KR101328458B1 - 스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법 - Google Patents

스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법 Download PDF

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Abstract

스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 사용자가 착용하는 의복 내에 설치되는 생체정보 측정장치는, 사용자의 체온을 측정하는 온도 측정부, 사용자의 모바일 기기와 통신가능하도록 연결되는 통신부 및 온도 측정부를 통해 측정된 체온 정보를 통신부를 통해 모바일 기기로 전달하되 측정된 체온 정보를 기초로 온도 측정부의 측정 주기를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 의복을 착용한 사용자의 체온을 기초로 체온 측정 주기를 제어하여, 저전력으로 사용자의 생체정보를 수집할 수 있게 되어, 작은 용량의 배터리로 장시간 운용이 가능해진다.

Description

스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법{Apparatus for measuring biometric information in smart clothes and method thereof}
본 발명은 생체정보 측정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의복 내에 구비되어 의복을 착용한 사용자의 생체정보를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트 의류는 2000년대부터 IT 기술과 섬유 기술의 융합형태로 연구되고 있는데, 사용자의 상황에 따른 정보를 언제 어디서든 접근하여 제공함으로써 편리성을 제공한다는 장점을 지닌다.
기능적으로는 이동하면서 자유롭게 정보에 접근 가능하며, 기기를 통해 주변의 컨텍스트와 지속적으로 관계를 맺을 수 있는 기기와 의복 간의 상호작용, 기기와 인간과의 상호작용이 가능하다는 특징을 갖는다.
그러나, 실용화 단계에서는 배터리로 인한 의류의 무게 증가와 센서 측정의 부정확성 그리고 수집 정보 제공의 효용성이 문제로 연구단계를 벗어나기 어려운 실정에 있다.
특히, 운동복이나 등산복 등에 있어, 배터리에 의한 의복 무게 증가는 실용화 단계에서 심각한 문제로 작용하고 있는데, 무게를 감소시키기 위해 작은 용량의 배터리를 사용하는 것을 상정할 수 있으나 이는 사용/측정 수명의 감소로 이어진다는 다른 문제를 유발한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 작은 용량의 배터리로 장시간 운용이 가능하도록 저전력으로 생체정보를 수집하기 위한 방안으로, 의복을 착용한 사용자의 체온을 기초로 체온 측정 주기를 제어하는 의복 내 생체정보 측정장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 착용하는 의복 내에 설치되는 생체정보 측정장치는, 상기 사용자의 움직임을 측정하여 운동상태를 파악하는 움직임 측정부; 상기 사용자의 체온을 측정하는 온도 측정부; 상기 사용자의 모바일 기기와 통신가능하도록 연결되는 통신부; 및 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온 정보를 상기 통신부를 통해 상기 모바일 기기로 전달하되, 상기 측정된 체온 정보를 기초로 상기 움직임 측정부와 상기 온도 측정부의 측정 주기를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 측정 주기를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치 이하이면, 상기 측정 주기를 증가시킬 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 체온 정보를 상기 통신부를 통해 상기 모바일 기기로 전달하고, 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치 이하이면, 상기 체온 정보를 상기 모바일 기기로 전달하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 생체정보 측정장치는 상기 의복에 장착되어 정보를 나타내는 표시부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치 이상이면, 상기 표시부를 통해 상기 체온의 급변 사실을 안내할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 기 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어난 것으로 판단되면, 상기 체온 정보를 상기 모바일 기기로 전달하고, 상기 표시부를 통해 고체온 또는 저체온을 안내할 수 있다.
또한, 상기 의복의 소매 부분에 마련되며, 사용자로부터 온 또는 오프 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 입력부를 통해 입력된 온 또는 오프 명령에 따라 생체정보 측정장치의 전원을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 사용자가 착용하는 의복 내에서 생체정보 측정방법은, 상기 사용자의 체온을 측정하는 단계; 상기 측정단계에서 측정된 체온 정보를 상기 사용자의 모바일 기기 및 상기 의복에 장착된 표시소자 중 적어도 하나로 전달하는 단계; 및 상기 측정된 체온 정보를 기초로, 상기 측정단계의 측정 주기를 제어하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 의복을 착용한 사용자의 체온을 기초로 체온 측정 주기를 제어하여, 저전력으로 사용자의 생체정보를 수집할 수 있게 되어, 작은 용량의 배터리로 장시간 운용이 가능해진다.
또한, 의복을 착용한 사용자에게 발생한 저체온, 고체온, 체온 급변 등의 위험한 상황을 사용자가 휴대하는 모바일 기기를 통해 안내하므로, 사용자에게 위험을 경고할 수 있게 된다.
또한, 위와 같은 위험한 상황을 사용자의 의복 자체를 통해서도 안내하므로, 사용자 주변 사람들에게 안내 가능하여 사용자에 대한 구호가 즉각적으로 이루어질 수 있게 한다.
뿐만 아니라, 버튼에 의한 수동 조작을 통해서도 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있으므로, 저전력 운용에 만전을 기할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정장치의 블럭도,
도 2는, 도 1에 도시된 생체정보 측정장치가 의복에 구비/설치된 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정주기를 변경하면서 생체정보를 측정하는 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 4는 측정 주기의 부연 설명에 제공되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보 측정장치의 블럭도이다. 도 1에 도시된 생체정보 측정장치(100)는 스마트 의복 내에 구비/설치되는 장치로, 의복을 착용한 사용자의 생체정보를 측정한다.
이와 같은 기능을 수행하는 본 실시예에 따른 생체정보 측정장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(110), 움직임 측정부(120), 표시부(130), 제어부(140), 버튼(150) 및 통신부(160)를 구비한다.
온도 측정부(110)는 의복을 착용한 사용자의 체온을 측정하기 위한 수단으로 다수의 온도 센서들로 구현된다. 사용자의 체온을 정확하게 측정하기 위해, 다수의 온도 센서들은 의복 내의 다양한 위치에 설치되며, 다수의 온도 센서들에 의해 측정된 온도들의 평균이 사용자의 체온이 된다.
움직임 측정부(120)는 의복을 착용한 사용자의 움직임을 측정하여 궁극적으로는 사용자의 운동상태[도보(Working), 러닝(Runing), 정지(Stop)]와 운동량을 측정하기 위한 수단으로, 3축 자이로 센서로 구현가능하다.
표시부(130)는 사용자의 건강 상태를 표시하기 위한 패치 형식의 수단으로, 후술할 제어부(140)에 의해 표시 상태가 제어된다. 표시부(130)는 LED, 광섬유와 같은 발광소자를 다양한 형태와 색상으로 구현하여, 표시 패턴과 표시 색상을 조합함으로서 다양한 정보를 나타내도록 할 수 있다.
버튼(150)은 사용자가 생체정보 측정장치(100)를 수동으로 온 또는 오프시키기 위한 명령을 입력하기 위한 사용자 입력수단이다.
통신부(160)는 사용자의 스마트폰과 통신 연결을 설정하고 유지하는 수단으로, 연결 방식은 블루투스로 가능하지만, 블루투스 이외의 다른 연결 방식을 배제하는 것은 아니다.
제어부(140)는 온도 측정부(110)를 통해 측정된 사용자의 체온 정보와 움직임 측정부(120)를 통해 측정된 사용자의 운동 정보를 통신부(160)를 통해 사용자의 스마트폰으로 전달한다.
도 2에는 도 1에 도시된 생체정보 측정장치(100)가 의복에 구비/설치된 상태를 도시하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 의복의 소매 부분에 버튼(150)을 위치 시켜 사용자의 버튼 조작을 용이하게 하였다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(110)를 구성하는 온도 센서들은 어깨 후면의 날개 부분과 겨드랑이 부분("sensor"로 표기된 부분들)에 위치하고 있다. 이와 같은 부분들은, 전반부의 가슴 위 심장 부분과 겨드랑이 부분으로도 대체 가능하다. 한편, 메인 보드에는 제어부(140)와 통신부(160)가 위치한다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 표시부(130)는 팔 부분이나 등 부분에 위치할 수 있음은 물론, 도시된 부분과 다른 부분(왼쪽 또는 오른쪽 가슴 부분)에 위치할 수도 있다. 제어부(140)는 사용자의 체온 정보 및/또는 운동 정보를 기초로 사용자의 건강 상태를 판단하고, 판단결과를 표시부(130)를 통해 표시할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 표시부(130)를 통해, 사용자가 현재 정상 체온, 저체온, 또는 고체온 상태인지를 표시할 수 있음은 물론, 사용자가 과 운동상태인지 여부를 표시할 수도 있다.
한편, 제어부(140)는 생체정보 측정장치(100)에서의 전력 소모를 최소화하기 위해, 온도 측정부(110)와 움직임 측정부(120)의 측정 주기를 제어하는데, 이 과정에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정주기를 변경하면서 생체정보를 측정하는 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 측정 주기가 도래하면(S210-Y), 제어부(140)는 사용자의 움직임을 측정하도록 움직임 측정부(120)를 제어한다(S220). 한편, 3회에 걸쳐 연속적으로 움직임 측정부(120)에 의해 사용자의 움직임이 감지되지 않은 경우(S221-Y), 제어부(140)는 생체정보 측정장치(100)의 전원을 차단시켜 오프시킨다(S223).
이는, 사용자가 버튼(150) 조작으로 생체정보 측정장치(100)를 오프시키지 않은 상태에서 의복을 탈의한 경우로 취급할 수 있기 때문이다. 한편, S221단계에서 생체정보 측정장치(100)를 오프키시기 위한 조건에 해당하는 연속적으로 움직임이 감지되지 않는 회수는 3회 이외의 다른 회수로 변경하는 것이 가능하다.
S221단계에 해당하지 않으면(S221-N), 제어부(140)는 사용자의 체온을 측정하도록 온도 측정부(110)를 제어한다(S230).
이후, 제어부(140)는 S230단계를 통해 측정된 사용자의 체온이 상한(체온max) 또는 하한(체온min)을 벗어났는지(즉, 체온이 체온max을 초과하였거나 체온min 미만인지) 체크한다(S240).
S240단계에서 사용자의 체온이 상한 또는 하한을 벗어난 것으로 판단되면(S240-N), 제어부(140)는 통신부(160)를 통해 사용자의 스마트폰에 체온 정보를 전달하는 한편(S280), 표시부(130)를 통해 체온 정보를 표기하여 이 사실을 안내한다(S290).
S240단계에서, 사용자의 체온이 상한을 초과하는 경우는 사용자가 현재 고체온 상태인 경우이고, 사용자의 체온이 하한 미만인 경우는 사용자가 현재 저체온 상태인 경우인데, 어떠한 경우이든 사용자에게 위험이 발생한 경우이다.
따라서, S280단계에서 스마트폰을 통해 사용자에게 위험 사실을 알리고, S290단계에서 표시부(130)를 통해 정보를 표시함으로써 사용자의 주변에 있는 사람들에게 위험 사실을 알리도록 한 것이다.
한편, S240단계에서 사용자의 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않은 것으로 판단되면(S240-Y), 제어부(140)는 '현재 체온과 이전 체온에 대한 차의 절대값'과 임계치(0.5℃)를 비교한다(S250).
S250단계는 사용자에게 급격한 체온 변화가 있었는지 여부를 판단하기 위한 단계에 해당하며, '현재 체온과 이전 체온에 대한 차의 절대값'이 체온 변화량에 해당한다.
S250단계에서 '체온 차의 절대값'이 임계치(0.5℃)를 초과하면(S250-Y), 제어부(140)는 측정 주기를 감소시키고(S260), 현재 체온 정보를 통신부(160)를 통해 사용자의 스마트폰에 전달한다(S270). 여기서, 임계치는 경우에 따라서 0.25℃부터 0.5℃까지 환경에 따라서 적용될 수 있다. 환경은 버튼(150)이나 스마트폰으로 정의 될 수 있다.
S250단계에서 '체온 차의 절대값'이 임계치(0.5℃)를 초과하는 경우는, 사용자의 체온이 급변한 경우로서, 위험의 소지가 있으므로 측정 주기를 감소시켜 사용자의 체온 측정이 보다 빠른 간격으로 일어나도록 하였고, S270단계에서 이 사실을 스마트폰을 통해 사용자에게 알리도록 하였다.
이에 부수적으로, 제어부(140)는 체온이 급변하였다는 사실을 표시부(130)를 통해 나타낼 수도 있으나, 이는 구현상의 선택에 대한 문제이다.
S260단계에서 감소되는 측정 주기량은 불연속적으로 한 스텝씩 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 스텝 간격에 따라 측정 주기를 불연속적으로 변경할 수 있는데, 만약 현재 스텝이 Step 3(측정 주기는 5분)이라면 S260단계를 통해 스텝이 Step 2로 변경(즉, 측정 주기는 3분으로 감소)되며, 현재 스텝이 Step 6(측정 주기는 15분)이라면 S260단계를 통해 스텝이 Step 5로 변경(즉, 측정 주기는 10분으로 감소)된다.
한편, 현재 스텝이 가장 낮은 스텝인 Step 1(측정 주기는 1분)이라면 S260단계를 수행하더라도 스텝이 변경(즉, 측정 주기가 감소)되지 않는다.
반면, S250단계에서 '체온 차의 절대값'이 임계치(0.5℃) 이하이면(S250-N), 제어부(140)는 측정 주기를 증가시킨다(S295).
S250단계에서 '체온 차의 절대값'이 임계치(0.5℃) 이하인 경우는, 사용자의 체온이 일정하게 유지되고 있는 경우로서, 위험의 소지가 없으므로 측정 주기를 감소시켜 사용자의 체온 측정이 보다 느린 간격으로 일어나도록 함으로서, 전력 소모를 감소시키기 위함이다. 그리고, 위험한 상황이 아니므로, 이 경우에는 체온 정보를 스마트폰을 통해 전달하지 않는다.
측정 주기 감소와 마찬가지로, S295단계에서 증가되는 측정 주기량도 불연속적으로 한 스텝씩 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 스텝 간격에 따라 측정 주기를 불연속적으로 변경할 수 있는데, 만약 현재 스텝이 Step 3(측정 주기는 5분)이라면 S295단계를 통해 스텝이 Step 4로 변경(즉, 측정 주기는 7분으로 증가)되며, 현재 스텝이 Step 6(측정 주기는 15분)이라면 S295단계를 통해 스텝이 Step 7로 변경(즉, 측정 주기는 20분으로 감소)된다.
한편, 현재 스텝이 가장 높은 스텝인 Step 8(측정 주기는 30분)이라면 S295단계를 수행하더라도 스텝이 변경(즉, 측정 주기가 증가)되지 않는다.
지금까지, 스마트 의복 내에 구비/설치되는 생체정보 측정장치 및 이를 이용한 생체정보 측정방법에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서 생체정보 측정장치(100)로부터 스마트폰으로 체온 정보만이 전달되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 운동 정보를 함께 전달하는 것이 가능함은 물론, 운동 정보를 생체정보 측정장치(100)의 메모리(미도시)에 저장하는 것으로 구현하는 것이 가능하다.
한편, 생체정보 측정장치(100)가 오프 상태인 경우에도, 움직임 측정부(120)는 주기적으로 사용자의 움직임을 감지하는 것으로 구현할 수 있으며, 이 경우 주기는 비교적 크게 설정하는 것이 바람직하다. 이는, 사용자가 의복을 착용하였음에도 버튼(150) 조작으로 생체정보 측정장치(100)를 온 시키지 않은 경우에, 생체정보 측정장치(100)를 자동으로 온 시키기 위함이다.
또한, 장시간에 걸쳐 움직임이 발생하지 않아 동작하지 않는 경우, 생체정보 측정장치(100)를 슬립 모드와 같은 초저전력 상태로 진입시킬 수 있다. 장시간 비동작은 도 4의 Step 8이 2번 동안 재반복되는 동안 움직임 측정부(120)에서 움직임이 전혀 감지되지 않는 경우이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 생체정보 측정장치 110 : 온도 측정부
120 : 움직임 측정부 130 : 표시부
140 : 제어부 150 : 버튼
160 : 통신부

Claims (8)

  1. 사용자가 착용하는 의복 내에 설치되는 생체정보 측정장치에 있어서,
    상기 사용자의 움직임을 측정하여 운동상태를 파악하는 움직임 측정부;
    상기 사용자의 체온을 측정하는 온도 측정부;
    상기 사용자의 모바일 기기와 통신가능하도록 연결되는 통신부; 및
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온 정보를 상기 통신부를 통해 상기 모바일 기기로 전달하되, 상기 측정된 체온 정보를 기초로 상기 움직임 측정부와 상기 온도 측정부의 측정 주기를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았지만 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 측정 주기를 감소시키고,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았고 변화량이 임계치 이하이면, 상기 측정 주기를 증가시키며,
    상기 움직임 측정부에 의해 상기 사용자의 움직임이 정해진 횟수 이상 감지되지 않으면 전원을 오프시키는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 체온 정보를 상기 통신부를 통해 상기 모바일 기기로 전달하고,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치 이하이면, 상기 체온 정보를 상기 모바일 기기로 전달하지 않는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 의복에 장착되어 정보를 나타내는 표시부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온의 변화량이 임계치 이상이면, 상기 표시부를 통해 상기 체온의 급변 사실을 안내하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어난 것으로 판단되면, 상기 체온 정보를 상기 모바일 기기로 전달하고, 상기 표시부를 통해 고체온 또는 저체온을 안내하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 의복의 소매 부분에 마련되며, 사용자로부터 온 또는 오프 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 입력부를 통해 입력된 온 또는 오프 명령에 따라 생체정보 측정장치의 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정장치.
  8. 사용자가 착용하는 의복 내에서 생체정보 측정방법에 있어서,
    상기 사용자의 체온을 측정하는 단계;
    상기 측정단계에서 측정된 체온 정보를 상기 사용자의 모바일 기기 및 상기 의복에 장착된 표시소자 중 적어도 하나로 전달하는 단계;
    상기 측정된 체온 정보를 기초로, 상기 측정단계의 측정 주기를 제어하는 단계; 및
    상기 사용자의 움직임이 정해진 횟수 이상 감지되지 않으면 전원을 오프시키는 단계;를 포함하고,
    상기 제어단계는,
    상기 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았지만 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 측정 주기를 감소시키는 단계;
    상기 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았고 변화량이 임계치 이하이면, 상기 측정 주기를 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정방법.
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