KR100756409B1

KR100756409B1 - 피부 수화도 측정 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100756409B1
Application number: KR1020060063160A
Authority: KR
Inventors: 장우영; 박정제; 박재찬; 김홍식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2007-09-10
Also published as: EP1875861B1; JP2008012295A; US8160691B2; US20080012582A1; US9002444B2; US20120232421A1; JP4611343B2; EP1875861A1

Abstract

본 발명에 따른 피부 수화도 측정 방법은, 소정의 사용자 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계; 및 선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

피부 임피던스, 서셉턴스, 피부 수화도, 피부 수분

Description

피부 수화도 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MEASURING SKIN MOISTURE CONTENT AND METHOD FOR THE OPERATING THE APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 피부의 생리학적인 구조를 전기적으로 모델링한 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 원리의 개념을 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 피부 수화도 측정에 따른 어드미턴스 그래프를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 단일 저주파수를 이용한 피부 수화도 측정 방법을 실험한 결과를 도시한 그래프.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 테이블을 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 자동 측정 모드 사용자를 대상으로 한 피부 수화도 측정 방법의 흐름을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 피부 수화도 최초 측정 사용자를 대상으로 한 칼리브레이션(Calibration) 방법의 흐름을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 방법의 전체 흐름을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 피부 수화도 측정 장치 110 : 측정 모듈

120 : 변화율 산출 모듈 130 : 피부 상태 판단 모듈

140 : 메모리 수단 150 : 출력 수단

160 : 사용자 인터페이스 모듈

본 발명은 피부 수화도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피부 건습 여부를 판단하기 위한 피부 임피던스 측정시, 선정된(Predetermined) 시간 동안 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율이 소정의 임계값 이상으로 산출되는 경우 상기 피부 측정 부위를 습한 영역으로 판단하고, 상기 변화율이 상기 임계값 미만으로 산출되는 경우 상기 피부 측정 부위를 건조한 영역으로 판단하는 피부 수화도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

많은 사람들이 미용에 관심을 갖기 시작하면서, 피부 미용에 대한 관심 또한 나날이 증가하고 있다. 건강한 피부에 대한 욕구는 단지 미용 분야에만 국한되지 않고 오존층의 파괴에 따라 강해지는 자외선 및 각종 공해로부터 피부의 건강을 지키기 위한 의료 분야의 성장에도 영향을 미치고 있다.

피부는 인체 장기 중 최외곽에 존재하고 있는 장기(Organ)이며 외부로부터의 세균 및 유해물질 침입 방지, 방수, 방한, 내부 체온 유지 등의 중요한 기능을 수행한다. 이러한 피부의 기본 기능을 유지하는데 가장 중요한 요소는 각질층의 수분 함유량이다. 흔히 각질층의 피부 수분량을 피부 수화도라고 호칭한다. 적절한 각질층의 수분 함유량이 유지되어야만 외부로부터의 유해 물질의 침입을 방지할 수 있고 내부의 수분 증발량도 억제하여 기본적인 피부의 기능을 수행할 수 있다.

피부 미용 및 관리의 관점에서도 피부 수화도는 기본적으로 가장 중요한 요소로 취급되고 있다. 따라서, 피부 관리의 기초는 보습 관리로부터 시작하며 자신의 피부 수분량의 정도를 알고 이에 대한 관리를 하는 것이 가장 중요하다고 할 수 있다.

종래의 피부 수화도 측정 방법으로는 전기적 측정 방식, 광학적 측정 방식, MRI를 이용하는 방법 등이 있다. 상기 방법들 중 전기적인 방법이 널리 사용되고 있는데, 특히 저주파수의 정현파를 이용하여 3전극 방식으로 어드미턴스(Admittance)의 교류(AC) 성분인 서셉턴스(Susceptance)를 측정하는 방식이 주로 사용되고 있다.

일반적으로 피부는 신체 영역별로 서로 다른 피부 수화도를 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 피부 상태가 건조한 상태인지 습한 상태인지를 판단하는데 기준이 되는 피부 수화도는 각 피부 부위별로 다르게 설정될 수 있다. 이에, 신체 부위별 피부 수화도 값의 분포를 알아야만 개인의 피부 수화도 상태를 판단할 수 있다. 이러한 피부 부위별 피부 수화도 값을 판단하기 위하여, 종래에는 편의상 피부를 습한 영역과 건조한 영역으로 구분하고 이에 따라 서로 다른 판단 기준으로 피부 수화도 상태를 판단하는 방법을 사용하고 있다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 피부 수화도 측정 방식은 사용자로 하여금 많은 불편함으로 초래하고 있다. 특히 언제 어디서나 측정할 수 있도록 피부 수화도 측정 장치를 휴대 단말기에 접목시키는 경우 휴대 단말기의 특성상 사용의 편리성이 요구된다. 하지만, 사용자는 측정하고자 하는 피부 부위를 일일이 입력한 후, 상기 입력한 피부 부위 별로 피부 수화도를 측정해야 하므로 그 편리성을 보장하기 어렵다

이러한 종래 기술의 문제점에 따라, 자동으로 사용자의 피부 상태를 습한 영역과 건조한 영역으로 구분하고 이에 따라 적합한 판단 기준을 사용하여 피부 수분 정도 즉, 피부의 상태를 판단해 주는 피부 수화도 측정 방법의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 선정된 시간 동안 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율을 통해 현재 측정하고 있는 피부 부위가 건조한 영역인지 습한 영역인지를 판단함으로써, 피부 수화도 측정 시 사용자가 별도로 현재 측정하는 피부 부위에 대한 정보를 입력하거나 특정 테이블을 참조할 필요없이 언제 어디서나 보다 편리하게 피부 수화도를 측정할 수 있도록 하는 피부 수화도 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 장치를 사용자가 최초 사용하는 경 우, 상기 사용자가 습한 피부 영역에서 선정된 시간 이후 측정되는 피부 임피던스 값 변화율의 특성을 고려하는 칼리브레이션(Calibration) 동작을 수행한 후 상기 사용자의 피부 임피던스 측정에 대한 자동 모드 또는 수동 모드 동작을 결정함으로써, 사용자 별 피부 특성에 따라 최적화된 피부 수화도 측정을 수행할 수 있는 피부 수화도 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 방법은, 소정의 사용자 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계; 및 선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 피부 수화도 측정 장치는 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대형 게임기, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기, 및 노트북 등의 휴대 단말기 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 즉, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 휴대 단말기의 일부 구성으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 휴대 단말기의 일부 구성으로 구현되지 않고, 독립적인 구성을 갖는 단일 물품으로 구현될 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치(100)는 측정 모듈(110), 변화율 산출 모듈(120), 피부 상태 판단 모듈(130), 메모리 수단(140), 출력 수단(150), 및 사용자 인터페이스 모듈(160)을 포함하여 구성된다.

측정 모듈(110)은 소정의 사용자 피부 영역에 대한 피부 임피던스를 측정한다. 상기 피부 임피던스의 측정을 위하여, 측정 모듈(110)은 당업계에 널리 알려진 바와 같이 R 전극(Reference Electrode), C 전극(Current Carrying Electrode), 및 M 전극(Measuring Electrode)을 포함하는 피부 임피던스 측정 센서를 포함하여 구현될 수 있다.

또한, 측정 모듈(110)은 상기 전극들로 구성된 센서 이외에도 피부 임피던스 측정을 수행할 수 있는 보다 다양한 종류의 센서를 모두 포함하도록 구현될 수도 있다. 측정 모듈(110)을 통한 피부 임피던스 측정 동작에 대해서는 도 2 내지 도 4를 통해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 피부의 생리학적인 구조를 전기적으로 모델링한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 원리의 개념을 도시한 블록도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 피부 수화도 측정에 따른 어드미턴스 그래프를 도시한 도면이다.

피부 수분을 전기적으로 측정하기 위해서는 우선 피부의 생리학적인 구조를 전기적으로 모델링할 수 있어야 한다. 도 2는 당업계에서 널리 사용되는 Cole-Cole 모델(Dispersion and absorption in dielectrics, J. Soc. Cosmet. Chem., 1941)을 재해석한 Yamamoto-Yamamoto의 모델(The measurement principle for evaluating the performance of drugs and cosmetics by skin impedance, Med. &　Biol. Eng. &　Comput. 1978)을 이용하여 피부를 전기적으로 모델링한 도면이다.

도 2에서, G_DC는 각질층의 한선의 활동을 주로 나타낸다. R_∞는 각질층 아래부터 진피층까지의 전체 라이어블 셀(liable cell)을 전기적으로 모델링한 것으로써 직류 도미넌트(DC dominant)한 특성을 갖는다. Y_POL은 각질층의 분극 현상에 의한 어드미턴스(admittance)성분을 나타내는 것으로써 교류 도미넌트(AC dominant)한 특성을 갖는다. 이 중에서 ωC_POL　성분이 각질층 수분 함유량을 모델링하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 각질층의 수분 함유량을 측정할 때에는 G_DC와 의 R_∞영향을 제거하는 것이 주요한 이슈가 될 수 있다.

상기 ωC_POL 성분만을 측정하기 위해서는 어드미턴스(Admittance) 성분 중 교류(AC) 성분인 서셉턴스(Susceptance) 성분만을 측정해야 한다. 이를 위하여 아날로그 락-인 증폭기(Analog Lock-in amplifier)를 사용할 수 있다.

즉, 도 3과 같이 라이어블 셀(liable cell)인 R_∞를 전도체로 가정할 수 있다. 이를 이용하여 인체에 일정한 주파수(ω=2πf)를 갖는 정전압원 신호를 인가 하면, 상기 라이어블 셀(liable cell)층의 전도체를 통하여 측정 전극에 접촉한 바로 밑 각질층의 임피던스에 반응하는 전류를 측정할 수 있다. 상기 전류를 이용하면 측정 부위 각질층의 어드미턴스(Admittance)를 측정할 수 있다.

상기 측정 전류를 전압으로 변환한 반응 신호를 Vsig　= |Vsig|sin(ωrt + θsig) 이라 하고, 상기 신호와 동기되는 90˚ 위상차가 있는 아웃 페이즈(out-phase) 레퍼런스 신호를 V_L _{_90}= |V_L _{_90}|cos(ω_{L_90t}+ θ_{ref_90}) 이라 하는 경우, 상기 90˚ 위상차가 있는 레퍼런스 신호와 반응신호를 승산기(multiplier)를 통과시켜 동기 시키면 아래와 같은 신호가 된다.

V_PSD　= |Vsig||V_L _{_90}|sin(ωrt + θsig)cos(ωL_90t + θ_{ref_90})

= /2|Vsig||V_L _{_90}|{sin([ωr-ω_{L_90}]t+θsig- θ_{ref_90})

- sin([ωr+ω_{L_90}]t+θsig　+ θ_{ref_90})}

이 신호를 저대역 통과 필터(LPF)를 통과시키게 되면, 상기 신호에서 교류(AC) 성분은 사라지게 되므로 결과는 V_PSD는 0이 된다. 하지만, 만일 레퍼런스 신호와 측정 신호의 주파수를 동일하게 한다면, 즉, ωr=ω_{L_90}이라면, LPF 출력은 Vout_90　= 1/2|Vsig||V_L _{_90}|sin(θsig- θ_{ref_90}) 와 같이 될 수 있다. 또한, |Vsig||V_L| = Vout, θsig- θref　= θout이라 하면, V_PSD _{_filtered_0}= 1/2Voutcos(θout)가 될 수 있다.

이는 교류(AC) 정전압원을 인가하고 전류를 측정한 전도도 신호이므로, 결국 어드미턴스를 측정한 것이 된다. 상기 어드미턴스를 그래프로 도시하면 도 4와 같다. 즉, G(conductance)는 인-페이즈(in-phase) 동기 신호와 결합하면 측정 가능하고, B(susceptance)는 쿼더러쳐-페이즈(quadrature-phase) 동기 신호와 결합하면 측정 가능하다.

이 때, 피부 수화도만을 측정하기 위해서는 각질층의 한선의 영향을 반영하는 컨덕턴스(conductance) 성분을 제거해야 한다. 따라서, 아웃-페이즈(out-phase) 동기신호를 사용하여 서셉턴스(susceptance)만을 측정할 수 있다. 본 발명에서는 시간에 따라 변하는 서셉턴스(susceptance)를 측정하여 피부 수화도를 측정하는 방법을 적용할 수 있다. 즉, 측정 모듈(110)은 도 2 내지 도 4를 통해 설명한 시간에 따라 변하는 서셉턴스를 측정할 수 있다.

변화율 산출 모듈(120)은 선정된(Predetermined) 시간 동안 측정되는 상기 피부 임피던스 값의 변화율을 산출한다. 상기 선정된 시간은 예를 들어 1초에서 4초 사이의 값이 될 수 있다. 이러한 경우, 변화율 산출 모듈(120)은 사용자가 측정 모듈(110)을 피부에 접촉하여 피부 임피던스 측정을 시작한 다음부터 1초부터 4초까지 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율을 산출할 수 있다. 상기 선정된 시간은 상기와 같이 1초에서 4초 사이의 값으로 설정될 수도 있고, 1초에서 4초 이후의 다양한 값으로 설정될 수도 있다. 이 때, 상기 선정된 시간은 1초 이후의 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 변화율 산출 모듈(120)을 통해 1초 이후에 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율을 산출하는 것은 상기 1초 이후 건조한 피부 영역에서의 변화율과 습한 영역에서의 변화율이 서로 다른 특성을 갖는 원리에 기인한다. 널리 알려진 바와 같이 통상 피부의 각 부위 별 피부 수화도 값은 서로 차이가 난다. 즉, 상대적으로 습한 피부 부위가 있는 반면 상대적으로 건조한 피부 부위가 있기 마련이다. 이와 같이, 피부 부위 별로 피부 수화도의 분포가 다른 특성은 소정의 실험을 통해 입증될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 단일 저주파수를 이용한 피부 수화도 측정 방법을 총 24명을 대상으로 실험한 결과를 도시한 그래프이다.

도 5의 (a)는 각 사용자의 이마를 대상으로 한 그래프이고, (b)는 볼을 대상으로 한 그래프이며, (c)는 손바닥을 대상으로 한 그래프이고, (d)는 손등을 대상으로 한 그래프이며, (e)는 하완 바깥쪽을 대상으로 한 그래프이고, (f)는 하완 안쪽을 대상으로 한 그래프이다. 도 5의 각 그래프에서, 세로축의 단위는 최소 0 내지 최대 130의 값을 갖는 AU(Arbitrary Unit)이고, 가로축의 단위는 초(second)를 의미한다.

도 5의 그래프를 도출한 본 발명의 일실시예에 따른 실험의 프로토콜은 기존의 다양한 피부수화도 측정 실험 논문들을 참조하여 적용될 수 있었다. 일정한 온도와 습도를 유지하기 위하여 실험 장소는 항온(20±2°C), 항습(50±5%) 상황을 유지하고, 실험 시작 최소 30분 전에 이 환경을 유지하였다. 피실험자는 최소한 실험 12시간 전부터는 측정 부위를 씻지도 어떠한 화장품도 바르지　않도록 하였으며, 실험실에 도착하는 즉시 측정 위치를 알코올로 소독한 후 30분간 공기에 노출하여 실험실 환경에 적응하도록 하였다. 측정은 이마에서부터 볼, 하완 바깥쪽, 손등, 하완 안쪽, 손바닥의 순서로 4초간 측정을 하였으며, 측정 후 5초간의 간격을 두고 5회 반복 측정하였다. 측정은 총 24명에 대해서 진행하였고 피실험자의 분포는 남자 4명, 여자 20명이었고, 나이의 분포는 남자는 34.5±2.73세, 여자는 24.4±1.33세이었고, 전체 나이 분포는 26.08±2.46세로 하였다.

상기 측정 결과 이마, 볼, 손바닥 등 일반적으로 습한 부위라고 알려진 부위와 하완바깥쪽, 하완안쪽, 손등 등 건조한 영역이라고 알려진 부위의 결과 그래프가 도 5와 같이 서로 다름을 알 수 있었다. 즉, 도 5의 각 그래프에 도시된 바와 같이, 약 1초까지의 변화율은 두 영역 모두 유사하나, 1초 이후부터는 습한 영역에서는 변화율이 계속 증가하는 경향을 보이고, 건조한 영역에서는 습한 영역에 비해 상대적으로 증가폭이 작거나 일정 수준의 값으로 포화(saturation)되는 경향을 나타난다.

본 발명에 따른 피부 임피던스 측정 장치(100)는 이러한 피부 부위별 수화도 즉, 서셉턴스의 시간에 따른 변화율 차이를 통해 측정하고자 하는 피부 부위가 습한 영역인지 건조한 영역인지를 자동으로 구분해 낼 수 있다. 즉, 상기와 같은 실험을 통해 최초 측정 후 1초 이후에 피부의 습한 영역에서는 변화율이 계속하여 증가하고, 피부의 건조한 영역에서는 그 변화율이 상대적으로 낮거나 포화되는 원리를 적용하여 측정 부위의 건습 여부를 구별할 수 있다.

상기와 같은 원리를 적용하여, 변화율 산출 모듈(120)이 최초 측정 동작 후 1초 이후에 측정되는 피부 임피던스(서셉텐스) 값의 변화율을 산출하면, 피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 산출된 변화율 값을 소정의 임계값과 비교한다.

상기 임계값은 도 5를 통해 설명한 실험을 통해 설정될 수 있는데, 본 명세서에서는 상기 실험을 통해 도출된 0.18의 변화율 값을 상기 임계값으로 예를 들어 설명한다. 상기 임계값은 0.18 이외에도 당업자의 판단 또는 실험에 따라 피부 영역의 건습 여부를 구별할 수 있는 정도의 다양한 값으로 설정될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 상기 임계값을 0.18이라는 획일화된 특정 수치를 예로 들어 설명하지만, 상기 임계값은 사용자의 피부 특성에 따라 각 사용자 별로 각각 다른 값으로 설정되어 적용될 수도 있다.

피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 산출된 변화율 값과 상기 임계값의 비교 결과, 상기 변화율 값이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 피부 영역을 습한 영역으로 판단한다. 또한, 피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 산출된 변화율 값과 상기 임계값의 비교 결과, 상기 변화율 값이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 피부 영역을 건조한 영역으로 판단한다.

피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 피부 영역이 건조한 영역인지 습한 영역인지 판단한 후, 그 결과에 따라 피수 수화도 테이블을 참조하여 상기 피부 영역의 피부 수분 상태를 판단한다. 메모리 수단(140)은 상기 피부 수화도 테이블을 유지한다. 상기 피부 수화도 테이블은 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 테이블을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 피부 수화도 테이블에는 건조한 피부 영역 및 습한 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 따른 피부 수분 상태 정보가 기록될 수 있다. 상기 피부 임피던스 값의 단위는 도 6에 도시된 바와 같이, 최소 0 내지 최대 130의 값을 갖는 AU(Arbiyrary Unit)으로 설정될 수 있다.
피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 피부 수화도 테이블을 참조하여 상기 피부 영역에 대한 피부 상태를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 피부 임피던스를 측정한 피부 영역이 습한 영역으로 결정되 고 상기 측정된 피부 임피던스 값이 35인 경우, 피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 피부 영역이 현재 건조한 상태라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 피부 임피던스를 측정한 피부 영역이 건조한 영역으로 결정되고 상기 측정된 피부 임피던스 값이 35인 경우, 피부 상태 판단 모듈(130)은 상기 피부 영역이 현재 습한 상태라고 판단할 수 있다. 이와 같이, 피부 상태 판단 모듈(130)은 측정된 피부 임피던스 값이 서로 같더라도 피부 영역이 건조한 영역인지 습한 영역인지에 따라 현재 피부 상태를 서로 다르게 판단할 수 있다.

메모리 수단(140)은 상기 피부 수화도 테이블의 저장을 위하여, 다양한 용량의 USB 메모리와, CF 메모리, SD 메모리, 미니 SD 메모리, XD 메모리, 메모리스틱, 메모리스틱 듀오, SMC 메모리, MMC 메모리, 또는 RS-MMC를 포함하는 메모리로 구성될 수 있고, 일반적인 PC 또는 노트북에서 사용되는 하드 디스크로 구성될 수도 있다. 또, 메모리 수단(140)은 피부 수화도 측정 장치(100)의 내부 구성에 포함되는 내장형일 수도 있고, 외부에 위치하는 외장형이 될 수도 있다.

출력 수단(150)은 피부 상태 판단 모듈(130)을 통해 결정된 피부 영역의 건습 유무 정보 또는 피부의 현재 상태 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 출력 수단(150)은 상기 정보들을 소정의 디스플레이 수단을 통해 표시하거나 스피커 등의 음성 출력 수단을 통해 사용자에게 재생할 수도 있다.

사용자 인터페이스 모듈(160)은 사용자로부터 상기 사용자가 피부 수화도를 측정하고자 하는 피부 영역에 대한 정보를 입력 받는다. 즉, 상기 사용자가 도 5의 실험 결과를 통해 설명한 바와 같은 건조한 피부 영역에서와 습한 영역에서의 피부 임피던스 값의 변화율 특성을 갖는 사용자가 아닌 경우, 사용자 인터페이스 모듈(160)을 통해 자신이 측정하고자 하는 피부 영역이 이마나 볼과 같이 습한 영역인지 또는 손등이나 하완안쪽과 같이 건조한 영역인지에 대한 피부 영역 정보를 입력한후 상기 피부 영역에 대한 피부 수화도를 측정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 장치(100)는 도 5의 실험 결과와 같은 피부 특성을 갖는 사용자에게는 측정하고자 하는 피부 영역에 대한 정보를 사전에 입력할 필요가 없는 자동 측정 모드를 지원할 수 있고, 상기 피부 특성을 갖지 않는 사용자에게는 측정하고자 하는 피부 영역에 대한 정보를 입력 받는 후 그에 따라 피부 수화도를 측정하는 수동 측정 모드를 지원할 수 있다.

이와 같이 사용자가 자동 측정 모드 대상자인지 수동 측정 모드 대상자인지의 판별은 상기 사용자의 각 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 변화율 측정을 통한 소정의 칼리브레이션 수행 후 결정될 수 있다.

즉, 최초 사용시 사용자에게 각 피부 부위 별로 피부 수화도를 측정하도록 하여, 각 피부 부위 별로 측정된 피부 임피던스의 변화율을 서로 비교할 수 있다.

이때, 상기 사용자가 습한 피부 영역에서의 측정 후 1초 이후의 피부 임피던스 변화율이 임계값보다 큰 피부 특성을 갖고, 건조한 영역에서의 피부 임피던스 변화율이 상기 임계값 미만인 피부 특성을 갖는 경우, 상기 사용자는 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 방법을 적용할 수 있는 사용자, 즉, 자동 측정 모드 대상자인 것으로 인증할 수 있다. 따라서, 상기 자동 측정 모드 대상자인 상기 사용자는 상기 칼리브레이션 동작 이후, 별도의 측정 피부 부위에 대한 정보를 입력하지 않더 라도 피부 수화도 측정시 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 장치가 자동으로 측정 피부 부위의 건습 영역 여부를 판단하여 현재 피부 상태 정보를 보다 정확하게 제공할 수 있다.

그러나, 상기 칼리브레이션 수행 결과, 상기 사용자가 습한 피부 영역 및 건조한 피부 영역 모두에서 측정 후 1초 이후의 피부 임피던스 변화율이 상기 임계값 미만인 피부 특성을 갖는 경우, 상기 사용자에게는 향후 피부 수화도 측정시 측정하고자 하는 피부 부위 정보를 수동으로 입력하도록 유도함으로써, 모든 사용자에게 정확한 피부 상태 정보를 제공할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기와 같은 피부 특성을 갖는 수동 측정 모드 대상자인 상기 사용자의 경우, 상기 사용자 개인의 서로 다른 피부 부위에서는 변화율의 차이가 있지만, 같은 부위에서 반복하여 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율은 거의 차이가 없으므로, 상기 사용자 개인에 대한 데이터 만을 이용하여 판별 기준을 수립함으로써, 상기 사용자에게만 적용될 수 있는 피부 수화도 측정 자동 모드를 설정할 수도 있다.

상기 자동 측정 모드, 수동 측정 모드, 및 칼리브레이션 동작에 대해서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 자동 측정 모드 사용자를 대상으로 한 피부 수화도 측정 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치는 건조한 영역 및 습한 영역의 적어도 두 영역으로 분류되는 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 기록하는 피부 수화도 테이블을 유지한다(단계(711)).

상기 피부 수화도 측정 장치는 사용자가 피부 수화도를 측정하고자 하는 소정의 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정한다(단계(712)). 상기 피부 수화도 측정 장치는 선정된 시간 동안의 상기 변화율을 감지한다(단계(713)). 상기 선정된 시간은 1초 이후의 시간으로 설정될 수 있는데, 예를 들어 1초에서 4초 사이의 값으로 설정될 수 있다.

상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 선정된 시간 동안 상기 변화율이 소정치 이상으로 감지되는 경우(단계(714)), 상기 피부 영역을 습한 영역으로 판단한다(단계(715)). 또한, 단계(714)에서, 상기 선정된 시간 동안 상기 변화율이 상기 소정치 미만으로 감지되는 경우, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 피부 영역을 건조한 영역으로 판단한다(단계(716)). 이때, 상기 소정치는 사용자별 피부 특성 또는 피부 임피던스 측정 실험을 통한 당업자의 판단에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다.

상기와 같이 상기 피부 영역이 건조한 영역인지 습한 영역인지 판단되면, 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값을 측정한다(단계(717)). 이후, 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 피부 수화도 테이블을 참조하여 상기 피부 영역에 대한 피부 수화도 정보를 독출한다.

즉, 상기 피부 영역이 습한 영역인 경우, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 피부 수화도 테이블의 습한 영역을 참조하여 상기 피부 영역에 대한 피부 수화도 정보를 독출한다(단계(718)). 또한, 상기 피부 영역이 건조한 영역인 경우, 상 기 피부 수화도 측정 장치는 상기 피부 수화도 테이블의 건조한 영역을 참조하여 상기 피부 영역에 대한 피부 수화도 정보를 독출한다(단계(719)). 이후 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 독출한 피부 수화도 정보를 소정의 디스플레이 수단에 표시하거나 소정의 사운드 출력 수단을 통해 재생함으로써, 상기 사용자에게 제공할 수 있다(단계(720)).

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 피부 수화도 최초 측정 사용자를 대상으로 한 칼리브레이션(Calibration) 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치는 사용자의 피부 영역 중 건조한 영역 및 습한 영역의 적어도 두 영역에 대한 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율을 측정한다(단계(811)).

즉, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자가 본 발명에 따른 피부 임피던스 특성을 갖는 자동 모드 대상자인지 그렇지 아니한 수동 모드 대상자인지에 대한 사용자 정보가 기록되지 않은 최초 사용자인 경우, 상기 사용자의 각 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값의 선정된 시간 동의 변화율을 측정할 수 있다. 상기 피부 영역은 이마나 볼과 같은 습한 영역과, 손등이나 하완 바깥쪽과 같은 건조한 영역을 각각 하나 이상씩 포함하도록 설정될 수 있다.

상기 사용자의 각 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값의 변화율을 측정한 후, 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 각 피부 임피던스 값의 변화율을 선정된 패턴 범위와 비교한다(단계(812)). 상기 패턴 범위는 도 5를 통해 설명한 각 피부 영역에서의 피부 임피던스 그래프로 설정될 수 있다. 즉, 습한 피부 영역에서는 1 초 이후에 측정되는 피부 임피던스 값이 계속하여 증가하는 경향을 보이고, 건조한 피부 영역에서는 1초 이후에 측정되는 피부 임피던스 값이 증가하지 않고 일정 수준의 값으로 포화되는 경향을 보이는 패턴 범위로 설정될 수 있다.

상기 변화율이 상기 패턴 범위에 속하는 것으로 판단되는 경우(단계(813)), 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 사용자를 자동 측정 모드 대상자로 인식하고 상기 사용자에 대한 정보를 소정의 메모리 수단에 기록할 수 있다. 이후 상기 피부 임피던스 측정 장치는 도 7을 통해 설명한 바와 같이 자동 모드로 설정하여 상기 사용자의 피부 영역에 대한 피부 수화도를 측정할 수 있다(단계(814)).

단계(813)에서, 상기 변화율이 상기 패턴 범위에 속하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 사용자를 수동 측정 모드 대상자로 인식하고상기 사용자에 대한 정보를 상기 메모리 수단에 기록할 수 있다. 이후, 상기 피부 임피던스 측정 장치는 상기 수동 측정 모드 대상자인 상기 사용자가 피부 수화도를 측정하고자 하는 경우, 상기 측정하고자 하는 피부 영역 정보를 우선 상기 사용자로부터 입력 받은 후, 상기 피부 수화도를 측정하는 수동 모드로 설정될 수 있다(단계(815)).

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 방법의 전체 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부 수화도 측정 장치는 사용자로부터 피부 수화도 측정 요구를 입력 받아 측정을 시작하면(단계(911)), 상기 사용자의 피부 수화도 측정이 최초 측정인지 여부를 판단한다(단계(912)). 단계(912)에서, 상기 사 용자의 피부 수화도 측정이 최초 측정인 경우 상기 피부 수화도 측정 장치는 칼리브레이션 모드로 전환한다(단계(913)).

상기 칼리브레이션 모드 전환에 따라, 상기 피부 수화도 측정 장치는 각 피부 부위별로 상기 사용자의 피부 임피던스를 측정하고 상기 피부 임피던스 값의 변화율을 임계값과 비교하여 상기 사용자가 건조한 피부 영역에서의 피부 임피던스 값의 변화율과 습한 피부 영역에서의 피부 임피던스 값의 변화율이 서로 구별 가능한지 여부를 판단한다(단계(914)).

이 때, 상기 사용자가 상기 건조한 영역과 습한 영역의 구별이 가능한 피부 특성을 가진 경우(단계(915)), 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자에 대해 자동 모드를 디폴트(default)로 지정한다(단계(916)). 그러나 상기 사용자가 상기 건조한 영역과 습한 영역의 구별이 불가능한 피부 특성을 가진 경우(단계(915)), 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자에 대해 수동 모드를 디폴트로 지정한다(단계(917)).

다시 단계(912)에서, 상기 사용자의 피부 수화도 측정이 최초 측정이 아닌 경우, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자의 디폴트 지정 모드를 판단한다(단계(918)). 단계(918)에서, 상기 사용자의 디폴트 모드가 자동 모드인 경우, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자가 측정하고자 하는 피부 부위의 피부 임피던스를 측정한다(단계(919)).

상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 측정한 피부 임피던스 값을 통해 상기 피부 부위가 건조한 영역인지 습한 영역인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 피부 부위의 현재 상태 정보를 생성하고 상기 사용자에게 제공한다(단계(920)). 상기 피부 상태 정보의 제공 후, 상기 사용자로부터 재측정 요구를 받는 경우(단계(921)), 상기 피부 수화도 측정 장치는 단계(919)로 되돌아가 피부 임피던스 측정 동작을 재수행하고, 상기 재측정 요구를 받지 않는 경우, 상기 피부 임피던스 측정 동작을 종료한다(단계(922)).

다시 단계(918)에서, 상기 사용자의 디폴트 모드가 수동 모드인 경우, 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 사용자로부터 측정하고자 하는 피부 부위 정보를 입력 받는다(단계(923)). 상기 피부 부위 정보의 입력 후, 상기 사용자가 상기 피부 부위에 대한 피부 임피던스를 측정하면(단계(924)), 상기 피부 수화도 측정 장치는 상기 피부 부위에 대한 피부 상태 정보를 생성하여 상기 사용자에게 제공한다(단계(925)). 상기 피부 상태 정보의 제공 후, 상기 사용자로부터 재측정 요구를 받는 경우(단계(926)), 상기 피부 수화도 측정 장치는 단계(923)로 되돌아가 피부 임피던스 측정 동작을 재수행하고, 상기 재측정 요구를 받지 않는 경우, 상기 피부 임피던스 측정 동작을 종료한다(단계(927)).

비록 간단히 설명하였으나, 도 7 내지 도 9를 통해 설명한 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 방법은 도 1 내지 도 5을 통해 설명한 피부 수화도 측정 장치의 구성 및 동작을 모두 포함하여 구현될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 피부 수화도 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명의 피부 수화도 측정 장치 및 방법에 따르면, 선정된 시간 이후 측정되는 피부 임피던스 값의 변화율을 통해 현재 측정하고 있는 피부 부위가 건조한 영역인지 습한 영역인지를 판단함으로써, 피부 수화도 측정 시 사용자가 별도로 현재 측정하는 피부 부위에 대한 정보를 입력하거나 특정 테이블을 참조할 필요없이 언제 어디서나 보다 편리하게 피부 수화도를 측정할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 피부 수화도 측정 장치 및 방법에 따르면, 피부 수화도 측정을 사용자가 최초로 시도하는 경우, 상기 사용자가 습한 피부 영역에서 선정된 시간 이후 측정되는 피부 임피던스 값 변화율의 특성을 고려하는 칼리브레이션(Calibration) 동작을 수행한 후 상기 사용자의 피부 임피던스 측정에 대한 자동 모드 또는 수동 모드 동작을 결정함으로써, 사용자 별 피부 특성에 따라 최적화된 피부 수화도 측정을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

소정의 사용자 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계; 및

선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 선정된 시간은 상기 변화율 측정 이후로부터 1초에서 4초 사이의 값인 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 피부 임피던스는 상기 피부 각질층의 어드미턴스(Admittance) 성분인 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 건조한 영역 및 상기 습한 영역으로 분류되는 각 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 기록하 는 피부 수화도 테이블을 유지하는 단계;

상기 습한 영역 또는 상기 건조한 영역으로 판단된 상기 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값을 측정하는 단계; 및

상기 피부 수화도 테이블을 참조하여, 상기 측정된 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 독출하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
건조한 영역 및 습한 영역의 적어도 두 영역으로 분류되는 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 기록하는 피부 수화도 테이블을 유지하는 단계;

사용자의 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계;

선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하는 단계;

상기 습한 영역 또는 상기 건조한 영역으로 판단된 상기 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값을 측정하는 단계;

상기 피부 수화도 테이블을 참조하여, 상기 측정된 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 독출하는 단계; 및

상기 피부 수화도 정보를 상기 사용자에게 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제5항에 있어서,

상기 선정된 시간은 상기 변화율 측정 이후로부터 1초에서 4초 사이의 값인 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
사용자의 피부 영역 중 건조한 영역 및 습한 영역의 적어도 두 영역에 대한 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계;

상기 변화율이 선정된 패턴 범위에 속하는지 여부를 판단하는 단계;

상기 변화율이 상기 패턴 범위에 속하는 경우, 측정 모드를 자동 모드로 설정하는 단계;

상기 건조한 영역 및 상기 습한 영역의 적어도 두 영역으로 분류되는 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 기록하는 피부 수화도 테이블을 유지하는 단계;

상기 사용자의 소정의 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 단계;

선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하는 단계;

상기 습한 영역 또는 상기 건조한 영역으로 판단된 상기 피부 영역에 대한 상기 피부 임피던스 값을 측정하는 단계;

상기 피부 수화도 테이블을 참조하여, 상기 측정된 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 독출하는 단계; 및

상기 피부 수화도 정보를 상기 사용자에게 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제7항에 있어서,

상기 변화율이 상기 패턴 범위에 속하지 아니하는 경우, 상기 측정 모드를 수동 모드로 설정하는 단계;

상기 사용자로부터 소정의 피부 영역의 정보를 입력 받는 단계;

상기 피부 영역의 임피던스 값을 측정하는 단계;

상기 피부 수화도 테이블을 참조하여, 상기 피부 영역의 정보 및 상기 측정된 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 독출하는 단계; 및

상기 피부 수화도 정보를 상기 사용자에게 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제8항에 있어서,

상기 선정된 시간은 상기 변화율 측정 이후로부터 1초에서 4초 사이의 값인 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
건조한 영역 및 습한 영역의 적어도 두 영역으로 분류되는 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값 및 상기 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보가 기록된 피부 수화도 테이블을 유지하는 메모리 수단;

사용자의 소정의 피부 영역에 대한 피부 임피던스 값을 측정하는 측정 모듈;

상기 사용자의 피부 영역에 대해 시간에 따른 피부 임피던스 값의 변화율(differential rate)을 측정하는 변화율 산출 모듈;

선정된(predetermined) 시간 동안, 상기 변화율이 소정치 이상인 경우 상기 피부 영역을 습한(humid) 영역으로 판단하고, 상기 소정치 미만인 경우 상기 피부 영역을 건조한(dry) 영역으로 판단하고, 상기 피부 수화도 테이블을 참조하여 상기 측정된 피부 임피던스 값에 대응하는 피부 수화도 정보를 독출하는 피부 상태 판단 모듈; 및

상기 피부 수화도 정보를 상기 사용자에게 제공하는 출력 모듈

를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 장치.
제11항에 있어서,

상기 선정된 시간은 상기 변화율 측정 이후로부터 1초에서 4초 사이의 값인 것을 특징으로 하는 피부 수화도 측정 장치.