KR20240044228A - 온열치료기의 인체 인식 방법 - Google Patents

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Abstract

사용자의 신체와 접촉되어 가압하는 도자부, 도자부를 이동시키는 이송부, 도자부에 부착되어, 도자부의 위치 변화를 측정하는 센서부, 및 센서부에서 측정된 위치 변화에 기초하여 사용자의 척추 형상을 인식하는 제어부를 포함하는 온열치료기의 인체 인식 방법에 관한 것으로서, 제어부가, 센서부를 통해 기 설정된 주기로 도자부의 위치 변화에 따른 가속도 데이터를 측정하는 단계, 제어부가, 측정된 가속도 데이터에 기반하여 수직 방향에 대한 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계, 제어부가, 도자부에 설정된 수평 방향에 대한 이동 속도에 기반하여 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계, 및 제어부가, 각 측정 시점별로 산출된 수직 방향에 대한 도자부의 위치 데이터와 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터에 기반하여 사용자의 척추 형상을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

온열치료기의 인체 인식 방법{METHOD FOR SCANNING HUMAN BODY OF THERMO-THERAPEUTIC DEVICE}
본 발명은 온열치료기의 인체 인식 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 척추라인을 따라 온열 마사지를 수행하는 온열치료기에서 사용자의 체형(척추 형상)을 인식하도록 하는 온열치료기의 인체 인식 방법에 관한 것이다.
오늘날 일반적으로 사용되고 있는 온열치료기는 사용자의 척추부위를 온열 및 원적외선 방사에 의한 치료효과를 극대화하기 위하여 침대형 온열치료기로 발전되었다.
침대형 온열치료기는 사용자의 척추부위에 대하여 온열 및 원적외선 등을 방사하는 온열도자와, 상기의 온열도자를 왕복 이동시키는 이송모터와, 상기의 온열도자가 왕복 운동하는 동안에 신체의 굴곡부위에 따라 약간씩 상하운동을 할 수 있도록 하기 위한 만곡레일과, 이러한 구성요소들을 전기적으로 제어하기 위한 제어수단을 포함하고 있다.
종래의 온열치료기는 정형적인 만곡레일을 채택함으로써 각자의 사용자들에게 적합한 온열치료기로서의 기능을 실현할 수 없다는 문제가 있었다. 침대형 온열치료기에 장착된 만곡레일은 일정한 형상 및 만곡도를 가지고 있는 반면에, 온열치료기를 사용하는 사용자는 상이한 신체조건을 가지고 있기 때문이다.
또한, 상이한 신체조건을 갖는 사용자의 척추부위에 대한 개별적인 신체정보가 온열치료기에 반영되지 않으므로 온열치료기의 활용도가 떨어진다는 문제도 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 신체조건이 상이한 사용자가 효과적으로 온열치료기를 사용할 수 있도록 다양한 연구가 진행되었다. 다만, 사용자의 신체조건을 측정하기 위하여 별도의 장치들을 사용해야 한다. 그리고 그 경우에도 온열치료기의 위에 누워있는 사용자의 척추만곡도를 정확하게 측정하기 곤란하며, 별도의 장치들을 보존하고 관리해야 하는 문제가 여전히 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공보 제10-2158201호(2012.01.04. 공고, 온열 치료기 및 그 제어 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 척추라인을 따라 온열 마사지를 수행하는 온열치료기에서 사용자의 체형(척추 형상)을 인식하도록 하는 온열치료기의 인체 인식 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법은 사용자의 신체와 접촉되어 가압하는 도자부; 상기 도자부를 이동시키는 이송부; 상기 도자부에 부착되어, 상기 도자부의 위치 변화를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에서 측정된 위치 변화에 기초하여 상기 사용자의 척추 형상을 인식하는 제어부를 포함하는 온열치료기의 인체 인식 방법에 관한 것으로서, 상기 제어부가, 상기 센서부를 통해 기 설정된 주기로 상기 도자부의 위치 변화에 따른 가속도 데이터를 측정하는 단계; 상기 제어부가, 상기 측정된 가속도 데이터에 기반하여 수직 방향에 대한 상기 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계; 상기 제어부가, 상기 도자부에 설정된 수평 방향에 대한 이동 속도에 기반하여 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계; 및 상기 제어부가, 각 측정 시점별로 산출된 상기 수직 방향에 대한 도자부의 위치 데이터와 상기 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터에 기반하여 사용자의 척추 형상을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 단계는, 상기 제어부가, 상기 측정된 가속도 데이터의 평균값을 산출하는 단계; 상기 제어부가, 상기 산출된 평균값에 대한 가속도 데이터의 편차를 각 측정 시점별로 산출하는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 가속도 데이터의 편차에 기반하여 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 각 측정 시점별로 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 가속도 데이터의 편차에 기반하여 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 특정 측정 시점까지 산출된 속도 데이터의 편차를 적분함으로써 상기 특정 측정 시점에서 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 인식하는 단계 이후에, 상기 제어부가, 상기 인식된 척추 형상에서 미추 영역을 검출하는 단계; 상기 제어부가, 상기 미추 영역에 대한 곡률을 산출하는 단계; 상기 제어부가, 상기 산출된 곡률이 기 설정된 기준 곡률 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 산출된 곡률이 상기 기준 곡률 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 인식된 척추 형상을 사용자의 체형으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부가, 상기 산출된 곡류이 기준 곡률 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 인식된 척추 형상에서 미추 영역이 검출되지 않는 경우, 상기 사용자의 척추 형상을 다시 인식하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치는, 사용자의 척추라인을 따라 온열 마사지를 수행하는 온열치료기에서 사용자의 체형(척추 형상)을 인식함으로써, 사용자의 체형에 맞는 적절한 마사지를 제공할 수 있다. 나아가, 하나의 온열치료기를 다양한 사람들이 이용하는 경우, 각각 다른 사용자들에게 각각 가장 적합한 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공할 수 있으므로, 맞춤형 온열치료기를 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치는, 초기에 일단 1회 내지 수회 동안에 걸쳐 사용자의 신체부위에 대한 스캔 작업을 실시하고, 그 이후에 사용자의 신체정보에 근거하여 온열치료를 행할 수 있으므로, 보다 효과적으로 온열찜질, 온열마사지, 온열지압 등을 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이송부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 도자부의 마사지 롤러부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 도자부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 센서부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 척추 형상을 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치가 인식된 척추 형상을 검증하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치를 개략적으로 나타낸 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 이송부를 설명하기 위한 예시도, 도 3은 도 1에 도시된 도자부의 마사지 롤러부를 설명하기 위한 예시도, 도 4는 도 1에 도시된 도자부를 설명하기 위한 예시도, 도 5는 도 1에 도시된 센서부를 설명하기 위한 예시도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 척추 형상을 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치(100)는, 이송부(110), 도자부(120), 센서부(130), 제어부(140) 및 전원부(150)를 포함할 수 있다.
이송부(110)는 마사지를 위한 도자부(120)가 설치된 마사지 플레이트(115)를 경추부터 요추 구간을 왕복 이동시킬 수 있다. 이송부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 도자부(120)가 설치된 마사지 플레이트(115)를 수평 방향으로 이송시킬 수 있다.
이러한 이송부(110)는 전기에너지를 공급받아 회전하는 이송모터(미도시), 이송모터(미도시)에 연결되어 있고 그의 회전에 따라 그 회전력을 전달하는 마사지 플레이트(115)가 구비될 수 있다. 마사지 플레이트(115)는 도자부(120)에 결합되고, 이송모터의 정회전 또는 역회전에 따라 도자부(120)를 전후 방향(즉, 한쪽 방향 또는 반대쪽 방향)으로 이송시키는데 사용될 수 있다. 마사지 플레이트(115)는 이송벨트와 이송체인과 이송로프 중에서 선택적으로 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 모터의 구동력을 이용해서 물체를 이송시키는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
도자부(120)는 사용자의 신체와 접촉되어 가압하는 구성으로, 마사지 플레이트(115)에 설치될 수 있다. 도자부(120)는 경추, 흉추 및 요추를 포함하는 척추를 가압하는 구성요소로서, 이송부(110)의 이동에 따라 신체를 가압할 수 있다. 이에, 도자부(120)는 경추에서 요추 방향으로 척추의 곡률을 따라 이동하면서 신체를 마사지 하는 것으로, 복수의 마사지 롤러부(125)로 구성될 수 있다.
마사지 롤러부(125)는 도 3에 도시된 바와 같이 축을 기준으로 제1 마사지 롤러(121) 및 제2 마사지 롤러(122)가 대응되도록 설치되고, 제1 마사지 롤러(121) 및 제2 마사지 롤러(122)의 양 끝단에 축을 중심으로 어긋나게 지지브라켓(123)이 설치될 수 있다. 지지브라켓(123)은 틸팅(Tilting) 가능한 구조로, 신체의 가압에 따라 제1 마사지 롤러(121) 및 제2 마사지 롤러(122)가 틸팅되도록 할 수 있다.
마사지 롤러부(125)를 포함하는 도자부(120)는 축을 기준으로 신체의 가압에 의해 틸팅되는 구조로 신체의 굴곡에 따라 각도가 변화될 수 있다.
이러한 도자부(120)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 도자부(120a) 및 제2 도자부(120b)를 포함할 수 있다. 제1 도자부(120a)는 경추부터 흉추 전까지 이동하여 가압할 수 있고, 제2 도자부(120b)는 흉추부터 요추까지 이동하여 가압할 수 있다. 이때, 제1 도자부(120a)는 하나의 마사지 롤러부(125)로 구성될 수 있고, 제2 도자부(120b)는 2개의 마사지 롤러부(125)로 구성될 수 있다.
또한, 도자부(120)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제3 도자부(130c)로 구현될 수 있다. 이 경우, 제3 도자부(130c)는 경추부터 요추까지 이동하여 가압할 수도 있고, 2개의 마시지 롤러부(125)로 구성될 수 있다.
센서부(130)는 도자부(120)에 부착되어, 도자부(120)의 위치 변화를 측정할 수 있다. 센서부(130)는 가속도 센서 등으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서부(130)는 도자부(120)의 시작 위치를 머리 방향 최상점에서 10mm 아래에서부터 측정할 수 있고, 마지막 위치를 다리 방향 최하점까지 이송시키면서 측정할 수 있다.
센서부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 도자부(120a) 및 제2 도자부(120b)의 지지브라켓(123)에 각각 부착될 수 있다. 이 경우, 제1 도자부(120a)에 부착된 제1 센서부(130a)는 하나의 마사지 롤러부(125)의 틸팅에 따라 경추부터 흉추 전까지의 위치 변화(또는 각도 변화)를 측정할 수 있고, 제2 도자부(120b)에 부착된 제2 센서부(130b)는 하나 이상의 마사지 롤러부(125)의 틸팅에 따라 흉추부터 요추까지의 위치 변화(또는 각도 변화)를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도자부(120)는 축을 기준으로 수동으로 틸팅되는 구조로 인체의 굴곡에 따라 각도가 변화되고, 변화되는 각도 또는 위치를 측정할 수 있는 센서부(130)가 있어서 도자부(120)의 위치 변화를 측정할 수 있다.
예를 들면, 사용자의 신체 하중이 무거울 경우에는 도자부(120)에 가해지는 압력이 커지므로, 도자부(120)가 받는 힘도 커지게 된다. 이에, 도자부(120)는 이동방향에 대해 수직 방향으로 틸팅되고, 센서부(130)는 기 설정된 기준 위치를 기준으로 틸팅되는 위치 변화(각도 변화)를 측정할 수 있다. 반면에 사용자의 신체 하중이 상대적으로 가벼울 경우에는 도자부(120)에 가해지는 상대적으로 압력이 작아지므로, 도자부(120)가 받는 힘도 적어지게 된다. 이에, 도자부(120)는 이동방향에 대해 수직 방향으로 틸팅되고, 센서부(130)는 기 설정된 기준 위치를 기준으로 틸팅되는 위치 변화(각도 변화)를 측정할 수 있다.
제어부(140)는 센서부(130)에서 측정된 위치 변화(각도 변화)에 기초하여 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 센서부(130)에 측정된 위치 변화(각도 변화)를 연결함으로써, 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 위치 변화(각도 변화)를 선으로 연결함으로써, 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다.
예를 들어, 도 6의 (a)와 같이 사용자가 온열치료기의 위에 누워서 도자부(120)를 이동시켜 자신의 등 부위를 한 번 지나도록 하여 스캔하면, 제어부(140)는 센서부(130)로부터 (b)와 같은 신체 굴곡에 따라서 각도의 변화를 수신할 수 있고, 이를 통해 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 센서부(130)에서 측정된 위치 변화(각도 변화)를 선으로 연결함으로써, 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다.
이러한 제어부(140)는 온열치료기의 각종 부품들이 작동하는 시기와 범위 및 시간 등을 통제하고, 미리 프로그램되어 입력된 정보에 따라 각종 부품들을 작동시키거나 작동을 멈추게 한다. 본 실시예에서 제어부(140)는 단일 또는 다수의 PCB 상에 장착된 단일 또는 다수의 제어 칩 또는 제어 소자일 수 있다.
전원부(150)는 온열치료기의 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 것으로서 제어부(140)와 연결되며 상용 전원의 공급을 제어할 수 있는 전원스위치(미도시)가 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 도 7 및 8을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치의 제어부(140)가 센서부(130)를 통해 측정된 데이터를 처리하여 사용자의 척추 형상을 인식하는 과정을 살펴보도록 한다.
먼저, 제어부(140)는 이송부(110)를 통해 시작 위치로부터 마지막 위치까지 도자부(120)를 이동시키는 과정에서, 도자부(120)의 위치 변화에 따른 가속도 데이터를 센서부(130)를 통해 기 설정된 주기로 측정하고, 측정된 가속도 데이터를 저장할 수 있다(S701). 즉, 제어부(140)는 도자부(120)가 이동하는 과정에서 도자부(120)에 발생하는 가속도를 측정하여 저장할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 측정된 가속도 데이터를 측정된 시간 순서에 따라 순차적으로 저장할 수 있다.
이어서, 제어부(140)는 도자부(120)를 1회 이동시키는 과정(시작 위치로부터 마지막 위치까지 도자부(120)를 한번 이동시키는 과정)에서 발생된 모든 가속도 데이터를 로드할 수 있다(S703). 제어부(140)는 도자부(120)가 마지막 위치에 도달한 것에 응답하여 도자부(120)의 이동 과정에서 발생되어 저장된 가속도 데이터를 로드할 수 있다. 한편, 일반적으로 사용자가 누워있는 경우, 척추의 굴곡은 지면의 수직 방향에 대해 발생하므로, 센서부(130)를 통해 측정된 3축에 대한 가속도 데이터 중 지면의 수직 방향에 대한 가속도 데이터만이 사용자의 척추 형상을 인식하기 위해 요구된다. 따라서, 제어부(140)는 센서부(130)를 통해 측정된 3축 가속도 데이터 중 지면의 수직 방향에 대한 가속도 데이터(예를 들어, z축에 대한 가속도 데이터)만을 추출하여 로드할 수 있다.
이어서, 제어부(140)는 로드된 가속도 데이터를 측정 순서에 따라 정렬할 수 있다(S705). 즉, 제어부(140)는 가속도 데이터가 측정된 시간 순서에 따라 가속도 데이터를 정렬할 수 있다. 도 8a는 센서부(130)를 통해 측정된 가속도 데이터를 정렬한 결과에 대한 일 실시예를 도시하고 있다.
이어서, 제어부(140)는 가속도 데이터를 필터링할 수 있다(S707). 즉, 제어부(140)는 가속도 데이터를 필터링함으로써 가속도 데이터에 포함된 이상치(outlier)를 제거할 수 있다. 가속도 데이터를 필터링하기 위해 주지된 다양한 필터링 기법이 적용될 수 있으며, 그 구체적인 방법은 생략하도록 한다. 도 8b는 가속도 데이터를 필터링한 결과에 대한 일 실시예를 도시하고 있다.
이어서, 제어부(140)는 필터링된 가속도 데이터의 평균값을 산출하고(S709), 가속도 데이터의 평균값에 대한 가속도 데이터의 편차를 각 측정 시점별로 산출할 수 있다(S711). 즉, 제어부(140)는 가속도 데이터의 평균값에 대한 가속도 데이터의 편차를 각 측정 시점별로 계산함으로써 가속도 데이터를 표준화할 수 있다. 도 8c는 가속도 데이터를 표준화한 결과에 대한 일 실시예를 도시하고 있다.
이어서, 제어부(140)는 가속도 데이터의 편차에 기반하여 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출할 수 있다(S713). 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 해당 시점까지 산출된 속도 데이터의 편차를 적분함으로써 해당 시점에서 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터를 산출할 수 있다. 센서부(130)를 통해 측정되는 가속도 데이터는 단위 시간당 도자부(120)의 속도 변화량을 의미하므로, 척추 형상(즉, 도자부(120)의 위치 변화)을 산출하기 위해서는 가속도 데이터를 적분할 필요가 있다. 따라서, 제어부(140)는 도자부(120)의 가속도에 대한 정보를 도자부(120)의 위치에 대한 정보로 변환하기 위해 가속도 데이터의 편차를 적분할 수 있다. 여기서, 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터는 도자부(120)가 척추의 수직 중심으로부터 떨어진 거리에 대한 정보를 포함하는 데이터를 의미할 수 있다. 도 8d는 가속도 데이터의 편차에 대한 적분값을 각 측정 시점별로 산출한 결과에 대한 일 실시예를 도시하고 있다.
이어서, 제어부(140)는 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 이동 속도에 기반하여 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출할 수 있다(S715). 제어부(140)는 사용자에 의해 미리 설정된 설정 속도로 도자부(120)를 이동시킬 수 있으며, 설정 속도를 고려하여 센서부(130)가 도자부(120)의 가속도를 측정하는 시점에서 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 설정 속도와 측정 경과 시간(즉, 도자부(120)의 이동 시간)을 곱하여 도자부(120)의 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터는 시작 위치로부터 지면의 수평 방향(즉, 신체의 길이 방향)으로 도자부(120)가 이동한 거리에 대한 정보를 포함하는 데이터를 의미할 수 있다. 도 8g는 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터의 일 실시예이다.
이어서, 제어부(140)는 각 측정 시점별로 산출된 도자부(120)의 위치 데이터를 보정 및 표준화할 수 있다(S717). 가속도 데이터를 이용하여 도자부(120)의 위치를 추정하는 경우 누적 오차가 발생할 수 있으며, 시작 위치(머리 영역 중 높이가 가장 낮은 지점)와 마지막 위치(미추 영역 중 높이가 가장 낮은 지점)를 일치시킴으로써 이러한 오차를 상당 부분 보정할 수 있다. 제어부(140)는 시작 위치와 마지막 위치가 일치하도록 각 측정 시점별로 산출된 도자부(120)의 위치 데이터를 보정할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 각 측정 시점별로 산출된 도자부(120)의 위치 데이터를 표준화하여 적합한 단위 또는 형태로 변환할 수 있다. 도 8e는 도자부(120)의 위치 데이터를 보정한 결과에 대한 일 실시예이고, 도 8f는 도자부(120)의 위치 데이터를 표준화한 결과에 대한 일 실시예이다.
이어서, 제어부(140)는 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터와 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치 데이터에 기반하여 사용자의 척추 형상을 인식할 수 있다(S719). 제어부(140)는 각 측정 시점별 도자부(120)의 위치를 서로 잇는 곡선을 통해 사용자의 척추 형상을 간접적으로 추정할 수 있다. 제어부(140)는 척추 형상을 나타내는 데이터로서 이용하기 위해 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치와 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치를 매칭하여 저장할 수 있다. 도 8e는 지면의 수직 방향에 대한 도자부(120)의 위치를 y축에, 지면의 수평 방향에 대한 도자부(120)의 위치를 x축에 표시한 결과에 대한 일 실시예를 도시하고 있다. 도 8e에 도시된 바와 같이, 각 측정 시점별 도자부(120)의 위치를 서로 잇는 곡선이 사람의 척추 형상과 유사함을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치가 인식된 척추 형상을 검증하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 9를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 장치가 인식된 척추 형상을 검증하는 과정을 설명하도록 한다.
먼저, 제어부(140)는 인식된 척추 형상(즉, 도 7을 통해 인식된 척추 형상)에서 미추 영역(척추의 끝 부분)을 검출할 수 있다(S901). 제어부(140)는 인식된 척추 형상에서 기울기가 감소하다가 다시 상승하는 영역인 동시에 기울기 변화량이 소정의 크기 이상인 영역을 미추 영역으로 검출할 수 있다.
이어서, 제어부(140)는 미추 영역에 대한 곡률을 산출할 수 있다(S903). 즉, 제어부(140)는 인식된 척추 형상 중 미추 영역에 대한 곡선의 구부러진 정도를 산출할 수 있다.
이어서, 제어부(140)는 산출된 곡률이 기 설정된 기준 곡률 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S905). 정상적인 체형을 갖는 사용자의 경우 미추 영역에 대한 곡률이 기준 곡률 이상일 수 있다. 즉, 제어부(140)는 미추에 대한 곡률을 기준 곡률과 비교함으로써 척추 형상이 올바르게 인식되었는지 여부를 판단할 수 있다.
산출된 곡률이 기준 곡률 이상인 것으로 판단되는 경우, 제어부(140)는 앞서 인식된 척추 형상을 사용자의 체형으로 설정할 수 있다(S907). 즉, 이 경우 제어부(140)는 척추 형상이 제대로 인식된 것으로 판단하고, 인식된 척추 형상에 따라 온열치료기의 각종 부품들이 작동하는 시기와 범위 및 시간 등을 통제할 수 있다.
반면, 산출된 곡률이 기준 곡률 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우 또는 척추 형상에서 미추 영역이 검출되지 않는 경우, 제어부(140)는 척추 형상을 인식하는 과정을 반복한 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인지 판단할 수 있다(S909).
척추 형상을 인식하는 과정을 반복한 횟수가 기준 횟수 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 제어부(140)는 척추 형상을 인식하는 과정을 다시 수행할 수 있다(S911). 즉, 이 경우 제어부(140)는 척추 형상이 제대로 인식되지 않은 것으로 판단하고, 전술한 도 7에 도시된 척추 형상을 인식하는 과정을 다시 수행할 수 있다.
반면, 척추 형상을 인식하는 과정을 반복한 횟수가 기준 횟수 이상인 것으로 판단되는 경우, 제어부(140)는 기 설정된 표준 체형을 사용자의 체형으로 설정할 수 있다(S913). 즉 제어부(140)는 척추 형상에 대한 인식을 실패한 것으로 판단하고, 기 설정된 표준 체형에 따라 온열치료기의 각종 부품들이 작동하는 시기와 범위 및 시간 등을 통제할 수 있다.
전술한 실시예에서는, 제어부(140)가 척추 형상의 인식이 제대로 수행되었는지 여부를 판단하기 위해 미추 영역의 곡률만을 이용하는 것으로 기재하였으나, 미추 영역과 함께, 경추 및 요추의 곡률을 이용하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법은, 사용자의 척추라인을 따라 온열 마사지를 수행하는 온열치료기에서 사용자의 체형(척추 형상)을 인식함으로써, 사용자의 체형에 맞는 적절한 마사지를 제공할 수 있다. 나아가, 하나의 온열치료기를 다양한 사람들이 이용하는 경우, 각각 다른 사용자들에게 각각 가장 적합한 온열찜질 및 온열마사지 효과를 제공할 수 있으므로, 맞춤형 온열치료기를 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온열치료기의 인체 인식 방법은, 초기에 일단 1회 내지 수회 동안에 걸쳐 사용자의 신체부위에 대한 스캔 작업을 실시하고, 그 이후에 사용자의 신체정보에 근거하여 온열치료를 행할 수 있으므로, 보다 효과적으로 온열찜질, 온열마사지, 온열지압 등을 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 인체 인식 장치
110 : 이송부
115 : 마사지 플레이트
120 : 도자부
130 : 센서부
140 : 제어부
150 : 전원부

Claims (5)

  1. 사용자의 신체와 접촉되어 가압하는 도자부; 상기 도자부를 이동시키는 이송부; 상기 도자부에 부착되어, 상기 도자부의 위치 변화를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에서 측정된 위치 변화에 기초하여 상기 사용자의 척추 형상을 인식하는 제어부;를 포함하는 온열치료기의 인체 인식 방법에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 센서부를 통해 기 설정된 주기로 상기 도자부의 위치 변화에 따른 가속도 데이터를 측정하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 측정된 가속도 데이터에 기반하여 수직 방향에 대한 상기 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 도자부에 설정된 수평 방향에 대한 이동 속도에 기반하여 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터를 각 측정 시점별로 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가, 각 측정 시점별로 산출된 상기 수직 방향에 대한 도자부의 위치 데이터와 상기 수평 방향에 대한 도자부의 위치 데이터에 기반하여 사용자의 척추 형상을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기의 인체 인식 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 단계는,
    상기 제어부가, 상기 측정된 가속도 데이터의 평균값을 산출하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 산출된 평균값에 대한 가속도 데이터의 편차를 각 측정 시점별로 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 가속도 데이터의 편차에 기반하여 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 각 측정 시점별로 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기의 인체 인식 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가속도 데이터의 편차에 기반하여 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    특정 측정 시점까지 산출된 속도 데이터의 편차를 적분함으로써 상기 특정 측정 시점에서 수직 방향에 대한 도자부의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 온열치료기의 인체 인식 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인식하는 단계 이후에,
    상기 제어부가, 상기 인식된 척추 형상에서 미추 영역을 검출하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 미추 영역에 대한 곡률을 산출하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 산출된 곡률이 기 설정된 기준 곡률 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 산출된 곡률이 상기 기준 곡률 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 인식된 척추 형상을 사용자의 체형으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기의 인체 인식 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 산출된 곡률이 기준 곡률 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 인식된 척추 형상에서 미추 영역이 검출되지 않는 경우, 상기 사용자의 척추 형상을 다시 인식하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온열치료기의 인체 인식 방법.
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