KR102061982B1 - 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템에 있어서, 더욱 상세하게는 손목착용형 스마트밴드를 이용하여 운동량을 정확하게 측정하고, 측정된 운동량에 따른 건강관리자의 도움을 받아 신뢰성 있게 건강관리를 수행할 수 있도록하는 구성한 것을 특징으로 하는 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템에 관한 것으로,
사용자의 손목에 착용하여 심박수정보, 체온정보, 이동정보를 포함하는 운동정보를 체크하는 스마트밴드; 상기 스마트밴드와의 근거리통신을 실시간 수행하거나 필요시 수행하여, 상기 스마트밴드로부터 운동정보를 전달받아 운동량 및 칼로리소모량을 계산하여 저장하고, 운동스케쥴 및 식단을 안내하는 이동단말; 상기 이동단말로부터 상기 운동정보를 전달받아 저장하고, 상기 운동정보를 전문가그룹에 전달하는 서버; 및 상기 운동정보를 통해 상기 운동스케쥴 및 식단에 관한 정보를 상기 서버 또는 상기 이동단말로 제공하는 전문가그룹단말을 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템{FITNESS CARE SYSTEM USING SMART BAND}

본 발명은 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손목착용형 스마트밴드를 이용하여 운동량을 정확하게 측정하고, 측정된 운동량에 따른 건강관리자의 도움을 받아 신뢰성 있게 건강관리를 수행할 수 있도록하는 구성한 것을 특징으로 하는 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템에 관한 것이다.

웰빙 시대에 접어들면서 헬스 케어에 관한 관심이 증가되고 있으며, 건강한 삶에 대한 욕구가 증가되고 있다.

각 지역에는 산책길이 늘어나고, 이를 이용한 간편한 걷기 운동을 즐기는 사람들이 늘어나고 있고, 헬스장을 통해 운동을 즐기는 사람들도 많이 늘어나고 있다. 운동선수는 물론 아마추어들도 해당 운동을 즐기기에 적절한 맞춤헬스를 선호하고 있으며, 실질적으로 경기력 향상에 도움이 되고 있다. 또한, 비만인 사람들은 체중감소를 위해 맞춤운동을 선택하고 있다.

이와 같이 전세계적으로 국가차원은 물론 개인차원에서도 건강한 삶을 유지하기 위해 노력하고 있으며, 이를 위한 운동방법에 대해 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이와 같이, 과학적이고 체계적인 운동을 통하여 효율적으로 운동을 할 수 있도록 여러 가지 형태의 운동방법이 개발되고 있으며, 스마트폰의 활성화에 따라 관련 어플리케이션(이하, "App"라 함)도 다양하게 개발되고 있다. 그런데, 스마트폰을 이용한 건강관리방법은 대부분 일방적인 정보만을 제공하고 있으므로 운동효과를 확인할 수 있는 방법이 없다.

또한, 효과적이고 과학적인 운동을 위해 기초체력을 측정하거나 개인의 운동 역량을 측정하여 자신에게 적절한 운동을 선택할 수 있어야 하는데, 기초체력을 측정하는 장비들이 고가이므로 쉽게 이용할 수 없다는 문제가 있다. 게다가, 헬스 케어 기술의 발전으로 여러 가지 진단기기를 비롯하여 건강 모니터링을 위한 기기들이 많이 개발되고 있으나, 진단기기 위주로 개발되고 있으며, 건강 모니터링을 위한 기기는 많지 않은 실정이다.

건강 모니터링을 위한 기술로는, 가슴부착 분리형 무선심박장치, 단체용 무선 심박계 시스템 등이 제안된 바 있으며, 이 기술은 가슴에 부착되는 심박센서에 의존하여 심박을 측정한다. 그런데, 가슴에 부착된 심박센서는 뛰거나 격한 운동을 수행하면 흘러내리는 문제가 있어, 심박감지가 이루어지지 않는 경우가 발생하고 있다.

그리고, 전자패치(Electronic Patch)를 통한 원격모니터링 장치도 제시된 바 있으나, 전자패치는 반창고 형태로 신체에 부착됨으로 인해 이물감 및 부착의 번거로움이 있는 문제가 있다.

한편, 스마트폰을 연계하여 건강을 관리하는 건강관리 App들이 많이 소개되고 있으나, 앞서 언급한 바와 같이 이들 대부분은 일방적인 건강정보를 제공하고 있으며, 스마트폰을 휴대한 상태에서의 운동량 모니터링 등을 수행함으로 인해, 실질적으로 운동시 스마트폰을 소지하지 않는 경우를 고려하지 않은 제안들이라 할 수 있다.

선행기술문헌

특허문헌

(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0049709호(공개일 2009.05.19.)

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 일방적인 정보만을 제공하는 대신 신체의 정보를 피드백받아 효과적이며 체계적으로 운동을 즐기고 개인의 운동 목적에 따라 이용할 수 있는 운동량 자동 계측과 맞춤형 건강 DB를 이용한 휘트니스 케어 시스템 및 이의 운용방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 운동을 과학적으로 쉽게 할 수 있도록 운동중이거나 운동을 하기 전에 신체 정보를 제공하고 각자의 신체 정보의 피드백을 통하여 신체의 상태를 인지하고 이를 운동에 적용할 수 있도록, 독립형태로 스마트밴드를 손목에 착용하여 사용하고, 이후 스마트폰의 건강관리 App에 연동하여 건강관리 정보를 제공받을 수 있는 운동량 자동 계측과 맞춤형 건강 DB를 이용한 휘트니스 케어 시스템 및 이의 운용방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 사용자의 손목에 착용하여 심박수정보, 체온정보, 이동정보를 포함하는 운동정보를 체크하는 스마트밴드와; 상기 스마트밴드와의 근거리통신을 실시간 수행하거나 필요시 수행하여, 상기 스마트밴드로부터 운동정보를 전달받아 운동량 및 칼로리소모량을 계산하여 저장하고, 운동스케쥴 및 식단을 안내하는 이동단말과; 상기 이동단말로부터 상기 운동정보를 전달받아 저장하고, 상기 운동정보를 전문가그룹에 전달하는 서버와; 상기 운동정보를 통해 상기 운동스케쥴 및 식단에 관한 정보를 상기 서버 또는 상기 이동단말로 제공하는 전문가그룹단말과; 상기 스마트밴드의 일단에 설치되어 먼지를 측정하고, 기준이상이면 경보신호를 출력하는 먼지 측정수단과; 상기 먼지 측정수단에 전기적으로 연결되며 먼지 측정수단의 제어신호에 따라 외부로 경보신호를 출력하는 경보신호 출력부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 스마트밴드는, 사용자 조작을 지원하는 사용자 조작부와; 손목의 심박을 감지하는 심박감지센서와; 사용자의 체온을 감지하는 체온감지센서와; 사용자의 이동방향, 이동속도를 감지하는 3축가속도센서와; 상기 이동단말과 통신을 수행하는 통신모듈과; 상기 운동정보를 저장하는 메모리와; 상기 심박감지센서로부터 전달된 심박정보, 상기 체온감지센서로부터 전달된 체온정보, 상기 3축가속도센서로부터 전달된 이동정보를 시간에 매칭시켜 저장제어하는 제어부와; 제어부로 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 먼지 측정수단은, 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 구성하며; 상기 적외선 송신수단(A)은, 다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군과; 상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자와; 상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링과; 상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 적외선 송신수단(A)은, 상기 형상기억 스프링과 고정부를 수납하는 하우징과; 상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단과; 상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자와; 상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 고정부는, 케이스의 내부에 설치되어 상하 양방향으로 탄발력을 제공하는 탄발 스프링(4a)과, 상기 탄발 스프링의 끝단부에 설치되어 탄발 스프링에 의해서 상하방향으로 밀리면서 하우징(5)에 임시 고정되는 슬라이딩 볼(4b)을 포함하여 구성함이 특징이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 운동량 자동 계측과 맞춤형 건강 DB를 이용한 휘트니스 케어 시스템 및 이의 운용방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

1. 본 발명에 따르면, 기존의 데이터로거에 대한 별도의 단말 기술 없이 스마트폰을 데이터로거를 겸한 게이트 웨이로 사용함으로써 기존의 데이터로거, 게이트웨이, 휴대용단말기 등을 마련할 필요가 없다.

2. 본 발명에 따르면, 생체신호 측정에 있어 기존의 고가, 중량의 장비 구조를 탈피하여 이동형, 저가형의 생체신호 측정 구현이 가능하다.

3. 본 발명에 따르면, 기존의 문답에 의한 또는 의료센타에서 취득한 의료정보를 통한 일방적인 정보 제공이 아닌, 실시간 피드백(Feedback)을 통한 케어 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 제어회로블록도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰의 제어회로블록도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 서버의 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 전문가그룹의 구성도.
도 7은 본 발명의 먼지측정수단 및 경보신호 출력부 구성 블록도.
도 8은 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.
도 9는 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.
도 10은 본 발명에 있어서 형상기억 스프링을 갖는 먼지측정수단 제 1 실시예도.
도 11은 본 발명에 있어서 발열수단과 열전소자 및 형상기억 스프링을 갖는 제 2 실시예도.
도 12는 본 발명에 있어서 고정부 일실시예도.
도 13은 본 발명에 적용되는 오목렌즈 구성도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 제어회로블록도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰의 제어회로블록도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 서버의 구성도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 전문가그룹의 구성도.

도 7은 본 발명의 먼지측정수단 및 경보신호 출력부 구성 블록도.

도 8은 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.

도 9는 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.

도 10은 본 발명에 있어서 형상기억 스프링을 갖는 먼지측정수단 제 1 실시예도.

도 11은 본 발명에 있어서 발열수단과 열전소자 및 형상기억 스프링을 갖는 제 2 실시예도.

도 12는 본 발명에 있어서 고정부 일실시예도.

도 13은 본 발명에 적용되는 오목렌즈 구성도로서,

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 휘트니스 케어 시스템은, 사용자의 손목에 착용하여 심박수정보, 체온정보, 이동정보를 포함하는 운동정보를 체크하는 스마트밴드(10)와, 스마트밴드(10)로부터 운동정보를 전달받아 운동량 및 칼로리소모량을 계산하여 저장하고, 운동스케쥴을 안내하며, 식단을 안내하는 스마트폰(20)과, 스마트폰(20)으로부터 운동정보를 전달받아 저장하고, 해당 운동정보를 전문가그룹에 전달하는 서버(30)와, 해당 운동정보를 통해 운동스케쥴 및 식단에 관한 정보를 서버(30) 또는 스마트폰(20)으로 제공하는 전문가그룹(40)을 포함한다.

스마트밴드(10)와 스마트폰(20)은 근거리통신을 이용하여 통신이 이루어지며, 스마트폰(20)과 서버(30)는 이동망을 통해 통신이 이루어지고, 서버(30)와 전문가그룹(40)은 인터넷 등의 네트워크를 통해 통신이 이루어진다.

물론, 스마트폰(20) 역시 네트워크를 통해 통신이 이루어질 수 있다.

스마트밴드(10)는, 심박, 체온, 3축 가속도센서를 이용한 운동량, 운동속도, 신체 상태 등의 정보를 저장한다.

이들 정보는 근거리통신을 통해 스마트폰(20)으로 전송한다. 이에 스마트폰(20)은 해당 정보를 서버(30)로 전송하고, 서버(30)는 전문가그룹(40)으로부터 사용자에게 맞는 맞춤형 건강관리 프로그램을 처방하게 된다. 현재의 처방된 운동량 보다 많은(혹은 적은) 운동을 하였을 경우에는 경보 기능을 통해 사용자에게 알려주는 기능을 갖는다.

스마트폰(20) 및 스마트폰(20)에 설치되는 건강관리 App는, 사용자의 지병, 신체 요건(성별, 나이, 체중, 키, 복부 사이즈, etc.)등을 입력할 수 있으며, 이들 정보를 서버(30)로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 스마트폰(20)은 서버(30)로부터 맞춤형 건강관리 처방(추천운동, 추천식단, 칼로리 자동계산)을 수신하여 이를 사용자에게 출력시키는 기능을 수행한다. 여기서 스마트폰(30)은 이동단말에 포함된다.

서버(30)는, 기초 데이터, 이력데이터 및 데이터 상호간의 Mapping 정보 등 핵심 정보를 데이터 베이스에 저장하고, 전문가그룹(40)과 연계하여 체계적으로 건강관리를 수행한다.

전문가그룹(40)은, 사용자의 지병, 신체 요건(성별, 나이, 체중, 키, 복부 사이즈, etc.)별로 영양사들을 통한 추천식단, 의료진/헬스트레이너 등을 통한 추천운동, 칼로리 자동계산 프로그램 및 건강관리 App 등의 갱신을 수행하여 최적의 맞춤형 건강관리를 위한 도움을 수행한다. 여기서, 전문가그룹(40)은 전문가그룹단말을 의미한다.

이와 같이 구성된 시스템을 통해, 사용자는 스마트밴드(10)를 시계처럼 착용하고서 운동하면, 스마트밴드(10)는 심박수(맥박수)정보, 체온정보, 이동정보 등을 체크하여 저장한다. 이후 사용자 조작 또는 자동 세션 설정 과정을 통해 스마트폰(20)으로 운동정보를 전달하고, 이에 스마트폰(20)은 건강관리 App을 실행하여 운동량 및 칼로리소모량 등을 판단한다. 이후 스마트폰(20)은 서버(30)나 전문가그룹(40)으로부터 전송된 정보에 근거하여 갱신된 운동스케쥴 및 식단을 사용자에게 안내한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 스마트밴드(10)는, 시계처럼 착용이 가능한 밴드형상으로 제조되며, 중앙부(101)에는 회로기판을 내장시키고 있고, 중앙부(101) 일면(손목등과 접촉하는 면)에는 체온감지센서(102)가 노출되어 있고, 밴드(103)에는 심박을 감지하는 심박감지센서(104)를 내장시키고 있다. 회로기판과 심박감지센서(104)는 밴드(103) 내부에 형성된 배선(105)을 통해 접속되어 있다. 그리고, 사용자의 손목 크기 및 굵기를 고려하여 심박감지센서(104)는 이동가능하도록 밴드(103)에 체결되어 있다. 한편, 중앙부(101)의 내부에는 3축가속도센서가 내장되어 있다.

이와 같이 구성된 스마트밴드(10)는, 착용전 사용자의 손목 상태를 고려하여 심박감지센서(104)를 조절하고, 이후 시계처럼 착용하고 운동을 하거나 일상생활을 하면 된다. 이에 스마트밴드(10)는 사용자 조작에 따라 구동되어, 심박수의 체크하고, 체온을 체크하며, 이동정보를 체크하여 이들을 저장하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트밴드의 제어회로블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 스마트밴드(10)는, 사용자 조작을 지원하는 사용자 조작부(106)와, 손목의 심박을 감지하는 심박감지센서(104)와, 사용자의 체온을 감지하는 체온감지센서(102)와, 사용자의 이동방향, 이동속도를 감지하는 3축가속도센서(107)와, 스마트폰(20)과 통신을 수행하는 통신모듈(108)과, 구동 프로그램을 포함하며, 심박수정보, 체온정보, 이동정보 등을 저장하는 메모리(109)와, 심박감지센서(104)로부터 전달된 심박정보, 체온감지센서(102)로부터 전달된 체온정보, 3축가속도센서(107)로부터 전달된 이동정보를 시간에 매칭시켜 저장 제어하는 제어부(110)와, 제어부(110)로 전원을 공급하는 전원공급부(111)를 포함한다.

사용자 조작부(106)는 전원버튼, 통신버튼 등을 포함한다.

통신모듈(108)은 본 실시예에서는 블루투스 통신모듈(108)을 이용하기로 한다.

이와 같이 구성된 스마트밴드(10)는 사용자 조작(전원버튼 온)에 대응하여 구동되어 심박수정보, 체온정보, 이동정보 등을 메모리(109)에 저장한다. 이후 통신버튼을 누름에 따라 스마트폰(20)과의 블루투스 세션 설정이 이루어지고, 메모리(109)에 저장된 운동정보가 스마트폰(20)으로 전송된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰의 제어회로블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 스마트폰(20)은, 통상의 음성 및 데이터 통신을 수행하는 이동통신모듈(201)과, 스마트밴드(10)와 근거리통신을 수행하는 근거리통신부(202)와, 스마트밴드(10)와의 근거리통신을 통해 실행되는 건강관리 App(203)을 포함한다.

여기서, 이동통신모듈(201)은 통상의 CDMA 모듈일 수 있으며, 근거리통신부(202)는 Wi-Fi, Zigbee, UWB, 블루투스, 초음파(Ultrasonic) 중에서 적어도 어느 하나일 수 있다. 본 발명에서는 근거리통신부(202)로 블루투스를 이용하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 즉, 스마트밴드(10)와 스마트폰(20)간의 근거리통신을 통해 운동정보가 송수신되고, 스마트폰(20)과 서버(30)간의 CDMA 통신을 통해 운동정보가 송수신된다.

스마트폰(20)은 통상의 입출력기능, 저장기능 등을 포함한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 서버의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 서버(30)는, 네트워크를 통해 스마트폰(20)으로 운동스케쥴 정보, 식단 정보 등을 제공하고, 운동 정보, 음식 섭취 정보 등의 매칭관계를 데이터베이스화시키고 있다. 즉, 각각 다르게 적용되고 있는 운동정보, 음식 섭취 정보 등의 모든 경우의 수를 분석하여 다이어트, 건강회복상태, 근육강화상태 등을 분석함으로써 개인별 또는 체질별로 최적의 조합을 작성하도록 할 수 있다. 이러한 최적의 조합은 전문가그룹(40)의 도움을 통해 정립하는 것이 바람직할 것이다.

서버(30)는, 전문가그룹(40)과 스마트폰(20)을 연계시켜 전문가그룹(40)의 전문성을 스마트폰(20)으로 전달하는 매개체 기능을 수행함으로써 스마트폰(20)과 전문가그룹(40)을 1:1 매칭시키는 기능을 수행한다.

한편, 서버(30)는, 회원 정보, 운동 정보, 음식 섭취 정보 등에 관한 데이터베이스를 구축하고 있다. 회원 정보와 관련한 데이터베이스(301)에는, ID, 패스워드, 성명, 전화 번호, 이동 전화 번호, 주소 등의 데이터 필드들로 기본 구성으로 하여, 몸무게, 키, 나이, 혈압, 콜레스테롤, 체지방 등의 데이터 필드들로 구성될 수 있다.

운동 정보와 관련한 데이터베이스(302)에는, 운동 종류 및 운동량에 따른 소비 칼로리, 운동 순서, 운동과 신체변화와의 관계 등의 데이터 필드로 구성되어 있다. 음식 정보와 관련한 데이터베이스(303)에는, 음식 종류 및 해당 섭취 칼로리, 영양소, 음식간 섭취 금기류 등의 데이터 필드와, 음식 종류와 섭취해야 할 영양소와의 관계, 운동 종류와 섭취해야 할 영양소와의 관계, 체질별로 섭취해야 할 영양소, 건강기능식품의 종류 등의 데이터 필드로 구성되어 있다.

서버(30)는 다양한 데이터베이스의 정보를 바탕으로 하여 스마트폰(20)으로부터 전달된 개인별 정보를 분석하여 건강상태 변화를 체크하고, 건강관리 App(203)을 최적으로 업그레이드하여 스마트폰(20)으로 전달한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 전문가그룹의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 전문가그룹(40)은 전문가그룹단말을 의미하며, 네트워크를 통해 서버(30)에 접속되어 음식 정보, 운동 정보, 건강기능식품 정보를 제공함과 아울러, 최신 건강정보로의 갱신을 수행한다. 이 전문가그룹(40)은 의사(401), 영양사(402), 운동코치(403) 등일 수 있다. 전문가그룹단말은, 서버(30)로부터 제공된 건강상태 변화를 분석 및 평가하고, 건강관리 프로그램의 최적화에 도움을 주는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명은 스마트밴드의 일단에 먼지 측정수단(1000)을 더 설치하며, 상기 먼지 측정수단(1000)의 측정 결과 기준이상의 먼지가 있는 것으로 판단되면 경보신호 출력부(2000)를 통해 경보신호를 출력하여 스마트밴드의 주변에 미세먼지가 기준치 이상이므로 현재 머물고 있는 장소에서 벗어나 대피하도록 유도한다.

본 발명의 먼지 측정수단(1000)은 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 적외선 송신수단(A)은 먼지 측정 제어부(C)로부터 적외선 송신 제어신호를 인가받아 적외선 송신량을 결정하여 변화된 적외선 송신량을 출력한다.

즉, 적외선 수신수단(B)의 결과값을 먼지 측정 제어부(C)에 전송하면, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 데이터를 근거로 먼지 발생량을 예측하고, 먼지 발생량에 따라서 적외선 송신수단(A)에 제어신호를 출력하여 적외선 송신량을 조절하여 출력토록 유도하는 것이다.

즉, 먼지 측정 제어부에서 적외선 수신수단에서 출력되는 광량 데이터를 읽고, 이를 근거로 적외선 발광수단의 광량을 자동 제어하여 감도조절이 자동적으로 일정하게 유지되도록 하여 먼지로 인한 오염 상황에서도 먼지 검출을 최적의 감도상태로 유지하여 측정할 수 있도록 한 것이다.

다시말해서, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 수신 광량이 미약하면 오염 정도가 높은 것으로 판단하여 보다 정밀한 먼지 측정을 위해서 적외선 송신수단(A)의 광량을 높이도록 제어신호를 출력하며, 적외선 수신수단(C)의 수신 광량이 너무 세면 오염이 없는 상태이나 정밀한 측정이 어려워지므로 적외선 송신수단(A)의 광량을 낮추도록 제어신호를 출력하는 것이다. 즉, 적외선 송신 광량을 적절한 상태로 유지할 필요가 있다. 그래야만 적외선 수신수단을 통해 측정되는 적외선량이 정확해져서 먼지 발생량을 보다 정밀하게 예측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 먼지 측정 제어부에 의해서 측정되는 먼지량 데이터는 신뢰도가 높은 먼지 측정 결과를 출력할 수 있게 된다.

본 발명은 다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군(1)과;

상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자(2)와;

상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링(3)과;

상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부(4)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 스프링과 고정부를 수납하는 하우징(5)과;

상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단(6)과;

상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링(3)의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링(3)을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자(7)와;

상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부(8)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 고정부(4)가 위치하는 하우징의 테두리에는 다수개의 홀(5a, 5b 5c)을 형성하고, 상기 홀에는 고정부(4)의 위치를 세팅하기 위한 자석(9)을 삽입 결합하여 이루어진다.

즉, 고정부(4)는 금속으로 구성하며, 자석(9)을 홀에 삽입하여 고정부를 임시 고정시킨다. 이에 따라 기온이 낮은 지역은 자석을 중앙홀(5b) 또는 왼쪽홀(5a)에 위치시켜 세팅하고, 기온이 높은 지역은 자석(9)을 중앙홀(5b) 또는 오른쪽(5c)에 위치시켜 세팅한다.

그러면 최초 송신소자(2) 위치가 오목렌즈군(1)의 중앙에 위치되고, 이후 온도변화에 따라서 적절히 팽창과 수축을 하여 먼지의 농도를 정확하게 판별할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 고정부(4)는 원터치에 의해서 결합토록 구성할 수 있는바, 고정부 케이스 내부에 설치되는 탄발 스프링(4a)과, 상기 탄발 스프링의 끝단부에 설치되는 슬라이딩 볼(4b)를 설치하여 구성하며, 하우징(5)에 딸깍 하면서 결합되도록 구성한다.

즉, 미리 하우징(5)에 일정 간격으로 홀을 형성하고, 상기 고정부를 움직이면서 슬라이딩 볼(5b)이 홀에 임시 결합되도록하고, 이때 탄발 스프링(4a)의 작용으로 슬라이딩 볼이 좌우로 펼쳐지면서 고정상태가 지속되도록 한 것이다.

이에 따라 고정부의 위치를 사용자가 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

본 발명은 온도의 변화에 따라서 송신소자(2)의 출력이 자동으로 조절되도록 구성하였는바, 형상기억 스프링(3)이 기본 온도로 세팅되어 있으며, 이후 온도가 올라가면 형상기억 스프링이 늘어나면서 송신소자의 광을 줄여서 출력시키고, 온도가 내려가면 형상기억 스프링(3)이 줄어들면서 송신소자(2)의 광을 낮추어서 출력시킨다.

즉, 먼지는 기체속에 분포되기 때문에 온도가 올라가면 움직임이 활발해져서 송신소자(2)의 출력을 낮추었을때 보다 더 정밀한 먼지 농도를 채크할 수 있으며, 온도가 낮아지면 움직임이 둔해지기 때문에 송신소자(2)의 출력을 높였을때 보다 더 정밀한 먼지 농도를 체크할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 온도변화를 반영하여 오목렌즈군(1)을 유동시켜 먼지 농도를 보다 더 정확하게 파악할 수 있도록 한 것이다.

실제로의 동작을 살펴보면 먼저 기본적으로 오목렌즈군(1)의 가장 중심에 설치되는 제 3 오목렌즈(1c)를 통해 송신소자의 빛이 출력된다.

그리고, 주변 온도가 올라가면 형상기억 스프링이 팽창되면서 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 위치하며 동시에 함몰각도가 제 3 오목렌즈(1c)보다 낮은 제 2 오목렌즈(1b)가 송신소자의 위치에 오게 되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광 출력을 낮추어서 출력하게 된다. 그리고, 주변 온도가 내려가면 형상기억 스프링(3)이 수축되면서 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽에 위치하며 동시에 함몰각도가 제 3 오목렌즈(1c)보다 높은 제 4 오목렌즈(1d)가 송신소자(2)의 위치에 오게 되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광 출력을 높여서 출력하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 주변 온도에 반응하여 형상기억 스프링(3)이 자동으로 팽창과 수축을 함으로서 먼지의 움직임에 따른 광량 변화를 촉진하여 보다 더 정밀한 먼지 농도를 파악할 수 있고, 보다 더 정확한 경보출력이 이루어진다.

한편, 본 발명은 먼지 농도에 따라 송신 제어부(8)가 강제로 오목렌즈군(1)을 움직여서 가장 정확한 먼지 농도를 파악할 수 있도록 구성하는바, 온도 변화가 없더라도 먼지의 농도에 따라 송신소자의 광량을 조절하여 정확한 먼지의 농도를 파악할 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명은 적외선 송신수단의 광량 변화를 용이하게 하기 위해서 먼지 측정 제어부(C)가 제어신호를 출력하면 송신 제어부(8)에서 이를 인지하여 발열수단(6) 및 열전소자(7)를 구동하여 가장 적절한 적외선 송신이 이루어지도록 하였다.

먼저, 기본적으로 오목렌즈군(1)의 가장 중심에 설치되는 제 3 오목렌즈(1c)를 통해 적외선 광을 출력토록하며, 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 발열수단(6)을 가동시켜 열을 발생시켜 형상기억 스프링이 팽창되도록하고 이에 따라 송신소자(2)가 고정되어 있으므로 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 설치되는 제 2 오목렌즈(1b)가 송신소자(2) 위치로 움직이면서 송신소자의 출력광이 제 2 오목렌즈를 통해 출력된다.

그리고, 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 발열수단(6)을 가동시켜 열을 더 많이 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 더 많이 팽창되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 1 오목렌즈(1a)가 송신소자(2)의 위치로 이동되도록 가열하며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 1 오목렌즈(1a)를 통해 출력한다.

그리고, 적외선 광을 높여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 열전소자(7)를 구동하여 냉각열을 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 수축되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽이 설치되는 제 4 오목렌즈(1d)가 송신소자에 위치하며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 4 오목렌즈(1d)를 통해 출력된다.

그리고, 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 열전소자(7)를 구동하여 냉각열을 더 많이 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 더 많이 수축되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 5 오목렌즈(1e)가 송신소자(2) 위치로 이동되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 5 오목렌즈(1e)를 통해 광을 출력한다.

그리고, 상기 오목렌즈군은 중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 제 3 오목렌즈(1c)는 기본적으로 작동봉의 가장 중심에 설치되며 함몰각도를 25도로 형성시킨다.

그리고, 제 2 오목렌즈(1b)는 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 설치되며 함몰각도를 15도로 형성시킨다.

그리고, 제 1 오목렌즈(1a)는 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우에 사용되며 제 2 오목렌즈(1b)의 오른쪽에 설치되며 함몰각도를 5도로 형성시킨다.

그리고, 제 4 오목렌즈(1d)는 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽에 설치되며 함몰각도를 35도로 형성시킨다.

그리고, 제 5 오목렌즈(1e)는 적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 4 오목렌즈(1d)의 왼쪽에 설치되며 함몰각도를 45도로 형성시킨다.

10 : 스마트밴드
20 : 스마트폰
30 : 서버
40 : 전문가그룹

Claims (5)

1. 사용자의 손목에 착용하여 심박수정보, 체온정보, 이동정보를 포함하는 운동정보를 체크하는 스마트밴드와;
   상기 스마트밴드와의 근거리통신을 실시간 수행하거나 필요시 수행하여, 상기 스마트밴드로부터 운동정보를 전달받아 운동량 및 칼로리소모량을 계산하여 저장하고, 운동스케쥴 및 식단을 안내하는 이동단말과;
   상기 이동단말로부터 상기 운동정보를 전달받아 저장하고, 상기 운동정보를 전문가그룹에 전달하는 서버와;
   상기 운동정보를 통해 상기 운동스케쥴 및 식단에 관한 정보를 상기 서버 또는 상기 이동단말로 제공하는 전문가그룹단말과;
   상기 스마트밴드의 일단에 설치되어 먼지를 측정하고, 기준이상이면 경보신호를 출력하는 먼지 측정수단과;
   상기 먼지 측정수단에 전기적으로 연결되며 먼지 측정수단의 제어신호에 따라 외부로 경보신호를 출력하는 경보신호 출력부를 포함하고;
   
   상기 스마트밴드는,
   사용자 조작을 지원하는 사용자 조작부와;
   손목의 심박을 감지하는 심박감지센서와;
   사용자의 체온을 감지하는 체온감지센서와;
   사용자의 이동방향, 이동속도를 감지하는 3축가속도센서와;
   상기 이동단말과 통신을 수행하는 통신모듈과;
   상기 운동정보를 저장하는 메모리와;
   상기 심박감지센서로부터 전달된 심박정보, 상기 체온감지센서로부터 전달된 체온정보, 상기 3축가속도센서로부터 전달된 이동정보를 시간에 매칭시켜 저장제어하는 제어부와;
   제어부로 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며;
   
   상기 먼지 측정수단은,
   적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 구성하며;
   상기 적외선 송신수단(A)은,
   다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군과;
   상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자와;
   상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링과;
   상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 적외선 송신수단(A)은,
   상기 형상기억 스프링과 고정부를 수납하는 하우징과;
   상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단과;
   상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자와;
   상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부는,
   케이스의 내부에 설치되어 상하 양방향으로 탄발력을 제공하는 탄발 스프링(4a)과, 상기 탄발 스프링의 끝단부에 설치되어 탄발 스프링에 의해서 상하방향으로 밀리면서 하우징(5)에 임시 고정되는 슬라이딩 볼(4b)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 스마트밴드를 이용한 휘트니스 케어 시스템.

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