KR20190095585A - 신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신체 정보 측정 장치에 관한 것으로서, 상기 신체 정보 측정 장치는 대상물이 착용되는 신체 부분을 3차원 스캐닝하여 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보와 화소값을 갖는 복수의 화소를 포함하는 신체 영상 데이터를 획득하여 출력하는 영상 획득부, 및 상기 영상 획득부와 연결되어 있고, 상기 영상 획득부로부터 인가되는 신체 영상 데이터를 이용하여 상기 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하고, 상기 신체 영상 데이터에서 판정된 신체 부위에 대한 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 예비 신체 데이터로서 추출하며, 정해진 보정값을 상기 예비 신체 데이터에 적용하여 상기 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터를 산출하는 동작 제어부를 포함한다.

Description

신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR MEASURING BODY INFORMATION AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

스마트폰(smart phone)과 같은 모바일 기기(mobile device)의 개발이 활발해지고 무선 통신의 발달로 인해, 모바일 기기의 형태가 사용자의 몸에 착용 가능한 웨어러블 형태를 갖는 웨어러블 기기(wearable device)로 발전되고 있다.

이러한 웨어러블 기기는 작고 착용이 용이하도록 무게가 가벼워 장소에 무관하게 휴대가 가능하며 장시간 착용 시에도 착용자의 불편함을 최소화해야 한다.

이러한 웨어러블 기기의 대표적인 형태는 사용자인 착용자의 귀에 착용하는 이어폰 형태(earphone type)의 기기와 손목에 착용하는 밴드 형태(band type)가 존재한다.

하지만 이러한 웨어러블 기기의 크기나 형태는 각 착용자의 신체 특징에 무관하게 정해진 일정한 크기나 형태로 제작된다. 이어폰 형태의 경우, 착용자외 귓구멍에 착용되는 이어폰 팁의 크기를 대, 중 및 소와 같아 대략 세 종류로 제작하여 착용자가 자신의 귓구멍에 가장 적합한 크기의 이어폰 팁을 선택할 수 있도록 한다.

또한, 밴드 형태의 경우, 밴드에 착용 길이를 조정할 수 있는 수단을 부착하여 착용자가 자신의 손목 둘레에 적합하고 불편함이 최소화되는 길이로 밴드를 착용할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이, 착용자는 웨어러블 기기가 착용되는 신체 부위의 크기 등을 고려하여 가장 적합한 크기나 형태를 선택하지만 자신의 해당 신체 부위에 맞춤형으로 제작되지 않기 때문에 사용에 불편함이 발생한다.

대한민국 등록특허 제10-1473474호(등록일자: 2014년12월10일, 발명의 명칭: 크기조절이 가능한 이어커널 적응형 이어폰)

본 발명이 해결하려는 과제는 사용자의 착용 신체 부위를 고려하여 웨어러블 기기를 제작하여 사용자의 착용감을 향상시키고 불편함을 감소시키는 신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 신체 정보 측정 장치는 대상물이 착용되는 신체 부분을 3차원 스캐닝하여 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보와 화소값을 갖는 복수의 화소를 포함하는 신체 영상 데이터를 획득하여 출력하는 영상 획득부, 및 상기 영상 획득부와 연결되어 있고, 상기 영상 획득부로부터 인가되는 신체 영상 데이터를 이용하여 상기 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하고, 상기 신체 영상 데이터에서 판정된 신체 부위에 대한 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 예비 신체 데이터로서 추출하며, 정해진 보정값을 상기 예비 신체 데이터에 적용하여 상기 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터를 산출하는 동작 제어부를 포함한다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치는 상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 최종 신체 데이터를 외부 기기로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

상기 외부 기기는 3차원 프린터일 수 있다.

상기 보정값은 상기 대상물의 종류에 따라 상이하게 정해질 수 있다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치는 상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 제작 조건을 선택하는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 상기 제작 조건의 선택 결과에 따라 상기 보정값을 정할 수 있다.

상기 대상물은 이어폰에 삽입되는 이어팁일 수 있다.

상기 동작 제어부는 상기 3차원 신체 영상 데이터를 이용하여 귓구멍 부분과 외이도 부분을 포함하는 귓구멍부를 판정하고, 상기 귓구멍부에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 추출하여 상기 예비 신체 데이터로 정할 수 있다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치는 상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 밀착 정도와 재질을 포함하는 제작 조건을 선택하는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 상기 밀착 정도와 상기 재질에 따라 상기 보정값을 정할 수 있다.

상기 제작 조건은 상기 이어팁의 형태를 추가로 포함할 수 있고, 상기 보정값은 상기 이어팁의 형태에 따라 달라질 수 있다.

상기 대상물은 손목에 착용되는 밴드일 수 있다.

상기 동작 제어부는 상기 신체 영상 데이터를 이용하여 손목 부분을 판정하고, 판정된 손목 부분에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 추출하여 상기 예비 신체 데이터로 정할 수 있다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치는 상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 선택된 상기 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나에 따라 상기 보정값을 정할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 신체 정보 측정 장치의 제어 방법은 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보와 화소값을 갖는 복수의 화소를 포함하는 신체 영상 데이터에서 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하는 단계, 판정된 신체 부위에 대한 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 예비 신체 데이터로서 추출하는 단계, 및 정해진 보정값을 상기 예비 신체 데이터에 적용하여, 상기 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치의 제어 방법은 통신부를 통하여 상기 최종 신체 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 외부 기기는 3차원 프린터일 수 있다.

상기 특징에 따른 신체 정보 측정 장치의 제어 방법은 사용자 입력부로부터 인가되는 제작 조건을 판독하여, 사용자에 의해 선택된 제작 조건을 판정하는 단계, 및 판정된 제작 조건에 해당하는 값을 읽어와 상기 보정값을 정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 대상물은 이어폰에 삽입되는 이어팁일 수 있고, 상기 신체 부위는 귓구멍 부분과 외이도 부분을 포함하는 귓구멍부이며, 상기 예비 신체 데이터는 상기 귓구멍부에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 포함할 수 있다.

상기 제작 조건은 상기 이어팁의 밀착 정도와 재질을 포함할 수 있다.

상기 대상물은 손목에 착용되는 밴드이고, 상기 신체 부위는 손목 부분을 포함하는 손목부일 수 있고, 상기 예비 신체 데이터는 상기 손목 부분에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 포함할 수 있다.

상기 제작 조건은 상기 밴드의 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 특징에 따르면, 대상물이 착용되는 사용자의 신체 부위에 대한 신체 정보의 측정이 올바르게 이루어져, 측정된 신체 정보에 따라 대상물이 제작되어 사용자에게 사용자 맞춤형 대상물을 제공하게 된다. 이로 인해, 사용자 맞춤형 대상물에 대한 착용감이 향상되어 사용자의 만족도가 향상된다.

또한 사용자에 의해 선택 조건에 맞게 대상물의 제작이 이루어지도록 해당 신체 정보의 보정이 행해지므로, 사용자의 착용감은 더욱더 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 정보 측정 장치의 블럭도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 정보 측정 장치의 제어 방법에 대한 동작 순서도이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 이어폰에 장착되는 이어팁의 다양한 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 정보 측정 장치에 의해 측정된 착용자의 신체 정보에 따라 제작된 스마트 밴드에 부착된 밴드의 한 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다.

먼저, 도 1을 참고로 하여, 본 예에 따른 신체 정보 측정 장치에 대하여 설명한다.

도 1을 참고로 하면, 본 예의 신체 정보 측정 장치는 영상 획득부(10), 사용자 입력부(20), 영상 획득부(10)와 사용자 입력부(20)에 연결되어 있는 동작 제어부(30), 동작 제어부(30)에 연결되어 있는 저장부(40), 동작 제어부(30)에 연결되어 있는 정보 출력부(50), 그리고 동작 제어부(30)에 연결되어 있는 통신부(60)를 구비한다.

영상 획득부(10)는 해당 웨어러블 기기(예, 이어폰이나 스마트 밴드)가 착용되는 신체 부위인 귀나 손목의 형상에 대한 3차원 영상 데이터를 획득하기 위한 것이다.

이러한 영상 획득부(10)는 이미지 센서로 대상체인 해당 신체 부위를 스캔하여 획득한 2차원 영상 데이터과 레이저 라인빔(laser line beam)이나 광 삼각법을 이용하여 획득한 대상체의 각 위치에 대한 높이(Z축)의 정보를 이용하여 해당 신체 부위에 대한 3차원 영상 데이터(이하, 이 3차원 영상 데이터를 '신체 영상 데이터'이라 함)를 획득한다.

2차원 영상 데이터는 행(X축)과 열(Y축) 구조로 배열되어 있는 복수의 화소에 대한 위치 정보, 즉 X축과 Y축의 위치 정보와 해당 위치 정보를 갖는 화소에 대한 화소값을 구비하고 있다.

따라서, 3차원 영상 데이터는 이러한 2차원 영상 데이터에 각 화소에 대한 높이 정보를 매칭한 것이므로, 3차원 영상 데이터는 각 화소에 대한 X축, Y축, Z축의 위치 정보와 화소값을 구비한다.

대상물에 대한 3차원 스캐닝 동작에 의해 3차원 영상 데이터를 획득하는 방법은 이미 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

사용자 입력부(20)는 신체 정보 측정 장치를 구동하기 위한 구동 버튼이나 구동 스위치 등과 같이 해당 버튼이나 스위치의 선택 동작, 그리고 대상물을 착용하는 사용자의 조작에 따라 복수 개의 제작 조건 중 사용자가 원하는 제작 조건의 선택 동작 등을 실시하는 입력 기기로서, 사용자의 선택 동작에 관련된 신호가 발생되어 동작 제어부(30)로 인가된다.

따라서, 사용자 입력부(20)를 통한 사용자의 동작에 의해 신체 정보 측정 장치의 동작 제어부(30)는 대상물이 착용되는 신체 부위의 정보를 측정하는 측정 동작을 제어하며 영상 획득부(10)의 구동을 제어할 수 있다.

본 예에서, 사용자에 의해 선택 가능한 제작 조건은 대상물의 밀착 정도, 재질 및 형태 중 적어도 하나일 수 있다.

대상물의 밀착 정도는 대상물이 착용 신체 부위에 착용될 때의 밀착감을 나타내는 것으로서, '강', '중' 및 '약'와 같은 세 단계로 구분되어, 사용자는 이들 세 단계 중 하나를 선택할 수 있다.

재질은 대상물을 제작하기 위한 재질로서, 대상물의 종류가 이어폰(ear phone)에 장착되는 이어팁(ear tip)인 경우, 사용자에 의해 선택 가능한 이어팁의 재료는 천연고무, 실리콘 고무, 이소프렌 고무 또는 우레탄 고무 등일 수 있다.

또한, 형태는 제작되는 대상물의 형태로서, 이어팁의 경우에는 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시한 것처럼 귓구멍에 삽입되는 이어팁의 형태에 따라 기본형, 반원형 및 더블팁형 등 여러 형태 중 하나를 선택할 수 있다.

이때, 기본형은 이어팁의 외측면의 형태가 직선 형태인 일자 형상을 갖는 이어팁이고, 반원형은 외측면의 형태의 반원 형상을 갖는 이어팁이다. 또한, 더블팁형은 팁이 이중으로 중첩되어 있는 형상의 이어팁이다.

하지만, 대안적인 예에서, 제작 조건 중 형태는 생략될 수 있다.

이러한 사용자 입력부(20)는 마우스, 터치 패널, 키패드, 음성 인식기 등으로 이루어질 수 있다.

동작 제어부(30)는 영상 획득부(10)로부터 인가되는 신체 영상 데이터를 이용하여 1차적으로 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하고, 판정된 신체 부위에 대한 X축, Y축 및 Z축에 대한 위치 정보를 추출하여 이를 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)로 산출하고, 사용자 입력부(20)를 통해 인가되는 밀착 정도와 재질의 종류를 이용하여 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)를 보정하여 보정된 신체 데이터를 사용자의 착용 신체 부위에 적합한 대상물의 최종 제작 데이터(x2, y2, z2)로 판정한다.

이때, 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)는 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)에 대한 보정 데이터이므로, 최종 신체 데이터(x2, y2, z2) 역시 X축, Y축, Z축에 대한 위치 정보를 구비한다.

저장부(40)는 신체 정보 측정 장치의 동작에 필요한 데이터나 동작 중에 생성되는 데이터 등을 저장하는 저장 매체로서, 메모리(memory) 등으로 이루어져 있다.

이러한 저장부(40)는 버퍼(buffer)와 같은 임시 저장 장치와 하드 디스크(hard disk)와 같은 영구 저장 장치 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

정보 출력부(50)는 연결된 동작 제어부(30)에 제어에 따라 동작하여 동작 제어부(30)에서 출력되는 영상 데이터에 해당하는 영상을 화면에 표시한다.

따라서, 사용자는 정보 출력부(50)에서 출력되는 영상을 이용하여 영상 획득부(10)에 의해 획득된 신체 영상 데이터에 관련한 신체 영상 등을 시각적으로 확인할 수 있다.

이러한 정보 출력부(50)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display), 플렉시블 디스플레이(flexible display) 및 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나의 표시 장치를 포함한다.

통신부(60)는 다른 외부 기기와의 통신을 위한 것으로서, 외부 기기와의 통신을 가능케 하는 적어도 하나의 통신 모듈을 구비하고, 예를 들어, 근거리 통신 모듈, 이동통신 모듈 및 인터넷 모듈 중 적어도 하나를 구비한다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말하며, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband) 또는 지그비(ZigBee) 등이 이용될 수 있다.

또한, 이동 통신 모듈은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말 및 서버 중 적어도 하나와 무선으로 신호(즉, 무선 신호)를 송수신한다. 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 단문 메시지나 멀티미디어 메시지의 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

인터넷 모듈은 무선 또는 유선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 인터넷 모듈은 신체 정보 측정 장치에 내장되거나 외장될 수 있다.

인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(WiFi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 또는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

다음, 이러한 구조를 갖는 신체 정보 측정 장치의 동작에 대하여 설명한다.

이하, 이어폰 착용을 위해 사용자의 귓구멍에 삽입되는 이어팁이 사용자 맞춤형으로 제작되는 대상물인 경우를 하나의 예로 설명한다. 이처럼, 대상물이 이어팁인 경우, 이어팁이 착용되는 사용자의 신체 부위는 귀가 된다.

먼저, 신체 정보 측정 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면 신체 정보 측정 장치의 동작이 시작된다.

따라서, 동작이 시작되면, 동작 제어부(30)는 사용자 입력부(20)를 통해 인가되는 신호를 판독하여 신체 정보 측정 장치를 구동시키는 구동 신호가 입력되었는지 판단한다(S11, S12).

사용자 입력부(20)로부터 구동 신호가 인가되면, 동작 제어부(30)는 신체 정보 측정 장치를 이용하여 이어팁 제작을 위한 사용자의 귀 정보(즉, 귀의 위치 정보)를 측정하기 위한 동작이 선택된 상태로 판단한다.

따라서, 구동 신호가 인가되면(S12), 동작 제어부(30)는 저장부(40)에 이미 저장되어 있는 데이터를 이용하여 해당 귀의 스캔 동작을 요청하는 메시지(즉, 스캔 요청 메시지)를 정보 출력부(50)로 출력한다(S13).

하지만, 단계(S12)에서, 사용자 입력부(20)로부터 구동 신호가 입력되지 않으면, 동작 제어부(30)는 사용자의 귀 정보를 측정하는 동작이 선택되지 않는 상태로 판단하여 단계(S11)로 넘어간다.

동작 제어부(30)의 제어에 따라 정보 출력부(50)로 스캔 요청 메시지가 출력되면, 사용자는 영상 획득부(10)를 이용하여 자신의 귀의 스캔 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

따라서, 사용자는 자신의 귀를 영상 획득부(1)의 거치대(도시하지 않음) 등과 같이 귀의 스캔 동작이 용이한 위치에 위치시킨 후 사용자 입력부(20)의 해당 버튼 등을 동작시켜 영상 획득부(10)의 스캔 동작이 시작될 수 있도록 한다.

이때, 이러한 사용자의 해당 버튼 동작에 따라 사용자 입력부(20)는 스캔 시작 신호를 생성하여 동작 제어부(30)로 출력한다.

따라서, 동작 제어부(30)는 스캔 동작 요청 메시지의 출력을 제어한 후(S13), 사용자 입력부(20)로부터 인가되는 신호를 판독하여 사용자 입력부(20)로부터 스캔 시작 신호가 입력되었는지 판단한다(S14, S15).

사용자 입력부(20)로 스캔 시작 신호가 입력되면, 동작 제어부(30)는 영상 획득부(10)로 동작 신호를 출력하여 영상 획득부(10)를 구동시킨다(S16).

하지만, 사용자 입력부(20)로부터 스캔 시작 신호가 입력되지 않으면(S15), 동작 제어부(30)는 단계(S11)로 넘어간다.

영상 획득부(10)는, 동작 제어부(30)로부터 동작 신호가 입력되면, 이어팁이 착용될 사용자의 귀를 3차원 스캔하여 귀에 해당하는 3차원의 신체 영상 데이터를 획득한 후 획득된 3차원의 신체 영상 데이터를 동작 제어부(30)로 출력한다.

따라서, 동작 제어부(30)는 영상 획득부(10)로부터 인가되는 신체 영상 데이터를 판독하여 저장부(40)에 저장한다(S18, S19).

다음, 동작 제어부(30)는 저장부(40)에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 조건 선택 요청 메시지에 대한 영상 데이터를 정보 출력부(50)로 출력해 정보 출력부(50)에 조건 선택 요청 메시지가 출력되도록 한다(S110).

정보 출력부(50)로 조건 선택 요청 메시지가 출력되면, 사용자는 사용자 입력부(20)를 이용하여 자신이 원하는 제작 조건을 선택하고, 이러한 사용자의 선택 동작에 따라 사용자 입력부(20)는 해당 상태의 신호를 동작 제어부(30)로 출력한다.

따라서, 조건 선택 요청 메시지의 출력을 제어한 후, 동작 제어부(30)는 사용자 입력부(20)로부터 인가되는 신호를 판독하여(S111), 사용자에 의해 선택된 제작 조건을 판정하여 저장부(40)에 저장한다(S112, S113).

이때, 사용자가 선택할 수 있는 제작 조건은 밀착 정도, 재질 및 형태 중 적어도 하나로서, 밀착 정도는 '강', '중' 및 '약' 중 하나이고, 형태는 기본형, 반원형 및 더블팁형 등 중에 하나이다.

또한, 선택 가능한 재질은 천연고무, 실리콘 고무, 이소프렌 고무 및 우레탄 고무 등 중 하나일 수 있다.

각 재질마다 연성 정도, 탄성력의 크기 등이 달라지므로 동일한 형태와 동일한 신체 정보로 대상물을 제작할 경우에도 재질에 따라 해당 대상물이 해당 신체 부위에 착용될 때의 밀착 정도는 달라지게 되므로, 선택된 밀착 정도에 따라 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)를 보정해야 된다.

또한, 대상물의 제작 형태에 따라 완성된 대상물의 형태가 달라지므로, 동일한 재질로 서로 다른 형태의 대상물을 제작할 경우에도 역시 밀착 정도가 변하게 된다.

따라서, 사용자에 의해 선택된 밀착 정도를 유지하도록 해당 신체 부위에 대한 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)를 선택되는 재료와 형태에 따라 보정할 필요가 있다.

이와 같이, 영상 획득부(10)로부터 신체 영상 데이터가 입력되고 사용자 입력부(20)로부터 제작 조건이 입력되면, 동작 제어부(30)는 신체 영상 데이터를 이용하여 대상물의 제작에 필요한 신체 부위인 귓구멍부를 판정한다(S114).

이때, 귓구멍부는 이어팁이 삽입되는 부분으로서 외이도 부분 및 귓바퀴와 외이도 부분의 연결 부분(즉, 귓바퀴와 외이도 부분의 경계 부분)인 귓구멍 부분을 포함한다.

이러한 귓구멍부를 판정하기 위해, 동작 제어부(30)는 저장되는 신체 영상 데이터의 각 화소에 대한 화소값(예, 0 내지 255 중 하나)의 변화를 이용하거나 마우스 등을 이용한 사용자 입력부(20)의 선택 동작에 의해 귓구멍부가 판정될 수 있다.

이처럼, 신체 영상 데이터를 이용하는 영상 데이터의 처리 동작에 따라 원하는 신체 부위를 판정하는 영상 처리 동작은 이미 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

신체 영상 데이터에서 귓구멍 부분과 외이도 부분을 포함하는 귓구멍부의 화소 위치가 판정되면, 동작 제어부(30)는 귓구멍부에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 추출하여 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)로 저장부(40)에 저장한다(S115, S116).

그런 다음, 동작 제어부(30)는 사용자에 의해 선택된 제작 조건을 판정하여 판정된 제작 조건에 대응하는 보정값을 정한다(S117).

본 예의 경우, 제작 조건인 밀착 정도, 재질 및 형태에 따라 보정값은 이미 정해져 저장부(40)에 저장되어 있다.

따라서, 동작 제어부(30)는 사용자에 의해 선택된 밀착 정도를 판정한 후, 선택된 재질과 형태에 대응하는 보정값을 저장부(40)에서 읽어온다.

이때, 보정값은 예비 신체 데이터의 각 위치(X축, Y축 및 Z축)에 무관하게 모두 동일하거나 예비 신체 데이터의 각 위치(X축, Y축 및 Z축)에 따라 상이할 수 있다.

그런 다음, 동작 제어부(30)는 판정된 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)의 각 데이터에 판정된 보정값을 더하여 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)를 결정한다(S118).

이때, X축과 Y축에 대한 보정값이 '0'인 경우이고, Z축에 대한 데이터의 보정 동작만이 이루어질 수 있다.

본 예의 경우, 사용자에 의해 선택된 밀착 정도가 '강'이면, 동작 제어부(30)는 예비 신체 데이터(x1, y1, z1) 중에서 보정 동작이 행해지는 해당 축의 데이터의 크기를 증가시키는 방향으로 보정하고, 사용자에 의해 선택된 밀착 정도가 '약'이면, 동작 제어부(30)는 예비 신체 데이터(x1, y1, z1) 중에서 해당 축의 데이터의 크기를 감소시키는 방향으로 보정할 수 있다.

따라서, 이러한 보정에 따르면, 사용자에 의해 선택된 밀착 정도가 '강'인 경우 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)에 의해 판정된 외이도의 지름이 0.6㎝일 때, 조정을 통한 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)에 의해 보정된 외이도의 지름은 0.62㎝일 수 있다. 따라서, 최종적으로 제작되는 대상물의 크기는 사용자의 신체 정보보다 큰 크기로 제작되어, 해당 신체 부위에서의 밀착 강도는 증가하도록 한다.

반대로, 사용자에 의해 선택된 밀착 정도가 '약'인 경우 초기 판정된 외이도의 지름이 0.6㎝일 때, 외이도의 지름은 0.58㎝로 보정되어, 최종적으로 제작되는 대상물의 크기는 사용자의 실제 신체 치수보다 작게 제작된다.

이처럼, 대상물인 이어팁의 제작에 필요한 해당 신체 부위인 귀에 관련된 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)가 정해지면, 동작 제어부(30)는 정해진 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)를 통신부(60)를 통해 외부 기기로 전송한다(S119).

외부 기기는 3차원 프린터일 수 있고, 추가적으로 사용자의 스마트폰과 같은 사용자 단말일 수 있다.

따라서, 3차원 프린터는 전송된 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)를 이용하여 사용자가 선택된 형태로 이어팁을 제작하게 되고, 이러한 최종 신체 (x2, y2, z2)에 의해 제작된 이어팁은 사용자의 귀 형상과 크기를 이용하여 제작되므로 사용자 맞춤형 이어팁이 된다.

이로 인해, 사용자의 귀 형상과 사용자의 선택 조건에 따른 맞춤형 이어팁이므로, 해당 이어팁을 착용할 때 귀의 착용감이 향상되고, 장시간 사용 시에도 이어팁의 크기나 형상의 문제로 인해 이어팁이 빠지거나 귀가 아픈 현상이 크게 감소하여 사용자의 만족도 역시 향상된다.

본 예의 경우, 사용자에 의해 선택되는 제작 조건에 따라 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)를 보정하는 보정값이 정해지지만, 이와는 달리, 대안적인 예에서, 제작 조건에 대한 사용자의 선택 동작은 생략될 수 있다.

이 경우, 동작 제어부(30)는 측정된 예비 신체 데이터(x1, y1, z1)에 이미 정해진 설정값을 더하여 이어팁의 제작에 필요한 최종 신체 데이터(x2, y2, z21)를 정할 수 있다. 이때, 설정값의 크기는 제작되는 대상물의 종류에 따라 상이하게 정해질 수 있다.

이 경우에도 사용자의 해당 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터(x2, y2, z2)를 이용하여 이어팁이 제작됨에 따라 해당 신체 부위의 형상과 크기에 적합한 형상과 크기를 갖는 이어팁이 제작되게 된다.

본 예에서는 대상물이 이어폰에 장착되는 이어팁이지만, 다른 예는, 도 4에 도시한 것과 같이, 휴대용 사용자 단말과 통신하는 스마트 워치(smart watch)나 생체 신호 등의 감지하는 스마트 밴드(smart band) 등에 장착되는 밴드(band)일 수 있다.

이 경우, 영상 획득부(10)의 스캐닝 동작에 의해 획득되는 3차원의 신체 영상 데이터에 관련된 신체 부위와 사용자에 의해 선택되는 제작 조건의 종류를 제외하면, 밴드 제작에 사용되는 신체 정보를 측정하는 신체 정보 측정 장치의 구조와 동작은 도 1 및 도 2를 참고로 하여 설명한 것과 동일하므로, 동일한 구조와 동작에 대한 설명은 생략한다.

즉, 본 예의 경우, 영상 획득부(10)의 스캐닝 동작에 의해 획득되는 3차원의 신체 영상 데이터는 귓구멍부 대신에 밴드가 착용되는 사용자의 손목 부분과 그 주변 영역을 포함하는 손목부에 해당하는 신체 영상 데이터가 되며, 획득된 신체 영상 데이터를 이용하여 손목 부분을 판정하고, 판정된 손목 부분에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 이용하여 예비 신체 데이터로서 정하게 된다.

또한, 사용자에 의해 선택 가능한 밴드의 제작 조건은 재질과 밀착 정도 중 적어도 하나일 수 있다.

본 예의 경우, 선택 가능한 재질은 실리콘 고무 등과 같은 고무나 ABS플라스틱 등과 같은 플라스틱일 수 있다.

따라서, 동작 제어부(30)는 사용자에 의해 선택된 제작 조건에 따라 대응되는 보정값을 저장부(40)에서 읽어와 추출된 예비 신체 데이터를 보정값을 이용하여 보정하여 밴드가 착용되는 손목 부분에 대한 최종 신체 데이터를 정하게 된다.

이때, 보정값에 의해 보정되는 예비 신체 데이터에서, 높이에 관련된 데이터인 Z축의 데이터만이 보정값으로 보정될 수 있다.

따라서, 본 예의 신체 정보 측정 장치에 의해 정해진 손목의 최종 신체 데이터를 이용하여 밴드가 3차원 프린터로 제작되는 경우, 밴드의 형상은 사용자의 손목 형상을 기초로 하여 제작된 사용자 맞춤형 밴드이므로 사용자의 착용감이 향상된다.

본 예의 경우, 본 실시예에 따른 신체 정보 측정 장치에 의해 측정된 신체 정보는 3차원 프린터로 해당 대상물을 제작하기 위해 필요한 데이터로서, X축, Y축 및 Z축의 위치 데이터이지만, 획득된 신체 영상 데이터 중에서 다른 종류의 데이터가 추가로 추출되어 최종 신체 데이터로서 정해질 수 있다.

이상, 본 발명의 신체 정보 측정 장치 및 그 제어 방법의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 영상 획득부 20: 사용자 입력부
30: 동작 제어부 60: 통신부

Claims (20)

1. 대상물이 착용되는 신체 부분을 3차원 스캐닝하여 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보와 화소값을 갖는 복수의 화소를 포함하는 신체 영상 데이터를 획득하여 출력하는 영상 획득부; 및
   상기 영상 획득부와 연결되어 있고, 상기 영상 획득부로부터 인가되는 신체 영상 데이터를 이용하여 상기 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하고, 상기 신체 영상 데이터에서 판정된 신체 부위에 대한 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 예비 신체 데이터로서 추출하며, 정해진 보정값을 상기 예비 신체 데이터에 적용하여 상기 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터를 산출하는 동작 제어부
   를 포함하는 신체 정보 측정 장치.
2. 제1항에서,
   상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 최종 신체 데이터를 외부 기기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 신체 정보 측정 장치.
3. 제2항에서,
   상기 외부 기기는 3차원 프린터인 신체 정보 측정 장치.
4. 제1항에서,
   상기 보정값은 상기 대상물의 종류에 따라 상이하게 정해지는 신체 정보 측정 장치.
5. 제1항에서,
   상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 제작 조건을 선택하는 사용자 입력부
   를 더 포함하고,
   상기 동작 제어부는 상기 제작 조건의 선택 결과에 따라 상기 보정값을 정하는 신체 정보측정 장치.
6. 제1항에서,
   상기 대상물은 이어폰에 삽입되는 이어팁인 신체 정보 측정 장치.
7. 제6항에서,
   상기 동작 제어부는,
   상기 3차원 신체 영상 데이터를 이용하여 귓구멍 부분과 외이도 부분을 포함하는 귓구멍부를 판정하고,
   상기 귓구멍부에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 추출하여 상기 예비 신체 데이터로 정하는
   신체 정보 측정 장치.
8. 제7항에서,
   상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 밀착 정도와 재질을 포함하는 제작 조건을 선택하는 사용자 입력부
   를 더 포함하고,
   상기 동작 제어부는 상기 밀착 정도와 상기 재질에 따라 상기 보정값을 정하는 신체 정보 측정 장치.
9. 제8항에서,
   상기 제작 조건은 상기 이어팁의 형태를 추가로 포함하고,
   상기 보정값은 상기 이어팁의 형태에 따라 달라지는
   신체 정보 측정 장치.
10. 제1항에서,
    상기 대상물은 손목에 착용되는 밴드인 신체 정보 측정 장치.
11. 제10항에서,
    상기 동작 제어부는 상기 신체 영상 데이터를 이용하여 손목 부분을 판정하고, 판정된 손목 부분에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 추출하여 상기 예비 신체 데이터로 정하는 신체 정보 측정 장치.
12. 제10항에서,
    상기 동작 제어부에 연결되어 있고, 상기 대상물의 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력부
    를 더 포함하고,
    상기 동작 제어부는 선택된 상기 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나에 따라 상기 보정값을 정하는
    신체 정보 측정 장치.
13. X축, Y축 및 Z축의 위치 정보와 화소값을 갖는 복수의 화소를 포함하는 신체 영상 데이터에서 대상물이 착용되는 신체 부위를 판정하는 단계;
    판정된 신체 부위에 대한 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 예비 신체 데이터로서 추출하는 단계; 및
    정해진 보정값을 상기 예비 신체 데이터에 적용하여, 상기 신체 부위에 대한 최종 신체 데이터를 산출하는 단계
    를 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
14. 제13항에서,
    통신부를 통하여 상기 최종 신체 데이터를 외부 기기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
15. 제14항에서,
    상기 외부 기기는 3차원 프린터인 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
16. 제13항에서,
    사용자 입력부로부터 인가되는 제작 조건을 판독하여, 사용자에 의해 선택된 제작 조건을 판정하는 단계; 및
    판정된 제작 조건에 해당하는 값을 읽어와 상기 보정값을 정하는 단계
    를 더 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
17. 제16항에서,
    상기 대상물은 이어폰에 삽입되는 이어팁이고,
    상기 신체 부위는 귓구멍 부분과 외이도 부분을 포함하는 귓구멍부이며,
    상기 예비 신체 데이터는 상기 귓구멍부에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 포함하는
    신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
18. 제17항에서,
    상기 제작 조건은 상기 이어팁의 밀착 정도와 재질을 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
19. 제16항에서,
    상기 대상물은 손목에 착용되는 밴드이고,
    상기 신체 부위는 손목 부분을 포함하는 손목부이며,
    상기 예비 신체 데이터는 상기 손목 부분에 속하는 화소의 X축, Y축 및 Z축의 위치 정보를 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.
20. 제19항에서,
    상기 제작 조건은 상기 밴드의 밀착 정도와 재질 중 적어도 하나를 포함하는 신체 정보 측정 장치의 제어 방법.

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