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KR102490501B1 - 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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KR102490501B1
KR102490501B1 KR1020220050912A KR20220050912A KR102490501B1 KR 102490501 B1 KR102490501 B1 KR 102490501B1 KR 1020220050912 A KR1020220050912 A KR 1020220050912A KR 20220050912 A KR20220050912 A KR 20220050912A KR 102490501 B1 KR102490501 B1 KR 102490501B1
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Abstract

본 발명은 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 장애인에게 적합한 트레이닝 영상과 해당 영상에서 검출되는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지를 동시에 장애인단말에 제공할 수 있는 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 장애인 재활지원 시스템은 장애인단말로부터 재활지원 서비스를 통해 전송받는 장애인정보와 신체데이터를 매칭시켜 저장 DB에 등록하는 데이터관리부, 상기 신체데이터에 기초하여, 상기 장애인정보에 대응되는 복수의 트레이닝 영상들 중 맞춤형 트레이닝 영상을 선정하는 콘텐츠관리부, 상기 맞춤형 트레이닝 영상 내에서 이용되는 보조운동기구를 검출하는 객체검출부 및 상기 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지에 상기 맞춤형 트레이닝 영상을 삽입한 재활솔루션 콘텐츠를 재활지원 서비스를 통해 상기 장애인단말에 제공하는 서비스제공부를 포함할 수 있다.

Description

장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법{DISABLED REHABILITATION SUPPORT SYSTEM AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 장애인에게 적합한 트레이닝 영상과 해당 영상에서 검출되는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지를 동시에 장애인단말에 제공할 수 있는 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
뇌병변 또는 척추 질환의 대부분은 마비 등의 후유증을 유발하는 경향을 가진다. 특히 신체 기능에서의 운동능력 저하 현상은 일상 생활의 동작에 있어 실질적인 어려움에 부딪히게 하는 주요 요소로서 환자 본인의 자신감을 떨어뜨리고, 사회 구성원으로서의 복귀에 장애가 되며 재활에 대한 의욕이나 동기를 저하하는 우울증의 발생에도 영향을 미친다.
척수손상(Spinal Cord Injury)은 척수의 외상에 따라 진탕(Commotio), 압박(compression), 좌상(contusion)으로 분류될 수 있고, 영속성의 장애는 척수손상에서 흔히 발생하며, 일단 손상된 척수에서는 기능회복이 영구히 불가능한 것을 알려져 있다. 또한, 뇌졸증(Stroke)은 뇌기능의 부분적 또는 전체적으로 급속히 발생한 장애가 상당 기간 이상 지속되는 것으로, 뇌혈관의 병 이외에는 다른 원인을 찾을 수 없는 상태에 해당한다.
척수손상 또는 뇌졸증으로 병원에 입원하는 경우 2개월 이내에 병원을 이동하는 상황이 자주 발생하여 재활난민 발생 가능성이 크고, 발병 2년 후 의료보험 혜택이 축소된다는 문제가 존재하며, 퇴원 후에도 지속적인 재활운동이 필요함에도 불구하고 재활운동 전문기관이 부족하여 체계적 건강관리가 쉽지 않은 문제점이 존재한다.
실요양일수, 총입원일수, 총통원일수를 기준으로 사지마비, 척수손상, 뇌손상 순으로 통계적 순위가 나타나며, 척수손상의 경우 경추손상 발병비율이 높아 작업치료기능의 필요성이 높다고 할 수 있다. 이에 따라, 사고 후 지속적 요양 과정에서 요양 공백은 신체적 기능의 저하를 가져올 수 있어 충분한 대비가 필요하다.
또한, 재활에 관련된 여러 훈련 중 치료사의 재활 훈련 활동은 노동집약적 업무 요소를 많이 갖고 있으므로, 환자가 자율적으로 사용할 수 있는 재활 콘텐츠가 필요하다. 또한, 재활 훈련 활동 시 소모되는 비용, 의료기관의 인력, 시설, 장비 부족 등으로 환자가 원하는 시간에 지속해서 재활 훈련을 받는 것 또한 현실적으로 많은 어려움이 있다. 이에 의료기관이 아닌 장소, 예를 들면 집 같은 곳에서도 자율적이고 손쉽게 사용할 수 있는 도구의 개발이 절실한 상황이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0061037호(2021.05.27)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 장애인 또는 재활이 필요한 사용자에게 적합한 트레이닝 영상과 해당 영상에서 검출되는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지를 동시에 장애인단말에 제공할 수 있는 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 보조운동기구의 재고 여부에 따라 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지를 제공할 수 있는 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 장애인단말로부터 업로드받는 운동영상에 대한 지도강사의 교정지도 콘텐츠를 제공할 수 있는 장애인 재활지원 시스템 및 그 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 장애인 재활지원 시스템은 장애인단말로부터 재활지원 서비스를 통해 전송받는 장애인정보와 신체데이터를 매칭시켜 저장 DB에 등록하는 데이터관리부, 상기 신체데이터에 기초하여, 상기 장애인정보에 대응되는 복수의 트레이닝 영상들 중 맞춤형 트레이닝 영상을 선정하는 콘텐츠관리부, 상기 맞춤형 트레이닝 영상 내에서 이용되는 보조운동기구를 검출하는 객체검출부 및 상기 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지에 상기 맞춤형 트레이닝 영상을 삽입한 재활솔루션 콘텐츠를 재활지원 서비스를 통해 상기 장애인단말에 제공하는 서비스제공부를 포함하고, 상기 서비스제공부는 상기 제품판매 웹페이지에서 확인된 상기 보조운동기구의 재고 여부에 기초하여, 상기 제품판매 웹페이지를 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지로 변환처리한다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인단말로부터 업로드받는 장애인의 운동영상을 강사단말에 전송함에 따라 피드백받는 교정지도 콘텐츠를 상기 장애인단말에 중계한다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 검출된 기설정된 특정 동작 장면 간의 시간 간격에 기초하여, 상기 교정지도 콘텐츠에 대한 재생 속도를 조절하고, 상기 특정 동작 장면은 장애인의 운동속도를 확인하기 위하여, 상기 맞춤형 트레이닝 영상의 도입부에 기설정된 동작 장면이다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인정보로부터 확인된 보호자단말에 트레이닝 참여를 요청함에 따라 응답받는 승인신호에 기초하여, 교정가이드 이미지들을 상기 보호자단말에 제공하고, 상기 교정가이드 이미지는 보호자가 장애인의 운동자세를 직접적으로 교정할 수 있도록, 상기 장애인의 운동영상으로부터 검출된 비정상 자세 프레임과 비정상 자세에 대한 강사의 교정 자세 프레임이 합성된 비교이미지이다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인단말에 상기 재활솔루션 콘텐츠를 제공할 때, 상기 장애인단말에 구비된 레이더 센서를 통해 획득되는 장애인의 호흡 및 심박 신호를 감지하고, 상기 호흡 및 심박 신호가 불안정 상태인 시점에서, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 스트리밍 전송을 중단시키고, 심리치료 및 분위기전환을 위한 컬러테라피 관련 콘텐츠들을 제공한다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 상기 객체검출부를 통해 검출된 얼굴 객체를 일정시간마다 수집하는 얼굴객체 수집부, 상기 얼굴 객체를 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘에 적용함에 따라 출력되는 출력확률값에 기초하여, 상기 장애인의 위험상태 여부를 진단하는 진단부 및 상기 장애인이 위험상태로 진단된 시점에 해당하는 상기 맞춤형 트레이닝 영상의 프레임구간을 삭제하고, 해당 프레임구간에 분위기 전환을 위한 콘텐츠영상을 삽입한 보정 트레이닝 영상을 상기 장애인단말에 제공하는 영상보정부를 포함하고, 상기 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘은 기수집된 복수의 장애인들의 운동영상들로부터 검출된 얼굴 객체들을 입력으로 하고, 각 얼굴 객체에 대한 위험상태 여부 결과를 출력으로 하는 머신러닝(Machine Learning)을 통해 학습된 인공신경망이다.
실시예에 있어서, 상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 상기 객체검출부를 통해 검출되는 장애인 신체의 관절부위에 특징점들을 프레임별로 마킹하는 신체마킹부, 상기 특징점들 간의 이격 거리 정보에 기초하여, 정상 자세와 비정상 자세를 프레임별로 판정하는 자세판정부 및 상기 정상 자세와 상기 비정상 자세에 대한 판정횟수에 기초하여, 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 결정하는 레벨관리부를 더 포함한다.
실시예에 있어서, 상기 콘텐츠관리부는 상기 재활솔루션 콘텐츠를 제공함에 따라 실시간 측정되는 장애인의 신체데이터의 변화와 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 운동량 정보에 따라 추정되는 목표 신체데이터의 변화 간의 차이를 비교하는 비교부, 상기 신체데이터의 변화와 상기 목표 신체데이터의 변화 간의 차이가 기설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대하여 변경 대상으로 결정하는 결정부 및 상기 맞춤형 트레이닝 영상이 변경 대상으로 결정된 경우, 상기 복수의 트레이닝 영상들의 제공 이력 횟수에 따라 정렬되는 순서로 해당 맞춤형 트레이닝 영상을 변경하는 재선정부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장애인 또는 재활이 필요한 사용자에게 적합한 트레이닝 영상과 해당 영상에서 검출되는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지를 동시에 장애인단말에 제공함으로써, 트레이닝 영상에 이용되는 보조운동기구를 용이하게 구매할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한, 보조운동기구의 재고 여부에 따라 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지를 제공함으로써, 해외에서 주로 판매되는 보조운동기구를 용이하게 구매가능하도록 지원할 수 있다.
또한, 장애인단말로부터 업로드받는 운동영상에 대한 지도강사의 교정지도 콘텐츠를 제공함으로써, 장애인의 운동 자세를 교정시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애인 재활지원 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 도이고, 도 1b는 재활솔루션 콘텐츠에 대한 예시도이다.
도 2는 도 1의 서비스제공부(140)에 대한 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 서비스제공부(140)에 다른 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 콘텐츠관리부(120)를 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1의 장애인 재활지원 시스템(100)의 동작 프로세스이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애인 재활지원 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 도이고, 도 1b는 재활솔루션 콘텐츠에 대한 예시도이다.
도 1a와 도 1b를 참조하여 설명하면, 장애인 재활지원 시스템(100)은 데이터관리부(110), 콘텐츠관리부(120), 객체검출부(130) 및 서비스제공부(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 데이터관리부(110)는 장애인단말(10)로부터 재활지원 서비스를 통해 장애인정보와 신체데이터를 전송받고, 장애인정보와 신체데이터를 서로 매칭시켜 저장 DB(200)에 등록할 수 있다.
여기서, 재활지원 서비스는 데이터관리부(110)를 통해 제공되어 장애인단말(10)에 설치된 앱 또는 프로그램으로서, 장애인정보와 신체데이터를 텍스트, 이미지촬영, 이미지 기반의 터치 입력 및 이미지 업로드 중 적어도 어느 하나의 방법을 통해 입력 및 선택받는 그래픽 유저 인터페이스로 구현될 수 있다.
이때, 장애인정보는 개인정보, 연령정보, 장애종류정보 및 보호자단말정보를 포함하고, 신체데이터는 해당 장애인의 신체 부위별 사이즈, 심장 박동 수, 호흡 수, 체지방률, 스트레스 지수, 자세, 근육 강도, 보행 속도 및 몸무게 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 데이터관리부(110)는 장애인단말(10)에 연동되는 신체측정기(미도시)를 통해 측정된 신체데이터를 재활지원 서비스를 통해 전송받을 수도 있다.
다음으로, 콘텐츠관리부(120)는 장애인정보로부터 확인되는 장애종류정보에 따른 복수의 트레이닝 영상들을 저장 DB(200)로부터 추출하고, 신체데이터에 기초하여 복수의 트레이닝 영상들 중 맞춤형 트레이닝 영상을 선정할 수 있다.
여기서, 트레이닝 영상은 장애인의 장애종류에 따라 재활 트레이닝을 지도하하기 위한 가이드영상으로써, 웹을 통해 검색된 수집영상과 보조운동기구를 활용하여 제작된 제작영상을 포함할 수 있다.
예를 들면, 장애종류정보가 뇌졸중(중풍)인 경우, 콘텐츠관리부(120)는 장애인의 상체 및 하체를 운동시키기 위한 복수의 트레이닝 영상들을 저장 DB(200)로부터 추출할 수 있다. 이어서, 콘텐츠관리부(120)는 장애인의 몸무게에 기초하여, 복수의 트레이닝 영상들 중 몸무게를 우선적으로 감소시키는 맞춤형 트레이닝 영상을 선정할 수 있다.
실시예에 따라, 콘텐츠관리부(120)는 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 운동량 정보에 따라 추정되는 목표 신체데이터의 변화와 장애인단말(10)을 통해 측정된 신체데이터의 변화 간의 차이에 기초하여, 맞춤형 트레이닝 영상을 재선정할 수 있다.
다음으로, 객체검출부(130)는 맞춤형 트레이닝 영상 내에서 이용되는 보조운동기구를 검출할 수 있다.
여기서, 보조운동기구는 장애인의 재활운동에 이용되는 보조도구로써, 의자식 전동 기립훈련기, 재활전용 공압식 운동치료기, 재활치료용 저석 트레드밀, 공압식 가슴 운동기, 전동상하지 운동치료기, 탈부하 보행보조운동기, 슬링운동치료기 및 평행봉 운동기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 객체검출부(130)는 장애인단말(10)로부터 서비스제공부(140)를 통해 업로드받는 장애인의 운동영상으로부터 장애인의 얼굴 객체와 장애인 신체의 관절부위를 프레임마다 또는 일정시간마다 검출할 수 있다.
다음으로, 서비스제공부(140)는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지에 맞춤형 트레이닝 영상을 삽입한 재활솔루션 콘텐츠를 장애인단말(10)에 제공할 수 있다.
여기서, 재활솔루션 콘텐츠는 도 1b에 도시된 바와 같이, 상품정보가 포함된 제품판매 웹페이지의 기설정된 영역에 맞춤형 트레이닝 영상이 스트리밍 전송방식으로 제공되는 웹페이지일 수 있다.
이때, 서비스제공부(140)는 제품판매 웹페이지를 통해 판매되는 보조운동기구의 재고 여부에 기초하여, 제품판매 웹페이지를 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지로 변환처리할 수 있다.
이러한 서비스제공부(140)는 제품판매 웹페이지 및 대행구매 페이지 중 어느 하나를 통해 판매된 보조운동기구의 배송정보, 설치방법정보 및 사용방법정보를 장애인단말(10)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따라, 서비스제공부(140)는 장애인단말(10)로부터 업로드받는 장애인의 운동영상을 강사단말(20)에 중계함에 따라 피드백받는 교정지도 콘텐츠를 장애인단말(10)에 중계할 수 있다.
구체적으로, 서비스제공부(140)는 장애인단말(10)을 통해 일정기간 동안 촬영된 장애인의 운동영상을 업로드받을 때, 장애인의 운동영상에 대응되는 맞춤형 트레이닝 영상을 식별할 수 있다. 그런 다음, 서비스제공부(140)는 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 장애인의 운동영상을 강사단말(20)에 중계함에 따라 피드백받는 교정지도 콘텐츠를 장애인단말(10)에 중계할 수 있다.
이때, 서비스제공부(140)는 교정지도 콘텐츠를 장애인단말(10)에 중계할 때, 장애인정보부터 확인된 청각 장애 상태에 기초하여, 교정지도 콘텐츠에 자막 텍스트 및 수화정보를 반영하여 장애인단말(10)에 중계할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 서비스제공부(140)는 장애인단말(10)을 통해 업로드받는 장애인의 운동영상으로부터 검출된 기설정된 특정 동작 장면 간의 시간 간격에 기초하여, 교정지도 콘텐츠에 대한 재생 속도를 조절할 수 있다.
여기서, 특정 동작 장면은 장애인의 운동속도를 확인하기 위하여, 맞춤형 트레이닝 영상의 도입부에 기설정된 동작 장면일 수 있다.
구체적으로, 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 특정 동작 장면 간의 시간 간격이 일정시간을 초과하는 경우, 강사단말(20)로부터 피드백받는 교정지도 콘텐츠에 대한 재생 속도를 느리게 예컨대, 0.5배속으로 조절할 수 있다. 또한, 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 특정 동작 장면 간의 시간 간격이 일정시간 미만인 경우, 강사단말(20)로부터 피드백받는 교정지도 콘텐츠에 대한 재생 속도를 빠르게 예컨대, 1.5배속으로 조절할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 서비스제공부(140)는 장애인단말(10)에 재활솔루션 콘텐츠를 제공할 때, 장애인단말(10)에 구비된 레이더 센서를 통해 획득되는 장애인의 호흡 및 심박 신호를 감지할 수 있다. 이때, 장애인의 호흡 및 심박 신호가 불안정 상태인 경우, 서비스제공부(140)는 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 스트리밍 전송을 중단시키고, 심리치료 및 분위기전환을 위한 컬러테라피 관련 콘텐츠들을 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 서비스제공부(140)는 장애인정보로부터 확인된 보호자단말(30)에 트레이닝 참여를 요청함에 따라 응답받는 승인신호에 기초하여, 교정가이드 이미지들을 보호자단말(30)에 제공할 수 있다.
여기서, 교정가이드 이미지는 보호자가 장애인의 운동자세를 직접적으로 교정할 수 있도록, 장애인의 운동영상으로부터 검출된 비정상 자세 프레임과 비정상 자세에 대한 강사의 교정 자세 프레임이 합성된 비교이미지일 수 있다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 도 1의 서비스제공부(140)에 대한 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 서비스제공부(140)는 얼굴객체 수집부(141), 진단부(142) 및 영상보정부(143)를 포함할 수 있다.
먼저, 얼굴객체 수집부(141)는 장애인단말(10)로부터 업로드받는 장애인의 운동영상으로부터 객체검출부(130)를 통해 검출된 얼굴 객체를 수집할 수 있다.
다음으로, 진단부(142)는 얼굴 객체를 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘에 적용함에 따라 출력되는 출력확률값에 기초하여, 상기 장애인의 위험상태 여부를 진단할 수 있다.
여기서, 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘은 기수집된 복수의 장애인들의 운동영상들로부터 검출된 얼굴 객체들을 입력으로 하고, 각 얼굴 객체에 대한 위험상태 여부 결과를 출력으로 하는 머신러닝(Machine Learning)을 통해 학습된 인공신경망일 수 있다.
다음으로, 영상보정부(143)는 장애인이 위험상태로 진단된 장애인의 운동영상의 시점에 해당하는 맞춤형 트레이닝 영상의 프레임구간을 삭제하고, 해당 프레임구간에 분위기 전환을 위한 콘텐츠영상을 삽입한 보정 트레이닝 영상을 맞춤형 트레이닝 영상으로 재선정하여 장애인단말(10)에 제공할 수 있다.
도 3은 도 1의 서비스제공부(140)에 다른 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 서비스제공부(140)는 얼굴객체 수집부(141), 진단부(142), 영상보정부(143), 신체마킹부(144), 자세판정부(145) 및 레벨관리부(146)를 포함할 수 있다. 이하, 도 2에서 설명된 동일한 부재번호의 얼굴객체 수집부(141), 진단부(142) 및 영상보정부(143)에 대한 중복된 설명은 생략될 것이다.
먼저, 신체마킹부(144)는 장애인단말(10)로부터 업로드받는 장애인의 운동영상으로부터 객체검출부(130)를 통해 검출된 장애인 신체의 관절부위에 특징점들을 프레임별로 마킹할 수 있다.
다음으로, 자세판정부(145)는 신체마킹부(144)를 통해 마킹된 특징점들 간의 이격 거리 정보에 기초하여, 정상 자세와 비정상 자세를 프레임별로 판정할 수 있다.
다음으로, 레벨관리부(146)는 정상 자세와 비정상 자세에 대한 판정횟수에 기초하여, 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 결정할 수 있다.
구체적으로, 정상 자세가 비정상 자세보다 기설정된 횟수 이상으로 판정된 경우, 레벨관리부(146)는 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 상승시키고, 정상 자세가 비정상 자세보다 기설정된 횟수 미만으로 판정된 경우, 레벨관리부(146)는 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 하강시킬 수 있다.
일 실시예에 따라, 레벨관리부(146)는 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 하강으로 결정한 경우, 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 재생속도를 느리게 조절하고, 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 상승으로 결정한 경우, 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 재생속도를 빠르게 조절할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 레벨관리부(146)는 자세판정부(145)를 통해 판정된 비정상 자세에 해당하는 프레임에 대응되는 맞춤형 트레이닝 영상의 프레임구간을 기설정된 횟수 반복시켜 재생되도록 편집할 수 있다.
도 4는 도 1의 콘텐츠관리부(120)를 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 콘텐츠관리부(120)는 비교부(121), 결정부(122) 및 재선정부(123)를 포함할 수 있다.
먼저, 비교부(121)는 재활솔루션 콘텐츠를 제공함에 따라 장애인단말(10)을 통해 실시간 측정되는 신체데이터의 변화와 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 운동량 정보에 따라 추정되는 목표 신체데이터의 변화 간의 차이를 비교할 수 있다.
다음으로, 결정부(122)는 신체데이터의 변화와 목표 신체데이터의 변화 간의 차이가 기설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 저장 DB(200)에 등록된 맞춤형 트레이닝 영상에 대하여 변경 대상으로 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 결정부(122)는 신체데이터의 변화와 목표 신체데이터의 변화 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내인 경우, 저장 DB(200)에 등록된 맞춤형 트레이닝 영상에 대하여 유지 대상으로 결정할 수 있다.
다음으로, 재선정부(123)는 맞춤형 트레이닝 영상이 변경 대상으로 결정된 경우, 저장 DB(200)에 저장된 복수의 트레이닝 영상들의 제공 이력 횟수에 따라 정렬되는 순서로 해당 맞춤형 트레이닝 영상을 재선정할 수 있다.
도 5는 도 1의 장애인 재활지원 시스템(100)의 동작 프로세스이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 먼저, S110 단계에서, 데이터관리부(110)는 장애인단말(10)로부터 재활지원 서비스를 통해 전송받는 장애인정보와 신체데이터를 매칭시켜 저장DB(200)에 등록할 수 있다.
그런 다음, S120 단계에서, 콘텐츠관리부(120)는 장애인정보로부터 확인되는 장애종류정보에 따른 복수의 트레이닝 영상들을 저장 DB(200)로부터 추출할 수 있다.
이때, S130 단계에서, 콘텐츠관리부(120)는 신체데이터에 기초하여 복수의 트레이닝 영상들 중 맞춤형 트레이닝 영상을 선정할 수 있다.
그런 다음, S140 단계에서, 객체검출부(130)는 맞춤형 트레이닝 영상 내에서 이용되는 보조운동기구를 검출할 수 있다.
그런 다음, S150 단계에서, 서비스제공부(140)는 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지와 상기 맞춤형 트레이닝 영상을 삽입한 재활솔루션 콘텐츠를 재활지원 서비스를 통해 장애인단말(10)에 제공할 수 있다.
이때, S160 단계에서, 서비스제공부(140)는 제품판매 웹페이지에서 확인된 보조운동기구의 재고 여부에 기초하여, 제품판매 웹페이지를 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지로 변환처리할 수 있다.
이후, S170 단계에서, 서비스제공부(140)는 제품판매 웹페이지 및 대행구매 페이지 중 어느 하나를 통해 판매된 보조운동기구의 배송정보, 설치방법정보 및 사용방법정보를 장애인단말(10)에 제공할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
10: 장애인단말
20: 강사단말
30: 보호자단말
100: 장애인 재활지원 시스템
110: 데이터관리부
120: 콘텐츠관리부
130: 객체검출부
140: 서비스제공부
200: 저장 DB

Claims (8)

  1. 장애인단말로부터 재활지원 서비스를 통해 전송받는 장애인정보와 신체데이터를 매칭시켜 저장 DB에 등록하는 데이터관리부;
    상기 신체데이터에 기초하여, 상기 장애인정보에 대응되는 복수의 트레이닝 영상들 중 맞춤형 트레이닝 영상을 선정하는 콘텐츠관리부;
    상기 맞춤형 트레이닝 영상 내에서 이용되는 보조운동기구를 검출하는 객체검출부; 및
    상기 보조운동기구를 판매하는 제품판매 웹페이지에 상기 맞춤형 트레이닝 영상을 삽입한 재활솔루션 콘텐츠를 재활지원 서비스를 통해 상기 장애인단말에 제공하는 서비스제공부를 포함하고,
    상기 서비스제공부는 상기 제품판매 웹페이지에서 확인된 상기 보조운동기구의 재고 여부에 기초하여, 상기 제품판매 웹페이지를 해외직구방식으로 대행구매가능한 대행구매 페이지로 변환처리하고,
    상기 재활솔루션 콘텐츠는 상품정보가 포함된 상기 제품판매 웹페이지의 기설정된 영역에 상기 맞춤형 트레이닝 영상이 스트리밍 전송방식으로 제공되는 웹페이지이며,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인단말로부터 업로드받는 장애인의 운동영상을 강사단말에 전송함에 따라 피드백받는 상기 장애인의 운동영상에 대한 교정지도 콘텐츠를 상기 장애인단말에 중계할 때,
    상기 장애인정보부터 확인된 청각 장애 상태에 기초하여, 상기 교정지도 콘텐츠에 자막 텍스트 및 수화정보를 반영하고,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인정보로부터 확인된 보호자단말에 트레이닝 참여를 요청함에 따라 응답받는 승인신호에 기초하여, 교정가이드 이미지들을 상기 보호자단말에 제공하고,
    상기 교정가이드 이미지는 보호자가 장애인의 운동자세를 직접적으로 교정할 수 있도록, 상기 장애인의 운동영상으로부터 검출된 비정상 자세 프레임과 비정상 자세에 대한 강사의 교정 자세 프레임이 합성된 비교이미지이고,
    상기 객체검출부는 상기 운동영상으로부터 장애인의 얼굴 객체와 장애인 신체의 관절부위를 프레임마다 또는 일정시간마다 검출하고,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 검출된 기설정된 특정 동작 장면 간의 시간 간격에 반비례하는 배속 속도로 상기 교정지도 콘텐츠에 대한 재생 속도를 자동으로 조절하고,
    상기 특정 동작 장면은 장애인의 운동속도를 확인하기 위하여, 상기 맞춤형 트레이닝 영상의 도입부에 기설정된 동작 장면이며,
    상기 데이터관리부는 상기 장애인단말에 연동되는 신체측정기를 통해 측정된 상기 신체데이터를 재활지원 서비스를 통해 전송받고,
    상기 신체데이터는 해당 장애인의 신체 부위별 사이즈, 심장 박동 수, 호흡 수, 체지방률, 스트레스 지수, 자세, 근육 강도, 보행 속도 및 몸무게 중 적어도 하나이고,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인단말에 상기 재활솔루션 콘텐츠를 제공할 때, 상기 장애인단말에 구비된 레이더 센서를 통해 획득되는 장애인의 호흡 및 심박 신호를 감지하고,
    상기 호흡 및 심박 신호가 불안정 상태인 시점에서, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 스트리밍 전송을 중단시키고, 심리치료 및 분위기전환을 위한 컬러테라피 관련 콘텐츠들을 제공하고,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 상기 객체검출부를 통해 검출된 상기 얼굴 객체를 일정시간마다 수집하는 얼굴객체 수집부;
    상기 얼굴 객체를 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘에 적용함에 따라 출력되는 출력확률값에 기초하여, 상기 장애인의 위험상태 여부를 진단하는 진단부; 및
    상기 장애인이 위험상태로 진단된 시점에 해당하는 상기 맞춤형 트레이닝 영상의 프레임구간을 삭제하고, 해당 프레임구간에 분위기 전환을 위한 콘텐츠영상을 삽입한 보정 트레이닝 영상을 상기 장애인단말에 제공하는 영상보정부를 포함하고,
    상기 인공지능 기반의 위험진단 알고리즘은 기수집된 복수의 장애인들의 운동영상들로부터 검출된 얼굴 객체들을 입력으로 하고, 각 얼굴 객체에 대한 위험상태 여부 결과를 출력으로 하는 머신러닝(Machine Learning)을 통해 학습된 인공신경망이며,
    상기 서비스제공부는 상기 장애인의 운동영상으로부터 상기 객체검출부를 통해 검출되는 상기 장애인 신체의 관절부위에 특징점들을 프레임별로 마킹하는 신체마킹부;
    상기 특징점들 간의 이격 거리 정보에 기초하여, 정상 자세와 비정상 자세를 프레임별로 판정하는 자세판정부; 및
    상기 정상 자세와 상기 비정상 자세에 대한 판정횟수에 기초하여, 해당 장애인에 대한 단계별 트레이닝 레벨을 결정하는 레벨관리부를 더 포함하며,
    상기 레벨관리부는
    상기 정상 자세가 상기 비정상 자세보다 기설정된 횟수 이상으로 판정된 경우, 단계별 트레이닝 레벨을 상승시키고, 상기 정상 자세가 상기 비정상 자세보다 기설정된 횟수 미만으로 판정된 경우, 상기 단계별 트레이닝 레벨을 하강시키며,
    상기 단계별 트레이닝 레벨이 하강된 경우, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 재생속도를 느리게 조절하고, 상기 단계별 트레이닝 레벨이 상승으로 결정된 경우, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대한 재생속도를 빠르게 조절하며,
    상기 비정상 자세에 해당하는 프레임에 대응되는 상기 맞춤형 트레이닝 영상의 프레임구간을 기설정된 횟수 반복시켜 재생되도록 편집하고,
    상기 콘텐츠관리부는 상기 재활솔루션 콘텐츠를 제공함에 따라 실시간 측정되는 장애인의 신체데이터의 변화와 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 기설정된 운동량 정보에 따라 추정되는 목표 신체데이터의 변화 간의 차이를 비교하는 비교부;
    상기 신체데이터의 변화와 상기 목표 신체데이터의 변화 간의 차이가 기설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 맞춤형 트레이닝 영상에 대하여 변경 대상으로 결정하는 결정부; 및
    상기 맞춤형 트레이닝 영상이 변경 대상으로 결정된 경우, 상기 복수의 트레이닝 영상들의 제공 이력 횟수에 따라 정렬되는 순서로 해당 맞춤형 트레이닝 영상을 변경하는 재선정부를 포함하는, 장애인 재활지원 시스템.

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