KR102052992B1

KR102052992B1 - 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102052992B1
Application number: KR1020190022428A
Authority: KR
Inventors: 박세환; 박병선
Original assignee: 박세환; 박병선
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-12-09
Also published as: WO2020175842A1

Abstract

본 발명은 이온도입기를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 과정에서 전압이 상승하거나 하강하는 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 피부수분값의 오차를 최소화하면서 사용자 피부의 수분을 효율적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 편의를 제공할 수 있는 것이 특징이다.

Description

휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법{System and method for measuring moisture on skin using skin care device}

본 발명은 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 과정에서 전압이 상승하거나 하강하는 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 피부수분값의 오차를 최소화하면서 사용자 피부의 수분을 효율적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 편의를 제공할 수 있는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 피부는 표피와 진피라고 하는 두 가지 구성 성분이 결합하여 만들어진 구조물로, 피부 표면의 유연성 및 탄력성 등의 성질은 인체를 보호하거나 신체의 운동이 원활하게 일어날 수 있도록 하는 주요한 인자로서, 이러한 성질은 표피의 각질층에 함유되어 있는 수분량에 의존하고 있거나 각질층의 보호막 기능과 수분 유지 기능에 의해 조절되고 있다.

통상 피부의 수분이라 함은 각질층 중에 수분량인 것을 의미하는 것으로서, 피부의 성질을 표시함에 있어서, 건성피부, 중성피부, 지방성피부로 분류되는데, 이러한 분류는 일반적으로 피부지방량의 정도를 표시하는 표현인 바, 이것은 또한 각질층의 수분량의 차(差)이기도 하다.

또한, 이 각질층의 수분량은 피부 지방량의 감소와 함께 감소되는데, 그래서 피부의 성질을 아는 것은 화장을 할 때에 자기자신의 피부의 성질에 맞추어서 화장품을 선택하거나, 피부 건강의 보전 상으로서 적절한 처치를 취할 수 있으므로 대단한 의미가 있으며, 따라서 피부의 수분량 측정은 매우 중요한 요소로 인식되고 있다.

이러한 피부의 수분을 측정하기 위한 방식으로는 수분량을 전기저항을 이용하여서 측정하는 방식, 사람의 피부 등의 표피, 진피, 각질층의 수분량을 마이크로파를 피부에 닿게 하여 그 반사파를 측정하는 방식, 근적외선 영역에 해당하는 빛을 얼굴이나 측정을 원하고자 하는 피부의 위치에 조사하고 반사되는 스펙트럼을 측정하여 피부의 각질층에 함유된 수분량을 측정하는 방식 등이 존재하나, 상기 수분 측정 방식들은 주위의 환경에 따라 정밀한 수분 측정이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한, "피부 수화도 측정 방법"이 공개특허공보 제10-2008-0016339호(이하, '특허문헌 1'이라 함.)에 게시되어 있다.

상기 특허문헌 1은 사용자 피부로 소정의 전압을 인가하고, 상기 사용자 피부에 흐르는 전류 신호를 검출하는 전극 모듈; 및 상기 전류 신호 및 아웃-페이즈(out-phase) 신호를 통해 상기 사용자 피부의 수화도(skin water content)를 측정하고, 상기 전류 신호 및 인-페이즈(in-phase) 신호를 통해 상기 사용자 피부의 한선 활동도(activity of sweat duct)를 측정하는 측정 제어 모듈을 포함하는 것으로서, R, C, M 전극 방식으로 사용자 피부로 소정의 전압을 인가하고 사용자 피부에 흐르는 전류 신호를 검출하여 검출된 전류 신호와 선정된(predefined) 페이즈(phase) 신호를 이용하여 사용자 피부의 수화도(skin water content) 및 한선 활동도(activity of sweat duct)를 측정하도록 구성되는 것이 특징이다.

그러나, 상기 특허문헌 1과 같은 R, C, M 전극 방식의 피부 수화도 측정 방식은, 반드시 C 전극과 R 전극이 동시에 피부에 접촉해야 하며, 만약, C 전극이 피부에 접촉하지 않은 상태에서 R 전극이 먼저 피부에 접촉되면, C 전극에서 피부로 인가되는 정현파가 왜곡될 수 있어 피부 임피던스 측정이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 측정되더라도 그 결과가 왜곡될 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 또한, 피부 임피던스 측정 중에도 R, C, M 전극이 모두 안정적으로 접촉하고 있어야 하므로, 사용자별로 그 움직임에 의해 측정 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 상기 특허문헌 1과 같은 수분측정기는 이온도입을 위한 휴대용 피부미용기와는 별도로 구성됨에 따라, 사용자가 피부미용기와 수분측정기를 각각 구매하여 소지해야 하므로, 사용자에게 비용적인 부담은 물론, 불편함을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0016339호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 과정에서 전압이 상승하거나 하강하는 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 피부수분값의 오차를 최소화하면서 사용자 피부의 수분을 효율적으로 측정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 사용자 편의를 제공하는 것이 가능한 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템은, 하우징과, 상기 하우징 내부에 장착되어 전원을 공급하는 전지와, 상기 전지로부터 출력되는 전압을 제어하며 펄스(pulse) 형태의 전압이 사용자의 피부로 인가되도록 제어하는 전압제어회로와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 일단에 위치하여 사용자 피부에 접촉되는 이온도입부와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 나머지 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 측면에 위치하여 사용자 손이 접촉되는 손전극을 포함하여 사용자 피부에 이온을 도입하는 휴대용 피부미용기; 및 상기 휴대용 피부미용기와 통신하며, 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 어플리케이션이 설치되는 사용자 단말기;를 포함하고,

상기 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 상기 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징과, 상기 하우징 내부에 장착되어 전원을 공급하는 전지와, 상기 전지로부터 출력되는 전압을 제어하며 펄스(pulse) 형태의 전압이 사용자의 피부로 인가되도록 제어하는 전압제어회로와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 일단에 위치하여 사용자 피부에 접촉되는 이온도입부와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 나머지 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 측면에 위치하여 사용자 손이 접촉되는 손전극을 포함하여 사용자 피부에 이온을 도입하는 휴대용 피부미용기에 있어서,

상기 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 상기 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되며, 상기 휴대용 피부미용기에는 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 화면 및 피부 수분 측정 결과 화면을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 사용자 피부의 수분을 측정하는 과정에서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻기 위한 신뢰계수를 산출하되, 상기 신뢰계수는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 0 내지 6으로 차례대로 설정한 상태에서 아래의 수학식에 따라 계산되는 것을 특징으로 한다.

(S: 신뢰계수, M: 충방전시 전압의 최대값, m: 충방전시 전압의 최소값, σ: 측정전압의 표준편차, t: 충방전시 소요되는 시간)

또한, 상기 신뢰계수가 가장 높은 값을 최적의 방전기울기로 결정하고, 상기 최적의 방전기울기에 해당하는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 매칭된 주파수를 추출하여 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적의 방전기울기에 해당하는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 매칭된 주파수는 6~7khz며, 상기 사용자 단말기에 설치된 어플리케이션을 통해 피부수분측정 기능을 선택시, 상기 전압제어회로의 제어에 의해 6~7khz의 주파수가 펄스 형태 출력되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 방법은, 사용자 단말기에 설치된 어플리케이션을 실행하여 휴대용 피부미용기와 연결시킨 후, 피부수분측정 기능을 선택하는 피부수분측정기능 선택단계; 상기 휴대용 피부미용기의 전압제어회로의 제어에 의해 기설정된 주파수를 출력하는 단계와, 출력 주파수의 매 주기의 하사점에서 상사점으로 상향하는 구간 또는 상사점에서 하사점으로 하향하는 구간 중 일지점에서 전압값을 측정하는 단계 및 상기 전압제어회로에서 상기 출력 주파수의 매 주기별로 측정된 전압값의 평균전압값을 계산하는 단계를 포함하여 피부수분 측정을 위한 기준 전압값을 측정하는 기준전압값 측정단계; 상기 휴대용 피부미용기에 구비되는 손전극에 손가락을 접촉한 상태에서 이온도입부를 수분 측정 부위에 접촉시키는 단계와, 상기 휴대용 피부미용기의 전압제어회로의 제어에 의해 기설정된 주파수를 출력하는 단계와, 출력 주파수의 매 주기의 하사점에서 상사점으로 상향하는 구간 또는 상사점에서 하사점으로 하향하는 구간 중 일지점에서 전압값을 측정하는 단계 및 상기 전압제어회로에서 상기 출력 주파수의 매 주기별로 측정된 전압값의 평균전압값을 계산하는 단계를 포함하여 피부 전압값을 측정하는 피부전압값 측정단계; 및 상기 휴대용 피부미용기에서 상기 피부전압값 측정단계를 통해 측정된 피부전압값으로부터 상기 기준전압값 측정단계를 통해 측정된 기준전압값의 차를 계산한 최종전압값을 기초로 피부 수분량을 산출하는 피부수분량 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기준전압값 측정단계를 통해 기준 전압값 측정이 완료된 이후에는, 상기 어플리케이션에서 상기 휴대용 피부미용기의 손전극에 손가락을 접촉한 상태로 이온도입부를 수분 측정 부위에 접촉시키도록 안내하는 수분측정 안내단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피부수분량 산출단계 이후에는, 상기 피부수분량 산출단계를 통해 산출된 피부 수분량 및 피부타입을 사용자 단말기에 디스플레이하는 피부상태 표시단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성되며, 상기 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되되, 사용자 피부의 수분을 측정하는 과정에서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻기 위한 신뢰계수를 산출하되, 상기 신뢰계수는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 0 내지 6으로 차례대로 설정한 상태에서 아래의 수학식에 따라 계산되는 것을 특징으로 한다.

(S: 신뢰계수, M: 충방전시 전압의 최대값, m: 충방전시 전압의 최소값, σ: 측정전압의 표준편차)

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 과정에서 전압이 상승하거나 하강하는 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 피부수분값의 오차를 최소화하면서 사용자 피부의 수분을 효율적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 편의를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템의 피부수분측정을 진행하는 상태를 보인 설명도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 방법을 보인 흐름도.
도 4 내지 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 방법에 대한 사용자 단말기의 화면을 보인 설명도.
도 8 내지 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템 및 방법의 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 0 내지 6으로 각각 설정한 상태에서의 전압 측정 화면을 보인 설명도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템의 피부수분측정을 진행하는 상태를 보인 설명도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템은, 휴대용 피부미용기(100), 사용자 단말기(200)를 포함한다.

상기 휴대용 피부미용기(100)는 이온도입 기능이 구비되어 사용자 피부에 이온을 도입함에 따라 피부미용을 가능하게 하는 것으로서, 사용자가 손으로 파지 가능한 하우징(110)과, 상기 하우징 내부에 장착되어 전원을 공급하는 전지(미도시)와, 상기 전지로부터 출력되는 전압을 제어하며 펄스(pulse) 형태의 전압이 사용자의 피부로 인가되도록 제어하는 전압제어회로(미도시)와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징(110)의 일단에 위치하여 사용자 피부에 접촉되는 이온도입부(120)와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 나머지 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징(110)의 측면에 위치하여 사용자 손이 접촉되는 손전극(130)으로 구성되는데, 본 발명에 있어서, 상기 휴대용 피부미용기(100)는 상기 이온도입부(120)를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성되는 것이 특징이다.

자세히 설명하면, 본 발명의 휴대용 피부미용기(100)는 상기 이온도입부(120)에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부(120)를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되는데, 충방전시 상승하거나 하강하는 전압 곡선의 기울기는 피부 수분양 측정에 있어서 디테일한 값을 결정하게 되며, 이러한 전압 곡선의 기울기에 영향을 미치는 것은 충방전 시간에 해당한다.

만약, 전압 곡선의 기울기가 상대적으로 지나치게 완만하면, 즉, 충방전 시간이 길면, 수분 측정값의 범위가 매우 좁아질 것이고, 전압 곡선의 기울기가 상대적으로 지나치게 가파르면, 즉, 충방전 시간이 짧으면, 수분 측정값의 범위가 매우 넓어질 것이다.

본 발명은 사용자 피부의 수분을 측정하는 과정에서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻기 위하여 신뢰계수를 산출하도록 구성되는데, 상기 신뢰계수는 주파수 출력프로그램에서 주파수 출력을 위한 기본 정수 입력값인 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 설정하여 다음과 같은 수학식 1에 따라 계산될 수 있으며, 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)이 6이 넘어가는 경우, 충방전 시간이 지나치게 길어져 일정한 값만 나오게 됨에 따라, 본 발명에서는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 0 내지 6으로 차례대로 설정한 상태에서 계산하도록 구성하였다.

상기 수학식 1에 의해 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)인 0 내지 6에 대한 각각의 신뢰계수(S)를 얻게 되면, 상기 신뢰계수(S)가 가장 높은 값을 최적의 방전기울기로 결정하게 되며, 상기 최적의 방전기울기에 해당하는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 매칭된 주파수를 추출하게 되는데, 아래의 표 1 내지 7과 같은 실험 결과, 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)이 '2'인 경우, 신뢰계수(S)가 가장 높은 값을 나타내었다.

이에 따라, 본 발명에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)이 '2'인 경우의 주파수 6~7khz를 도출해냄으로써, 피부 수분량을 검출함에 있어서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻을 수 있게 된다.

T = 0	전압측정치(V)
sample 1	1.03
sample 2	1.01
sample 3	0.92
sample 4	0.95
sample 5	0.99
sample 6	0.98
sample 7	1.03
sample 8	1.04
sample 9	1.04
sample 10	0.94
평균	0.993
표준편차	0.0442
M-m	3.25
t	58.4㎲
신뢰계수(S)	238.9

(T: 충방전 시간에 대한 정수 입력값, M: 전압의 최대값, m: 전압의 최소값, t: 충방전시 소요되는 시간)

T = 1	전압측정치(V)
sample 1	1.13
sample 2	1.09
sample 3	1.15
sample 4	1.08
sample 5	1.13
sample 6	1.11
sample 7	1.08
sample 8	1.07
sample 9	1.16
sample 10	1.08
평균	1.108
표준편차	0.0325
M-m	3.25
t	72.8㎲
신뢰계수(S)	325

T = 2	전압측정치(V)
sample 1	1.22
sample 2	1.21
sample 3	1.19
sample 4	1.24
sample 5	1.22
sample 6	1.21
sample 7	1.23
sample 8	1.18
sample 9	1.22
sample 10	1.2
평균	1.212
표준편차	0.0181
M-m	2.75
t	92㎲
신뢰계수(S)	417.8

T = 3	전압측정치(V)
sample 1	1.22
sample 2	1.24
sample 3	1.21
sample 4	1.25
sample 5	1.19
sample 6	1.23
sample 7	1.23
sample 8	1.2
sample 9	1.22
sample 10	1.2
평균	1.219
표준편차	0.0191
M-m	2.6
t	108.8㎲
신뢰계수(S)	353.9

T = 4	전압측정치(V)
sample 1	1.36
sample 2	1.38
sample 3	1.4
sample 4	1.38
sample 5	1.36
sample 6	1.35
sample 7	1.4
sample 8	1.4
sample 9	1.39
sample 10	1.37
평균	1.379
표준편차	0.0185
M-m	1.85
t	124㎲
신뢰계수(S)	185

T = 5	전압측정치(V)
sample 1	1.38
sample 2	1.42
sample 3	1.39
sample 4	1.4
sample 5	1.41
sample 6	1.42
sample 7	1.38
sample 8	1.37
sample 9	1.39
sample 10	1.4
평균	1.396
표준편차	0.0171
M-m	2.25
t	139.2㎲
신뢰계수(S)	296

T = 6	전압측정치(V)
sample 1	1.52
sample 2	1.49
sample 3	1.53
sample 4	1.49
sample 5	1.5
sample 6	1.51
sample 7	1.48
sample 8	1.5
sample 9	1.49
sample 10	1.51
평균	1.502
표준편차	0.0154
M-m	2.2
t	166.4㎲
신뢰계수(S)	314.2

상기 사용자 단말기(200)는 상기 휴대용 피부미용기(100)와 통신하며, 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 어플리케이션이 설치되는 것으로서, 도 4 내지 7에 도시된 바와 같이, 휴대용 피부미용기(100)와의 연결 과정부터 수분측정 진행을 위한 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된다.

본 발명에서는 피부 수분 측정을 위한 프로세스가 휴대용 피부미용기(100)를 통해 진행되는 것으로 설명하였으나, 휴대용 피부미용기(100)로부터 제공되는 측정 정보를 기반으로 사용자 단말기(200)에 설치되는 어플리케이션을 통해 수분 측정을 진행하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

이하에서는 도 1 내지 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 사용자 단말기(200)에 설치된 어플리케이션을 실행하여 휴대용 피부미용기(100)와 연결시킨 후, 피부 수분 측정하기 기능을 선택(S100)하게 되면, 사용자 단말기(200) 화면에 '잠시만 기다려주세요'라는 메시지와 함께 상기 휴대용 피부미용기(100)의 전압제어회로의 제어에 의해 기설정된 주파수를 출력하게 되는데, 이때, 출력 주파수의 매 주기의 하사점에서 상사점으로 하향하는 구간 또는 상사점에서 하사점으로 하향하는 구간 중 일지점에서 전압값을 측정한 후, 상기 전압제어회로에서 상기 출력 주파수의 매 주기별로 측정된 전압값의 평균전압값을 계산함으로써, 피부수분 측정을 위한 기준 전압값을 측정(S200)하게 된다.

한편, 상기 기설정된 출력 주파수는 피부 수분량을 검출함에 있어서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻을 수 있도록 전술한 바와 같이, 신뢰계수(S)가 가장 높은 값을 나타낸 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 해당하는 주파수인 6~7khz로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 기준 전압값 측정이 완료되면, 상기 어플리케이션에서 상기 휴대용 피부미용기(100)의 손전극(130)에 손가락을 접촉한 상태로 이온도입부(120)를 수분 측정 부위에 접촉시키도록 안내(S300)하는 화면을 출력하게 되며, 이에 따라 사용자가 휴대용 피부미용기(100)에 구비되는 손전극(130)에 손가락을 접촉한 상태에서 이온도입부(120)를 수분 측정 부위에 접촉시키게 되면, 휴대용 피부미용기(100)의 전압제어회로의 제어에 의해 기설정된 6~7khz의 주파수를 출력하게 되는데, 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 발진 신호가 이온도입부(120)가 접촉된 사용자 피부의 표피와 진피의 상위 층을 거쳐 저항이 낮은 곳을 중심으로 손전극으로 흘러가게 되며, 출력 주파수의 매 주기의 하사점에서 상사점으로 하향하는 구간 또는 상사점에서 하사점으로 하향하는 구간 중 일지점에서 전압값을 측정한 후, 전압제어회로에서 출력 주파수의 매 주기별로 측정된 전압값의 평균전압값을 계산함으로써, 피부수분 측정을 위한 피부 전압값을 측정(S400)하게 된다.

상기와 같이, 피부 전압값 측정이 완료되면, 상기 어플리케이션에서 상기 휴대용 피부미용기(100)를 사용자 피부로부터 떼어낼 것을 안내하는 화면을 출력하게 되며, 휴대용 피부미용기(100)에서 상기 피부전압값 측정단계(S400)를 통해 측정된 피부전압값으로부터 상기 기준전압값 측정단계(S200)를 통해 측정된 기준전압값의 차를 계산한 최종전압값을 기초로 피부 수분량을 산출(S500)하게 되는데, 피부 수분량 산출시에는 'Dry', 'Normal', 'Moisty' 등을 기초로 세분화된 각각의 피부 타입에 해당하는 전압값의 수치 범위가 기설정된 상태에서 상기 최종전압값이 속하는 범위에 해당하는 피부타입을 검출하고, 최종전압값에 대한 피부 수분량을 백분율로 환산하도록 구성된다.

마지막으로, 상기 피부수분량 산출(S500)를 통해 피부 수분량 산출이 완료되면, 상기 어플리케이션에서 피부수분량 산출단계(S500)를 통해 산출된 피부 수분량 및 피부타입에 관한 화면을 사용자 단말기(100)에 출력(S600)함으로써, 사용자가 수분 측정을 원한 부위에 대한 수분량 및 피부타입을 확인하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 휴대용 피부미용기(100)의 이온도입부(120)를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 과정에서 전압이 상승하거나 하강하는 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 이온도입부(120)에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 전압값과 이온도입부(120)를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 피부수분값의 오차를 최소화하면서 사용자 피부의 수분을 효율적으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 편의를 제공하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명은 도 15에 도시된 바와 같이, 휴대용 피부미용기(100) 자체에서 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 화면이 출력되도록 디스플레이부(140)가 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 사용자 단말기와 별도로 통신하지 않고, 휴대용 피부미용기(100)에서 피부 수분측정에 관한 안내부터 결과 표시까지 모두 이루어지게 되는데, 디스플레이부(140)에 표시되는 내용을 실행시키기거나, 이온도입기능 또는 수분측정기능 등을 선택하는 것이 가능하도록 조작버튼(150)이 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 디스플레이부(140)에는 터치스크린을 적용하여 조작 가능하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 휴대용 피부미용기 110: 하우징
120: 이온도입부 130: 손전극
140: 디스플레이부 150: 조작버튼
200: 사용자 단말기

Claims

하우징과, 상기 하우징 내부에 장착되어 전원을 공급하는 전지와, 상기 전지로부터 출력되는 전압을 제어하며 펄스(pulse) 형태의 전압이 사용자의 피부로 인가되도록 제어하는 전압제어회로와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 일단에 위치하여 사용자 피부에 접촉되는 이온도입부와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 나머지 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 측면에 위치하여 사용자 손이 접촉되는 손전극을 포함하여 사용자 피부에 이온을 도입하는 휴대용 피부미용기; 및
상기 휴대용 피부미용기와 통신하며, 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 어플리케이션이 설치되는 사용자 단말기;를 포함하고,
상기 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 상기 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템.
하우징과, 상기 하우징 내부에 장착되어 전원을 공급하는 전지와, 상기 전지로부터 출력되는 전압을 제어하며 펄스(pulse) 형태의 전압이 사용자의 피부로 인가되도록 제어하는 전압제어회로와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 일단에 위치하여 사용자 피부에 접촉되는 이온도입부와, 상기 전지의 두 개의 전극 중 나머지 하나의 전극에 전기적으로 연결되며 상기 하우징의 측면에 위치하여 사용자 손이 접촉되는 손전극을 포함하여 사용자 피부에 이온을 도입하는 휴대용 피부미용기에 있어서,
상기 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 통해 피부로 인가되는 전압을 반복적으로 충방전하는 펄스(pulse) 신호의 매 주기마다 전압이 상승하거나 하강하는 구간의 곡선의 기울기를 이용하여 곡선의 일정한 지점에서 전압을 측정하도록 구성하되, 상기 이온도입부에 아무것도 접촉되지 않은 상태의 기준전압값과 이온도입부를 피부에 접촉시킨 상태의 전압값의 차를 계산함으로써, 사용자의 피부 수분량을 측정하도록 구성되며,
상기 휴대용 피부미용기에는 사용자의 피부 수분 측정을 안내하기 위한 화면 및 피부 수분 측정 결과 화면을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,
사용자 피부의 수분을 측정하는 과정에서 오차율을 최소화하며 최적의 피부 수분 측정값을 얻기 위한 신뢰계수를 산출하되, 상기 신뢰계수는 주파수 출력프로그램에서 주파수 출력을 위한 기본 정수 입력값인 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)을 0 내지 6으로 차례대로 설정한 상태에서 아래의 수학식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템.

(S: 신뢰계수, M: 충방전시 전압의 최대값, m: 충방전시 전압의 최소값, σ: 측정전압의 표준편차, t: 충방전시 소요되는 시간)
청구항 3에 있어서,
상기 신뢰계수가 가장 높은 값을 최적의 방전기울기로 결정하고, 상기 최적의 방전기울기에 해당하는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 매칭된 주파수를 추출하여 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 최적의 방전기울기에 해당하는 충방전 시간에 대한 정수 입력값(T)에 매칭된 주파수는 6~7khz며, 상기 사용자 단말기에 설치된 어플리케이션을 통해 피부수분측정 기능을 선택시, 상기 전압제어회로의 제어에 의해 6~7khz의 주파수가 펄스 형태 출력되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 피부미용기의 이온도입부를 이용한 피부 수분 측정 시스템.
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