KR20210075326A - 전기 자극 기능을 갖는 스마트 벨트 - Google Patents

전기 자극 기능을 갖는 스마트 벨트 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트는, 착용 부위의 복부 압력 및 자세 기울기를 감지하고 전기 자극을 인가하기 위한 전기 자극 장치를 포함하는 버클; 및 상기 버클과 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 비접촉부와 다른 재질로 만들어지고, 상기 착용 부위를 감싸기 위한 밴드를 포함하되,상기 전기 자극 장치는 복부 압력의 허용 범위를 모드 선택기를 통해 결정하고 상기 복부 압력이 허용 범위를 벗어나는 경우에 복부 경고 신호를 발생하고, 자세의 기울기를 허용 범위를 기준으로 감지하고 자세의 기울기가 허용 범위를 벗어나는 경우에 자세 경고 신호를 발생하고, 상기 접촉부와 상기 비접촉부 사이의 재질 차이를 감지하여 복부 경고 신호를 발생하고, 상기 복부 경고 신호 및 자세 경고 신호에 응답하여 복부 근육에 전기 자극을 인가할 수 있다.

Description

전기 자극 기능을 갖는 스마트 벨트{SMART BELT HAVING ELECTRICAL STIMULATION}
본 발명은 벨트에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전기 자극 기능을 갖는 스마트 벨트에 관한 것이다.
현재 다양한 종류의 스마트 디바이스가 출시되어 있다. 이들 스마트 디바이스 대부분은 서로 통신을 하거나 주변 환경의 변화를 센서로 감지하여 여러 기능을 구현할 수 있으며, 다양한 방면으로 활용되고 있다. 특히 최근 라이프 로깅(Life Logging)이 이슈가 되고 있으며, 주로 스마트 시계에 적용되고 있다. 이 기기들은 사용자의 심박수, 혈당, 심전도, 산소포화도, 운동량 등의 생체 데이터와 위치 정보를 측정하여 스마트폰과 연동하여 관리하고 있다.
한자리에 오래 앉아 있거나 장시간 서서 일하는 사람들은 올바른 허리 자세를 유지하기 힘들다. 올바른 허리 자세를 유지하지 못하면, 허리 디스크, 요통, 자세 뒤틀림과 같은 다양한 질병이 생길 수 있다. 또한, 운동 부족과 식습관 변화로 인한 복부 비만 역시 건강에 문제를 일으킬 수 있다. 올바른 허리 자세를 유지하 고, 복부 비만을 예방 및 감소시키기 위해서는 복부 코어(core) 근육의 지속적인 긴장 상태를 유지해야 한다. 하지만, 복부 코어 근육의 강화를 위해서 의식적인 수축 노력이 필요하다. 그래서 평소에 잘 사용되지 않으므로, 사람들이 복부 코어 근육을 일상생활 중 장시간 동안 긴장 상태로 유지하는 것에는 어려움이 있다. 따라서, 복부 코어 근육을 대신 모니터링하는 스마트 디바이스가 필요하다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 복부 둘레나 복부 압력 또는 자세의 기울기를 감지하고 전기 자극을 인가함으로 복부의 근육 등을 강화하거나 자세를 바르게 교정할 수 있는 스마트 벨트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트는, 착용 부위의 복부 압력 및 자세 기울기를 감지하고 전기 자극을 인가하기 위한 전기 자극 장치를 포함하는 버클; 및 상기 버클과 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 비접촉부와 다른 재질로 만들어지고, 상기 착용 부위를 감싸기 위한 밴드를 포함하되,상기 전기 자극 장치는 복부 압력의 허용 범위를 모드 선택기를 통해 결정하고 상기 복부 압력이 허용 범위를 벗어나는 경우에 복부 경고 신호를 발생하고, 자세의 기울기를 허용 범위를 기준으로 감지하고 자세의 기울기가 허용 범위를 벗어나는 경우에 자세 경고 신호를 발생하고, 상기 접촉부와 상기 비접촉부 사이의 재질 차이를 감지하여 복부 경고 신호를 발생하고, 상기 복부 경고 신호 및 자세 경고 신호에 응답하여 복부 근육에 전기 자극을 인가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 착용자는 스마트 벨트를 착용함으로써 주기적으로 복부의 변화를 살펴보거나 수시로 자세 기울기를 모니터링할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트는 착용자의 복부 비만을 줄이고, 다이어트나 요통 예방, 그리고 복부 및 허리 근력 강화하고 자세를 교정하는 데 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트를 포함하는 헬스 케어 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 벨트를 예시적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기 자극 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 스마트 벨트를 허리에 착용한 모습을 보여주는 참고도이다.
도 7은 도 1에 도시된 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 1에 도시된 서버를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 9은 도 8에 도시된 회원 정보 관리자의 동작 중에서 회원 가입 및 인증 방법을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 8에 도시된 어플리케이션 관리자의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트를 포함하는 헬스 케어 시스템을 보여주는 블록도이다. 헬스 케어 시스템은 스마트 벨트(100), 사용자 전자 장치(1100), 그리고 서버(2000)를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 스마트 벨트(100)의 전기 자극 장치(1000)는 사용자 전자 장치(1100)와 통신할 수 있다. 여기에서, 사용자 전자 장치(1100)는 스마트 폰(smart phone)이나 테블릿 PC 등과 같이 사용자가 가지고 다닐 수 있는 휴대용 전자 장치일 수 있다. 또는 사용자 전자 장치(1100)는 이것들 외에 스마트 시계, 웨어러블 반지, 스마트 안경, 스마트 신발 등과 같이 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 장치(wearable device)일 수 있다.
스마트 벨트(100)는 전기 자극 장치(1000)의 통신부(1030)를 통해 사용자 전자 장치(1100)와 통신할 수 있다. 스마트 벨트(100)는 복부의 둘레 길이, 복부의 압력, 또는 자세 기울기가 허용 범위를 벗어나면, 복부 경고나 자세 기울기 경고를 알릴 수 있다. 또한, 스마트 벨트100)는 허용 범위를 벗어나는 경우에 사용자 전자 장치(1100)로 경고 신호를 보낼 수 있다. 사용자는 사용자 전자 장치(1100)로부터 진동이나 음성 또는 문자 등과 같은 형태로 복부 둘레나 압력, 또는 자세 기울기 정보를 받을 수 있다.
사용자 전자 장치(1100)는 전기 자극 장치(1000)로부터 경고 신호를 입력 받고, 복부 둘레, 복부 압력, 그리고 자세 기울기 정보를 서버(2000)로 전송할 수 있다. 서버(2000)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 수신된 복부 둘레, 복부 압력, 그리고 자세 기울기 정보 등을 관리하고, 필요한 정보를 선택적으로 사용자 전자 장치(1100)로 제공할 수 있다. 서버(2000)는 스마트 벨트(100)를 착용한 많은 사용자들의 정보를 데이터 베이스화 하고, 사용자 정보들을 이용하여 사용자에게 본 발명의 스마트 벨트(100)를 착용한 사용자들의 평균 복부 둘레, 평균 복부 압력, 그리고 평균 자세 기울기 등의 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 벨트를 예시적으로 보여주는 사시도이다. 도 2를 참조하면, 스마트 벨트(100)는 버클(buckle, 110) 및 밴드(band, 120)를 포함한다. 스마트 벨트(100)는 복근의 움직임이나 자세의 기울기 등 사용자의 신체 정보를 측정하고 교정하도록 해줄 수 있다. 스마트 벨트(100)는 허리 부분, 다리나 팔 부분 등 신체의 여러 부분에 사용될 수 있다.
버클(110)은 밴드(120)와 고정되어 연결되거나 착탈 가능하도록 연결될 수 있다. 버클(110)은 복근의 수축 및 이완, 또는 자세의 기울기 등을 측정하고 전기 자극 신호를 생성할 수 있는 전기 자극 장치(1000)를 포함할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 복부의 수축 및 이완, 또는 자세의 기울기가 허용 한도를 벗어나는 경우에 사용자에게 전기 자극을 제공하거나, 사용자 휴대 장치(도16 참조, 1100)로 신체 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전기 자극 장치(1000)가 밴드(120)의 접촉부(121) 밖으로 벗어나면, 사용자에게 신체 정보 즉, 복부 둘레 정보를 제공할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 내부 구성 및 동각 원리는 도 3을 통해 좀 더 자세히 설명된다.
밴드(120)는 스마트 벨트(100)가 사용자의 신체 부위에 잘 착용되도록 플렉서블(flexible)한 재질로 만들어질 수 있다. 또한, 밴드(120)는 복부의 변화나 자세기 기울기 등을 정확하게 감지하기 위해 높은 탄성, 신축성 및 밀착력을 가지는 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 밴드(120)는 고무, 우레탄(urethane) 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 섬유, 나일론(nylon) 섬유 또는 스판덱스(spandex)와 같은 재질로 만들어질 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 밴드(120)는 접촉부(121)를 포함할 수 있다. 접촉부(121)는 밴드(120)와 다른 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 접촉부(121)는 금속 섬유 또는 마그네틱(magnetic) 섬유일 수 있다. 접촉부(121)는 플렉서블한 재질로 만들어 질 수 있다. 접촉부(121)는 밴드(120)의 외부에 위치하거나, 밴드(120)에 내장될 수 있다. 밴드(120)는 사용자의 옷 위뿐만 아니라, 피부에 직접 착용할 수 있도록 친환경 소재 또는 경량의 소재로 만들어 질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 벨트(100)는 사용자의 허리뿐만 아니라 다양한 신체 부위에 착용될 수 있다. 일 예로 스마트 벨트(100)는 팔, 또는 다리 등에 착용될 수 있다. 근력 운동 시, 사용자는 팔 또는 다리에 스마트 벨트(100)를 착용함으로써, 근육의 수축 및 이완을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 사용자는 스마트 벨트(100)를 통해 좀 더 쉽게 근육을 관리할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 전기 자극 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 전기 자극 장치(1000)는 센서부(1010), 제어부(1020), 통신부(1030), 그리고 전기 자극부(1040)를 포함할 수 있다.
센서부(1010)는 버클(110)이 접촉부(도 2 참조, 121)의 허용 범위를 벗어나면, 복부 경고 신호를 제어부(1020)로 제공할 수 있다. 센서부(1010)는 버클(110) 및 접촉부(121)의 위치 변화를 감지하고, 복부가 이완하고 수축할 때의 복부 둘레 정보를 제어부(1020)에 제공하고, 제어부(1020)는 평균 복부 둘레 정보를 계산할 수 있다.
센서부(1010)는 한 위치에서 다른 위치로 특정 거리만큼 이동한 것을 감지하는 변위 센서(Displacement Sensor)인 포텐쇼미터(Potentiometer), 착용 압력을 감지하기 위한 압력 센서(pressure sensor)), 그리고 자세의 기울기를 측정하기 위한 기울기 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(1010)는 위치 센서(position sensor), 굽힘 센서(bend sensor), 토크 센서(torque sensor), 모션 센서(motion sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 또는 중력 가속도 센서(gravitational acceleration sensor) 등을 포함할 수 있다.
제어부(1020)는 전기 자극 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(1020)는 센서부(1010), 통신부(1030), 그리고 전기 자극부(1040) 사이의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(1020)는 CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit), AP(Application processor) 등을 포함할 수 있고, (system on chip) 또는 ASIC(application-specific integrated circuit) 형태로 제공될 수 있다.
통신부(1030)는 제어부(1020)로부터 센서부(1010)에서 감지된 신체 정보를 수신한다. 통신부(1030)는 통신 인터페이스를 통해 사용자 전자 장치(도 1 참조, 1100)와 통신할 수 있다. 예를 들면, 통신부(1030)는 복부 둘레 정보나 신체 기울기 정보를 사용자 전자 장치(1100)로 전송할 수 있다. 통신부(1030)는 WWAN(wireless wide area network) 통신(예를 들어, RF 무선 통신, IEEE 802.20), WMAN(wireless metropolitan area network) 통신(예를 들어, IEEE 802.16, WiMAX), WLAN(wireless local area network) 통신(예를 들어, NFC, BLE, WiFi, Ad-Hoc 등), 및 WPAN(wireless personal area network) 통신(예를 들어, IEEE 802.15, Zigbee, Bluetooth, UWB, RFID, Wireless USB, Z-Wave, Body Area Network) 중 적어도 하나의 방식으로 무선 통신을 수행하도록 구현될 수 있다.
전기 자극부(1040)는 전기 자극을 사용자의 근육에 전달할 수 있다. 전기 자극부(1040)는 전기 자극에 의한 근수축을 통해 사용자에게 신체 정보 즉, 복부 둘레 정보 등을 제공할 수 있다. 또한, 전기 자극부(1040)는 근수축을 통해 특정 신체 부위를 마사지할 수 있다. 예를 들면, 전기 자극부(1040)는 센서부(1010)에서 감지된 신체 정보를 기반으로 전기 자극 신호를 전기 자극 패드(도시되지 않음)를 이용하여 복부나 허리 등의 근육을 마사지할 수 있다.
또한, 전기 자극부(1040)는 사용자 전자 장치(1100)로부터 피드백 받은 정보를 기반으로 복부 근육 등에 전기 자극 신호를 인가할 수 있다. 전기 자극 신호는 안전을 위해 에너지 크기를 제한한 저주파 신호일 수 있다. 그러나 전기 자극 신호가 저주파로 한정되는 것은 아니고, 중주파나 고주파 신호일 수도 있다. 전기 자극 신호는 사용자의 근육을 자극하여 진통을 방지할 수도 있다. 또한, 전기 자극 신호의 세기, 주파수, 전류 또는 파형은 센서부(1010)의 감지 정도에 맞게 제어부(1020)에 의해 조정될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 스마트 벨트를 허리에 착용한 모습을 보여주는 참고도이다. 도 4는 복부 둘레가 허용 범위를 벗어나는지를 측정하는 방법을 예시적으로 보여주고, 도 5는 복부 압력을 통해 복부 비만을 판단하는 방법을 예시적으로 보여주고, 도 6은 자세 기울기가 허용 범위를 벗어나는지를 측정하는 방법을 예시적으로 보여준다.
도 4를 참조하면, 스마트 벨트(100)는 밴드(120)의 접촉부(121) 폭을 이용하여 허용 범위로 정의할 수 있다. 허용 범위는 스마트 벨트(100)에서 허용된 복부 둘레의 길이 범위이다. 전기 자극 장치(1000)의 센서부(도 3 참조, 1010)가 접촉부(121)의 허용 범위 내에 위치하면, 전기 자극 장치(1000)는 복부 둘레가 정상인 것으로 판단한다. 전기 자극 장치(1000)는 복부 경고 신호를 발생하지 않는다. 그리고 전기 자극 장치(1000)는 제어부(도 3 참조, 1020)의 제어에 따라 사용자의 복부 둘레 길이를 통신부(1030)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
계속해서 도 4를 참조하면, 복부가 이완되어 허용 범위를 벗어날 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 전기 자극 장치(1000)의 센서부가 접촉부(121)의 허용 범위를 벗어나면, 전기 자극 장치(1000)는 복부 둘레가 비정상인 것으로 판단하고, 복부 경고 신호를 발생할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 제어부(도 3 참조, 1020)의 제어에 따라 사용자의 복부 둘레 길이를 통신부(1030)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
스마트 벨트(100)는 사용자의 복부 둘레가 허용 범위 이상이 되면, 밴드(120)도 함께 이완된다. 이때 접촉부(121)는 전기 자극 장치(1000)의 센서부(1010) 밖으로 벗어나게 된다. 접촉부(121)가 센서부(1010) 밖으로 벗어나면, 전기 자극 장치(1000)는 복부 경고 신호를 출력할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 접촉부(121)와 밴드(120)의 비접촉부 사이의 재질 차이를 감지하여 복부 경고 신호를 출력할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 사용자의 복부가 수축되어, 접촉부(121)가 전기 자극 장치(1000)의 센서부(1010) 내로 돌아오면, 복부 경고 신호의 출력을 중지할 수 있다. 사용자는 스마트 벨트치(100)를 착용함으로써 주기적으로 복부 둘레 길이의 변화를 모니터링할 수 있다.
도 5를 참조하면, 스마트 벨트(100)는 복부의 압력(이하, 복압이라 함)을 이용하여 허용 범위로 정의할 수 있다. 스마트 벨트(100)는 모드 선택기(111)를 포함하고, 복압의 허용 범위는 모드 선택기(111)의 모드에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 제 1 모드에서는 복압의 허용 범위는 10-20이고, 제 2 모드에서는 20-30이고, 제 3 모드 에서는 30-40일 수 있다. 제 1 모드를 선택할 경우에, 복압 허용 범위 20을 벗어나면 복부 경고 신호를 발생할 수 있다. 마찬가지로 제 2 모드를 선택하는 경우에는 복압 허용 범위 30을 벗어나면 복부 경고 신호가 발생하고, 제 3 모드를 선택하는 경우에는 복압 허용 범위 40을 벗어나면 복부 경고 신호가 발생할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스마트 벨트(100)는 밴드(120)의 접촉부(121) 각을 이용하여 허용 범위로 정의할 수 있다. 허용 범위는 스마트 벨트(100)에서 허용된 자세 기울기의 범위이다. 전기 자극 장치(1000)의 센서부(도 3 참조, 1010)는 기울기 감지 센서를 포함하고, 자세 기울기가 허용 범위 내이면, 전기 자극 장치(1000)는 사용자의 자세가 정상인 것으로 판단한다. 전기 자극 장치(1000)는 자세 경고 신호를 발생하지 않는다. 그리고 전기 자극 장치(1000)는 제어부(도 3 참조, 1020)의 제어에 따라 사용자의 자세 기울기 정보를 통신부(1030)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 자세 기울기가 허용 범위를 벗어나면, 전기 자극 장치(1000)는 자세 기울기가 비정상인 것으로 판단한다. 전기 자극 장치(1000)는 자세 경고 신호를 발생할 수 있다. 그리고 전기 자극 장치(1000)는 제어부(도 3 참조, 1020)의 제어에 따라 사용자의 자세 기울기 정보를 통신부(1030)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 전기 자극 장치(1000)는 사용자의 자세가 허용 범위 내로 돌아오면, 자세 경고 신호의 출력을 중지할 수 있다.
사용자는 스마트 벨트(100)를 착용함으로써 주기적으로 복부의 변화를 살펴보거나 수시로 자세 기울기를 모니터링할 수 있다. 스마트 벨트(100)는 사용자의 복부 비만을 줄이고, 다이어트나 요통 예방, 그리고 복부 및 허리 근력 강화하고 자세를 교정하는 데 도움을 줄 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 사용자 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 사용자 전자 장치(1100)는 테블릿 PC나 스마트 폰과 같은 모바일 통신 장치로 구현될 수 있다. 도 7에서는 스마트 폰이 예시적으로 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 사용자 전자 장치(1100)는 카메라부(1105)와 화면부(1110)를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 전자 장치(1100)는 내부 구동을 위해 여러 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자 전자 장치(1100)는 무선 통신부(1111), 입출력 인터페이스부(1112), 운영 시스템(1113), 사용자 어플리케이션(1114), 그리고 메모리(1315)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(1111)는 사용자 전자 장치(1100)가 네트워크를 통해 무선 통신을 수행하도록 할 수 있다. 사용자 전자 장치(1100)는 무선 통신부(1111)를 통해 다른 사용자 장치 또는 서버 등과 같은 외부 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다. 무선 인터넷부(1111)는 3G 모듈, LTE 모듈, LTE-A 모듈, Wi-Fi 모듈 등과 같은 무선 인터넷 모듈을 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스부(1112)는 사용자 전자 장치(1100)에 문자나 숫자 등을 입력하거나 컨텐츠를 사용자에게 제공하는 데 사용될 수 있다. 입출력 인터페이스부(1112)는 화상 키보드와 같은 내부 입력 장치, 또는 유선이나 블루투스 등을 이용하여 외부 입력 장치(예를 들면, 키보드나 전자 펜 등)에 연결될 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스부(1112)는 디스플레이(1110)와 같은 내부 출력 장치, 또는 유선이나 블루투스 등을 이용하여 모니터나 프린터 등과 같은 외부 출력 장치에 연결될 수 있다. 사용자는 사용자 어플리케이션(1114)을 설치하거나 회원 가입 또는 로그인 시에 입출력 인터페이스부(1112)를 이용하여 사용자 정보나 비밀 번호 등을 입력할 수 있다.
운영 시스템(1113)은 사용자 어플리케이션(1114)의 실행 환경을 제공할 수 있다. 사용자 어플리케이션(1114)은 인터넷 망이나 저장매체 등을 통해 사용자 전자 장치(1100)에 설치 및 실행될 수 있다. 사용자 어플리케이션(1114)은 운영 시스템(1113) 상에 설치되어 동작할 수 있다. 사용자 어플리케이션(1114)은 사용자의 회원 가입이나 로그인을 통한 서비스 이용을 설정하고 관리할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자 어플리케이션(1114)은 운영 시스템(1113)과 입출력 인터페이스부(1112)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
메모리부(1115)는 운영 시스템(1113)을 구동하기 위한 저장 공간을 제공할 수 있다. 메모리부(1115)는 사용자 어플리케이션(1114)를 다운로드 받고 설치하는 데 필요한 구동 메모리로 동작할 수 있다. 메모리부(1115)는 무선 통신부(1111)를 통해 입력된 외부 데이터나 외부로 제공될 내부 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1115)는 사용자 애플리케이션(1114)을 이용하는 사용자 정보(예를 들면, 사용자 ID나 패스워드 등)을 저장할 수 있다. 메모리부(1115)에는 전원이 오프되어도 데이터를 보존하는 불휘발성 메모리가 포함될 수 있다. 메모리부(1115)에는 패스워드뿐만 아니라, 사용자 애플리케이션(1134)이나 운영 시스템(1133)과 같은 프로그램도 저장될 수 있다.
도 7에 도시된 사용자 전자 장치(1100)는 도 1에 도시된 서버(2000)로부터 사용자 어플리케이션(1114)을 다운로드 받거나 저장 매체를 통해 스마트 벨트치(100)를 착용한 사용자의 건강 관리를 위한 사용자 어플리케이션(1114)을 통해 실행할 프로그램(이하, 버클용 프로그램이라 함)을 제공 받을 수 있다. 사용자 전자 장치(1100)는 사용자 어플리케이션(1114)을 이용하여 전기 자극 장치(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 사용자 전자 장치(1100)는 버클용 프로그램을 통해 사용자 정보를 입력하거나, 모드 선택기(111)의 모드 선택을 할 수 있다. 또한, 사용자 전자 장치(1100)는 전기 자극 장치(1000)로부터 경고 신호를 받은 경우에, 화면부((1110)를 통해 사용자에게 진동이나 알람 또는 문자를 이용하여 경고 메시지를 보낼 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 서버를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 서버(2000)는 통신부(2100), 저장부(2200), 그리고 제어부(2300)를 포함할 수 있다. 서버(2000)는 사용자 전자 장치(1100)로 사용자 어플리케이션을 제공함으로, 회원을 관리하거나 고객이 버클용 프로그램을 실행하도록 할 수 있다. 또한, 서버(2000)는 사용자 전자 장치(1100)로부터 사용자 정보를 입력받고 복부 정보나 자세 정보 등을 관리할 수 있다. 그리고 서버(2000)는 사용자의 복부나 자세의 변화 내역을 관리하고, 사용자의 요청이 있을 때에는 변화 내역을 제공할 수 있다.
통신부(2100)는 사용자 전자 장치(1100)와 통신을 수행할 수 있도록 한다. 통신부(2100)는 CDMA(code division multiple access), GSM(global system for mobile communication), WCDMA(wideband CDMA), CDMA-2000, TDMA(time division multiple access), LTE(long term evolution), Wimax(worldwide interoperability for microwave access), WLAN(wireless LAN), UWB(ultrawide band), 블루투스(bluetooth), WI-DI(wireless display), 인터넷, LAN 등과 같은 유무선 통신을 지원할 수 있다.
통신부(2100)는 입력부(2110)와 출력부(2120)를 포함할 수 있다. 입력부(2110)는 사용자 전자 장치(1100)로부터 사용자 정보, 복부 둘레 정보, 복부 압력 정보, 자세 기울기 정보 등을 입력받을 수 있다. 입력부(2110)는 사용자 정보, 복부 둘레 정보, 복부 압력 정보, 자세 기울기 정보 등을 저장부(2200) 또는 제어부(2300)로 제공할 수 있다. 출력부(2120)는 사용자 전자 장치(1100)로 사용자 어플리케이션을 제공하고, 사용자 요청이 있는 경우에 사용자의 신체 정보 또는 건강 정보 등을 제공할 수 있다.
저장부(2200)는 통신부(2100)를 통해 수신하는 정보들을 저장할 수 있다. 저장부(2200)는 회원 DB(2210), 복부 DB(2220), 그리고 자세 DB(2230)를 포함할 수 있다. 회원 DB(2210)에는 사용자 전자 장치(1100)로부터 입력된 사용자 정보가 저장되며, 회원 ID, 성명, 주민등록번호, 사용자 전자 장치 ID, 연락처 등이 저장될 수 있다. 또한, 회원 DB(2210)에는 사용자의 나이, 성별, 지역, 국가와 같은 기초 정보, 몸무게, 키, 허리 둘레와 같은 신체 정보 등이 저장될 수 있다.
복부 DB(2220)에는 사용자의 체지방 정보, 근육량 정보, 체수분 정보, 단백질 정보, 복부지방율 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 복부 DB(2220)에는 날짜나 시간에 따른 사용자의 복부의 둘레 정보나 복부 압력 정보 등이 저장될 수 있다. 자세 DB(2230)에는 사용자가 제공하는 자세 기울기 정보 저장될 수 있다. 그리고 자세 DB(2230)에는 스마트 벨트(100)를 착용한 시간과 바른 자세 또는 바르지 못한 자세를 유지한 시간 등이 저장될 수 있다.
제어부(2300)는 프로세서(2310), 어플리케이션 관리자(2320), 회원 정보 관리자(2330), 복부 정보 관리자(2340), 그리고 자세 정보 관리자(2350)를 포함할 수 있다. 제어부(2300)는 하드웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(2310)는 하드웨어로 구현되고, 어플리케이션 관리자(2320), 회원 정보 관리자(2330), 복부 정보 관리자(2340), 그리고 자세 정보 관리자(2350)는 알고리즘이나 소프트웨어로 구현될 수 있다.
프로세서(2310)는 서버(2000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2310)는 저장부(2200)의 회원 DB(2210), 복부 DB(2220), 그리고 자세 DB(2230)에 접근(access)하고, 회원 정보 관리자(2330), 복부 정보 관리자(2340), 그리고 자세 정보 관리자(2350)를 구성하는 알고리즘이나 프로그램 명령을 실행함으로, 제어부(2300)를 구동할 수 있다. 또한, 프로세서(2310)는 서버(2000)의 여러 구성 요소들을 제어하는 컨트롤러들, 인터페이스들, 그래픽 엔진 등을 포함할 수 있다. 프로세서(2310)는 SoC(system-on-chip), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 형태로 제공될 수 있다.
어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 전자 장치(1100)에 사용자 어플리케이션을 제공하거나 설치하도록 지원할 수 있다. 어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 어플리케이션을 설치한 사용자 전자 장치(1100)를 통해 버클용 프로그램을 실행하도록 할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 도 4 내지 도 6에서 설명한 복부 둘레, 복부 압력, 그리고 자세 기울기 측정을 위한 버클용 프로그램을 실행할 수 있다.
회원 정보 관리자(2330)는 저장부(2200)의 회원 DB(2210)에 접근하여 사용자 정보를 관리할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 신규 회원이 가입되는 경우에, 신규 회원의 ID를 부여하고 회원 DB(2210)에 신규 회원 ID와 성명 등을 저장할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 기존 회원의 사용자 정보가 변경되는 경우에, 회원 DB(2210)에 저장된 사용자 정보를 업데이트할 수 있다.
복부 정보 관리자(2340)는 저장부(2200)의 복부 DB(2220)에 접근하여 복부 둘레 정보 또는 복부 압력 정보를 관리할 수 있다. 복부 정보 관리자(2340)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 사용자의 복부 둘레 정보나 복부 압력 정보가 입력되는 경우에, 복부 DB(2220)에 날짜별로 복부 정보를 저장할 수 있다. 복부 정보 관리자(2340)는 기존 복부 정보가 변경되는 경우에, 복부 DB(2220)에 저장된 복부 정보를 업데이트할 수 있다.
자세 정보 관리자(2350)는 저장부(2200)의 자세 DB(2230)에 접근하여 자세 기울기 등을 관리할 수 있다. 자세 정보 관리자(2350)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 자세 기울기 정보가 제공되는 경우에, 자세 DB(2230)에 자세 내용을 저장하고 해당 사용자의 자세 기울기 내역을 관리할 수 있다. 자세 정보 관리자(2350)는 사용자로부터 자세 기울기 내역 요청이 있는 경우에, 자세 DB(2230)에 저장된 자세 기울기 내역을 사용자 전자 장치(1100)로 제공할 수 있다.
도 9은 도 8에 도시된 회원 정보 관리자의 동작 중에서 회원 가입 및 인증 방법을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다. 서버(2000)의 회원 정보 관리자(2330)는 본인 인증 절차를 통해 회원 가입을 하도록 관리할 수 있다.
S110 단계에서, 사용자는 사용자 전자 장치(1100)을 이용하여 회원 가입을 할 수 있다. 사용자는 서버(2000)에 접속하거나 사용자 어플리케이션을 통해 회원 가입을 할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 회원 가입 시에 사용자의 이름, 생년월일, 주민번호, 전화번호, 이메일, 주소 등과 같은 인적 사항을 요청할 수 있다. 사용자는 회원 정보 관리자(2330)가 제공하는 요청에 응답하는 방식으로 회원 가입을 할 수 있다.
S120 단계에서, 사용자는 사용자 전자 장치(1100)를 이용하여 본인 인증 절차를 수행할 수 있다. 본인 인증은 간단하게는 사용자 이름, 주민번호, 전화번호 등과 같은 인적 사항을 입력하는 기계적인 방법으로 수행되거나, 또는 은행 등에서 사용되는 공인 인증 수단을 통해 수행될 수 있다. 또한, 본인 인증은 홍채나 지문 등과 같은 생체 인증이나 핸드폰 인증 등과 같은 전자적 인증을 통해 수행될 수 있다.
S130 단계에서, 사용자가 입력하는 인증 정보를 기초로 인증 성공 여부를 판단할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 사용자가 입력하는 인증 정보와 회원 DB(2210)에 저장된 인증 정보(예를 들면, 공인 인증)를 비교함으로 인증 성공 여부를 판단할 수 있다. 본인 인증이 성공한 경우에는 S140 단계가 수행되고, 실패한 경우에는 S132 단계가 수행될 수 있다.
S132 단계에서는, S130 단계에서 인증이 성공하지 않은 경우에(NO), 인증 실패 수를 판단할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 사용자의 인증 실패 수가 N회 반복되었는지를 판단할 수 있다. 인증 실패 수가 N회 반복되지 않았으면, S120 단계가 수행된다. 즉, 회원 정보 관리자(2330)는 사용자에게 다시 본인 인증 절차를 수행하도록 안내할 수 있다. 그러나 인증 실패 수가 N회 반복된 경우에는 S134 단계가 수행된다.
S134 단계에서, 회원 정보 관리자(2330)는 인증 실패를 안내할 수 있다. 회원 정보 관리자(2330)는 사용자가 본인 인증을 N회 반복해서 실패한 경우에, 사용자에게 인증이 실패하였음을 안내하고 본인 인증 절차를 종료할 수 있다. 이때 사용자는 서버(2000)의 운영자에게 요청하여 본인 인증을 다시 수행할 수 있다.
S140 단계에서, 회원 정보 관리자(2330)는 사용자 전자 장치(1100)를 통해 사용자에게 회원 ID를 제공할 수 있다. 회원 ID는 버클용 프로그램을 이용하는 경우에 사용될 수 있다. 회원 ID는 다음과 같은 순서로 발급 받을 수 있다. 도 9의 예를 참조하면, S141 단계에서 사용자는 사용자 전자 장치(1100)을 이용하여 서버(2000)에 접속할 수 있다. S142 단계에서 회원 정보 관리자(2330)는 사용자 정보를 요청할 수 있다. 사용자는 사용자 전자 장치(1100)를 이용하여 사용자 정보를 입력할 수 있다. S143 단계에서 사용자는 비밀번호를 입력할 수 있다. 여기에서 사용자 정보와 비밀번호는 회원가입 단계(S110)에서 입력한 정보와 동일한 정보일 수 있다.
도 10은 도 8에 도시된 어플리케이션 관리자의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다. 도 10을 참조하면, 어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 전자 장치(1100)에 사용자 어플리케이션을 제공하거나 버클용 프로그램을 설치하도록 지원할 수 있다.
S210 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 전자 장치(1100)에 실행 프로그램(예를 들면, 버클용 프로그램)을 설치할 수 있다. 실행 프로그램은 이동식 저장매체(예를 들면, USB나 메모리 카드 등) 또는 서버(2000)로부터 다운로드를 통해 사용자 전자 장치(1100)의 메모리부(1115)에 저장되고 설치될 수 있다. 실행 프로그램에는 도 9에서 설명한 사용자 전자 장치(1100)의 본인 인증을 위한 인증 데이터가 포함될 수 있다.
S220 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 실행 프로그램의 설치가 성공했는지를 판단할 수 있다. 실행 프로그램의 설치가 실패하였으면(NO), 어플리케이션 관리자(2320)는 프로그램 설치 실패를 안내할 수 있다(S225). 버클용 프로그램 설치가 성공하였으면(YES), 어플리케이션 관리자(2320)는 S230 단계를 수행할 수 있다.
S230 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 서버(2000)의 통신부(2100), 저장부(2200), 그리고 제어부(2300)의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다. 어플리케이션 관리자(2320)는 고객이 사용자 전자 장치(1100)를 이용하여 서버(2000)에서 제공하는 사용자 어플리케이션이나 버클용 프로그램을 정상적으로 이용할 수 있는지를 확인할 수 있다.
S231 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 서버(2000)의 통신부(2100)의 동작을 확인할 수 있다. 먼저, 어플리케이션 관리자(2320)는 사용자 전자 장치(1100)가 서버(2000)와 원활하게 연결되는지를 통신부(2100)의 동작을 통해 확인할 수 있다. 통신부(2100)가 사용자 전자 장치(1100)로부터 사용자 정보 등을 입력받고, 서버(2000)로부터 복부 정보나 자세 기울기 정보 등을 입력받을 수 있는지를 확인할 수 있다.
S232 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 서버(2000)의 저장부(2200)의 동작을 확인할 수 있다. 어플리케이션 관리자(2320)는 저장부(2200)가 통신부(2100)로부터 수신하는 정보들을 회원 DB(2210), 복부 DB(2220), 그리고 자세 DB(2230)에 정상적으로 저장하는지를 확인할 수 있다. 즉, 회원 DB(2210)에 사용자 전자 장치(1100)로부터 입력된 사용자 정보가 저장되고, 복부 DB(2220)에는 사용자의 복부 둘레 정보나 복부 압력 정보가 저장되고, 자세 DB(2230)에 사용자의 자세 기울기 정보가 저장되는지를 확인할 수 있다.
S233 단계에서, 어플리케이션 관리자(2320)는 서버(2000)의 제어부(2300)의 동작을 확인할 수 있다. 어플리케이션 관리자(2320)는 제어부(2300)의 프로세서(2310)가 정상적으로 동작하는지와, 회원 정보 관리자(2330), 복부 정보 관리자(2340), 그리고 자세 정보 관리자(2350)의 동작을 확인할 수 있다. 어플리케이션 관리자(2320)는 버클용 프로그램이 프로그램 명령에 따라 동작하는지를 확인할 수 있다.
상술한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술한 실시 예들 이외에도, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 착용 부위의 복부 압력 및 자세 기울기를 감지하고 전기 자극을 인가하기 위한 전기 자극 장치를 포함하는 버클; 및
    상기 버클과 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 비접촉부와 다른 재질로 만들어지고, 상기 착용 부위를 감싸기 위한 밴드를 포함하되,
    상기 전기 자극 장치는 상기 복부 압력이 허용 범위를 벗어나는 경우 또는 자세의 기울기가 허용 범위를 벗어나는 경우에, 전기 자극에 의한 근수축을 통해 사용자에게 복부 경고 신호 및 자세 경고 신호를 제공하는 스마트 벨트.
KR1020190166260A 2019-12-13 2019-12-13 전기 자극 기능을 갖는 스마트 벨트 KR20210075326A (ko)

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