KR102449703B1 - 신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법 - Google Patents
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Abstract
신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법을 개시한다. 일실시예에 따른 헬스케어 장치는 신발의 안창(In-Sole) 내부에 형성되어 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 안창 센서, 상기 신발의 밑창(Out-Sole)과 중창(Mid-Sole) 사이에 형성되어 상기 안창 센서가 측정한 생체 정보를 수신하고, 상기 수신된 생체 정보를 외부 장치로 전송하는 데이터 전송부 및 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성되어 상기 사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅(energy harvesting)을 통해 전력을 생성하고, 생성된 전력을 상기 안창 센서 및 상기 데이터 전송부로 공급하는 전력 공급부를 포함할 수 있다.
Description
실시예들은 신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법과 관련된다.
노령화가 가속화되고 있으며, 사람들은 건강에 대해서 많은 관심을 쏟고 있다. 사람들은 질병이 발병했을 때뿐만 아니라 평상시에도 수시로 자신의 건강상태를 측정하며, 이를 위해, 현재 헬스케어 관련 제품들이 많이 출시, 연구되고 있다. 또한, 운동하는 사람들이 많아지고 있는 와중에 스포츠웨어 및 웨어러블 제품들의 인기가 많아지고 있다.
[선행기술문헌번호]
한국등록특허 제10-1757377호
신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법을 제공한다.
신발의 안창(In-Sole) 내부에 형성되어 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 안창 센서; 상기 신발의 밑창(Out-Sole)과 중창(Mid-Sole) 사이에 형성되어 상기 안창 센서가 측정한 생체 정보를 수신하고, 상기 수신된 생체 정보를 외부 장치로 전송하는 데이터 전송부; 및 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성되어 상기 사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅(energy harvesting)을 통해 전력을 생성하고, 생성된 전력을 상기 안창 센서 및 상기 데이터 전송부로 공급하는 전력 공급부를 포함하는 헬스케어 장치를 제공한다.
일측에 따르면, 상기 안창 센서는 상기 안창 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보를 수집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 헬스케어 장치는 상기 신발의 안감(Inside-Padding) 내부에 형성되어 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 안감 센서를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 안창 센서는 상기 안감 센서에서 조사되어 상기 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 안감 센서는 상기 안창 센서에서 조사되어 상기 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
신발의 안창(In-Sole) 내부에 형성된 안창 센서; 상기 신발의 안감(Inside-Padding) 내부에 형성된 안감 센서; 상기 신발의 밑창(Out-Sole)과 중창(Mid-Sole) 사이에 형성되어 상기 안창 센서 및 상기 안감 센서를 통해 측정된 생체 정보를 수신하고, 상기 수신된 생체 정보를 외부 장치로 전송하는 데이터 전송부; 및 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성되어 상기 안창 센서, 상기 안감 센서 및 상기 데이터 전송부로 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 헬스케어 장치를 제공한다.
일측에 따르면, 상기 안창 센서는 상기 안감 센서에서 조사되어 상기 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하며, 상기 데이터 전송부는 상기 안창 센서를 통해 상기 수집된 생체 정보를 수집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 안감 센서는 상기 안창 센서에서 조사되어 상기 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하며, 상기 데이터 전송부는 상기 안감 센서를 통해 상기 수집된 생체 정보를 수집하는 것을 특징으로 할 수 있다.
신발에 포함된 헬스케어 장치가 수행하는 생체 정보 수집 방법에 있어서, 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 전력 공급부에서 사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅을 통해 전력을 생성하는 단계; 상기 전력 공급부에서 상기 생성된 전력을 상기 신발의 안창 내부에 형성된 안창 센서로 공급하는 단계; 상기 안창 센서에서 상기 공급된 전력을 통해 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 단계; 상기 안창 센서에서 상기 수집된 생체 정보를 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 데이터 전송부로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 전송부가 상기 안창 센서가 전송하는 생체 정보를 상기 전력 공급부에서 제공하는 전력에 기반하여 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하는 생체 정보 수집 방법을 제공한다.
신발에 포함된 헬스케어 장치가 수행하는 생체 정보 수집 방법에 있어서, 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 전력 공급부에서 상기 신발의 안창 내부에 형성된 안창 센서 및 상기 신발의 안감 내부에 형성된 안감 센서로 전력을 공급하는 단계; 상기 공급된 전력을 통해, 상기 안창 센서가 상기 안감 센서에서 조사된 전자기파를 수신함에 의해 상기 안창 센서가 또는 상기 안감 센서가 상기 안창 센서에서 조사된 전자기파를 수신함에 의해 상기 안감 센서가, 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 단계; 상기 안창 센서 또는 상기 안감 센서에서 상기 수집된 생체 정보를 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 데이터 전송부로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 전송부가 상기 안창 센서 또는 상기 안감 센서가 전송하는 생체 정보를 상기 전력 공급부에서 제공하는 전력에 기반하여 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하는 생체 정보 수집 방법을 제공한다.
신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치가 배치된 신발의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안창 센서의 구동 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 센서의 다른 구동 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자기파 센서의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 RC 오실레이터의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기파 센서의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안창 센서의 구동 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 센서의 다른 구동 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자기파 센서의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 RC 오실레이터의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기파 센서의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 청구범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 청구범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치가 배치된 신발의 예를 도시한 도면이다. 도 1은 신발(110), 안창 센서(120), 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130) 및 외부 장치(140)를 나타내고 있다.
구조적인 이해를 돕기 위해 신발(110)은 갑피(Upper, 111), 중창(Mid-Sole, 112), 밑창(Out-Sole, 113), 안창(In-Sole, 114) 및 안감(Inside-Padding, 115)을 포함한다고 가정한다.
이때, 안창 센서(120)는 신발(110)의 안창(114) 내부에 형성될 수 있으며, 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)은 신발(110)의 밑창(113)과 중창(112) 사이에 형성될 수 있다.
안창 센서(120)는 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하도록 구현될 수 있으며, 이를 위해 센서(Sensor, 121), 센싱 인터페이스(Sensing Interface, 122) 및 안테나(123)를 포함할 수 있다.
안테나(123)는 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)으로부터 전력을 공급받아 센싱 인터페이스(122)로 전달하고, 센싱 인터페이스(122)로부터 생체 정보를 수신하여 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)로 전달할 수 있다.
센싱 인터페이스(122)는 전달된 전력에 기반하여 센서(121)로 전송할 입력 신호를 생성할 수 있다. 이때 센서(121)는 입력 신호에 따라 전자기파를 사용자의 발로 조사할 수 있다. 조사된 전자기파는 사용자의 발에 포함된 분석물에 반사될 수 있으며, 센서(121)는 반사된 전자기파를 측정할 수 있다. 센싱 인터페이스(122)는 측정된 전자기파를 통해 생체 정보를 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 생체 정보는 안테나(123)를 통해 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)로 전달될 수 있다.
전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)은 전력을 공급하고, 안창 센서(120)로부터 전달되는 생체 정보를 외부 장치(140)로 전송하도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)은 전력 관리부(Power Manager, 131), 안테나(Antenna, 132), 통신 모듈(Communication Module, 133) 및 에너지 하베스팅 모듈(Energy Harvesting Module, 134)을 포함할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈(134)은 사용자가 신발(110)을 신은 상태로 움직임에 따른 에너지를 전기 에너지로 변환하는 모듈일 수 있다. 생성된 전기 에너지는 전력 관리부(131)를 통해 안테나(132)로 전달될 수 있으며, 안테나(132)는 무선전력전송 방식을 통해 안창 센서(120)의 안테나(123)로 전력을 전달할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 안창 센서(120)가 안테나(123)를 통해 전달하는 생체 정보가 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)의 안테나(132)를 통해 수신될 수 있다. 수신된 생체 정보는 통신 모듈(133)을 통해 외부 장치(140)로 전달될 수 있다. 일례로, 통신 모듈(133)은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE), 와이파이 및/또는 5세대 이동통신 기술(5G)을 이용하여 생체 정보를 외부 장치(140)로 전송할 수 있다.
외부 장치(140)는 일례로 사용자의 스마트폰과 같은 단말일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 통신 모듈(133)은 와이파이나 5세대 이동통신 기술을 통해 생체 정보를 사용자별로 생체 정보를 관리하는 서버로 직접 전송할 수도 있다.
한편, 실시예에 따라 안창 센서(120)는 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)과 유선으로 연결될 수 있으며, 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)으로부터 유선으로 전력을 공급받거나 또는 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)으로 유선으로 생체 정보를 전송하도록 구현될 수도 있다.
또한, 실시예에 따라 안창 센서(120)로 전력을 전송하는 안테나와 안창 센서(120)로부터 생체 정보를 수신하는 안테나는 서로 구별되는 별도의 안테나들로 구현될 수도 있다.
또한, 실시예에 따라 에너지 하베스팅 모듈(134)은 에너지 하베스팅 모듈(134) 대신 배터리를 포함하거나 또는 에너지 하베스팅 모듈(134)과 배터리를 모두 포함할 수도 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 없어 전력을 생성할 수 없거나 전력의 양이 부족한 경우에는 배터리를 이용하여 전력을 공급할 수 있다.
또한, 실시예에 따라 신발의 안감(Inside-Padding) 내부에는 안감 센서(150)가 형성될 수 있다. 이러한 안감 센서(150)는 안창 센서(120)와 동일하거나 또는 유사한 구성요소들 포함할 수 있다.
안창 센서(120) 및/또는 안감 센서(150)는 각각 개별적으로 생체 정보를 수집할 수도 있으나, 서로 연계하여 생체 정보를 수집할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생체 센서의 구동 예를 도시한 도면이다. 안창 센서(120) 또는 안감 센서(150)와 같은 생체 센서는 이미 설명한 바와 같이 센서(121)를 통해 전자기파를 사람의 신체(발 또는 피부) 내부로 조사할 수 있으며, 사람의 신체 내부의 분석물에 의해 반사되는 반사파를 측정할 수 있다.
안창 센서(120) 및/또는 안감 센서(150)를 포함하는 생체 센서는 생체 성분과 연관된 생체 파라미터(이하, '파라미터'로서 상술한 주파수 특성)를 측정하고, 측정된 파라미터로부터 생체 정보를 결정할 수 있다. 본 명세서에서 파라미터는 생체 센서를 해석하기 위해 사용되는 회로망 파라미터(circuit network parameter)를 나타낼 수 있고, 아래에서는 설명의 편의를 위해 주로 산란 파라미터(scattering parameter)를 예로 들어 설명하나 이로 한정하는 것은 아니다. 파라미터로서 예를 들어, 어드미턴스 파라미터, 임피던스 파라미터, 하이브리드 파라미터, 및 전송 파라미터 등이 사용될 수도 있다. 산란 파라미터의 경우 투과계수 및 반사계수가 사용될 수 있다. 참고로, 상술한 산란 파라미터로부터 산출되는 공진 주파수는 대상 피분석물의 농도와 관련될 수 있고, 생체 센서는 투과계수 및/또는 반사계수의 변화를 감지함으로써 혈당과 같은 생체 정보를 예측할 수 있다.
생체 센서는 공진기 조립체(resonator assembly)(예를 들어, 안테나)를 포함할 수 있다. 이하, 공진기 조립체는 안테나인 예시를 주로 설명한다. 안테나의 공진 주파수는 하기 수학식 1과 같이 커패시턴스 성분 및 인덕턴스 성분으로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
상술한 수학식 1에서 f는 전자기파를 이용한 생체 센서에 포함된 안테나의 공진 주파수, L은 안테나의 인덕턴스, C는 안테나의 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 안테나의 커패시턴스 C는 아래 수학식 2와 같이 상대 유전율(relative dielectric constant) 
에 비례할 수 있다.
[수학식 2]
안테나의 상대 유전율 
은 주변의 대상 피분석물의 농도에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 전자기파가 임의의 유전율을 가지는 물질을 통과하는 경우, 전파 반사 및 산란으로 인해 투과된 전자기파에서 진폭과 위상의 변화가 발생할 수 있다. 생체 센서 주변에 존재하는 대상 피분석물의 농도에 따라 전자기파의 반사 정도 및/또는 산란 정도가 달라지므로, 상대 유전율 
도 달라질 수 있다. 이는 안테나를 포함하는 생체 센서에 의해 방사된 전자기파에 의한 주변 장(fringing field)로 인해, 생체 센서와 대상 피분석물 간에 생체 커패시턴스가 형성되는 것으로 해석될 수 있다. 대상 피분석물의 농도 변화에 따라 안테나의 상대 유전율 
이 변하므로, 안테나의 공진 주파수도 함께 변화한다. 다시 말해, 대상 피분석물의 농도는 공진 주파수에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따른, 생체 센서는 주파수를 스윕하면서 전자기파를 방사하고, 방사된 전자기파에 따른 산란 파라미터를 측정할 수 있다. 생체 센서는 측정된 산란 파라미터로부터 공진 주파수를 결정하며, 결정된 공진 주파수에 대응하는 혈당 수치를 추정할 수 있다. 생체 센서에 의해 측정된 산란 파라미터는 혈관으로부터 간질액으로 확산된 혈당을 예측할 수 있다.
생체 센서는 공진 주파수(resonance frequency)의 주파수 천이 정도를 판별함으로써, 생체 정보를 추정할 수 있다. 보다 정확한 공진 주파수의 측정을 위해, 품질 지수(quality factor)가 극대화될 수 있다.
분석 대상의 혈관 내 분석물의 농도(일례로, 혈당 수치)가 변화하면, 피하 영역에서의 분석물의 농도가 변화될 수 있다. 이 경우, 분석물의 농도의 변화에 따라 피하 영역에서의 유전율이 달라질 수 있다. 이때, 생체 센서에서의 공진 주파수가 주변 피하 영역의 유전율 변화에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 생체 센서는 특정 패턴의 도선(conducting wire) 및 급전선을 포함할 수 있다. 이때 주변 피하 영역의 유전율이 달라지면 생체 센서의 커패시턴스도 달라지기 때문에 특정 패턴 및 급전선에 의한 공진 주파수 역시 달라질 수 있다. 피하의 분석물 농도는 인접한 혈관의 분석물 농도와 비례하여 변화하기 때문에 생체 센서는 피하의 유전율 변화에 대응하는 공진 주파수를 이용하여 최종적으로 분석물 농도와 같은 생체 정보를 계산할 수 있다.
일실시예로, 생체 센서는 공진 소자의 형태로 구성될 수도 있으며, 미리 지정된 주파수 대역 내에서 주파수를 스위핑함으로써 신호를 생성하고, 생성된 신호를 공진 소자에 주입할 수 있다. 이때, 공진 주파수가 변화하는 신호가 공급되는 공진 소자에 대하여 산란 파라미터를 측정될 수 있다.
생체 센서에서 측정된 산란 파라미터는 안테나(123)를 통해 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)으로 전달될 수 있다.
한편, 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130) 및/또는 외부 장치(140)는 산란 파라미터의 크기가 가장 작거나 큰 지점의 주파수(일례로, 공진 주파수)를 이용하여 그에 대응하는 상대 유전율을 계산할 수 있다. 이처럼, 생체 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보가 생성 및 수집될 수 있다.
예측된 생체 정보의 실시간 변화를 포함하는 헬스케어 정보는 외부 장치(140)의 디스플레이를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 외부 장치(140)는 스마트폰과 같은 사용자의 단말일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 외부 장치(140)는 외부 장치(140)에 설치 및 구동된 애플리케이션의 제어에 따라 전달된 헬스케어 정보를 화면에 표시할 수 있으며, 헬스케어 정보에 기초하여 식습관 개선 및 운동의 방향에 대한 정보를 생성하여 화면에 표시할 수 있다.
뿐만 아니라, 외부 장치(140)는 수집된 헬스케어 정보를 병원과 연계하여 담당의사가 사용자의 건강상태를 실시간으로 모니터링하고 원격진료를 통한 사용자의 기본건강정보로 활용하도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 센서의 다른 구동 예를 도시한 도면이다. 도 2에서는 생체 센서의 센서(121)가 전자기파를 조사하고, 반사되는 전자기파를 동일한 생체 센서의 센서(121)가 측정하는 예를 설명하였다. 반면, 도 3의 실시예에서는 신발(110)의 안창(114) 내부에 형성됨에 따라 발의 아래쪽에 배치된 안창 센서(120)와 신발(110)의 안감(115) 내부에 형성됨에 따라 발의 측면에 배치된 안감 센서(150)가 서로 협력하여 생체 정보를 수집하는 예를 나타내고 있다. 예를 들어, 도 3(a)는 안감 센서(150)가 전자기파를 조사하고, 사용자의 발을 투과한 전자기파를 안창 센서(120)가 측정하는 예를 나타내고 있으며, 도 3(b)는 안창 센서(120)가 전자기파를 조사하고, 사용자의 발을 투과한 전자기파를 안감 센서(120)가 측정하는 예를 나타내고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 예를 도시한 도면이고, 도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 헬스케어 장치(400)는 안창 센서(410), 데이터 전송부(420), 전력 공급부(430)를 포함할 수 있다. 안창 센서(410)는 앞서 설명한 안창 센서(120)에 대응할 수 있으며, 전력 공급부(430)와 데이터 전송부(420)는 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)에 대응할 수 있다. 이때, 전력 공급부(430)와 데이터 전송부(420)는 신발(110)의 밑창(113)과 중창(112) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 안창 센서(410)는 신발(110)의 안창(114) 내부에 형성될 수 있다.
단계(510)에서 전력 공급부(430)는 사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅을 통해 전력을 생성할 수 있다. 에너지 하베스팅에 따라 물리적인 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 기술 자체는 이미 잘 알려져 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
단계(520)에서 전력 공급부(430)는 생성된 전력을 안창 센서(410)로 공급할 수 있다. 일례로, 전력 공급부(430)는 무선전력전송 기술을 통해 안창 센서(410)로 전력을 공급할 수 있으나, 유선 연결을 통해 전력을 안창 센서(410)로 공급할 수도 있다.
단계(530)에서 안창 센서(410)는 공급된 전력을 통해 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집할 수 있다. 전력을 통해 전자기파를 조사하고, 반사된 전자기파에 따른 유전율 변화를 통해 생체 정보를 수집할 수 있음은 앞서 자세히 설명한 바 있다.
단계(540)에서 안창 센서(410)는 수집된 생체 정보를 데이터 전송부(420)로 전송할 수 있다.
단계(550)에서 데이터 전송부(420)는 안창 센서(410)가 전송하는 생체 정보를 전력 공급부(430)에서 제공하는 전력에 기반하여 외부 장치로 전송할 수 있다. 여기서 외부 장치는 앞서 설명한 외부 장치(140)에 대응할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생체 정보 수집 방법의 다른 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 헬스케어 장치(600)는 안창 센서(610), 안감 센서(620), 데이터 전송부(630) 및 전력 공급부(640)를 포함할 수 있다. 안창 센서(610)와 안감 센서(620)는 앞서 설명한 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)에 대응할 수 있으며, 전력 공급부(640)와 데이터 전송부(630)는 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130)에 대응할 수 있다. 이때, 전력 공급부(640)와 데이터 전송부(630)는 신발(110)의 밑창(113)과 중창(112) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 안창 센서(610)는 신발(110)의 안창(114) 내부에, 안감 센서(620)는 신발(110)의 안감(115) 내부에 각각 형성될 수 있다.
단계(710)에서 전력 공급부(640)는 안창 센서(610) 및 안감 센서(620)로 전력을 공급할 수 있다. 전력은 앞서 설명한 에너지 하베스팅을 통해 생성될 수도 있으나, 배터리를 통해 공급될 수도 있다. 또한, 전력의 공급은 무선 또는 유선 방식으로 이루어질 수 있다.
단계(720)에서 안창 센서(610)는 안감 센서(620)에서 조사된 전자기파를 수신함에 의해 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집할 수 있다. 실시예에 따라 단계(720)는 안감 센서(620)가 안창 센서(610)에서 조사된 전자기파를 수신함에 의해 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 단계일 수도 있다.
단계(730)에서 안창 센서(610)는 수집된 생체 정보를 데이터 전송부(630)로 전송할 수 있다. 실시예에 따라 단계(730)는 안감 센서(620)가 수집된 생체 정보를 데이터 전송부(630)로 전송하는 단계일 수 있다.
단계(740)에서 데이터 전송부(630)는 안창 센서(610) 또는 안감 센서(620)가 전송하는 생체 정보를 전력 공급부(640)에서 제공하는 전력에 기반하여 외부 장치로 전송할 수 있다. 여기서, 외부 장치는 앞서 설명한 외부 장치(140)에 대응할 수 있다.
실시예에 따라 헬스케어 장치(400 또는 600)는 안창 센서(410 또는 610)나 안감 센서(620)에서 측정되는 전자기파의 세기의 변화량에 기반하여 사용자가 신발(110)을 신고 있는지 여부를 감지할 수 있다. 일례로, 헬스케어 장치(400 또는 600)는 기설정된 시간 간격마다 안창 센서(410 또는 610)나 안감 센서(620)를 구동하여 전자기파의 세기를 측정할 수 있다. t번째 시간 간격에 측정된 전자기파의 세기를 I(t), t+1번째 시간 간격에 측정된 전자기파의 세기를 I(t+1)이라 할 때, 전자기파의 세기의 변화량 ΔI는 |I(t+1) - I(t)|와 같이 표현될 수 있다. 이때, 헬스케어 장치(400 또는 600)는 전자기파의 세기의 변화량 ΔI를 통해 사용자가 신발(110)을 신고 있는지 여부를 감지할 수 있다. 사용자가 신발(110)을 신거나 벗는 경우, 전자기파의 세기의 변화량 ΔI의 값이 크게 증가할 것이기 때문에, 헬스케어 장치(400 또는 600)는 전자기파의 세기의 변화량 ΔI의 값이 임계값 이상이 되는 경우, 사용자가 신발(110)을 신거나 벗은 것으로 결정할 수 있다.
한편, 헬스케어 장치(400 또는 600)는 환경 센서를 더 포함할 수 있다. 일례로, 헬스케어 장치(400 또는 600)는 환경 센서를 통해 측정되는 정보를 보정 알고리즘에 적용하여 보정 데이터를 생성할 수 있다. 보정 데이터는 온도, 습도 등의 환경적 요인이나 센서의 열화 등의 시간적 요인에 따른 측정치의 오차를 보정하여 분석물 센서의 정확도를 유지하기 위해 활용될 수 있다. 이러한 보정 데이터는 일례로 온도, 습도, 시간에 따른 보정값을 포함하는 매핑 테이블을 활용하여 얻어지거나 또는 온도, 습도, 시간에 따른 보정값을 생성하는 함수를 통해 생성될 수 있다.
실시예에 따라 보정 데이터는 인공지능 보정 모델을 통해 생성될 수도 있다. 일례로, 인공지능 보정 모델은 기준 장치에서 측정한 주파수 특성을 포함하는 제1 분석물 데이터와 반사형 센서와 투과형 센서를 포함하는 생체 센서로부터 수신된 주파수 특성을 포함하는 제2 분석물 데이터를 입력으로 받아 보정값을 계산하도록 학습될 수 있다. 일례로, 인공지능 보정 모델은 인공지능 보정 모델의 신경망이 포함하는 출력 노드의 확률 분포의 평균을 보정값으로서 계산하도록 구현될 수 있다.
이러한 보정 데이터의 계산은 헬스케어 장치(400 또는 600) 및/또는 외부 장치(140)에서 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자기파 센서의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 전자기파 센서(ELECTROMAGNETIC SENSOR, 800)는 앞서 설명한 센싱 인터페이스(122)에 대응할 수 있다. 이때, 전자기파 센서(800)는 앞서 설명한 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)로 신호를 전달하고, 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)가 측정한 데이터를 수신할 수 있다. 전자기파 센서(800)는 도 8에 전력을 공급받는 전력부(PWR, 810), MCU(Micro Controller Unit, 820), PLL(Phase Lock Loop, 830), DA(840), ADC(Analog Digital converter, 850), ED(Envelope Detector, 860), LNA(Low-Noise Amplifier, 870), 커플러(COUPLER, 880) 및 BLE(Bluetooth Low Energy, 890)를 포함할 수 있다.
전력부(810)는 공급받은 전력을 전자기파 센서(800)의 구성요소들로 분배하여 공급할 수 있다.
MCU(820)는 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)를 위한 다양한 주파수 대역의 입력 신호를 생성하기 위해 PLL(830)을 제어할 수 있으며, 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)에서 반사되는 신호를 통해 생체 정보 수집할 수 있다.
커플러(880)는 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)의 입력 신호와 출력 신호를 분리할 수 있다. TX 패스(PATH) 신호는 커플러(880)를 거쳐 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)로 입력될 수 있으며, 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)에서 반사되는 신호는 커플러(880)를 통해 RX 패스로 전달될 수 있다.
LNA(870)는 안창 센서(120) 및 안감 센서(150)에서 반사되어 커플러(880)를 통해 RX 패스로 전달되는 신호를 증폭할 수 있으며, ED(860)는 반사된 신호를 DC(Direct Current) 레벨로 변환하여 최저점을 찾을 수 있다.
ADC(850)는 ED(860)의 출력 신호를 디지털화하여 MCU(820)로 전달할 수 있다.
BLE(890)는 생체 정보를 전력 공급 및 데이터 전송 시스템(130) 또는 데이터 전송부(420 또는 630)으로 전달할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이 생체 정보는 외부 장치(140)로 전달되어 다양한 방식으로 활용될 수 있다.
실시예에 따라 생체정보의 수집을 위한 전자기파 센서는 RC 또는 LC 오실레이터를 이용하여 구현될 수도 있다. 오실레이터는 주로 sub-MHz 주파수 범위에서 낮은 주파수를 생성하는 데 사용될 수 있으며, 응답 신호에 필요한 위상 편이를 발생시키는 데 사용할 수 있는 RC 네트워크로 구성된 RC 오실레이터가 사용될 수 있다. RC 네트워크는 발진하는 정현파 전압을 생성하는 포지티브 피드백을 달성하는 데 사용될 수 있으며, 이러한 종류의 오실레이터는 우수한 주파수 강도, 저잡음 및 지터를 가지고 있다. 회로에 전원이 공급되면 노이즈 전압이 발진을 시작하고, RC 네트워크는 출력 신호를 180° 위상 편이하고 입력으로 다시 공급하면서 회로에 지속적인 발진이 발생하게 된다. LC 오실레이터는 인덕터(L)와 커패시터(C)로 구성되어 탱크 회로를 형성할 수 있다. 이러한 종류의 오실레이터는 고주파 발진에 적합하나, 저주파에서는 필요한 인덕턴스를 소형 폼 팩터에서 달성하기가 어렵다. 따라서 오실레이터는 RC 오실레이터를 지칭할 수 있으나, LC 오실레이터의 사용을 배제하는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 RC 오실레이터의 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 RC 오실레이터(RC Oscillator, 900)는 도 9에 도시된 바와 같이, 커패시터 센서(CapSensor, 910), R-뱅크(Resister-Bank, 920) 및 인버터(inverter, 930)를 포함할 수 있다.
커패시터 센서(910)는 프린징 필드를 생성하는 프린징 필드 커패시터를 포함할 수 있다. 일례로, 인터 디지트 전극 유형 커패시터(inter digited electrode type capacitor)가 사용될 수 있다. 커패시터 센서(910)에 의해 형성된 프린징 필드의 영역 내의 변화(일례로, 분석물의 농도 변화)는 커패시터 센서(910)의 커패시턴트의 변화를 유도할 수 있으며, 커패시턴트의 변화는 RC 오실레이터(900)가 생성하는 공진 주파수에 변화가 유도될 수 있다.
일례로, 센싱 인터페이스(122)는 공진 주파수의 변화에 따라 프린징 필드 내의 분석물의 변화 특징을 측정할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 실시예들에서는 R-뱅크(920)를 통해 RC 오실레이터(900)의 공진 주파수를 생성하는 R 성분과 C 성분 중 R 성분의 값을 다양하게 형성함으로써, 다양한 공진 주파수를 생성할 수 있다. 도 9에서는 RC 오실레이터(900)가 SW1, SW2, SW3의 세 개의 스위치를 통해 R1, R2, R3의 세 개의 저항값 중 적어도 하나가 선택됨에 따라 생성 가능한 다수의 공진 주파수 중 하나(일례로, 집합 {R1, R2, R3}의 부분집합들 중 공집합을 제외한 7가지 부분집합에 대한 7가지 공진 주파수 중 하나)를 선택적으로 출력할 수 있는 예를 나타내고 있다. 이는 하나의 실시예로서 보다 다양한 저항값을 가진 R-뱅크(920)를 구현하여 보다 다양한 공진 주파수를 출력할 수도 있으며, 저항값의 선택 방식도 다양하게 변경될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 또한, R-뱅크(920)는 가변 저항값을 제공하도록 구현될 수도 있다. 이러한 R-뱅크(920)는 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
인버터(930)는 기본적인 동작 원리에 따라 스위치의 온(on)/오프(off)를 통해 직류를 단속시킴으로써 교류를 얻기 위해 사용될 수 있으며, 이를 통해 회로에 지속적인 발진을 형성할 수 있다.
일례로, 프린징 필드 영역 내의 분석물 농도의 변화는 커패시턴트의 변화를 유도할 수 있으며, 이때 커패시턴트의 변화가 RC 오실레이터(900)에서 생성되는 공진 주파수의 변화를 유도할 수 있다. RC 오실레이터(900)는 R-뱅크(920)를 통해 다양한 공진 주파수를 생성할 수 있으며, 이는 분석물 농도의 변화가 반영된 다양한 공진 주파수가 생성될 수 있음을 의미할 수 있다. 따라서, 센싱 인터페이스(122)는 분석물의 농도가 반영된 다양한 데이터를 획득하여 분석물에 대한 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있으며, 이는 보다 정확한 분석물 농도를 제공할 수 있음을 의미할 수 있다.
또한, 이러한 R-뱅크(920)는 R-뱅크(920)를 통해 선택되는 R 성분 값에 기반하여 환경에 변화를 줄 수 있는 다양한 요소를 공진 주파수에 반영할 수 있는 주파수 조정(calibration)의 역할을 할 수 있다. 다시 말해, R-뱅크(920)를 통해 알맞은 R 성분 값을 선택함으로써, 주변 환경에 알맞은 공진 주파수가 활용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기파 센서의 내부 구성의 다른 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 전자기파 센서(1000)는 일례로, 앞서 설명한 센싱 인터페이스(122)에 구현될 수 있으며, 센서(1010)는 안창 센서(120) 및/또는 안감 센서(150)에 대응할 수 있다. 또한, 전자기파 센서(1000)는 오실레이터(1020), R-뱅크(R-Bank, 1030), 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF, 1040), 버퍼(buffer, 1050) 및 카운터(counter, 1060)를 포함할 수 있다.
센서(1010)는 실질적으로 오실레이터(1020)에 포함되는 프린징 필드 커패시터를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 프린징 필드 커패시터는 프린징 필드를 형성할 수 있으며, 프린징 필드의 영역 내의 분석물의 변화에 따른 커패시턴트의 변화가 오실레이터(1020)에 반영되면서 오실레이터(1020)가 생성하는 공진 주파수가 변화될 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, R-뱅크(1030)는 다수의 R 성분 값들 중 하나를 선택하도록 구현될 수 있으며, 이에 따라 오실레이터(1020)는 다양한 공진 주파수 중 하나를 선택적으로(또는 단계적으로) 생성할 수 있다. 이때, 전자기파 센서(1000)는 이러한 공진 주파수의 변화에 따라 프린징 필드 내의 분석물의 변화 특징(일례로, 분석물의 농도의 변화)을 측정할 수 있으며, 분석물의 변화가 다양한 공진 주파수에 반영됨에 따라 다양한 데이터가 수집될 수 있다. 따라서 다양한 데이터를 통해 분석물의 변화 특징을 보다 정확히 검출할 수 있게 된다.
대역 통과 필터(1030)는 특정 대역폭을 갖는 신호를 통과시키는 주파수 선택 필터로서, 필터 사양을 벗어난 주파수(일례로, 필터 낮은 차단 주파수보다 낮고 필터 높은 차단 주파수보다 높은 주파수)를 갖는 신호는 대역 통과 필터(1030)의 출력에서 필터링될 수 있다.
버퍼(1040)는 서로 다른 두 회로 구성 요소 간의 입력-출력 매칭을 제공하는 데 사용될 수 있다. 이는 한 회로에서 다른 회로로의 일종의 전기 임피던스 변환이며 신호 손실을 방지할 수 있다. 일례로, 버퍼(1040)는 대역 통과 필터(1030)의 출력과 카운터(1050)의 입력간의 매칭을 제공할 수 있다.
카운터(1050)는 스케일레이션(scalation) 신호의 주파수를 세는 회로로, 일반적으로 입력 신호에 대한 제로 크로스 감지 회로를 포함할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예들에 따르면, 신발에 포함되어 생체 정보를 수집하는 헬스케어 장치 및 상기 헬스케어 장치의 생체 정보 수집 방법을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (10)
- 신발의 안창(In-Sole) 내부에 형성된 안창 센서;
상기 신발의 안감(Inside-Padding) 내부에 형성된 안감 센서;
상기 신발의 밑창(Out-Sole)과 중창(Mid-Sole) 사이에 형성되어 상기 안창 센서 및 상기 안감 센서 중 적어도 하나가 측정한 생체 정보를 수신하고, 상기 수신된 생체 정보를 외부 장치로 전송하는 데이터 전송부; 및
상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성되어 상기 안창 센서, 상기 안감 센서 및 상기 데이터 전송부로 전력을 공급하는 전력 공급부
를 포함하고,
상기 안창 센서가 상기 안감 센서에서 조사되어 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하거나, 또는 상기 안감 센서가 상기 안창 센서에서 조사되어 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신하고, 상기 수신되는 전자기파의 변화에 기반하여 생체 정보를 수집하는 것
을 특징으로 하는 헬스케어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 안창 센서는 상기 안창 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 헬스케어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 안감 센서는 상기 안감 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 헬스케어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전력 공급부는,
사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅(energy harvesting)을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 하는 헬스케어 장치. - 신발에 포함된 헬스케어 장치가 수행하는 생체 정보 수집 방법에 있어서,
상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 전력 공급부에서 상기 신발의 안창 내부에 형성된 안창 센서, 상기 신발의 안감 내부에 형성된 안감 센서 및 상기 신발의 밑창과 중창 사이에 형성된 데이터 전송부로 전력을 공급하는 단계;
상기 공급된 전력을 통해, 상기 안창 센서가 상기 안감 센서에서 조사되어 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신함에 의해 상기 안창 센서가, 또는 상기 안감 센서가 상기 안창 센서에서 조사되어 사용자의 발을 투과한 전자기파를 수신함에 의해 상기 안감 센서가, 사용자의 발로부터 생체 정보를 수집하는 단계;
상기 안창 센서 또는 상기 안감 센서에서 수집된 생체 정보를 상기 데이터 전송부로 전송하는 단계; 및
상기 데이터 전송부가 상기 안창 센서 또는 상기 안감 센서가 전송하는 생체 정보를 상기 전력 공급부에서 제공하는 전력에 기반하여 외부 장치로 전송하는 단계
를 포함하는 생체 정보 수집 방법. - 제5항에 있어서,
상기 생체 정보를 수집하는 단계는,
상기 안창 센서가 상기 안창 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 수집 방법. - 제5항에 있어서,
상기 생체 정보를 수집하는 단계는,
상기 안감 센서가 상기 안감 센서 주변의 유전율에 따라 공진주파수가 바뀌는 특성에 기반하여 생체 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 수집 방법. - 제5항에 있어서,
상기 전력을 공급하는 단계는,
사용자의 움직임에 따른 에너지 하베스팅을 통해 전력을 생성하여 공급하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 수집 방법. - 삭제
- 삭제
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