KR20220093575A - 사용자 정보 획득 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
사용자 정보 획득 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 침대에 설치되는 매트릭스 타입의 압력센서를 포함하고, 상기 압력센서에서 측정한 복수 지점에서의 압력값들을 체압 분포 데이터로 생성하는 센싱부; 상기 체압 분포 데이터를 자세별로 분류하는 데이터 분류부; 상기 체압 분포 데이터를 신체 부위별로 특징 검출하고, 학습 모델을 통해 구분하여 사용자 체중을 추정하는 데이터 처리부; 및 상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 사용자 정보 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 일상생활에서 이용되는 침구류에 사용자를 위한 여러가지 편의 기능(지압, 온열치료, 테라피 등)이 부가되면서 사용자 맞춤형 서비스를 제공해 주고 있다.
사용자 맞춤형 제공을 위해서는 사용자에 대한 각종 정보를 파악할 것이 요구된다. 기본적인 사용자 정보 중에는 체중이 있다.
일반적으로 사람의 체중을 측정하기 위해서는 체중계를 이용하고 있다. 체중계는 아날로그 체중계와 전자식 체중계가 있다. 아날로그 체중계는 저울을 이용하여 측정 대상의 하중을 측정하고, 전자식 체중계는 로드셀을 이용하여 측정 대상의 하중을 전기신호로 변환하여 계측한다. 일상생활에서 자신의 체중을 측정하기 위해서는 사용자가 체중계에 올라가야 하는 번거로움이 있다.
한국등록특허 제10-0478737호에는 체중측정이 가능한 의료용 침대가 개시되어 있기는 하지만, 의료 용도 한정이며, 체중 이외에 다른 정보에 대해서는 파악이 어려운 한계가 있다.
본 발명은 별도의 체중계를 이용하지 않고서도 사용자가 침구류에 누운 상태에서 체중을 포함한 사용자에 대한 각종 정보를 파악할 수 있는 사용자 정보 획득 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 수면 중 수면자세 변화 측정이 가능하고, 데이터베이스 환경을 구축하여 일별, 주별, 월별 체중 변화 모니터링이 가능하여 다이어트 혹은 자기관리 욕구가 높은 사용자에게 도움을 주는 사용자 정보 획득 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 침대에 설치되는 매트릭스 타입의 압력센서를 포함하고, 상기 압력센서에서 측정한 복수 지점에서의 압력값들을 체압 분포 데이터로 생성하는 센싱부; 상기 체압 분포 데이터를 자세별로 분류하는 데이터 분류부; 상기 체압 분포 데이터를 신체 부위별로 특징 검출하고, 학습 모델을 통해 구분하여 사용자 체중을 추정하는 데이터 처리부; 및 상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치가 제공된다.
상기 센싱부에서 사용자 진입을 감지한 경우, 사용자에게 지정된 자세를 취하도록 사용자 명령을 출력하는 명령 출력부; 상기 사용자 명령에 따른 복수의 사용자 자세에서 상기 센싱부를 통해 생성된 복수의 체압 분포 데이터를 조합하여 입체적인 사용자 체형을 분석하는 체형 분석부; 및 상기 사용자 체형에 기초하여 상기 사용자 체중을 캘리브레이션하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 자세에는 바로 누운 제1 자세, 옆으로 기대 누운 제2 자세가 포함될 수 있다.
상기 사용자 명령은 상기 사용자를 1회 옆으로 회전시키는 명령이고, 상기 사용자의 1회 회전에 의해 엎드린 제1 자세, 우측으로 기대 누운 제2 자세, 바로 누운 제3 자세, 좌측으로 기대 누운 제4 자세로 이어지는 연속된 체압 분포 데이터를 통해 상기 사용자 체형에 대한 전개도를 획득하고, 상기 체형 분석부가 상기 전개도에 기초하여 입체적인 상기 사용자 체형을 추정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 침대에 설치되는 사용자 정보 획득 장치에서 수행되는 사용자 정보 획득 방법에 있어서, 센싱부에서 사용자 진입을 감지하는 단계; 사용자 진입 시 명령 출력부에서 지정된 자세를 취하게 하는 사용자 명령을 출력하는 단계; 상기 사용자 명령에 따른 복수의 사용자 자세에 의한 복수의 체압 분포 데이터를 획득하는 단계; 데이터 처리부에서 상기 복수의 체압 분포 데이터에 대해 신체 부위별 특징을 검출하고 학습 모델을 통해 신체 부위별 데이터로 구분 처리하고, 사용자 체중을 추정하는 단계; 체형 분석부에서 상기 복수의 체압 분포 데이터에 대해 동일한 신체 부위로 구분 처리된 상기 신체 부위별 데이터가 매칭되게 조합하여 사용자 체형을 파악하는 단계; 및 상기 사용자 체형에 기초하여 사용자 체중을 보정하는 단계를 포함하는 사용자 정보 획득 방법이 제공된다.
상기 사용자 명령은 상기 사용자를 1회 옆으로 회전시키는 명령이고, 상기 사용자의 1회 회전에 의해 엎드린 제1 자세, 우측으로 기대 누운 제2 자세, 바로 누운 제3 자세, 좌측으로 기대 누운 제4 자세로 이어지는 연속된 체압 분포 데이터를 통해 상기 사용자 체형에 대한 전개도를 획득하고, 상기 체형 분석부가 상기 전개도에 기초하여 입체적인 상기 사용자 체형을 추정할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 체중계를 이용하지 않고서도 사용자가 침구류에 누운 상태에서 체중을 포함한 사용자에 대한 각종 정보를 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수면 중 수면자세 변화 측정이 가능하고, 데이터베이스 환경을 구축하여 일별, 주별, 월별 체중 변화 모니터링이 가능하여 다이어트 혹은 자기관리 욕구가 높은 사용자에게 도움을 주는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치가 적용된 침대를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치의 구성 블록도,
도 3은 침대 상의 사용자를 센싱한 모습을 나타낸 도면,
도 4는 특징 검출부의 동작을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 방법의 순서도,
도 6은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 일 실시예,
도 7은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 다른 실시예.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치의 구성 블록도,
도 3은 침대 상의 사용자를 센싱한 모습을 나타낸 도면,
도 4는 특징 검출부의 동작을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 방법의 순서도,
도 6은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 일 실시예,
도 7은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 다른 실시예.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치가 적용된 침대를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치의 구성 블록도이며, 도 3은 침대 상의 사용자를 센싱한 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 특징 검출부의 동작을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 방법의 순서도이고, 도 6은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 일 실시예이고, 도 7은 사용자 자세 변화에 따른 체압 분포 데이터 획득 모습의 다른 실시예이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치는 침대 혹은 매트리스와 같이 사용자가 누운 상태로 있는 침구류에 적용되어, 여러 지점의 체압을 센싱하고 그 분포를 분석함으로써 사용자의 체중, 체형 등의 사용자 정보를 파악할 수 있다. 그리고 사용자가 수면 상태일 경우 수면 자세를 모니터링하고 분석하여 사용자 맞춤형 테라피를 제공할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치(100)는 침대(1)에 적용될 수 있다. 침대(1) 이외에도 매트리스와 같이 사용자가 누운 상태로 편히 쉴 수 있는 가구류에 적용될 수 있다.
침대(1)는 침대의 골격을 형성하는 침대 프레임(10)이 구비되며, 침대 프레임(10) 상에 매트리스(30)가 적층된다. 그리고 매트리스(30)의 상부 혹은 하부에 사용자 정보를 획득하기 위한 센서층(20)이 배치될 수 있다.
따라서, 사용자가 침대(1)의 매트리스(30) 위에 누웠을 때 센서층(20)이 중력에 의해 사용자의 신체가 하방으로 가하는 압력을 측정함으로써, 사용자에 대한 원시 데이터를 획득할 수 있게 된다.
사용자 정보 획득 장치(100)는 침대 프레임(10) 내에 구비되며, 센서층(20)을 일부 구성요소(센싱부(110))로 포함할 수 있다. 또는 침대 프레임(10) 내에 통신모듈이 구비되고, 센싱부(110)에서 측정한 데이터는 통신모듈을 통해 사용자 정보 획득 장치(100)로 전달될 수도 있다.
본 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치(100)는 사용자의 수면 자세를 분석할 수 있다. 수면 자세를 분석하기 위해 체압 분포 데이터를 수집하는 환경에서 사용자의 체중을 측정할 수 있다.
사용자가 누워있을 때와 서 있을 때의 체압 분포 데이터를 이용하여 체중을 계측할 수 있다. 획득된 체압 분포 데이터가 사용자의 몸무게와 일대일로 매칭되지 않기 때문에 데이터에 전처리 기법을 적용하고, 딥러닝을 적용하여 체중을 측정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 사용자 정보 획득 장치(100)는 센싱부(110), 전처리부(120), 데이터 분류부(130), 데이터 처리부(140), 디스플레이부(150)를 포함한다. 실시예에 따라 명령 출력부(160), 체형 분석부(170), 보정부(180) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
센싱부(110)는 매트릭스(matrix) 형태의 압력센서로서, m x n 개의 압력센싱점을 가질 수 있다. 압력센싱점에서 센싱된 압력값은 해당 압력센싱점의 위치에 매칭되어 체압 분포 데이터 중 하나로 수집될 수 있다.
임의의 압력센싱점은 이웃하는 타 압력센싱점과 일정 간격(예를 들어, 30mm)을 가지도록 배치될 수 있다.
센싱부(110)는 측정환경에 따라 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 침대 사이즈에 상응하는 면적과 크기를 가질 수 있다. 또한, 사용자 체형을 고려하여 가로와 세로 비율이 예를 들어 1:3 이 되게 할 수 있다.
획득한 체압 분포 데이터는 사전 설정된 범위(예컨대, 0 ~ 255)로 정규화 과정을 거칠 수 있고, 이미지 형태로 처리될 수 있다.
전처리부(120)는 센싱부(110)에서 획득한 체압 분포 데이터에 대해 문턱값 및 잡음 제거를 수행한다. 체압 분포 데이터를 획득하는 과정에서 주변 환경의 영향으로 인해 미소한 압력값이 획득될 수 있으며, 이는 문턱값을 통해 제거할 수 있다. 또한, 체압 분포 데이터 이외의 잡음 신호는 소정의 잡음 제거 필터(예컨대, wavelet shrinkage denoising filter)를 적용하여 제거될 수 있다.
데이터 분류부(130)는 전처리부(120)를 거친 체압 분포 데이터에 대해 사용자가 취한 자세와 연관하여 분류한다. 예를 들어, 사용자가 서있는 상태에서 발바닥에 대한 체압 분포 데이터, 사용자가 바로 누운 상태에서의 체압 분포 데이터, 사용자가 옆으로 누운 상태에서의 체압 분포 데이터 등으로 분류할 수 있다.
데이터 처리부(140)는 특징 검출부(142)와 학습 모델(144)로 구성된다.
매트릭스 형태의 압력 센서를 이용하여 체압 분포 데이터를 측정하게 되면, 동일한 신체 영역이 매트릭스의 동일한 센서에서 측정되기가 어렵다. 따라서, 도 4에 도시된 것과 같이 특징 검출부(142)는 분류된 체압 분포 데이터에 대해 신호 분석 기술을 적용하여 신체 부위별 특징을 검출한다. 신체 부위별 특징 검출 시 사람 신체의 구조적인 특징을 이용하여 머리, 몸통, 팔, 다리로 구분하고, 각 영역별 체압 분포 데이터를 검출하고 분류할 수 있다. 도 3을 참조하면, 센싱부(20)에 의해 체압 분포 데이터가 사람의 체형을 따라 획득된 경우, 머리(A1), 몸통(A2), 팔(A3R, A3L), 다리(A4R, A4L) 영역으로 분류될 수 있다.
그리고 머리, 몸통, 팔, 다리 등의 영역별 체압 분포 데이터에 초기 가중치를 할당하고 딥러닝 방식의 학습 모델(144)을 이용하여 학습한다. 분류된 체압 분포 데이터를 이용하여 사용자의 체중을 측정할 수 있다. 이처럼 데이터 처리부(140)에 의해 처리된 데이터는 별도의 데이터베이스에 저장 관리될 수 있다.
디스플레이부(150)는 데이터 처리부(140)에 의해 처리된 체압 분포 데이터에 대해 센싱부(110)에 대응되는 직사각형 공간 내에 시각적으로 표현함으로써 사용자가 직관적으로 본인 체형 및 체압 분포를 모니터링할 수 있게 한다.
본 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치(100)에서는 사용자가 누운 자세에서 체압 분포 데이터를 획득할 수 있다. 이 경우 누운 자세에서 사람 신체는 그 입체적 형상으로 인해 배면이 침대의 매트리스에 완전 밀착하지는 못한다. 따라서, 누운 자세에서 신체의 외곽선 부근에서는 매트리스로부터 이격되어 있어 압력 센서를 이용한 압력값 측정이 어렵다. 이로 인해 사용자의 체형을 정확히 파악하기는 어려운 한계가 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 사용자 정보 획득 장치(100)는 보다 정확한 사용자 체형 파악을 위해 명령 출력부(160), 체형 분석부(170), 보정부(180)를 더 포함할 수 있다.
명령 출력부(160)는 침대에 있는 사용자에게 지정된 자세를 취하도록 하는 명령을 출력한다. 명령 출력부(160)는 음성 명령을 출력하는 스피커를 포함할 수 이다. 또는 디스플레이부(150)를 통해 시각적으로 명령을 출력할 수도 있다.
출력 명령에는 사용자에게 최소 2개의 자세를 취하게 하는 명령이 포함될 수 있다.
도 6을 참조하면, 바로 누운 자세(제1 자세)를 취하고, 이어서 옆으로 기대어 누운 자세(제2 자세)를 취하게 할 수 있다. 이 경우 사용자는 동일한 무게를 가지고 있지만, 취하고 있는 자세에 따라 체압 분포가 달라지게 된다.
도 7을 참조하면, 사용자에게 바로 누운 자세 혹은 엎드린 자세에서 옆으로 1바퀴 돌게 할 수도 있다. 도 7을 참조하면, 엎드린 자세(a) -> 우측으로 기대 누운 자세(b) -> 바로 누운 자세(c) -> 좌측으로 기대 누운 자세(d)가 연속적으로 이어질 수 있다.
이러한 연속적인 자세를 통해 센싱부(110)는 B1, B2, B3, B4와 같이 연속된 체압 분포 데이터를 획득할 수 있다.
체형 분석부(170)는 명령 출력부(160)에 의해 사용자가 지정된 자세를 취하는 경우 획득된 체압 분포 데이터를 이용하여 사용자의 체형을 분석한다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제1 자세(바로 누운 자세)의 체압 분포 데이터와, 제2 자세(옆으로 기대 누운 자세)의 체압 분포 데이터를 조합하여 사용자 체형 파악이 가능하다. 이 경우 사용자 체형에 대한 일부 전개도를 획득할 수 있다.
또는 도 7에 도시된 것과 같이, 엎드린 자세(a) -> 우측으로 기대 누운 자세(b) -> 바로 누운 자세(c) -> 좌측으로 기대 누운 자세(d)가 연속될 경우 B1, B2, B3, B4로 이어지는 연속된 체압 분포 데이터를 획득하고, 이를 조합함으로써 사용자 체형에 대한 전체 전개도(B)를 획득할 수도 있다.
체압 분포 데이터들로부터 사용자 체형에 대한 전개도를 획득하였는 바, 이를 조합함으로써 사용자 체형에 대해 입체적인 3D 형상 정보를 산출해 낼 수 있다.
각 자세에서 획득된 체압 분포 데이터는 데이터 처리부(140)에서 특징 검출부(142)와 학습 모델(144)에 의해 신체 부위별 데이터로 구분 처리될 수 있다.
이 경우 체형 분석부(170)에서는 복수의 체압 분포 데이터에 대해 동일한 신체 부위로 구분 처리된 신체 부위별 데이터가 서로 매칭되게 조합함으로써, 사용자 체형을 입체적으로 파악할 수 있다.
보정부(180)는 제1 자세의 체압 분포 데이터와 제2 자세의 체압 분포 데이터 등 각 자세에서의 체압 분포 데이터를 조합함으로써 사용자의 체중을 보정할 수 있다. 이는 특정 자세에서 센싱부(110)를 통해 획득한 압력값의 총합이 사용자의 체중과 일대일로 매칭하지 않기 때문이며, 대표적인 둘 이상의 자세에서 획득한 압력값의 총합을 서로 비교하고 캘리브레이션을 수행함으로써 사용자의 체중 정보를 보다 정확히 보정할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 정보 획득 방법의 각 단계들이 도시되어 있다.
센싱부(110)가 활성화된 상태에서 사용자는 침대 위에 올라오면 사용자 체중에 의한 압력값의 변화를 통해 사용자 진입을 감지한다(단계 S200). 이 경우 변화된 압력값이 지정된 시간 이상 유지된 경우에 한해 사용자가 진입한 것으로 감지할 수 있다. 변화된 압력값이 지정된 시간 동안 유지되지 않고 다시 초기 값으로 돌아갈 경우에는 사용자가 잠시 머무르다 떠난 것으로 보고, 후속 단계들로 진행하지 않을 수 있다.
사용자 진입이 감지된 경우, 명령 출력부(160)는 지정된 방식(음성 명령, 시각 명령 등)으로 사용자에게 특정 자세를 취하도록 하는 사용자 명령을 출력할 수 있다(단계 S205).
사용자가 제1 자세(예. 바로 누운 자세)를 취한 경우, 센싱부(110)는 제1 자세의 체압 분포 데이터를 획득한다(단계 S210).
그리고 다음 사용자 명령에 따라 사용자가 제2 자세(예. 옆으로 기대 누운 자세)를 취한 경우, 센싱부(110)는 제2 자세의 체압 분포 데이터를 획득한다(단계 S215).
제1 자세의 체압 분포 데이터, 제2 자세의 체압 분포 데이터는 전처리부(120), 데이터 분류부(130)를 거쳐 데이터 처리부(140)에서 신체부위별 특징 검출 및 학습 모델에서의 학습을 통해 대표적인 신체 부위(머리, 몸통, 팔 다리)로 구분될 수 있다.
체형 분석부(170)는 제1 자세의 체압 분포 데이터와 제2 자세의 체압 분포 데이터를 조합하여 사용자 체형을 파악할 수 있다(단계 S220). 이 경우 각 자세에서의 구분된 신체 부위 중 동일한 신체 부위를 서로 매칭시킴으로써 두 데이터 간에 연관된 부분을 서로 연결하여 사용자의 입체적 형상을 파악할 수 있다.
보정부(180)는 파악된 사용자 체형 정보와, 제1 자세의 체압 분포 데이터, 제2 자세의 체압 분포 데이터를 각 신체 부위별로 구분하여 매칭시키고 조합함으로써 사용자 체중을 캘리브레이션하여 보다 정확하게 보정할 수 있다(단계 S225).
사용자 명령이 1회 회전인 경우, 도 7에 도시된 것과 같이 연속된 자세 변화에 따른 연속적으로 변화되는 체압 분포 데이터(B1 -> B2 -> B3 -> B4)를 획득할 수 있으며, 이들을 조합하여 사용자 체형에 대한 전개도(B)를 획득할 수 있다. 이 전개도(B)에 기초하여 사용자의 입체적인 3D 형상을 추정해 낼 수도 있다.
추정된 사용자 체형, 사용자 체중 등의 사용자 정보는 디스플레이부(150)를 통해 출력되거나 통신부(미도시)를 통해 사용자 단말로 전송될 수 있다. 또는 별도의 데이터베이스에 저장되어 누적 관리함으로써, 사용자의 일별, 주별, 월별, 년별 체형, 체중 변화에 대한 모니터링이 가능하게 할 수도 있다.
전술한 사용자 정보 획득 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 사용자 정보 획득 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 사용자 정보 획득 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 침대
10: 침대 프레임
20: 센서층 30: 매트리스
100: 사용자 정보 획득 장치 110: 센싱부
120: 전처리부 130: 데이터 분류부
140: 데이터 처리부 150: 디스플레이부
160: 명령 출력부 170: 체형 분석부
180: 보정부
20: 센서층 30: 매트리스
100: 사용자 정보 획득 장치 110: 센싱부
120: 전처리부 130: 데이터 분류부
140: 데이터 처리부 150: 디스플레이부
160: 명령 출력부 170: 체형 분석부
180: 보정부
Claims (6)
- 침대에 설치되는 매트릭스 타입의 압력센서를 포함하고, 상기 압력센서에서 측정한 복수 지점에서의 압력값들을 체압 분포 데이터로 생성하는 센싱부;
상기 체압 분포 데이터를 자세별로 분류하는 데이터 분류부;
상기 체압 분포 데이터를 신체 부위별로 특징 검출하고, 학습 모델을 통해 구분하여 사용자 체중을 추정하는 데이터 처리부; 및
상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센싱부에서 사용자 진입을 감지한 경우, 사용자에게 지정된 자세를 취하도록 사용자 명령을 출력하는 명령 출력부;
상기 사용자 명령에 따른 복수의 사용자 자세에서 상기 센싱부를 통해 생성된 복수의 체압 분포 데이터를 조합하여 입체적인 사용자 체형을 분석하는 체형 분석부; 및
상기 사용자 체형에 기초하여 상기 사용자 체중을 캘리브레이션하는 보정부를 더 포함하는 사용자 정보 획득 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 사용자 자세에는 바로 누운 제1 자세, 옆으로 기대 누운 제2 자세가 포함되는 것을 특징으로 하는 사용자 정보 획득 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 사용자 명령은 상기 사용자를 1회 옆으로 회전시키는 명령이고,
상기 사용자의 1회 회전에 의해 엎드린 제1 자세, 우측으로 기대 누운 제2 자세, 바로 누운 제3 자세, 좌측으로 기대 누운 제4 자세로 이어지는 연속된 체압 분포 데이터를 통해 상기 사용자 체형에 대한 전개도를 획득하고,
상기 체형 분석부가 상기 전개도에 기초하여 입체적인 상기 사용자 체형을 추정하는 것을 특징으로 하는 사용자 정보 획득 장치.
- 침대에 설치되는 사용자 정보 획득 장치에서 수행되는 사용자 정보 획득 방법에 있어서,
센싱부에서 사용자 진입을 감지하는 단계;
사용자 진입 시 명령 출력부에서 지정된 자세를 취하게 하는 사용자 명령을 출력하는 단계;
상기 사용자 명령에 따른 복수의 사용자 자세에 의한 복수의 체압 분포 데이터를 획득하는 단계;
데이터 처리부에서 상기 복수의 체압 분포 데이터에 대해 신체 부위별 특징을 검출하고 학습 모델을 통해 신체 부위별 데이터로 구분 처리하고, 사용자 체중을 추정하는 단계;
체형 분석부에서 상기 복수의 체압 분포 데이터에 대해 동일한 신체 부위로 구분 처리된 상기 신체 부위별 데이터가 매칭되게 조합하여 사용자 체형을 파악하는 단계; 및
상기 사용자 체형에 기초하여 사용자 체중을 보정하는 단계를 포함하는 사용자 정보 획득 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 사용자 명령은 상기 사용자를 1회 옆으로 회전시키는 명령이고,
상기 사용자의 1회 회전에 의해 엎드린 제1 자세, 우측으로 기대 누운 제2 자세, 바로 누운 제3 자세, 좌측으로 기대 누운 제4 자세로 이어지는 연속된 체압 분포 데이터를 통해 상기 사용자 체형에 대한 전개도를 획득하고,
상기 체형 분석부가 상기 전개도에 기초하여 입체적인 상기 사용자 체형을 추정하는 것을 특징으로 하는 사용자 정보 획득 방법.
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