KR100471589B1 - 개인용 컴퓨터 연결용 디지털 체중계 및 이를 이용한 체중관리 방법 - Google Patents

개인용 컴퓨터 연결용 디지털 체중계 및 이를 이용한 체중관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인용 컴퓨터(이하 PC) 인터페이스 디바이스인 USB 모듈과 모니터 및 전용 소프트웨어로 구현되는 디지털 체중계 및 이를 이용한 건강관리 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 PC의 구성요소인 본체(103)(USB포트 포함)와 모니터(105)를 활용하며, 본 발명의 핵심요소인 디지털 체중계에는 PC와 연결될 USB(Universal Serial Bus) Interface모듈(108)과 PC용 전용 소프트웨어를 이용한다. 또한 측정된 자료를 PC 본체의 사용자 DB(109)에 저장하고, PC 모니터(105)를 통해 텍스트 또는 그래프로 보여줌으로써 측정값과 그 변화를 지속적으로 체크할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 자신의 체중을 디지털 체중계를 이용하여 측정하고, 이를 일일이 기록할 필요없이 바로 PC(103)에 저장시킬 수 있으며, 이 측정값을 개인 건강 자료로서 데이터베이스(DB)화 하여 다양한 용도로 활용할 수 있고, 사용자 수의 제한없이 다수의 사용자가 본 디지털 체중계를 이용, 개인별 체중 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 또한 인터넷(120)과 연결된 경우 건강 포탈사이트와 개인정보를 동기화하여 건강관련 맞춤 정보 및 개인별 맞춤 건강 컨설팅을 제공받을 수 있다.

Description

개인용 컴퓨터 연결용 디지털 체중계 및 이를 이용한 체중관리 방법{Digital Weight Scale For PC And Method of Managing Weight Therewith}
본 발명은 전용 소프트웨어가 탑재된 개인용 컴퓨터(PC)에 USB방식으로 연결할 수 있도록 된 디지털 체중계 및 이를 이용한 체중관리 방법에 관한 것이다.
최근들어, 각 가정마다 1대 이상의 개인용 컴퓨터(PC)가 있을 정도로 PC가 널리 보급되고, PC의 활용도 역시 급격히 높아져 가고 있으며, 또한 다이어트를 비롯한 건강에 대한 욕구가 증가하면서 각 가정에도 체중계 등의 건강관리기구가 널리 보급되고 있는 추세이다.
그러나 일반적으로 종래의 체중계는 사용자가 측정하는 즉시 측정값을 알 수 있으나 지속적인 체중관리와 체중변화를 상세하게 체크할 수 없어 보다 체계적인 체중관리가 불가능했다. 이에 몇몇 업체에서 메모리를 내장한 전자 체중계 및 디지털 체중계를 개발 보급하고 있으나 가격이 비쌀 뿐만 아니라 이 측정값을 체계적인 건강관리 정보로써 활용하는데도 한계가 있었다.
종래에도 RS-232C를 이용한 시리얼 통신으로 측정값을 PC로 전송하는 방식은 개발되어 있지만 이는 사용상의 어려움과 전송속도, 응용의 한계가 있어 일반화되지 못하고 있는 상황이다. 그러나 최근 PC에 일반적인 인터페이스로 제공되는 USB포트는, 사용이 편리하고 기기간의 커뮤니케이션이 원활하며, 사용자 장치 설정 등이 편리하고 응용 소프트웨어 개발이 용이하여 이를 이용한 디지털 체중계에 대한 요구가 증가하게 되었다.
이밖에 종래의 디지털 체중계는 디지털 표시판(LCD), 메모리 및 측정값을 처리하는 회로 등의 전원 공급을 건전지를 이용하기 때문에 이를 자주 교체해 주어야 하는 불편과, 습한 곳에 보관하는 경우 건전지의 누액이 흘러나와 기기를 손상시키는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 디지털 체중계는 별도로 부착시킨 간단한 디지털 표시판(LCD) 등을 이용하여 측정값을 표시하므로 표시정보가 한정되고, 측정값을 프린트로 출력할 수 없거나 별도의 프린터를 사용하여 기기 구성이 복잡하고 비용이 비싼 문제점이 있었다. 이와 함께 종래의 디지털 체중계는 소형 메모리를 사용하므로 소수의 사용자의 정보밖에 저장할 수 없어 사용 인원이 제한되는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 자동감지(Auto Sensing) 방식의 구동 프로그램(Driver Program: 전용 소프트웨어)이 탑재된 개인용 컴퓨터(PC)와 USB 인터페이스(Interface) 방식으로 연결할 수 있는 디지털 체중계를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 사용자가 개인용 컴퓨터(PC)에 본 발명의 디지털 체중계를 이용하기 위한 자동감지(Auto Senslng) 방식의 구동 프로그램을 설치한 후, PC와 USB 인터페이스(Interface) 방식으로 연결된 디지털 체중계에 올라서는 것만으로도 체중을 측정, 관리할 수 있는 디지털 체중계를 이용한 건강관리 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 또다른 목적은 측정된 자료를 별도의 입력없이 사용자 PC의 데이터베이스(DB)에 사용자별로 저장하여 이를 그래프로 보여줌으로써 체중의 변화를 지속적으로 체크할 수 있고, 이를 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하는 디지털 체중계를 이용한 건강관리 방법을 제공하는 것이다. 이와 같은 본 발명의 디지털 체중계는 USB 인터페이스를 통해 PC 본체의 전원을 이용하기 때문에 건전지 사용에 따른 문제점을 개선시킬 수 있고, PC의 모니터를 통해 측정값을 보여주므로 다양한 형태로 그 값을 알 수 있게 하며, 측정치에 대한 정보를 PC에 저장하므로 많은 사용자의 정보를 저장할 수 있음과 아울리 별도의 비용없이 일반 PC의 출력물처럼 프린터로 측정 정보를 인쇄할 수 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 디지털 체중계는, 모니터와 프린터가 연결되어 있고, 디지털 체중계를 위한 드라이버와 전용 소프트웨어가 탑재된 된 개인용 컴퓨터에 있어서, 상기 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결되는 디지털 체중계가, 체중을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 로드셀; 상기 로드셀의 전기적인 출력신호를 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 로우패스 필터; 체중에 대응하는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털로 변환하기 위한 아날로그 디지털 컨버터; USB 콘트롤러 기능이 포함된 마이크로프로세서; 및 상기 USB 콘트롤러 기능의 제어절차에 따라 상기 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결되기 위한 USB 인터페이스 모듈로 구성되어 상기 디지털 체중계에 의해 계측된 체중값을 상기 개인용 컴퓨터로 전달하여 상기 모니터를 통해 디스플레이함과 아울러 상기 개인용 컴퓨터의 데이터베이스에 저장하여 관리할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 체중관리 방법은, 전용 소프트웨어가 탑재된 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결된 디지털 체중계를 이용한 체중관리 방법에 있어서, 상기 디지털 체중계에 올라가 체중을 측정하는 단계; 상기 개인용 컴퓨터에서 전용 프로그램을 구동하여 상기 디지털 체중계와 통신하는 단계; 측정자를 확인하여 신규 등록하거나 기존의 등록된 목록에서 측정자를 선택하는 단계; 해당 측정자의 측정 데이터를 상기 디지털 체중계로부터 상기 개인용 컴퓨터로 전송하여 해당 측정자의 데이터베이스에 저장하고, 모니터에 현재 체중값을 표시하는 단계; 및 측정자의 요구에 따라 이전에 저장된 체중값들을 읽어와 체중의 변화를 그래픽으로 표시함과 아울러 체중관련 정보를 상기 개인용 컴퓨터의 모니터상에서 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체중관리 장치의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체중관리장치의 구성 블럭도이다.
먼저, 본 발명의 이해를 위해 USB방식에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다. USB(Universal Serial Bus)는 윈도우98의 출시와 더불어 관심을 끌게 된 직렬 포트의 일종으로서, 오디오 플레이어, 조이스틱, 키보드, 전화, 스캐너 및 프린터 등과 같은 주변기기와 컴퓨터간의 플러그 앤 플레이 인터페이스이며, USB의 원리는 직렬 포트와 동일하지만 직렬 포트보다 더 빠르고, 연결하기 편리하다. USB는 현재는 12 Mbps의 데이터 전송속도를 지원하지만, 향상된 버전에서는 최대 480 Mbps까지 지원하므로 웬만한 주변기기를 연결해도 속도가 충분하고, 최대 127개까지 장치들을 사슬처럼 연결한다. 또한 PC를 사용하는 도중에 장치를 연결해도 인식을 하며, 주변기기의 전원이 필요 없다. 일반적으로 PC에는 2개의 USB포트가 있지만 USB 허브가 있어서 하나의 포트를 다수의 포트로 나누어주기 때문에 다양한 주변장치를 연결할 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용하는 USB 모듈은 PC 체중계의 인터페이스(Interface)로 활용하기에 충분하며, 쉽고 빠르게 연결할 수 있어 매우 편리한 방식이라고 할 수 있다.
본 발명의 체중관리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 프린터(104)와 모니터(105)와 본체(103)와 키보드(106)와 마우스(107)를 포함하는 통상의 개인용 컴퓨터 시스템과, 개인용 컴퓨터 시스템의 본체 USB 포트(102)에 USB 인터페이스 케이블(101)을 통해 연결되는 체중 측정부(100)로 이루어진다.
체중 측정부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스트레인 게이지 혹은 로드셀(100a)과 아날로그 디지털(A/D) 컨버터(100b), USB 콘트롤러(100c), USB 인터페이스 모듈(108)로 이루어진 디지털 체중계이고, 개인용 컴퓨터 시스템은 USB 포트(102)를 갖는 본체(103)와, 프린터(104), 모니터(105), 키보드(106), 마우스(107), 데이터베이스(109)로 이루어져 USB포트(102)를 통해 디지털 체중계(100)와 연결됨과 아울러 인터넷망(120)에 접속할 수 있도록 되어 있나. 도 2에서 미설명 부호 110은 입출력장치를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 체중계의 구성 블록도로서, 본 발명의 디지털 체중계는 체중을 감지하여 수 mV의 전기적인 신호로 변환하는 스트레인 게이지(혹은 로드셀)(100a)과 스트레인 게이지(100a)의 전기적인 출력신호를 증폭하기 위한 증폭기, 잡음을 제거하기 위한 로우패스필터, 기준전압 발생기, 체중에 대응하는 아날로그 전기적인 신호를 디지털로 변환하기 위한 아날로그 디지털 컨버터(100b), USB 콘트롤러 기능이 포함된 마이크로프로세서(IOOc)로 구성되어 전용 소프트웨어(130)가 탑재된 개인용 컴퓨(103)터와 USB 케이블(101)을 통해 연결되어 있고, 개인용 컴퓨터(103)는 데이터베이스(109)를 이용하여 사용자별 체중을 관리함과 아울러 인터넷(120)에 접속할 수 있도록 되어 있다.
도 4를 참조하면, 도시된 바와 같이 체중은 스트레인 게이지(또는 로드셀)(1OOa) 등의 측정 디바이스에 의해서 측정치는 수 mV의 직류전압으로 변환된다. 스트레인 게이지(또는 로드셀)(100a)의 출력전압은 통상 수 mV이므로 수백～수천배의 증폭기(엠프)에서 증폭시켜, 컷오프 주파수가 수Hz의 로우패스 필터로 잡음을 제거하여, A/D 컨버터(100b)로 입력된다. A/D 컨버터(100b)에서 디지털 값으로 변환된 측정값은 마이크로프로세서(100c)에서 처리되어 값을 출력 장치로 보내지게 된다. 이때 MPU(MicroProcessor Unit)에 함께 개발 내장된 펌웨어 프로세서 부분의 USB 콘트롤러(100c)가 처리된 값을 USB 케이블(Cable)(101)을 통해 PC 뒷면에 위치한 USB 포트(Port)(102)와 연결되며, 컴퓨터(103)에 미리 설치된 USB 전자 체중계 드라이버가 이 장치를 인식함에 따라 입출력을 맡게 되고, 최종적으로 전용 S/W(130)의 스크린 출력에 의해 모니터(105) 상에 시현된다. 또한 측정 데이터를 관리하는 개인별 DB(109)에 측정값을 저장, 관리하고, 인터넷(120)과 연결시에 이를 타 프로그램과 그 값을 동기시켜 활용하게 된다.
이어서 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 디지털 체중계를 이용한 체중측정절차를 도 3의 순서도에 따라 살펴보면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 디지털 체중계(100)를 USB케이블(101)을 이용하여 PC(103)에 연결하고, 디지털 체중계(100)의 사용을 위해 먼저 전용 드라이버(Driver)와 소프트웨어(130)를 PC(103)에 설치해야 한다.
사용자가 측정을 위해 디지털 체중계의 측정부(100)에 올라가면 자동적으로 전용 프로그램(130)이 구동되면서 측정자 확인을 하여 사용자의 등록여부를 확인한 후, 사용자를 선택 또는 신규 등록하고, 체중값을 측정하게 된다. 이는 각 개인은 물론 가족을 비롯한 다수의 사용자가 이 장치를 사용할 수 있도록 하기 위한 방법이다.
체중을 측정하면, 본 발명에 따른 측정정보는 모니터(105)에 디스플레이 되어 측정값을 확인할 수 있고, 본 발명에 따른 정보를 해당 사용자 DB(102)에 기록하여 사용자의 측정값의 변화를 지속적으로 체크하여 그래픽으로 체중의 변화를 확인할 수 있다.
이후 PC(103)가 네트웍에 연결되어 인터넷(120)에 접속 가능한 경우, 건강 포탈 등의 Web Site에 동기화하여 측정된 정보에 따라 각 개인별 맞춤 정보를 제공받거나 측정치의 분석에 따른 맞춤 건강 컨설팅 및 상담을 받을 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 PC 인터페이스 디바이스를 이용한 디지털 체중계에 따르면, 기본적인 체중 측정 기능은 스트레인 게이지(또는 로드셀)방식을 활용하되 나머지 기능인 측정값의 표시 및 데이터의 관리를 이미 사용자가 보유하고 있는 PC를 활용할 수 있게 되어, 사용자는 고가의 메모리 방식인 디지털 체중계 없이도 간단한 방법으로 측정값과 그 변화를 지속적으로 PC의 데이터베이스(DB)에 저장하여 활용할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 디지털 체중계는 USB 인터페이스를 통해 PC 본체의 전원을 이용하므로 일반 디지털 체중계에서처럼 건전지를 교체하거나 건전지 누액에 의한 기기 손상 문제를 발생시키지 않으며, 별도의 전원장치없이도 전원을 공급받을 수 있다. 또한 별도의 디지털 표시판(LCD) 없이도 측정값을 PC 모니터를 통해 전용 소프트웨어에 의해 화면으로 출력할 수 있고, 일반 PC 출력물처럼 프린터로 측정정보를 인쇄할 수 있다. 이와 함께 기존의 디지털 체중계가 한정된 인원수에 대해서만 정보를 저장할 수 있었던 것에 비해 본 발명의 디지털 체중계는 PC의 사용자 DB를 활용하여 다수의 많은 사용자의 측정정보를 저장 및 관리할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 프로그램에 따라 측정치에 나이, 성별, 키 등의 기초 입력자료를 입력하면 표준체중, 권장 체지방 수치 등과 같은 기본 건강정보를 제공받을 수 있고, 건강 또는 다이어트 사이트 등과 연계하여 사용자 DB에 저장된 정보에 따라 맞춤형 건강 컨설팅을 제공받을 수 있다. 이에 따라 본 발명의 디지털 체중계는 단순한 체중계로서만이 아니라 개인과 가족의 건강관리기구로서 일반 가정에서 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 체중계를 이용한 체중관리 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 체중계를 이용한 체중관리 장치의 구성을 도시한 구성 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 체중계를 이용한 체중관리 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 체중계의 구성 블록도이다.
* 주요 도면 부호의 간단한 설명
100 : 체중측정부 100a : 스트레인 게이지 (또는 로드셀)
100b : A/D 컨버터 100c : USB 콘트롤러
101 : USB 인터페이스 케이블 102 : PC USB 포트
103 : PC 본체 104 : 프린터
105 : 모니터 106 : 키보드
107 : 마우스 108 : USB 인터페이스 모듈
109 : DB 110 : 입출력장치
120 : 인터넷망 130 : 전용 소프트웨어

Claims (10)

  1. 모니터와 프린터가 연결되어 있고, 디지털 체중계를 위한 드라이버와 전용 소트트웨어가 탑재된 된 개인용 컴퓨터에 있어서,
    상기 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결되는 디지털 체중계가
    체중을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 로드셀;
    상기 로드셀의 전기적인 출력신호를 증폭하기 위한 증폭기;
    상기 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 로우패스 필터;
    체중에 대응하는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털로 변환하기 위한 아날로그 디지털 컨버터;
    USB 콘트롤러 기능이 포함된 마이크로프로세서; 및
    상기 USB 콘트롤러 기능의 제어절차에 따라 상기 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결되기 위한 USB 인터페이스 모듈로 구성되어
    상기 디지털 체중계에 의해 계측된 체중값을 상기 개인용 컴퓨터로 전달하여 상기 모니터를 통해 디스플레이함과 아울러 상기 개인용 컴퓨터의 데이터베이스에 저장하여 관리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 체중계 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 디지털 체중계는
    디지털 체중계의 자체 전원(건전지 등)을 이용하지 않고, 상기 USB 인터페이스 모듈을 통해 입력되는 USB 전원을 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 체중계 시스템.
  4. 전용 소프트웨어가 탑재된 개인용 컴퓨터와 USB방식으로 연결된 디지털 체중계를 이용한 체중관리 방법에 있어서,
    상기 디지털 체중계에 올라가 체중을 측정하는 단계;
    상기 개인용 컴퓨터에서 전용 프로그램을 구동하여 상기 디지털 체중계와 통신하는 단계;
    측정자를 확인하여 신규 등록하거나 기존의 등록된 목록에서 측정자를 선택하는 단계;
    해당 측정자의 측정 데이터를 상기 디지털 체중계로부터 상기 개인용 컴퓨터로 전송하여 해당 측정자의 데이터베이스에 저장하고, 모니터에 현재 체중값을 표시하는 단계; 및
    측정자의 요구에 따라 이전에 저장된 체중값들을 읽어와 체중의 변화를 그래픽으로 표시함과 아울러 체중관련 정보를 상기 개인용 컴퓨터의 모니터상에서 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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