KR101338184B1 - 피부 수분 측정기기 및 방법 - Google Patents

Abstract

본원은 검사 대상 피부의 수분을 측정하여 사용자에게 제공하는 피부 수분 측정 시스템에 있어서, 외부 주변기기에 대한 데이터 처리 및 전원 공급을 위한 이어폰포트를 포함하는 스마트기기; 및 상기 이어폰포트를 통해 상기 스마트기기에 연결되어, 상기 스마트기기로부터 전원을 공급받고, 상기 검사 대상 피부의 수분량에 대응한 측정신호를 상기 스마트기기에 송신하는 피부 수분 측정기기를 포함하는 피부 수분 측정 시스템을 제공한다. 여기서, 상기 스마트기기는 상기 피부 수분 측정기기가 연결되면, 상기 피부 수분 측정기기에 전원을 공급하고, 상기 피부 수분 측정기기로부터 상기 측정신호를 수신하면, 상기 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고, 상기 도출한 피부 수분 정보를 표시한다.

Description

피부 수분 측정기기 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING SKIN HUMIDITY}

본원은 검사 대상 피부의 수분을 측정하는 기기 및 방법에 관한 것으로, 특히, 스마트기기를 이용하여 검사 대상 피부의 수분을 측정한 정보를 제공할 수 있는 피부 수분 측정기기, 및 그를 이용한 피부 수분 측정 방법에 관한 것이다.

스마트기기(smart apparatus, 또는, '스마트 장치'라고도 함)는 기능이 제한되어 있지 않고, 응용 프로그램(일반적으로, '어플리케이션(application)' 또는 줄여서 '앱(app)'이라고도 함)을 통해, 상당 부분 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 휴대용 단말기기를 지칭한다. 이러한 스마트기기의 예로는 스마트폰(smart phone), 스마트 텔레비전(smart TV), 스마트키(smart key), 스마트 카드(smart card) 및 태블릿 컴퓨터(tablet computer, 또는 스마트 패드(smart pad)라고도 함) 등을 들 수 있다.

예를 들어, 스마트폰(smart phone)의 경우, 휴대전화기(Mobile phone, cellular phone)와 개인휴대단말기(personal digital assistant: PDA)를 결합한 것으로, 휴대폰 기능에, 일정관리, 팩스 송수신 및 인터넷 통신 등의 데이터 통신기능을 수행할 수 있도록 제작된 것이다. 특히, 스마트폰은 완제품으로 출시 및 사용되는 기존의 휴대전화기와 달리, 무선 전화 기능 외에도 다양한 어플리케이션의 추가 설치 및 실행, 삭제를 통해 다양하게 확장될 수 있다.

이러한 스마트기기는 유에스비(USB) 및 블루투스(Bluetooth) 등의 유무선 데이터 통신을 통해 외부의 주변기기들과 데이터 처리를 수행하는 것이 일반적이다. 이를 위하여, 스마트기기는 주변기기와의 연결을 위한 통신 인터페이스 포트를 구비하여야 하고, 복잡한 통신 프로토콜을 사용해야 하는 문제점이 있다. 또한, 주변기기는 별도의 전원 공급원을 구비해야 하는 문제점이 있다.

이에 따라, 스마트기기와 다양한 주변기기들 사이의 연결 및 데이터 처리, 그리고, 주변기기에 대한 전원 공급을 더욱 간편하게 실시할 수 있는 방안이 필요하다.

그와 관련하여, 한국등록특허 제10-0819270호(발명의 명칭: 휴대단말기에 전원을 공급하기 위한 이어마이크로폰 장치 및 그 휴대단말기)에는 이어셋 장치가 접속되는 통상의 제 1 플러그, 및 이어셋 장치에 전원을 공급하기 위한 제 2 플러그를 포함하는 휴대 단말기를 언급하고 있다.

한편, 피부(skin)는 동물의 외피에 해당하고, 신체 보호, 체온 조절, 배설 및 호흡 등의 기능이 있다. 이러한 피부의 기능은 피부 상태, 특히 피부에 함유된 수분량에 좌우되는 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 피부의 수분을 측정하기 위한 장치가 다수 개시된 바 있다.

예시적으로, 한국등록특허 제10-0938403호(발명의 명칭: 피부수분 측정 장치)는 피부수분측정과 생체 임피던스를 이용한 수분측정을 통해 1차 피부의 수분량을 산출한 후, 이 값에 외부 환경의 온도 및 습도량을 변수로 보정함으로써 최종 피부 수분량을 산출하는 피부수분 측정 장치를 개시한다.

그리고, 한국등록특허 제10-0979886호(발명의 명칭: 피부상태 측정용 센싱장치)는 피부의 습도 및 탄력도를 동시에 측정하는 피부상태 측정용 센싱장치를 개시한다.

그런데, 기존의 피부 수분 측정 장치는 측정값의 분석 및 사용자와의 입출력 인터페이스를 위해 개인용 컴퓨터를 이용하거나, 별도의 장치로 구현됨에 따라, 사용자가 피부 수분 측정에 관한 프로그램이 설치된 개인용 컴퓨터 또는 별도의 장치를 따로 구비하여야 하고, 해당 장치의 이용 방법을 따로 인지하여야 하므로, 휴대성 및 편리성이 낮은 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0819270호 (공고일: 2008.04.02.) 한국등록특허 제10-0938403호 (공고일: 2010.01.21.) 한국등록특허 제10-0979886호 (공개일: 2010.09.02.)

본원은 스마트기기의 이어폰포트를 통해 스마트기기와 용이하게 연결될 수 있어, 검사 대상 피부에 함유된 수분량을 측정한 결과를 스마트기기를 통해 제공할 수 있으므로, 편리성 및 휴대성을 향상시킬 수 있는 피부 수분 측정기기 및 방법을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원은 검사 대상 피부의 수분을 측정하는 피부 수분 측정기기에 있어서, 스마트기기의 이어폰포트에 접속되어, 상기 스마트기기와 연결시키는 이어폰플러그; 상기 스마트기기로부터 공급된 전원에 기초하여, 발진신호를 생성하는 발진신호 생성부; 및 상기 검사 대상 피부와 직접 접촉하도록 외부로 노출된 둘 이상의 접점부를 포함하고, 상기 검사 대상 피부의 수분량에 대응되는 상기 둘 이상의 접점부 사이의 전기적 저항값에 따라 상기 발진신호를 변동시켜, 상기 측정신호를 생성하는 센서부를 포함하는 피부 수분 측정기기를 제공한다. 여기서, 상기 스마트기기는 상기 측정신호를 수신하면, 상기 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고, 상기 도출한 피부 수분 정보를 표시한다.

그리고, 본원은 스마트기기의 이어폰포트를 통해 상기 스마트기기와 연결되는 피부 수분 측정기기를 이용하여, 검사 대상 피부의 수분을 측정하는 방법에 있어서, 상기 피부 수분 측정기기로 공급된 전원에 기초하여, 발진신호를 생성하는 단계; 및 상기 검사 대상 피부에 함유된 수분량에 따라 상기 발진신호를 변동시켜, 측정신호를 생성하는 단계를 포함하는 피부 수분 측정방법을 더 제공한다.

본원에 의한 피부 수분 측정기기는, 스마트기기의 이어폰포트를 통해, 스마트기기와 용이하게 연결될 수 있다. 그리고, 스마트기기와 연결된 피부 수분 측정기기는 검사 대상 피부에 함유된 수분량을 측정하고, 그 결과가 스마트기기에 표시되도록 함으로써, 이동성이 낮은 개인용컴퓨터 또는 별도의 장비로 구현된 경우보다, 휴대성 및 편리성이 향상될 수 있다.

여기서, 피부 수분 측정기기는 스마트기기로부터 전원을 공급받음으로써, 별도의 전원 공급원을 포함할 필요가 없으므로, 소량화 및 경량화에 유리해져서, 휴대성이 더욱 향상될 수 있다.

도 1은 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 입출력포트를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 스마트기기를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 1의 피부 수분 측정기기를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4의 피부 수분 측정기기에 관한 일 예이다.
도 6은 도 1의 피부 수분 측정 시스템에 관한 일 예이다.
도 7은 본원의 일실시예에 따른 스마트기기를 이용한 피부 수분 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 도 7의 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 9는 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정기기를 이용한 도 8의 측정신호를 송신하는 과정을 나타낸 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도 1을 참조하여, 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 시스템(100)은 스마트기기(10) 및 피부 수분 측정기기(20)를 포함한다.

스마트기기(10)는 기설정된 기본 기능 외에, 응용 프로그램의 추가 설치, 실행 및 삭제를 자유롭게 실시할 수 있어, 기능의 변경 및 확장이 가능한 휴대용 단말기기이다.

스마트기기(10)는 외부 주변기기에 대한 데이터 처리 및 전원 공급을 위한 적어도 하나의 입출력포트(11)를 포함한다.

입출력포트(11)는 스마트기기(10)에 연결 가능한 다수의 주변기기 중 어느 하나의 이어폰플러그와 접속된다. 여기서, 다수의 주변기기는 프린터, 키보드, 조이스틱 및 센서 장치와 같이, 스마트기기(10)에 연결되어 다양한 어플리케이션을 실행할 수 있도록 데이터 통신을 수행하는 데이터 처리 장치를 더 포함할 수 있다.

특히, 스마트기기(10)는 음악 및 영화 감상 기능을 위해 전기신호를 소리(sound)로 출력하는 스피커(speaker) 또는 이어폰(Earphone), 녹음 기능을 위해 소리를 전기신호로 변환하는 마이크(Microphone), 핸즈프리(hands-free) 통화를 위해 이어폰과 마이크를 결합한 이어셋(earset: Earphone-Microphone Set) 등과 같은 음향기기와 연결되기 위한 이어폰포트를 포함하는 것이 일반적이다. 여기서, 이어폰포트는 원형커넥터(cylindrical connector)의 소켓(socket)일 수 있다.

이에, 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정기기(20)는 스마트기기(10)에 구비된 다수의 입출력포트(11) 중 이어폰포트를 통해 스마트기기(10)와 연결된다. 이와 같이 하면, 스마트기기(10)가 피부 수분 측정기기(20)와 연결되기 위해 별도의 입출력포트를 구비해야 하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 스마트기기(10) 및 그에 포함되는 입출력포트(11)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

피부 수분 측정기기(20)는 입출력포트(11)를 통해 스마트기기(10)에 연결되어, 스마트기기(10)에 의해 구동된다.

즉, 스마트기기(10)는 입출력포트(11)를 통해 피부 수분 측정기기(20)와 연결되면, 피부 수분 측정기기(20)에 전원을 공급한다. 피부 수분 측정기기(20)는, 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받는 상태에서, 사용자에 의해 선택된 검사 대상 피부에 접촉되면, 검사 대상 피부의 수분량에 대응되는 측정신호를 스마트기기(10)에 송신한다. 스마트기기(10)는 피부 수분 측정기기(20)로부터 측정신호를 수신하면, 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고, 도출한 피부 수분 정보를 표시하여 사용자에게 제공한다.

피부 수분 측정기기(20)는 스마트기기(10)에 연결되기 위해, 입출력포트(11)에 접속되는 입출력플러그(21)를 포함한다. 여기서, 입출력플러그(21)는 이어폰포트(11)와 매칭되는 이어폰플러그(plug)일 수 있다. 예시적으로, 이어폰플러그(21)는, 이어폰포트(11)에 접속 가능한 원형 플러그일 수 있다.

다음, 도 2 및 도 3을 참조하여, 도 1의 스마트기기(10)에 대해 더욱 상세히 설명한다. 도 2는 도 1의 입출력포트를 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1의 스마트기기를 나타낸 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 스마트기기(10)의 입출력포트(11)는 그라운드 단자(11a), 마이크 단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d)를 포함하는 이어폰포트일 수 있다.

예를 들어, 다수의 주변기기 중 이어셋(미도시)의 이어폰플러그가 이어폰포트(11)에 접속된 경우, 마이크 단자(11b)는 이어셋의 접속신호를 입력 받을 수 있고, 이어셋의 마이크(미도시)에 의해 수집된 오디오신호를 입력 받는다. 그리고, 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d)는 이어셋의 양측 이어폰(미도시)에 각각 오디오신호를 출력한다. 이때, 이어셋의 이어폰플러그 중 입력단자는 마이크 단자(11b)에 접속되고, 출력단자는 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d)에 접속된다.

그리고, 이어셋의 이어폰플러그가 그라운드 단자를 포함하는 경우, 스마트기기의 이어폰포트와 이어셋의 이어폰플러그 각각의 그라운드 단자는 상호 접속되어, 이어셋은 그라운드 전압을 공급 받을 수 있다.

더불어, 마이크단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d) 중 적어도 하나는 이어셋을 비롯한 다수의 주변기기에 전원을 공급하는 데에 이용될 수 있다. 즉, 마이크단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d) 중 어느 하나만이 전원 공급에 이용될 수 있다. 또는, 마이크단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d) 모두 전원 공급에 이용될 수도 있다. 그리고, 그라운드 단자(11a)는 이어폰플러그의 그라운드 단자와 접속되어, 그라운드 전압을 공급하는 데에 이용될 수 있다.

예시적으로, 피부 수분 측정기기(20)의 이어폰플러그가 이어폰포트(11)에 접속된 경우, 이어폰포트의 마이크 단자(11b)를 통해, 피부 수분 측정기기(20)에 전원이 공급될 수 있다. 또는, 이어폰포트(11)의 제 1 및 제 2 스피커단자(11c, 11d) 중 어느 하나를 통해, 피부 수분 측정기기(20)에 전원이 공급될 수도 있다.

그리고, 이어폰포트의 마이크 단자(11b)를 통해, 피부 수분 측정기기(20)로부터 측정신호를 수신할 수 있다. 이때, 기존의 마이크 단자(11b)를 그대로 이용하기 위하여, 측정신호는 스마트기기(10)의 음성 샘플링 레이트(sampling rate) 범위에서 선택되는 주파수를 갖는다. 예시적으로, 스마트기기(10)의 음성 샘플링 레이트 범위는 0Hz 내지 22.05kHz, 특히 30Hz 내지 22.05kHz일 수 있다.

더불어, 피부 수분 측정기기(20)의 이어폰플러그(21)가 그라운드 단자를 포함하는 경우, 이어폰포트의 그라운드 단자(11a)는 이어폰플러그(21)의 그라운드 단자에 접속되어, 피부 수분 측정기기(20)에 그라운드 전압을 공급하는 데에 이용될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스마트기기(10)는 입출력포트(11), 접속기기 감지부(12), 신호처리 제어부(13), 전원제공부(14), 데이터분석부(15), 표시부(16), 어플리케이션 관리부(17) 및 피부 수분 정보 관리부(18)를 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 입출력포트(11)는 이어폰포트로서, 주변기기의 이어폰플러그와 접속되어, 스마트기기(10)와 주변기기를 연결시킨다.

접속기기 감지부(12)는, 다수의 주변기기 중 어느 하나의 입출력플러그가 입출력포트(11)에 접속되면, 입출력포트(11)에 접속된 주변기기로부터 접속신호를 수신한다. 그리고, 수신한 접속신호에 기초하여, 입출력포트(11)에 연결된 주변기기를 감지하며, 감지한 주변기기에 관한 정보를 신호처리 제어부(13)에 전달한다.

여기서, 접속신호는 주변기기의 이어폰플러그가 이어폰포트(11)에 접속 결합되면서 발생되는 신호일 수 있다. 예시적으로, 접속신호는 주변기기의 전원 초기값에 대응되거나, 또는 주변기기의 전원 공급을 위해 방전되는 전압에 대응될 수 있다.

도 3에 상세히 도시되어 있지 않으나, 스마트기기(10)는 각종 주변기기에 대응하는 기준 접속신호를 보유하는 주변기기 관리부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 접속기기 감지부(12)는 각종 주변기기에 대응하는 기준 접속신호에 기초하여, 수신한 접속신호와 매칭되는 주변기기를 도출할 수 있다.

신호처리 제어부(13)는, 접속기기 감지부(12)로부터 감지한 주변기기에 관한 정보를 입력 받아, 감지된 주변기기에 대응되는 신호 처리 어플리케이션을 실행시킨다.

여기서, 신호 처리 어플리케이션은 주변기기에 대한 전원 공급을 실시하고, 주변기기와 데이터를 송수신하며, 주변기기로부터 수신한 신호에 대해 기설정된 방식으로 신호 분석 처리를 실시하여, 그 결과를 출력하는 알고리즘을 포함한다.

특히, 신호처리 제어부(13)는, 접속기기 감지부(12)가 이어폰포트(11)에 연결된 피부 수분 측정기기(20)를 감지하면, 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시킨다.

여기서, 피부 수분 측정 어플리케이션은 피부 수분 측정기기(20)에 전원을 공급하고, 피부 수분 측정기기(20)를 제어하며, 피부 수분 측정기기(20)로부터 수신한 측정신호에 기초하여, 검사 대상 피부의 수분량을 사용자에게 표시하는 일련의 알고리즘을 포함한다.

어플리케이션 관리부(14)는 피부 수분 측정 어플리케이션을 비롯하여, 스마트기기(10)에 연결 가능한 각종 주변기기에 매칭되는 하나 이상의 신호 처리 어플리케이션을 보유한다.

이에, 신호처리 제어부(13)는, 어플리케이션 관리부(14)에 보유된 각종 신호 처리 어플리케이션 중에서, 감지된 주변기기에 대응되는 적어도 하나의 어플리케이션을 검색하고, 검색된 적어도 하나의 신호 처리 어플리케이션을 어플리케이션 관리부(14)로부터 제공받는다.

전원제공부(15)는 신호처리 제어부(13)에 의해 실행된 신호 처리 어플리케이션에 기초하여, 이어폰포트(11)를 통해 연결된 주변기기에 전원을 공급한다.

즉, 전원제공부(15)는 신호처리 제어부(13)에 의해 실행된 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 이어폰포트(11)를 통해 연결된 피부 수분 측정기기(20)에 전원을 공급한다.

예시적으로, 전원제공부(15)는 이어폰포트(11)의 마이크 단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d) 중 어느 하나에 하이레벨 신호를 지속적 또는 주기적으로 출력함으로써, 피부 수분 측정기기(20)에 전원을 공급할 수 있다. 만약, 전원제공부(15)는 이어폰포트(11)의 마이크 단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커 단자(11c, 11d) 중 어느 하나에 주기적인 하이레벨 신호를 출력하는 경우, 피부 수분 측정기기(20)는 주기적인 하이레벨 신호를 전원으로 변환하기 위한 정류회로를 포함할 수 있다.

예시적으로, 전원제공부(15)는 이어폰포트의 마이크 단자(11b)에 하이레벨 신호를 출력함으로써, 피부 수분 측정기기(20)에 전원을 공급할 수 있다.

데이터 분석부(16)는 신호처리 제어부(13)에 의해 실행된 신호 처리 어플리케이션에 기초하여, 입출력포트(11)를 통해 수신된 주변기기의 데이터 신호에 대해 기설정된 신호 분석 처리를 수행하고, 그 결과가 표시부(18)에 표시되도록 한다.

예시적으로, 데이터 분석부(16)는 신호처리 제어부(13)에 의해 실행된 신호 처리 어플리케이션에 기초하여, 이어폰포트(11)를 통해 피부 수분 측정기기(20)로부터 측정신호를 수신하고, 수신한 측정신호에 대응하는 피부 수분 정보를 도출한다. 그리고, 도출한 피부 수분 정보를 신호처리 제어부(13)으로 전달하여, 피부 수분 정보가 표시부(18)에 의해 표시되도록 한다.

피부 수분 정보 관리부(17)는, 각 측정신호에 매칭되는 피부 수분 정보를 보유한다.

이에, 데이터 분석부(16)는 피부 수분 정보 관리부(17)에 보유된 피부 수분 정보 중에서, 수신한 측정신호에 매칭되는 피부 수분 정보를 검색한다.

표시부(18)는 신호처리 제어부(13)에 의해 실행된 신호 처리 어플리케이션에 기초하여, 영상신호 또는 음성신호를 표시한다. 예시적으로, 표시부(18)는 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여 데이터 분석부(16)에 의해 도출된 피부 수분 정보를 화면으로 표시할 수 있다.

이어서, 도 4 및 도 5를 참조하여, 도 1의 피부 수분 측정기기(20)에 대해 더욱 상세히 설명한다. 도 4는 도 1의 피부 수분 측정기기를 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4의 피부 수분 측정기기에 관한 일 예이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 피부 수분 측정기기(20)는 이어폰플러그(21), 전원부(22), 발진신호 생성부(23) 및 센서부(24)를 포함한다.

이어폰플러그(21)는 스마트기기(10)의 이어폰포트(11)에 접속되어, 스마트기기(10)와 피부 수분 측정기기(20)를 연결시킨다.

전원부(22)는 기기(20) 외부로부터 공급된 전원에 기초하여, 발진신호 생성부(23)에 구동신호를 인가한다. 특히, 전원부(22)는 이어폰플러그(21)에 연결된 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받을 수 있다.

센서부(24)는 검사 대상 피부에 직접 접촉할 수 있도록, 하우징 외부로 노출된 둘 이상의 접점부(미도시)를 포함한다. 이러한 센서부(24)는 검사 대상 피부에 함유된 수분량에 대응한 측정신호를 생성한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 이어폰플러그(21)는 이어폰포트(11)의 마이크 단자(11b), 제 1 및 제 2 스피커단자(11c, 11d) 중 어느 하나와 접속되어 전원을 공급받는 입력단자(21a), 및 이어폰포트(11)의 마이크 단자(11b)와 접속되어 측정신호를 출력하는 출력단자(21b)를 포함한다.

여기서, 입력단자(21a)는 전원을 공급받는 데에 이용될 뿐만 아니라, 피부 수분 측정기기(20)에 대한 스마트기기(10)의 제어 신호를 입력 받는 데에 더 이용될 수 있다.

그리고, 이어폰플러그(21)는 이어폰포트(11)의 그라운드 단자(11a)와 접속되어 그라운드 전압을 공급 받는 그라운드단자(21c)를 더 포함할 수 있다.

전원부(22)는 스마트기기(10)로부터 공급된 전원에 기초하여, 발진신호 생성부(23)에 구동신호를 인가한다.

예시적으로, 전원부(22)는 입력단자(21a)와 그라운드단자(21c) 사이에 연결된 커패시터로 구현될 수 있다. 이러한 전원부(22)는 입력단자(21a)를 통해 스마트기기(10)로부터 공급된 전원에 의해 충진되고, 발진신호 생성부(23)에 의해 방전된다.

발진신호 생성부(23)는 전원부(22)로부터 인가된 구동신호를 기설정된 주파수로 발진시켜서, 발진신호를 생성한다. 이러한 발진신호 생성부(23)는 구동신호를 증폭시킨 출력신호의 일부를 정궤환시킴으로써 발진을 발생시키는 발진회로로 구현될 수 있다.

여기서, 발진신호의 주파수는 스마트기기(10)의 음성 샘플링 레이트(sampling rate) 범위에서 선택된다. 예시적으로, 스마트기기(10)의 음성 샘플링 레이트 범위는 0Hz 내지 22.05kHz, 특히 30Hz 내지 22.05kHz일 수 있다. 이는, 발진신호가 변동하여 생성되는 측정신호를 입력하는 데에, 마이크로부터 음성신호를 입력 받기 위한 기존의 마이크 단자(11b)를 그대로 차용하기 위함이다. 이와 같이, 발진신호가 스마트기기(10)의 음성 샘플링 레이트 범위 내의 주파수를 갖도록 생성되면, 측정신호 또한 음성 샘플링 레이트 범위 내의 주파수를 가질 수 있으므로, 기존의 마이크 단자(11b)를 통해 스마트기기(10)에 정상적으로 입력될 수 있다.

센서부(24)는 검사 대상 피부와 접촉 가능한 둘 이상의 접점부(24a, 24b)를 포함한다. 그리고, 검사 대상 피부의 수분량에 따라 발진신호를 변동시켜서, 측정신호를 생성한다.

둘 이상의 접점부(24a, 24b)가 검사 대상 피부에 접촉하기 전에는, 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)은 공기 또는 별도의 유전체에 의해 기설정된 일정 범위를 유지하며, 검사 대상 피부의 수분량에 대응하지 않는다. 그러므로, 측정신호는, 접점부들(24a, 24b) 사이의 기설정된 일정 범위의 전기적 저항값(sk)에 따라 변동된 발진신호로 생성됨으로써, 피부 수분에 대응되지 않는 초기값으로 분석될 수 있다.

반면, 둘 이상의 접점부(24a, 24b)가 검사 대상 피부에 접촉하면, 검사 대상 피부의 수분량에 대응하여, 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)이 기설정된 일정 범위를 벗어날 정도로 변동하게 된다.

즉, 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)은 검사 대상 피부의 수분량에 대응되는 범위로 변동하고, 그 만큼 측정신호를 생성하기 위한 발진신호의 변동폭이 달라지게 된다. 예시적으로, 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)에 따라, 발진신호의 진폭이 변동하는 정도가 달라질 수 있다.

그러므로, 측정신호는, 검사 대상 피부의 수분량에 대응하는 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)에 따라 변동된 발진신호로 생성됨으로써, 검사 대상 피부의 수분량에 대응한 측정값으로 분석될 수 있다. 즉, 측정신호와 발진신호의 차이로부터, 발진신호가 변동한 정도를 감지하여, 접점부들(24a, 24b) 사이의 전기적 저항값(sk)을 도출하고, 도출한 저항값에 기초하여, 검사 대상 피부의 수분량이 산출될 수 있다.

이와 같이 생성된 측정신호는 이어폰포트의 마이크 단자(11b)에 접속된 이어폰플러그의 출력단자(21b)를 통해 스마트기기(10)로 송신된다.

한편, 본원의 일실시예에 따른 스마트기기(10)는 피부 수분 측정 어플리케이션을 설치할 수 있는 휴대용 단말기기라면 어느 것이든지 적용 가능하다.

특히, 도 6에 도시한 바와 같이, 피부 수분 측정 시스템(100)에 있어서, 스마트기기(10)는 스마트폰으로 구현될 수 있다. 그리고, 피부 수분 측정기기(20)는 스마트기기(10)의 이어폰포트(11)와 접속되는 이어폰플러그(21), 및 하우징 외부로 노출된 둘 이상의 접점부(24a, 24b)를 포함하고, 휴대성 및 편리성을 위해 소형의 기기로 구현될 수 있다.

이어서, 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 방법에 대하여, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 7은 본원의 일실시예에 따른 스마트기기를 이용한 피부 수분 측정 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 도 7의 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행하는 단계를 나타낸 순서도이다. 그리고, 도9는 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정기기를 이용한 도 8의 측정신호를 송신하는 과정을 나타낸 순서도이다

도 7에 도시한 바와 같이, 입출력포트를 통해 피부 수분 측정기기와 연결될 수 있는 스마트기기(10)를 이용한 피부 수분 측정 방법은 입출력포트에 연결된 주변기기로부터 접속신호를 수신하는 단계(S110), 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기에 대응되는지 여부를 판단하는 단계(S120), 및 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기에 대응되면, 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시키는 단계(130)를 포함한다. 그리고, 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기에 대응되지 않으면, 다른 주변기기에 대응되는 신호 처리 어플리케이션을 검색하고, 검색된 신호 처리 어플리케이션을 실행시키는 단계(S140)를 더 포함한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시키는 단계(S130)는 피부 수분 측정기기에 전원을 공급하는 단계(S131), 피부 수분 측정기기로부터, 검사 대상 피부의 수분량에 대응한 측정신호를 수신하는 단계(S132), 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하는 단계(S133), 및 도출한 피부 수분 정보를 표시하는 단계(S134)를 포함한다.

한편, 도 9에 도시한 바와 같이, 피부 수분 측정기기(20)를 이용한 측정신호를 생성하는 단계는, 공급된 전원에 기초하여 발진신호를 생성하는 단계(S210), 및 검사 대상 피부의 수분량에 따라 발진신호를 변동시켜, 측정신호를 생성하고, 생성한 측정신호를 송신하는 단계(S220)를 포함한다. 이때, 발진신호는, 스마트기기(10)로부터 공급된 전원에 기초하여 생성될 수 있다. (S210)

이상에서 설명한 피부 수분 측정 방법을 정리하면, 다음과 같다.

스마트기기(10)의 이어폰포트(11)에 피부 수분 측정기기(20)의 이어폰플러그(21)를 접속시켜서, 스마트기기(10)와 피부 수분 측정기기(20)를 연결시킨다. 이때, 이어폰포트(11)를 통해 스마트기기(10)에 연결된 피부 수분 측정기기(20)는 스마트기기(10)로 접속신호를 송신한다.

스마트기기(10)는 접속신호를 수신하고 (S110), 스마트기기(10)의 이어폰포트(11)에 연결 가능한 다수의 주변기기 중 수신한 접속신호에 대응되는 주변기기를 검색한다. 이때, 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기(20)에 대응되는지 여부도 판단한다. (S120)

만약, 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기(20)에 대응되지 않는 경우, 피부 수분 측정기기(20) 외에 다른 주변기기들 중에서 수신한 접속신호에 대응되는 것을 다시 검색하고, 이때, 검색된 주변기기에 매칭되는 신호 처리 어플리케이션을 실행시킨다. (S140)

반면, 수신한 접속신호가 피부 수분 측정기기(20)에 대응되는 경우, 피부 수분 측정기기(20)에 매칭되는 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시킨다. (S130)

스마트기기(10)는, 실행된 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 이어폰포트(11)에 연결된 피부 수분 측정 어플리케이션에 전원을 공급한다. (S131) 이와 동시에, 피부 수분 측정기기(20)에 대한 측정신호의 수신을 대기한다.

피부 수분 측정기기(20)는 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받고, 공급된 전원에 기초하여 발진신호를 생성한다. (S210)

그리고, 검사 대상 피부에 접촉하고 있는 둘 이상의 접점부 사이에 형성된 전기적 저항값에 따라, 발진신호를 변동시켜서, 측정신호를 생성한 후, 생성한 측정신호를 스마트기기(10)로 송신한다. (S220) 여기서, 둘 이상의 접점부 사이에 형성된 전기적 저항값은 검사 대상 피부에 함유된 수분량에 대응하므로, 발진신호의 변동폭, 즉, 측정신호는 검사 대상 피부에 함유된 수분량에 대응하는 측정치를 나타낸다.

피부 수분 측정 어플리케이션을 실행중인 스마트기기(10)는 피부 수분 측정기기(20)로부터 측정신호를 수신하면, 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고 (S133), 도출한 피부 수분 정보를 표시하여 사용자에게 제공한다. (S134)

이상과 같이, 본원의 일실시예에 따른 피부 수분 측정 시스템 및 그를 이용한 피부 수분 측정 방법은, 스마트기기(10)와 그의 이어폰포트(11)에 연결되는 피부 수분 측정기기(20)를 이용함으로써, 휴대성 및 편리성이 향상될 수 있다.

여기서, 피부 수분 측정기기(20)는 이어폰포트(11)를 통해 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받아 구동됨에 따라, 별도의 배터리 또는 전원공급수단을 포함할 필요가 없으므로, 소량화 및 경량화에 유리하여, 휴대성 및 편리성이 더욱 향상될 수 있다.

그리고, 스마트기기(10)는 피부 수분 측정기기(20) 고유의 접속신호에 기초하여, 피부 수분 측정기기(20)의 연결을 감지하고, 연결된 피부 수분 측정기기(20)에 매칭되는 신호 처리 어플리케이션을 실행시킨다. 이와 같이, 피부 수분 측정기기(20)를 스마트기기(10)에 연결시키는 것만으로, 피부 수분 측정 어플리케이션이 실행됨에 따라, 사용자의 번거로움이 감소될 수 있다.

이 뿐만 아니라, 스마트기기(10)를 숙달한 사용자라면, 별도의 교육 없이도, 피부 수분 측정기기(20)를 이용하여 검사 대상 피부의 수분량을 측정할 수 있으므로, 편리성이 더욱 향상될 수 있다.

참고로, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다.

그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.

구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 피부 수분 측정 시스템
10: 스마트기기 11: 입출력포트(또는, 이어폰포트)
20: 피부 수분 측정기기 21: 이어폰플러그
11a: 그라운드 단자 11b: 마이크 단자
11c, 11d: 제 1 및 제 2 스피커 단자
12: 접속기기 감지부 13: 신호처리 제어부
14: 어플리케이션 관리부 15: 전원제공부
16: 데이터 분석부 17: 피부 수분 정보 관리부
18: 표시부
22: 전원부 23: 발진신호 생성부
24: 센서부 24a, 24b: 둘 이상의 접점부
sk: 접점부들 사이의 전기적 저항값

Claims (11)

1. 검사 대상 피부의 수분을 측정하는 피부 수분 측정기기에 있어서,
   스마트기기의 이어폰포트에 접속되어, 상기 스마트기기와 연결시키는 이어폰플러그;
   발진신호를 생성하는 발진신호 생성부; 및
   상기 검사 대상 피부와 직접 접촉하도록 외부로 노출된 둘 이상의 접점부를 포함하고, 상기 검사 대상 피부의 수분량에 대응되는 상기 둘 이상의 접점부 사이의 전기적 저항값에 따라 상기 발진신호를 변동시켜, 측정신호를 생성하는 센서부를 포함하되,
   상기 스마트기기는 상기 측정신호를 수신하면, 상기 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고, 상기 도출한 피부 수분 정보를 표시하는 것이고,
   상기 발진신호의 주파수는 상기 스마트기기의 음성 샘플링 레이트에서 선택되는 피부 수분 측정기기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 이어폰플러그와 상기 발진신호 생성부 사이에 연결되어, 외부로부터 공급된 전원에 의해 충진되고, 상기 발진신호 생성부에 의해 방전되는 전원부를 더 포함하는 피부 수분 측정기기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 발진신호 생성부는, 상기 스마트기기로부터 공급된 전원에 기초하여, 상기 발진신호를 생성하는 피부 수분 측정기기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 스마트기기는
   상기 이어폰포트가 복수의 주변기기 중 어느 하나와 연결되면, 상기 이어폰포트에 연결된 주변기기로부터 접속신호를 수신하고, 상기 수신한 접속신호에 기초하여, 상기 이어폰포트에 연결된 주변기기를 감지하는 접속기기 감지부;
   상기 접속기기 감지부가 상기 복수의 주변기기 중 상기 피부 수분 측정기기를 감지하면, 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시키는 신호처리 제어부;
   상기 실행된 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 상기 이어폰포트를 통해 상기 피부 수분 측정기기에 전원을 공급하는 전원제공부;
   상기 실행된 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 상기 이어폰포트를 통해 상기 피부 수분 측정기기로부터 상기 측정신호를 수신하고, 상기 수신한 측정신호에 대응하는 상기 피부 수분 정보를 도출하는 데이터 분석부; 및
   상기 실행된 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 상기 도출한 피부 수분 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 것인 피부 수분 측정기기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스마트기기는,
   상기 스마트기기에 접속 가능한 복수의 주변기기에 각각 대응되는 적어도 하나의 어플리케이션을 보유하는 어플리케이션 관리부; 및
   상기 측정신호에 매칭되는 피부 수분 정보를 보유하는 피부 수분 정보 관리부를 더 포함하되,
   상기 신호처리 제어부는, 상기 접속기기 감지부가 상기 이어폰포트에 연결된 상기 피부 수분 측정기기를 인식하면, 상기 어플리케이션 관리부로부터 상기 피부 수분 측정 어플리케이션을 제공받고,
   상기 데이터 분석부는, 상기 수신한 측정신호가 기설정된 오차범위 이상으로 변동하면, 상기 각 측정신호에 매칭되는 피부 수분 정보 중에서, 상기 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하는 것인 피부 수분 측정기기.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 스마트기기의 이어폰포트는 그라운드 단자, 마이크 단자 및 두 개의 스피커단자를 포함하되,
   상기 스마트기기는 상기 마이크 단자를 통해 상기 측정신호를 수신하는 것인 피부 수분 측정기기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 스마트기기의 상기 마이크 단자 및 두 개의 스피커 단자 중 어느 하나를 통해 전원을 공급받거나, 또는
   상기 스마트기기의 상기 마이크 단자 및 두 개의 스피커 단자 중 어느 하나와 상기 그라운드 단자를 통해 전원을 공급받는 피부 수분 측정기기.
9. 스마트기기의 이어폰포트를 통해 상기 스마트기기와 연결되는 피부 수분 측정기기를 이용하여, 검사 대상 피부의 수분을 측정하는 방법에 있어서,
   상기 피부 수분 측정기기로 공급된 전원에 기초하여, 발진신호를 생성하는 단계; 및
   상기 검사 대상 피부에 함유된 수분량에 따라 상기 발진신호를 변동시켜, 측정신호를 생성하는 단계를 포함하되,
   상기 피부 수분 측정기기는 상기 검사 대상 피부와 직접 접촉하도록 외부로 노출된 둘 이상의 접점부를 포함하고,
   상기 측정신호를 생성하는 단계는, 상기 검사 대상 피부의 수분량에 대응되는 상기 둘 이상의 접점부 사이의 전기적 저항값에 따라 상기 발진신호를 변동시켜, 상기 측정신호를 생성하고,
   상기 발진신호의 주파수는 상기 스마트기기의 음성 샘플링 레이트에서 선택되는 피부 수분 측정방법.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 발진신호를 생성하는 단계에서, 상기 스마트기기로부터 공급된 전원에 기초하여, 상기 발진신호를 생성하되,
    상기 스마트기기는
    상기 이어폰포트에 연결된 상기 피부 수분 측정기기로부터 수신한 접속신호에 기초하여, 피부 수분 측정 어플리케이션을 실행시키고,
    상기 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 상기 피부 수분 측정기기에 전원을 공급하며,
    상기 측정신호를 수신하면, 상기 피부 수분 측정 어플리케이션에 기초하여, 상기 수신한 측정신호에 대응되는 피부 수분 정보를 도출하고, 상기 도출한 피부 수분 정보를 표시하는 것인 피부 수분 측정방법.

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