KR100901208B1

KR100901208B1 - 생체 임피던스 측정장치

Info

Publication number: KR100901208B1
Application number: KR1020070062440A
Authority: KR
Inventors: 차기철
Original assignee: 주식회사 바이오스페이스
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-06-08
Also published as: JP2009000534A; KR20080113673A; JP4824724B2

Abstract

본 발명은 생체 임피던스 측정장치에 관한 것으로, 피측정자의 인체에 전류를 인가하여, 이 전류에 의해 인체에 형성되는 생체 임피던스를 측정함과 동시에 피측정자의 인체로 조사되는 광에 의해 인체의 둘레에 형성되는 윤곽선 이미지를 촬영하고, 이 촬영된 인체의 윤곽선 이미지로부터 인체의 둘레 정보를 분석하도록 구현함으로써 체성분과 같은 피측정자의 생체정보와 함께 피측정자의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등의 인체 둘레 정보를 얻을 수 있어 보다 정확한 인체의 상태를 파악할 수 있도록 한 것이다.

인체, 생체 임피던스 측정, 둘레 측정, 발전극, 손전극, 윤곽선, 광

Description

생체 임피던스 측정장치{Bioelectrical Impedance Analysis Apparatus}

도 1 은 종래의 생체 임피던스 측정장치의 일 예를 도시한 사시도

도 2 는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개요도

도 3 은 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치의 일 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도

도 4 는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치의 광 조사 상태를 도시한 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 생체 임피던스 측정장치 110 : 발전극

120 : 임피던스 측정부 130 : 광 조사부

140 : 촬영부 150 : 제어부

160 : 광진행 차단부 170 : 이송부

180 : 고정부 182 : 광확산부

184 : 출력부 186 : 수직광 조사부

188 : 통신부 190 : 체중측정부

192 : 신장측정부 194 : 손전극

196 : 조작부 200 : 인체

본 발명은 생체 임피던스 측정장치에 관한 것으로, 특히 체성분과 같은 생체정보를 파악하기 위한 생체 임피던스 측정 기능 이외에 인체 둘레정보의 측정기능을 가짐으로서 보다 정확한 피측정자의 상태를 파악할 수 있는 생체 임피던스 측정장치에 관한 것이다.

체성분을 분석하는 방법으로 가격이 저렴하고, 인체에 무해한 생체 임피던스 분석방법(Bioelectrical Impedance Analysis)이 널리 쓰이고 있다. 생체 임피던스 방법은 인체 내로 약한 교류 전류를 보내어 인체의 전기 저항 또는 임피던스를 측정하는 것과 함께 피측정자의 신장 및 체중을 측정하여 이를 통해 피측정자의 체액의 양, 근육량 및 체지방량 등의 생체 정보를 산출하는 방법이다.

도 1 은 종래의 생체 임피던스 측정장치의 일 예를 도시한 사시도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 생체 임피던스 측정장치는 발전극(1)과, 손전극(2)과, 임피던스 측정부(도면 도시 생략) 및 제어부(도면 도시 생략)로 이루어진다.

상기 발전극(1)은 피측정자의 양 발바닥과 발 뒤꿈치 각각에 접촉하는 부분으로, 이 발전극(1)의 하나는 전류를 인체에 인가하기 위한 전극(1a)이고, 다른 하나는 전압을 측정하기 위한 전극(1b)이다.

상기 손전극(2)은 피측정자의 양손 각각에 접촉하는 부분으로, 도면에는 도시하지 않았으나, 이 손전극(2) 역시 전류를 인체에 인가하기 위한 전극과, 전압을 측정하기 위한 전극을 구비하고 있다.

상기 임피던스 측정부는 피측정자의 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정 회로로, 생체 임피던스 측정장치의 내부에 모듈된다.

상기 제어부는 장치 전반을 제어하되, 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 생체 임피던스를 처리하여 생체 임피던스 측정 결과를 생성하는 것으로, 생체 임피던스 측정장치의 내부에 IC칩 형태로 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 생체 임피던스 측정 장치는 피측정자가 생체 임피던스 측정을 위해 발전극(1)에 피측정자의 발을, 손전극(2)에 피측정자의 손을 접촉하면, 제어부의 제어하에 발전극(1) 또는/및 손전극(2)의 전류 인가용 전극을 통해 피측정자의 인체에 전류가 인가되고, 발전극(1) 또는/및 손전극(2)의 전압 측정용 전극에 연결되는 임피던스 측정부를 통해 생체 임피던스가 측정되고, 측정된 생체 임피던스 결과는 제어부에 의해 체지방을 포함한 체성분이나 비만도 등의 생체정보로 환산된다.

한편, 인체의 허리둘레나 엉덩이 둘레도 체지방이나 비만도를 측정하는 데이터로 이용될 수 있다. 통상적으로 인체의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등을 측정하는 방법으로 줄자를 이용한 방법이 사용되어 왔다. 그러나 줄자를 이용해 인체의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등을 측정할 경우, 측정자가 줄자에 얼마만큼의 인력을 주는가, 피측정자가 숨을 들이키느냐 내쉬느냐 등의 여러 가지 외부 요인에 의해 측정결과가 달라지게되어, 측정 오차가 매우 심한 문제가 있었다.

따라서, 본 발명자는 피측정자의 상태를 보다 정확하게 판단하고자 생체 임 피던스의 측정기능에 부가하여 광학 기술을 이용해 측정자나 피측정자의 외부 환경에 거의 무관하게 인체의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등을 정확하게 측정할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었으며, 이러한 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정장치에 적용하여 보다 효율적인 인체의 임상정보 획득이 가능한 생체 임피던스 측정 기술을 제안하게 되었다.

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정 기술과 결합하여 보다 효율적인 인체의 임상정보 획득이 가능한 생체 임피던스 측정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치가 피측정자의 인체에 전류를 인가하여, 이 전류에 의해 인체에 형성되는 생체 임피던스를 측정함과 동시에 피측정자의 인체에 조사되는 광에 의해 인체의 둘레에 형성되는 윤곽선 이미지를 촬영하고, 이 촬영된 인체의 윤곽선 이미지로부터 인체의 둘레 정보를 분석하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정장치에 적용하여 보다 효율적인 인체의 임상정보 획득이 가능한 장점을 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개요도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치의 일 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 피측정자의 인체에 전류를 인가하여 인체에 형성되는 생체 임피던스를 측정하는 생체임피던스 측정수단과, 피측정자의 인체 둘레를 이미지화하고, 이 이미지로부터 인체의 둘레 정보 얻는 둘레정보 측정수단을 포함하여 이루어진다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 상기 생체임피던스 측정수단은 발전극(110)과, 임피던스 측정부(120)를 포함하여 이루어지고, 상기 둘레정보 측정수단은 적어도 하나의 광 조사부(130)와, 적어도 하나의 촬영부(140)와, 제어부(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 발전극(110)은 피측정자의 양발 각각에 접촉되는 부분으로, 서로 이격되도록 배열되는 적어도 하나의 전류 인가용 전극(111)과, 적어도 하나의 전압 측정용 전극(112)을 구비한다. 상기 전류 인가용 전극(111)은 이와 접촉되는 피측정자의 발을 통해 인체에 전류를 인가하기 위해 전원(도면 도시 생략)을 접속하는 단자이다. 상기 전압 측정용 전극(112)은 이와 접촉되는 피측정자의 발을 통해 인체에 흐르는 인체저항(생체 임피던스)를 검출하기 위해 임피던스 측정 회로를 연결하기 위한 단자이다.

상기 임피던스 측정부(120)는 상기 발전극(110)에 인가된 전류에 의해 피측정자의 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정 회로로, 생체 임피던스 측정장 치(100)의 내부에 모듈된다.

상기 광 조사부(130)는 적어도 하나 이상 설치되며, 피측정자의 인체(200)에 광을 조사한다. 이 때, 상기 광 조사부(130)가 인체(200)의 수평방향으로 광을 조사하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 광 조사부(130)가 광의 파장에 따라 분류되는 가시광선, 적외선 등의 광을 조사하도록 구현할 수도 있으나, 기체 분자나 고체 속에 있는 전자를 에너지 증폭하여 단일 파장의 광으로 방출하는 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하도록 구현하는 것이 바람직하다. 레이저 빔은 단색성, 간섭성, 고휘도성, 지향성, 에너지 집중성 등의 광 특성을 가지므로, 인체에 조사될 경우 선명한 윤곽선을 형성하게 된다.

한편, 상기 광 조사부(130)가 인체를 중심으로 복수의 위치에서 광을 인체로 조사하도록 구현함으로써 인체의 위치에 따른 오차를 최소화할 수 있으며, 바람직하게는 상기 광 조사부(130)를 인체의 양측으로 대칭되게 복수로 설치하는 것이 좋다. 즉, 인체를 중심으로 복수의 위치에서 인체의 수평방향으로 광을 조사하면, 인체 둘레 전체에 윤곽선이 형성되고, 인체의 위치에 상관없이 인체 둘레 형성되는 윤곽선은 일정하게 되므로, 인체 둘레 측정시 인체의 위치에 따른 오차를 최소화할 수 있다.

상기 촬영부(140)는 상기 광 조사부(130)와 상이한 높이에 적어도 하나 설치되어, 상기 광 조사부(130)로부터 조사된 광에 의해 형성되는 인체의 윤곽선을 촬영한다. 이 때, 상기 촬영부(140)가 상기 광 조사부(130)와 상이한 높이에 설치되는 이유는 인체에 형성되는 윤곽선 형상을 정확하게 촬영하기 위해서이다. 만일, 상기 촬영부(140)가 상기 광 조사부(130)와 동일한 높이에 설치될 경우에는 인체에 형성되는 윤곽선은 직선으로 촬영되기 때문에 윤곽선 형상을 판별할 수 없기 때문이다.

한편, 상기 촬영부(140)는 상기 광 조사부(130)에 의해 조사되는 광의 종류에 따라 적외선 카메라 등의 특수한 카메라를 사용할 수도 있으나, 최근 손쉽게 이용할 수 있는 CCD 카메라를 채용하는 것이 바람직하다. 상기 광 조사부(130)에 의해 조사되는 광으로 레이저 빔을 채용한 경우, 고체촬상소자(CCD : Charged Coupled Device)에 노출된 이미지를 전기적인 형태로 바꾸어 전송함으로써 선명한 화질을 얻을 수 있는 CCD 카메라를 채용함으로써 특수 카메라에 비해 저비용으로 인체 둘레에 형성되는 윤곽선 이미지를 촬영할 수 있게 된다.

상기 제어부(150)는 생체 임피던스 측정장치(100)의 내부에 IC칩 형태로 설치되어 장치 전반을 제어한다. 이 제어부(150)는 상기 임피던스 측정부(120)에 의해 측정된 생체 임피던스로부터 체성분을 분석하여 생체 임피던스 측정결과를 생성하고, 상기 촬영부(140)에 의해 촬영되는 인체의 윤곽선 이미지로부터 인체의 윤곽선 둘레 정보를 분석한다. 이 때, 상기 제어부(150)에 의해 분석되는 인체의 윤곽선 둘레 정보가 인체의 윤곽선 둘레 크기일 수도 있으며, 인체의 윤곽선 둘레 형상일 수도 있다. 이 제어부(150)에 의해 분석되는 인체의 윤곽선 둘레 정보로부터 측정 부위 예컨대, 허리, 엉덩이 등의 인체 둘레를 알 수 있게 된다.

예컨대, 상기 제어부(150)는 폐곡선의 길이를 측정하는 소프트웨어적인 알고리즘을 이용해 인체의 윤곽선 둘레를 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 촬영부(140) 에 의해 촬영된 인체(200)의 윤곽선 이미지를 소프트웨어적으로 처리하여 윤곽선 부분만을 추출하고, 이 추출된 윤곽선을 이루는 각 점의 x,y 좌표를 구해, 이웃하는 각 점간의 x좌표 차이값과 y좌표 차이값을 구함으로써 이웃하는 두점의 거리를 알 수 있고, 이 이웃하는 각 점간의 거리의 합을 구함으로써 인체(200)의 윤곽선 둘레 근사값을 연산할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정 장치(100)의 동작 효과를 알아보면, 피측정자가 발전극(110)을 발로 밟으면, 발전극(110)의 서로 이격되도록 배열되는 전류 인가용 전극(111)과 전압 측정용 전극(112)에 피측정자의 발이 접촉되게 된다. 이 상태에서 제어부(150)의 제어하에 상기 전류 인가용 전극(111)을 통해 피측정자의 인체에 전류가 인가되고, 상기 전압 측정용 전극(112)에 연결되는 임피던스 측정부(120)를 통해 피측정자의 생체 임피던스가 측정되게 된다.

한편, 상기 광 조사부(130)에 의해 인체(200)에 광이 조사되면, 상기 광에 의해 인체의 둘레에 윤곽선이 형성되고, 상기 윤곽선 이미지를 상기 촬영부(140)를 통해 촬영하면, 상기 제어부(150)가 촬영된 인체의 윤곽선 이미지로부터 인체의 둘레 정보를 분석하여 인체의 둘레 크기나, 형상 등을 알아낼 수 있게 되므로, 광학 기술을 이용해 측정자나 피측정자의 외부 환경에 거의 무관하게 인체의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정기술과 접목하여 체성분과 같은 피측정 자의 생체정보와 함께 피측정자의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등의 인체 둘레 정보를 얻을 수 있어 보다 정확한 인체의 상태를 파악할 수 있는 장점을 가진다.

도 3 을 참조하여 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)의 일 실시예에 따른 기계적 구성을 알아본다. 도 3 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 바닥을 지지하는 동시에 인체(200)가 올라설 수 있도록 하되, 전류 인가용 전극(111)과 전압 측정용 전극(112)이 이격되도록 배열되는 발전극(110)이 설치되는 하부체(10)와, 상기 광 조사부(130) 및 상기 촬영부(140)가 설치되되, 상하로 이동하여 높이 조절 가능한 상부체(20)를 포함하여 이루어진다. 상기 도 2 에 도시한 임피던스 측정부(120) 및 제어부(150)는 상기 하부체(10) 또는 상부체(20) 내부에 설치된다.

이 때, 상부체(20)는 예컨대 일측이 개구된 도너츠 형상, 'U'자 형상 등 일측이 개구되어, 이 개구된 부분으로 인체가 출입할 수 있는 형태의 기판(21)과, 상기 기판(21) 내측에 적어도 하나 설치되는 광 조사부(130)와, 상기 기판(21) 내측에 상기 광 조사부(130)와 상이한 높이에 설치되는 적어도 하나의 촬영부(140)를 포함하여 이루어진다. 한편, 상기 일측이 개구된 형상의 기판(21)을 구비하는 상부체(20)가 이 개구된 부분을 개폐하는 개폐부(22)를 더 포함할 수도 있다.

따라서, 인체(200)의 임상정보 측정시, 피측정자가 상기 기판(21)의 일측이 개구된 부분으로 출입하여, 상기 하부체(10)의 발전극(110)의 전류 인가용 전극(111)과 전압 측정용 전극(112)에 발을 접촉한 상태에서 둘레를 측정하기를 원하는 부위 예컨대, 허리, 엉덩이 등의 높이로 상기 상부체(20)의 높이를 조정하고, 측정버튼(196a)을 누르면, 상기 전류 인가용 전극(111)을 통해 피측정자의 인체에 전류가 인가되고, 상기 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치되는 광 조사부(130)로부터 광이 인체로 조사된다.

그러면, 상기 전압 측정용 전극(112)에 연결되는 임피던스 측정부(120)를 통해 피측정자의 생체 임피던스가 측정되게 된다. 한편, 인체로 조사된 광에 의해 인체에 윤곽선이 형성되고, 상기 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치되는 촬영부(140)를 통해 인체의 윤곽선 이미지가 촬영되면, 상기 제어부(150)가 이 촬영된 인체의 윤곽선 이미지를 분석하여 예컨대, 인체의 둘레 크기 또는 형상 등의 인체의 둘레 정보를 얻을 수 있게 되므로, 본 발명은 피측정자의 생체 임피던스를 측정함과 동시에, 광학 기술을 이용해 측정자나 피측정자의 외부 환경에 거의 무관하게 인체의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 광진행 차단부(160)를 더 포함할 수도 있다. 상기 광진행 차단부(160)는 상기 광 조사부(130)로부터 조사되어 피측정자의 인체(200)를 비켜 지나간 광의 진행을 차단한다. 즉, 이 실시예는 상기 광 조사부(130)로부터 조사되어 인체(200)를 비켜 지나간 광이 계속 진행될 경우 발생할 가능성이 있는 여러가지 문제점, 예컨대 불쾌감이나, 타 전자기기의 오동작 등을 방지하기 위하여 인체(200)를 비켜 지나간 광을 상기 광진행 차단부(160)를 통해 흡수하거나 또는 난반사 처리 하는 등의 방법으로 광진행을 차단할 수 있도록 한 실시예이다.

예컨대, 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 광진행 차단부(160)를 인체를 기준 으로 상기 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치되는 광 조사부(130)에 대향하는 측의 기판(21) 내측에 설치하는 것이 바람직하다. 이 때, 광 조사부(130)에 대향하는 측의 기판(21) 내측을 광을 흡수 또는 난반사 시키는 재질로 구현함으로써 상기 광진행 차단부(160)를 기판(21) 내측과 일체로 구현할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 상기 광진행 차단부(160)를 통해 상기 광 조사부(130)로부터 조사되어 인체(200)를 비켜 지나간 광의 진행을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 이송부(170)를 더 포함할 수도 있다. 상기 이송부(170)는 인체의 일정 부위에 광을 조사할 수 있도록 피측정자의 인체 조건에 따라 상기 광 조사부(130)를 상하로 이송시킨다. 즉, 인체의 둘레를 측정할 경우, 각 피측정자마다 인체 조건 즉, 신장의 크기가 다르므로, 피측정자의 인체의 일정 부위(측정 부위) 예컨대, 허리, 엉덩이 등에 광을 조사할 수 있도록 인체 조건에 따라 상기 광 조사부(130)를 상하로 이송시켜야 한다. 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 상기 이송부(170)를 통해 상기 광 조사부(130)를 상하로 이송시킨다.

도 3 의 경우, 상부체(20)의 기판(21) 내측에 광 조사부(130)가 설치되어 있으므로, 이송부(170)가 하부체(10)에 대해 상부체(20)의 기판(21)이 상하 이동되도록 구현함으로써 광 조사부(130)를 상하로 이송시킬 수 있게 된다. 이 때, 상기 이송부(170)가 인체의 특정 부위를 기준으로 상하로 특정 간격만큼만 이송되도록 구현할 수도 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 허리둘레를 측정하게 세팅되었다면, 상기 이송부(170)가 상기 광 조사부(130)가 인체의 평 균 허리 높이를 기준으로 상하로 특정 간격만큼만 이송되도록 광 조사부(130)의 이송을 제한하도록 구현할 수 있다.

한편, 상기 이송부(170)를 측정자 또는 피측정자의 손에 의해 상기 광 조사부(130)가 상하 이동되는 수동식, 사용자의 버튼 조작 등에 의해 자동으로 상기 광 조사부(130)가 상하 이동되는 반자동식, 사용자의 조작없이 센서의 동작에 의해 자동으로 상기 광 조사부(130)가 상하 이동되는 자동식으로 각각 구현할 수 있다.

예컨대, 수동식의 이송부(170)일 경우, 상부체(20)의 적정한 위치에 손잡이(도면 도시 생략)를 설치하고, 하부체(10)에 지지되는 수직봉을 이송부(170)로 설치하고, 상기 상부체(20)의 기판(21)에 상기 수직봉에 삽입되는 삽입홈을 설치하여, 상기 수직봉과 삽입홈간의 마찰면을 중력에 대항할 수 있는 마찰 계수를 가지도록 구현하면, 측정자 또는 피측정자가 손으로 상기 손잡이를 잡고 상하로 상부체(20)의 기판(21)을 이동시킴에 의해 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치된 광 조사부(130)가 상하로 이동되게 된다. 이 때, 상기 손잡이 대신 추후 설명될 손전극을 이용하는 것이 바람직하다.

예컨대, 반자동식의 이송부(170)일 경우, 상부체(20)의 기판(21) 상부의 적절한 위치에 조정버튼(196c)을 설치하여, 측정자 또는 피측정자가 이 조정버튼(196c)을 누르면 모터(도면 도시 생략)를 구동시켜 하부체(10)에 지지되는 유압 또는 기압식 실린더(도면 도시 생략)를 압축 또는 팽창시킴에 의해 상부체(20)의 기판(21)을 상하로 이동시켜 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치된 광 조사부(130)가 상하로 이동되게 된다.

예컨대, 자동식의 이송부(170)일 경우, 만일 허리 둘레를 측정할 경우를 예로들면, 조정버튼이 설치되지 않으며, 촬영부(140)가 허리 위치를 감지하는 센서로 동작하여 촬영부(140)에 의해 촬영되는 피측정자의 인체 이미지로부터 제어부(150)가 소프트웨어적으로 피측정자의 배꼽을 검출하고, 모터(도면 도시 생략)를 구동시켜 하부체(10)에 지지되는 유압 또는 기압식 실린더(도면 도시 생략)를 압축 또는 팽창시킴에 의해 상부체(20)의 기판(21)을 검출된 배꼽 높이로 상하 이동시킴으로써 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치된 광 조사부(130)가 상하로 이동되게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 고정부(180)를 더 포함할 수도 있다. 상기 고정부(180)는 상기 광 조사부(130)와 상기 촬영부(140)간의 상대 위치가 항상 일정하도록 상기 광 조사부(130)와 촬영부(140)를 동시에 고정한다. 즉, 인체에 광을 조사하는 광 조사부(130)와, 인체에 조사되는 광에 의해 형성되는 인체의 윤곽선 이미지를 촬영하는 촬영부(140)의 상대 위치가 변경될 경우, 동일한 배율로 촬영된 윤곽선 이미지라도 그 크기가 상이하다. 동일한 배율임에도 촬영된 윤곽선 이미지의 크기가 다르다면 이는 결과적으로 둘레 측정 오차가 되므로, 상기 광 조사부(130)와 상기 촬영부(140)간의 상대 위치를 항상 동일하게 유지시키는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 고정부(180)를 통해 상기 광 조사부(130)와 상기 촬영부(140)간의 상대 위치를 항상 일정하게 유지시킨다.

예컨대, 상부체(20)의 기판(21) 내측에 광 조사부(130)와, 촬영부(140)를 고정 설치함에 의해 기판(21) 자체가 고정부(180) 역할을 수행하도록 구현할 수도 있 고, 이와는 달리 광 조사부(130)와, 촬영부(140)를 고정 설치한 고정부(180)를 상부체(20)의 기판(21) 내측에 설치하여 구현할 수도 있다. 이렇게 함에 의해 광 조사부(130)와 촬영부(140)간의 상대 위치가 항상 일정하게 유지되게 되어 동일한 배율로 촬영된 윤곽선 이미지 크기가 광 조사부(130)와 촬영부(140)간의 상대 위치에 따라 차이가 발생하지 않게 되므로, 둘레 측정 오차를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 광확산부(182)를 더 포함할 수도 있다. 상기 광확산부(182)는 상기 광 조사부(130)로부터 조사되는 광을 수평방향으로 확산시켜 슬릿 빔을 형성시킨다. 예컨대, 상기 광 조사부(130)로부터 인체로 조사되는 광이 레이저 빔일 경우, 레이저 빔의 특성상 에너지 집중성을 가지므로, 이를 넓은 범위의 인체에 선형으로 광을 조사하기 위해서는 이를 확산시켜 슬릿 빔(Slit Beam)을 형성시켜야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)는 광확산부(182)를 통해 상기 광 조사부(130)로부터 조사되는 광을 수평방향으로 확산시켜 슬릿 빔을 형성시킴으로써 인체에 골고루 광이 조사되도록 한다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 출력부(184)를 더 포함할 수도 있다. 상기 출력부(184)는 상기 제어부(150)에 의해 생성되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 출력한다. 이 때, 상기 출력부(184)가 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 화면 표시하는 디스플레이부일 수도 있으며, 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 음성 출력하는 음성출력장치(도면 도시 생략)일 수도 있고, 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 문서로 출력하는 프린팅 장치(도면 도시 생략)일 수도 있다. 즉, 이 실시예는 상기 제어부(150)에 의해 생성되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 출력하여 측정 결과를 측정자 또는 피측정자 등이 확인할 수 있도록 한 실시예이다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 적어도 하나의 수직광 조사부(186)를 더 포함할 수도 있다. 상기 수직광 조사부(186)는 인체(200)에 수직광을 조사한다. 즉, 이 실시예는 인체의 둘레 측정 부위의 상하 방향의 곡률을 측정하기 위한 실시예로, 상기 수직광 조사부(186)에 의해 인체로 수직광이 조사되면 인체의 둘레 측정 부위의 상하 방향에 윤곽선이 형성되고, 이 상하 방향의 윤곽선이 촬영부(140)에 의해 촬영되면, 제어부(150)가 이 촬영된 윤곽선 이미지로부터 수평 방향 둘레 측정 부위의 수직 방향 곡률을 계산한다. 이 경우, 인체의 신장의 크기에 의해 인체 자체가 수직광의 진행을 차단하게 되므로, 인체의 수평방향으로 광을 조사하는 경우와는 달리 별도의 광진행 차단부를 설치하지 않아도 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 통신부(188)를 더 포함할 수도 있다. 상기 통신부(188)는 상기 제어부(150)에 의해 생성되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 네트워크로 전송한다. 즉, 이 실시예는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)에 의해 측정되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 정보를 유선 또는 무선 통신 인터페이스를 통해 외부 장치 예컨대, 개인용 컴퓨터나, 비만도 측정장치 등으로 전송하여 이용할 수 있도록 한 실시예이다. 이 때, 상기 통신부(188)는 도 3 에 도시한 하부체(10) 또는 상부체(20)의 내부에 설치되는 IC칩 형태의 제어부(150)와 일체로 또는 이에 연결되는 별도의 IC칩 형태로 설치된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 체중측정부(190)를 더 포함할 수도 있다. 상기 체중측정부(190)는 피측정자의 체중을 측정한다. 즉, 이 실시예는 생체 임피던스 측정장치(100)에 체중을 측정할 수 있는 체중측정 수단을 부가로 구성하여 생체 임피던스 측정 및 인체의 둘레 측정과 동시에 체중을 측정할 수 있도록 한 실시예이다. 상기 체중측정부(190)는 도 3 에 도시한 하부체(10)에 설치하여 피측정자가 하부체에 올라갔을 경우 피측정자의 체중을 측정하고, 제어부(150)가 이 측정된 체중을 상기 출력부(184)를 통해 출력함에 의해 피측정자의 체중이 측정된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 신장측정부(192)를 더 포함할 수도 있다. 상기 신장측정부(192)는 피측정자의 신장을 측정한다. 즉, 이 실시예는 생체 임피던스 측정장치(100)에 신장을 측정할 수 있는 신장측정 수단을 부가로 구성하여 생체 임피던스 측정 및 인체의 둘레 측정과 동시에 신장을 측정할 수 있도록 한 실시예이다. 예컨대, 상기 신장측정부(192)는 도 3 에 도시한 바와 같이 이송부(170)에 의해 상하 운동하는 상부체(20)위에 높이 조정 가능하도록 설치하여 피측정자가 하부체(10)에 올라갔을 경우, 상기 이송부(170)에 의해 인체의 둘레를 측정하는 위치로 광 조사부(130) 높 이를 조정하고, 이 상태에서 신장측정부(192)의 높이를 피측정자 신장 높이로 조정하여 피측정자의 신장을 측정하도록 구현할 수 있다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 신장측정부(192)가 상기 이송부(170)에 의해 이송되는 광 조사부(130)의 높이를 측정하도록 구현할 수도 있다. 이 때, 상기 제어부(150)가 상기 신장측정부(192)에 의해 측정되는 광 조사부(130)의 높이로부터 피측정자의 신장을 예측함으로써 피측정자의 신장을 측정하게 된다. 즉, 이 실시예는 상기 도 3 에 도시한 바와 같이 신장측정부(192)를 기계적으로 구성하여 피측정자의 실제 신장을 측정하는 대신, 광 조사부(130)의 높이를 측정하는 센서 형태로 구현하고, 측정되는 광 조사부(130)의 높이로부터 피측정자의 신장을 소프트웨어적으로 예측하도록 한 실시예이다.

예컨대, 광 조사부(130)가 인체의 허리둘레 측정을 위해 상기 이송부(170)에 의해 인체의 허리 높이로 조정되는 경우라면, 인체의 허리는 피측정자마다 약간의 오차는 있지만 통상적으로 신장의 1/2 정도이므로, 측정되는 광 조사부(130)의 높이로부터 피측정자의 신장 예측이 가능하다. 이 실시예는 상기 도 3 에 도시한 바와 같이 신장측정부(192)를 기계적으로 구성한 실시예에 비해 신장 측정 오차는 있지만, 기계적으로 구성이 간단하고, 이로 인해 제작 비용이 저렴한 장점이 있다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 손전극(194)을 더 포함할 수도 있다. 상기 손전극(194)은 피측정자의 양손 각각에 접촉되며, 도면에는 도시하지 않았으나, 전류를 인체에 인가하기 위한 전극과, 전압을 측정하기 위한 전극을 구비하고 있다. 이 손전극(194)은 상기 한 발전극(110)과 동작하여 8점 전극법 적용이 가능하므로, 인체 각 부위별로 임피던스를 측정할 수 있게 된다. 예컨대, 상기 손전극(194)을 도 3 에 도시한 바와 같이 상부체(20)의 기판(21) 상부에 돌출되도록 설치하여 피측정자가 편리하게 양손으로 손전극(194)을 잡을 수 있도록 구현할 수 있다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)가 조작부(196)를 더 포함할 수 있다. 상기 조작부(196)는 각종 사용자 조작을 받는 부분으로, 예컨대, 도 3 에 도시한 바와 같은 측정버튼(196a)이나, 전원버튼(196b), 광 조사부(130)의 높이를 조정하기 위한 조정버튼(196c) 등이 이 조작부(196)에 포함된다. 따라서, 측정자 또는 피측정자는 이 조작부(196)를 조작함에 의해 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치(100)의 각종 제어 명령을 입력할 수 있게 된다.

따라서, 위와 같이함에 의해 본 발명은 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정기술과 접목하여 체성분과 같은 피측정자의 생체정보와 함께 피측정자의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등의 인체 둘레 정보를 얻을 수 있어 보다 정확하게 인체의 상태를 파악할 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치는 광학 기술을 이용한 인체 둘레 측정 기술을 생체 임피던스 측정기술과 접목하여 체성분과 같은 피측정자의 생체정보와 함께 피측정자의 허리 둘레나 엉덩이 둘레 등의 인 체 둘레 정보를 얻을 수 있어 보다 정확한 인체의 상태를 파악할 수 있도록 한 유용한 효과를 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims

피측정자의 인체에 전류를 인가하여 인체에 형성되는 생체 임피던스를 측정하는 생체 임피던스 측정장치에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

피측정자의 인체 둘레를 이미지화하고, 이 이미지로부터 인체의 둘레 정보를 얻는 둘레정보 측정수단을;

포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 둘레정보 측정수단이:

피측정자의 인체에 광을 조사하는 적어도 하나의 광 조사부와;

상기 광 조사부와 상이한 높이에 설치되어, 상기 광 조사부로부터 조사된 광에 의해 형성되는 인체의 윤곽선을 촬영하는 적어도 하나의 촬영부와;

장치 전반을 제어하되, 측정된 생체 임피던스로부터 체성분을 분석하여 생체정보 측정결과를 생성하고, 상기 촬영부에 의해 촬영되는 인체의 윤곽선 이미지로부터 인체의 윤곽선 둘레 정보를 분석하는 제어부를;

포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 광 조사부는:

인체의 수평방향으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 3에 있어서,

상기 광 조사부는:

조사되는 광을 수평방향으로 확산시켜 슬릿 빔을 형성하는 광확산부를;

포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 4에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

상기 광 조사부로부터 조사되어 피측정자의 인체를 비켜 지나간 광의 진행을 차단하는 광진행 차단부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 5에 있어서,

상기 광 조사부가:

레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

인체의 일정 부위에 광을 조사할 수 있도록 피측정자의 인체 조건에 따라 상기 광 조사부를 상하로 이송시키는 이송부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 7에 있어서,

상기 이송부는:

상기 광 조사부가 인체의 평균 허리 높이를 기준으로 상하로 특정 간격만큼만 이송되도록 한 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 8에 있어서,

상기 이송부가:

사용자의 버튼 조작에 의해 자동으로 상기 광 조사부가 이송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

상기 제어부에 의해 생성되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 출력하는 출력부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 10에 있어서,

상기 출력부가:

생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 화면 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

인체의 수직방향으로 광을 조사하는 적어도 하나의 수직광 조사부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

상기 제어부에 의해 생성되는 생체 임피던스 측정결과 또는 인체의 윤곽선 둘레 정보를 네트워크로 전송하는 통신부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

피측정자의 체중을 측정하는 체중측정부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

피측정자의 신장을 측정하는 신장측정부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 15에 있어서,

상기 신장측정부가:

상기 이송부에 의해 이송되는 광 조사부의 높이를 측정하여 피측정자의 신장을 측정하도록 구현한 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

피측정자의 생체에 형성된 임피던스를 측정하기 위하여 피측정자의 양발 각각에 접촉되는 발전극과;

상기 발전극에 인가된 전류에 의해 피측정자의 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부를;

포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 17에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

피측정자의 양손 각각에 접촉되는 손전극을;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 촬영부가:

CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 인체의 윤곽선 둘레 정보가:

인체의 윤곽선 둘레 크기 또는 둘레 형상인 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 생체 임피던스 측정장치가:

상기 광 조사부와 상기 촬영부간의 상대 위치가 항상 일정하도록 상기 광 조사부와 촬영부를 고정하는 고정부를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 임피던스 측정장치.