전트 마스크 관리부의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)로부터의 출력신호를 입력받아 구동될 햅틱 액츄에이터의 종류, 개수, 위치 등을 선택하는 인텔리전트 햅틱 매니저(Intelligent Haptic Manager: IHM)와;
상기 햅틱 액츄에이터에 전송될 마사지 진동 종류가 다른 신호의 신호 정보 데이터(햅틱 신호)가 저장되어 있는 햅틱 신호 데이터베이스(Haptic Signal Database: HS DB)와;
상기 인텔리전트 햅틱 매니저(IHM)에서 선택한 햅틱 액츄에이터를 제어할 제어 신호의 종류를 상기 햅틱 신호 데이터베이스(HS DB)에 저장되어 있는 햅틱 신호 중에서 선택하는 햅틱 신호 선택기(Haptic Signal Selector: HSS); 및
상기 햅틱 신호 선택기(HSS)에 의해 선택된 햅틱 신호를 햅틱 액츄에이터에서 구동할 수 있는 정도의 신호로 증폭하는 햅틱 신호 증폭기(Haptic Signal Selector: HSS)를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 제12항에 있어서,
상기 햅틱 신호 증폭기(HSS)에 의해 증폭된 햅틱 신호에 혼입되어 있는 노이즈(고주파)를 제거하기 위한 노이즈 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지장치. - 햅틱 액츄에이터와 근전도 센서를 구비하며, 사용자의 얼굴에 부착되는 마스크 팩과, 습도 센서와 카메라 모듈을 구비하는 마스크 팩 컨트롤러를 포함하는 햅틱 기반 스마트 마사지 장치에 의한 마사지 방법으로서,
a) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 습도 센서에 의한 측정신호 또는 상기 카메라 모듈에 의한 영상신호를 바탕으로 마스크 팩의 마사지 조건을 결정하고, 사용자에게 맞는 개별 맞춤형 마스크 팩을 추천하는 단계;
b) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 사용자의 얼굴에 부착된 마스크 팩의 햅틱 액츄에이터로 구동전압을 공급하여 햅틱 액츄에이터에 의해 진동을 발생시키는 단계;
c) 상기 햅틱 액츄에이터에 의한 진동 발생으로 상기 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 햅틱 액츄에이터의 진동을 실시간으로 제어하고, 마사지 진행 정도에 따라 다른 진동을 적용하는 단계;
d) 상기 마스크 팩에 의한 사용자 얼굴의 마사지가 진행되는 동안 사용자의 얼굴 제스처를 상기 근전도 센서에 의해 감지하여 감지신호를 상기 마스크 팩 컨트롤러로 전송하는 단계;
e) 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 근전도 센서로부터의 감지신호를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송하는 단계; 및
f) 상기 햅틱 액츄에이터에 의해 상기 마스크 팩 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 진동의 주파수나 크기를 변화시켜 사용자의 피부에 맞는 최적의 마사지를 수행하는 단계를 포함하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법. - 제14항에 있어서,
상기 단계 a)에서 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정함에 있어서, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 습도 센서로부터의 측정신호 또는 상기 카메라 모듈로부터의 영상신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 피부 상태 분석기(SCA)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 피부 나이, 주름, 거침도, 피부 표면의 수분 정도와, 얼굴표면 3차원 표면형태를 분석하여, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 분석된 분석결과를 바탕으로 상기 마스크 팩의 마사지 조건을 결정하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법. - 제14항에 있어서,
상기 단계 a)에서 상기 마스크 팩 마사지 조건은 액츄에이터 구동 개수, 진동 패턴, 진동 세기, 초음파 발생 여부, 마사지 시간, 마스크 팩 시트 종류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법. - 제14항에 있어서,
상기 단계 d)에서 상기 사용자의 얼굴 제스처는 사용자의 입술 움직임, 코 찡그림, 눈의 윙크나 깜박임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법. - 제14항에 있어서,
상기 단계 e)에서 상기 마스크 팩 컨트롤러에 의해 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 햅틱 액츄에이터로 전송함에 있어서, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 근전도 센서로부터의 측정신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 마스크 팩 컨트롤러의 얼굴 제스처 인식부(FGR)에 의해 상기 변환된 디지털 데이터를 이용하여 얼굴의 움직임을 인식하여, 상기 마이크로-컨트롤러 유니트(MCU)에 의해 상기 인식된 인식결과를 바탕으로 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법. - 제14항에 있어서,
상기 단계 e)에서 상기 햅틱 액츄에이터의 작동을 제어하기 위한 제어신호는 햅틱 액츄에이터의 정지, 시작, 진동강도 조정 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 기반 스마트 마사지 방법.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment |