KR101795215B1

KR101795215B1 - 스마트 벨트

Info

Publication number: KR101795215B1
Application number: KR1020160022339A
Authority: KR
Inventors: 김주희
Original assignee: 김주희
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-11-08
Also published as: KR20170100155A

Abstract

본 발명은 스마트 벨트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 벨트 역할을 수행하면서 착용자 복부 주위의 신체적인 변화를 감지하여 사용자에게 알려줄 수 있도록 구성되어 건강에 대한 경각심을 가질 수 있도록 하고, 스마트폰 등의 외부 기기와의 통신을 통해 착용자의 신체 변화 데이터를 저장 및 관리하면서 사용자의 건강을 효율적으로 관리하기 위한 정보를 제공하여 사용자에게 동기를 부여하는데에도 도움을 줄 수 있는 스마트 벨트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스마트 벨트는 착용자의 허리에 착용되도록 형성된 벨트; 상기 벨트의 일단이 고정된 버클부; 상기 벨트의 길이 방향을 따라 설치되어 착용자의 허리둘레 변화에 따라 신축되며 변화된 저항값에 의해 허리둘레를 측정하는 허리둘레측정센서; 상기 버클부 내부에 설치된 알림수단; 상기 버클부 내부에 장착되어 상기 허리둘레측정센서의 신호를 입력받아 상기 알림수단을 제어하는 제어부; 및 상기 허리둘레측정센서, 알림수단 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단;을 포함하여 구성된다.

Description

스마트 벨트{A Smart belt}

본 발명은 스마트 벨트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착용자의 몸에 착용되어 기존의 벨트 역할을 하면서 착용자 복부 주위의 신체적인 변화를 감지하여 사용자에게 정보를 알려줄 수 있도록 구성되어 건강에 대한 경각심을 가질 수 있도록 하고, 스마트폰 등의 외부 기기와의 통신을 통해 착용자의 신체 변화 데이터를 저장 및 관리하면서 사용자의 건강 상태 및 건강을 효율적으로 관리하기 위한 정보를 제공하여 건강상태 개선에 대한 사용자에게 동기를 부여하는데 도움을 줄 수 있는 스마트 벨트에 관한 것이다.

서구식 생활문화가 정착된 이후 현대인들에게서 쉽게 발생하는 신체적인 문제가 비만이라고 할 수 있는데, 이와 같은 비만은 고혈압, 뇌졸중, 당뇨, 심장질환 등과 같은 중대한 질환의 주원인으로 꼽히고 있어 비만을 관리하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 개발되었다. 이러한 비만을 관리하기 위한 가장 대표적인 방법으로 수행자에 따라 체질 등에 맞는 식이요법을 수행하여 신체 조건에 맞는 적정 체중을 유지할 수 있도록 하는 다이어트가 있는데, 다이어트는 각 개인의 신체조건이나 생활습관 등에 따라 적절하게 수행되어야 단순한 체중감량이 아닌 건강을 관리하기 위한 다이어트가 될 수 있다.

또한, 건강관리를 위해 체중감량을 하기 위한 다이어트를 하는 경우 식이요법 뿐만 아니라 체내의 지방을 소모할 수 있도록 충분한 양의 운동이 병행되는 것이 바람직한데, 체내지방이 연소되기 위한 충분한 양의 운동을 수행하기 위해서는 운동시간의 확보, 정보획득, 수행자의 의지 등 여러 조건이 충족되어야 한다. 그런데 식이요법과 함께 운동을 병행하다가도 실시간 정보의 부재 등으로 인해 사용자의 의지가 약해져 운동을 중단하게 되거나, 적절한 운동이 이루어지지 않아 원하는 결과를 얻지 못하게 되면 의지가 약해져 다이어트에 실패하기 쉽다는 문제가 발생하고 있다.

한편, 비만을 측정하기 위한 수단으로는 일반적으로 흔히 사용되고 있는 체질량지수, 체지방지수 외에도 허리 사이즈 역시 건강 상태를 짐작할 수 있는 척도로서 사용되고 있는데, 그 사람의 나이, 성별, 키, 몸무게 등과 같은 여러 가지 변수들과 함께 허리 사이즈를 고려하면 비만 위험 정도를 보다 정확하게 파악할 수 있게 되며, 그 중에서도 체질량지수로는 비만을 측정하기 어려운 마른 체형의 사람에게서도 나타날 수 있는 복부비만을 관리하는데에도 도움을 줄 수 있다고 한다.

복부비만 관리를 위해서는 허리 사이즈를 줄자 등을 이용해 별도로 측정하여야 하나, 측정이 번거로우므로 보통 의류 사이즈 등을 통해서 허리사이즈를 짐작만 하고 있는데 이와 같은 경우 허리 사이즈를 비만을 관리하는 데에는 크게 도움이 된다고 하기가 어렵다.

상기와 같은 문제를 해결하고 허리 사이즈를 비만관리 수단으로 쉽게 활용하기 위하여 개발된 종래의 기술로서 대한민국 등록실용신안 제20-0338395호 허리둘레 측정이 가능한 비만예방 혁대와 같이 의류와 함께 사용되는 벨트에 눈금을 표시하여 일상생활에서 쉽게 허리둘레를 측정할 수 있도록 하고, 이에 따라 비만에 대한 경각심을 갖도록 할 수 있도록 구성된 기술들이 개발되었다. 그러나 허리 사이즈로 사람의 건강 상태를 점검하려면 상기와 같이 나이, 성별, 키, 몸무게 등 여러 가지 변수들과 함께 고려하여야 하므로 전문가가 아니고서는 본인의 적정 허리 사이즈가 얼마인지 알기도 어렵고, 식사나 운동 등 신체의 상태변화에 따른 허리 사이즈의 측정도 어려우므로 허리둘레 측정치를 통해 건강 상태를 정확히 판단하기가 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 허리둘레 측정치를 육안으로 확인하는 방식으로는 다이어트 실패의 원인이 될 수 있는 과식 등을 방지하기가 어려우므로, 이와 같은 문제점을 해결하고 다이어트에 도움을 주기 위한 장치로서 복부 팽창도를 자동으로 측정하여 결과값이 설정된 수치 이상일 경우 진동을 발생시켜 착용자에게 경각심을 줄 수 있게 구성된 대한민국 등록특허 제10-0833316호 진동장치와 같은 기술들도 개발된 바 있다. 그러나 복부가 팽창하는 정도는 사람의 자세, 움직임 등에 따라서도 달라지는데 종래의 기술은 의자에 착석하거나 몸을 심하게 움직이는 운동을 하는 등 일시적으로 복부가 팽창하는 불규칙적인 움직임에도 작동될 수 있어 오작동에 관한 문제가 있고, 기존의 벨트에 따로 부착하는 방식이기 때문에 사용하기 번거로우며, 벨트와 별도로 보관할 때는 분실의 우려가 있을 뿐만 아니라, 사용자에게 계속적으로 허리 둘레의 크기가 변화한 정보를 제공할 수 없어 건강관리에 특별한 동기 부여를 제공하지는 못하므로, 신체와의 접촉을 통해 일시적인 정보를 알려주는 하나의 알림 장치에 불과한 것이었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0338395호 대한민국 등록특허 제10-0833316호

본 발명에 따른 스마트 벨트는 착용자 허리에 착용되어 기존의 벨트 역할을 수행하면서 착용자 복부 주위의 신체적인 변화를 감지하여 사용자에게 알려줄 수 있도록 하여 과식 등에 따른 비만에 대한 경각심을 가질 수 있게 하고, 외부 단말기와의 통신을 통해 착용자의 신체 변화 데이터를 저장 및 관리하면서 실시간 모니터링 정보를 포함한 사용자의 건강관리에 도움을 주는 정보를 제공함으로써 사용자에게 건강관리를 위한 다이어트를 지속적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 동기부여를 할 수 있도록 하는 것을 주요한 과제로 한다.

본 발명에 따른 스마트 벨트는 착용자의 허리에 착용되도록 형성된 벨트; 상기 벨트의 일단이 고정된 버클부; 상기 벨트의 길이 방향을 따라 설치되어 착용자의 허리둘레 변화에 따라 신축되며 변화된 저항값에 의해 허리둘레를 측정하는 허리둘레측정센서; 상기 버클부 내부에 설치된 알림수단; 상기 버클부 내부에 장착되어 상기 허리둘레측정센서의 신호를 입력받아 상기 알림수단을 제어하는 제어부; 및 상기 허리둘레측정센서, 알림수단 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단;을 포함하고, 상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서로부터 입력된 신호값이 설정된 값보다 큰 경우 상기 알림수단을 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 착용자에게 허리둘레의 팽창도 변화를 알려주도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 허리둘레측정센서는 U자형으로 형성되어 상기 벨트 일측에 설치되며 상기 착용자의 복부가 팽창된 정도를 측정하기 위한 팽창정도측정센서와, 상기 벨트와 동일한 형상으로 형성되어 벨트의 가운데 부분을 따라 내장되며 착용자의 허리둘레 길이를 측정하는 둘레길이측정센서를 포함하여 복부가 팽창된 정도와 함께 설정된 기간 동안의 허리둘레 길이 변화를 관리할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부에 연결되어 외부단말기와 연결되도록 하기 위한 통신부와; 상기 전원공급수단을 충전할 수 있도록 상기 버클부의 일측에 설치된 충전부;를 더 포함하고, 상기 알림수단은 상기 제어부의 제어신호에 따라 진동을 발생시키는 진동모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서에서 측정된 값이 상기 외부단말기에서 입력된 설정값에 도달한 경우 상기 진동모터에서 진동이 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전부에는 외부 충전장치에 내장된 코일의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 무선충전코일부가 상기 전원공급수단이 무선 충전될 수 있게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서에서 측정된 값을 데이터로 저장하는 저장부를; 더 포함하며, 상기 버클부에는 상기 제어부의 제어신호에 따라 데이터를 표시하는 디스플레이부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 상기 허리둘레측정센서에서 실시간으로 측정된 저항값의 변화량을 검출하고, 검출된 변화량에 따른 최대값과 최소값을 분석하여 평균값을 산출하며, 상기 최대값, 최소값 또는 평균값 중 어느 하나의 값을 토대로 분석값의 변화를 감지하고, 상기 허리둘레측정센서에서 실시간으로 측정되는 저항값이 상기 분석값에 비해 갑작스럽게 변화된 상태에서 소정 시간 내에 주기적인 변화 또는 계속적인 변화가 발생하거나 변화 상태가 소정 시간 동안 유지된 경우 상기 저항값이 상기 설정값에 도달하더라도 이를 착용자의 움직임에 의한 변화로 판단하는 제어 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스마트 벨트를 착용하면 의복하의 등을 지지하는 기존의 벨트 역할을 하면서 복부 팽창도, 허리둘레 길이와 같은 착용자 복부 주위의 신체적 변화를 감지하여 사용자에게 알림으로써 착용자가 과식 등에 따라 발생하는 비만에 대한 경각심을 갖도록 하고, 스마트폰 등의 외부 단말기와 연동되어 착용자의 신체 변화 데이터를 저장 및 관리하면서 실시간 허리둘레변화 모니터링 정보를 포함하여 사용자의 건강관리를 효율적으로 하기 위한 정보를 제공할 수 있어 사용자가 지속적으로 건강관리를 할 수 있게 하기 위한 동기부여를 하는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 전원공급수단을 Micro USB케이블 연결충전 또는 무선충전을 통해 편리하게 충전하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 사시도.
도 2는 도 1에서 버클부를 발췌한 사시도.
도 3은 도 1에서 버클부의 내부에 설치된 구성들이 보이도록 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 일부 구성을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 일부 구성을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 제어신호 흐름을 개념적으로 나타낸 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트에서 수행되는 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 순서도.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 전원공급수단의 무선 충전을 수행하기 위한 예시를 나타낸 참고도1.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트의 전원공급수단의 무선 충전을 수행하기 위한 예시를 나타낸 참고도2.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 벨트의 사시도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 벨트는 착용자의 허리에 착용되도록 형성된 벨트(100); 벨트(100)의 일단부가 고정되며, 벨트(100)의 타단이 일측으로 통과할 수 있게 형성된 버클부(200); 벨트(100)의 길이방향을 따라 설치된 허리둘레측정센서(300); 버클부(200) 내부에 설치된 알림수단(400); 허리둘레측정센서(300)의 신호를 입력받아 알림수단(400)을 제어하는 제어부(500); 및 허리둘레측정센서(300), 알림수단(400) 및 제어부(500)에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단(600);을 포함하여 구성된다.

벨트(100)는 착용자의 허리에 착용되도록 형성되며, 바지 등에 착용될 수 있는 직물, 가죽 등 다양한 재질의 긴 띠 형상으로서 일단이 후술할 버클부(200)에 고정되고 타단부가 버클부(200)의 일측을 통과하여 결속되도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서 벨트(100)는 타측에 고리 등의 고정부재가 구비되어 도 1에 도시된 바와 같이 버클부(200)의 일측을 통과한 타단부가 고정부재(110)에 끼워져 벨트(100)의 타측에 고정되도록 형성되었으나, 다른 방법으로 형성될 수도 있다.

버클부(200)는 벨트(100)의 일단부가 고정되며, 일측은 벨트(100)의 타단이 통과할 수 있도록 형성되며, 내부에는 전자부품이 내장될 수 있는 소정의 공간이 형성되어 후술할 알림수단(400), 제어부(500) 및 전원공급수단(600)이 내장될 수 있도록 한다. 버클부(200)는 벨트(100)의 재질과 형상에 따라 금속, 합성수지 등 다양한 재질과 크기로 형성될 수 있다.

또한, 버클부(200)의 외부에는 후술할 제어부(500)의 제어를 받아 저장부(520)에 저장된 데이터를 표시하기 위한 디스플레이(900)가 더 설치될 수 있으며, 디스플레이(900)는 터치패널, LED램프 등을 포함하여 구성될 수 있다.

허리둘레측정센서(300)는 벨트(100)의 길이 방향을 따라 설치되어 착용자의 허리둘레 변화에 따라 신축되며 변화된 저항값에 의해 허리둘레를 측정하는 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 허리둘레측정센서(300)는 탄소가 포함된 전도성 섬유재질을 포함하며 소정의 탄성이 있어 신축된 정도에 따라 저항값이 변화하도록 구성된 스트레치 센서로 형성된다.

이때, 허리둘레측정센서(300)는 ㄷ자형 구조로 형성되어 벨트(100) 일측에 설치되며 착용자의 복부가 팽창된 정도를 측정하기 위한 팽창정도측정센서(310)와, 벨트(100)와 동일한 형상으로 형성되어 벨트(100)의 가운데 부분을 따라 내장되며 착용자의 허리둘레 길이를 측정하는 둘레길이측정센서(320)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같이 허리둘레측정센서(300)가 팽창정도측정센서(310)와 둘레길이측정센서(320)로 구성되면, 착용자의 허리둘레 측정시 복부가 과식 등으로 인해 일시적으로 팽창된 정도와 설정된 기간 동안의 허리둘레 길이 변화를 별도로 측정하여 관리할 수 있게 되므로 복부비만을 포함한 비만 관리에 있어 보다 정확한 데이터를 적용할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에서 허리둘레측정센서(300)가 신축에 의한 저항값을 측정하기 위해서는 적어도 2개의 전기적 접점이 필요하므로 ㄷ자형으로 형성된 팽창정도측정센서(310)는 양단이 센서신호생성모듈(미도시)의 도체에 각각 접촉되도록 설치되었다.

또한, 둘레길이측정센서(320)는 허리둘레의 크기가 다른 사람들에 맞도록 길이가 가변되게 착용할 수 있으면서도 허리둘레의 길이 변화를 측정할 수 있도록 설치된 것이 바람직하다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에서 둘레길이측정센서(320)는 일단이 센서신호생성모듈(미도시)의 도체에 접촉된 상태로 고정되게 설치되고, 타단부는 센서신호를 생성하기 위한 접점이 발생하되 착용자의 허리둘레에 따라 센서 상의 접촉점 위치가 가변될 수 있도록, 버클부(200)의 일측을 통과한 벨트(100)의 일측을 지지하는 버클부의 지지바(210) 내측에 센서신호생성모듈(미도시)와 전기적으로 연결되도록 설치된 센서접촉부(250)와 접촉되게 하여 센서신호가 발생하도록 하였다. 이때, 센서의 측정오차 발생률을 줄이려면 센서가 가능한 외부에 노출되지 않도록 설치된 것이 보다 바람직하므로, 둘레길이측정센서(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 벨트(100)의 내측에 길이방향으로 설치되다가, 벨트(100)의 타단으로부터 남자, 여자 또는 아동 등의 착용대상에 따라 이격되게 형성된 센서통과공(150)을 통과하여 센서통과공(150)을 통과한 부분부터는 벨트(100)의 외측에 설치되도록 함으로써 센서를 보호하면서도 가변적인 허리둘레길이의 측정이 가능하게 하였다.

알림수단(400)은 버클부(200)의 내부에 설치되어, 후술할 제어부(500)의 제어에 의해 작동되는 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 알림수단(400)은 제어부(500)의 제어신호에 따라 설정된 시간 동안 진동을 발생하는 진동모터를 포함하여 구성되었다. 이때, 알림수단(400)에 포함된 진동모터는 모터의 설치에 필요한 공간을 줄일 수 있도록 코인모터로 구성된 것이 바람직하며, 소리를 출력하는 스피커, 빛을 발생하는 엘이디램프 등이 더 포함될 수도 있다.

제어부(500)는 버클부(200)의 내부에 장착되어 허리둘레측정센서(300)의 신호를 입력받아 알림수단(400)을 제어하는 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(500)는 MCU, 인터페이스 회로 등이 설치되고, 설치된 각 구성들을 전기적으로 연결할 수 있는 회로패턴을 포함한 PCB로 형성되었으나 다른 방법에 의해서도 형성될 수 있다.

또한, 제어부(500)는 허리둘레측정센서(300)로부터 입력된 신호값이 설정된 값보다 클 경우 알림수단(400)을 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 착용자에게 허리둘레의 변화를 알려줄 수 있도록 구성된 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 스마트폰 등의 외부단말기(10)와 신호를 주고받을 수 있도록 하기 위한 통신부(550)와 연결되어 허리둘레측정센서(300)에서 측정된 값이 외부단말기(10)에서 입력된 설정값에 도달한 경우 알림수단(400)의 진동모터에서 설정된 시간 동안 진동이 발생하게 제어되도록 구성될 수도 있다.

이때, 통신부(550)는 유선 통신 기반의 기기 연동서비스를 제공하기 위한 다양한 유선 연결 기술을 지원할 수도 있으나, 블루투스 통신, 적외선 통신, NFC 등과 같이 무선 통신 기반의 연결 기술이 적용되어 기기 간 데이터 전송이 무선으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서 제어부(500)는 허리둘레측정센서(300)를 포함한 센서에서 발생된 신호를 입력받기 위한 센서신호 입력부(511)와, 외부단말기(10)에서 전송된 신호를 입력받기 위한 단말기 신호 입력부(512)를 포함한 입력부(510); 허리둘레측정센서(300)에 의해 측정된 데이터 또는 설정된 데이터를 저장하기 위한 저장부(520); 입력부(510)에 입력된 신호와 저장부(520)에 저장된 데이터를 비교연산하여 처리하는 연산처리부(530); 및 연산처리부(530)의 처리결과에 따라 알림수단(400) 또는 디스플레이(900)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부(541)와, 저장부(520)의 데이터를 통신부(550) 등을 통해 외부단말기(10)로 출력될 수 있도록 데이터신호를 출력하는 데이터 출력부(542)를 포함한 출력부(540);를 포함하였으나, 다른 방법으로 구성될 수도 있다.

한편, 제어부(500)는 센서 측정값을 이용하여 알림수단(400)을 보다 정확하게 제어할 수 있도록 특정한 상황을 인지하기 위한 제어 알고리즘을 수행하기 위한 프로그램을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서 제어부(500)는, 도 7에 도시된 바와 같이 저장부(520)에 저장된 데이터를 이용하여 허리둘레측정센서(300)에서 실시간으로 측정된 저항값의 변화량을 검출하고, 검출된 변화량에 따른 최대값과 최소값을 분석하여 평균값을 산출하며, 최대값, 최소값 또는 평균값 중 어느 하나의 값을 토대로 분석값의 변화를 감지하고, 허리둘레측정센서(300)에서 실시간으로 측정되는 저항값이 분석값에 비해 갑작스럽게 변화된 상태에서 소정 시간 내에 주기적인 변화 또는 계속적인 변화가 발생하거나 변화 상태가 소정 시간 동안 유지된 경우 저항값이 설정값에 도달하더라도 이를 착용자의 움직임에 의한 변화로 판단하는 제어 알고리즘을 수행하게 된다.

예를 들면, 착용자가 서 있는 상태와 의자 등에 착석하여 앉을 때를 비교하면 인체는 앉을 때 복부가 일시적으로 팽창된 상태를 유지하게 되는데, 상기한 제어 알고리즘 수행에 의해 이와 같은 상황에서 알림수단(400)이 작동되는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 제어부(500)는 의자 등에 착석한 것으로 인식된 상태에서 설정된 시간이 경과하면, 허리둘레측정센서(300)에서 측정된 저항값이 소정 비율로 일정하게 상승할 경우, 측정된 값이 저장부(520)에 저장된 데이터값 또는 외부단말기(10)에서 입력된 설정값에 도달하게 되면 과식 등으로 인한 복부 팽창 상태로 인식하여, 이와 같은 경우에 알림수단(400)이 작동되도록 하기 위한 제어신호를 출력한다.

이때, 제어부(500)는 저장부(520)에 저장된 데이터를 불러오기 위한 과정에서 저장부(520)가 외부 단말기(10)와 연동되어 저장된 데이터를 불러오게 될 경우에는, 통신부(550)를 통해 외부단말기(10), 다시 말해 스마트폰과 페어링(pairing) 등의 방식으로 무선 연결하는 절차가 선행될 수 있다.

전원공급수단(600)은 허리둘레측정센서(300), 알림수단(400) 및 제어부(500)가 작동되기 위한 전원을 공급하기 위한 구성으로, 버클부(200)의 내부에 설치된 것이 바람직하다. 전원공급수단(600)은 건전지 등으로 구성될 수도 있으나, 충전방식으로 구성되어 지속적인 사용이 가능하도록 리튬전지배터리가 사용되는 것이 유지, 관리 등의 사용자 편의 및 환경보호의 차원에서 보다 바람직하다.

이때, 전원공급수단(600)의 충전을 수행하기 위해 버클부(200)의 일측에는 충전부(800)가 설치된 것이 바람직한데, 본 발명의 일 실시예에서 충전부(800)는 스마트폰 등 휴대기기의 충전에 사용되는 Micro USB 커넥터로 형성되어 사용자가 쉽게 충전할 수 있게 구성되었다.

또한, 충전부(800)는 외부 충전장치(20)에 내장된 코일(25)의 주파수와 동일한 주파수를 갖도록 형성된 무선충전코일부(850)를 포함하여, 외부 충전장치(20)와 유선으로 연결되지 않아도 전원공급수단(600)이 무선 충전방식에 의해 충전될 수 있게 구성될 수도 있다. 대표적인 무선 충전방식으로 동일 주파수를 갖는 코일들의 거리가 수mm 이내로 근접되게 하여 코일들 사이에서 유도된 자기에 의해 충전이 이루어지는 자기유도 충전방식과, 외부 충전장치의 코일에서 송신된 주파수를 수신측의 코일에서 수신하여 충전하는 방식인 자기공진 무선충전 방식이 있다. 이와 같은 무선충전 방식에 따라 충전부의 무선충전코일부(850)는 도 8a에 도시된 바와 같이 외부 충전장치의 코일(25)과 충전부의 무선충전코일부(850)가 근접하게 설치될 수도 있으며, 도 8b에 도시된 바와 같이 1 내지 2m 정도 이내에 있는 상태에서 외부 충전장치의 코일(25)에서 송신된 주파수를 충전부의 무선충전코일부(850)에서 수신하여 충전이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다. 자기유도 충전방식과 자기공진 무선충전 방식은 기술적 차이가 있으므로 각각의 충전방식에 따라 충전효율을 높이기 위해 무선충전코일부(850)의 구조와 형상 및 설치위치는 변경될 수 있으며, 주파수를 송신하기 위한 안테나, 전류 또는 전압을 변환하기 위한 변환수단 등이 더 포함될 수도 있으며, 다른 방법의 무선충전 방식이 사용될 수도 있다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트벨트는 일 실시예와 같이 착용자의 허리 부분을 따라 착용되도록 형성된 벨트(100); 벨트(100)의 일단부가 고정되며, 벨트(100)의 타단이 일측으로 통과할 수 있게 형성된 버클부(200); 벨트(100)의 길이방향을 따라 설치된 허리둘레측정센서(300); 버클부(200) 내부에 설치된 알림수단(400); 허리둘레측정센서(300)의 신호를 입력받아 알림수단(400)을 제어하는 제어부(500); 및 허리둘레측정센서(300), 알림수단(400) 및 제어부(500)에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단(600);을 포함하되, 도 9 에 도시된 바와 같이 벨트(100)의 길이 방향을 따라 이격되어 형성된 다수의 결속공(120)이 구비되고 버클부(200)의 결속핀 등의 체결수단(220)이 결속공(120)에 끼워져 고정되게 형성될 수 있다. 이때, 체결수단(220)은 도체로 이루어져 일 실시예에서 센서접촉부(250)와 같은 기능을 수행할 수 있도록 센서신호생성모듈(미도시)과 전기적으로 연결되게 설치된 것이 바람직하다.

또한, 제어부(500)에는 착용자의 움직임을 감지하기 위한 자이로 센서와, 위치 정보를 감지하기 위한 GPS 등과 같은 운동량측정수단이 더 포함되어, 허리둘레의 팽창도 변화와 함께 착용자가 운동한 양을 측정하여 저장부(520)에 저장하고, 디스플레이(900)를 통해 저장데이터가 표시되도록 구성될 수도 있다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 스마트 벨트의 작동 예시를 정리하면, 우선 착용자가 벨트(100)를 허리에 착용하면, 허리둘레측정센서(300)가 신축되면서 의해 착용자 허리 주위의 팽창 변화를 측정하게 된다.

이때, 허리둘레측정센서(300)에 포함된 팽창정도측정센서(310)에 의해 수 분 내지 수 시간 이내의 단기적인 복부 팽창정도를 측정하여 제어부(500)는 이 측정값에 의해 과식 등이 발생하면 알림수단(400)을 작동시켜 사용자에게 경각심을 주게 되고, 둘레길이측정센서(320)에 의해 측정된 데이터는 일 단위 또는 주 단위로 샘플링된 데이터가 통신부(550)를 통해 외부단말기(10)와 연동되어 저장되며, 외부단말기(10)의 어플리케이션에서는 입력받은 샘플링된 데이터와 사용자의 신장, 체중, 나이 등의 조건에 따른 적정 허리 사이즈 정보를 매칭하여 사용자에 맞는 식단, 운동 정보 등이 디스플레이 된다. 또한, 사용자가 어플리케이션을 통해 일간, 주간, 월간 단위로 허리둘레의 길이가 변화된 양을 모니터링할 수 있도록 하여 사용자가 비만 관리를 지속할 수 있도록 동기를 부여하는 기능을 수행한다.

이와 같이 본 발명에 따른 스마트 벨트는 착용자의 허리둘레를 따라 착용되어 의복하의 등을 지지하는 기존의 벨트 역할을 하면서 복부 팽창도, 허리둘레 길이와 같은 착용자 복부 주위의 신체적 변화를 감지하여 사용자에게 알림으로써 착용자가 과식 등에 따른 비만에 대한 경각심을 갖도록 하고, 스마트폰 등의 외부 단말기와 연동되어 착용자의 신체 변화 데이터를 저장 및 관리하면서 실시간 허리둘레 변화 모니터링 정보를 포함하여 사용자의 건강을 보다 효율적으로 관리하는데 도움을 주는 정보를 제공할 수 있어 사용자가 지속적으로 다이어트를 지속적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 동기부여를 하는데 도움을 줄 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 벨트는 공지의 휴대기기 충전시 사용되는 Micro USB케이블 연결에 의한 충전 또는 무선충전이 가능하도록 구성되어 전원공급수단을 편리하게 충전할 수 있다.

이상에서 본 발명은 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

10 : 외부단말기 20 : 외부 충전장치
25 : 코일
100 : 벨트 110 : 고정부재
120 : 결속공 150 : 센서통과공
200 : 버클부 210 : 지지바
220 : 체결수단 250 : 센서접촉부
300 : 허리둘레측정센서 310 : 팽창정도측정센서
320 : 둘레길이측정센서 400 : 알림수단
500 : 제어부 550 : 통신부
600 : 전원공급수단 800 : 충전부
850 : 무선충전코일부 900 : 디스플레이

Claims

착용자의 허리에 착용되도록 형성된 벨트;
상기 벨트의 일단이 고정된 버클부;
상기 벨트의 길이 방향을 따라 설치되어 착용자의 허리둘레 변화에 따라 신축되며 변화된 저항값에 의해 허리둘레를 측정하는 허리둘레측정센서;
상기 버클부 내부에 설치된 알림수단;
상기 버클부 내부에 장착되어 상기 허리둘레측정센서의 신호를 입력받아 상기 알림수단을 제어하는 제어부; 및
상기 허리둘레측정센서, 알림수단 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단;을 포함하고,
상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서로부터 입력된 신호값이 설정된 값보다 큰 경우 상기 알림수단을 작동시키기 위한 제어신호를 출력하여 착용자에게 허리둘레의 팽창도 변화를 알려주도록 구성되고,
상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서에서 측정된 값을 데이터로 저장하는 저장부를; 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 상기 허리둘레측정센서에서 실시간으로 측정된 저항값의 변화량을 검출하고, 검출된 변화량에 따른 최대값과 최소값을 분석하여 평균값을 산출하며, 상기 최대값, 최소값 또는 평균값 중 어느 하나의 값을 토대로 분석값의 변화를 감지하고, 상기 허리둘레측정센서에서 실시간으로 측정되는 저항값이 상기 분석값에 비해 소정 시간 내에 주기적인 변화 또는 계속적인 변화가 발생하거나 변화 상태가 소정 시간 동안 유지된 경우 상기 저항값이 상기 설정값에 도달하더라도 이를 착용자의 움직임에 의한 변화로 판단하는 제어 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 벨트.
제 1 항에 있어서,
상기 허리둘레측정센서는 U자형으로 형성되어 상기 벨트 일측에 설치되며 상기 착용자의 복부가 팽창된 정도를 측정하기 위한 팽창정도측정센서와, 상기 벨트와 동일한 형상으로 형성되어 벨트의 가운데 부분을 따라 내장되며 착용자의 허리둘레 길이를 측정하는 둘레길이측정센서를 포함하여 복부가 팽창된 정도와 함께 설정된 기간 동안의 허리둘레 길이 변화를 관리할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 벨트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부에 연결되어 외부단말기와 연결되도록 하기 위한 통신부와;
상기 전원공급수단을 충전할 수 있도록 상기 버클부의 일측에 설치된 충전부;를 더 포함하고,
상기 알림수단은 상기 제어부의 제어신호에 따라 진동을 발생시키는 진동모터를 포함하며,
상기 제어부는 상기 허리둘레측정센서에서 측정된 값이 상기 외부단말기에서 입력된 설정값에 도달한 경우 상기 진동모터에서 진동이 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 벨트.
제 3 항에 있어서,
상기 충전부에는 외부 충전장치에 내장된 코일의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 무선충전코일부가 상기 전원공급수단이 무선 충전될 수 있게 설치된 것을 특징으로 하는 스마트 벨트.
제 4 항에 있어서,
상기 버클부에는 상기 제어부의 제어신호에 따라 데이터를 표시하는 디스플레이부가 구비된 것을 특징으로 하는 스마트 벨트.
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