KR20210057235A - 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템에 관한 것으로, 피톤치드를 분사하는 피톤치드 분사부와, 사용자의 들숨과 날숨을 감지하는 UWB 센서와, 상기 UWB 센서의 센싱 결과에 기초하여 사용자의 호흡 상태를 평가하는 호흡 평가부와, 상기 호흡 평가의 평과 결과에 기초하여 스트레스 지수를 산출하는 스트레스 지수 산출부와, 상기 피톤치드 분사부에 의해 상기 피톤치드가 분사되는 과정에서, 사용자에게 유도 호흡 패턴을 제공하고, 상기 호흡 평가부가 상기 UWB 센서에 의해 감지되는 사용자의 실제 호흡 패턴과 상기 유도 호흡 패턴에 기초하여 기 설정된 측정 시간 동안의 호흡 이행률을 산출하도록 제어하며, 상기 스트레스 지수 산출부가 상기 호흡 이행률에 기초하여 스트레스 지수를 산출하도록 제어하는 테라피 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 사용자에게 피톤치드를 분사하여 삼림욕을 즐기는 것과 같은 효과를 제공하면서 사용자의 스트레스 지수를 비접촉식의 호흡 측정을 통해 산출하여 좀 더 편안한 삼림욕 환경을 제공할 수 있게 된다.

Description

스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템{WOODS BATHING THERAPY SYSTEM WHICH CAN MEASURE STRESS INDEX}
본 발명은 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자에게 피톤치드를 분사하여 삼림욕을 즐기는 것과 같은 효과를 제공하면서 사용자의 스트레스 지수를 측정할 수 있는 삼림욕 테라피 시스템에 관한 것이다.
한국은 자살공화국으로 불릴 정도로 자살률이 높아, 2005년부터 경제협력개발기구 국가 중 1위를 유지하고 있어 사회적인 문제로 제기되고 있다. 자살은 95% 이상에서 정신질환과 관련되며, 특히 우울증과 관련이 높은 것으로 보고되고 있고, 이러한 정신질환에 대한 폭넓은 이해와 관리가 절실히 요구되고 있다.
자살과 관련하여, 근래에 스트레스가 국민 건강을 위협하는 주요 원인으로 부상하면서 개인 보건과 기업 경영의 리스크로 작용하고 있을 뿐만 아니라, 적절한 범위를 벗어난 수준의 스트레스는 신체 건강과 정신 건강 그리고 개인행동과 기업의 조직행동에 악영향을 끼칠 수 있다.
스트레스와 밀접한 관련을 갖는 서비스 직군의 3분의 1이 감정노동자에 해당되는데 4명 중 1명은 우울증을 앓고 있다는 연구 결과가 나오고 있는데, 고객의 일반적인 폭언과 폭행, 인권침해 등을 무조건 수용해야 되는 입장에서 이들은 심한 스트레스와 정신질환을 겪고 있고 조직적으로는 업무성과 저하 및 인력손실로 이어지고 있는 실정이다.
이와 같은 감정 노동자는 일반 직장인에 비해 심리적 외상과 스트레스를 3~4배 받고 있다고 조사되고 있다. 서울시가 2012년 가산디지털산업단지 여성근로자를 대상으로 건강관리 사업을 실시한 결과, 여성근로자의 주요 건강문제는 우울증, 근골격계 증상이 가장 높게 나타났고, 5,021명을 대상으로 실시한 설문조사 결과, 56.9%가 유력 우울증(probable depression)이었고, 확실 우울증(definite depression)은 21.2%인 것으로 나타났다. 이는 일반여성 보다 2배 높은 유병률이며, 콜센터 상담원, 판매직, 사무직 순으로 높은 것으로 나타났다. 특히, 직무 자율성이 낮은 남성 감정노동자는 자살 충동이 최대 4.6배까지 높아진다는 연구 결과가 나왔다.
이와 같은 스트레스 문제를 해결하기 위한 방안으로 연령대에 맞는 정신건강 실시와 명상, 요가 등의 탈 스트레스 산업 육성이 제안되고 있다. 스트레스 관리가 개인의 보건 수준과 기업의 생산성 향상에 효과가 있다는 것이 입증되면서 탈 스트레스를 위한 상품과 서비스를 제공하는 '스트레스 산업'이 각광받고 있고 특히 세계에서 스트레스가 가장 높은 국가인 한국은 국민소득이 증가하고 사람들의 의식이 적극적으로 스트레스를 해소하는 쪽으로 변화하면서 스트레스 산업의 토대가 형성되고 있다.
한편, 우울감이나 스트레스 해소에 삼림욕이 큰 도움이 된다는 사실이 알려지고 치유 프로그램이 도입되어 삼림욕을 이용하는 관광객들이 늘어나고 있는 실정이다. 산림은 경관, 피톤치드, 음이온, 산소, 소리, 햇빛과 같은 치유인자들로 구성돼 있어 스트레스 해소 및 건강에 많은 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
한국은 숲 치유와 힐링에 대한 개념과 시설이 산림 선진국에 비해 출발은 다소 늦었지만 급격히 성장하고 있으며 면역력 향상, 스트레스 감소, 두통ㅇ불면증 완화 등 숲의 치유 효과가 여러 국내외 연구를 통해 입증되면서, 휴양림, 산림욕장 등을 찾는 이가 크게 늘고 있는 실정이다.
이를 반영하여, 산림청은 2007년에 '숲을 이용한 건강 치유프로그램' 과제를 수행하여 치유의 숲 조성 모델, 산림치유효과 평가 기술 등을 개발하였으며, 이를 적용하여 산림치유, 치유의 숲, 산림치유 지도사 등 다양한 개념을 창출하였다. 특히, 산림치유활동인 산림치유프로그램을 운영하는 사람에 대해 전문성을 부여하여 건강 증진 효과가 극대화되는 프로그램을 제공하고 있다.
삼림욕은 치유의 숲이나 휴양림을 직접 방문하여 체험하는 것이 가장 효과적인 방법이다. 그러나, 많은 이용자들은 지리적, 시간적, 날씨, 계절 등 여러 환경적 여건이 충족되지 않아 삼림욕의 치유 효과를 인지하면서도 직접 방문하지 못하는 경우가 많다.
이러한 사정을 고려하여, 삼림에서 분사되는 피톤치드를 단순히 분사하는 장치를 이용하여 삼림욕을 즐기는 효과만을 간접적으로 체험하고 있다. 다른 예로 현재 판매되고 있는 삼림 욕기는 피톤치드 오일 및 향 분사기 등 피톤치드 원 재료에 국한하여 1차원적으로 제공하는 제품이 대다수이며 삼림욕의 가치를 보다 높이 평가하고 극대화시킨 제품의 사례는 매우 부족한 실정이다.
따라서, 치유의 숲이나 휴양림을 직접 방문하지 않으면서도, 직접 방문한 것과 같은 효과를 얻을 수 있고, 그 과정에서 사용자의 현재 스트레스 지수를 측정할 수 있는 장치가 제공된다면, 삶의 질 향상에 큰 도움이 될 것이다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 사용자에게 피톤치드를 분사하여 삼림욕을 즐기는 것과 같은 효과를 제공하면서 사용자의 스트레스 지수를 측정할 수 있는 삼림욕 테라피 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스트레스 지수를 측정하는데 있어, 전극 단자를 피부에 접촉시키거나 사용자가 손 등을 특정 위치에 위치시키지 않고 편안하게 누워 있는 상태에서 사용자의 호흡을 비 접촉식으로 측정하여 이를 기반으로 스트레스 지수를 측정할 수 있는 삼림욕 테라피 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템에 있어서, 피톤치드를 분사하는 피톤치드 분사부와, 사용자의 들숨과 날숨을 감지하는 UWB 센서와, 상기 UWB 센서의 센싱 결과에 기초하여 사용자의 호흡 상태를 평가하는 호흡 평가부와, 상기 호흡 평가의 평과 결과에 기초하여 스트레스 지수를 산출하는 스트레스 지수 산출부와, 상기 피톤치드 분사부에 의해 상기 피톤치드가 분사되는 과정에서, 사용자에게 유도 호흡 패턴을 제공하고, 상기 호흡 평가부가 상기 UWB 센서에 의해 감지되는 사용자의 실제 호흡 패턴과 상기 유도 호흡 패턴에 기초하여 기 설정된 측정 시간 동안의 호흡 이행률을 산출하도록 제어하며, 상기 스트레스 지수 산출부가 상기 호흡 이행률에 기초하여 스트레스 지수를 산출하도록 제어하는 테라피 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 테라피 제어부는 기 설정된 준비 시간 동안 상기 호흡 평가부의 호흡 평가 상태에 기초하여 상기 유도 호흡 패턴을 산출할 수 있다.
또한, 상기 호흡 평가부는 상기 UWB 센서의 감지 결과에 기초하여, 사용자의 분당 호흡수에 해당하는 호흡 빈도를 산출하고, 상기 준비 시간 동안의 상기 호흡 빈도의 평균값인 평균 호흡 빈도를 산출하며; 상기 테라피 제어부는 상기 측정 시간과 상기 평균 호흡 빈도의 곱에 기초하여 상기 유도 호흡 패턴을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 호흡 평가부는 상기 유도 호흡 패턴과 상기 실제 호흡 패턴 간의 들숨 피크와 날숨 피크 중 적어도 하나의 시간차에 기초하여 호흡 패턴 유사도를 산출하고, 상기 유도 호흡 패턴의 호흡 수와, 상기 실제 호흡 패턴의 호흡 수의 차이에 기초하여, 호흡 수 유사도를 산출하며; 상기 호흡 패턴 유사도와 상기 호흡 수 유사도의 가중치 합을 상기 호흡 이행률로 산출할 수 있다.
그리고, 상기 스트레스 지수 산출부는 상기 호흡 이행률을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여 각각의 상기 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여하여 상기 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 호흡 평가부는 상기 측정 시간 동안 들숨 시간과 날숨 시간의 차이를 들숨/날숨 차이값으로 산출하고; 상기 스트레스 지수 산출부는 상기 들숨/날숨 차이값을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여 각각의 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여하여 상기 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수를 산출하며, 상기 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수와 상기 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 합산하여 스트레스 지수 합산값을 산출하며, 기 설정된 기준 스트레스 지수에서 상기 스트레스 지수 합산값을 뺀 값을 최종 스트레스 지수로 산출할 수 있다.
그리고, 상기 호흡 평가부는 상기 측정 시간 동안 매 초 단위로 상기 호흡 빈도를 산출하고, 상기 측정 시간 동안 상기 호흡 빈도의 빈도 변화 횟수를 산출하며; 상기 스트레스 지수 산출부는 상기 빈도 변화 횟수에 따른 스트레스 지수를 산출하여 상기 스트레스 지수 합산값에 반영할 수 있다.
그리고, 사용자의 얼굴을 촬영하는 카메라 모듈과, 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 이미지에 기초하여 사용자의 표정을 평가하는 표정 평가부를 더 포함하고; 상기 테라피 제어부는 사용자가 밝은 표정을 짓도록 유도한 상태에서 상기 카메라 모듈이 사용자의 얼굴을 촬영하도록 제어하고; 상기 표정 평가부는 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 영상과 밝은 표정 간의 차이값을 표정 정확도로 산출하고, 상기 표정 정확도가 기 설정된 기준 정확도까지 올라가는데 소요되는 시간을 표정 반응 속도로 산출하며; 상기 스트레스 지수 산출부는 현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 큰 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영하고, 현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 작은 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영하고, 현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 큰 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영하며, 현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 작은 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영할 수 있다.
그리고, 사용자의 체온을 감지하는 체온 측정부를 더 포함하며, 상기 스트레스 지수 산출부는 상기 체온 측정부에 의해 감지된 체온이 상기 측정 시간 동안 올라간 경우, 기 설정된 음의 스트레스 지수를 상기 스트레스 지수 합산값에 반영할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 사용자에게 피톤치드를 분사하여 삼림욕을 즐기는 것과 같은 효과를 제공하면서 사용자의 스트레스 지수를 비접촉식의 호흡 측정을 통해 산출하여 좀 더 편안한 삼림욕 환경을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템의 구현 예를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이고
도 3은 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템의 호흡 상태를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 삼림용 테라피 시스템에서 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수의 예를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 삼림용 테라피 시스템에서 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수의 예를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템에서 빈도 변화 횟수에 따른 스트레스 지수의 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)의 구현 예를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)은 부스 형태로 마련되어, 사용자가 부스 내부로 들어가 의자에 앉은 상태로 삼림욕 테라피를 체험하는 것을 예로 한다.
예를 들어, 삼림욕 테라피 시스템(100)은 내부에 사용자가 앉는 의자가 구비된 부스 본체(110)와, 부스 본체(110)에 형성된 개구를 개폐하는 도어(111)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 도어(111)를 개방한 후 부스 본체(110) 내부로 들어가 의자에 앉고, 도어(111)를 닫은 후 삼림욕 테라피를 체험할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)은 피톤치드 분사부(140), UWB 센서(Ultra Wide Band sensor)(121), 호흡 평가부(131), 스트레스 지수 산출부(170) 및 테라피 제어부(180)를 포함할 수 있다.
피톤치드 분사부(140)는 부스 본체(110) 내부에 피톤치드를 분사한다. 도 1에서는 사용자의 전방에 피톤치드 분사부(140)가 마련되는 것을 예로 하고 있으나, 그 설치 위치가 이에 국한되지 않음은 물론이다. 여기서, 피톤치드 분사부(140)에서 분사되는 피톤치드는 하나 또는 2 이상의 조합으로 분사될 수 있다. 여기서, 사용자는 사용자 입력부(151)를 통해 자신이 원하는 피톤치드의 종류나 조합을 선택할 수 있다.
UWB 센서(121)는 사용자의 들숨과 날숨을 감지한다. 보다 구체적으로 설명하면, UWB 센서(121)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 전방에 설치되어 사용자의 흉부나 복부가 들숨 및 날숨일 때의 움직임에 따라 UWB 센서(121)와의 거리가 변하는 현상을 이용하여, 사용자의 들숨과 날숨을 측정하게 된다.
호흡 평가부(131)는 UWB 센서(121)의 센싱 결과, 즉 들숨과 날숨에 기초하여 사용자의 호흡 상태를 평가한다. 그리고, 스트레스 지수 산출부(170)는 호흡 평가부(131)의 평가 결과에 기초하여 스트레스 지수를 산출한다.
테라피 제어부(180)는 피톤치드 분사부(140)에 의해 피톤치드가 분사되는 과정에서, 사용자에게 호흡 유도 패턴을 제공한다. 그리고, 테라피 제어부(180)는 호흡 평가부(131)가 UWB 센서(121)에 의해 감지된 사용자의 실제 호흡 패턴과, 유도 호흡 패턴에 기초하여 기 설정된 측정 시간 동안의 호흡 이행률을 산출하도록 제어한다. 그리고, 테라피 제어부(180)는 스트레스 지수 산출부(170)가 호흡 이행률에 기초하여 스트레스 지수를 산출하도록 제어한다.
여기서, 테라피 제어부(180)는 기 설정된 준비 시간 동안 호흡 평가부(131)의 호흡 평가 상태에 기초하여 유도 호흡 패턴을 산출하는 것을 예로 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 호흡 평가부(131)는 UWB 센서(121)의 감지 결과에 기초하여, 사용자의 분당 호흡수를 호흡 빈도로 산출할 수 있다. 또한, 호흡 평가부(131)는 상술한 준비 시간 동안의 호흡 빈도의 평균값을 평균 호흡 빈도로 산출할 수 있다.
이 때, 테라피 제어부(180)는 측정 시간과 평균 호흡 빈도의 곱을 유도 호흡 패턴으로 산출할 수 있다. 즉, 준비 시간 동안의 평균 호흡 빈도가 15회이고, 측정 시간이 5분으로 설정된 것으로 간주하면, 5분 동안 매분 15회, 즉 5×15 = 75회의 호흡을 5분 동안 호흡하도록 유도 호흡 패턴이 산출 가능하게 된다.
이 때, 테라피 제어부(180)는 5분 동안 동일한 호흡 간격으로, 또한 들숨과 날숨의 시간이 동일하도록 유도 호흡 패턴을 산출하도록 마련될 수 있다.
또한, 테라피 제어부(180)는 평균 호흡 빈도를 산출할 때, 평균 호흡 빈도가 16회 이상인 경우, 15회를 평균 호흡 빈도로 산출할 수 있다. 이는 사용자가 최초 부스 본체(110)에 진입했을 때 호흡이 매우 빠른 경우, 이를 유도 호흡 패턴으로 사용하는 것을 방지하기 위한 방법이다.
또한, 테라피 제어부(180)는 평균 호흡 빈도가 15회 이하일 때에는 [수학식 1]과 같이 평균 호흡 빈도를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
평균 호흡 빈도 = 분당 평균 호흡수 - │분당 평균 호흡수 - 실시간 빈도 변화 최저값│×0.5
[수학식 1]에서 분당 평균 호흡수는 호흡 평가부(131)에 의해 산출된 준비 시간 동안의 평균 호흡 빈도이다. 호흡 평가부(131)는 준비 시간 동안 매초 단위로 호흡 빈도를 산출할 수 있으며, 실시간 빈도 변화 최저값은 매 초 단위로 이전 초 단위에서의 호흡 빈도와의 차이값 중 가장 작은 값에 해당한다.
한편, 호흡 평가부(131)는 측정 시간 동안 호흡 패턴 유사도와, 호흡 수 유사도를 산출하여, 이들의 가중치 합을 호흡 이행률로 산출할 수 있다.
호흡 패턴 유사도는 유도 호흡 패턴과 실제 호흡 패턴 간의 들숨 피크와 날숨 피크 중 어느 하나의 시간차에 기초하여 산출된다. 유도 호흡 패턴의 들숨 피크, 즉 유도 들숨 피크와, 실제 호흡 패턴의 들숨 피크, 즉 실제 들숨 피크 간에 도 3에 도시된 바와 같이, 시간차가 발생하면, 호흡 평가부(131)는 두 피크 간의 시간차를 산출한다.
여기서, 테라피 제어부(180)는 도 3에 도시된 화면을 모니터(160)에 표시해줌으로써, 사용자가 유도 호흡 패턴을 따라 호흡 가능하게 할 수 있다.
마찬가지로, 유도 호흡 패턴의 날숨 피크, 즉 유도 날숨 피크와, 실제 호흡 패턴의 날숨 피크, 즉 실제 날숨 피크 간에 도 3에 도시된 바와 같이, 시간차가 발생하면, 호흡 평가부(131)는 두 피크 간의 시간차를 산출한다.
그리고, 호흡 평가부(131)는 들숨 피크 간의 시간차 또는 날숨 피크 간의 시간차를 이용하여 호흡 패턴 유사도를 산출하는데, 본 발명에서는 [수학식 2]와 같이 들숨 피크 간의 시간차를 이용하여 산출하는 것을 예로 한다.
[수학식 2]
호흡 패턴 유사도 = ((100 - (│유도 호흡 패턴의 한 호흡의 시간 - 실제 호흡 패턴의 한 호흡의 호흡 시간의 평균값│/ 유도 호흡 패턴의 한 호흡의 시간)×100)×0.7 + ((100 - (유도 들숨 피크와 실제 들숨 피크 간의 시간차의 평균값 / 유도 호흡 패턴의 한 호흡 시간)×100)×0.3)
한편, 호흡 수 유사도는 유도 호흡 패턴의 호흡수와, 실제 호흡 패턴의 호흡수의 차이에 기초하여 산출된다. 본 발명에서는 [수학식 3]을 통해 호흡 수 유사도를 산출하는 것을 예로 하며, 이를 통해, 호흡 수 유사도와 같이 0~100 사이의 %값으로 산출 가능하게 된다.
[수학식 3]
호흡 수 유사도 = 100 - (|유도 호흡 패턴의 호흡 수 - 실제 호흡 패턴의 호흡 수| / 유도 호흡 패턴의 호흡 수 ) × 100
상기와 같은 방법으로 호흡 평가부(131)가 호흡 패턴 유사도와 호흡 수 유사도를 산출하게 되면, [수학식 4]와 같이 두 유사도의 가중치 합을 호흡 이행률로 산출하게 된다. [수학식 4]에서는 두 유사도의 가중치가 동일한 것을 예로 하고 있다.
[수학식 4]
호흡 이행률 = 호흡 패턴 유사도×0.5 + 호흡 수 유사도×0.5
상기와 같이, 호흡 평가부(131)에 의해 호흡 이행률이 산출되면, 스트레스 산출부(170)는 호흡 이행률을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여, 각각의 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여하여 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 산출하게 된다. 도 4는 본 발명에 따른 삼림용 테라피 시스템(100)에서 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수의 예를 나타낸 도면이다.
한편, 호흡 평가부(131)는 측정 시간 동안 들숨 시간과 날숨 시간의 차이를 들숨/날숨 차이값으로 산출할 수 있다. 그리고, 스트레스 지수 산출부(170)는 들숨/날숨 차이값을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여 각각의 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여할 수 있다.
그리고, 스트레스 지수 산출부(170)는 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수를 산출하여, 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수와 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 합산하여 스트레스 지수 합산값을 산출할 수 있다.
이 때, 스트레스 지수 산출부(170)는 기 설정된 기준 스트레스 지수에서 스트레스 지수 합산값을 뺀 값을 최종 스트레스 지수로 산출할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상술한 바와 같이, 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수가 산출되면, 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수가 산출된다. 들숨/날숨 차이값은 도 5에 도시된 바와 같이, 들숨 시간과 날숨 시간의 비율을 %로 나타낸 것으로, 각각의 구간에 스트레스 지수가 부여된다.
이 때, 스트레스 지수 산출부(170)는 기준 스트레스 지수로 100을 설정하고, 두 스트레스 지수의 합산값을 100에서 빼게 되면, 최종적인 스트레스 지수가 산출 가능하게 된다. 즉 최종 스트레스 지수가 낮아질수록 스트레스가 높아지는 형태가 된다.
한편, 호흡 평가부(131)는 측정 시간 동안 상술한 바와 같이, 매 초 단위로 호흡 빈도를 산출할 수 있는데, 이를 이용하여 측정 시간 동안 호흡 빈도의 빈도 변화 횟수를 산출할 수 있다.
그리고, 스트레스 지수 산출부(170)는 빈도 변화 횟수에 따른 스트레스 지수를 산출하여 스트레스 지수 합산값에 반영하게 된다. 이를 통해 호흡 빈도가 변하는 경우 이를 스트레스 지수에 반영시킴으로써, 사람의 스트레스 정도에 따라 변화하는 호흡의 다양한 형태 변화를 스트레스 지수에 반영할 수 있게 된다. 도 6은 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)에서 빈도 변화 횟수에 따른 스트레스 지수의 예를 나타낸 도면이다.
다시, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)은 카메라 모듈(122)과 표정 평가부(132)를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(122)은 사용자의 전방에 설치되어 사용자의 얼굴을 촬영한다. 그리고, 표정 평가부(132)는 카메라 모듈(122)에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 이미지에 기초하여, 사용자의 표정을 평가한다.
여기서, 테라피 제어부(180)는 사용자가 밝은 표정을 짓도록 유도한 상태에서, 카메라 모듈(122)이 사용자의 얼굴을 촬영하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 테라피 제어부(180)는 스피커와 같은 음성 출력부(152)를 통해 '밝은 표정을 지어보세요'와 같은 안내 메시지를 출력하거나, 모니터(160)에 '밝은 표정을 지어보세요'와 같은 문자를 표시할 수 있다.
그리고, 표정 평가부(132)는 카메라 모듈(122)에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 영상과 밝은 표정 간의 차이값을 표정 정확도로 산출할 수 있다. 또한, 표정 평가부(132)는 기 설정된 기준 정확도까지 사용자의 표정이 올라가는데 소요되는 시간을 표정 반응 속도로 산출할 수 있다.
이 때, 스트레스 지수 산출부(170)는 현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 큰 경우 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영할 수 있다. 또한, 스트레스 지수 산출부(170)는 현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 작은 경우 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영할 수 있다.
마찬가지로, 스트레스 지수 산출부(170)는 현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 큰 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영하고, 현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 작은 경우 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영할 수 있다.
이를 통해, 사용자의 현재 표정으로 스트레스 여부를 판단하여, 이를 스트레스 지수 산출에 반영할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 삼림욕 테라피 시스템(100)은 사용자의 체온을 감지하는 체온 측정부(123)를 더 포함할 수 있다.
이 때, 스트레스 지수 산출부(170)는 체온 측정부(123)에 의해 감지된 체온이 측정 시간 동안 올라간 경우, 기 설정된 음의 스트레스 지수를 스트레스 지수 합산값에 반영할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 체온 변화를 스트레스 지수에 반영함으로써, 보다 정확한 스트레스 지수의 측정이 가능하게 된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 삼림욕 테라피 시스템 110 : 부스 본체
111 : 도어 121 : UWB 센서
122 : 카메라 모듈 123 : 체온 측정부
131 : 호흡 평가부 132 : 표정 평가부
140 : 피톤치드 분사부 151 : 사용자 입력부
152 : 음성 출력부 160 : 모니터
170 : 스트레스 지수 산출부 180 : 테라피 제어부

Claims (9)

  1. 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템에 있어서,
    피톤치드를 분사하는 피톤치드 분사부와,
    사용자의 들숨과 날숨을 감지하는 UWB 센서와,
    상기 UWB 센서의 센싱 결과에 기초하여 사용자의 호흡 상태를 평가하는 호흡 평가부와,
    상기 호흡 평가의 평과 결과에 기초하여 스트레스 지수를 산출하는 스트레스 지수 산출부와,
    상기 피톤치드 분사부에 의해 상기 피톤치드가 분사되는 과정에서, 사용자에게 유도 호흡 패턴을 제공하고, 상기 호흡 평가부가 상기 UWB 센서에 의해 감지되는 사용자의 실제 호흡 패턴과 상기 유도 호흡 패턴에 기초하여 기 설정된 측정 시간 동안의 호흡 이행률을 산출하도록 제어하며, 상기 스트레스 지수 산출부가 상기 호흡 이행률에 기초하여 스트레스 지수를 산출하도록 제어하는 테라피 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테라피 제어부는 기 설정된 준비 시간 동안 상기 호흡 평가부의 호흡 평가 상태에 기초하여 상기 유도 호흡 패턴을 산출하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 호흡 평가부는
    상기 UWB 센서의 감지 결과에 기초하여, 사용자의 분당 호흡수에 해당하는 호흡 빈도를 산출하고,
    상기 준비 시간 동안의 상기 호흡 빈도의 평균값인 평균 호흡 빈도를 산출하며;
    상기 테라피 제어부는 상기 측정 시간과 상기 평균 호흡 빈도의 곱에 기초하여 상기 유도 호흡 패턴을 산출하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 호흡 평가부는
    상기 유도 호흡 패턴과 상기 실제 호흡 패턴 간의 들숨 피크와 날숨 피크 중 적어도 하나의 시간차에 기초하여 호흡 패턴 유사도를 산출하고,
    상기 유도 호흡 패턴의 호흡 수와, 상기 실제 호흡 패턴의 호흡 수의 차이에 기초하여, 호흡 수 유사도를 산출하며;
    상기 호흡 패턴 유사도와 상기 호흡 수 유사도의 가중치 합을 상기 호흡 이행률로 산출하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스트레스 지수 산출부는
    상기 호흡 이행률을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여 각각의 상기 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여하여 상기 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 호흡 평가부는 상기 측정 시간 동안 들숨 시간과 날숨 시간의 차이를 들숨/날숨 차이값으로 산출하고;
    상기 스트레스 지수 산출부는 상기 들숨/날숨 차이값을 기 설정된 복수의 스트레스 구간으로 구분하여 각각의 스트레스 구간에 서로 다른 스트레스 지수를 부여하여 상기 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수를 산출하며, 상기 들숨/날숨 차이값에 따른 스트레스 지수와 상기 호흡 이행률에 따른 스트레스 지수를 합산하여 스트레스 지수 합산값을 산출하며, 기 설정된 기준 스트레스 지수에서 상기 스트레스 지수 합산값을 뺀 값을 최종 스트레스 지수로 산출하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 호흡 평가부는
    상기 측정 시간 동안 매 초 단위로 상기 호흡 빈도를 산출하고,
    상기 측정 시간 동안 상기 호흡 빈도의 빈도 변화 횟수를 산출하며;
    상기 스트레스 지수 산출부는
    상기 빈도 변화 횟수에 따른 스트레스 지수를 산출하여 상기 스트레스 지수 합산값에 반영하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    사용자의 얼굴을 촬영하는 카메라 모듈과,
    상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 이미지에 기초하여 사용자의 표정을 평가하는 표정 평가부를 더 포함하고;
    상기 테라피 제어부는 사용자가 밝은 표정을 짓도록 유도한 상태에서 상기 카메라 모듈이 사용자의 얼굴을 촬영하도록 제어하고;
    상기 표정 평가부는
    상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 사용자의 얼굴 영상과 밝은 표정 간의 차이값을 표정 정확도로 산출하고,
    상기 표정 정확도가 기 설정된 기준 정확도까지 올라가는데 소요되는 시간을 표정 반응 속도로 산출하며;
    상기 스트레스 지수 산출부는
    현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 큰 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영하고,
    현재 단계의 표정 정확도가 초기 단계의 표정 정확도보다 작은 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영하고,
    현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 큰 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 음의 스트레스 지수를 반영하며,
    현재 단계의 표정 반응 속도가 초기 단계의 표정 반응 속도보다 작은 경우 상기 스트레스 지수 합산값에 기 설정된 양의 스트레스 지수를 반영하는 것을 특징으로 하는 스트레스 지수를 측정하는 삼림욕 테라피 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    사용자의 체온을 감지하는 체온 측정부를 더 포함하며,
    상기 스트레스 지수 산출부는 상기 체온 측정부에 의해 감지된 체온이 상기 측정 시간 동안 올라간 경우, 기 설정된 음의 스트레스 지수를 상기 스트레스 지수 합산값에 반영하는 것을 특징으로 하는 삼림욕 테라피 시스템.
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