KR102155911B1 - Body composition analyzer having correction function against imbalance of measurement posture - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직립 자세로 서서 발바닥에 인가되는 전류를 통해 생체 임피던스를 측정하여 체성분을 분석할 수 있도록 하는 발판형의 체성분 분석장치에 관한 것이다.
이를 구현하기 위한 본 발명에 따른 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치는, 양쪽 발바닥의 중앙부위에 키 매트릭스형의 감압센서를 배치하여 좌측 발과 우측 발에 의해 실리는 하중을 복수의 감지영역으로 나누어 세분하여 측정함과 아울러 각 감지영역에서 감지되는 감압크기 순서를 판단하고, 상기 감지영역의 감압크기 순서에 대응하여 미리 저장해 놓은 보정테이블을 참조하여 측정된 체성분값에 반영하도록 함으로써, 신체밸런스의 불균형에 따른 측정오차를 보정할 수 있도록 이루어져 있다.The present invention relates to a footrest-type body composition analysis device capable of analyzing body composition by measuring a living body impedance through a current applied to the sole while standing in an upright position.
In order to implement this, the body composition analysis device having a function of correcting body imbalance according to the present invention detects a plurality of loads carried by the left and right feet by arranging a key matrix type decompression sensor at the center of both soles. The body composition is measured by dividing into regions and measuring the order of the amount of decompression detected in each sensing region, and reflecting the measured body composition value by referring to the previously stored correction table corresponding to the order of the decompression size of the sensing region. It is constructed to correct measurement errors due to unbalanced balance.
Description
본 발명은 직립 자세로 서서 발바닥에 인가되는 전류를 통해 생체 임피던스를 측정하여 체성분을 분석할 수 있도록 하는 발판형의 체성분 분석장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌우 양발에 분산되는 체중을 감지하여 신체밸런스의 불균형에 따른 측정오차를 보정하여 보다 정확하게 체성분을 측정할 수 있도록 하는 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치에 관한 것이다. The present invention relates to a footrest-type body composition analysis device capable of analyzing body composition by measuring a living body impedance through an electric current applied to the sole of the foot while standing in an upright position, and more particularly, to a body by sensing weight distributed to both left and right feet. The present invention relates to a body composition analysis apparatus having a function of correcting a body imbalance that enables a more accurate body composition measurement by correcting a measurement error due to an imbalance in balance.
최근 건강관리에 대한 관심이 증가하면서 건강기능을 측정 및 분석할 수 있는 기기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as interest in health management has increased, research on devices capable of measuring and analyzing health functions is being actively conducted.
이러한 건강기능 측정 및 분석 기기의 일종으로서 체성분 분석장치가 있다. 인체를 구성하는 성분은 크게 체수분과 체지방, 그리고 단백질 및 무기질의 네가지로 구분된다. 체성분 분석장치는 수중체밀도법, DEXA, 피부두겹집기법 등 다양한데, 주로 비지방조직과 지방조직의 전기저항의 차이를 이용하여 인체에 저에너지의 높은 교류파를 흘려보내 인체 내의 지방 및 수분의 비율 및 양을 얻는 방법인 생체 전기저항분석법(Bio electrical Impedance Analysis, BIA)이 측정이 용이하고 인체에 침해가 없으며 측정방법이 간편하여 널리 이용되고 있다. 상기 생체 전기저항분석법은 인체를 임피던스의 조합으로 간주하여 인체에 전류를 흘려보내고, 상기 전류에 의한 전압을 측정하여 전류와 전압으로부터 인체의 임피던스를 측정한다.As a kind of health function measurement and analysis device, there is a body composition analysis device. The components that make up the human body are largely divided into four categories: body moisture and body fat, and proteins and minerals. Body composition analysis equipment is various, such as underwater body density method, DEXA, skin double layer method, etc., mainly by using the difference in electrical resistance between non-fat tissue and fat tissue to send low-energy high AC waves to the human body, resulting in the ratio of fat and moisture in the human body. And the bioelectrical impedance analysis (BIA), which is a method of obtaining a quantity, is widely used because it is easy to measure, does not infringe on the human body, and is simple to measure. In the bioelectrical resistance analysis method, the human body is regarded as a combination of impedance, current is passed through the human body, and a voltage generated by the current is measured to measure the impedance of the human body from the current and voltage.
아울러, 피검자의 인체로부터 측정된 생체 임피던스와 피검자의 개인정보 즉 피검자의 신장, 체중, 성별, 연령 등의 정보를 체성분 산출공식에 대입하여 각종 체성분을 분석하게 된다.In addition, various body components are analyzed by substituting information on the body composition calculation formula with the bio-impedance measured from the subject's body and the subject's personal information, that is, the subject's height, weight, sex, and age.
체성분 중에서 일반적인 체수분 산출공식은 아래와 같다.The general formula for calculating body water among body composition is as follows.
여기서 A, B, C, D, E는 체성분 분석장치의 기기특성에 따른 상수이다.Here, A, B, C, D, and E are constants according to the device characteristics of the body composition analyzer.
보통 체성분 분석장치에서 체성분 분석에 중요항목으로 이용되는 생체 임피던스는 피검자에서 임피던스를 측정하는 위치나 피검자의 측정자세에 따라 크게 달라질 수 있으므로 체성분 분석장치에서 요구하는 자세에 맞추어 측정하여야 한다.In general, the biological impedance, which is used as an important item for body composition analysis in a body composition analyzer, can vary greatly depending on the position at which the subject measures the impedance or the measurement posture of the subject, so it must be measured according to the posture required by the body composition analyzer.
특허문헌 1에 개시된 인체성분 분석장치에 의하면, 피검자의 양쪽 발위치에 각각의 하중측정센서를 부착하여 각각의 발에 주어지는 하중을 각각 측정하여 자세균형을 측정하고, 피검자의 우측 손바닥, 우측 엄지, 좌측손바닥 및 좌측 엄지를 각각 접촉하기 위한 손전극(3,4,5,6)과, 피검자의 우측 앞발바닥, 우측 뒷발바닥, 좌측 앞발바닥 및 좌측 뒷발바닥을 각각 접촉하기 위한 발전극(7,8,9,10)을 통해 인체부위별 임피던스를 측정하여 인체성분을 측정할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.According to the human body component analysis device disclosed in
이러한 종래 장치는 피검자의 양쪽 발위치에 배치되는 하중측정센서를 통해 측정시간동안 체중 중심의 좌우 편차를 시간에 따라 계산하고 신체의 각 부위별 임피던스를 측정하여, 체중의 무게중심 이동과 부위별 인체 성분량을 동시에 비교할 수 있도록 되어 있을 뿐이어서 측정결과로 표시되는 체성분 측정값 자체는 여전히 자세 불균형에 대한 측정오차를 포함하고 있다.Such a conventional device calculates the left and right deviation of the center of body weight over time through a load measurement sensor disposed at both foot positions of the subject, and measures the impedance of each part of the body, thereby moving the center of gravity of the body weight and Since the amount of components can only be compared at the same time, the body composition measurement value displayed as a measurement result itself still contains measurement errors for postural imbalance.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 양쪽 발바닥의 중앙부위에 키 매트릭스형의 감압센서를 배치하여 좌측 발과 우측 발에 의해 실리는 하중을 복수의 감지영역으로 나누어 세분하여 측정함과 아울러 각 감지영역에서 감지되는 감압크기 순서를 판단하고, 상기 감지영역의 감압크기 순서에 대응하여 미리 저장해 놓은 보정테이블을 참조하여 측정된 체성분값에 반영하도록 함으로써, 신체밸런스의 불균형에 따른 측정오차를 보정할 수 있도록 된 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치를 제공함을 기술적 과제로 한다.The present invention was invented in view of the above circumstances, by disposing a key matrix-type decompression sensor at the center of both soles, dividing the load carried by the left foot and the right foot into a plurality of sensing areas, and measuring it. In addition, by determining the order of the amount of decompression detected in each sensing region, and reflecting it in the measured body composition value by referring to the previously stored correction table corresponding to the order of the decompression size of the sensing region, the measurement error due to the imbalance of the body balance is It is a technical task to provide a body composition analysis device having a correction function for body imbalance that can be corrected.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치는, 직립 자세로 서서 발바닥에 인가되는 전류를 통해 생체 임피던스를 측정하여 체성분을 분석할 수 있도록 된 체성분 분석장치에 있어서, 좌측 발바닥의 앞부분과 뒷부분 그리고 우측 발바닥의 앞부분과 뒷부분에 각각 접촉되어 체성분 분석을 위해 생체 임피던스를 측정할 수 있도록 몸체의 상면에 설치되는 전극부; 체중을 측정할 수 있도록 몸체의 4모서리 저면에 설치되는 하중감지센서; 상기 몸체의 상면에서 좌측 발바닥의 중앙부위 및 우측 발바닥의 중앙부위에 가해지는 압력을 사분면의 감지영역으로 세분하여 측정하여 신체밸런스를 감지할 수 있도록 설치된 감압센서; 상기 몸체의 일측에 설치되어 체성분 분석에 필요한 피검자의 개인정보로서 신장, 나이 및 성별에 관한 정보를 입력할수 있도록 된 입력부; 사분면의 감지영역에서 상기 감압센서에 의해 감지되는 감압크기의 순서에 대응된 보정값이 저장된 룩업테이블; 상기 전극부를 통해 감지되는 생체 임피던스와 상기 하중감지센서를 통해 감지되는 피검자의 몸무게, 상기 신체밸런스에 따라 룩업테이블에서 참조되는 보정값 및 상기 입력부를 통해 입력되는 개인정보를 반영하여 피검자의 체성분을 분석하는 제어부;를 포함하여 이루어져 있다.In order to solve the above problems, the body composition analysis apparatus having a correction function for body imbalance according to an embodiment of the present invention is capable of analyzing body composition by measuring a living body impedance through a current applied to the sole of the foot while standing in an upright position. An apparatus for analyzing body composition comprising: an electrode unit installed on an upper surface of the body so as to be in contact with each of the front and rear portions of the left sole and the front and rear portions of the right sole to measure the biological impedance for body composition analysis; A load detection sensor installed at the bottom of the four corners of the body to measure the weight; A decompression sensor installed to detect body balance by subdividing and measuring pressure applied to the center of the left sole and the center of the right sole from the upper surface of the body to the detection area of the quadrant; An input unit installed on one side of the body to input information on height, age, and gender as personal information of the subject required for body composition analysis; A lookup table in which correction values corresponding to the order of the decompression magnitude detected by the decompression sensor are stored in the detection area of the quadrant; Analyze the body composition of the subject by reflecting the biological impedance sensed through the electrode part, the subject's body weight sensed through the load sensing sensor, the correction value referenced in the lookup table and personal information input through the input part according to the body balance Consists of including;
상기 감압센서는 감압용 필름의 일측면에 수평방향으로 다수의 제1 감지도선이 부착되는 한편 상기 감압용 필름의 다른 일측면에 수직방향으로 다수의 제2 감지도선이 부착되어, 제1 감지도선과 제2 감지도선이 교차하는 각 교차점에서 필름에 가해지는 압력에 대응하여 저항값이 변화하도록 이루어진 것을 특징으로 한다. In the pressure-sensitive sensor, a plurality of first detection wires are attached in a horizontal direction to one side of the pressure-sensitive film, while a plurality of second detection wires are attached in a vertical direction to the other side of the pressure-sensitive film. It is characterized in that the resistance value is changed in response to the pressure applied to the film at each intersection point where the and the second sensing wire intersect.
상기 룩업테이블의 보정값은 다수의 실험자를 표본으로 측정에 의해 만든 것을 특징으로 한다.The correction value of the lookup table is characterized in that it is made by measuring a plurality of experimenters as samples.
상기 제어부는 감압센서에 의해 감지되는 왼쪽발의 감압크기와 오른쪽발의 감압크기의 평균값을 구한 후, 상기 왼쪽발의 감압크기와 상기 평균값의 차이 α와 상기 왼쪽발의 감압크기와 상기 평균값의 차이 β, 왼쪽발의 사분면 감지영역의 감압크기에 따른 보정값 x, 오른쪽발의 사분면 감지영역의 감압크기에 따른 보정값 y을 입력받아 수식 αx+βy에 의거 보정 임피던스를 산출한 후 상기 전극부를 통해 측정된 임피던스에 합산하여 보정 후 임피던스를 도출하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.The control unit obtains the average value of the decompression size of the left foot and the decompression size of the right foot detected by the decompression sensor, and then the difference α between the decompression size of the left foot and the average value, and the difference β between the decompression size of the left foot and the average value, After receiving the correction value x according to the decompression size of the quadrant sensing region and the correction value y according to the decompression size of the quadrant sensing region of the right foot, calculating the corrected impedance based on the formula αx+βy, and then adding it to the impedance measured through the electrode unit. It is characterized in that it is made to derive the impedance after correction.
상기 제어부의 출력단에는 제어부에서 분석한 체성분 정보를 외부 기기에 무선전송하는 통신모듈이 연결된 것을 특징으로 한다.A communication module for wirelessly transmitting body composition information analyzed by the control unit to an external device is connected to the output terminal of the control unit.
상기한 본 발명은 생체 전기저항분석법에 의거 체성분을 측정할 때 양 발에 분산되는 몸무게가 서로 다른 경우 분산되는 몸무게의 차이에 따라 임피던스가 달라져서 체성분 측정결과에 오차가 발생됨을 고려하여, 양 발에 의해 가해지는 하중 분포를 세분하여 측정하고 이를 토대로 사전에 설정된 룩업 테이블의 임피던스 보정값을 참조하여 측정된 생체 임피던스를 보정하도록 함으로써 보다 정확한 체성분 지수를 도출할 수 있는 장점이 있다.In the present invention described above, when the body composition is measured according to the bioelectrical resistance analysis method, when the body weights distributed to both feet are different, the impedance varies according to the difference between the distributed body weights, so that an error occurs in the body composition measurement result. There is an advantage in that a more accurate body composition index can be derived by subdividing and measuring the load distribution applied by this, and correcting the measured biological impedance by referring to the impedance correction value of a pre-set lookup table based on this.
도 1은 종래 인체성분 분석장치의 사용상태도,
도 2는 본 발명에 따른 체성분 분석장치의 평면도 및 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 감압센서의 설치상태도.
도 4는 본 발명에 따른 체성분 분석장치의 구성도,
도 5는 신체 밸런스에 따른 임피던스 분포도를 나타내는 도면.1 is a use state diagram of a conventional human body component analysis device,
2 is a plan view and a side view of a body composition analysis apparatus according to the present invention,
Figure 3 is a state diagram of the installation of the pressure sensor according to the present invention.
4 is a block diagram of a body composition analysis apparatus according to the present invention,
5 is a diagram showing an impedance distribution diagram according to body balance.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다. In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is provided to more completely describe the present invention to those with average knowledge in the art, and detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted. .
도 2는 본 발명에 따른 체성분 분석장치의 평면도 및 측면도를 나타낸다.2 shows a plan view and a side view of a body composition analyzer according to the present invention.
본 발명에 따른 체성분 분석장치의 외형을 형성하는 몸체(10)는 비교적 높이가 낮은 직육면체형으로 형성되어 있다.The
상기 몸체(10) 위에 피검자가 올라섰을 때 몸체(10)의 상면에서 좌측 발바닥의 앞부분과 뒷부분이 각각 접촉되는 위치 그리고 우측 발바닥의 앞부분과 뒷부분이 각각 접촉되는 위치에는 체성분 분석을 위해 생체 임피던스를 측정할 수 있도록 전류를 인가하고 전압을 감지하는 전극부(12)가 설치되어 있다.When the subject stands on the
또한, 상기 몸체(10)의 4모서리 저면에는 피검자의 체성분 분석에 필요한 체중을 감지하기 위한 하중감지센서(14)가 설치되어 있다. 상기 하중감지센서(14)는 로드셀을 적용하여 구현할 수 있다.In addition, a
특히, 상기 몸체(10)의 상면에서 좌측 발바닥의 중앙부위 및 우측 발바닥의 중앙부위에는 감압센서(16)가 설치되어 있다. 상기 감압센서(16)는 발바닥을 통해 가해지는 피검자의 체중에 의한 압력을 사분면의 감지영역으로 세분하여 측정하여 신체밸런스를 감지할 수 있도록 설치되어 있다.In particular, on the upper surface of the
상기 감압센서(16)는 도 3에 도시된 바와 같이, 감압용 필름(16a)의 일측면에 수평방향으로 평행하게 다수의 제1 감지도선(16b)이 부착되는 한편 상기 감압용 필름(16a)의 다른 일측면에 수직방향으로 평행하게 다수의 제2 감지도선(16c)(16d)이 부착되어 이루어진다. 도면상 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)은 동일 평면상에 배치되어 있는 것처럼 보이나, 제1 감지도선(16b)은 감압용 필름(16a)의 저면에 부착되는 한편 제2 감지도선(16c)(16d)은 감압용 필름(16a)의 상면에 부착되는 것이다. 이와 달리 제1 감지도선(16b)은 감압용 필름(16a)의 상면에 부착되는 한편 제2 감지도선(16c)(16d)은 감압용 필름(16a)의 저면에 부착되게 구성할 수도 있다.As shown in FIG. 3, the pressure-
제2 감지도선(16c)은 예컨대 왼쪽 발의 감압을 측정하기 위한 것이고, 제2 감지도선(16d)은 오른쪽 발의 감압을 측정하기 위한 것으로, 도시된 예에서 제1 감지도선(16b)은 왼쪽발 접촉부(18a)으로부터 오른쪽발 접촉부(18b)까지 연장된 구조로 도시되어 있으나, 왼쪽발 접촉부(18a)와 오른쪽발 접촉부(18b) 사이를 분리하여 구성할 수도 있다.The
상기 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)은 예컨대 구리로 형성될 수 있고, 감압용 필름(16a)은 압력 변화에 따라 두께가 변하면 저항값이 변하도록 이루어진 것으로서, 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)은 격자 형태로 직교하고 있으므로 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)간의 교차점에서 압력변화를 감지할 수 있도록 이루어져 있다.The
상기 감압센서(16)는 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)을 순차적으로 스캔하여 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)(16d)간의 모든 교차점에 대한 압력변화를 감지하게 되는데, 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16c)간의 모든 교차점에 대한 압력변화를 감지하여 합산하면 왼쪽 발의 압력을 측정할 수 있고 제1 감지도선(16b)과 제2 감지도선(16d)간의 모든 교차점에 대한 압력변화를 감지하여 합산하면 오른 쪽 발의 압력을 측정할 수 있다.The pressure-
특히 감압센서(16)는 왼쪽발 접촉부(18a)와 오른쪽발 접촉부(18b)에서 감지영역을 제1 감지영역(16e), 제2 감지영역(16f), 제3 감지영역(16g) 및 제4 감지영역(16h)과 같이 4사분면으로 세분하여 감지하도록 이루어져 있다. 이는 피검자의 신체밸런스가 전후좌우 어느 방향으로 치우쳐져 있는 정도에 따라 측정되는 생체 임피던스의 측정오차를 보정하기 위한 것이다. 물론 4사분면 이상으로 세분하여 감지할 수 있도록 구성할 수 있지만, 가성비를 고려할 때 4사분면이 바람직할 수 있다.In particular, the pressure-
도 4는 본 발명에 따른 체성분 분석장치의 구성도를 도시한 것으로, 상기 전극부(12)와 상기 하중감지센서(14) 및 감압센서(16)의 각 감지신호는 제어부(20)로 입력되도록 연결되어 있다. 4 shows a configuration diagram of the body composition analysis apparatus according to the present invention, so that each detection signal of the
상기 제어부(20)의 다른 입력단에는 체성분 분석에 필요한 정보로서 신장, 나이 및 성별 등의 개인정보를 피검자가 직접 수조작으로 입력할 수 있는 입력부(30)가 연결되어 있다. 상기 입력부(30)는 키패드 또는 터치스크린 형태로 구성될 수 있다.Another input terminal of the
특히, 상기 제어부(20)에는 상기 감압센서(16)에 의해 감지되는 감압크기의 순서에 대응된 보정값이 저장된 룩업테이블(40)이 연결되어 있다.In particular, the
상기 룩업 테이블(40)은 감압센서(16)에서 감지되는 영역을 제1 감지영역(16e), 제2 감지영역(16f), 제3 감지영역(16g) 및 제4 감지영역(16h)과 같이 4사분면으로 세분하고, 강하게 눌린 감지영역의 순서에 대응되어 설정된 대조표 값이 저장되어 있는 것이다. 예컨대, 제1 감지영역(16e), 제2 감지영역(16f), 제4 감지영역(16h) 및 제3 감지영역(16g) 순으로 강하게 눌렸다고 하면 그에 대응되는 보정값으로 0.47이 저장되어 있고, 제1 감지영역(16e), 제2 감지영역(16f), 제3 감지영역(16g) 및 제4 감지영역(16h) 순으로 강하게 눌렸다고 하면 그에 대응되는 또다른 보정값이 저장되어 있으며, 이와 같이 상기 감지영역들에 대해 강하게 눌릴 수 있는 모든 경우에 대응되는 보정값이 저장되어 있다.The look-up table 40 includes a region detected by the pressure-
이에 따라 상기 제어부(20)는 상기 전극부(12)를 통해 감지되는 생체 임피던스와 상기 하중감지센서(14)를 통해 감지되는 피검자의 몸무게, 상기 신체밸런스에 따라 룩업테이블(40)에서 참조되는 보정값 및 상기 입력부(30)를 통해 입력되는 개인정보를 반영하여 피검자의 체성분을 분석하고 그 분석결과를 출력할 수 있도록 이루어져 있다.Accordingly, the
상기 제어부(20)의 출력측에 연결되는 통신모듈(60)은 본 발명에 따른 체성분 분석장치에서 분석된 결과를 외부 기기에 전송하는 수단으로서, 특히 근거리 통신수단으로서 블루투스통신을 이용하여 전송하도록 구성할 수도 있다.The
표시부(50)는 상기 제어부 분석된 체성분 결과를 피검자나 검사자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시하는 수단이며, 상기 표시부(50)는 제어부(20)에 유선으로 연결되어 구성될 수도 있고, 상기 통신모듈(60)을 통해 외부로 전송되어 표시되도록 구성될 수 있으며, 별도의 단말장치에 유무선으로 전송하여 표시할 수 있게 구성할 수도 있는 것이다.The display unit 50 is a means for displaying the body composition result analyzed by the control unit so that a subject or an examiner can visually confirm the result, and the display unit 50 may be configured by being connected to the
이와 같이 구성된 본 발명의 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치에 대한 작용을 상세히 설명한다.The operation of the body composition analysis apparatus having the function of correcting the body imbalance of the present invention configured as described above will be described in detail.
생체 전기저항분석법(BIA)을 이용하여 체성분을 측정하고자 생체 임피던스를 측정할 때 측정 임피던스는 피검자의 측정자세에 따라 다른 값을 나타내는데, 이는 측정 임피던스를 이용하여 도출하는 체지방 지수에 영향을 미친다.When measuring the biological impedance to measure the body composition using the bioelectrical resistance analysis (BIA), the measured impedance represents a different value depending on the measured posture of the subject, which affects the body fat index derived using the measured impedance.
도 5는 4명의 피검자에 대한 신체 밸런스에 따른 임피던스 분포도를 나타내는 도면으로서, 도 5의 (a) 내지 (d)는 각각 피검자가 측정자세를 달리하고 생체 임피던스를 측정한 결과 분포도를 나타내는 도면이다. FIG. 5 is a diagram showing an impedance distribution diagram according to body balance for four subjects, and FIGS. 5A to 5D are diagrams showing a distribution diagram of a result of measuring a living body impedance by varying the subject's measurement posture.
여기서 수평축은 밸런스를 나타내는 값으로 수평축의 중앙인 0에 가까울수록 좌우 신체균형이 잡혀 있음을 나타내고, 수평축의 중앙에서 좌측(-1, -2, -3, -4)으로 갈수록 신체균형이 왼쪽으로 기울어져 있음을 나타내는데 이때 측정 임피던스값이 균일하게 나타나고 있지 않음을 알 수 있으며, 수평축의 중앙에서 우측(1, 2, 3, 4)으로 갈수록 신체균형이 오른쪽으로 기울어져 있음을 나타내는데 이때에도 측정 임피던스값이 균일하게 나타나고 있지 않음을 알 수 있다. 즉, 신체 밸런스가 무너짐에 따라 생체 임피던스는 변화하여 정확한 값을 도출할 수 없음에 따라 신체 밸런스에 따른 측정 임피던스를 보정해 주어야 보다 정확한 체성분을 분석할 수 있게 되는 것이다.Here, the horizontal axis is a value representing balance, and the closer to 0, which is the center of the horizontal axis, the left and right body balance is in place, and as the center of the horizontal axis goes to the left (-1, -2, -3, -4), the body balance goes to the left. It can be seen that the measured impedance value is not uniformly displayed at this time, and the body balance is inclined to the right from the center of the horizontal axis to the right (1, 2, 3, 4). It can be seen that the values are not uniformly displayed. That is, as the body balance collapses, the body impedance changes and an accurate value cannot be derived. Therefore, the measured impedance according to the body balance needs to be corrected so that a more accurate body composition can be analyzed.
한편, 도 5에서 수직축은 생체 전기저항분석법(BIA)을 이용하여 측정한 임피던스값을 나타내는데, 밸런스값이 -1에서 1 사이에 위치하고 있을 때 비교적 신체균형이 잡혀 있다고 볼 수 있으며, 이 경우 분포되는 측정 임피던스값인 690~710을 정상 임피던스로 볼 수 있다.Meanwhile, in FIG. 5, the vertical axis represents the impedance value measured using the bioelectrical resistance analysis (BIA). When the balance value is located between -1 and 1, it can be seen that the body balance is relatively balanced. The measured impedance value of 690 to 710 can be viewed as a normal impedance.
이하에서는 신체 밸런스에 따란 임피던스 보정방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for correcting impedance according to body balance will be described.
본 발명에 따라 신체 밸런스의 불균형에 따른 임피던스 오차를 반영한 보정후 임피던스는 전극부(12)를 통해 측정하는 측정 임피던스에 사전에 설정된 보정 임피던스를 합산한 임피던스가 된다.According to the present invention, the impedance after correction reflecting the impedance error due to the imbalance of the body balance becomes the impedance obtained by summing the measured impedance measured through the
상기 보정 임피던스는 αx+βy로 표시될 수 있다.The correction impedance may be expressed as αx+βy.
여기서 α는 왼쪽발에 의한 감압을 모두 합한 감압크기이고, β는 오른쪽발에 의한 감압을 모두 합한 감압크기를 나타낸다.Here, α is the decompression size of the sum of all decompression by the left foot, and β is the decompression size of the sum of decompression by the right foot.
상기 α는 왼쪽발 접촉부(18a)에 위치하는 제1 감지영역(16e) 내지 제4 감지영역(16h)의 모든 교차점에서 감지되는 감압센서(16)의 감압값을 합산하여 산출되고, β는 오른쪽발 접촉부(18b)에 위치하는 제1 감지영역(16e) 내지 제4 감지영역(16h)의 모든 교차점에서 감지되는 감압센서(16)의 감압값을 합산하여 산출된다.The α is calculated by summing the decompression values of the
x와 y는 각각 룩업 테이블(40)에서 참조되는 보정값으로, 앞서 설명된 바와 같이 감압센서(16)에서 감지되는 영역을 제1 감지영역(16e), 제2 감지영역(16f), 제3 감지영역(16g) 및 제4 감지영역(16h)과 같이 4사분면으로 세분하고, 강하게 눌린 감지영역의 순서에 대응되어 설정된 대조표 값으로서, 상기 감지영역들에 대해 강하게 눌릴 수 있는 모든 경우에 대응되는 보정값이다. 이러한 보정값은 통계에 신뢰를 줄 수 있을 정도로, 예컨대 100명 이상 다수의 실험자를 표본으로 측정에 의해 만들 수 있다.x and y are correction values referenced in the look-up table 40, respectively, and as described above, the regions detected by the pressure-
이와 같이 피검자의 신체 밸런스의 변화에 따른 오차를 반영하여 보다 정확한 임피던스를 측정하고, 측정된 임피던스를 별도로 하중감지센서(14)에서 측정되는 체중과 입력부(30)를 통해 입력되는 피검자 개인정보와 함께 앞서 설명된 체수분 공식 등 널리 알려져 있는 체성분 분석 공식에 대응하게 되면 제어부(20)에서 보다 정확하게 체성분을 분석할 수 있다.In this way, a more accurate impedance is measured by reflecting the error according to the change in the body balance of the subject, and the measured impedance is separately measured along with the weight measured by the
아울러, 제어부(20)에서 분석된 체성분 정보들은 표시부(50)로 전송되어 표시될 수 있으며, 또는 통신모듈(60)을 통해 별도 단말기로 무선전송되어 표시될 수 있다.In addition, the body composition information analyzed by the
10 -- 몸체, 12 -- 전극부,
14 -- 하중감지센서, 16 -- 감압센서,
16a -- 감압용 필름, 16b -- 제1 감지도선,
16c,16d -- 제2 감지도선, 16e~16h -- 감지영역,
18a -- 왼쪽발 접촉부, 18b -- 오른쪽발 접촉부,
20 -- 제어부, 30 -- 입력부,
40 -- 룩업테이블, 50 -- 표시부,
60 -- 통신모듈.10 - body, 12 - electrode,
14 - load detection sensor, 16 - pressure reduction sensor,
16a-pressure-sensitive film, 16b-first sensing wire,
16c,16d - 2nd sensing wire, 16e~16h - sensing area,
18a-left foot contact, 18b-right foot contact,
20 - control, 30 - input,
40-lookup table, 50-display,
60 - Communication module.
Claims (5)
좌측 발바닥의 앞부분과 뒷부분 그리고 우측 발바닥의 앞부분과 뒷부분에 각각 접촉되어 체성분 분석을 위해 생체 임피던스를 측정할 수 있도록 몸체의 상면에 설치되는 전극부;
체중을 측정할 수 있도록 몸체의 4모서리 저면에 설치되는 하중감지센서;
상기 몸체의 상면에서 좌측 발바닥의 중앙부위 및 우측 발바닥의 중앙부위에 가해지는 압력을 사분면의 감지영역으로 세분하여 측정하여 신체밸런스를 감지할 수 있도록 설치된 감압센서;
상기 몸체의 일측에 설치되어 체성분 분석에 필요한 피검자의 개인정보로서 신장, 나이 및 성별에 관한 정보를 입력할수 있도록 된 입력부;
사분면의 감지영역에서 상기 감압센서에 의해 감지되는 감압크기의 순서에 대응된 보정값이 저장되되, 상기 보정값은 다수의 실험자를 표본으로 측정에 의해 만들어진 것인 룩업테이블;
상기 전극부를 통해 감지되는 생체 임피던스와 상기 하중감지센서를 통해 감지되는 피검자의 몸무게, 상기 신체밸런스에 따라 룩업테이블에서 참조되는 보정값 및 상기 입력부를 통해 입력되는 개인정보를 반영하여 피검자의 체성분을 분석하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신체 불균형에 대한 보정기능을 갖는 체성분 분석장치.
In a body composition analysis device capable of analyzing body composition by measuring a living body impedance through a current applied to the sole of the foot while standing in an upright position,
Electrodes installed on the upper surface of the body so as to contact each of the front and rear portions of the left sole and the front and rear portions of the right sole to measure the biological impedance for body composition analysis;
A load detection sensor installed at the bottom of the four corners of the body to measure the weight;
A decompression sensor installed to detect body balance by subdividing and measuring pressure applied to the center of the left sole and the center of the right sole from the upper surface of the body to the detection area of the quadrant;
An input unit installed on one side of the body to input information on height, age, and gender as personal information of the subject required for body composition analysis;
A lookup table in which a correction value corresponding to an order of the decompression magnitude detected by the decompression sensor is stored in the detection area of the quadrant, the correction value being made by measuring a plurality of experimenters as samples;
Analyze the body composition of the subject by reflecting the biological impedance sensed through the electrode part, the subject's body weight sensed through the load sensor, the correction value referenced in the lookup table and personal information input through the input part according to the body balance Body composition analysis device having a correction function for the body imbalance, characterized in that consisting of;
The method of claim 1, wherein the pressure-sensitive sensor has a plurality of first sensing wires attached in a horizontal direction to one side of the pressure-sensitive film while a plurality of second sensing wires are attached in a vertical direction to the other side of the pressure-sensitive film. Thus, the body composition analysis apparatus having a correction function for the body imbalance, characterized in that the resistance value is made to change in response to the pressure applied to the film at each intersection of the first detection wire and the second detection wire crossing.
The method of claim 1, wherein the control unit calculates an average value of the decompression size of the left foot and the decompression size of the right foot detected by the decompression sensor, and then the difference α between the decompression size of the left foot and the average value, and the decompression size and the average value of the left foot. After receiving the difference β, the correction value x according to the decompression size of the quadrant sensing region of the left foot, and the correction value y according to the decompression size of the quadrant sensing region of the right foot, calculate the corrected impedance based on the equation αx+βy, and then through the electrode unit. Body composition analysis apparatus having a correction function for the body imbalance, characterized in that made to derive the impedance after correction by summing the measured impedance.
The apparatus of claim 1, wherein a communication module for wirelessly transmitting body composition information analyzed by the control unit to an external device is connected to the output terminal of the control unit.
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