KR200260029Y1

KR200260029Y1 - 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치

Info

Publication number: KR200260029Y1
Application number: KR2020010019935U
Authority: KR
Inventors: 박영출
Original assignee: 주식회사 카스; 주식회사 리얼디바이스
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2002-01-10

Abstract

본 고안은 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리방법 및 장치에 관한 것으로서, USB 인터페이스를 통해 PC본체의 전원을 이용하도록 하고, 기존에 별도로 부착시킨 디지털 표시판(LCD) 등을 이용하지 않고 바로 PC의 모니터를 통해 측정값을 보여주므로 다양한 형태로 그 값을 알 수 있게 하였으며, 측정치에 대한 정보를 PC에 저장하게 되므로, 일반 PC 출력물처럼 프린터기로 측정 정보를 인쇄할 수 있으며, 인원수의 제한 없이 많은 사용자가 사용가능하며, 다수의 많은 사용자의 측정정보를 저장, 관리가 가능하며, Auto Sensing방식의 Driver Program을 설치하고 PC USB Interface 연결식 체중계에 올라서는 것만으로도 체중을 측정, 관리할 수 있도록 하며, 또한, 본 고안은 측정된 자료를 별도의 입력없이 사용자 PC DB에 저장하여 이를 그래프로 보여줌으로써 체중의 변화를 지속적으로 체크할 수 있고 이를 다양한 용도로 활용할 수 있도록 한 것이다.

Description

개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치 {Apparatus for body weight management using digital balance connected at PC}

본 고안은 개인용컴퓨터(PC) 인터페이스 디바이스인 USB 모듈과 모니터 및 전용 소프트웨어를 이용한 PC 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치에 관한 것이다.

각 가정마다 1대 이상의 PC가 있을 정도로 PC가 널리 보급되고, PC의 활용도 역시 급격히 높아져가고 있으며, 또한 다이어트를 비롯한 건강에 대한 욕구가 증가하면서 가정에도 체중계 등의 건강관리기구가 널리 보급되고 있는 추세이다.

그러나, 일반적으로 종래의 체중계는 사용자가 측정하는 즉시 측정값을 알수 있으나 지속적인 체중관리와 체중변화를 상세하게 체크할 수 없어 보다 체계적인 체중관리가 불가능했다. 이에 몇몇 업체에서 메모리를 내장한 전자 체중계 및 디지털 체중계를 개발 보급하고 있으나 가격이 비쌀 뿐만 아니라 이 측정값을 체계적인 건강관리 정보로써 활용하는데도 한계가 있었다. 이에 기본적인 체중 측정 기능만을 체중계에서 담당하고 나머지 측정값의 표시 및 데이터 관리를 PC를 활용하는 방안을 모색하게 된 것이다.

종래에도 이러한 기술적 시도는 있어 RS-232C를 이용한 시리얼 통신으로 측정값을 PC로 전송하는 방식은 개발되어 있지만 이는 사용상의 어려움과 전송속도, 응용의 한계가 있어 일반화되지 못하고 있는 상황이다. 그러나 최근 PC에 일반적인 인터페이스로 제공되는 USB포트(102)는 사용이 편리하고 기기간의 커뮤니케이션이 원활하고 또한, 사용자 장치 설정 등이 편리하며 응용소프트웨어 개발이 용이하여 이를 이용한 체중계를 고안하게 된 것이다.

이밖에 종래의 디지털 체중계는 디지털 표시판(LCD), 메모리 및 측정값을 처리하는 회로 등의 전원 공급을 건전지를 이용하기 때문에 이를 자주 교체해 주어야 하는 불편과 습한 곳에 보관하는 경우 건전지의 누액이 흘러나와 기기를 손상시키는 경우가 있었다.

또한 종래 디지털 체중계의 경우 측정값을 출력할 수 없거나 별도의 프린터기(104)를 사용하였고, 사용자의 정보를 1인 이상 9인 이하 등의 한정된 인원에 대해서만 소형 메모리에 저장 가능한 문제점이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, USB 인터페이스(108)를 통해 PC본체의 전원을 이용하도록 하고, 기존에 별도로 부착시킨 디지털 표시판(LCD) 등을 이용하지 않고 바로 PC의 모니터(105)를 통해 측정값을 보여주므로 다양한 형태로 그 값을 알 수 있게 하였으며, 측정치에 대한 정보를 PC에 저장하게 되므로, 일반 PC 출력물처럼 프린터기(104)로 측정 정보를 인쇄할 수 있으며, 인원수의 제한 없이 많은 사용자가 사용가능하며, 다수의 많은 사용자의 측정정보를 저장, 관리가 가능하며, Auto Sensing 방식의 Driver Program(전용 소프트웨어(130))을 설치하고 PC USB Interface 연결식 체중계에 올라서는 것만으로도 체중을 측정, 관리할 수 있는 PC 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 측정된 자료를 별도의 입력없이 사용자 PC DB(109)에 저장하여 이를 그래프로 보여줌으로써 체중의 변화를 지속적으로 체크할 수 있고 이를 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 디지털 체중계 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 디지털 체중계 시스템의 개념도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 체중계 시스템에서 이루어지는 측정방법을 순차적으로 나타낸 도이다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 체중계 시스템의 블록도이다.* 주요 도면 부호의 간단한 설명100 : 체중측정부 100a : 스트레인 게이지100b : A/D 컨버터 100c : USB 콘트롤러101 : USB 인터페이스 케이블 102 : PC USB 포트103 : 일반 PC 본체 104 : 프린터105 : 모니터 106 : 키보드107 : 마우스 108 : USB 인터페이스 모듈109 : DB 110 : 입출력장치120 : 인터넷망 130 : 전용 소프트웨어

본 고안의 목적을 달성하기 위한 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치는 사람의 몸무게를 측정하는 체중측정부와, 상기 체중측정부에서 측정된 체중 데이터를 다른 장치로 전송하는 통신포트와, 상기 통신포트를 통해 전송된 체중데이터와 기 저장된 체중데이터를 비교연산하여 수치 및 그래프로 모니터에 디스플레이함과 아울러, 상기 체중데이터 및 개인 신체정보를 인터넷을 통해 건강관련 웹사이트로 전송하고, 인터넷을 통해 수신된 건강관리 정보를 모니터에 디스플레이하는 PC로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 디지털 체중계에 사용되는 인터페이스 디바이스는 USB(Universal Serial Bus)를 사용하며 이는 다음과 같은 USB(Universal Serial Bus)방식의 편리성에 근간한다.

USB(Universal Serial Bus)는 윈도우98의 출시와 더불어 관심을 끌게 된 직렬 포트의 일종으로서, 오디오 플레이어, 조이스틱, 키보드(106), 전화, 스캐너 및 프린터 (104)등과 같은 주변기기와 컴퓨터간의 플러그 앤 플레이 인터페이스이며, USB의 원리는 직렬 포트와 동일하지만 직렬 포트보다 더 빠르고, 연결하기 편리하다. USB는 현재는 12 Mbps의 데이터 전송속도를 지원하지만, 향상된 버전에서는 최대 480 Mbps까지 지원하므로 웬만한 주변기기를 연결해도 속도가 충분하고, 최대 127개까지 장치들을 사슬처럼 연결한다. 또한 PC를 사용하는 도중에 장치를 연결해도 인식을 하며, 주변기기의 전원이 필요 없다. 일반적으로 PC에는 2개의 USB포트(102)가 있지만 USB 허브가 있어서 하나의 포트를 다수의 포트로 나누어주기 때문에 다양한 주변장치를 연결할 수 있다.

따라서 본 고안에서 사용하는 USB 모듈(108)은 PC 체중계의 Interface로 활용하기에 충분하며 쉽고 빠르게 연결할 수 있어 매우 편리한 방식이라고 할 수 있다.

도면을 참조하면서 본 고안의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 디지털 체중계 시스템의 구성도로 일반 PC와 본 고안의 체중측정부를 USB 인터페이스 케이블을 이용하여 연결한 모습과 전체 외형상의 구성요소를 설명한 것이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 디지털 체중계 시스템의 개념도로서 각 모듈별 구성을 개념상으로 보여준다.

본 고안에 따른 디지털 체중계의 측정장치를 도 3에 따라 순서도로 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 고안의 디지털 체중계를 USB케이블(101)을 이용하여 PC(103)에 연결하고, 디지털 체중계의 사용을 위해 먼저 전용 Driver와 소프트웨어(130)를 설치해야 한다.

사용자가 측정을 위해 디지털 체중계의 측정부(100)에 올라가면 자동적으로 전용 프로그램이 구동되면서 측정자 확인을 하여 사용자의 등록여부를 확인한 후 사용자를 선택 또는 신규 등록하고 체중값을 측정하게 된다. 이는 각 개인은 물론 가족을 비롯한 다수의 사용자가 이 장치를 사용할 수 있도록 하기 위한 방법이다.

체중을 측정하면 본 측정정보는 모니터(105)에 디스플레이 되어 측정값을 확인하고 본 정보를 해당 사용자 DB(109)에 기록하여 사용자의 측정값의 변화를 지속적으로 체크하여 그래픽으로 체중의 변화를 확인할 수 있다.

이후 PC가 네트웍에 연결되어 인터넷(120)에 접속 가능한 경우 건강 포탈 등의 Web Site(웹서버)에 동기화하여 측정된 정보에 따라 각 개인별 맞춤 정보를 제공받거나 측정치의 분석에 따른 맞춤 건강 컨설팅 및 상담을 받을 수도 있다.

도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 디지털 체중계 장치를 구비한 시스템의 블록도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 체중측정부(100)는 체질량을 전기적 신호로 변환하는 스트레인게이지(또는 로드셀)(100a)와, 상기 스트레인게이지(100a)의 측정신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기를 통과한 아날로그 측정신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 컨버터(100b)와, 상기 아날로그/디지털 컨버터(100b)를 통한 디지털 신호를 디지털 체중 데이터로 연산하고, 상기 개인용컴퓨터의 USB포트에 접속되도록 포로토콜을 매칭시켜 USB 케이블(101)을 통해 상기 개인용컴퓨터(103)로 전송하는 마이크로프로세서(MPU)(100c)로 구성된다.그 작용을 살펴보면, 도시된 바와 같이 체중은 스트레인 게이지 (또는 로드셀)(100a) 등의 측정디바이스에 의해서 측정치는 직류전압으로 변환된다. 스트레인 게이지(또는 로드셀)(100a)의 출력전압은 통상 수 mV이므로 수백~수천배의 엠프에서 증폭시켜 A/D 컨버터(100b)에 입력된다. A/D 컨버터(100b)에서 디지털 값으로 변환된 측정값은 마이크로프로세서(100c)에서 처리되어 값을 출력 장치로 보내지게 된다. 이때 MPU(Micro Processor Unit)에 함께 개발 내장된 펌웨어 프로세서 부분의 USB 콘트롤러(100c)가 처리된 값을 USB Cable (101)을 통해 PC 뒷면에 위치한 USB Port와 연결되며 미리 설치된 USB 전자 체중계 드라이버가 이 장치를 인식함에 따라 입출력을 맡게 되고 최종적으로 전용S/W(130)의 스크린 출력에 의해 모니터(105) 상에 시현된다. 또한 이를 관리하는 개인별 DB(109)에 측정값을 저장, 관리하고 인터넷(120)과 연결시에 이를 타 프로그램과 그 값을 동기시켜 활용하게 된다.

본 고안에 있어서 PC의 모니터(105)에 계산식에 의한 비만도 및 체질량지수 표시부를 갖게 됨으로써 측정된 체중과 신장을 입력하면 수학식 1과 같은 체질량 지수(BMI(Body Mass Index)등 여러 비만 판정 기준에 따른 지수를 자동산출해 보여준다. 예를 들면, 체질량지수(BMI)에 따른 방법으로 측정된 체중과 신장에 따라 자동 산출된 체질량지수가 20미만이면 체중부족, 20~25이면 정상, 25~30이면 과체중, 30이상이면 비만 등의 판정기준에 따라 측정자의 비만여부를 판정해 낼 수 있는 것이다.

따라서 본 고안은 체중계로써 뿐만 아니라 체질량계로서의 기능을 갖추게 되며, 또한 산출된 지수를 그래프 등 다양한 형태의 자료로 보여줌으로써 과학적인 건강관리를 할 수 있도록 지원한다.이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 PC 인터페이스 디바이스를 이용한 디지털 체중계에 따르면, 기본적인 체중 측정 기능은 스트레인 게이지(또는 로드셀)(100a)방식을 활용하되 나머지 기능인 측정값의 표시 및 데이터의 관리를 PC를 활용할 수 있게 되며, 사용자는 고가의 메모리방식인 디지털 체중계 없이도 간단한 방법으로 측정값과 그 변화를 지속적으로 DB(109)에 저장하여 활용할 수 있게 된다.뿐만 아니라, 본 고안의 디지털 체중계는 USB 인터페이스(108)를 통해 PC본체의 전원을 이용하므로 일반 디지털 체중계에서처럼 건전지를 교체하거나 건전지누액에 의한 기기 손상 문제를 발생시키지 않으며, 별도의 전원장치없이도 전원의 공급에 문제가 없게 된다.별도의 디지털 표시판(LCD) 없이도 측정값을 PC 모니터를 통해 전용 소프트웨어에 의해 화면출력을 할 수 있고, 일반 PC 출력물처럼 프린터기(104)로 측정정보를 인쇄할 수 있게 된다.또한, 본 고안의 프로그램에 따라 측정치에 나이, 성별, 키 등의 기초입력 자료를 입력하면 표준체중, 권장 체지방 수치 등과 같은 기본 건강정보를 제공받을 수 있고, 건강 또는 다이어트 사이트 등과 연계하여 사용자 DB(109)에 저장된 정보에 따라 맞춤 건강 컨설팅을 제공받게 된다.본 고안에 있어서 측정된 체중과 신장을 이용하여 산출한 지수로 체질량지수를 쉽게 계산할 수 있다. 체질량지수는 비만 판정의 기준인 체지방량과의 상관관계 계수가 0.7∼0.8로써 체지방량을 잘 반영하므로 성인기 이후의 비만 판정에 매우 유용하다.이에 따라 본 고안은 디지털 체중계가 단순한 체중계로서만이 아니라 개인과 가족의 건강관리기구로서 일반 가정에서 활용될 수 있게 된다. 이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 PC 인터페이스 디바이스를 이용한 디지털 체중계에 따르면, 기본적인 체중 측정 기능은 스트레인 게이지(또는 로드셀)(100a)방식을 활용하되 나머지 기능인 측정값의 표시 및 데이터의 관리를 PC를 활용할 수 있게 되며, 사용자는 고가의 메모리방식인 디지털 체중계 없이도 간단한 방법으로 측정값과 그 변화를 지속적으로 DB(109)에 저장하여 활용할 수 있게 된다.뿐만 아니라, 본 고안의 디지털 체중계는 USB 인터페이스(108)를 통해 PC본체의 전원을 이용하므로 일반 디지털 체중계에서처럼 건전지를 교체하거나 건전지누액에 의한 기기 손상 문제를 발생시키지 않으며, 별도의 전원장치없이도 전원의 공급에 문제가 없게 된다.별도의 디지털 표시판(LCD) 없이도 측정값을 PC 모니터를 통해 전용 소프트웨어에 의해 화면출력을 할 수 있고, 일반 PC 출력물처럼 프린터기(104)로 측정정보를 인쇄할 수 있게 된다.이와 함께 기존의 디지털 체중계가 한정된 인원수에 대해서만 정보를 저장할 수 있었던 것에 비해 본 고안의 디지털 체중계는 PC의 사용자 DB를 활용하여 다수의 많은 사용자의 측정정보를 저장, 관리할 수 있는 효과가 있다.또한, 본 고안의 프로그램에 따라 측정치에 나이, 성별, 키 등의 기초입력 자료를 입력하면 표준체중, 권장 체지방 수치 등과 같은 기본 건강정보를 제공받을 수 있고, 건강 또는 다이어트 사이트 등과 연계하여 사용자 DB(109)에 저장된 정보에 따라 맞춤 건강 컨설팅을 제공받게 된다.본 고안에 있어서 측정된 체중과 신장을 이용하여 산출한 지수로 체질량지수를 쉽게 계산할 수 있다. 체질량지수는 비만 판정의 기준인 체지방량과의 상관관계 계수가 0.7∼0.8로써 체지방량을 잘 반영하므로 성인기 이후의 비만 판정에 매우 유용하다.이에 따라 본 고안은 디지털 체중계가 단순한 체중계로서만이 아니라 개인과 가족의 건강관리기구로서 일반 가정에서 활용될 수 있게 된다.

USB 인터페이스를 통해 PC본체의 전원을 이용하도록 하고, 기존에 별도로 부착시킨 디지털 표시판(LCD) 등을 이용하지 않고 바로 PC의 모니터를 통해 측정값을 보여주므로 다양한 형태로 그 값을 알 수 있게 하였으며, 측정치에 대한 정보를 PC에 저장하게 되므로, 일반 PC 출력물처럼 프린터기로 측정 정보를 인쇄할 수 있으며, 인원수의 제한 없이 많은 사용자가 사용가능하며, 다수의 많은 사용자들이 체중계에 올라서는 것만으로 체중을 측정, 저장, 관리할 수 있는 효과가 있다.

Claims

사람의 몸무게를 측정하는 체중측정부;

상기 체중측정부에서 측정된 체중 데이터를 다른 장치로 전송하는 통신포트; 및

상기 통신포트를 통해 전송된 체중데이터와 기 저장된 체중데이터를 비교연산하여 수치 및 그래프로 모니터에 디스플레이함과 아울러, 상기 체중데이터 및 개인 신체정보를 인터넷을 통해 건강관련 웹사이트로 전송하고, 인터넷을 통해 수신된 건강관리 정보를 모니터에 디스플레이하는 개인용컴퓨터로 구성된 것을 특징으로 하는 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 체중측정부는 체질량을 전기적 신호로 변환하는 스트레인게이지;

상기 스트레인게이지의 측정신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭기;

상기 증폭기를 통과한 아날로그 측정신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터; 및

상기 아날로그/디지털 컨버터를 통한 디지털 신호를 디지털 체중 데이터로 연산하고, 상기 개인용컴퓨터의 통신포트에 접속되도록 포로토콜을 매칭시켜 상기 개인용컴퓨터로 전송하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 통신포트는 USB(Universal Serial Bus)포트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계 및 체중관리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 개인용컴퓨터에 부가하여 접속이 허락된 사용자 별로 레코드를 설정하고 각 사용자별 레코드에 나이, 성별, 신장 및 신체관련 정보 및 입력된 각 체중데이터를 필드값으로 저장하는 데이터베이스를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 개인용컴퓨터에 부가하여 사용자 요청에 의하여 상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 액세스하여 현재 입력된 체중과 기 저장된 체중을 비교 연산하여 체중의 변화과정을 디스플레이하고, 입력된 신장 데이터와 측정된 체중 데이터에 의하여 체질량 지수를 연산하여 비만도를 산출하는 기능을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 개인용컴퓨터 연결용 디지털 체중계를 이용한 체중관리장치.
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