KR20220093581A - 사용자 정보 획득 장치 및 방법 - Google Patents

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; 상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부; 상기 체압 분포 데이터에 기초하여 사용자 체형을 분석하고, 외곽선을 검출하는 체형 분석부; 상기 압력센서의 하부에 설치되는 에어셀층의 각 에어셀에 대한 구동을 제어하는 에어셀 제어부; 및 상기 에어셀의 구동 이후 상기 센싱부에서 생성된 보정 체압 분포 데이터를 조합하여 상기 사용자 체형 및 상기 사용자 체중 중 적어도 하나를 보정하는 보정부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치가 제공된다.

Description

사용자 정보 획득 장치 및 방법{User information acquisition apparatus and method}

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.

한국등록특허 제10-0478737호 (2005.03.16. 등록) - 체중측정이 가능한 의료용 침대

본 발명은 별도의 체중계를 이용하지 않고서도 사용자가 침구류에 누운 상태에서 체중을 포함한 사용자에 대한 각종 정보를 보다 정밀하게 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; 상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부; 상기 체압 분포 데이터에 기초하여 사용자 체형을 분석하고, 외곽선을 검출하는 체형 분석부; 상기 압력센서의 하부에 설치되는 에어셀층의 각 에어셀에 대한 구동을 제어하는 에어셀 제어부; 및 상기 에어셀의 구동 이후 상기 센싱부에서 생성된 보정 체압 분포 데이터를 조합하여 상기 사용자 체형 및 상기 사용자 체중 중 적어도 하나를 보정하는 보정부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치가 제공된다.

상기 에어셀층은 매트릭스 타입의 복수의 에어셀을 포함하며, 상기 복수의 에어셀 중 임의의 하나 상에 복수의 압력센싱점이 배치될 수 있다.

상기 에어셀 구동부는 상기 에어셀의 구동 이전에 측정된 체압 분포 데이터인 러프 체압 분포 데이터의 외곽선에 걸친 에어셀에 대해 에어를 주입하고, 상기 상기 외곽선에 걸친 에어셀에 에어가 주입되면 상기 에어셀의 상부에 적층된 복수의 압력센싱점이 상승하고 사용자의 신체와의 간격이 감소하여 밀착됨으로써 압력값이 변화하여 상기 외곽선을 정밀 보정한 미세 외곽 체압 분포 데이터가 상기 보정 체압 분포 데이터로 생성될 수 있다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 침대에 설치되는 사용자 정보 획득 장치에서 수행되는 사용자 정보 획득 방법에 있어서, 센싱부에서 사용자 진입을 감지하는 단계; 사용자에 대한 러프 체압 분포 데이터를 획득하는 단계; 체형 분석부가 상기 러프 체압 분포 데이터에서 추정된 사용자 체형에서 외곽선을 검출하는 단계; 에어셀 제어부가 상기 외곽선에 걸친 에어셀을 구동시켜 상기 센싱부의 압력센싱점이 상기 사용자의 신체에 밀착되게 하는 단계; 밀착에 의해 상기 센싱부에서 상기 사용자에 대한 미세 외곽 체압 분포 데이터를 획득하는 단계; 보정부에서 상기 러프 체압 분포 데이터와 상기 미세 외곽 체압 분포 데이터를 조합하여 상기 사용자 체형을 보정하는 단계; 및 데이터 처리부에서 신체 부위별 특징을 검출하고 학습 모델을 통해 신체 부위별 데이터로 구분 처리하고, 사용자 체중을 추정하는 단계를 포함하는 사용자 정보 획득 방법이 제공된다.

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 보다 정밀하게 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 정보의 정밀 획득 모습의 실시예들을 나타낸 도면.

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 정보의 정밀 획득 모습의 실시예들을 나타낸 도면이다.

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)과 에어셀층(50)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.

에어셀층(50)은 매트릭스 타입으로 배열된 복수의 에어셀로 구성된다. 복수의 에어셀 각각은 개별적으로 에어 주입/배출이 조절될 수 있다. 에어 주입/배출을 위한 에어펌프(미도시)가 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 침대(1)에는 에어셀층(50) 상부에 센서층(20)이 적층된 구조를 가진다.

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 체형 분석부(160), 에어셀 제어부(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 체형 분석부(160), 에어셀 제어부(170), 보정부(180)를 더 포함할 수 있다.

체형 분석부(160)는 데이터 처리부(140)에서의 처리된 체압 분포 데이터에 기초하여 획득한 사용자 체형 정보를 분석한다.

사용자 체형 정보의 경우, 외곽선에 해당되는 부분에서는 입체적인 신체 특성 상 압력센싱점에 정확한 압력이 가해지지 않은 상태이다.

따라서, 현재 획득된 사용자 체형 정보의 경우 그 외곽선이 불분명한 상태인 것으로 볼 수 있다.

보다 정확한 체형 외곽선을 획득하기 위해, 현재 외곽선으로 분석된 경계(에지)에 걸친 에어셀들을 식별하고, 에어셀 제어부(170)를 이용하여 경계에 위치하는 에어셀들에 대해 에어를 주입하여 부풀어 오르게 함으로써 그 상부에 적층된 압력센싱점들이 상승하여 사용자의 신체 부위에 밀착되게 할 수 있다.

에어셀 제어부(170)는 에어펌프에서 복수의 에어셀로 이어지는 에어라인에 설치된 다수의 밸브의 개폐를 제어함으로써 경계에 해당하는 에어셀들에 한해 에어가 주입되게 할 수 있다.

외곽선에 걸친 에어셀들이 구동되면, 센싱부(110)는 높이가 상승한 압력센싱점들을 통한 압력값 변화를 측정하여 보정 체압 분포 데이터, 즉 보다 정밀한 미세 외곽 체압 분포 데이터를 획득할 수 있다.

도 6을 참조하면, 사용자가 누운 상태에서 두부에서 족부를 향해 바라보는 방향(도 3의 View V)의 모습이 도시되어 있다.

(a)를 참조하면, 에어셀층(50)은 복수의 에어셀(c1~c8)로 이루어져 있고, 그 상부에는 다수의 압력센싱점이 배열된 센서층(20)이 적층되어 있다.

이 경우, 구에 가까운 형상을 가지는 머리 영역(P1)과, 몸통 혹은 팔 영역의 가장자리(P2, P3)에는 입체적 특징으로 인해 외곽선에 해당하는 부분이 센서층(20)에 완전 밀착되지 못하게 된다.

따라서, 에어셀이 구동되지 않은 상태에서 획득된 체압 분포 데이터(러프 체압 분포 데이터)에 따른 체형의 외곽선에 해당되는 부분에 위치하는 에어셀을 개별 구동시킬 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 도 3의 X-X선에 따른 단면이 도시되어 있다. 이 경우 에어셀 제어부(170)는 X-X선에 해당하는 에어셀 라인(50x)의 에어셀들(cx1~cx8) 중에서 머리 영역의 외곽선에 해당하는 에어셀(cx4, cx5)에 대해 에어를 주입하여 그 상부에 적층된 압력센싱점이 상승함으로써 사용자의 머리와의 이격거리를 줄여줄 수 있다. 이격거리를 줄임으로써 해당 에어셀(cx4, cx5) 상에 적층된 압력센싱점들이 머리 영역에 밀착하게 되어 압력을 센싱하게 됨으로써, 머리 영역의 외곽선에 대해 보다 정밀하게 측정이 가능해질 수 있다.

도 6의 (c)를 참조하면, 도 3의 Y-Y선에 따른 단면이 도시되어 있다. 이 경우 에어셀 제어부(170)는 Y-Y선에 해당하는 에어셀 라인(50y)의 에어셀들(cy1~cy8) 중에서 어깨 부분의 외곽선에 해당하는 에어셀(cy2, cy7)에 대해 에어를 주입하여 그 상부에 적층된 압력센싱점이 상승함으로써 사용자의 어깨와의 이격거리를 줄여줄 수 있다. 이격거리를 줄임으로써 해당 에어셀(cy2, cy7) 상에 적층된 압력센싱점들이 어깨 부분에 밀착하게 되어 압력을 센싱하게 됨으로써, 어깨 부분의 외곽선에 대해 보다 정밀하게 측정이 가능해질 수 있다.

보정부(180)는 러프하게 측정한 러프 체압 분포 데이터를 기준으로 하고, 에어셀을 구동시켜 보다 정밀하게 측정한 미세 외곽 체압 분포 데이터를 조합함으로써 보다 정교한 사용자 체형 정보를 보정하고, 이에 따라 사용자의 체중을 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, 센싱부(110)는 사용자의 현 자세에 대한 체압 분포 데이터를 러프하게 획득할 수 있다(단계 S205). 이렇게 획득한 체압 분포 데이터를 러프 체압 분포 데이터라 한다.

체형 분석부(160)는 러프 체압 분포 데이터에서 외곽선을 검출한다(단계 S210).

검출된 외곽선은 신체의 입체적 특성으로 인해 침대면과 밀착하지 않은 경계에 해당하는 부분들은 반영되지 않은 상태이다.

따라서, 에어셀 제어부(170)는 외곽선에 걸친 에어셀(50)을 구동시킨다(단계 S215). 에어셀의 구동은 에어셀 내로 에어를 주입함으로써 에어셀의 상면이 상승하여 그 상부에 적층된 압력센싱점들이 상승함으로써 신체 부위와의 간격이 줄어들고 밀착하도록 한다.

구동된 에어셀(50)에 의해 변화가 감지된 압력센싱점들에서 측정한 압력값의 변화에 의해 미세 외곽 체압 분포 데이터를 획득할 수 있다(단계 S220).

보정부(180)에서는 단계 S205에서 획득한 러프 체압 분포 데이터와 단계 S220에서 획득한 미세 외곽 체압 분포 데이터를 조합함으로써, 사용자의 체형 정보를 보다 정밀하게 보정할 수 있다(단계 S225). 또한, 사용자의 보정된 체형 정보에 기초하여 사용자 체중 역시 보다 정확하게 보정할 수 있게 된다.

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
50: 에어셀층
100: 사용자 정보 획득 장치 110: 센싱부
120: 전처리부 130: 데이터 분류부
140: 데이터 처리부 150: 디스플레이부
160: 체형 분석부 170: 에어셀 제어부
180: 보정부

Claims (4)

1. 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;
   상기 사용자 체중을 체압 분포와 연계하여 화면 출력하는 디스플레이부;
   상기 체압 분포 데이터에 기초하여 사용자 체형을 분석하고, 외곽선을 검출하는 체형 분석부;
   상기 압력센서의 하부에 설치되는 에어셀층의 각 에어셀에 대한 구동을 제어하는 에어셀 제어부; 및
   상기 에어셀의 구동 이후 상기 센싱부에서 생성된 보정 체압 분포 데이터를 조합하여 상기 사용자 체형 및 상기 사용자 체중 중 적어도 하나를 보정하는 보정부를 포함하는 사용자 정보 획득 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어셀층은 매트릭스 타입의 복수의 에어셀을 포함하며,
   상기 복수의 에어셀 중 임의의 하나 상에 복수의 압력센싱점이 배치되는 것을 특징으로 하는 사용자 정보 획득 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어셀 구동부는 상기 에어셀의 구동 이전에 측정된 체압 분포 데이터인 러프 체압 분포 데이터의 외곽선에 걸친 에어셀에 대해 에어를 주입하고,
   상기 상기 외곽선에 걸친 에어셀에 에어가 주입되면 상기 에어셀의 상부에 적층된 복수의 압력센싱점이 상승하고 사용자의 신체와의 간격이 감소하여 밀착됨으로써 압력값이 변화하여 상기 외곽선을 정밀 보정한 미세 외곽 체압 분포 데이터가 상기 보정 체압 분포 데이터로 생성되는 것을 특징으로 하는 사용자 정보 획득 장치.
   
4. 침대에 설치되는 사용자 정보 획득 장치에서 수행되는 사용자 정보 획득 방법에 있어서,
   센싱부에서 사용자 진입을 감지하는 단계;
   사용자에 대한 러프 체압 분포 데이터를 획득하는 단계;
   체형 분석부가 상기 러프 체압 분포 데이터에서 추정된 사용자 체형에서 외곽선을 검출하는 단계;
   에어셀 제어부가 상기 외곽선에 걸친 에어셀을 구동시켜 상기 센싱부의 압력센싱점이 상기 사용자의 신체에 밀착되게 하는 단계;
   밀착에 의해 상기 센싱부에서 상기 사용자에 대한 미세 외곽 체압 분포 데이터를 획득하는 단계;
   보정부에서 상기 러프 체압 분포 데이터와 상기 미세 외곽 체압 분포 데이터를 조합하여 상기 사용자 체형을 보정하는 단계; 및
   데이터 처리부에서 신체 부위별 특징을 검출하고 학습 모델을 통해 신체 부위별 데이터로 구분 처리하고, 사용자 체중을 추정하는 단계를 포함하는 사용자 정보 획득 방법.
   

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