KR100729373B1 - 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체성분분석을 위해 피검자의 말단이 접촉되는 전극부(20)와, 체성분분석결과를 출력하는 출력부(60)와, 상기 전극부로부터 전압을 측정하기 위한 측정부(70) 및 연산과 제어기능을 수행하는 제어부(80) 그리고 체성분 연산프로그램이 저장되는 저장부(90)로 구성되는 생체 전기 임피던스법에 의한 체성분분석장치(100)에 있어서, 상기 체성분분석장치의 일측지점에 상기 피검자의 지문정보를 입력받을 수 있는 지문인식부(50)가 포함되고 상기 지문인식부에서 인식된 지문에 따라 피검자의 신체정보 및 생체정보가 연동되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 장치는 최초사용시에만 키입력부를 통해 신체정보를 입력하고 지문인식장치를 통해 지문정보를 입력하면 재차 사용시부터는 지문부에 의해 기입력된 지문정보를 이용하여 신체정보를 추가 입력하지 않고 피측정자의 체성분을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

지문인식, 체성분분석

Description

지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치{Analyzing of Body Composition having Fingerprint Reader}

도 1은 종래의 체성분분석장치를 보여주는 사시도,

도 2는 종래의 체성분분석장치의 블록도,

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치가 장착된 체성분분석장치의 사시도,

도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치가 장착된 체성분분석장치의 시스템구성도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식장치가 장착된 체성분분석장치의 블록도,

도 5와 도 6은 체성분분석장치의 손전극(21)에 장착된 지문인식장치(50)의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체 20 : 전극부

40 : 키입력부 50 : 지문인식부

60 : 출력장치 70 : 측정부

80 : 제어부 90 : 저장부

본 발명은 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체 전기 임피던스를 이용하는 체성분분석장치에 지문인식장치를 장착하여 사용의 편의성을 도모하고, 신체정보를 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치에 관한 것이다.

일반적으로 체성분분석에 사용되는 생체 전기 임피던스법(BIA:Bioelectrical Impedance Analysis)은 인체 내로 약한 교류전류를 통전시킴으로써 수분을 많이 함유하여 전기저항이 적은 근육부위와 수분함유량이 적어 전기저항이 큰 지방의 성분비간의 전압차를 측정하여 체액의 양, 근육량 및 체지방량을 측정하는 방법이다.

이와 같은 생체 전기 임피던스법을 이용한 종래장치는 도 1의 구성도에 도시된 바와 같이 피측정자의 성별, 연령, 체중 및 신장을 입력시키는 키보드입력부(31)와, 복수의 전극에 손과 발이 접촉되어 인체 임피던스 값을 측정하는 전극부(32)와, 측정된 인체 임피던스 값을 바탕으로 메모리 내에 저장된 분석프로그램을 이용하여 피측정자의 인체성분을 연산하며 각 구성을 제어하는 제어부(미도시)와, 체성분분석결과를 출력하기 위한 출력부(33)로 구성된다.

전술한 구성을 갖는 종래의 체성분 분석장치를 이용한 측정방법을 도 2의 블록도를 참조하여 간략히 설명하면, 먼저 피측정자는 성별, 연령, 체중 및 신장 등의 신체정보를 키보드를 통해 입력하고, 손과 발과 같은 신체의 말단을 전극에 부착시켜 측정을 개시하면, 장치에 의해 측정된 인체 임피던스 값을 이용하여 각종 체성분 데이터로 분석된 결과치를 디스플레이나 인쇄기를 통해 확인할 수 있다.

그러나 종래와 같은 구성과 측정방법을 사용하는 체성분 분석장치는 피측정자가 체성분 분석을 위한 기준데이터인 본인의 성별, 연령, 체중 및 신장 등의 각종 신체정보를 매 측정시마다 반복하여 입력해야 하는바, 이러한 측면은 사용법에 대해 익숙하지 못한 일반인으로 하여금 사용에 많은 불편함을 수반하여 왔다.

따라서 기본적이며 반복적으로 입력되는 신체정보는 최초 사용시 입력받아 저장하고, 두 번째 사용시부터는 피측정자를 식별할 수 있는 감식장치를 이용하여 피측정자의 동일성이 확인되면, 기저장된 신체정보를 다운로드 받아 그대로 활용하여 측정을 수행함으로써 측정시마다 별도의 신체정보입력단계를 거치지 않고 편리하게 사용할 수 있는 체성분 분석장치의 개발이 요망된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 피측정자를 식별할 수 있는 감식장치를 구비하여 최초 측정시에만 지문정보와 함께 각종 신체정보를 입력하여 저장하고, 이후 측정시부터는 지문정보가 입력되면 기저장된 신체정보를 활용하여 체성분 분석을 수행하는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 측정된 체성분분석 결과값을 피측정자의 지문정보에 따라 누적적으로 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치는, 체성분분석을 위해 피검자의 말단이 접촉되는 전극부(20)와, 체성분분석 결과를 출력하는 출력부(60)와, 상기 전극부로부터 전압을 측정하기 위한 측정부(70) 및 연산과 제어기능을 수행하는 제어부(80) 및 체성분 연산프로그램이 저장되는 저장부(90)로 구성되는 생체 전기 임피던스법에 의한 체성분분석장치(100)에 있어서, 상기 체성분분석장치의 일측지점에 상기 피검자의 지문정보를 입력받을 수 있는 지문인식부(50);와 상기 지문인식부에서 인식된 지문에 따라 피검자의 신체정보 및 생체정보가 저장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 전극부에는 손전극(21)이 포함되고 상기 지문인식부는 피검자가 손전극을 파지할 때 손가락이 위치되는 부위에 설치되는 것을 특징으로 하는 체성분분석용 지문인식장치가 제안된다.

또한, 상기 지문인식부는 손전극의 손가락이 접촉되는 부위에 설치되고, 엄지손가락이 접촉되는 지문인식부의 상부면은 투명한 도전성 물질로 구성되어 지문정보가 입력됨과 동시에 전극으로 사용될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 저장부에는 피측정자의 입력된 지문정보와 측정된 체성분분석값이 시계열적으로 데이터베이스화하여 저장됨으로써 시간변화에 따른 각종 체성분데이터 값의 변화추이나 평균가 편차 등 다양한 통계치들을 산출할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 3a는 본 발명이 바람직한 일실시예에 의해 지문인식장치의 사용상태를 도시한 개략 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 체성분분석용 지문인식장치의 시스템구성도이다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 의한 지문인식장치는 체성분분석장치(100)의 본체(10)와, 본체에 장착되어 피측정자의 양손 엄지손가락과 나머지 손가락이 접촉되는 손전극부(21) 및 양발이 접촉되는 발전극부(22)로 구성된 전극부 (20)와, 본체의 상단에 위치하며 신체정보와 지문정보가 각각 입력되는 키입력부(40) 및 지문인식부(50) 그리고 체성분분석결과를 출력하는 디스플레이(60)와, 도시되지 않았으나 본체의 내부에 구비되어 전극부로부터 전압을 측정하기 위한 측정부(70) 및 연산 및 제어기능을 수행하는 제어부(80) 그리고 체성분 연산프로그램과 관련된 누적데이터와 지문정보가 저장되는 저장부(90)를 포함하여 이루어져 있다.

도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 체성분분석용 지문인식장치에서 작동되는 체성분분석장치의 시스템구성도이다.

도 3b를 참조하여 체성분석장치의 시스템구성을 설명하면, 신장, 체중, 나이, 성별 등 신체정보를 선택적으로 입력하는 키입력부(40)와, 피측정자를 감별하기 위해 지문정보가 인식되는 지문인식부(50)와, 체성분분석을 위해 피검자의 신체가 접촉되는 전극부(20)와, 제어부의 명령에 따라 인체의 임피던스를 측정하기 위해 전극부에 전류를 공급하고 전압을 측정하는 회로가 내장된 측정부(70)와, 측정된 임피던스와 입력된 피측정자의 지문정보를 기초로 체성분값을 연산하며 각 구성을 제어하는 제어부와, 상기 측정부(70)로부터 측정된 피검자의 생체정보(체성분)와 최초에 상기 지문인식부(50)에 의해 획득한 피검자의 지문정보 및 체성분분석을 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하고 있는 저장부(90)와, 지문정보 및 분석된 체성분결과치가 디스플레이나 인쇄기를 통해 출력되는 출력부(60)를 포함한다.

상기 키입력부는 지문인식과 함께 해당 지문을 가진 피검자의 각종 신체정보가 입력된다. 최초로 한 번만 입력하게 되면 차후의 측정부터는 상기 지문인식부로부터 획득한 신체정보를 활용하면 된다. 다만, 신체정보가 변화될 수 있는 일정 시간이 지난 후 다시 측정하게 되면 피검자의 신체정보를 다시 입력하면 된다.

부연하여 설명하면 상기 저장부(90)는 측정부(70)를 작동시켜 인체 임피던스를 측정하기 위한 측정프로그램과, 측정된 인체 임피던스 값에 기초하여 피측정자의 다양한 체성분 연산을 위한 각종 연산프로그램(체지방량, 체수분량, 단백질량, 무기질량, 비만도, 근육상태량 등 각종 분석값을 산출할 수 있는 프로그램) 및 측정부를 통해 측정자의 인체로부터 측정된 인체 임피던스 값을 일시 저장할 수 있는 메모리를 포함하여 구성되는데, 최초 사용시 키입력부(40)로부터 입력된 피측정자의 각종 신체정보 즉, 연령, 성별, 신장, 체중 등에 관한 정보와 지문인식부로부터 식별정보로서 입력된 지문정보가 함께 저장되어 제어부의 동작에 따라 연동되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 저장부에서 지문인식부로부터 획득된 지문에 대한 정보와 해당 지문을 가진 생체정보 및 신체정보가 같이 저장되나, 상기 지문인식부에 별도의 지문저장부(미도시)를 구성하여 지문에 대한 정보와 해당 지문에 따른 신체정보를 저장하게 하는 것도 가능하다. 이 경우 지문저장부에서 제어부로 피검자의 신체정보를 보내 체성분을 분석하게 된다.

상기 저장부(90)에 의해 지문정보와 함께 최초 저장된 신체정보는 이후 측정시부터 체성분 분석을 위한 기초데이터로 지속적으로 사용될 수 있으므로, 피측정자는 키입력부(40)를 통해 별도의 신체정보입력절차를 거치지 않고 측정이 가능하므로 보다 간소화된 절차를 통해 체성분분석장치(100)를 편리하게 이용할 수 있다.

아울러 상기 저장부(90)는 각 피측정자의 지문정보에 의해 구분된 체성분 분석값을 누적하여 데이터베이스화하여 저장함으로써, 시간적 추이에 따른 체성분의 변화 값이나 평균, 편차 등의 통계치가 산출될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부(80)는 주로 연산 및 제어기능을 수행하는 마이크로프로세서(미도시)와 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있으며, 측정부를 통해 입력된 측정치에 기초하여 인체임피던스를 연산하여 산출된 체성분분석값을 출력부로 전송하는 기능을 수행한다.

이러한 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치의 작동순서를 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 피검자가 지문인식부를 통해 지문정보를 입력시키면(S210), 제어부는 지문정보를 입력받아 저장부에 이미 저장되어 있는 지문정보데이터들과 비교한다(S220).

이와 같은 지문정보의 비교단계를 거친 후 제어부는 입력된 지문정보가 저장부에 기등록되어 있으면 측정모드로 전환시키고(S250), 등록되어 있지 않은 경우는 입력된 지문정보를 측정자의 식별정보로 활용하기 위해 측정자가 키입력부를 통해 연령, 성별, 신장, 체중, 혈액형, 가슴둘레, 혈압, 식습성, 평균 운동시간 등과 관련된 신체정보를 입력도록 하며(S230), 입력된 신체정보를 저장부에 저장한다(S240).

이후 제어부는 측정모드로 전환되어 측정부를 통해 측정자의 인체에 교류전류를 통전시켜 인체 임피던스를 측정하고, 이를 저장부에 저장한다(S260).

그런 다음, 제어부는 상기와 같이 저장된 인체 임피던스 값을 기초로 저장부에 내장된 연산프로그램을 사용하여 체성분분석을 수행한 후(S270), 산출된 체성분 분석 결과치를 상기 지문정보와 함께 상기 저장부에 저장하고 디스플레이나 인쇄기 등의 출력부를 통해 출력한다(S280).

지문인식부는 주지하다시피 지문에 광을 조사하고 지문에서 반사된 지문 영상을 해석한 후에 데이터베이스에 미리 저장해 둔 사용자의 지문과 대조하여 사용자 본인 여부를 확인하는 인증장치의 하나이다. 이러한 지문인식부는 광학식 혹은 반도체식 지문인식부가 사용될 수 있으나, 비교적 최근에 개발되어 비결정질 실리콘(amorphous silicon)의 감광성을 이용한 접촉식 이미지센서의 일종인 감광성박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용하는 것이 두께를 더욱 얇게 하고, 감광성을 높이는 측면에서 바람직하다.

도 5와 도 6은 체성분분석장치에 장착되는 지문인식부(50)와 체성분분석장치의 손전극(21) 주위에 장착된 지문인식부(50)의 사시도이다.

앞서 본 발명의 실시예에서는 상기 지문인식부가 체성분분석장치의 일측 위치 어디에서나 위치되는 것이 가능하였으나, 후술하는 설명에서는 지문인식부의 바람직한 위치에 대해 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 전극은 손전극 또는 발전극이 독립적으로 사용되는 체성분분석장치를 적용하는 것이 가능하고 혹은 손전극과 발전극을 동시에 사용하는 체성분분석장치를 사용하는 것도 가능하다. 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 전극부에는 손전극(21)이 포함되고 상기 지문인식부는 피검자가 손전극을 파지할 때 엄지 손가락이 위치되는 부위에 설치되게 함으로써 측정하면서 자연스럽게 피검자의 지문이 인식되도록 하는 것이 바람직하다.

그러나 전술한 바와 같이 엄지손가락이 밀착되는 지문인식부는 위치를 달리하여 설치됨으로써 엄지손가락 외에 여타의 손가락이 밀착되어 해당 손가락의 지문정보를 활용할 수 있게 구성될 수 있을 것이다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 손전극(21) 중 엄지손가락이 밀착되는 부위에 지문인식부(50)가 구비됨으로써, 측정자가 전압전류측정과 동시에 지문인식부(50)를 통해 신원이 확인되도록 구성되도록 하기 위해 상기 지문인식부(50)의 투광층(51)상부 접촉면(52)에는 손전극 내부에 설치된 전선(미도시)과 통전될 수 있도록 도포나 증착과 같은 공정을 통해 도전물질이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 도전물질은 주석과 카드뮴과 같은 금속성물질이거나 투광성과 도전성을 갖춘 여타의 물질이 사용될 수 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

따라서, 본 발명의 체성분분석장치는 최초사용시에만 키입력부를 통해 신체정보를 입력하고 지문인식장치를 통해 지문정보를 입력하면 재차 사용시부터는 지문인식부에 의해 기입력된 지문정보를 이용하여 신체정보를 추가 입력하지 않고 피측정자의 체성분을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 체성분분석장치는 피측정자의 입력된 지문정보와 누적된 체성분결과치를 데이터베이스화하여 시계열적이며 체계적으로 체성분 분석결과치들을 관리할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 체성분분석을 위해 피검자의 말단이 접촉되는 전극부(20)와, 체성분분석결과를 출력하는 출력부(60)와, 상기 전극부로부터 전압을 측정하기 위한 측정부(70) 및 연산과 제어기능을 수행하는 제어부(80) 및 체성분 연산프로그램이 저장되는 저장부(90)로 구성되는 생체 전기 임피던스법에 의한 체성분분석장치(100)에 있어서,

   상기 체성분분석장치의 일측지점에 상기 피검자의 지문정보를 입력받을 수 있는 지문인식부(50)를 포함하며,

   상기 지문인식부(50)로부터 인식된 지문정보에 대응하는 상기 저장부(90)에 기저장된 피검자의 지문정보로 신체정보를 식별하고, 상기 측정부(70)를 통해 측정된 피검자의 생체정보가 상기 저장부(90)에 저장되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전극부에는 손전극(21)이 포함되고 상기 지문인식부는 피검자가 손전극을 파지할 때 손가락이 위치되는 부위에 설치되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지문인식부는 손가락이 접촉되는 상부면이 투명한 도전성 물질(52)로 구성되어 지문정보가 입력됨과 동시에 전극으로 사용되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 저장부에서 피측정자의 입력된 지문정보와 측정된 체성분분석값이 데이터베이스화하여 저장되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치가 구비된 체성분 분석 장치.

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