KR101557370B1 - 스마트밴드를 활용한 실시간 신체상태 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 신체에 장착하는 스마트밴드를 활용하여 실시간으로 사용자의 신체상태를 모니터링하는 시스템에 관한 것으로,
보다 상세하게는 센서접촉부위가 사용자의 신체방향으로 장착되어 보다 정확한 측정을 제공하고, 또한 측정된 신체상태정보를 이중으로 보정하여 신체상태정보에 대한 신뢰성을 높이고, 나아가 사용자의 신체상태정보를 확인을 제3자의 단말기에서도 가능하도록 연동하여 커플, 부모와 자식간에 서로의 신체상태를 점검 및 대처할 수 있도록 하고, 추가적으로 노약자의 신체상태를 점검하여 사고에 대한 신속한 대처가 가능하도록 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

스마트밴드를 활용한 실시간 신체상태 모니터링 시스템{HEALTH MONITORING SYSTEM}

본 발명은 사용자의 신체에 장착하는 스마트밴드를 활용하여 실시간으로 사용자의 신체상태를 모니터링하는 시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 센서접촉부위가 사용자의 신체방향으로 장착되어 보다 정확한 측정을 제공하고, 또한 측정된 신체상태정보를 이중으로 보정하여 신체상태정보에 대한 신뢰성을 높이고, 나아가 사용자의 신체상태정보를 확인을 제3자의 단말기에서도 가능하도록 연동하여 커플, 부모와 자식간에 서로의 신체상태를 점검 및 대처할 수 있도록 하고, 추가적으로 노약자의 신체상태를 점검하여 사고에 대한 신속한 대처가 가능하도록 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.

물질의 풍요와 높아진 경제수준에 따라 사람들은 더 이상 물질적인 풍요에 집착하지 않게 되었다. 최근 웰빙 바람과 더불어 건강에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있는 추세에 따라, 미용, 건강 등의 이슈는 더 이상 사람들에게 2차적인 요소가 아니다.

이러한 사회적 요구를 반영하기 위해 다양한 건강관리제품, 프로그램, 식품, 운동법 등이 등장하고 있는데, 특히 다이어트와 같이 지속적이고 꾸준한 운동이 필요한 경우에는 본인(이하 사용자)의 현재 상태를 체크할 수 있는 수단을 반드시 필요로 한다.

이러한 사용자의 현재 건강 상태에 대한 정보(이하 신체상태정보)를 수집하기 위한 수단과 관련한 종래기술은 다음과 같다.

먼저 등록특허 제10-1051339호 (2011년07월18일) [무구속 생체정보 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템](종래기술1)에는 무구속 상태에서 서비스 대상자(입원환자, 고령자, 독거노인과 같이 거동이 불편한 고령자 및 만성 질환자, 일반인)의 생체정보를 측정 및 분석하여, 안락한 수면을 유지/증진하기 위한 정보를 제공해주기 위한 무구속 생체정보 측정기술 기반의 원격 수면관리 서비스 시스템이 제시되어 있다.

또한 등록특허 제10-1328458호 (2013년11월06일) [스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법](종래기술2)에는 스마트 의복 내에 구비되는 생체정보 측정장치 및 그의 생체정보 측정방법이 제시되어 있는데, 특징적인 것은 제어부가 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았지만 변화량이 임계치를 초과하면, 측정 주기를 감소시키고, 온도 측정부를 통해 측정된 체온이 상한 또는 하한을 벗어나지 않았고 변화량이 임계치 이하이면, 측정 주기를 증가시키며, 움직임 측정부에 의해 사용자의 움직임이 정해진 횟수 이상 감지되지 않으면 전원을 오프시킨다는 것이다.

아울러 등록특허 제10-1438274호 (2014년08월29일) [스마트 단말기를 통한 건강 상태 체크 방법 및 이를 이용한 건강 상태 체크 시스템](종래기술3)에는 헬스 클라우드 환경에서의 보안 및 프라이버시 침해를 방지하면서 사용자의 건강 상태 분석 자료를 제공받을 수 있는 기술이 제시되어 있다.

나아가 등록특허 제10-1423160호 (2014년07월18일) [스마트폰 엔에프씨를 이용한 개인 건강 정보 관리 시스템 및 방법](종래기술4)에는 유비쿼터스 시대에서 개인의 건강에 대한 데이터를 수집하여 이를 NFC 기능을 통해 스마트폰을 통해 전달하고 저장하고 공유하는 유비쿼터스-헬스 서비스를 제공할 수 있도록 NFC는 물론 RFID, RADIUS 인증, SSL 보안 등의 기술들을 이용하여 개인 의료 정보를 관리할 수 있는 기술이 제시되어 있다.

상기 종래기술 1 내지 4에 제시된 기술들은 모두 사용자의 신체 상태에 관한 정보를 수집하여 이를 전송한다는 개념에서 본 발명과 개념이 유사하지만, 사용자의 신체상태정보를 수집하기 위한 구성(측정부)이 신체에 접촉되는 방향으로 설치되어 있는지 여부를 알 수 없어, 수집된 신체상태정보의 신뢰성을 보장 받기 어렵고, 또한 사용자의 움직임에 따라 발생하는 오차에 의해 측정된 신체상태정보 값에 오류가 발생할 수 있는데, 이 역시 데이터 신뢰성 하락의 원인이 된다.

아울러 이러한 신체상태정보의 신뢰성 하락은 사용자뿐만 아니라 연인 간, 부모 자식 간, 유아 또는 노약자의 상태 감시 등을 원하는 제3자로 하여금 구매욕구 감퇴 및 제품에 대한 불신 발생 등과 같은 문제를 야기한다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

센서접촉부위가 사용자의 신체방향으로 장착되어 보다 정확한 측정을 제공하고, 또한 측정된 신체상태정보를 이중으로 보정하여 신체상태정보에 대한 신뢰성을 높이고, 나아가 사용자의 신체상태정보를 확인을 제3자의 단말기에서도 가능하도록 연동하여 커플, 부모와 자식간, 노약자의 본인과 그 보호자 등 서로의 신체상태를 용이하게 공유할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 측정된 신체상태정보에 관한 출력결과를 그림, 사진, 그래프, 목표치 등을 사용자 및 제3자 본인의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 구현할 수 있어, 사용의 간편성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은

사용자의 신체에 직접 접촉하도록 구비된 측정부를 포함하고 사용자의 신체에 장착되어 사용자의 신체상태정보를 수집하고 이를 전송하는 스마트밴드, 상기 신체상태정보를 수신하고 처리하는 사용자의 제1단말기. 상기 신체상태정보를 수신하고 처리하는 제3자의 제2단말기, 상기 스마트밴드와 상기 제1단말기간의 신체상태정보 전송을 중계하는 전송수단 및, 상기 제1단말기와 상기 제2단말기간의 신체상태정보 전송을 중계하는 중계서버를 포함하여 이루어지되, 상기 제1단말기는 일정시간동안 수차례에 걸쳐 수집된 상기 신체상태정보 중 설정된 오차 범위 안에 포함되는 신체상태정보만을 선정하는 선정부와, 선정된 신체상태정보들을 기준 값과 비교하여 그 차이 값을 모든 신체상태정보에 가감하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전송수단은 블루투스로 이루어지고, 상기 중계서버는 가상 클라우드로 이루어져 상기 스마트밴드, 제1단말기, 제2단말기 간의 신체상태정보 전송은 실시간으로 이루어지고, 상기 선정부 및 계산부는 제1단말기에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 신체상태정보는 사용자의 걸음 수, 체온, 맥박, 운동 시간, 체중, 혈당, 혈압, 수면 시간, 통화 기록, GPS 위치정보 중 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 제1단말기 및 제2단말기는 사용자 또는 제3자로부터 신체 상태의 목표치를 입력받는 입력부, 상기 신체상태정보를 입력받아 저장하는 저장파트와, 상기 신체상태정보를 입력받아 수치화하는 수치화파트와, 상기 신체상태정보를 입력받아 그래프를 생성하는 도시화파트와, 상기 신체상태정보를 입력받아 사용자의 현재 신체 상태를 진단하는 진단파트, 상기 입력부로부터 입력받은 목표치와 상기 신체상태정보를 비교 분석하는 평가파트로 이루어진 처리부 및, 수치화된 신체상태정보, 그래프, 사용자의 현재 신체상태, 목표치, 평과결과를 디스플레이하는 출력부를 포함하여 이루어지고, 상기 입력부, 처리부 및 출력부는 제1단말기 및 제2단말기에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 한다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

보다 정확한 측정을 제공하고, 또한 측정된 신체상태정보를 이중으로 보정하여 신체상태정보에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

나아가 커플, 부모와 자식간, 노약자의 본인과 그 보호자 등 서로의 신체상태를 용이하게 공유할 수 있고,

또한 측정된 신체상태정보에 관한 출력결과를 그림, 사진, 그래프, 목표치 등을 사용자 및 제3자 본인의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 구현할 수 있어, 사용의 간편성을 제공하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 대략적인 구성을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1단말기 및 제2단말기의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 안정화수단에 관한 실시예.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

먼저 본 발명을 설명하기에 앞서, 사용자의 신체상태에 관한 정보를 이하 '신체상태정보'로 통일하여 명명하기로 한다.

또한 신체상태정보는 사용자의 걸음 수, 체온, 맥박, 운동 시간, 체중, 혈당, 혈압, 수면 시간, 통화 기록, GPS 위치정보 중 둘 이상을 포함하여 이루어진다.

본 발명은 사용자의 신체에 장착하는 스마트밴드(B)를 활용하여 실시간으로 사용자의 신체상태를 모니터링하는 시스템(S)이자, 센서접촉부위가 사용자의 신체방향으로 장착되어 보다 정확한 측정을 제공하고, 또한 측정된 신체상태정보를 이중으로 보정하여 신체상태정보에 대한 신뢰성을 높이고, 나아가 사용자의 신체상태정보를 확인을 제3자의 단말기에서도 가능하도록 연동하여 커플, 부모와 자식간에 서로의 신체상태를 점검 및 대처할 수 있도록 하고, 추가적으로 노약자의 신체상태를 점검하여 사고에 대한 신속한 대처가 가능하도록 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템(S)에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 실시간 신체상태 모니터링 시스템(S)(이하 본 시스템(S))에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 대략적인 구성도이다. 이하 도 1을 참고하여 본 발명의 구성에 대해 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 시스템(S)은 사용자의 신체에 장착되는 스마트밴드(B), 사용자의 제1단말기(10), 제3자의 제2단말기(20), 스마트밴드(B)와 제1단말기(10)를 중계하는 전송수단(30) 및, 제1단말기(10)와 제2단말기(20)를 중계하는 중계서버(40)를 포함하여 이루어진다.

각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 스마트밴드(B)는 사용자의 신체에 장착되어 사용자의 신체상태정보를 수집하고 이를 제1단말기(10)로 전송한다.

또한 스마트밴드(B)는 사용자의 신체상태정보를 수집하기 위해 사용자의 신체에 직접 접촉하도록 구비된 측정부(Bm)를 포함하여 이루어진다. 특히 측정부(Bm)는 사용자의 신체에 직접 접촉하는 방향으로 구비된 것을 특징으로 하는데, 이를 통해 보다 정확한 사용자의 신체상태정보를 수집할 수 있다.(측정부(Bm)의 구비는 도 3을 통해 확인할 수 있다.)

특히 앞서 언급한 바와 같이, 신체상태정보는 사용자의 걸음 수, 체온, 맥박, 운동 시간, 체중, 혈당, 혈압, 수면 시간, 통화 기록, GPS 위치정보 중 둘 이상을 포함하여 이루어지기 때문에, 이에 맞추어 측정부(Bm)는 진동센서(만보기), 온도센서, 심박센서, 타이머, 중량센서, 혈당센서, 혈압센서 및 GPS모듈 중 둘 이상 구비되는 것이 바람직할 것이다.(통화기록은 사용자의 제1단말기(10)에서 제공하는 것이다.)

또한 스마트밴드(B)는 사용자의 손목 또는 기타 신체에 착탈 가능하게 고정될 수 있도록 고정수단(미도시)을 구비하는 것이 바람직하다.

다음으로 사용자의 제1단말기(10)는 스마트밴드(B)로부터 수집된 사용자의 신체상태정보를 수신하고 처리하는 역할을 수행한다.

또한 제3자의 제2단말기(20) 역시 스마트밴드(B)로부터 수집된 사용자의 신체상태정보를 수신하고 처리하는 역할을 수행한다.

이러한 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)는 스마트폰, 태블릿, PC 등으로 이루어질 수 있으며, 또한 실시자의 선택에 따라 전용 단말기를 구비하는 형태로의 실시도 가능하다. 그러나 범용성 및 대중성 측면에서 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)는 사용자 및 제3자의 스마트폰으로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

다음으로 전송수단(30)은 스마트밴드(B)와 제1단말기(10)간의 신체상태정보 전송을 중계하는 역할을 수행한다.

이러한 전송수단(30)은 블루투스(Bluetooth)로 이루어지는 것을 특징으로 하는데, 이러한 블루투스는 근거리, 저 전력으로 신체상태정보를 전송할 수 있기 때문에, 사용자의 신체 주변에 위치하는 스마트밴드(B)와 제1단말기(10)간의 신체상태정보 전송에 아주 적합하다.

또한 스마트밴드(B)는 별도의 배터리를 구비하여 전력을 공급받아야 하기 때문에 스마트밴드(B)의 수명을 고려할 때, 저 전력으로 구동되는 것이 바람직하고, 이를 위해 전송수단(30)은 블루투스로 이루어지는 것이 바람직한 것이다.

다음으로 중계서버(40)는 제1단말기(10)와 제2단말기(20)간의 신체상태정보 전송을 중계하는 역할을 수행한다.

이러한 중계서버(40)는 신체상태정보를 저장하는 데이터베이스, 제1단말기(10)로부터 신체상태정보를 수신하고 제2단말기(20)로 신체상태정보를 전송하는 통신모듈을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

특히 이 중계서버(40)는 가상 클라우드로 이루어지는 것이 바람직한데, 가상 클라우드는 중계서버(40)의 데이터베이스에 제1단말기(10)로부터 전송받은 신체상태정보를 저장해두었다가 제2단말기(20)로부터 송신요청을 입력받으면 통신모듈을 통해 신체상태정보를 제2단말기(20)로 전송하는데, 가상 클라우드는 제2단말기(20)를 제3자의 스마트폰으로 구비하는 경우 접속 지역, 사용자와의 거리 등에 제한을 받지 않기 위해, 가상의 클라우드에 정보를 저장하고 이를 원하는 때에 로딩(Loading)할 수 있도록 한다.

또한 이러한 가상 클라우드는 하드웨어의 주기적인 업그레이드를 필요로 하지 않고, 데이터 손상에 대한 우려도 없기 때문에 유지 및 관리의 편의성을 제공하고, 나아가 비용절감 효과를 제공할 수 있다.

추가로, 블루투스로 이루어진 전송수단(30) 및 가상 클라우드로 이루어진 중계서버(40)는 스마트밴드(B), 제1단말기(10), 제2단말기(20) 간의 신체상태정보 전송을 실시간으로 이루어지게 하여, 사용자가 언제 어디서든 본인이 원하는 본인의 신체상태정보를 확인할 수 있고, 또한 제3자 역시 사용자의 신체상태정보를 실시간으로 체크 가능하기 때문에, 예를 들면 연인 간의 실시간 건강 체크, 부모와 자식 간의 실시간 건강 체크 등이 가능하고 또는 노약자, 임산부에게 발생할 수 있는 갑작스러운 신체상태의 변화 등에 대해 즉각적이고 신속한 대처를 할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)의 구성을 보다 세부적으로 도시한 블록도이다. 이하 도 2를 통해 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)에 구비된 본 발명의 핵심 특징에 대해 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1단말기(10)는 선정부(11) 및 계산부(13)를 포함하여 이루어진다.

선정부(11)는 일정시간동안 수차례에 걸쳐 수집된 신체상태정보 중 설정된 오차 범위 안에 포함되는 신체상태정보만을 선정한다. 이러한 선정부(11)로 인해 사용자의 움직임으로 인해 측정의 오차가 발생한 불완전한 신체상태정보를 걸러냄으로써 신체상태정보 측정의 정확성을 높일 수 있다.

또한 계산부(13)는 선정된 신체상태정보들을 기준 값과 비교하여 그 차이 값을 모든 신체상태정보에 가감하는데, 이러한 계산부(13)를 통해 예를 들면 겨울철 낮은 기온에 의해 사용자의 체온이 전체적으로 낮게 측정되는 문제 등과 같이, 특정 상황에서 발생할 수 있는 신체상태정보의 측정 오차를 보정하여, 신체상태정보 수집 시 외부 영향 등에 대한 민감도를 낮출 수 있다.

이러한 선정부(11) 및 계산부(13)의 2중 보정은 수집된 신체상태정보의 정확성을 높이고, 사용자의 움직임, 외부 영향 등에 대한 민감성을 낮추고, 또한 측정부(Bm)위(사용자의 신체) 성향에 따른 오차를 수정할 수 있어, 보다 정확한 측정값의 도출을 기대할 수 있게 한다.

아울러 선정부(11) 및 계산부(13)는 제1단말기(10)에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는데, 이러한 한정은 제1단말기(10)를 사용자의 스마트폰으로 한정하는 것으로, 사용자에게 편의를 제공하고, 본 시스템(S)을 사용함에 있어 추가적인 비용의 발생 부담을 줄여주는 효과를 갖는다. 만약 제1단말기(10)가 PC로 이루어진 경우, PC에 내장된 소프트웨어 모듈을 통한 프로그램의 실행을 통해 선정부(11) 및 계산부(13)의 실시가 이루어질 수 있을 것이다.

한편, 도 2에는 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)에 공통적으로 구비된 입력부(21), 처리부(23) 및 출력부(25)의 구성이 더 도시되어 있다.

먼저 입력부(21)는 사용자 또는 제3자로부터 신체상태의 목표치를 입력받는다. 앞서 언급한 신체상태정보는 사용자의 걸음 수, 체온, 맥박, 운동 시간, 체중, 혈당, 혈압, 수면 시간, 통화 기록, GPS 위치정보 중 둘 이상을 포함하여 이루어지기 때문에, 목표치는 목표 걸음 수, 정상 체온 범위, 정상 맥박 범위, 목표 운동 시간, 목표 체중, 목표 혈당수치, 목표 혈압 수치, 설정 수면 시간 중 둘 이상을 포함하여 이루어지게 된다.(통화 기록 및 GPS위치정보는 목표의 설정보다는 사용자의 현재 상태 파악에 초점을 맞춘 것이다.)

다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 처리부(23)는 저장파트(231), 수치화파트(232), 도시화파트(233), 진단파트(234), 평가파트(235)를 포함하여 이루어진다.

먼저 저장파트(231)는 신체상태정보를 입력받아 저장하는 구성으로, 제1단말기(10)에 구비된 메모리(예: RAM, 메모리카드 등)에 의해 실현될 수 있다.

다음으로 수치화파트(232)는 수집된 신체상태정보를 입력받아 수치화하는 구성으로, 제1단말기(10)에 구비된 소프트웨어모듈에 탑재된 프로그램(또는 알고리즘)에 의해 실현될 수 있고, 이를 통해 사용자 또는 제3자가 측정된 신체상태정보를 한눈에 쉽게 알 수 있도록 한다.

또한 도시화파트(233)는 신체상태정보를 입력받아 그래프를 생성하는 구성으로, 제1단말기(10)에 구비된 그래픽모듈에 의해 실현될 수 있고, 이를 통해 사용자 또는 제3자가 일, 월, 년 별로 사용자의 신체상태의 변화 추이를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

아울러 진단파트(234)는 신체상태정보를 입력받아 사용자의 현재 신체상태를 진단하고 그 결과를 출력하는 구성으로, 제1단말기(10)에 구비된 소프트웨어모듈에 탑재된 프로그램(또는 알고리즘)에 의해 실현될 수 있고, 이를 통해 사용자 또는 제3자가 사용자의 현재 신체상태에 대한 요약을 제공받을 수 있다.

또 평가파트(235)는 입력부(21)로부터 입력받은 목표치와 상기 신체상태정보를 비교 분석하는 구성으로, 제1단말기(10)에 구비된 소프트웨어모듈에 탑재된 프로그램(또는 알고리즘)에 의해 실현될 수 있고, 이를 통해 사용자 또는 제3자가 목표치 대비 달성률을 용이하게 확인할 수 있다.

다음으로 출력부(25)는 수치화파트(232)에서 수치화된 신체상태정보, 도시화파트(233)에서 생성된 그래프, 진단파트(234)에서 출력된 사용자의 현재 신체상태, 입력부(21)로부터 입력받는 목표치, 평가파트(235)에서 분석된 평과결과를 디스플레이하는 구성으로, 스마트폰의 LCD 액정, PC에 연결된 모니터 등으로 이루어질 수 있다.

아울러 입력부(21), 처리부(23) 및 출력부(25)는 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는데, 이러한 한정은 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)를 사용자 및 제3자의 스마트폰으로 한정하는 것으로, 사용자 및 제3자에게 편의를 제공하고, 본 시스템(S)을 사용함에 있어 추가적인 비용의 발생 부담을 줄여주는 효과를 갖는다.

또한 앞서 언급한 소프트웨어모듈, 메모리, 그래픽모듈은 장치적인 구성으로, 상기 어플리케이션이 탑재되는 구성으로 이해하는 것이 바람직하다.

한편, 스마트밴드(B)는 사용자의 신체에 장착해야 하기 때문에 별도로 전원공급수단을 가지기 어렵고, 배터리를 통해 전원을 공급받아야 한다. 기술의 발달로 인해 배터리의 용량 및 수명은 증가되고 있지만, 자체적인 한계에 따라 가능하면 스마트밴드(B)는 배터리의 교체 주기를 길게 하기 위해 저 전력으로 구동하는 것이 바람직 할 것이다. 또한 이러한 '스마트밴드(B)의 저 전력 구동'은 스마트밴드(B)의 각 소자가 작은 전력에도 민감하게 반응하도록 해야 하기 때문에 스마트밴드(B)를 이루는 소자, 특히 측정부(Bm)(센서)의 구동에 민감성을 각별히 요하는 바이다.

도 3에는 이러한 '안정화수단'에 관한 실시예가 도시되어 있다. 도 3을 참고하여 실시예를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 스마트밴드(B)의 각 소자에 전원을 공급하기 위해 스마트밴드(B)는 전원공급부(57)를 구비하고 있다. 또한 정격전압의 생성을 위해 변압부(570)가 구비됨은 자명한 것이다.

또한 신체상태정보(사용자의 체온, 혈압, 맥박, 혈당 등, 신체상태정보에 대해서는 상기한 바 있음)에 대한 상기 전송수단(30)과의 전송은 직렬 또는 병렬 선택 가능하게 이루어지되, 스마트밴드(B)는 신체상태정보의 직렬 전송 시 사용되지 않는 버스(Bus) 배선에 의한 간섭을 제거하기 위한 잡음보정부(51)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 직렬 전송 시 사용될 버스 배선을 결정하는 선택부(510)가 구비되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 잡음보정부(51)는 노이즈가 선택부(510)로 유입되는 것을 방지하고 있다. 사용할 버스 배선의 선택을 위한 신호는 직렬로 동작하는 것이 바람직한데, 이 경우에 VDD가 구동전압으로 인가된다. 이때 VDD가 가지는 전압레벨은 다이오드(D1)가 턴 오프 상태를 유지할 수 있는 전압이다. 즉, 구동전압 VDD와 접지전압과 두 저항(R1, R2)에 의해서 노드의 일정한 전압레벨이 유지되고, 그 전압레벨이 선택부(510)의 구동전압보다 다이오드(D1)가 턴 오프를 유지할 만큼 높다면, 다이오드(D1)는 턴 오프 상태를 유지할 수 있는 것이다. 두 저항(R1, R2)은 같은 저항 값으로 구성할 수도 있고, 다른 저항 값으로 구성할 수도 있다.

선택이 이루어지는 버스 배선의 직렬 동작 시 잡음보정부(51)의 다이오드가 턴 오프 상태를 유지하게 되면, 사용하지 않는 버스 배선을 통해 선택부(510)로 노이즈가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 3 하부 영역 좌측 박스 내에는 잡음보정부(51)가 측정부(Bm)와 선택부(510) 사이에 구비되어 있는 것을 확인할 수 있고, 또한 선택부(510)와 직렬로 연결된 다이오드(D1)와 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하여 이루어진 실시가 도시되어 있다.

도 3 하부 영역 우측 박스 내에는 선택부(510)와 직렬로 연결된 다이오드(D1) 및 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하여 이루어지며, 특히 다이오드(D1) 양단에 걸리는 전압(다이오드의 턴 오프를 위한 전압)이 측정부(Bm)에 인가되는 전압에 의해 제공되는 실시가 도시되어 있다.

도 3에는 실시예의 또 다른 핵심 특징인 전원단속부(53)의 실시가 도시되어 있다. 도 3을 참고하여 전원단속부(53)의 실시를 구체적으로 설명하면, 안정화수단은 상기한 잡음보정부(51)를 포함하고, 추가로 전원공급부(57)로부터 공급받는 구동전원의 전압과 스마트밴드(B)의 측정부(Bm)의 작동을 위한 기준전압을 비교하여 과전류를 검출하는 전류검출부(531)와 과부하를 검출하는 부하검출부(533)를 포함하는 전원단속부(53)를 더 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원단속부(53)는 전원공급부(57)로부터 인가되는 전원이 변압부(570)에 의해 변압된 후(배터리에서 출력되는 전원을 기준 전압으로 설정하는 경우 변압부(570)는 생략하여도 무방하다), 이 변압부(570)의 출력단자로부터 전송받은 전력에 의해 인가되는 인가전압과 측정부(Bm)의 구동을 위해 필요한 기준 전압과의 정량적인 차이를 감지하기 위한 것으로, 특히 각 구성에 인가되는 미세한 전압의 차이에 의해서도 불량이나 고장이 발생할 가능성이 있기 때문에 동작의 안정성을 제공하는 이러한 전원단속부(53)의 구비가 필요하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전류검출부(531)는 전압 분배용으로 병렬 연결된 2개의 분배 저항(R3, R4)과, 이를 통해 분배된 전압과 측정부(Bm)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 전류비교기(Com1)를 포함하여 이루어진다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 부하검출부(533)는 전압 분할용으로 병렬 연결된 4개의 분할 저항(R5, R6, R7, R8)과 캐패시터(C1, C2), 저항(R9) 및 이를 통해 분할된 전압과 측정부(Bm)의 구동을 위해 필요한 기준 전압을 비교하는 부하비교기(Com2)를 포함하여 이루어진다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 전류비교기(Com1)의 (+)단에는 부하비교기(Com2)의 (+)단이 연결되고, (-)단에는 분배 전압이 입력된다. 아울러 부하비교기(Com2)의 (+)단은 전류비교기(Com1)의 (+), 4개의 분할 저항(R5~R8), 캐패시터(C2), 저항(R10)을 거쳐 분할 전압이 입력되고, (-)단에는 저항(R9)과 캐패시터(C1)가 연결되어 있다.

따라서 전류검출부(531)에서 과전류가 검출되거나 부하검출부(533)에서 과부하가 검출되면 측정부(Bm)의 전압을 인가하는 동작이 차단되거나 인가전압을 낮추는 동작이 수행된다.(이는 도시 및 설명을 생략한 중앙처리장치인 CPU 또는 MCU에 의해 수행될 수 있다.) 그러나 가장 바람직한 방법은 하기(下記)할 전압조절부(55)에 의해 인가전압의 조절이 이루어지는 것이다.

도 3에는 실시예의 또 다른 핵심 특징인 전압조절부(55)의 실시가 도시되어 있다. 도 3을 참고하여 전압조절부(55)의 실시를 구체적으로 설명하면, 안정화수단은 구동전원의 전압을 측정부(Bm)의 구동을 위한 기준전압으로 변환하여 출력하는 앰프(551)와 이 앰프(551)의 구동여부를 조작하는 구동회로(553)를 포함하는 전압조절부(55)를 더 포함하여 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 앰프(551)는 반전 단자(-) 및 비반전 단자(+)에 입력되는 기준 전압에 따라 일정한 전압을 출력한다.

또한 전압조절부(55)는 앰프(551)의 반전 단자 및 비반전 단자 각각에 앰프(551)의 구동을 위한 구동 전압을 공급하는 기준전압회로(555)를 더 포함하여 이루어진다.

아울러 구동회로(553)는 측정부(Bm)의 오프 상태에서 온 상태로 전환 시(전원이 인가될 시)에 앰프(551)를 동작(Wake-up)시킨다.

그밖에도 전압조절부(55)는 인가전압(VDD)을 이용하여 앰프(551)의 출력 전압에 대응되는 바이어스 전류를 출력하는 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)과, PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)에 전원전압(VDD)을 공급하는 PMOS트랜지스터(PM3)를 더 구비한다.

도 3에 도시된 바와 같이, PMOS 트랜지스터(PM3)는 반전된 파워다운 신호(pwdb)에 따라 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)에 인가전압(VDD)을 공급한다. 상기에서 pwdb는 파워다운(pwd) 신호에 반전된 신호를 나타내는 것으로, pwd가 하이(high)일 때는 pwdb는 로우(low)이고, pwd가 로우(low)일 때는 pwdb가 하이(high)로 설정되어야 한다.

또한 구동회로(553)는 앰프(551)의 출력 전압에 따라 드레인 단자에 접속된 저항들(R11, R12)에 일정 기준 전류를 공급하여 분할된 밴드 갭 출력 전압을 생성시키는 PMOS 트랜지스터(PM5)를 구비한다. 여기서, 저항들(R11, R12)은 동일한 저항 값을 갖는 것이 바람직하다.

아울러 NMOS 트랜지스터(NM5)의 드레인 단자는 PMOS 트랜지스터(PM5)의 드레인 단자에 연결되며, 휴면모드 시(전원이 인가되지 않는 경우)에 밴드갭 출력 전압이 0볼트가 되게 한다. 그로써 전체적인 회로의 전력 소모를 방지한다. NMOS 트랜지스터(NM6)는 파워다운 신호(pwd) 입력에 따라 동작하며 소스 단자는 기저전압(GND)에 접속된다.

또한 구동회로(553)가 휴면모드(오프 상태)에서 동작모드(온 상태)로 또는 동작모드에서 휴면모드로 전환할 시에, 구동회로(553)는 앰프(551)의 입출력에 요구되는 안정된 동작점을 갖도록 한다. 이러한 안정된 동작점을 갖도록 하기 위해 구동회로(553)는 상기한 PMOS 트랜지스터(PM3)와 함께 PMOS 트랜지스터(PM4)와 4개의 NMOS 트랜지스터들(NM1,NM2,NM3,NM4)을 구비한다.

한편, 구동회로(553)가 휴면모드일 때, NMOS 트랜지스터들(NM2,NM4)은 반전된 파워다운 신호(pwdb)에 의해 턴 오프 되고, NMOS 트랜지스터(NM3)는 휴면모드에 따른 0볼트[V]의 밴드 갭 출력 전압에 의해 턴 오프 된다. 그리하여, 휴면모드에서는 기준전압 발생회로의 전체 전류 소모가 0㎂가 된다.

또한, PMOS 트랜지스터(PM3)는 구동회로(553)의 휴면모드 시에 턴 온(turn on)되며, PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴 온 됨에 따라 앰프(551)의 출력이 전원전압(VDD)으로 충전되어 PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)을 턴 오프 시킨다.

이상의 발명의 상세한 설명에서 각 부, 파트에 대한 구체적인 회로, 알고리즘에 대한 구체적인 설명 및 도면의 도시화는 생략하였으나, 이는 도 2 및 이상의 설명을 통해 당업자라면 얼마든지 이해하고 추론하여 실시할 수 있는 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 본 시스템
B: 스마트밴드 Bm: 측정부
10: 제1단말기 11: 선정부
13: 계산부
20: 제2단말기 21: 입력부
23: 처리부 231: 저장파트
232: 수치화파트 233: 도시화파트
234: 진단파트 235: 평가파트
25: 출력부
30: 전송수단 40: 중계서버

Claims (4)

1. 사용자의 신체에 직접 접촉하도록 구비된 측정부(Bm)를 포함하고 사용자의 신체에 장착되어 사용자의 신체상태정보를 수집하고 이를 전송하는 스마트밴드(B);
   상기 신체상태정보를 수신하고 처리하는 사용자의 제1단말기(10);
   상기 신체상태정보를 수신하고 처리하는 제3자의 제2단말기(20);
   상기 스마트밴드(B)와 상기 제1단말기(10) 간의 신체상태정보 전송을 중계하는 전송수단(30); 및
   상기 제1단말기(10)와 상기 제2단말기(20) 간의 신체상태정보 전송을 중계하는 중계서버(40);
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 제1단말기(10)는 일정시간동안 수차례에 걸쳐 수집된 상기 신체상태정보 중 설정된 오차 범위 안에 포함되는 신체상태정보만을 선정하는 선정부(11)와, 선정된 신체상태정보들을 기준 값과 비교하여 그 차이 값을 모든 신체상태정보에 가감하는 계산부(13)를 포함하고,
   
   상기 스마트밴드(B)는 구동전원을 공급하는 전원공급부(57)를 포함하고,
   
   상기 신체상태정보에 대한 상기 전송수단(30)과의 전송을 직렬 또는 병렬로 선택할 수 있도록 하는 선택부(510) 및 상기 신체상태정보의 직렬 전송 시 사용되지 않는 버스(Bus) 배선에 의한 간섭을 제거하기 위한 잡음보정부(51)를 포함하여 이루어지되,
   상기 잡음보정부(51)는 상기 선택부(510)와 직렬로 연결된 다이오드(D1) 및 이에 병렬로 연결된 두 저항(R1, R2)을 포함하여 이루어지고, 상기 다이오드(D1) 양단에 인가되는 전압이 상기 측정부(Bm)에 인가되는 전압에 의해 제공되고,
   
   상기 전원공급부(57)의 출력단에 구비되어, 상기 전원공급부(57)로부터 공급받는 구동전원의 전압과 스마트밴드(B)의 측정부(Bm)의 작동을 위한 기준전압을 비교하여 과전류를 검출하는 전류검출부(531)와 과부하를 검출하는 부하검출부(533)를 포함하는 전원단속부(53)를 더 포함하되,
   상기 전류검출부(531)는 전압 분배용으로 병렬 연결된 2개의 분배 저항(R3, R4)과, (+)단에는 부하비교기(Com2)의 (+)단이 연결되고 (-)단에는 상기 분배 저항(R3, R4)을 통해 분배된 분배 전압이 입력되는 전류비교기(Com1)를 포함하고,
   상기 부하검출부(533)는 전압 분할용으로 병렬 연결된 4개의 분할 저항(R5, R6, R7, R8)과 캐패시터(C1, C2), 저항(R9) 및, (+)단에는 상기 전류비교기(Com1)의 (+), 4개의 분할 저항(R5~R8), 캐패시터(C2), 저항(R10)을 거쳐 분할 전압이 입력되고 (-)단에는 저항(R9)과 캐패시터(C1)가 연결된 부하비교기(Com2)를 포함하고,
   
   구동전원의 전압을 측정부(Bm)의 구동을 위한 기준전압으로 변환하여 출력하는 앰프(551)와, 이 앰프(551)의 구동여부를 조작하는 구동회로(553)와, 앰프(551)의 반전 단자 및 비반전 단자 각각에 앰프(551)의 구동을 위한 구동 전압을 공급하는 기준전압회로(555)를 포함하는 전압조절부(55)를 더 포함하여 이루어지되,
   상기 전압조절부(55)는 인가전압(VDD)을 이용하여 앰프(551)의 출력 전압에 대응되는 바이어스 전류를 출력하는 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2)와, PMOS 트랜지스터들(PM1,PM2)에 전원전압(VDD)을 공급하는 PMOS트랜지스터(PM3)와, 앰프(551)의 출력 전압에 따라 드레인 단자에 접속된 저항들(R11, R12)에 일정 기준 전류를 공급하여 분할된 밴드 갭 출력 전압을 생성시키는 PMOS 트랜지스터(PM5)와, 이 PMOS 트랜지스터(PM5)의 드레인 단자에 연결되며 휴면모드 시 밴드갭 출력 전압이 0볼트가 되게 하는 NMOS 트랜지스터(NM5)를 더 포함하고,
   상기 구동회로(553)는 휴면모드에서 동작모드로 또는 동작모드에서 휴면모드로 전환 시 안정된 동작점을 제공하는 PMOS 트랜지스터(PM4)와 4개의 NMOS 트랜지스터(NM1,NM2,NM3,NM4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체상태 모니터링 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전송수단(30)은 블루투스로 이루어지고, 상기 중계서버는 가상 클라우드로 이루어져 상기 스마트밴드, 제1단말기, 제2단말기 간의 신체상태정보 전송은 실시간으로 이루어지고,
   상기 선정부(11) 및 계산부(13)는 제1단말기(10)에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 신체상태정보는
   사용자의 걸음 수, 체온, 맥박, 운동 시간, 체중, 혈당, 혈압, 수면 시간, 통화 기록, GPS 위치정보 중 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)는
   사용자 또는 제3자로부터 신체 상태의 목표치를 입력받는 입력부(21),
   상기 신체상태정보를 입력받아 저장하는 저장파트(231)와, 상기 신체상태정보를 입력받아 수치화하는 수치화파트(232)와, 상기 신체상태정보를 입력받아 그래프를 생성하는 도시화파트(233)와, 상기 신체상태정보를 입력받아 사용자의 현재 신체 상태를 진단하는 진단파트(234), 상기 입력부로부터 입력받은 목표치와 상기 신체상태정보를 비교 분석하는 평가파트(235)로 이루어진 처리부 및,
   수치화된 신체상태정보, 그래프, 사용자의 현재 신체상태, 목표치, 평과결과를 디스플레이하는 출력부(25)를 포함하여 이루어지고,
   상기 입력부(21), 처리부(23) 및 출력부(25)는 제1단말기(10) 및 제2단말기(20)에 설치된 어플리케이션에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 실시간 신체상태 모니터링 시스템.

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