KR102011680B1 - 휴대용 신장계 및 이를 이용한 신장 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 신장계는 몸체부; 상기 몸체부에 설치되고 사용자의 머리와의 접촉을 감지하는 접촉감지부; 상기 몸체부에 설치되고 초음파를 발생하여 지면까지의 거리를 측정하는 초음파센서와 기울기 정보를 검출하는 가속도센서 및 자이로센서를 포함한 센서부; 상기 가속도센서 및 자이로센서 센싱 값으로부터 각도 정보를 검출하는 상보필터를 포함한 측정부; 상기 초음파센서부 및 상기 측정부의 센싱 결과에 기초하여 상기 사용자의 신장을 계산하는 프로세서;를 포함하는 휴대용 신장계를 제공할 수 있다.

Description

휴대용 신장계 및 이를 이용한 신장 관리 시스템{A Portable Height Measurement Tool and Height Management System using thereof}

본 발명은 신장계에 관한 것으로 구체적으로는 휴대성을 가지고, 높은 정밀도를 가진 신장계와 신장계로부터 측정된 신장을 관리하는 시스템에 관한 것이다.

최근 미의 기준에 신장이 차지하는 비중이 높아지면서. 과거와 달리 유아나 청소년과 같이 성장기에 있는 사람들은 원하는 장소와 원하는 시점에 자신의 키를 측정하고자 하는 요구가 많아졌다. 이러한 추세에 부응하여, 다양한 휴대용 신장계가 개발되었다.

한국공개특허(공개번호 10-2008-0051656)는 신장 측정 시에는 수평 지지대역할을 하는 몸체에 대해 수직(90°)이 되게 회동되어 수직 지지대 역할을 하는 회동편(22)으로 구성되어 신장 측정 시 "┌"자형으로 되어 수평지지대와 수직지지대 기능을 함으로써 피 측정자의 신장을 측정할 수 있도록 한 휴대용 신장계를 소개하고 있다. 그러나 한국공개특허는 수평지지대와 수직지지대 등의 물리적인 구성을 이용하여 휴대용 신장계가 정확히 수평한 상태가 되도록 유도한 다음 신장을 측정하였다. 즉, 한국공개특허는 사용자에게 수평지지대와 수직지지대의 정확한 거치를 요구하게 되므로 불편한 한계가 있고, 사용자의 부정확한 머리상에 기기의 거치에 따른 신장 측정의 오차 커질 가능성이 존재하는 한계가 있었다.

또한 공개실용신안(공개번호 20-2011-0003645)은 기울기 센서를 이용한 휴대용 신장측정장치를 개시하고 있고, 신장측정장치의 기울어짐에 따른 기울기 보정을 수행하는 기술을 소개하고 있으나, 측정 값의 정확도를 보장할 수 없고 부정확인 측정을 유발하는 요인을 제거하지 않은 한계가 있다.

또한 신장은 상대적인 성격을 가지므로, 사람들은 타인과 자신과의 신장을 비교하는 것에 관심이 많으나, 종래의 신장계는 사람들 개개인 별로 신장을 측정하는 기술에 국한되어 있었다.

특허문헌1: 한국공개특허(공개번호 10-2008-0051656) 특허문헌2: 공개실용신안(공개번호 20-2011-0003645)

본 발명은 가속도 센서 및 자이로 센서의 측정 값의 정확도를 향상시킬 수 있는 휴대용 신장계를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 휴대성이 간편한 신장계를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 신장계를 신장 관리 시스템과 연동하여 신장 관리의 편의성을 향상시킬 수 있는 신장 관리 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 사용자에게 신장계의 수평 조절을 위한 조작에 대한 요구를 최소화하고, 정확한 기울기 각도를 보정하여 정밀한 측정이 가능한 휴대용 신장계를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 복수의 사용자의 신장을 동시에 측정하고, 이들의 신장의 차이를 산출할 수 있는 휴대용 신장계 및 이를 이용한 신장 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 신장계는 몸체부; 상기 몸체부에 설치되고 사용자의 머리와의 접촉을 감지하는 접촉감지부; 상기 몸체부에 설치되고 초음파를 발생하여 지면까지의 거리를 측정하는 초음파센서와 기울기 정보를 검출하는 가속도센서 및 자이로센서를 포함한 센서부; 상기 가속도센서 및 자이로센서 센싱 값으로부터 각도 정보를 검출하는 상보필터를 포함한 측정부; 상기 초음파센서 및 상기 측정부의 센싱 결과에 기초하여 상기 사용자의 신장을 계산하는 프로세서;를 포함하는 휴대용 신장계를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계의 상기 초음파센서는 상기 몸체부의 배면 일 측에 배치되고, 상기 접촉감지부는 상기 몸체부의 배면 타 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계는 상기 센서부의 센싱 결과에 기초하여 음향을 출력하는 음향출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계의 상기 몸체부는 연결부를 통해 양측에 연결되어 상기 연결부를 중심으로 소정의 각도로 회전 가능한 제1 및 제2 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계의 상기 프로세서는, 접촉감지부와 초음파발생지점 사이의 제1 거리(L1)와 상기 초음파발생지점과 지면까지의 제2 거리(L2) 그리고 각도 정보(θ)에 기초하여 아래의 수학식 3을 충족하는 사용자의 신장을 연산하는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계는 자석이 부착될 수 있는 물체에 상기 몸체부가 부착될 수 있도록 상기 몸체부에 설치된 자석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계는 측정된 신장의 정보를 사용자의 단말기로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 신장계를 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신장 관리 시스템은 신장관리프로그램이 설치된 사용자 단말기; 및 제1 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 따른 휴대용 신장계;를 포함하고, 상기 사용자 단말기는 서버로부터 수집된 국가 표준 성장정보데이터와 상기 휴대용 신장계로부터 수집된 신장 정보에 기초하여 성장 그래프를 생성하여 표시하고, 상기 서버로부터 수집된 발육성장 지침 정보에 기초하여 발육성장 정보를 표시하는 신장 관리 시스템을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예는 측정 값의 정확도를 향상시킬 수 있고, 수평 판독이 가능하고 고, 센서의 검출 값의 정확도를 향상 시켜 신장 연산의 정밀도를 향상시킬 수 있는 휴대용 신장계를 제공할 수 있고, 휴대성이 간편한 효과를 가진다.

또한 본 발명의 실시예는 신장계를 신장 관리 시스템과 연동하여 신장 관리의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 사용자에게 신장계의 수평 조절을 위한 조작에 대한 요구를 최소화하고, 정확한 기울기 보정을 이용한 고정밀 신장 측정이 가능한 효과를 가진다.

또한 본 발명의 실시예는 복수의 사용자의 신장을 동시에 측정하고, 이들의 신장의 차이를 산출할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 신장계를 구성하는 구성도이다.
도 2는 가속도센서의 시간에 따른 각도 그래프이다.
도 3은 자이로센서의 시간에 따른 각도 그래프이다.
도 4는 측정부의 상보필터의 블록 선도를 나타낸 것이다.
도 5는 상보필터의 출력 값(Complementary), 가속도센싱 값(Acc) 그리고 자이로센싱 값(Gyro)의 각도를 비교한 그래프이다.
도 6은 휴대용 신장계의 장축 방향으로의 기울기에 따른 보정 처리 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 신장계의 사시도이다.
도 8은 휴대용 신장계의 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계의 사시도이다.
도 10은 휴대용 신장계의 제1 및 제2 몸체부가 접힌 상태의 상태도이다.
도 11은 휴대용 신장계의 내부 구성도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계를 나타낸 도면이다.
도 13은 결합홈부의 내부를 나타낸 것이다.
도 14는 제1 및 제2 신장계가 서로 결합된 상태도이다.
도 15는 두 명의 사용자가 동시에 신장을 측정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 신장 관리 시스템에 대한 블록도이다.
도 17은 성장관리프로그램이 단말기 상에서 실행되어 디스플레이된 예시도이다.
도 18은 실시예에 따른 휴대용 신장계를 이용하여 신장을 측정하는 예시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 신장계를 구성하는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시이예 따른 휴대용 신장계(10)는 몸체부(100)와 몸체부에 실장된 신장정보검출장치(200)를 포함할 수 있다.

몸체부(100)는 바(Bar) 타입의 형상을 가질 수 있다.

신장정보검출장치(200)는 센서부(220), 측정부(240), 접촉감지부(250), 음향출력부(260), 자석부(270), 전원부(280) 및 제1 프로세서(290)를 포함할 수 있다.

센서부(220)는 가속도센서(221)와 자이로(gyro)센서(222) 그리고 적어도 하나의 초음파센서(223)를 포함할 수 있다.

가속도센서(221)는 가속도(Accelerometer)를 측정하는 센서이다.

가속도센서(221)는 압전형 가속도 센서, 정전용량형 가속도 센서, 마이크로 가속도 센서, 3축 가속도 센서 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 가속도센서(221)는 3축 가속도 센서인 것으로 한다.

3축 가속도 센서는 3차원에서 움직일 때 x축, y축, z축 방향의 가속도를 측정할 수 있다. 또한 3축 가속도 센서 는 가만히 정지한 상태에서 중력 가속도를 감지하기 때문에 z축 방향으로 -g 만큼의 값을 출력할 수 있다.

자이로센서(222)는 자이로와 휴대용 신장계(10)가 회전 운동을 하여 세차 운동이 나타나면 자이로에는 회전반발력이 생기고, 그 힘을 측정하여 그 값에 비례하는 전기 신호를 발생시키는 장치를 구비한 것이다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 자이로센서(222)는 3축 자이로센서인 것으로 한다.

초음파센서(223)는 일 방향을 향해 초음파를 전송하고 반사되어 돌아오는 반사파를 센싱하여 반사지점까지의 거리를 계산할 수 있다.

상세하게는 초음파는 20kHz 이상의 주파수를 가지는 음파로써, 인간의 귀로 듣는 것을 목적으로 하지 않는 음파 중 하나이다.

초음파센서(223)는 역압전현상을 이용하여 초음파를 발생시킬 수 있다. 초음파센서(223)의 함수발생기에서 정극성과 부극성의 전압을 짧은 시간 동안 교차하여 걸어줌으로써 압전소자의 변형과 원형이 교대로 일어나고 이는 진동에너지가 되어 초음파가 발생할 수 있다.

또한 초음파센서(223)는 정압전현상을 이용하여 지면으로부터 되돌아오는 초음파 신호를 수신할 수 있다. 초음파센서(223)의 진동자는 반사된 초음파 신호를 받아 전압이 발생하고 발생한 전압은 전압계로 측정된다. 따라서 초음파센서(223)는 초음파의 송신 시점부터 반사되어 수신된 시점까지의 시간과 초음파의 속도에 대한 정보에 기초하여 초음파센서(223)로부터 반사지점까지의 거리를 계산할 수 있다.

또한 측정부(240)는 센서부(220)의 검출 결과에 기초하여 휴대용 신장계(10)의 높이를 측정함으로써 사용자의 키 등을 측정할 수 있다. 또한 측정부(240)는 상보필터(241)를 포함하고, 상보필터(241)는 고역필터(242) 및 저역필터(243)를 포함할 수 있다.

또한 신장정보검출장치(200)는 제1 통신부(210)를 더 포함할 수 있다.

여기서의 제1 통신부(210)는 단말기(20)와 무선 통신을 통해 정보를 송수신할 수 있다.

무선 통신은 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 블루투스(Bluetooth) 통신이 될 수 있다.

또한 신장정보검출장치(200)는 제1 표시부(230)를 더 포함할 수 있다.

여기서의 제1 표시부(230)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 디스플레이장치는 터치스크린을 포함할 수 있다. 터치스크린은 그 구조에 따라 부착형(add-on type), 상판형(on-cell type) 및 일체형(in-cell type )으로 나눌 수 있다. 구체적으로 부착형은 디스플레이장치와 터치스크린을 개별적으로 제조한 후에, 디스플레이장치를 구성하는 상부 유리 기판에 터치스크린을 부착하는 방식이고, 상판형은 디스플레이장치를 구성하는 상부 유리 기판의 표면에 터치 스크린을 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 그리고 일체형은 디스플레이장치에 터치스크린을 내장한 방식이다.

사용자가 휴대용 신장계(10)를 이용하여 신장을 측정하는 방법을 설명하면, 사용자는 휴대용 신장계(10)의 접촉감지부(250)가 위치한 영역을 자신의 머리의 두정부에 위치시키고, 접촉감지부(250)가 조작되도록 할 수 있고, 접촉감지부(250)의 조작 여부는 제1 프로세서(290)가 감지할 수 있다. 또한 사용자는 휴대용 신장계(10)의 단축 및 장축 방향으로의 수평을 유지할 수 있다. 또한 휴대용 신장계(10)가 단축 및 장축 방향으로의 수평을 유지하는 과정 중에 음향출력부(260)는 음향을 출력할 수 있다. 즉, 휴대용 신장계(10)가 단축 및 장축 방향으로의 수평이 되지 않은 경우와 수평이 된 경우의 음향이 서로 다르도록 출력할 수 있고, 수평으로부터 크게 벗어난 경우와 수평에 가까워지는 경우 또한 서로 다은 음향이 출력되도록 하여, 사용자로 하여금 휴대용 신장계(10)의 수평을 찾아 가는 과정이 용이하도록 유도할 수 있다. 또한 제1 프로세서(290)는 접촉감지부(250)의 조작이 감지된 이후 휴대용 신장계(10)의 기울기 정보를 지속적으로 휴대용 신장계(10)의 수평 상태에 따라 음향출력부(260)를 구동하여 음향이 출력되도록 할 수 있다.

또한 음향출력부(260)는 휴대용 신장계(10)의 단축 방향으로의 수평 여부에 따른 음향과 장축 방향으로의 수평 여부에 따른 서로 다른 음향이 출력되도록 할 수 있다.

또한 여기서의 단축 방향으로의 수평 상태란 지면과의 수평 상태를 의미한다.

다만, 장축 방향으로의 수평 상태란 지면과의 수평한 상태를 의미하는 것뿐만 아니라 기 설정된 범위의 각도로 기울어진 상태로 포함하는 의미이다. 따라서 제1 프로세서(290)는 휴대용 신장계(10)가 장축 방향으로의 수평 또는 기 설정 범위 내로 기울어진 상태를 감지한 경우 신장을 측정할 수 있다.

또한 휴대용 신장계(10)가 수평이 되면, 측정부(240)는 가속도센서(221) 및 자이로센서(222)의 센싱 값을 상보필터(241)를 이용하여 보정 처리하고, 초음파센서(223)로부터의 센싱 값에 기초하여 연산 과정을 통해 사용자의 신장을 측정할 수 있다.

도 2는 가속도센서의 시간에 따른 각도 그래프이다. 그리고 도 3은 자이로센서의 시간에 따른 각도 그래프이다. 또한 도 4는 측정부의 상보필터의 블록 선도를 나타낸 것이다. 또한 도 5는 상보필터의 출력 값(Complementary), 가속도센싱 값(Acc) 그리고 자이로센싱 값(Gyro)의 각도를 비교한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 가속도센서(221)가 휴대용 신장계(10)의 움직임 및 멈춤 상태에서 센싱한 시간에 따른 각도를 살펴보면, 휴대용 신장계(10)가 움직였을 때 가속도센서(221)는 중력가속도에 민감할 뿐만 아니라 다른 외력에도 매우 민감하여 노이즈가 심하게 발생할 수 있다. 그리고 시간이 지나도 오차가 누적되지 않기 때문에 휴대용 신장계(10)가 멈춤 상태에서 값이 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

도 3을 참조하면, 자이로센서(222)가 휴대용 신장계(10)의 움직임 및 멈춤 상태에서 센싱한 시간에 따른 각도를 살펴보면, 자이로센서(222)의 센싱 값은 가속도센서(221)와 함께 휴대용 신장계(10)에 설치되므로, 센서의 움직임이 비슷하게 나타나고 노이즈가 없이 깔끔하게 나타나는 특성을 가진다. 그러나 휴대용 신장계(10)가 움직일 때 자이로센서(222)는 각도를 누적하여 더해주므로 그래프가 증가하는 것과 같이 휴대용 신장계(10)가 멈춘 상태에서 적분으로 인해 센싱 값이 감소하는 문제가 있다.

도 4를 참조하면, 측정부(240)의 상보필터(241)는 가속도센서(221)와 자이로센서(222)의 상보적으로 보완하여 두 센서의 단점을 보완할 수 있다.

도 4에 따른 블록 선도는 수학식 1을 충족할 수 있다.

[수학식 1]

수학식 1의

는 가속도센서의 출력 각도이고,

는 자이로센서의 출력 각도이며,

는 상보필터의 출력값이다.

또한 수학식 1을 정리하면 수학식 2를 충족할 수 있다.

[수학식 2]

또한 1/a의 게인 값은 미리 설정될 수 있다.

수학식 2에 따르면 측정부(240)는 자이로센서(222)의 센싱 값을 수신하여 고역필터(242)를 통과시키고, 측정부(240)는 가속도센서(221)의 센싱 값을 수신하여 저역필터(243)을 통과시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 파란색으로 표시된 그래프가 상보필터의 출력 값이고, 붉은 색으로 표시된 그래프가 가속도센서(221)의 출력 값이며, 녹색으로 표시된 그래프가 자이로센서(222)의 출력 값이다. 도면에 도시된 바와 같이 고역필터(242)를 통해 적분으로 인한 값이 감소하는 것을 보완할 수 있고, 저역필터(243)를 통해 민감한 외력을 보완할 수 있다. 또한

의 재귀를 통해 휴대용 신장계(10)가 움직였을 때 값이 증가하는 것을 보완할 수 있다.

이와 같이 측정부(240)는 자이로센서(222) 및 가속도센서(221)로부터의 센싱 값을 보정하여 휴대용 신장계(10)의 기울어진 각도 정보를 정확하게 검출할 수 있다.

또한 제1 프로세서(290)는 측정부(240)로부터의 휴대용 신장계(10)가 단축 방향으로 수평이 이루어진 상태에서 장축 방향으로의 수평 또는 기 설정된 각도 범위 내의 기울기로 수렴한 경우 초음파센서(223)를 구동하여 센싱 값을 수신하여 신장을 계산할 수 있다.

도 6은 휴대용 신장계의 장축 방향으로의 기울기에 따른 보정 처리 방법을 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예는 휴대용 신장계(10)가 장축 방향으로의 수평 상태에서뿐만 아니라 기 설정된 각도 범위 내의 기울기로 수렴한 경우에도 신장을 측정할 수 있다.

도 6을 참조하면, 휴대용 신장계(10)가 머리 상에 위치하는 경우, 사용자의 두정부와 접촉감지부(250)의 접촉에 따라 접촉점(P1)이 형성되고, 초음파센서(223)에서 초음파가 발생하는 초음파발생지점(P2)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 접촉점(P1)와 상기 초음파발생지점(P2) 사이의 제1 거리(L1)는 고정된 거리 값이 된다. 그리고 상기 제1 거리(L1)는 휴대용 신장계(10)가 구비한 메모리 상에 저장될 수 있다.

또한 초음파센서(223)에 의해 몸체부(100)와 수직하고 초음파발생지점(P2)으로부터 연장되어 지면에 만나는 선분의 제2 거리(L2)가 센싱될 수 있다.

또한 측정부(240)에 의해 장축 방향(X)으로의 기 설정 범위 내의 기울기 각도 값(theta)이 센싱될 수 있다.

또한 제1 프로세서(290)는 측정된 상기 제2 거리(L2)와 상기 기울기 각도 값(theta) 그리고 메모리 상에서 참조한 제1 거리(L1)에 기초하여 수학식 3에 따라 사용자의 신장(H)을 계산할 수 있다.

[수학식 3]

신장= L1sinθ + L2cosθ

이와 같이 본 발명에 따른 실시예는 몸체부(100)의 단축 방향으로의 수평이 이루어진 상태에서, 장축 방향으로의 기울어짐에 따른 보정이 수행되도록 하여 최종적으로 정밀성을 높여 신장을 측정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 신장계의 사시도이고, 도 8은 휴대용 신장계의 내부 구조를 나타낸 것이다. 또한 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계의 사시도이고, 도 10은 휴대용 신장계의 제1 및 제2 몸체부가 접힌 상태의 상태도이며, 도 11은 휴대용 신장계의 내부 구성도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 신장계(100)의 몸체부(100)는 바(Bar) 타입 형상을 가질 수 있고, 전체적으로 직육면체 형상을 가질 수 있다. 또한 몸체부(100)에 설치된 제1 표시부(230)는 외부로 노출되고, 초음파센서(223) 또한 몸체부(100)의 외부로 노출될 수 있다. 또한 몸체부(100) 상에는 제1 및 제2 조작부(110, 120)가 설치되고, 조작부를 조작함에 따라 제1 프로세서(290)는 이를 감지하여 미리 정해진 동작을 수행할 수 있다.

또한 몸체부(100) 상에는 접촉감지부(150)가 설치되고, 접촉감지부(150)는 스위치 소자로 이루어질 수 있으며, 스위치 소자는 몸체부(100)의 배면과 사용자의 머리의 영역 중에서 두정부와의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 그리고 몸체부(100)가 두정부와 접촉시 스위치가 눌러지면 제1 프로세서(290)는 이를 감지하여 접촉 여부를 확인할 수 있다.

또한 몸체부(100)의 내부 일 측면에는 자석부(270)가 더 설치될 수 있다. 또한 몸체부(100)의 내부에는 제1 통신부(210), 센서부(220), 측정부(240) 및 제1 프로세서(290)가 설치될 수 있다.

또한 도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계(10)는 제1 몸체부(101)와 제2 몸체부(102)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 몸체부(101, 102) 각각은 바(Bar) 타입의 형상을 가지고 연결부(130)를 통해 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 몸체부(101, 102)는 연결부(130)를 통해 서로 소정의 각도로 회전할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 신장계를 나타낸 도면이고, 도 13은 결합홈부의 내부를 나타낸 것이고, 도 14는 제1 및 제2 신장계가 서로 결합된 상태도이다. 또한 도 15는 두 명의 사용자가 동시에 신장을 측정하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 휴대용 신장계(11)의 일 측에는 결합부(302)와 타 측에는 결합홈부(303)를 구비할 수 있다.

또한 결합홈부(303)는 내부에 결합감지스위치(304)가 설치될 수 있다.

제1 휴대용 신장계(11)의 결합홈부(303)에는 제2 휴대용 신장계(12)의 결합부가 삽입될 수 있고, 제2 휴대용 신장계(12)의 결합부가 제1 휴대용 신장계(11)의 결합홈부(303)에 삽입되면, 결합홈부(303)에 설치된 결합감지스위치(304)를 턴온시키고, 제1 휴대용 신장계(11)의 제1 프로세서(290)는 이를 감지하고 제1 휴대용 신장계(11)의 제1 통신부(210)를 통해 감지 정보를 제2 휴대용 신장계(12)로 전송할 수 있다.

이 경우 제1 휴대용 신장계(11)의 초음파센서(223)와 접촉감지부(250)는 동작할 수 있고, 제2 휴대용 신장계(12)가 구비한 초음파센서는 구동이 정지되고 제2 휴대용 신장계(12)가 구비한 접촉감지부는 동작할 수 있게 된다.

또한 두 명의 사용자가 동시에 신장을 측정하고자 서로 결합된 제1 및 제2 휴대용 신장계(11, 12)를 사용자들의 머리에 위치 시킨 경우, 제1 휴대용 신장계(11)의 접촉감지부(250)가 어느 한 사용자의 머리에 접촉하고, 제2 휴대용 신장계(12)의 접촉감지부가 다른 한 사용자의 머리에 접촉될 수 있다.

또한 제2 휴대용 신장계(12)는 통신부를 통해 자신의 접촉감지부의 감지 정보를 제1 휴대용 신장계(11)로 전송할 수 있다.

이 경우 제1 휴대용 신장계(11)의 제1 프로세서(290)는 수학식 4에 따라 두 명의 사용자의 신장을 각각 계산할 수 있다.

[수학식 4]

제1 사용자의 신장(H1)=L1sinθ + L2cosθ

제2 사용자의 신장(H2)=제1 사용자의 신장(H1) + (L3sinθ =ㅣ4)

L1은 제1 거리, L2는 제2 거리, theta는 기울기 각도

L3는 제3 거리, L4는 제4 거리, theta는 기울기 각도

구체적으로 제1 휴대용 신장계(11)의 접촉감지부(250)에 의해 결정된 제1 접촉점(P1)과 초음파센서(223)의 초음파발생지점(P2)의 사이의 제1 거리(L1), 상기 제1 휴대용 신장계(11)의 몸체부(100)의 배면과 수직하고 상기 초음파발생지점(P2)에서부터 상기 지면까지 연장된 선분의 길이인 상기 초음파발생지점(P2)에서부터 상기 지면까지의 제2 거리(L2) 및 상기 몸체부(100)의 장축 방향으로의 기울기 각도(theta)와 함께 제2 휴대용 신장계(12)의 접촉감지부에 의해 결정된 제2 접촉점(P3)과 제1 접촉점(P1) 사이의 거리인 제3 거리(L3)에 기초하여 제1 사용자의 신장(H1)과 제2 사용자의 신장(H2)을 계산할 수 있다. 그리고 상기 제1 및 제2 접촉점(P1, P3) 사이의 거리인 제3 거리(L3)와 제1 접촉점(P1)와 초음파발생지점(P2) 사이의 제1 거리(L1)는 미리 결정된 거리 값으로, 제1 및 제2 휴대용 신장계(11, 12) 각각이 구비한 메모리 상에 저장되어 프로세서가 신장 계산 시 저장 값을 참조할 수 있다.

제1 휴대용 신장계(11)는 계산한 제1 사용자의 신장(H1)과 제2 사용자의 신장(H2) 그리고 이들의 신장 차이 값을 표시할 수 있고, 표시 방법으로 디스플레이 장치를 통한 디스플레이나 스피커를 통한 음성 전달 방식으로 표시할 수 있다.

이와 같이 복수의 사용자의 신장을 동시에 측정하고, 이들의 신장의 차이를 산출함으로써, 한번의 신장 측정에 따라 2명의 사용자의 신장과 이들의 차이를 표시할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 신장 관리 시스템에 대한 블록도이다. 그리고 도 17은 성장관리프로그램이 단말기 상에서 실행되어 디스플레이된 예시도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신장 관리 시스템은 휴대용 신장계(10), 단말기(20) 및 서버(30)를 포함할 수 있다.

단말기(20)는 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

단말기(20)는 휴대용 신장계(10)로부터 정보를 수신하는 제2 통신부(21)와 각종 컨텐츠를 표시하는 제2 표시부(23), 저장부(28) 및 제2 프로세서(29)를 포함할 수 있다.

또한 제2 프로세서(29)는 휴대용 신장계(10)로부터 수집된 사용자의 신장 정보와 서버(30)로부터 수집된 국가 표준 성장정보데이터를 비교하여 사용자의 성장 그래프를 생성하여 제2 표시부(23)로 표시함과 동시에 사용자의 신장에 따라 서버(30)로부터 수집된 발육성장 지침 정보를 제2 표시부(23)로 표시하여 사용자로 하여금 발육성장 지침이 피드백 되도록 할 수 있다.

또한 단말기(20)는 휴대용 신장계(10)로부터 수집된 정보를 저장부(28)에 저장할 수 있고, 등록된 사용자의 정보에 연동하여 저장할 수도 있다.

또한 단말기(20) 상에는 성장관리프로그램이 설치되고, 실행 시 도 17과 같은 예시 화면이 나타날 수 있다.

사용자는 성장관리프로그램을 단말기(20)에서 실행시켜, 사용자 정보를 등록하고, 기 저장된 복수의 휴대용 신장계의 타입(일 실시예, 다른 실시예, 또 다른 실시예에서의 휴대용 신장계) 중 사용할 타입을 선택할 수 있다. 그리고 단말기(20)는 휴대용 신장계(10)로부터의 신장 측정 정보를 수집하여 도 17과 같이 성장 그래프 곡선을 생성하여 표시할 수 있다.

도 18은 실시예에 따른 휴대용 신장계를 이용하여 신장을 측정하는 예시도이다.

도 18을 참조하면, 사용자는 휴대용 신장계(10)에 마련된 자석부(270)의 자력을 이용하여 냉장고 등과 같이 자석이 부착될 수 있는 물체에 휴대용 신장계(10)를 부착할 수 있다.

이와 같이 휴대용 신장계(10)가 지면으로부터 소정의 높이에서 고정된 경우, 휴대용 신장계(10)는 고정된 위치에서부터 지면까지의 제1 거리(A)를 측정할 수 있고, 음향출력부(260)로부터 음향이 출력되면, 제1 프로세서(290)는 초음파센서(223)의 센싱 값에 기초하여 사용자가 측정 범위 내에 들어온 것으로 감지한 후 츠음파센서(223)로부터의 센싱 값을 이용하여 제2 거리(B)를 측정할 수 있고, 그 후 제1 거리(A)에서 제2 거리(B)를 차 연산하여 사용자의 신장을 측정할 수 있다.

한편 자석부(270)는 전자석으로 이루어질 수 있고, 사용자가 제1 또는 제2 조작부(110, 120)를 조작하면, 제1 프로세서(290)는 이를 감지한 후 자석부(270)에 전원을 공급할 수 있다. 이 때 자석부(270)는 자성을 띠게 되고, 휴대용 신장계(10)는 물체에 부착될 수 있다.

그 후 사용자는 제1 또는 제2 조작부(110, 120)를 조작하면 제1 프로세서(290)는 이를 감지한 후 기 설정된 시간 후 초음파센서(223)를 구동하여 센싱 값에 따른 제1 거리(A)를 측정하고, 그 후 사용자는 제1 또는 제2 조작부(110, 120)를 조작하면 제1 프로세서(290)는 이를 감지한 후 기 설정된 시간 후 초음파센서(223)를 구동하여 센싱 값에 따른 제2 거리(B)를 측정함으로써 사용자의 신장을 측정할 수 있다.

또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

휴대용 신장계(10), 제1 휴대용 신장계(11)
제2 휴대용 신장계(12), 몸체부(100)
제1 몸체부(101), 제2 몸체부(102)
제1 조작부(110), 제2 조작부(120)
연결부(130), 신장정보검출장치(200)
제1 통신부(210), 센서부(220)
가속도센서(221), 자이로센서(222)
초음파센서(223), 제1 표시부(230)
측정부(240), 상보필터(241)
접촉감지부(250), 음향출력부(260)
자석부(270), 전원부(280)
제1 프로세서(290), 결합부(302)
결합홈부(303)

Claims (8)

1. 몸체부;
   상기 몸체부에 설치되고 사용자의 머리와의 접촉을 감지하는 접촉감지부;
   상기 몸체부에 설치되고 초음파를 발생하여 지면까지의 거리를 측정하는 초음파센서와 기울기 정보를 검출하는 가속도센서 및 자이로센서를 포함한 센서부;
   상기 가속도센서 및 자이로센서 센싱 값으로부터 각도 정보를 검출하는 상보필터를 포함한 측정부; 및
   상기 초음파센서 및 상기 측정부의 센싱 결과에 기초하여 상기 사용자의 신장을 계산하는 프로세서;를 포함하고
   상기 프로세서는,
   접촉감지부와 초음파발생지점 사이의 제1 거리(L1)와 상기 초음파발생지점과 지면까지의 제2 거리(L2) 그리고 각도 정보(θ)에 기초하여 아래의 수학식 1을 충족하는 사용자의 신장을 연산하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
   [수학식 1]
   신장= L1sinθ + L2cosθ
2. 제1 항에 있어서,
   상기 초음파센서는 상기 몸체부의 배면 일 측에 배치되고,
   상기 접촉감지부는 상기 몸체부의 배면 타 측에 배치되는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 센서부의 센싱 결과에 기초하여 음향을 출력하는 음향출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 몸체부는
   연결부를 통해 양측에 연결되어 상기 연결부를 중심으로 소정의 각도로 회전 가능한 제1 및 제2 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   자석이 부착될 수 있는 물체에 상기 몸체부가 부착될 수 있도록 상기 몸체부에 설치된 자석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
7. 제1 항에 있어서,
   측정된 신장의 정보를 사용자의 단말기로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   휴대용 신장계.
8. 신장관리프로그램이 설치된 사용자 단말기; 및
   제1 항에 따른 휴대용 신장계;를 포함하고,
   상기 사용자 단말기는 서버로부터 수집된 국가 표준 성장정보데이터와 상기 휴대용 신장계로부터 수집된 신장 정보에 기초하여 성장 그래프를 생성하여 표시하고, 상기 서버로부터 수집된 발육성장 지침 정보에 기초하여 발육성장 정보를 표시하는
   신장 관리 시스템.

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